Soal ini adalah soal integral ganda:
Kita akan menyelesaikan ini langkah demi langkah.
🔹 Langkah 1: Pahami Batas Integral
Fungsi batas dalam integral dalam bentuk:
Perhatikan bahwa batas atas untuk adalah , yang merupakan persamaan dari setengah lingkaran:
Ini adalah persamaan lingkaran berjari-jari , berpusat di . Tapi karena dari 0 sampai , ini hanya bagian atas setengah lingkaran.
🔹 Langkah 2: Evaluasi Integral Dalam (dengan variabel y)
Karena adalah konstanta terhadap , kita bisa pisahkan:
Hitung masing-masing:
a.
b.
Gabungkan hasil a dan b:
🔹 Langkah 3: Evaluasi Integral Luar (dengan variabel x)
Sekarang kita integralkan:
Agar lebih mudah, kita lakukan substitusi trigonometri.
🔹 Langkah 4: Substitusi Trigonometri
Ingat bahwa sebelumnya kita temukan bahwa daerah integral adalah setengah lingkaran dengan jari-jari a. Jadi mari kita lakukan substitusi:
Maka:
Hitung:
Jadi:
Dan:
🔹 Langkah 5: Ubah Integral dalam Variabel θ
Integral menjadi:
Sekarang tinggal hitung integral ini.
🔹 Langkah 6: Hitung Integral
Kita pecah:
a. Hitung
Kembangkan:
Jadi:
Gunakan identitas:
-
-
(fungsi ganjil pada [0, π])
-
Jadi:
b. Hitung
Gunakan identitas:
Jadi:
🔹 Langkah 7: Gabungkan Semua
✅ Jawaban Akhir:
Comments
Post a Comment