Kalkulus

Integral parsial: rumus, cara memilih u, metode tabel, dan contoh soal

Integral parsial mengubah integral hasil kali ∫u dv\int u\,dv menjadi uv−∫v duuv - \int v\,du, supaya integral yang sulit diganti dengan integral yang lebih mudah.

Biasanya keluar di ujian sebagai integral hasil kali dua jenis fungsi, misalnya xx dengan exe^{x}, xx dengan cos⁡x\cos x, atau x2x^2 dengan ln⁡x\ln x, kadang sebagai integral tentu atau soal yang butuh parsial dua kali.

Pelajaran pertama gratisTanpa kartuBisa dari HP

Konsepnya, satu per satu

  1. Rumusnya berasal dari aturan hasil kali

    Aturan turunan hasil kali: (uv)′=u′v+uv′(uv)' = u'v + uv'. Integralkan kedua ruas dan susun ulang, hasilnya:

    ∫u dv=uv−∫v du\int u\,dv = uv - \int v\,du

    Untuk integral tentu, bagian uvuv juga dihitung di kedua batas: ∫abu dv=[uv]ab−∫abv du\int_a^b u\,dv = \big[uv\big]_a^b - \int_a^b v\,du.

  2. Memilih u dengan urutan LIATE

    Pilih uu yang makin sederhana kalau diturunkan, dan dvdv yang mudah diintegralkan. Urutan bantu LIATE: Logaritma, Invers trigonometri, Aljabar (polinomial), Trigonometri, Eksponen. Fungsi yang lebih dulu muncul di urutan ini dipilih sebagai uu.

    Di ∫xcos⁡x dx\int x\cos x\,dx, xx (aljabar) lebih dulu dari cos⁡x\cos x (trigonometri), jadi u=xu = x. Di ∫x2ln⁡x dx\int x^2 \ln x\,dx, ln⁡x\ln x (logaritma) lebih dulu, jadi u=ln⁡xu = \ln x. Bahkan ∫ln⁡x dx\int \ln x\,dx bisa diparsialkan dengan u=ln⁡xu = \ln x dan dv=dxdv = dx.

  3. Lima langkah

    1) Pilih uu dan dvdv. 2) Hitung dudu (turunkan uu) dan vv (integralkan dvdv, tanpa +C+C). 3) Masukkan ke uv−∫v duuv - \int v\,du. 4) Selesaikan ∫v du\int v\,du. 5) Tambahkan +C+C di akhir.

    Kalau ∫v du\int v\,du malah lebih sulit dari soal awal, pilihan uu-nya kemungkinan terbalik.

  4. Metode tabel (tabular) untuk polinomial

    Kalau uu berupa polinomial dan dvdv berupa eaxe^{ax}, sin⁡ax\sin ax, atau cos⁡ax\cos ax, parsial harus diulang beberapa kali. Metode tabel meringkasnya: kolom kiri menurunkan uu sampai 0, kolom kanan mengintegralkan dvdv berulang. Lalu kalikan tiap isi kolom kiri dengan isi kolom kanan satu baris di bawahnya, dengan tanda +,−,+,−,…+, -, +, -, \ldots dari baris pertama.

    Contoh ∫x3ex dx\int x^3 e^x\,dx: hasil kali menyilangnya x3ex−3x2ex+6xex−6ex+C=ex(x3−3x2+6x−6)+Cx^3 e^x - 3x^2 e^x + 6x e^x - 6e^x + C = e^x(x^3 - 3x^2 + 6x - 6) + C.

    TandaTurunkan uIntegralkan dv
    +x3x^3exe^x
    −3x23x^2exe^x
    +6x6xexe^x
    −6exe^x
    0exe^x
  5. Parsial berulang yang kembali ke soal awal

    Untuk exe^{x} dikali sin⁡x\sin x atau cos⁡x\cos x, tidak ada yang turunannya menjadi 0. Setelah dua kali parsial, integral awal muncul lagi di ruas kanan. Pindahkan ke ruas kiri, lalu bagi dua (lihat contoh 5).

Contoh soal dan pembahasan

Coba kerjakan dulu, baru buka pembahasannya.

Contoh 1

Hitung ∫xcos⁡x dx\int x\cos x\,dx.

Lihat pembahasan
  1. LIATE: xx (aljabar) lebih dulu dari cos⁡x\cos x (trigonometri), jadi u=xu = x dan dv=cos⁡x dxdv = \cos x\,dx.

  2. du=dxdu = dx dan v=sin⁡xv = \sin x.

  3. ∫xcos⁡x dx=xsin⁡x−∫sin⁡x dx=xsin⁡x−(−cos⁡x)+C\int x\cos x\,dx = x\sin x - \int \sin x\,dx = x\sin x - (-\cos x) + C.

Jawaban

xsin⁡x+cos⁡x+Cx\sin x + \cos x + C.

Contoh 2

Hitung ∫x2ln⁡x dx\int x^2 \ln x\,dx.

Lihat pembahasan
  1. LIATE: ln⁡x\ln x (logaritma) lebih dulu, jadi u=ln⁡xu = \ln x dan dv=x2 dxdv = x^2\,dx.

  2. du=1x dxdu = \frac{1}{x}\,dx dan v=x33v = \frac{x^3}{3}.

  3. ∫x2ln⁡x dx=x33ln⁡x−∫x33⋅1x dx=x33ln⁡x−∫x23 dx\int x^2 \ln x\,dx = \frac{x^3}{3}\ln x - \int \frac{x^3}{3} \cdot \frac{1}{x}\,dx = \frac{x^3}{3}\ln x - \int \frac{x^2}{3}\,dx.

  4. ∫x23 dx=x39\int \frac{x^2}{3}\,dx = \frac{x^3}{9}, jadi hasilnya x33ln⁡x−x39+C\frac{x^3}{3}\ln x - \frac{x^3}{9} + C.

Jawaban

x33ln⁡x−x39+C\dfrac{x^3}{3}\ln x - \dfrac{x^3}{9} + C.

Contoh 3

Hitung ∫x2e3x dx\int x^2 e^{3x}\,dx dengan metode tabel.

Lihat pembahasan
  1. u=x2u = x^2 diturunkan sampai 0: x2,2x,2,0x^2, 2x, 2, 0. dv=e3x dxdv = e^{3x}\,dx diintegralkan berulang: e3x,13e3x,19e3x,127e3xe^{3x}, \frac{1}{3}e^{3x}, \frac{1}{9}e^{3x}, \frac{1}{27}e^{3x}.

  2. Kalikan menyilang dengan tanda +,−,++, -, + (lihat tabel): 13x2e3x−29xe3x+227e3x+C\frac{1}{3}x^2 e^{3x} - \frac{2}{9}x e^{3x} + \frac{2}{27}e^{3x} + C.

  3. Keluarkan e3x27\frac{e^{3x}}{27}: e3x27(9x2−6x+2)+C\frac{e^{3x}}{27}(9x^2 - 6x + 2) + C.

TandaTurunkan uIntegralkan dv
+x2x^2e3xe^{3x}
−2x2x13e3x\frac{1}{3}e^{3x}
+219e3x\frac{1}{9}e^{3x}
0127e3x\frac{1}{27}e^{3x}
Jawaban

e3x27(9x2−6x+2)+C\dfrac{e^{3x}}{27}\left(9x^2 - 6x + 2\right) + C.

Contoh 4

Hitung ∫0πxsin⁡x dx\int_0^{\pi} x\sin x\,dx.

Lihat pembahasan
  1. u=xu = x dan dv=sin⁡x dxdv = \sin x\,dx, jadi du=dxdu = dx dan v=−cos⁡xv = -\cos x.

  2. ∫0πxsin⁡x dx=[−xcos⁡x]0π+∫0πcos⁡x dx\int_0^{\pi} x\sin x\,dx = \big[-x\cos x\big]_0^{\pi} + \int_0^{\pi} \cos x\,dx.

  3. [−xcos⁡x]0π=−πcos⁡π−0=−π⋅(−1)=π\big[-x\cos x\big]_0^{\pi} = -\pi\cos\pi - 0 = -\pi \cdot (-1) = \pi.

  4. ∫0πcos⁡x dx=[sin⁡x]0π=0−0=0\int_0^{\pi} \cos x\,dx = \big[\sin x\big]_0^{\pi} = 0 - 0 = 0.

Jawaban

π≈3,14\pi \approx 3{,}14.

Contoh 5

Hitung ∫excos⁡x dx\int e^{x}\cos x\,dx.

Lihat pembahasan
  1. Sebut integralnya II. Parsial pertama dengan u=cos⁡xu = \cos x dan dv=ex dxdv = e^x\,dx, jadi du=−sin⁡x dxdu = -\sin x\,dx dan v=exv = e^x: I=excos⁡x−∫ex(−sin⁡x) dx=excos⁡x+∫exsin⁡x dxI = e^x\cos x - \int e^x(-\sin x)\,dx = e^x\cos x + \int e^x\sin x\,dx.

  2. Parsial kedua untuk ∫exsin⁡x dx\int e^x \sin x\,dx dengan u=sin⁡xu = \sin x dan dv=ex dxdv = e^x\,dx, jadi du=cos⁡x dxdu = \cos x\,dx dan v=exv = e^x: ∫exsin⁡x dx=exsin⁡x−∫excos⁡x dx=exsin⁡x−I\int e^x\sin x\,dx = e^x\sin x - \int e^x\cos x\,dx = e^x\sin x - I.

  3. Gabungkan: I=excos⁡x+exsin⁡x−II = e^x\cos x + e^x\sin x - I, jadi 2I=ex(sin⁡x+cos⁡x)2I = e^x(\sin x + \cos x).

  4. I=ex(sin⁡x+cos⁡x)2+CI = \frac{e^x(\sin x + \cos x)}{2} + C.

Jawaban

ex(sin⁡x+cos⁡x)2+C\dfrac{e^x(\sin x + \cos x)}{2} + C.

Kesalahan yang paling sering bikin kehilangan nilai

u dan dv tertukar

Di ∫xex dx\int x e^x\,dx, memilih u=exu = e^x dan dv=x dxdv = x\,dx memberi ∫x22ex dx\int \frac{x^2}{2}e^x\,dx, yang malah lebih sulit. Pakai urutan LIATE, dan kalau integral sisanya makin rumit, tukar pilihanmu.

Tanda minus hilang

Ada dua tempat rawan: tanda minus di rumus uv−∫v duuv - \int v\,du, dan integral sin⁡x\sin x yang hasilnya −cos⁡x-\cos x. Di metode tabel, tandanya harus berganti +,−,+,−+, -, +, - di setiap baris.

Batas hanya dipasang di sebagian

Di integral tentu, [uv]ab\big[uv\big]_a^b juga dihitung di kedua batas. Di contoh 4, melupakan bagian ini membuat hasilnya 0, padahal π\pi.

Kuis singkat: 3 soal

Tanpa daftar. Pilih jawaban, pembahasannya langsung muncul.

Soal 1Untuk ∫xln⁡x dx\int x\ln x\,dx, pilihan uu dan dvdv yang paling tepat adalah …

Soal 2∫xcos⁡3x dx=…\int x\cos 3x\,dx = \ldots

Soal 3Berapa ∫01xex dx\int_0^1 x e^x\,dx?

Yang sering ditanya

Bagaimana tahu sebuah integral harus diparsialkan?

Coba substitusi dulu: kalau ada fungsi beserta turunannya, substitusi biasanya cukup. Integral parsial dipakai kalau integrannya hasil kali dua jenis fungsi yang bukan turunan satu sama lain, misalnya polinomial dikali eksponen, trigonometri, atau logaritma.

Apakah urutan LIATE selalu benar?

LIATE adalah aturan bantu, bukan rumus wajib, dan hampir selalu berhasil untuk soal kuliah. Pengecualian ada, misalnya x pangkat 3 dikali e pangkat x kuadrat: di sana dv dipilih x dikali e pangkat x kuadrat supaya v mudah dicari. Patokannya tetap sama: integral sisanya harus lebih mudah.

Kapan metode tabel boleh dipakai?

Paling enak kalau satu faktor adalah polinomial (turunannya akhirnya 0) dan faktor lain mudah diintegralkan berulang, seperti e pangkat ax, sin ax, atau cos ax. Hasilnya sama dengan parsial biasa, hanya lebih ringkas. Kalau dosen meminta langkah lengkap, tulis juga parsial satu per satu.

Kenapa v tidak perlu ditambah C?

Konstanta yang ditambahkan ke v akan saling menghapus di uv dikurangi integral v du, jadi hasil akhirnya sama. Cukup tulis satu + C di jawaban akhir.

Ujian Kalkulus sebentar lagi?

Naomi cek dulu bagian Kalkulus mana yang belum kamu bisa lewat beberapa soal, lalu ajarin itu aja.

Diperbarui 27 Oktober 2026