Soal Matematika Integral Kelas XII SMA Part 6

Kami kembali memberikan Contoh Soal Integral Kelas XII SMA Part 6 Semoga bermanfaaat bagi adik adik semua yag masih SMA dan juga para Guru matematika semoga apa yang saya tulis semoga bermanfaat. Soal Integral Kelas XII SMA

51. Tentukan Nilai dari \(\int_{\frac{ \pi}{ 3}}^{\frac{ \pi}{ 2}}\limits \left( 4\cos 2x- 3\sin 3x \right) dx \)
a) \(1-\sqrt{3}\)
b) \(\sqrt{3}-1\)
c) \(\sqrt{3}+1\)
d) \(2\sqrt{3}+1\)
e) \(2\sqrt{3}-1\)
Pembahasan:
\(\left( \frac{ 4}{ 2}\sin 2x-\left( -\frac{ 3}{ 3} \cos 3x \right) \right)_{\frac{ \pi}{ 3}}^{\frac{ \pi}{ 2}}\)
\(=\left( 2 \sin 2x+\cos3x \right)_{\frac{ \pi}{ 3}}^{\frac{ \pi}{ 2}}\)
\(=\left( 2\sin\pi+\cos\frac{ 3\pi}{ 2} \right)-\left( 2\sin\frac{ 2\pi}{ 3}+\cos\pi \right)\)
\(=0+0-\left( 2\cdot \frac{ \sqrt{3}}{ 2}-1\right)\)
\(=-\sqrt{3}+1=1-\sqrt{3}\)

52. Hasil \(\int\limits \frac{ 2x+3}{ \sqrt{3x^{2}+9x-1}}=\)
a) \(2\sqrt{3x^{2}+9x-1}+C\)
b) \(\frac{ 1}{ 3}\sqrt{3x^{2}+9x-1}+C\)
c) \(\frac{ 2}{ 3}\sqrt{3x^{2}+9x-1}+C\)
d) \(\frac{ 1}{ 2}\sqrt{3x^{2}+9x-1}+C\)
e) \(\frac{ 3}{ 2}\sqrt{3x^{2}+9x-1}+C\)
Pembahasan:
\(\int\frac{ \frac{ 1}{ 3}du}{u^{\frac{ 1}{ 2}}}\)
\(=\int\frac{ 1}{ 3}\cdot u^{-\frac{ 1}{ 2}}du\)
\(=\frac{ 1}{ 3\left( -\frac{ 1}{ 2}+1 \right)}+C\)
\(=\frac{ 2}{ 3}u^{\frac{ 1}{ 2}}+C=\frac{ 2}{ 3}\sqrt{3x^{2}+9x-1}+C\)

53. Hasil dari \(\int_{1}^{4}\limits \left( x^{2}-2x+2 \right)dx\)
a) \(12\)
b) \(14\)
c) \(16\)
d) \(18\)
e) \(20\)
Pembahasan:
\(\int_{1}^{4}\left( x^{2}-2x+2 \right)dx\)
\(=\frac{ 1}{ 3}x^{3}-x^{2}+2x\mid_{1}^{4}\)
\(=\left( \frac{ 1}{ 3}\cdot4^{3}-4{2}+2\cdot4 \right)-\left( \frac{ 1}{ 3}\cdot1^{3}-1^{2}+2\cdot1 \right)\)
\(=\left( \frac{64}{3}-16+8 \right)-\left( \frac{ 1}{ 3}-1+2 \right)\)
\(=\frac{63}{3}-8-1=21-9=12\)

54. Nilai dari \(\int_{0}^{\frac{ 1}{ 2}\pi}\limits \left( 3 \sin2x-\cos x \right) dx\)
a) \(-2\)
b) \(-1\)
c) \(0\)
d) \(1\)
e) \(2\)
Pembahasan:
\(\int_{0}^{\frac{ 1}{ 2}\pi}\left( 3 \sin2x-\cos x \right) dx\)
\(=-\frac{ 3}{ 2}\cos2x-\sin x\mid_{0}^{\frac{ 1}{ 2}\pi}\)
\(=\left( -\frac{ 3}{ 2}\cos2\cdot90^{\circ} -\sin90^{\circ}\right)-\left( -\frac{ 3}{ 2}\cos2\cdot0^{\circ}-\sin0^{\circ} \right)\)
\(=\left( -\frac{ 3}{ 2}\cdot\left( -1 \right)-1 \right)-\left( \frac{ 3}{ 2}\cdot 1-0\right)\)
\(=\frac{ 3}{ 2}+\frac{ 3}{ 2}-1=3-1=2\)

55. Hasil dari \(\int\limits \frac{2x^{2}}{\sqrt[7]{\left( 2x^{3}-5 \right)^{5}}}dx\)
a) \(\frac{ 3}{7}\sqrt[7]{\left( 2x^{3}-5 \right)^{3}}+C\)
b) \(\frac{ 6}{7}\sqrt[6]{\left( 2x^{3}-5 \right)^{7}}+C\)
c) \(\frac{ 6}{7}\sqrt[7]{\left( 2x^{3}-5 \right)^{6}}+C\)
d) \(\frac{ 7}{6}\sqrt[7]{\left( 2x^{3}-5 \right)^{2}}+C\)
e) \(\frac{ 7}{6}\sqrt[2]{\left( 2x^{3}-5 \right)^{7}}+C\)
Pembahasan:
\(\int\frac{2x^{2}}{\sqrt[7]{\left( 2x^{3}-5 \right)^{5}}}dx\)
\(=\frac{ 1}{ 3}u^{\frac{ 5}{ 7}}du\)
\(=\frac{ 1}{ 3}\cdot\frac{ 7}{ 2}u^{\frac{ 2}{ 7}}+C\)
\(=\frac{ 7}{ 6}\sqrt[7]{u^{2}}+C\)
\(=\frac{ 7}{ 6}\sqrt[7]{\left(2x^{3}-5 \right)^{2}}+C\)

56. Luas daerah yang dibatasi oleh kurva \(y=x^{2}-4x+3\) dan \(y=x-1\) adalah
a) \(\frac{ 41}{ 6}\) satuan luas
b) \(\frac{ 19}{ 3}\) satuan luas
c) \(\frac{ 9}{ 2}\) satuan luas
d) \(\frac{ 8}{ 3}\) satuan luas
e) \(\frac{ 11}{ 6}\) satuan luas
Pembahasan:
\(L=\int_{1}^{4}\left( x-1 \right)-\left( x^{2}-4x+3 \right)dx\)
\(=\int_{1}^{4}\left( -x^{2}+5x-4 \right)dx\)
\(=-\frac{ 1}{3}x^{3}+\frac{ 5}{ 2}x^{2}-4x\mid_{1}^{4}\)
\(=\left( -\frac{ 1}{ 3}\cdot4^{3}+\frac{ 5}{ 2}\cdot4^{2}-4\cdot4 \right)-\left( -\frac{ 1}{ 3}\cdot1^{3}+\frac{ 51}{ 2}\cdot1^{2}-4\cdot1 \right)\)
\(=\left( -\frac{ 64}{ 3}+\frac{ 80}{ 2}-60 \right)-\left( -\frac{ 1}{ 3}+\frac{ 5}{ 2}-4 \right)\)
\(=-\frac{ 63}{ 3}+24-\frac{ 5}{ 2}+4=-21+28-\frac{ 5}{ 2}\)
\(=7-\frac{ 5}{ 2}=\frac{ 14-5}{ 2}=\frac{ 9}{ 2} \)satuan luas

57. Volume benda putar yang terjadi bila daerah yang dibatasi oleh kurva \(y=x^{2}\) dan \(y=4x-3\) diputar \(360^{\circ}\) mengelilingi sumbu \(X\) adalah
a) \(13\frac{ 11}{ 15}\pi\) satuan volume
b) \(13\frac{ 19}{ 3}\pi\) satuan volume
c) \(12\frac{ 11}{ 15}\pi\) satuan volume
d) \(12\frac{ 7}{ 15}\pi\) satuan volume
e) \(12\frac{ 4}{ 15}\pi\) satuan volume
Pembahasan:
\(V=\pi\int_{1}^{3}\left( 4x-3 \right)^{2}-\left( x^{2} \right)^{2}dx=\pi\int_{1}^{3}16x^{2}-24x+9-x^{4}dx\)
\(=\pi\left( \frac{16}{3}x^{3}-12x^{2}+9x-\frac{ 1}{ 5}x^{5}\mid_{1}^{3} \right)\)
\(=\pi\left( \left( \frac{ 16}{ 3}.3^{3}-12.3^{2}+9.3-\frac{ 1}{ 5}.3^{5} \right)-\left( \frac{ 16}{ 3}.1^{3}-12.1^{2}+9.1-\frac{ 1}{ 5}.1^{5} \right) \right)\)
\(=\left( 144-108+27-\frac{ 243}{ 5}-\frac{ 16}{ 3}+12-9+\frac{ 1}{ 5} \right)\pi\)
\(=\left( 66-\frac{ 242}{ 5}-\frac{ 16}{ 3} \right)\pi\)
\(=\left( 66-48\frac{ 2}{ 5}-5\frac{ 1}{ 3} \right)\pi\)
\(=\left( 13-\left(\frac{ 5+5}{ 15} \right) \right)\pi=12\frac{ 4}{ 15}\pi\) satuan luas

58. Volume benda putar yang terjadi bila daerah yang dibatasi oleh kurva \(y=2-x\) dan \(y=\sqrt{x}\) terhadap sumbu \(X\) adalah
a) \(\frac{ 1}{ 6}\pi\) satuan luas
b) \(13\frac{ 19}{ 3}\pi\) satuan volume
c) \(12\frac{ 11}{ 15}\pi\) satuan volume
d) \(12\frac{ 7}{ 15}\pi\) satuan volume
e) \(\frac{ 5}{ 6}\pi\) satuan luas
Pembahasan:
\(V1=\pi\int_{0}^{1}\left( \sqrt{x}^{2} \right)dx\)
\(=\pi\int_{0}^{1}xdx=\pi\left[ \frac{ 1}{ 2}x^{2} \right]_{0}^{1}=\frac{ 1}{ 2}\pi\)
\(V2=\frac{ 1}{ 3}\pi r^{2}t=\frac{ 1}{ 3}\pi 1^{2}.1=\frac{ 1}{ 3}\pi\)
\(V1+V2=\left( \frac{ 1}{ 2}+\frac{ 1}{ 3} \right)\pi\)
\(=\left( \frac{ 3+2}{ 6} \right)\pi=\frac{ 5}{ 6}\pi\) satuan luas

59. Daerah yang dibatasi kurva \(y=4-x^{2}\), sumbu \(x\), sumbu \(y\), dan garis \(x=1\). Volume benda putar yang terjadi, jika daerah tersebut diputar mengelilingi sumbu x adalah
a) \(12\frac{ 8}{ 15}\pi\) satuan volume
b) \(1\frac{ 8}{ 12}\pi\) satuan volume
c) \(13\frac{ 8}{ 15}\pi\) satuan volume
d) \(13\frac{ 8}{ 12}\pi\) satuan volume
e) \(14\pi\) satuan volume
Pembahasan:
\(V=\pi\int_{0}^{1}\left( 4-x^{2} \right)^{2} dx=\pi\int_{0}^{1}16-8x^{2}+x^{4} dx\)
\(=\pi\left( 16x-\frac{ 8}{ 3}x^{3}+\frac{ 1}{ 5}x^{5} \right)_{0}^{1}\)
\(=\pi\left( \left( 16-\frac{ 8}{ 3}+\frac{ 1}{ 5} \right)-0 \right)\)
\(=\pi\left( 16-\left( \frac{ 40-3}{ 15} \right) \right)\)
\(=\pi\left( 16-\frac{ 37}{ 15} \right)=13\frac{ 8}{ 15}\pi\) satuan volume

60. Luas daerah yang dibatasi oleh  kurva \(y=4-x^{2}\), \(y=3x\), sumbu \(Y\) dan \(x=2\) adalah
a) \(6\) satuan luas
b) \(5\frac{ 1}{ 3}\) satuan luas
c) \(5 \) satuan luas
d) \(3\frac{ 1}{ 3}\) satuan luas
e) \(2\frac{ 2}{ 3}\) satuan luas
Pembahasan:
\(L=\int_{0}{1}\left[ \left( 4-x^{2} \right)-3x \right]dx+\int_{1}^{2}\left[ 3x-\left( 4-x^{2} \right) \right]dx\)
\(=\int_{0}^{1}\left( -x^{2}-3x+4 \right)dx+\int_{1}^{2}\left( x^{2}+3x-4 \right)dx\)
\(=\left[ -\frac{ 1}{ 3}x^{3}-\frac{ 3}{ 2}x^{2}+4x \right]_{0}^{2}+\left[ \frac{ 1}{ 3}x^{3}-\frac{ 3}{ 2}x^{2}-4x \right]_{1}^{2}\)
\(=\left( -\frac{ 1}{ 3}-\frac{ 3}{ 2}+4 \right)+\left[ \left( \frac{ 8}{ 3}+\frac{ 12}{ 2}-8 \right)-\left( \frac{ 1}{ 3}+\frac{ 3}{ 2} -4\right) \right]\)
\(=\frac{ 13}{ 6}+\frac{ 4}{ 6}-\left( -\frac{ 13}{ 6} \right)=\frac{ 30}{ 6}=5\)

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