Kalkulus I
Sering kali permasalahan integral dapat diselesaikan dengan memanfaatkan fungsi gamma dan fungsi beta. Biasanya, kita perlu melakukan pemisalan terlebih dahulu untuk mengubahnya menjadi bentuk fungsi gamma atau fungsi beta.
Oleh Tju Ji Long · Statistisi
Hub. WA: 0812-5632-4552
Setelah mempelajari fungsi gamma dan fungsi beta pada artikel sebelumnya, sekarang kita akan mencoba menyelesaikan integral dengan menggunakan fungsi gamma dan fungsi beta.
Sering kali permasalahan integral dapat diselesaikan dengan memanfaatkan fungsi gamma. Biasanya, kita melakukan pemisalan terlebih dahulu untuk mengubahnya menjadi bentuk fungsi gamma. Perhatikan beberapa contoh soal berikut.
Contoh 1:
Tentukan \( \int_0^∞ x^6 e^{-3x} \ dx\)!
Pembahasan:
Misalkan \(u=3x\) maka \(x=u/3\) dan \(dx=1/3 \ du\). Perhatikan bahwa untuk \(x=0→u=0\) dan \(x=∞→u=∞\). Sehingga,
Perhatikanlah kembali di atas bahwa \(n-1=6\) sehingga \(n=7\).
Contoh 2:
Carilah \(∫_0^1 (x⋅\ln x)^3 \ dx\)!
Pembahasan:
Misalkan \(-u = \ln x\) maka \(x = e^{-u}\) dan \(dx = -e^{-u} \ du\). Untuk \(x = 0\) maka \(u = +∞\) dan untuk \(x = 1\) maka \(u = 0\). Sehingga,
Kita misalkan lagi bahwa \(4 u = z\) maka \(u = z/4\) dan \(du = dz/4\). Untuk \(u = 0\) maka \(z = 0\) dan untuk \(u = ∞\) maka \(z = ∞\). Dengan demikian, kita peroleh
Terkadang kita juga akan menjumpai permasalahan integral yang bisa diselesaikan dengan menggunakan fungsi beta. Perhatikan beberapa contoh soal berikut.
Contoh 3:
Tentukan \(∫_0^2 \frac{x^2}{\sqrt{2-x}} \ dx \)!
Pembahasan:
Misalkan \(x = 2u\), maka \(u = x/2\) dan \(dx = 2 du\). Untuk \(x = 0\) maka \(u = 0\) dan saat \(x = 2\) maka \(u = 1\), sehingga
Misalkan lagi, \(z= 1-u\), maka \(u = 1-z\) dan \(du = -dx\). Untuk \(u = 0\) maka \(z = 1\) dan untuk \(u = 1\) maka \(z = 0\). Dengan demikian, kita peroleh
Contoh 4:
Carilah \(∫_0^2 (4-x^2)^{3/2} \ dx\)!
Pembahasan:
Misalkan \(x^2=4u\) maka \(x=2\sqrt{u}\) dan \(dx=u^{-1/2} \ du\). Untuk \(x = 0\) maka \(u = 0\) dan untuk \(x = 2\) maka \(u = 1\), sehingga
Jika Anda merasa artikel ini bermanfaat, bantu klik tombol suka di bawah ini dan tuliskan komentar Anda dengan bahasa yang sopan.
Hidup itu sederhana, kita yang membuatnya sulit.
Confucius