Kamiran Tentu

3.3 Kamiran Tentu
 
Imej menunjukkan konsep matematik yang berkaitan dengan nilai kamiran pasti. Di bahagian atas, terdapat teks 'VALUE OF DEFINITE INTEGRAL' yang dikelilingi oleh bintang hiasan. Di bawah ini, terdapat formula matematik yang disertakan dalam kotak biru. Formula mewakili kamiran pasti bagi fungsi f(x) daripada a hingga b, dan ia menunjukkan langkah-langkah untuk menilainya menggunakan antiterbitan g(x). Formulanya ialah: ∫[a hingga b] f(x) dx = g(x) + C |[a hingga b] = [g(b) + C] - [g(a) + C] = g(b ) - g(a) Di bahagian bawah kotak, terdapat logo Pandai.
 
Sifat-sifat bagi Kamiran Tentu

Bagi suatu fungsi \(f(x)\) dan \(g(x)\),

  • \(\int_{a}^{b} f(x) \ dx = 0\)
     
  • \(\int_{a}^{b} f(x) \ dx = -\int_{a}^{b} f(x) \ dx\)
     
  • \(\int_{a}^{b} kf(x) \ dx = k\int_{a}^{b} f(x) \ dx\), dengan keadaan \(k\) ialah pemalar
     
  • \(\int_{a}^{b} f(x) \ dx + \int_{b}^{c} f(x) \ dx = \int_{a}^{c} f(x) \ dx\), dengan keadaan \(a \lt b \lt c\)
     
  • \(\int_{a}^{b} [f(x) \pm g(x)] \ dx = \int_{a}^{b} f(x) \ dx \pm \int_{a}^{b}g(x) \ dx\)
 
Luas Rantau antara suatu Lengkung dengan Paksi-\(x\)
Rajah

Graf yang menggambarkan fungsi y=f(x) dengan titik diserlahkan dan kawasan A berlorek di bawah lengkung.

Rumus

Rumus bagi luas rantau \(A\) itu diberikan oleh:

\(A=\int^b_ay \, dx\)

 
Luas suatu Rantau yang berada di atas dan di bawah Paksi-\(x\)
Rajah

Graf yang menggambarkan fungsi y=f(x), menunjukkan kawasan di atas dan di bawah paksi-x.

Huraian
  • Jika rantau itu berada di bawah paksi-\(x\), maka nilai bagi hasil kamiran negatif.
  • Jika rantau itu berada di atas paksi-\(x\), maka nilai bagi hasil kamiran positif.
  • Luas bagi kedua-dua rantau adalah positif.
 
Luas Rantau antara suatu Lengkung dengan Paksi-\(y\)
Rajah

Graf yang menggambarkan fungsi x=g(y) dengan titik diserlahkan dan luas kawasan A dilorekkan untuk penegasan.

Rumus

Rumus bagi luas rantau \(A\) itu diberikan oleh:

\(A=\int_a^b x \, dy\)

 
Luas suatu Rantau yang berada di Kiri dan Kanan Paksi-\(y\)
Rajah

Persamaan yang menggambarkan nilai kamiran fungsi yang diwakili sebagai x = f(y), mempamerkan hubungan matematik.

Huraian

Bagi suatu rantau yang dibatasi oleh suatu lengkung dan paksi-\(y\),

  • Jika rantau itu berada di sebelah kiri paksi-\(y\), maka hasil kamiran negatif.
  • Jika rantau itu berada di sebelah kanan paksi-\(y\), maka hasil kamiran positif.
  • Luas bagi kedua-dua rantau adalah positif.
 
Luas Rantau antara suatu Lengkung dengan Garis Lurus
Rajah

Graf yang menggambarkan garis dan lengkung, bersilang pada titik x=a dan x=b, menggambarkan fungsi y=f(x) dan y=g(x).

Rumus

Luas bagi rantau berlorek itu adalah seperti berikut:

\(\begin{aligned} \text{Luas rantau berlorek }&= \int_{a}^{b} g(x) \, dx -\int_{a}^{b} f(x) \, dx \\\\ &=\int_{a}^{b} [g(x)-f(x)] \, dx \end{aligned}\)

Bagi mencari luas rantau, pastikan fungsi lengkung atau garis yang berada di bahagian atas ditolakkan dengan fungsi lengkung atau garis yang di bawah.

 
Isipadu Janaan yang Dikisarkan pada Paksi
Huraian
  • Isi padu janaan yang terbentuk apabila suatu rantau berlorek diputarkan melalui \(360^\text{o}\) pada paksi-\(x\) atau paksi-\(y\).
  • Nilai bagi isi padu janaan adalah sentiasa positif.
Isipadu Janaan yang Dikisarkan pada Paksi-\(x\)

Isipadu janaan \(I\) bagi suatu rantau di bawah suatu lengkung \(y=f(x)\) yang dibatasi oleh \(x=a\) dan \(x=b\) apabila dikisarkan melalui \(360^\circ\) pada paksi-\(x\) ialah:

\(I=\int_a^b \pi y^2 \, dx\)

Isipadu Janaan yang Dikisarkan pada Paksi-\(y\)

Isipadu janaan \(I\) bagi suatu rantau di bawah suatu lengkung \(x=g(y)\) yang dibatasi oleh \(y=a\) dan \(y=b\) apabila dikisarkan melalui \(360^\circ\) pada paksi-\(y\) ialah:

\(I=\int_a^b \pi x^2 \, dy\)

 
Contoh \(1\)
Soalan

Graf yang memaparkan garis dan lengkung, menyerlahkan kawasan berlorek antara y=x^2 dan y=x^{1/3} pada titik (0,0) dan (1,1).

Lengkung \(y=x^2\) dan \(y= \sqrt[3] {x}\) bersilang pada titik \((0,0) \text{ dan } (1,1)\). Cari luas bagi rantai di antara dua lengkung itu.

Penyelesaian

\(\begin{aligned} \text{Luas rantau }&= \int_{0}^{1} \sqrt[3] x \ dx - \int_{0}^{1} x^2 \ dx\\\\ &= \int_{0}^{1} (x^{\frac{1}{3}}-x^2) \ dx\\\\ &=\begin{bmatrix} \dfrac{3x^{\frac{4}{3}}}{4}-\dfrac{x^3}{3} \end{bmatrix}_{0}^{1}\\\\ &=\begin{bmatrix} \dfrac{3(1)^{\frac{4}{3}}}{4}-\dfrac{1^3}{3} \end{bmatrix}_{0}^{1} - \begin{bmatrix} \dfrac{3(0)^{\frac{4}{3}}}{4}-\dfrac{0^3}{3} \end{bmatrix}_{0}^{1}\\\\ &=\dfrac{5}{12} \text{ unit}^2. \end{aligned}\)

 
Contoh \(2\)
Soalan

Graf yang menggambarkan garis dan lengkung, dengan kawasan berlorek antara titik persilangannya pada (0,0) dan (4,4).

Dalam rajah di atas, lengkung \(y=\dfrac{1}{4}x^2\) bersilang dengan garis lurus \(y=x\) pada titik \(O(0,0)\) dan \(A(4,4)\). Cari isi padu janaan, dalam sebutan \(\pi\), apabila rantau berlorek itu dikisarkan sepenuhnya pada paksi-\(x\).

Penyelesaian

Katakan \(I_{1} \) ialah isi padu janaan bagi garis lurus \(y=x\) dan \(I_{2} \) ialah isi padu janaan bagi lengkung  \(y=\dfrac{1}{4}x^2\) daripada \(x=0\) hingga \(x=4\).


\(\begin{aligned} I_1 &= \int_{0}^{4} \pi (x)^2 \ dx\\\\ &=\pi \int_{0}^{4} (x)^2 \ dx\\\\ &= \pi \begin{bmatrix} \dfrac{x^3}{3} \end{bmatrix}_{0}^{4}\\\\ &= \pi \begin{bmatrix} \dfrac{4^3}{3} - \dfrac{0^3}{3} \end{bmatrix} \\\\ &=\dfrac{64}{3}\pi \text{ unit}^3 .\end{aligned}\)


\(\begin{aligned} I_2 &= \int_{0}^{4} \pi \begin{pmatrix} \dfrac{1}{4}x^2 \end{pmatrix}^2 \ dx\\\\ &=\pi \int_{0}^{4} \dfrac{1}{16}x^4 \ dx\\\\ &= \pi \begin{bmatrix} \dfrac{x^5}{16(5)} \end{bmatrix}_{0}^{4}\\\\ &= \pi \begin{bmatrix} \dfrac{4^5}{80} - \dfrac{0^5}{80} \end{bmatrix} \\\\ &=\dfrac{64}{5}\pi \text{ unit}^3. \end{aligned}\)


Maka, isi padu janaan ialah

\(\begin{aligned} &= I_1 - I_2\\\\ &=\dfrac{64}{3} \pi -\dfrac{64}{5} \pi\\\\ &=8\dfrac{8}{15}\pi \text{ unit}^3. \end{aligned}\)

 

Kamiran Tentu

3.3 Kamiran Tentu
 
Imej menunjukkan konsep matematik yang berkaitan dengan nilai kamiran pasti. Di bahagian atas, terdapat teks 'VALUE OF DEFINITE INTEGRAL' yang dikelilingi oleh bintang hiasan. Di bawah ini, terdapat formula matematik yang disertakan dalam kotak biru. Formula mewakili kamiran pasti bagi fungsi f(x) daripada a hingga b, dan ia menunjukkan langkah-langkah untuk menilainya menggunakan antiterbitan g(x). Formulanya ialah: ∫[a hingga b] f(x) dx = g(x) + C |[a hingga b] = [g(b) + C] - [g(a) + C] = g(b ) - g(a) Di bahagian bawah kotak, terdapat logo Pandai.
 
Sifat-sifat bagi Kamiran Tentu

Bagi suatu fungsi \(f(x)\) dan \(g(x)\),

  • \(\int_{a}^{b} f(x) \ dx = 0\)
     
  • \(\int_{a}^{b} f(x) \ dx = -\int_{a}^{b} f(x) \ dx\)
     
  • \(\int_{a}^{b} kf(x) \ dx = k\int_{a}^{b} f(x) \ dx\), dengan keadaan \(k\) ialah pemalar
     
  • \(\int_{a}^{b} f(x) \ dx + \int_{b}^{c} f(x) \ dx = \int_{a}^{c} f(x) \ dx\), dengan keadaan \(a \lt b \lt c\)
     
  • \(\int_{a}^{b} [f(x) \pm g(x)] \ dx = \int_{a}^{b} f(x) \ dx \pm \int_{a}^{b}g(x) \ dx\)
 
Luas Rantau antara suatu Lengkung dengan Paksi-\(x\)
Rajah

Graf yang menggambarkan fungsi y=f(x) dengan titik diserlahkan dan kawasan A berlorek di bawah lengkung.

Rumus

Rumus bagi luas rantau \(A\) itu diberikan oleh:

\(A=\int^b_ay \, dx\)

 
Luas suatu Rantau yang berada di atas dan di bawah Paksi-\(x\)
Rajah

Graf yang menggambarkan fungsi y=f(x), menunjukkan kawasan di atas dan di bawah paksi-x.

Huraian
  • Jika rantau itu berada di bawah paksi-\(x\), maka nilai bagi hasil kamiran negatif.
  • Jika rantau itu berada di atas paksi-\(x\), maka nilai bagi hasil kamiran positif.
  • Luas bagi kedua-dua rantau adalah positif.
 
Luas Rantau antara suatu Lengkung dengan Paksi-\(y\)
Rajah

Graf yang menggambarkan fungsi x=g(y) dengan titik diserlahkan dan luas kawasan A dilorekkan untuk penegasan.

Rumus

Rumus bagi luas rantau \(A\) itu diberikan oleh:

\(A=\int_a^b x \, dy\)

 
Luas suatu Rantau yang berada di Kiri dan Kanan Paksi-\(y\)
Rajah

Persamaan yang menggambarkan nilai kamiran fungsi yang diwakili sebagai x = f(y), mempamerkan hubungan matematik.

Huraian

Bagi suatu rantau yang dibatasi oleh suatu lengkung dan paksi-\(y\),

  • Jika rantau itu berada di sebelah kiri paksi-\(y\), maka hasil kamiran negatif.
  • Jika rantau itu berada di sebelah kanan paksi-\(y\), maka hasil kamiran positif.
  • Luas bagi kedua-dua rantau adalah positif.
 
Luas Rantau antara suatu Lengkung dengan Garis Lurus
Rajah

Graf yang menggambarkan garis dan lengkung, bersilang pada titik x=a dan x=b, menggambarkan fungsi y=f(x) dan y=g(x).

Rumus

Luas bagi rantau berlorek itu adalah seperti berikut:

\(\begin{aligned} \text{Luas rantau berlorek }&= \int_{a}^{b} g(x) \, dx -\int_{a}^{b} f(x) \, dx \\\\ &=\int_{a}^{b} [g(x)-f(x)] \, dx \end{aligned}\)

Bagi mencari luas rantau, pastikan fungsi lengkung atau garis yang berada di bahagian atas ditolakkan dengan fungsi lengkung atau garis yang di bawah.

 
Isipadu Janaan yang Dikisarkan pada Paksi
Huraian
  • Isi padu janaan yang terbentuk apabila suatu rantau berlorek diputarkan melalui \(360^\text{o}\) pada paksi-\(x\) atau paksi-\(y\).
  • Nilai bagi isi padu janaan adalah sentiasa positif.
Isipadu Janaan yang Dikisarkan pada Paksi-\(x\)

Isipadu janaan \(I\) bagi suatu rantau di bawah suatu lengkung \(y=f(x)\) yang dibatasi oleh \(x=a\) dan \(x=b\) apabila dikisarkan melalui \(360^\circ\) pada paksi-\(x\) ialah:

\(I=\int_a^b \pi y^2 \, dx\)

Isipadu Janaan yang Dikisarkan pada Paksi-\(y\)

Isipadu janaan \(I\) bagi suatu rantau di bawah suatu lengkung \(x=g(y)\) yang dibatasi oleh \(y=a\) dan \(y=b\) apabila dikisarkan melalui \(360^\circ\) pada paksi-\(y\) ialah:

\(I=\int_a^b \pi x^2 \, dy\)

 
Contoh \(1\)
Soalan

Graf yang memaparkan garis dan lengkung, menyerlahkan kawasan berlorek antara y=x^2 dan y=x^{1/3} pada titik (0,0) dan (1,1).

Lengkung \(y=x^2\) dan \(y= \sqrt[3] {x}\) bersilang pada titik \((0,0) \text{ dan } (1,1)\). Cari luas bagi rantai di antara dua lengkung itu.

Penyelesaian

\(\begin{aligned} \text{Luas rantau }&= \int_{0}^{1} \sqrt[3] x \ dx - \int_{0}^{1} x^2 \ dx\\\\ &= \int_{0}^{1} (x^{\frac{1}{3}}-x^2) \ dx\\\\ &=\begin{bmatrix} \dfrac{3x^{\frac{4}{3}}}{4}-\dfrac{x^3}{3} \end{bmatrix}_{0}^{1}\\\\ &=\begin{bmatrix} \dfrac{3(1)^{\frac{4}{3}}}{4}-\dfrac{1^3}{3} \end{bmatrix}_{0}^{1} - \begin{bmatrix} \dfrac{3(0)^{\frac{4}{3}}}{4}-\dfrac{0^3}{3} \end{bmatrix}_{0}^{1}\\\\ &=\dfrac{5}{12} \text{ unit}^2. \end{aligned}\)

 
Contoh \(2\)
Soalan

Graf yang menggambarkan garis dan lengkung, dengan kawasan berlorek antara titik persilangannya pada (0,0) dan (4,4).

Dalam rajah di atas, lengkung \(y=\dfrac{1}{4}x^2\) bersilang dengan garis lurus \(y=x\) pada titik \(O(0,0)\) dan \(A(4,4)\). Cari isi padu janaan, dalam sebutan \(\pi\), apabila rantau berlorek itu dikisarkan sepenuhnya pada paksi-\(x\).

Penyelesaian

Katakan \(I_{1} \) ialah isi padu janaan bagi garis lurus \(y=x\) dan \(I_{2} \) ialah isi padu janaan bagi lengkung  \(y=\dfrac{1}{4}x^2\) daripada \(x=0\) hingga \(x=4\).


\(\begin{aligned} I_1 &= \int_{0}^{4} \pi (x)^2 \ dx\\\\ &=\pi \int_{0}^{4} (x)^2 \ dx\\\\ &= \pi \begin{bmatrix} \dfrac{x^3}{3} \end{bmatrix}_{0}^{4}\\\\ &= \pi \begin{bmatrix} \dfrac{4^3}{3} - \dfrac{0^3}{3} \end{bmatrix} \\\\ &=\dfrac{64}{3}\pi \text{ unit}^3 .\end{aligned}\)


\(\begin{aligned} I_2 &= \int_{0}^{4} \pi \begin{pmatrix} \dfrac{1}{4}x^2 \end{pmatrix}^2 \ dx\\\\ &=\pi \int_{0}^{4} \dfrac{1}{16}x^4 \ dx\\\\ &= \pi \begin{bmatrix} \dfrac{x^5}{16(5)} \end{bmatrix}_{0}^{4}\\\\ &= \pi \begin{bmatrix} \dfrac{4^5}{80} - \dfrac{0^5}{80} \end{bmatrix} \\\\ &=\dfrac{64}{5}\pi \text{ unit}^3. \end{aligned}\)


Maka, isi padu janaan ialah

\(\begin{aligned} &= I_1 - I_2\\\\ &=\dfrac{64}{3} \pi -\dfrac{64}{5} \pi\\\\ &=8\dfrac{8}{15}\pi \text{ unit}^3. \end{aligned}\)

 
Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor