Kamiran Tak Tentu

3.2 Kamiran Tak Tentu
 
Imej menunjukkan tajuk di bahagian atas yang berbunyi 'Formula Kamiran Tak Tentu.' Di bawah tajuk, terdapat dua kad dengan formula matematik. Kad di sebelah kiri dilabelkan 'Malar a' dan memaparkan formula kamiran pemalar: ∫ a dx = ax + c. Kad di sebelah kanan dilabelkan 'Fungsi ax^n' dan menunjukkan formula kamiran fungsi kuasa: ∫ ax^n dx = (ax^(n+1))/(n+1) + c. Kad disambungkan dengan klip kertas.
 
Pemalar Pengamiran, \(c\)

Pemalar pengamiran, \(c\) akan ditambah sebagai sebahagian daripada kamiran tak tentu bagi suatu fungsi. Contohnya,

\(\int 5 \, dx=5x+c\).

 
Kamiran bagi Suatu Fungsi yang Melibatkan Penambahan atau Penolakan Sebutan-sebutan Algebra

Jika \(f(x)\) dan \(g(x)\) ialah suatu fungsi, maka

\(\int [f(x) \pm g(x)] \, dx=\int f(x) \, dx \pm \int g(x) \, dx\).

 
Kamiran Tak Tentu bagi Fungsi Berbentuk \((ax+b)^n\)

Kaedah penggantian boleh digunakan bagi menyelesaikan suatu fungsi berbentuk \((ax+b)^n\). Maka,

\(\int (ax+b)^n \, dx=\dfrac{(ax+b)^{n+1}}{a(n+1)}+c\),

dengan keadaan \(a\) dan \(b\) ialah pemalar, \(n\) ialah integer dan \(n \neq -1\).

 
Persamaan Lengkung daripada Fungsi Kecerunan
Diberi suatu fungsi kecerunan \(\dfrac{dy}{dx}=f'(x)\), maka persamaan lengkung bagi fungsi itu ialah \(y=\int f'(x) \, dx\).
 
Contoh \(1\)
Soalan

Kamirkan setiap yang berikut terhadap \(x\):

(a) \(-0.5\),
(b) \(\int\dfrac{2}{x^2} \, dx\)
.

Penyelesaian

(a)

\(\int -0.5 \ dx = -0.5x +c\).


(b)

\(\begin{aligned} \int \dfrac{2}{x^2} \ dx &= 2 \int x^{-2} \ dx\\\\ &= 2 \begin{pmatrix} \dfrac{x^{-2+1}}{-2+1} \end{pmatrix} +c\\\\ &= -2x^{-1} +c\\\\ &= -\dfrac{2}{x} +c. \end{aligned}\)

 
Contoh \(2\)
Soalan

Cari kamiran bagi fungsi berikut:

\(\int (x-2)(x+6) \, dx\)

Penyelesaian

\(\begin{aligned} \int (x-2)(x+6) \ dx &= \int (x^2 +4x - 12) \ dx\\\\ &= \int x^2 \ dx + \int 4x \ dx-\int12 \ dx\\\\ &= \dfrac{x^3}{3} + \dfrac{4x^2}{2} - 12x +c\\\\ &= \dfrac{x^3}{3} + 2x^2- 12x +c. \end{aligned}\)

 
Contoh \(3\)
Soalan

(a) Dengan menggunakan kaedah penggantian, cari kamiran tak tentu bagi:

\(\int \sqrt{5x+2} \, dx\)

(b) Kecerunan bagi suatu lengkung pada titik \((x,y)\) ialah:

\(\dfrac{dy}{dx} = 15x^2 + 4x- 3\)

Jika lengkung itu melalui titik \((-1,2)\), cari persamaan lengkung itu.

Penyelesaian

(a)

Katakan \(u=5x+2\), jadi,

\(\begin{aligned} \dfrac{du}{dx} &=5\\\\ dx&= \dfrac{du}{5} \end{aligned}\)

\(\begin{aligned} \int \sqrt{5x+2} \ dx &= \int \dfrac{\sqrt u}{5} \ du\\\\ &= \int \dfrac{u^{\frac{1}{2}}}{5} \ du\\\\ &=\dfrac{2}{15}u^{\frac{3}{2}} +c\\\\ &= \dfrac{2}{15}(5x+2)^{\frac{3}{2}}+c. \end{aligned}\)


(b)

Diberi \(\dfrac{dy}{dx} = 15x^2 + 4x- 3\).

Jadi,

\(\begin{aligned} y&=\int (15x^2 +4x-3) \ dx\\\\ y&=5x^3 +2x^2-3x+c. \end{aligned}\)

Apabila \(x=-1\) dan \(y=2\),

\(\begin{aligned} 2&=5(-1)^3+2(-1)^2-3(-1)+c\\ c&=2 .\end{aligned}\)

Maka, persamaan lengkung itu ialah:

\(y=5x^3 +2x^2-3x+2\).

 

Kamiran Tak Tentu

3.2 Kamiran Tak Tentu
 
Imej menunjukkan tajuk di bahagian atas yang berbunyi 'Formula Kamiran Tak Tentu.' Di bawah tajuk, terdapat dua kad dengan formula matematik. Kad di sebelah kiri dilabelkan 'Malar a' dan memaparkan formula kamiran pemalar: ∫ a dx = ax + c. Kad di sebelah kanan dilabelkan 'Fungsi ax^n' dan menunjukkan formula kamiran fungsi kuasa: ∫ ax^n dx = (ax^(n+1))/(n+1) + c. Kad disambungkan dengan klip kertas.
 
Pemalar Pengamiran, \(c\)

Pemalar pengamiran, \(c\) akan ditambah sebagai sebahagian daripada kamiran tak tentu bagi suatu fungsi. Contohnya,

\(\int 5 \, dx=5x+c\).

 
Kamiran bagi Suatu Fungsi yang Melibatkan Penambahan atau Penolakan Sebutan-sebutan Algebra

Jika \(f(x)\) dan \(g(x)\) ialah suatu fungsi, maka

\(\int [f(x) \pm g(x)] \, dx=\int f(x) \, dx \pm \int g(x) \, dx\).

 
Kamiran Tak Tentu bagi Fungsi Berbentuk \((ax+b)^n\)

Kaedah penggantian boleh digunakan bagi menyelesaikan suatu fungsi berbentuk \((ax+b)^n\). Maka,

\(\int (ax+b)^n \, dx=\dfrac{(ax+b)^{n+1}}{a(n+1)}+c\),

dengan keadaan \(a\) dan \(b\) ialah pemalar, \(n\) ialah integer dan \(n \neq -1\).

 
Persamaan Lengkung daripada Fungsi Kecerunan
Diberi suatu fungsi kecerunan \(\dfrac{dy}{dx}=f'(x)\), maka persamaan lengkung bagi fungsi itu ialah \(y=\int f'(x) \, dx\).
 
Contoh \(1\)
Soalan

Kamirkan setiap yang berikut terhadap \(x\):

(a) \(-0.5\),
(b) \(\int\dfrac{2}{x^2} \, dx\)
.

Penyelesaian

(a)

\(\int -0.5 \ dx = -0.5x +c\).


(b)

\(\begin{aligned} \int \dfrac{2}{x^2} \ dx &= 2 \int x^{-2} \ dx\\\\ &= 2 \begin{pmatrix} \dfrac{x^{-2+1}}{-2+1} \end{pmatrix} +c\\\\ &= -2x^{-1} +c\\\\ &= -\dfrac{2}{x} +c. \end{aligned}\)

 
Contoh \(2\)
Soalan

Cari kamiran bagi fungsi berikut:

\(\int (x-2)(x+6) \, dx\)

Penyelesaian

\(\begin{aligned} \int (x-2)(x+6) \ dx &= \int (x^2 +4x - 12) \ dx\\\\ &= \int x^2 \ dx + \int 4x \ dx-\int12 \ dx\\\\ &= \dfrac{x^3}{3} + \dfrac{4x^2}{2} - 12x +c\\\\ &= \dfrac{x^3}{3} + 2x^2- 12x +c. \end{aligned}\)

 
Contoh \(3\)
Soalan

(a) Dengan menggunakan kaedah penggantian, cari kamiran tak tentu bagi:

\(\int \sqrt{5x+2} \, dx\)

(b) Kecerunan bagi suatu lengkung pada titik \((x,y)\) ialah:

\(\dfrac{dy}{dx} = 15x^2 + 4x- 3\)

Jika lengkung itu melalui titik \((-1,2)\), cari persamaan lengkung itu.

Penyelesaian

(a)

Katakan \(u=5x+2\), jadi,

\(\begin{aligned} \dfrac{du}{dx} &=5\\\\ dx&= \dfrac{du}{5} \end{aligned}\)

\(\begin{aligned} \int \sqrt{5x+2} \ dx &= \int \dfrac{\sqrt u}{5} \ du\\\\ &= \int \dfrac{u^{\frac{1}{2}}}{5} \ du\\\\ &=\dfrac{2}{15}u^{\frac{3}{2}} +c\\\\ &= \dfrac{2}{15}(5x+2)^{\frac{3}{2}}+c. \end{aligned}\)


(b)

Diberi \(\dfrac{dy}{dx} = 15x^2 + 4x- 3\).

Jadi,

\(\begin{aligned} y&=\int (15x^2 +4x-3) \ dx\\\\ y&=5x^3 +2x^2-3x+c. \end{aligned}\)

Apabila \(x=-1\) dan \(y=2\),

\(\begin{aligned} 2&=5(-1)^3+2(-1)^2-3(-1)+c\\ c&=2 .\end{aligned}\)

Maka, persamaan lengkung itu ialah:

\(y=5x^3 +2x^2-3x+2\).