LUAS DAN VOLUME DAERAH YANG BERKAITAN DENGAN INTEGRAL BERSAMA CONTOH SOALNYA

Jakarta, 6 April 2021

Davin Ilham Wijaya (10)

XI IPS 2

Assalamualaikum semuanya....

Saya akan membahas tentang.........

LUAS DAN VOLUME DAERAH YANG BERKAITAN DENGAN 

INTEGRAL BERSAMA CONTOH SOALNYA


Luas Daerah di Atas Sumbu-x



Luas daerah yang dibatasi kurva y = f(x), sumbu-x, garis 
x=a dan x=b
dengan f(x)≥0 pada [a,b] adalah :L=∫abf(x)dx


Luas Daerah di Bawah Sumbu-x


Luas daerah yang dibatasi kurva y = f(x), sumbu-x, garis x=a dan x=b dengan f(x)≤0 pada [a,b] adalah : L=−∫abf(x)dx


Luas Antara Dua Kurva

Luas daerah yang dibatasi kurva y=f(x), y=g(x), garis x=a dan x=b dengan f(x)≥g(x) pada [a,b] adalah : L=∫ab(f(x)−g(x))dx



Volume Benda Putar Terhadap Sumbu-x

Volume benda putar jika daerah yang dibatasi kurva y = f(x), sumbu-x, garis x=a dan x=b diputar 360o mengelilingi sumbu-x adalah :
V=π∫aby2dxatauV=π∫ab[f(x)]2dx


Volume benda putar jika daerah yang dibatasi kurva y1 = f(x), y2 = g(x), garis x=a dan x=b diputar 360o mengelilingi sumbu-x adalah :V=π∫ab(y12−y22)dxatauV=π∫ab([f(x)]2−[g(x)]2)dx


Volume Benda Putar Terhadap Sumbu-y

Volume benda putar jika daerah yang dibatasi kurva x = f(y), sumbu-y, garis y=a dan y=b diputar 360o mengelilingi sumbu-y adalah :V=π∫abx2dyatauV=π∫ab[f(y)]2dy

Volume benda putar jika daerah yang dibatasi kurva x1 = f(y), x2 = g(y), garis x=a dan x=b diputar 360o mengelilingi sumbu-y adalah :V=π∫ab(x12−x22)dyatauV=π∫ab([f(y)]2−[g(y)]2)dy



Contoh Soal :

1. Tentukan luas daerah yang diarsir pada gambar di bawah ini!

Pembahasan:
Tentukan batas-batasnya terlebih dahulu.

  • Batas kanan:  x√y
  • Batas kiri: sumbu y (x = 0)
  • Batas atas: y = 9
  • Batas bawah: y = 0

Luas daerah yang diarsir adalah
Jadi, luas daerah yang diarsir adalah 18 satuan luas.

2. Tentukan luas daerah yang dibatasi oleh y = x2 – 3x – 10 dengan y = x + 2


Pembahasan:
Berdasarkan soal di atas, terlihat bahwa daerah dibatasi oleh 2 fungsi, yaitu fungsi kuadrat y = x2 – 3x – 10 dan fungsi linier y = x + 2, sehingga berlaku rumus cepat untuk luas.


Substitusikan nilai a, b, dan c yang sudah diperoleh ke dalam persamaan berikut.

Luas daerahnya adalah sebagai berikut.


3. Volume benda putar yang terbentuk jika daerah yang dibatasi oleh kurva x−y2+1=0, −1≤x≤4, dan sumbu-X, diputar mengelilingi sumbu-X sejauh 360∘ adalah ⋯ satuan volume.
A. 812π                    D. 1212π
B. 912π                    E. 1312π
C. 

Pembahasan : 

Kurva x−y2+1=0 dapat ditulis menjadi y2=x+1. Bila kita gambar kurvanya yang berupa parabola terbuka ke kanan, beserta garis tegak x=−1 dan x=4, kita akan memperoleh gambar seperti berikut.
Daerah yang diarsir merupakan daerah yang dibatasi oleh kurva tersebut dan sumbu-X pada selang [−1,4].

Bila diputar mengelilingi sumbu-X sejauh 360∘, maka kita peroleh

V=π∫−14y2 dx=π∫−14(x+1) dx=π[12x2+x]−14=π[(12(4)2+4)−(12(−1)2+(−1))]=π[(8+4)−(12−1)]=π(12+12)=1212πJadi, volume benda putar yang terbentuk adalah 1212π satuan volume.
(Jawaban D)

4. Volume benda dari daerah yang dibatasi oleh kurva 

y=x2 dan garis y=2x setelah diputar 360∘ mengelilingi sumbu-Y adalah ⋯ satuan volume.
A. 16π                       D. 223π
B. 8π                         E. 213π
C. 

Pembahasan:
Gambarkan sketsa kurvanya terlebih dahulu seperti berikut.
















Daerah yang diarsir merupakan daerah yang akan diputar terhadap sumbu-Y.

Daerah tersebut terbatas pada absis titik potong kedua kurva dan dapat ditentukan dengan menyamakan kedua fungsinya.
y=yx2=2xx2−2x=0x(x−2)=0
Diperoleh x=0 atau x=2.
Jadi, daerah arsir berada pada selang [0,2].
[diputar terhadap sumbu-Y]
y=x2⇔x2=y
y=2x⇔x=y2⇔x2=y24
Perhatikan bahwa pada selang tersebut, kurva y=x2 selalu berada di atas kurva y=2x (cara melihatnya: semakin ke kanan, artinya semakin ke atas) sehingga volume benda putar yang terbentuk dinyatakan sebagai berikut.
V=π∫04(x12−x22) dy=π∫04(y−y24) dy=π[12y2−112y3]04=π[12(42−02)−112(43−03)]=π[8−513]=223
Jadi, volume benda putar yang terbentuk sebesar 223 satuan volume.
(Jawaban D)








Daftar Pustaka:
https://smatika.blogspot.com/2016/09/aplikasi-integral-menentukan-luas-daerah.html
https://smatika.blogspot.com/2016/11/aplikasi-integral-menghitung-volume.html
https://mathcyber1997.com/soal-dan-pembahasan-volume-benda-putar-menggunakan-integral/

No comments:

Post a Comment