Masukkan soal...
Kalkulus Contoh
f(x)=x2+2x , 0<x<6
Langkah 1
Langkah 1.1
Domain dari pernyataan adalah semua bilangan riil, kecuali di mana pernyataannya tidak terdefinisi. Dalam hal ini, tidak ada bilangan riil yang membuat pernyataannya tidak terdefinisi.
Notasi Interval:
(-∞,∞)
Notasi Pembuat Himpunan:
{x|x∈ℝ}
Langkah 1.2
f(x) kontinu di [0,6].
Fungsinya kontinu.
Fungsinya kontinu.
Langkah 2
Langkah 2.1
Tentukan turunannya.
Langkah 2.1.1
Tentukan turunan pertamanya.
Langkah 2.1.1.1
Diferensialkan.
Langkah 2.1.1.1.1
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari x2+2x terhadap x adalah ddx[x2]+ddx[2x].
ddx[x2]+ddx[2x]
Langkah 2.1.1.1.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa ddx[xn] adalah nxn-1 di mana n=2.
2x+ddx[2x]
2x+ddx[2x]
Langkah 2.1.1.2
Evaluasi ddx[2x].
Langkah 2.1.1.2.1
Karena 2 konstan terhadap x, turunan dari 2x terhadap x adalah 2ddx[x].
2x+2ddx[x]
Langkah 2.1.1.2.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa ddx[xn] adalah nxn-1 di mana n=1.
2x+2⋅1
Langkah 2.1.1.2.3
Kalikan 2 dengan 1.
f′(x)=2x+2
f′(x)=2x+2
f′(x)=2x+2
Langkah 2.1.2
Turunan pertama dari f(x) terhadap x adalah 2x+2.
2x+2
2x+2
Langkah 2.2
Tentukan apakah turunannya kontinu di [0,6].
Langkah 2.2.1
Domain dari pernyataan adalah semua bilangan riil, kecuali di mana pernyataannya tidak terdefinisi. Dalam hal ini, tidak ada bilangan riil yang membuat pernyataannya tidak terdefinisi.
Notasi Interval:
(-∞,∞)
Notasi Pembuat Himpunan:
{x|x∈ℝ}
Langkah 2.2.2
f′(x) kontinu di [0,6].
Fungsinya kontinu.
Fungsinya kontinu.
Langkah 2.3
Fungsinya terdiferensialkan pada [0,6] karena turunannya kontinu di [0,6].
Fungsinya terdiferensialkan.
Fungsinya terdiferensialkan.
Langkah 3
Agar panjang busur yang terjamin, fungsi dan turunannya harus kontinu pada interval tertutup [0,6].
Fungsi dan turunannya kontinu pada interval tertutup [0,6].
Langkah 4
Langkah 4.1
Diferensialkan.
Langkah 4.1.1
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari x2+2x terhadap x adalah ddx[x2]+ddx[2x].
ddx[x2]+ddx[2x]
Langkah 4.1.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa ddx[xn] adalah nxn-1 di mana n=2.
2x+ddx[2x]
2x+ddx[2x]
Langkah 4.2
Evaluasi ddx[2x].
Langkah 4.2.1
Karena 2 konstan terhadap x, turunan dari 2x terhadap x adalah 2ddx[x].
2x+2ddx[x]
Langkah 4.2.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa ddx[xn] adalah nxn-1 di mana n=1.
2x+2⋅1
Langkah 4.2.3
Kalikan 2 dengan 1.
2x+2
2x+2
2x+2
Langkah 5
Untuk menghitung panjang busur fungsi, gunakan rumus L=∫ba√1+(f′(x))2dx.
∫60√1+(2x+2)2dx
Langkah 6
Langkah 6.1
Lengkapi kuadratnya.
Langkah 6.1.1
Gunakan bentuk ax2+bx+c, untuk menemukan nilai dari a, b, dan c.
a=4
b=8
c=5
Langkah 6.1.2
Mempertimbangkan bentuk verteks parabola.
a(x+d)2+e
Langkah 6.1.3
Temukan nilai dari d menggunakan rumus d=b2a.
Langkah 6.1.3.1
Substitusikan nilai-nilai dari a dan b ke dalam rumus d=b2a.
d=82⋅4
Langkah 6.1.3.2
Sederhanakan sisi kanannya.
Langkah 6.1.3.2.1
Hapus faktor persekutuan dari 8 dan 2.
Langkah 6.1.3.2.1.1
Faktorkan 2 dari 8.
d=2⋅42⋅4
Langkah 6.1.3.2.1.2
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 6.1.3.2.1.2.1
Faktorkan 2 dari 2⋅4.
d=2⋅42(4)
Langkah 6.1.3.2.1.2.2
Batalkan faktor persekutuan.
d=2⋅42⋅4
Langkah 6.1.3.2.1.2.3
Tulis kembali pernyataannya.
d=44
d=44
d=44
Langkah 6.1.3.2.2
Batalkan faktor persekutuan dari 4.
Langkah 6.1.3.2.2.1
Batalkan faktor persekutuan.
d=44
Langkah 6.1.3.2.2.2
Tulis kembali pernyataannya.
d=1
d=1
d=1
d=1
Langkah 6.1.4
Temukan nilai dari e menggunakan rumus e=c-b24a.
Langkah 6.1.4.1
Substitusikan nilai-nilai dari c, b, dan a ke dalam rumus e=c-b24a.
e=5-824⋅4
Langkah 6.1.4.2
Sederhanakan sisi kanannya.
Langkah 6.1.4.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Langkah 6.1.4.2.1.1
Naikkan 8 menjadi pangkat 2.
e=5-644⋅4
Langkah 6.1.4.2.1.2
Kalikan 4 dengan 4.
e=5-6416
Langkah 6.1.4.2.1.3
Bagilah 64 dengan 16.
e=5-1⋅4
Langkah 6.1.4.2.1.4
Kalikan -1 dengan 4.
e=5-4
e=5-4
Langkah 6.1.4.2.2
Kurangi 4 dengan 5.
e=1
e=1
e=1
Langkah 6.1.5
Substitusikan nilai-nilai dari a, d, dan e ke dalam bentuk verteks 4(x+1)2+1.
∫60√4(x+1)2+1dx
∫60√4(x+1)2+1dx
Langkah 6.2
Biarkan u=x+1. Kemudian du=dx. Tulis kembali menggunakan u dan du.
Langkah 6.2.1
Biarkan u=x+1. Tentukan dudx.
Langkah 6.2.1.1
Diferensialkan x+1.
ddx[x+1]
Langkah 6.2.1.2
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari x+1 terhadap x adalah ddx[x]+ddx[1].
ddx[x]+ddx[1]
Langkah 6.2.1.3
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa ddx[xn] adalah nxn-1 di mana n=1.
1+ddx[1]
Langkah 6.2.1.4
Karena 1 konstan terhadap x, turunan dari 1 terhadap x adalah 0.
1+0
Langkah 6.2.1.5
Tambahkan 1 dan 0.
1
1
Langkah 6.2.2
Substitusikan batas bawah untuk x di u=x+1.
ulower=0+1
Langkah 6.2.3
Tambahkan 0 dan 1.
ulower=1
Langkah 6.2.4
Substitusikan batas atas untuk x di u=x+1.
uupper=6+1
Langkah 6.2.5
Tambahkan 6 dan 1.
uupper=7
Langkah 6.2.6
Nilai-nilai yang ditemukan untuk ulower dan uupper akan digunakan untuk mengevaluasi integral tentunya.
ulower=1
uupper=7
Langkah 6.2.7
Tulis kembali soalnya menggunakan u, du, dan batas integral yang baru.
∫71√4u2+1du
∫71√4u2+1du
Langkah 6.3
Biarkan u=12tan(t), di mana -π2≤t≤π2. Kemudian du=sec2(t)2dt. Perhatikan bahwa karena -π2≤t≤π2, sec2(t)2 positif.
∫1.499488861.10714871√4(12tan(t))2+1sec2(t)2dt
Langkah 6.4
Sederhanakan suku-suku.
Langkah 6.4.1
Sederhanakan √4(12tan(t))2+1.
Langkah 6.4.1.1
Sederhanakan setiap suku.
Langkah 6.4.1.1.1
Gabungkan 12 dan tan(t).
∫1.499488861.10714871√4(tan(t)2)2+1sec2(t)2dt
Langkah 6.4.1.1.2
Terapkan kaidah hasil kali ke tan(t)2.
∫1.499488861.10714871√4tan2(t)22+1sec2(t)2dt
Langkah 6.4.1.1.3
Naikkan 2 menjadi pangkat 2.
∫1.499488861.10714871√4tan2(t)4+1sec2(t)2dt
Langkah 6.4.1.1.4
Batalkan faktor persekutuan dari 4.
Langkah 6.4.1.1.4.1
Batalkan faktor persekutuan.
∫1.499488861.10714871√4tan2(t)4+1sec2(t)2dt
Langkah 6.4.1.1.4.2
Tulis kembali pernyataannya.
∫1.499488861.10714871√tan2(t)+1sec2(t)2dt
∫1.499488861.10714871√tan2(t)+1sec2(t)2dt
∫1.499488861.10714871√tan2(t)+1sec2(t)2dt
Langkah 6.4.1.2
Terapkan identitas pythagoras.
∫1.499488861.10714871√sec2(t)sec2(t)2dt
Langkah 6.4.1.3
Mengeluarkan suku-suku dari bawah akar, dengan asumsi bahwa bilangan riil positif.
∫1.499488861.10714871sec(t)sec2(t)2dt
∫1.499488861.10714871sec(t)sec2(t)2dt
Langkah 6.4.2
Sederhanakan.
Langkah 6.4.2.1
Gabungkan sec(t) dan sec2(t)2.
∫1.499488861.10714871sec(t)sec2(t)2dt
Langkah 6.4.2.2
Kalikan sec(t) dengan sec2(t) dengan menambahkan eksponennya.
Langkah 6.4.2.2.1
Kalikan sec(t) dengan sec2(t).
Langkah 6.4.2.2.1.1
Naikkan sec(t) menjadi pangkat 1.
∫1.499488861.10714871sec1(t)sec2(t)2dt
Langkah 6.4.2.2.1.2
Gunakan kaidah pangkat aman=am+n untuk menggabungkan pangkat.
∫1.499488861.10714871sec(t)1+22dt
∫1.499488861.10714871sec(t)1+22dt
Langkah 6.4.2.2.2
Tambahkan 1 dan 2.
∫1.499488861.10714871sec3(t)2dt
∫1.499488861.10714871sec3(t)2dt
∫1.499488861.10714871sec3(t)2dt
∫1.499488861.10714871sec3(t)2dt
Langkah 6.5
Karena 12 konstan terhadap t, pindahkan 12 keluar dari integral.
12∫1.499488861.10714871sec3(t)dt
Langkah 6.6
Terapkan rumus reduksi.
12(tan(t)sec(t)2]1.499488861.10714871+12∫1.499488861.10714871sec(t)dt)
Langkah 6.7
Integral dari sec(t) terhadap t adalah ln(|sec(t)+tan(t)|).
12(tan(t)sec(t)2]1.499488861.10714871+12ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.499488861.10714871)
Langkah 6.8
Sederhanakan.
Langkah 6.8.1
Gabungkan 12 dan ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.499488861.10714871.
12(tan(t)sec(t)2]1.499488861.10714871+ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.499488861.107148712)
Langkah 6.8.2
Untuk menuliskan tan(t)sec(t)2]1.499488861.10714871 sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan 22.
12(tan(t)sec(t)2]1.499488861.10714871⋅22+ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.499488861.107148712)
Langkah 6.8.3
Gabungkan tan(t)sec(t)2]1.499488861.10714871 dan 22.
12(tan(t)sec(t)2]1.499488861.10714871⋅22+ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.499488861.107148712)
Langkah 6.8.4
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
12⋅tan(t)sec(t)2]1.499488861.10714871⋅2+ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.499488861.107148712
Langkah 6.8.5
Pindahkan 2 ke sebelah kiri tan(t)sec(t)2]1.499488861.10714871.
12⋅2⋅(tan(t)sec(t)2]1.499488861.10714871)+ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.499488861.107148712
Langkah 6.8.6
Kalikan 12 dengan 2(tan(t)sec(t)2]1.499488861.10714871)+ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.499488861.107148712.
2(tan(t)sec(t)2]1.499488861.10714871)+ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.499488861.107148712⋅2
Langkah 6.8.7
Kalikan 2 dengan 2.
2(tan(t)sec(t)2]1.499488861.10714871)+ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.499488861.107148714
2(tan(t)sec(t)2]1.499488861.10714871)+ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.499488861.107148714
Langkah 6.9
Substitusikan dan sederhanakan.
Langkah 6.9.1
Evaluasi tan(t)sec(t)2 pada 1.49948886 dan pada 1.10714871.
2((tan(1.49948886)sec(1.49948886)2)-tan(1.10714871)sec(1.10714871)2)+ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.499488861.107148714
Langkah 6.9.2
Evaluasi ln(|sec(t)+tan(t)|) pada 1.49948886 dan pada 1.10714871.
2((tan(1.49948886)sec(1.49948886)2)-tan(1.10714871)sec(1.10714871)2)+(ln(|sec(1.49948886)+tan(1.49948886)|))-ln(|sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Langkah 6.9.3
Hilangkan tanda kurung yang tidak perlu.
2(tan(1.49948886)sec(1.49948886)2-tan(1.10714871)sec(1.10714871)2)+ln(|sec(1.49948886)+tan(1.49948886)|)-ln(|sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
2(tan(1.49948886)sec(1.49948886)2-tan(1.10714871)sec(1.10714871)2)+ln(|sec(1.49948886)+tan(1.49948886)|)-ln(|sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Langkah 6.10
Gunakan sifat hasil bagi dari logaritma, logb(x)-logb(y)=logb(xy).
2(tan(1.49948886)sec(1.49948886)2-tan(1.10714871)sec(1.10714871)2)+ln(|sec(1.49948886)+tan(1.49948886)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Langkah 6.11
Sederhanakan.
Langkah 6.11.1
Sederhanakan pembilangnya.
Langkah 6.11.1.1
Evaluasi tan(1.10714871).
2(tan(1.49948886)sec(1.49948886)2-2sec(1.10714871)2)+ln(|sec(1.49948886)+tan(1.49948886)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Langkah 6.11.1.2
Evaluasi sec(1.10714871).
2(tan(1.49948886)sec(1.49948886)2-2⋅2.236067972)+ln(|sec(1.49948886)+tan(1.49948886)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
2(tan(1.49948886)sec(1.49948886)2-2⋅2.236067972)+ln(|sec(1.49948886)+tan(1.49948886)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Langkah 6.11.2
Kalikan 2 dengan 2.23606797.
2(tan(1.49948886)sec(1.49948886)2-4.472135952)+ln(|sec(1.49948886)+tan(1.49948886)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Langkah 6.11.3
Bagilah 4.47213595 dengan 2.
2(tan(1.49948886)sec(1.49948886)2-1⋅2.23606797)+ln(|sec(1.49948886)+tan(1.49948886)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Langkah 6.11.4
Kalikan -1 dengan 2.23606797.
2(tan(1.49948886)sec(1.49948886)2-2.23606797)+ln(|sec(1.49948886)+tan(1.49948886)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Langkah 6.11.5
Sederhanakan setiap suku.
Langkah 6.11.5.1
Sederhanakan pembilangnya.
Langkah 6.11.5.1.1
Evaluasi tan(1.49948886).
2(14sec(1.49948886)2-2.23606797)+ln(|sec(1.49948886)+tan(1.49948886)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Langkah 6.11.5.1.2
Evaluasi sec(1.49948886).
2(14⋅14.035668842-2.23606797)+ln(|sec(1.49948886)+tan(1.49948886)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
2(14⋅14.035668842-2.23606797)+ln(|sec(1.49948886)+tan(1.49948886)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Langkah 6.11.5.2
Kalikan 14 dengan 14.03566884.
2(196.499363862-2.23606797)+ln(|sec(1.49948886)+tan(1.49948886)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Langkah 6.11.5.3
Bagilah 196.49936386 dengan 2.
2(98.24968193-2.23606797)+ln(|sec(1.49948886)+tan(1.49948886)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
2(98.24968193-2.23606797)+ln(|sec(1.49948886)+tan(1.49948886)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Langkah 6.11.6
Kurangi 2.23606797 dengan 98.24968193.
2⋅96.01361395+ln(|sec(1.49948886)+tan(1.49948886)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Langkah 6.11.7
Kalikan 2 dengan 96.01361395.
192.02722791+ln(|sec(1.49948886)+tan(1.49948886)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Langkah 6.11.8
sec(1.49948886)+tan(1.49948886) mendekati 28.03566884 yang positif sehingga menghapus nilai mutlak
192.02722791+ln(sec(1.49948886)+tan(1.49948886)|sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Langkah 6.11.9
sec(1.10714871)+tan(1.10714871) mendekati 4.23606797 yang positif sehingga menghapus nilai mutlak
192.02722791+ln(sec(1.49948886)+tan(1.49948886)sec(1.10714871)+tan(1.10714871))4
192.02722791+ln(sec(1.49948886)+tan(1.49948886)sec(1.10714871)+tan(1.10714871))4
192.02722791+ln(sec(1.49948886)+tan(1.49948886)sec(1.10714871)+tan(1.10714871))4
Langkah 7
Hasilnya dapat ditampilkan dalam beberapa bentuk.
Bentuk Eksak:
192.02722791+ln(sec(1.49948886)+tan(1.49948886)sec(1.10714871)+tan(1.10714871))4
Bentuk Desimal:
48.47926750…
Langkah 8