Versi yang bisa dicetak tidak lagi didukung dan mungkin memiliki kesalahan tampilan. Tolong perbarui markah penjelajah Anda dan gunakan fungsi cetak penjelajah yang baku.
Dalam matematika , integral kuadratik adalah integral dengan bentuk umum
∫
d
x
a
x
2
+
b
x
+
c
{\displaystyle \int {\frac {dx}{ax^{2}+bx+c}}}
dimana nilai
a
≠
0
{\displaystyle a\neq 0}
. Integral di atas dapat diselesaikan dengan melengkapkan kuadrat sempurna pada bagian penyebut , yaitu sebagai berikut
∫
d
x
a
x
2
+
b
x
+
c
=
∫
4
a
4
a
2
x
2
+
4
a
b
x
+
4
a
c
d
x
=
∫
4
a
(
2
a
x
)
2
+
(
2
a
x
)
(
b
)
+
b
2
−
b
2
+
4
a
c
d
x
=
∫
4
a
(
2
a
x
+
b
)
2
−
(
b
2
−
4
a
c
)
d
x
{\displaystyle {\begin{aligned}\int {\frac {dx}{ax^{2}+bx+c}}&=\int {\frac {4a}{4a^{2}x^{2}+4abx+4ac}}\,dx\\&=\int {\frac {4a}{\left(2ax\right)^{2}+(2ax)(b)+b^{2}-b^{2}+4ac}}\,dx\\&=\int {\frac {4a}{\left(2ax+b\right)^{2}-\left(b^{2}-4ac\right)}}\,dx\\\end{aligned}}}
Kasus Diskriminan Positif
Kasus Diskriminan Nol
Kasus Diskriminan Negatif
Dikarenakan nilai diskriminan
b
2
−
4
a
c
<
0
{\displaystyle b^{2}-4ac<0}
, maka suku kedua pada bagian penyebut dari
∫
d
x
a
x
2
+
b
x
+
c
=
∫
4
a
(
2
a
x
+
b
)
2
−
(
b
2
−
4
a
c
)
d
x
=
∫
4
a
(
2
a
x
+
b
)
2
+
(
4
a
c
−
b
2
)
d
x
{\displaystyle {\begin{aligned}\int {\frac {dx}{ax^{2}+bx+c}}&=\int {\frac {4a}{\left(2ax+b\right)^{2}-\left(b^{2}-4ac\right)}}\,dx\\&=\int {\frac {4a}{\left(2ax+b\right)^{2}+\left(4ac-b^{2}\right)}}\,dx\end{aligned}}}
bernilai positif, sehingga akan digunakan substitusi
2
a
x
+
b
=
4
a
c
−
b
2
tan
t
{\displaystyle 2ax+b={\sqrt {4ac-b^{2}}}\tan t}
2
a
d
x
=
4
a
c
−
b
2
sec
2
t
d
t
{\displaystyle 2a\,dx={\sqrt {4ac-b^{2}}}\sec ^{2}t\,dt}
tan
2
t
+
1
=
sec
2
t
{\displaystyle \tan ^{2}t+1=\sec ^{2}t}
(lihat identitas Pythagoras )
Akibatnya,
∫
d
x
a
x
2
+
b
x
+
c
=
∫
4
a
(
2
a
x
+
b
)
2
+
(
4
a
c
−
b
2
)
d
x
=
∫
2
(
4
a
c
−
b
2
tan
t
)
2
+
(
4
a
c
−
b
2
)
⋅
4
a
c
−
b
2
sec
2
t
d
t
=
∫
2
(
4
a
c
−
b
2
)
(
tan
2
t
+
1
)
⋅
4
a
c
−
b
2
sec
2
t
d
t
=
2
4
a
c
−
b
2
∫
sec
2
t
sec
2
t
d
t
=
2
4
a
c
−
b
2
t
+
konstanta
=
2
4
a
c
−
b
2
arctan
(
2
a
x
+
b
4
a
c
−
b
2
)
+
konstanta
.
{\displaystyle {\begin{aligned}\int {\frac {dx}{ax^{2}+bx+c}}&=\int {\frac {4a}{\left(2ax+b\right)^{2}+\left(4ac-b^{2}\right)}}\,dx\\&=\int {\frac {2}{\left({\sqrt {4ac-b^{2}}}\tan t\right)^{2}+\left(4ac-b^{2}\right)}}\cdot {\sqrt {4ac-b^{2}}}\sec ^{2}t\,dt\\&=\int {\frac {2}{\left(4ac-b^{2}\right)\left(\tan ^{2}t+1\right)}}\cdot {\sqrt {4ac-b^{2}}}\sec ^{2}t\,dt\\&={\frac {2}{\sqrt {4ac-b^{2}}}}\int {\dfrac {\sec ^{2}t}{\sec ^{2}t}}\,dt\\&={\frac {2}{\sqrt {4ac-b^{2}}}}t+{\text{konstanta}}\\&={\frac {2}{\sqrt {4ac-b^{2}}}}\arctan \left({\frac {2ax+b}{\sqrt {4ac-b^{2}}}}\right)+{\text{konstanta}}.\end{aligned}}}
Referensi
Weisstein, Eric W. "Quadratic Integral ." From MathWorld --A Wolfram Web Resource, wherein the following is referenced:
Gradshteyn, Izrail Solomonovich ; Ryzhik, Iosif Moiseevich ; Geronimus, Yuri Veniaminovich ; Tseytlin, Michail Yulyevich ; Jeffrey, Alan (2015) [October 2014]. Zwillinger, Daniel; Moll, Victor Hugo , ed. Table of Integrals, Series, and Products (dalam bahasa English). Diterjemahkan oleh Scripta Technica, Inc. (edisi ke-8). Academic Press, Inc. ISBN 978-0-12-384933-5 . LCCN 2014010276 .