Target Lulus
Info UTBKTerbit Terakhir diperbarui

Contoh Soal Integral dan Pembahasannya: 31 Soal dari Aturan Dasar sampai Volume Benda Putar

Contoh soal integral ini disusun bertahap dari aturan dasar dan bentuk akar, teknik substitusi, integral parsial, integral trigonometri, integral tentu, luas daerah, sampai volume benda putar dan soal cerita bergaya Penalaran Matematika. Ada 31 soal, semuanya lengkap dengan langkah hitung dan sudah diperiksa ulang dengan cara diturunkan kembali.

Contoh Soal Integral dan Pembahasannya: 31 Soal dari Aturan Dasar sampai Volume Benda Putar
Ilustrasi konsep, bukan foto dokumentasi peristiwa atau lokasi. Kredit: Redaksi Target Lulus.

Contoh soal integral yang muncul di ujian seleksi sebenarnya berputar pada delapan tipe saja: integral tak tentu fungsi aljabar, bentuk akar dan pangkat negatif, teknik substitusi, integral parsial, integral trigonometri, integral tentu, luas daerah, dan volume benda putar. Halaman ini memuat 31 soal untuk kedelapan tipe itu, ditutup tiga soal cerita bergaya Penalaran Matematika. Semua langkah hitungnya ditulis terbuka, dan setiap hasil integralnya sudah diperiksa ulang dengan cara diturunkan kembali.

Materi ini bukan topik pinggiran. Pada UTBK-SNBT, laman resmi SNPMB mencantumkan Pengetahuan Kuantitatif di dalam Tes Potensi Skolastik dan Penalaran Matematika di dalam Tes Literasi. Di jalur lain, Pusat Asesmen Pendidikan Kemendikdasmen menempatkan Matematika sebagai mata pelajaran wajib pada Tes Kemampuan Akademik jenjang SMA, dengan Matematika Tingkat Lanjut sebagai mata pelajaran pilihan. Integral sendiri diajarkan di kelas XI dan XII, jadi ia termasuk materi yang masih segar saat kamu masuk masa persiapan. Kalau kamu ingin melihat peta subtesnya lebih dulu, buka materi UTBK.

Satu catatan soal penulisan. Notasi di halaman ini sengaja dibuat lurus supaya enak dibaca di layar ponsel. Tulisan ∫ f(x) dx berarti integral tak tentu, sedangkan ∫[a, b] f(x) dx berarti integral tentu dengan batas bawah a dan batas atas b. Pangkat ditulis dengan format x2, akar ditulis √x, dan pecahan ditulis mendatar seperti 2/3.

Inti yang perlu kamu bawa: integral adalah anti turunan, jadi setiap jawaban integral bisa kamu uji sendiri tanpa kunci jawaban. Turunkan kembali hasilmu; kalau turunannya persis sama dengan bentuk yang tadi kamu integralkan, jawabanmu benar. Kebiasaan sederhana ini menutup hampir semua kesalahan koefisien yang biasa bikin nilai bocor.

Integral Adalah Kebalikan Turunan: Modal Awal Sebelum Mengerjakan Soal

Kalau turunan menjawab pertanyaan seberapa cepat sesuatu berubah, integral menjawab pertanyaan kebalikannya: fungsi apa yang kalau diturunkan menghasilkan bentuk ini. Modul pembelajaran SMA Matematika Umum Kelas XI terbitan Direktorat SMA Kemendikdasmen menyebutnya dengan tegas, integral fungsi aljabar diperkenalkan sebagai anti turunan, lengkap dengan rumus dasar dan teknik substitusi. Modul turunan dari seri yang sama mendefinisikan turunan sebagai pengukuran bagaimana sebuah fungsi berubah seiring perubahan nilai yang dimasukkan. Dua modul itu memang sepasang, dan urutan belajarnya memang turunan dulu baru integral.

Contoh paling sederhana: turunan dari x2 adalah 2x, maka ∫ 2x dx = x2 + C. Kenapa ada tambahan C? Karena turunan dari x2 + 7, x2 - 3, dan x2 + 1.000 sama saja, yaitu 2x. Konstanta lenyap saat diturunkan, jadi ketika proses dibalik kita tidak punya cara tahu konstanta aslinya berapa. Huruf C mewakili semua kemungkinan itu. Lupa menulis C adalah kesalahan paling murah sekaligus paling sering muncul di lembar jawaban.

Dari sifat itu lahir kebiasaan yang perlu kamu bangun sejak hari ini: setiap kali selesai mengintegralkan, turunkan kembali jawabanmu. Kalau hasil turunannya kembali persis ke bentuk yang tadi kamu integralkan, jawabanmu benar. Kalau meleset, kesalahan biasanya cuma di satu tempat, yaitu koefisien di depan. Cara ini juga berguna saat soal berbentuk pilihan ganda: alih alih mengintegralkan, kamu bisa menurunkan opsi jawaban satu per satu sampai ketemu yang cocok dengan integran. Untuk soal bentuk pangkat yang rumit, menurunkan opsi sering lebih cepat daripada mengintegralkan soal.

Sembilan Aturan Dasar Integral dan Cara Mengeceknya Sendiri

Hampir semua soal integral tingkat SMA berdiri di atas satu aturan pangkat plus sedikit turunannya. Tabel berikut memuat aturan yang perlu kamu hafal, ditambah kolom bukti cepat supaya kamu melihat sendiri kenapa aturan itu benar. Kolom bukti cepat itu berisi turunan dari kolom hasil, dan hasilnya selalu kembali ke kolom bentuk integran.

Ilustrasi siswa memeriksa pekerjaan rumah kalkulus di buku catatan dengan kalkulator dan tanda centang
Cara paling cepat mengecek hasil integral adalah menurunkan jawabanmu. Kalau hasilnya kembali ke bentuk integran, jawabanmu benar.Ilustrasi konsep, bukan foto dokumentasi. Kredit: Redaksi Target Lulus.
Bentuk integranHasil integralBukti cepat (turunkan kolom tengah)
k (konstanta)kx + Cturunan kx adalah k
xn, dengan n ≠ -1xn+1/(n + 1) + C(n + 1)xn/(n + 1) = xn
a · xna · xn+1/(n + 1) + Ckoefisien a ikut lestari saat diturunkan
(ax + b)n(ax + b)n+1/(a(n + 1)) + Caturan rantai memunculkan faktor a yang dibagi lagi
1/xln|x| + Cturunan ln|x| adalah 1/x
exex + Cturunan ex adalah ex
sin x-cos x + Cturunan -cos x adalah sin x
cos xsin x + Cturunan sin x adalah cos x
sec2x atau 1/cos2xtan x + Cturunan tan x adalah sec2x

Selain daftar itu, ada dua sifat yang membuat soal panjang jadi jinak. Pertama, integral bersifat linear: ∫ [a · f(x) + b · g(x)] dx = a ∫ f(x) dx + b ∫ g(x) dx. Artinya kamu boleh memecah integran menjadi suku suku dan mengerjakannya satu per satu. Kedua, konstanta boleh keluar masuk tanda integral, jadi ∫ 5x3 dx sama saja dengan 5 ∫ x3 dx. Perlu diingat, sifat serupa TIDAK berlaku untuk perkalian dua fungsi. Integral dari hasil kali bukan hasil kali dari integral, dan salah paham di titik ini yang melahirkan teknik parsial di bagian berikutnya.

Contoh Soal Integral Tak Tentu Fungsi Aljabar

Soal 1. Tentukan ∫ (3x2 + 4x - 5) dx.

Pembahasan. Kerjakan suku demi suku dengan aturan pangkat. Suku 3x2 menjadi 3x3/3 = x3, suku 4x menjadi 4x2/2 = 2x2, dan suku -5 menjadi -5x. Hasilnya x3 + 2x2 - 5x + C. Cek turunan: turunan x3 + 2x2 - 5x adalah 3x2 + 4x - 5, persis integran awal.

Soal 2. Tentukan ∫ (6x5 - 2x + 7) dx.

Pembahasan. Suku 6x5 menjadi 6x6/6 = x6, suku -2x menjadi -2x2/2 = -x2, dan suku 7 menjadi 7x. Jawabannya x6 - x2 + 7x + C. Cek turunan: 6x5 - 2x + 7, cocok.

Soal 3. Tentukan ∫ (x2 - 3)(x + 2) dx.

Pembahasan. Jangan langsung mencari rumus perkalian, karena rumus semacam itu tidak ada di level ini. Kalikan dulu: (x2 - 3)(x + 2) = x3 + 2x2 - 3x - 6. Baru integralkan suku demi suku sehingga hasilnya x4/4 + (2/3)x3 - (3/2)x2 - 6x + C. Cek turunan: 4x3/4 + 3 · (2/3)x2 - 2 · (3/2)x - 6 = x3 + 2x2 - 3x - 6, sama dengan hasil perkalian tadi.

Soal 4. Gradien garis singgung sebuah kurva di setiap titik dinyatakan dengan dy/dx = 4x - 3. Kurva itu melalui titik (2, 5). Tentukan persamaan kurvanya.

Pembahasan. Gradien garis singgung adalah turunan, jadi persamaan kurva didapat dengan mengintegralkan: y = ∫ (4x - 3) dx = 2x2 - 3x + C. Di sinilah C berguna. Substitusikan titik (2, 5): 5 = 2(4) - 3(2) + C = 8 - 6 + C, sehingga C = 3. Persamaan kurvanya y = 2x2 - 3x + 3. Cek dua arah: turunannya 4x - 3, dan saat x = 2 nilainya 8 - 6 + 3 = 5, tepat melalui titik yang diminta.

Contoh Soal Integral Bentuk Akar dan Pangkat Negatif

Soal tipe ini tampak sulit hanya karena bentuknya tidak ditulis sebagai pangkat. Begitu semua bentuk akar dan pecahan kamu ubah menjadi pangkat, aturan yang dipakai tetap aturan pangkat yang sama. Kalau sifat pangkat pecahan dan pangkat negatif masih goyah, kamu bisa menyegarkannya lewat kumpulan contoh soal eksponen sebelum lanjut.

Soal 5. Tentukan ∫ √x dx.

Pembahasan. Tulis ulang √x sebagai x1/2. Aturan pangkat memberi x3/2/(3/2) = (2/3)x3/2 + C, atau boleh ditulis (2/3)x√x + C. Cek turunan: (2/3) · (3/2)x1/2 = x1/2 = √x.

Soal 6. Tentukan ∫ (1/x3) dx.

Pembahasan. Ubah menjadi x-3. Aturan pangkat memberi x-2/(-2) + C = -1/(2x2) + C. Perhatikan tanda minusnya, karena penyebut (n + 1) di sini bernilai negatif. Cek turunan: turunan dari -(1/2)x-2 adalah -(1/2)(-2)x-3 = x-3 = 1/x3.

Soal 7. Tentukan ∫ (x2 + 1)/√x dx.

Pembahasan. Pecah pembilangnya lebih dulu: (x2 + 1)/x1/2 = x3/2 + x-1/2. Integralkan masing masing: x5/2/(5/2) + x1/2/(1/2) = (2/5)x5/2 + 2x1/2 + C. Cek turunan: (2/5)(5/2)x3/2 + 2 · (1/2)x-1/2 = x3/2 + x-1/2, sama dengan bentuk yang sudah dipecah tadi.

Soal 8. Tentukan ∫ (3/x + 2ex) dx.

Pembahasan. Bentuk 3/x tidak boleh dikerjakan dengan aturan pangkat, karena pangkatnya -1 dan penyebut (n + 1) akan menjadi nol. Untuk kasus ini berlaku aturan khusus 1/x yang hasilnya ln|x|. Jadi jawabannya 3 ln|x| + 2ex + C. Cek turunan: 3 · (1/x) + 2ex = 3/x + 2ex. Bentuk logaritma natural dan eksponen natural seperti ini masuk wilayah Matematika Tingkat Lanjut, jadi porsinya lebih besar kalau kamu mengambil mata pelajaran pilihan itu di TKA.

Contoh Soal Integral Substitusi

Substitusi dipakai saat integran memuat sebuah fungsi di dalam fungsi lain, dan turunan fungsi bagian dalam ikut hadir sebagai faktor pengali. Catatan kuliah Kalkulus I Lamar University merumuskan aturannya sebagai ∫ f(g(x)) g'(x) dx = ∫ f(u) du dengan u = g(x). Modul kelas XI Kemendikdasmen memasukkan teknik ini bersama rumus dasar, jadi ia memang bagian dari materi wajib, bukan materi tambahan.

Ciri integranTeknik yang dipakaiContoh bentuk
Polinomial biasa atau bisa dijabarkanAturan pangkat langsung3x2 + 4x - 5
Bentuk linear di dalam kurung berpangkatRumus (ax + b)n atau substitusi(2x + 1)5
Ada fungsi dalam kurung, turunan isinya muncul sebagai faktorSubstitusi u = isi kurung3x2√(x3 + 4)
Perkalian dua fungsi beda jenis yang tidak saling menurunkanIntegral parsialx cos x
Pangkat ganjil sinus dikali kosinusSubstitusi u = sin xsin3x cos x
Pangkat genap fungsi trigonometriTurunkan pangkatnya dulu dengan identitas sudut gandasin2x

Soal 9. Tentukan ∫ (2x + 1)5 dx.

Pembahasan. Misalkan u = 2x + 1, maka du = 2 dx sehingga dx = du/2. Integralnya menjadi (1/2) ∫ u5 du = (1/2) · u6/6 = u6/12. Kembalikan ke x: (2x + 1)6/12 + C. Cek turunan: 6(2x + 1)5 · 2 / 12 = (2x + 1)5, cocok.

Soal 10. Tentukan ∫ 3x2√(x3 + 4) dx.

Pembahasan. Perhatikan bahwa turunan dari x3 + 4 adalah 3x2, dan faktor itu sudah tersedia di depan akar. Ini pertanda substitusi akan bersih. Misalkan u = x3 + 4, maka du = 3x2 dx. Integralnya berubah menjadi ∫ √u du = (2/3)u3/2. Kembalikan ke x: (2/3)(x3 + 4)√(x3 + 4) + C. Cek turunan: (2/3) · (3/2)(x3 + 4)1/2 · 3x2 = 3x2√(x3 + 4).

Soal 11. Tentukan ∫ x(x2 - 5)4 dx.

Pembahasan. Turunan dari x2 - 5 adalah 2x, sedangkan yang tersedia hanya x. Selisih faktor 2 itu tinggal ditambal dengan konstanta. Misalkan u = x2 - 5, maka du = 2x dx dan x dx = du/2. Integralnya menjadi (1/2) ∫ u4 du = u5/10, sehingga jawabannya (x2 - 5)5/10 + C. Cek turunan: 5(x2 - 5)4 · 2x / 10 = x(x2 - 5)4.

Rambu substitusi: setelah kamu mengganti variabel, tidak boleh ada satu pun huruf x tersisa di dalam integral. Kalau masih ada x yang menempel, berarti pilihan u kamu belum tepat atau soal itu memang bukan soal substitusi. Dan jangan lupa mengembalikan u ke bentuk semula pada jawaban akhir integral tak tentu, karena jawaban yang masih berisi u dihitung belum selesai.

Contoh Soal Integral Parsial

Integral parsial adalah kebalikan aturan perkalian pada turunan. Catatan Kalkulus II Lamar University menurunkan rumusnya justru dari aturan hasil kali, lalu merapikannya menjadi bentuk yang kita pakai: ∫ u dv = uv - ∫ v du. Kunci soal parsial ada pada pemilihan u. Pilih bagian yang menjadi lebih sederhana kalau diturunkan, biasanya bagian berbentuk x atau polinomial, dan biarkan sisanya menjadi dv.

Soal 12. Tentukan ∫ x cos x dx.

Pembahasan. Pilih u = x sehingga du = dx, dan dv = cos x dx sehingga v = sin x. Masukkan ke rumus: x sin x - ∫ sin x dx = x sin x - (-cos x) = x sin x + cos x + C. Cek turunan: turunan x sin x adalah sin x + x cos x, turunan cos x adalah -sin x, jumlahnya x cos x. Cocok.

Soal 13. Tentukan ∫ 2x sin x dx.

Pembahasan. Pilih u = 2x sehingga du = 2 dx, dan dv = sin x dx sehingga v = -cos x. Rumusnya memberi 2x(-cos x) - ∫ (-cos x)(2 dx) = -2x cos x + 2 ∫ cos x dx = -2x cos x + 2 sin x + C. Cek turunan: turunan -2x cos x adalah -2 cos x + 2x sin x, turunan 2 sin x adalah 2 cos x, dan jumlahnya 2x sin x.

Soal 14. Tentukan ∫ x(x + 3)4 dx.

Pembahasan. Soal ini tidak bisa diselesaikan dengan substitusi polos karena turunan (x + 3) adalah 1, bukan x. Pakai parsial: u = x sehingga du = dx, dan dv = (x + 3)4 dx sehingga v = (x + 3)5/5. Hasilnya x(x + 3)5/5 - ∫ (x + 3)5/5 dx = x(x + 3)5/5 - (x + 3)6/30 + C. Cek turunan: turunan suku pertama adalah (x + 3)5/5 + x(x + 3)4, turunan suku kedua adalah -(x + 3)5/5, dan sisanya x(x + 3)4. Persis integran awal.

Contoh Soal Integral Trigonometri

Integral trigonometri hanya menambahkan satu lapis hafalan di atas aturan yang sudah ada, yaitu tanda pada sinus dan kosinus. Sisanya soal identitas. Kalau identitas dasar dan nilai sudut istimewa masih sering tertukar, kumpulan contoh soal trigonometri bisa dipakai untuk memanaskan mesin dulu.

Soal 15. Tentukan ∫ (2 sin x - 3 cos x) dx.

Pembahasan. Integral sin x adalah -cos x dan integral cos x adalah sin x. Jadi hasilnya -2 cos x - 3 sin x + C. Perhatikan pergeseran tandanya: koefisien positif pada sinus melahirkan tanda negatif pada kosinus. Cek turunan: turunan -2 cos x adalah 2 sin x, turunan -3 sin x adalah -3 cos x, dan gabungannya 2 sin x - 3 cos x.

Soal 16. Tentukan ∫ cos(3x + 1) dx.

Pembahasan. Isi fungsi berbentuk linear, jadi cukup bagi dengan koefisien x. Hasilnya (1/3) sin(3x + 1) + C. Cek turunan: (1/3) · cos(3x + 1) · 3 = cos(3x + 1). Faktor 3 dari aturan rantai yang membatalkan pembagian tadi.

Soal 17. Tentukan ∫ sin3x cos x dx.

Pembahasan. Turunan sin x adalah cos x, dan cos x sudah tersedia sebagai faktor. Misalkan u = sin x sehingga du = cos x dx. Integralnya menjadi ∫ u3 du = u4/4, sehingga jawabannya sin4x/4 + C. Cek turunan: 4 sin3x · cos x / 4 = sin3x cos x.

Soal 18. Tentukan ∫ sin2x dx.

Pembahasan. Bentuk pangkat genap tidak bisa disubstitusi langsung. Turunkan dulu pangkatnya dengan identitas sudut ganda: sin2x = (1 - cos 2x)/2. Integralnya menjadi (1/2) ∫ (1 - cos 2x) dx = (1/2)[x - (1/2) sin 2x] = x/2 - (sin 2x)/4 + C. Cek turunan: 1/2 - (2 cos 2x)/4 = (1 - cos 2x)/2 = sin2x.

Contoh Soal Integral Tentu dan Teorema Dasar Kalkulus

Integral tentu memakai batas, dan hasilnya berupa bilangan, bukan fungsi. Teorema dasar kalkulus mengatakan ∫[a, b] f(x) dx = F(b) - F(a) dengan F anti turunan dari f. Karena konstanta C muncul di F(b) dan F(a) lalu saling menghapus, pada integral tentu kamu tidak perlu menulis C. Materi ini menjadi pintu masuk ke perhitungan luas dan volume, dan pada seri kuliah 18.01SC MIT OpenCourseWare, bagian teorema dasar kedua memang disatukan dengan sesi luas dan volume.

Beberapa sifat yang sering menyingkat pekerjaan: ∫[a, a] f(x) dx = 0; ∫[a, b] f(x) dx = -∫[b, a] f(x) dx; dan ∫[a, b] f(x) dx + ∫[b, c] f(x) dx = ∫[a, c] f(x) dx. Sifat ketiga berguna saat kurva memotong sumbu X di tengah daerah yang ditanyakan.

Soal 19. Hitung ∫[1, 3] (2x + 1) dx.

Pembahasan. Anti turunannya F(x) = x2 + x, dan turunan F memang 2x + 1. Maka hasilnya F(3) - F(1) = (9 + 3) - (1 + 1) = 12 - 2 = 10.

Soal 20. Hitung ∫[0, 2] (3x2 - 2x) dx.

Pembahasan. Anti turunannya F(x) = x3 - x2, dan turunannya kembali 3x2 - 2x. Maka F(2) - F(0) = (8 - 4) - 0 = 4.

Soal 21. Hitung ∫[0, π/2] sin x dx.

Pembahasan. Anti turunannya F(x) = -cos x. Maka hasilnya -cos(π/2) - (-cos 0) = -0 + 1 = 1. Nilai satu ini juga bisa dibaca sebagai luas daerah di bawah satu gelombang naik kurva sinus dari 0 sampai π/2.

Soal 22. Hitung ∫[0, 1] x(x2 + 1)3 dx.

Pembahasan. Pakai substitusi u = x2 + 1 sehingga du = 2x dx dan x dx = du/2. Yang sering terlewat: batasnya ikut berubah. Saat x = 0 maka u = 1, dan saat x = 1 maka u = 2. Integralnya menjadi (1/2) ∫[1, 2] u3 du = (1/2)[u4/4] dari 1 sampai 2 = (1/2)(16/4 - 1/4) = (1/2)(15/4) = 15/8. Kalau kamu lebih nyaman, boleh juga mengembalikan u ke x dulu baru memasukkan batas lama, hasilnya tetap 15/8.

Contoh Soal Luas Daerah dengan Integral

Soal 23. Hitung luas daerah yang dibatasi kurva y = 4 - x2 dan sumbu X.

Ilustrasi kurva di atas sumbu koordinat dengan daerah di bawahnya diisi banyak persegi panjang tipis
Luas daerah di bawah kurva bisa dibayangkan sebagai jumlah banyak persegi panjang tipis. Integral tentu adalah nilai batas jumlah itu ketika persegi panjangnya dibuat makin tipis.Ilustrasi konsep, bukan foto dokumentasi. Kredit: Redaksi Target Lulus.

Pembahasan. Cari dulu batasnya, yaitu titik potong dengan sumbu X: 4 - x2 = 0 memberi x = -2 dan x = 2. Luasnya ∫[-2, 2] (4 - x2) dx = [4x - x3/3] dari -2 sampai 2 = (8 - 8/3) - (-8 + 8/3) = 16 - 16/3 = 32/3 satuan luas, atau sekitar 10,67 satuan luas.

Soal 24. Hitung luas daerah yang dibatasi kurva y = x2 dan garis y = x + 2.

Pembahasan. Titik potongnya diperoleh dari x2 = x + 2, yaitu x2 - x - 2 = 0 sehingga (x - 2)(x + 1) = 0 dan batasnya x = -1 sampai x = 2. Di antara kedua batas itu garis berada di atas parabola, jadi integrannya kurva atas dikurangi kurva bawah: ∫[-1, 2] (x + 2 - x2) dx = [x2/2 + 2x - x3/3] dari -1 sampai 2 = (2 + 4 - 8/3) - (1/2 - 2 + 1/3) = 10/3 + 7/6 = 9/2 satuan luas. Untuk kasus parabola dan garis, ada jalan pintas L = D√D/(6a2) dengan a dan D diambil dari persamaan kuadrat hasil pengurangan. Di sini a = 1 dan D = (-1)2 - 4(1)(-2) = 9, sehingga L = 9 · 3 / 6 = 9/2. Hasilnya sama.

Soal 25. Hitung luas daerah yang dibatasi kurva y = x2 - 4x dan sumbu X pada selang 0 sampai 4.

Pembahasan. Hitung dulu integralnya: ∫[0, 4] (x2 - 4x) dx = [x3/3 - 2x2] dari 0 sampai 4 = 64/3 - 32 = -32/3. Hasilnya negatif karena sepanjang selang itu kurva berada di bawah sumbu X. Luas tidak boleh negatif, jadi jawabannya 32/3 satuan luas. Inilah alasan langkah pertama pada soal luas selalu menggambar sketsa kasar atau minimal mengecek tanda fungsi, bukan langsung menghitung.

Contoh Soal Volume Benda Putar

Kalau luas memakai integral dari fungsi, volume benda putar memakai integral dari kuadrat fungsi dikali π. Bayangkan daerah diiris tipis tegak lurus sumbu putar; tiap irisan menjadi cakram dengan jari jari sepanjang nilai fungsi, dan luas cakram itu πr2. Tabel berikut merangkum rumus luas dan volume yang dipakai pada soal SMA.

Ilustrasi benda putar hasil memutar kurva mengelilingi sumbu mendatar, dengan beberapa irisan cakram tipis
Benda putar diiris tipis tegak lurus sumbu putar. Tiap irisan berupa cakram dengan jari-jari sepanjang nilai fungsi, sehingga volumenya dihitung dari integral pi kali kuadrat fungsi.Ilustrasi konsep, bukan foto dokumentasi. Kredit: Redaksi Target Lulus.
Yang dicariRumusCatatan penting
Luas antara kurva dan sumbu XL = ∫[a, b] f(x) dxambil nilai mutlaknya kalau kurva di bawah sumbu X
Luas antara dua kurvaL = ∫[a, b] (kurva atas - kurva bawah) dxbatas a dan b dari titik potong kedua kurva
Luas daerah parabola dan garisL = D√D/(6a2)a dan D dari persamaan kuadrat hasil pengurangan
Volume putar mengelilingi sumbu XV = π ∫[a, b] [f(x)]2 dxfungsi harus berbentuk y = f(x)
Volume putar mengelilingi sumbu YV = π ∫[c, d] [g(y)]2 dynyatakan dulu x = g(y), batasnya nilai y
Volume daerah antara dua kurva (metode cincin)V = π ∫[a, b] ([f(x)]2 - [g(x)]2) dxf kurva terluar, g kurva terdalam

Soal 26. Daerah yang dibatasi kurva y = √x, sumbu X, dan garis x = 4 diputar mengelilingi sumbu X. Hitung volumenya.

Pembahasan. Kuadratkan fungsinya: [√x]2 = x. Maka V = π ∫[0, 4] x dx = π[x2/2] dari 0 sampai 4 = π(16/2) = 8π satuan volume. Perhatikan bahwa akar lenyap begitu dikuadratkan, jadi soal volume dengan fungsi akar justru sering lebih ringan daripada soal luasnya.

Soal 27. Daerah yang dibatasi kurva y = x2, sumbu X, dan garis x = 2 diputar mengelilingi sumbu X. Hitung volumenya.

Pembahasan. Kuadrat fungsinya x4. Maka V = π ∫[0, 2] x4 dx = π[x5/5] dari 0 sampai 2 = 32π/5 satuan volume. Kesalahan yang sering terjadi di sini adalah menulis x2 sebagai integran karena lupa mengkuadratkan fungsinya lebih dulu.

Soal 28. Daerah yang dibatasi kurva y = x dan y = x2 diputar mengelilingi sumbu X. Hitung volumenya.

Pembahasan. Titik potongnya x = x2, yaitu x = 0 dan x = 1. Pada selang itu garis y = x berada di atas parabola, jadi garis menjadi kurva luar. Pakai metode cincin: V = π ∫[0, 1] (x2 - x4) dx = π[x3/3 - x5/5] dari 0 sampai 1 = π(1/3 - 1/5) = 2π/15 satuan volume. Ingat, yang dikurangkan adalah kuadrat masing masing fungsi, bukan selisih fungsinya yang lalu dikuadratkan. Dua hal itu tidak sama.

Contoh Soal Integral Bergaya Penalaran Matematika UTBK

Di UTBK-SNBT, soal jarang muncul dalam bentuk perintah kering seperti tentukan integralnya. Yang lebih sering muncul adalah cerita berisi laju perubahan, lalu kamu diminta menghitung totalnya. Pola pikirnya satu: kalau yang diketahui adalah laju, maka totalnya diperoleh dengan mengintegralkan. Latihan bentuk cerita seperti ini bisa kamu perluas lewat kumpulan soal UTBK per subtes dan contoh soal TKA.

Soal 29. Kecepatan sebuah benda dinyatakan dengan v(t) = 6t + 4 dalam meter per detik, dengan t dalam detik. Hitung jarak yang ditempuh benda itu selama 5 detik pertama.

Pembahasan. Kecepatan adalah turunan dari jarak, jadi jarak adalah integral dari kecepatan. Jarak = ∫[0, 5] (6t + 4) dt = [3t2 + 4t] dari 0 sampai 5 = (75 + 20) - 0 = 95 meter. Cek anti turunannya: turunan 3t2 + 4t adalah 6t + 4, sesuai fungsi kecepatan.

Soal 30. Sebuah pameran mencatat laju kedatangan pengunjung r(t) = 30 - 2t orang per jam, dengan t jam sejak pintu dibuka. Berapa total pengunjung yang masuk selama 6 jam pertama?

Pembahasan. Yang diketahui laju, yang ditanya total, jadi integralkan. Total = ∫[0, 6] (30 - 2t) dt = [30t - t2] dari 0 sampai 6 = 180 - 36 = 144 orang. Jebakan di soal semacam ini adalah mengalikan laju awal dengan lama waktu, yaitu 30 dikali 6 = 180 orang. Angka itu keliru karena lajunya menurun sepanjang waktu.

Soal 31. Biaya marginal sebuah produksi dinyatakan dengan fungsi 3x2 - 4x + 10 dalam ribu rupiah per unit, dengan x banyak unit. Hitung tambahan biaya untuk menaikkan produksi dari 2 unit menjadi 5 unit.

Pembahasan. Biaya marginal adalah turunan dari fungsi biaya total, jadi tambahan biaya adalah integral tentu dari 2 sampai 5. Tambahan biaya = ∫[2, 5] (3x2 - 4x + 10) dx = [x3 - 2x2 + 10x] dari 2 sampai 5 = (125 - 50 + 50) - (8 - 8 + 20) = 125 - 20 = 105 ribu rupiah. Cek anti turunannya: turunan x3 - 2x2 + 10x adalah 3x2 - 4x + 10, sesuai fungsi biaya marginal.

Kesalahan yang Sering Bikin Jawaban Integral Meleset dan Cara Melatihnya

Pola kesalahan pada soal integral sebenarnya sedikit dan berulang. Enam yang paling sering muncul: pertama, lupa menulis konstanta C pada integral tak tentu. Kedua, memakai aturan pangkat pada bentuk 1/x, padahal untuk pangkat -1 hasilnya ln|x|. Ketiga, lupa membagi dengan koefisien x saat integran berbentuk (ax + b)n atau sin(ax + b). Keempat, tidak mengubah batas saat memakai substitusi pada integral tentu. Kelima, langsung menghitung luas tanpa mengecek apakah daerahnya berada di bawah sumbu X sehingga jawabannya keluar negatif. Keenam, pada volume benda putar lupa mengkuadratkan fungsi lebih dulu, atau mengkuadratkan selisih fungsi padahal yang benar selisih dari kuadrat masing masing.

Semua kesalahan itu punya satu penawar yang sama, yaitu kebiasaan menurunkan kembali jawaban. Butuh sepuluh detik, tapi menutup kesalahan koefisien dan tanda yang jadi penyebab utama jawaban meleset. Untuk soal luas dan volume, tambahkan satu langkah lagi: sketsa kasar daerahnya sebelum menghitung, karena batas yang salah membuat semua hitungan setelahnya ikut salah meski aljabarnya rapi.

Patokan waktu saat berlatih: integral tak tentu satu langkah semestinya selesai di bawah satu menit, soal substitusi dan parsial sekitar satu sampai dua menit, sedangkan soal luas atau volume dua sampai tiga menit karena ada tahap mencari batas dan menentukan kurva mana yang di atas. Kalau sebuah soal dasar masih memakan lebih dari tiga menit, masalahnya biasanya bukan di integralnya, melainkan di aljabar dasar seperti menjabarkan perkalian atau mengubah akar menjadi pangkat.

Rencana latihan yang masuk akal untuk tiga minggu: minggu pertama fokus di aturan dasar, bentuk akar, dan substitusi sampai kamu tidak lagi berpikir saat mengubah √x menjadi x1/2. Minggu kedua masuk ke parsial, integral trigonometri, dan integral tentu. Minggu ketiga baru soal aplikasi, yaitu luas daerah, volume benda putar, dan soal cerita bertipe laju. Setelah ketiganya jalan, ukur hasilnya dengan simulasi berdurasi penuh, dan baca lagi cara memanfaatkan hasilnya di panduan try out UTBK supaya latihan tidak berhenti sebagai kumpulan angka skor.

Terakhir, satu hal yang sering diremehkan. Integral adalah materi yang jawabannya bisa diverifikasi sendiri, tidak seperti soal bacaan yang butuh kunci. Manfaatkan sifat itu. Kerjakan bank soal tanpa membuka pembahasan, lalu periksa dengan menurunkan jawabanmu. Kalau turunannya kembali ke soal, kamu sudah aman tanpa perlu menunggu siapa pun mengoreksi.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apa saja contoh soal integral yang paling sering muncul di ujian seleksi?

Tipe yang paling sering muncul adalah integral tak tentu fungsi aljabar, integral bentuk akar dan pangkat negatif, integral dengan teknik substitusi, integral parsial, integral trigonometri, integral tentu, luas daerah, serta volume benda putar. Di UTBK, materi ini biasanya dibungkus sebagai soal cerita tentang laju perubahan, misalnya kecepatan menjadi jarak atau biaya marginal menjadi tambahan biaya. Menguasai delapan tipe itu sudah menutup sebagian besar variasi soal tingkat SMA.

Apa bedanya integral tak tentu dan integral tentu?

Integral tak tentu tidak memakai batas dan hasilnya berupa fungsi ditambah konstanta C, misalnya integral dari 2x dx sama dengan x kuadrat ditambah C. Integral tentu memakai batas bawah dan batas atas, dan hasilnya berupa bilangan yang dihitung dengan rumus F(b) dikurangi F(a). Pada integral tentu konstanta C tidak perlu ditulis karena nilainya saling menghapus saat pengurangan dilakukan.

Kapan sebuah soal integral dikerjakan dengan substitusi dan kapan dengan parsial?

Pakai substitusi kalau integran memuat fungsi di dalam fungsi lain dan turunan bagian dalamnya ikut hadir sebagai faktor pengali, misalnya 3x kuadrat dikali akar dari x pangkat tiga tambah empat. Pakai parsial kalau integran berupa perkalian dua fungsi berbeda jenis yang tidak saling menurunkan, misalnya x dikali cos x. Rumus parsialnya adalah integral u dv sama dengan uv dikurangi integral v du, dan bagian yang dipilih sebagai u sebaiknya bagian yang menjadi lebih sederhana setelah diturunkan.

Kenapa jawaban integral tak tentu harus ditambah konstanta C?

Karena turunan dari sebuah konstanta selalu nol, sehingga banyak fungsi berbeda bisa punya turunan yang sama persis. Contohnya x kuadrat tambah tujuh, x kuadrat kurang tiga, dan x kuadrat sama sama memiliki turunan 2x. Saat proses dibalik menjadi integral, kita tidak punya informasi konstanta aslinya, jadi ditulis C sebagai wakil semua kemungkinan. Konstanta itu baru bisa ditentukan nilainya kalau soal memberi syarat tambahan, misalnya kurva melalui sebuah titik tertentu.

Bagaimana cara memastikan jawaban soal integral sudah benar tanpa melihat kunci?

Turunkan kembali jawabanmu. Kalau hasil turunannya persis sama dengan bentuk yang tadi kamu integralkan, jawabanmu benar, karena integral memang didefinisikan sebagai anti turunan. Cara ini juga mempercepat pengerjaan soal pilihan ganda: daripada mengintegralkan soal yang rumit, turunkan saja opsi jawabannya sampai ketemu yang cocok dengan integran. Seluruh hasil integral pada halaman ini diperiksa dengan cara tersebut.

Rumus apa yang dipakai untuk menghitung luas daerah dan volume benda putar?

Luas daerah antara kurva dan sumbu X dihitung dengan integral tentu dari fungsinya pada selang yang ditanyakan, dan hasilnya diambil nilai mutlaknya kalau kurva berada di bawah sumbu X. Luas antara dua kurva dihitung dengan integral dari kurva atas dikurangi kurva bawah, dengan batas berupa titik potong keduanya. Volume benda putar terhadap sumbu X dihitung dengan pi dikali integral dari kuadrat fungsinya, sedangkan untuk daerah di antara dua kurva dipakai selisih kuadrat kedua fungsi, bukan kuadrat dari selisihnya.

Apakah materi integral keluar di UTBK-SNBT dan TKA?

Laman resmi SNPMB mencantumkan Pengetahuan Kuantitatif pada Tes Potensi Skolastik dan Penalaran Matematika pada Tes Literasi, dua bagian yang rutin memuat hitungan matematika tingkat SMA termasuk konsep laju dan total yang berbasis integral. Pada Tes Kemampuan Akademik, Pusat Asesmen Pendidikan Kemendikdasmen menetapkan Matematika sebagai mata pelajaran wajib jenjang SMA dan Matematika Tingkat Lanjut sebagai mata pelajaran pilihan, sehingga porsi integral lebih besar bagi peserta yang mengambil mata pelajaran pilihan itu.

Ditulis oleh

Tim Redaksi Target Lulus

Tim penyusun konten Target Lulus. Seluruh info seleksi dirujuk ke pengumuman resmi BKN, KemenPAN-RB, SNPMB, dan instansi terkait dengan tautan sumber di setiap artikel.

Tim Redaksi Target Lulus menyusun rangkuman materi, bank soal, dan panduan seleksi berdasarkan kisi-kisi serta peraturan resmi. Setiap klaim jadwal dan persyaratan selalu ditautkan ke sumber resminya.

Diawasi oleh Ahmad Thariq Syauqi, penanggung jawab redaksi Target Lulus. Profil dan kredensial lengkap ada di halaman Tentang.