Tải bản đầy đủ (.doc) (24 trang)

chuyên đề tích phân toán 12

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (309.47 KB, 24 trang )

LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

CHUYÊN ĐỀ TÍCH PHÂN
Bảng công thức tích phân bất định :

∫ 0dx = C
n
∫ x dx =

x n +1
+C
n +1

∫ dx = x + C
1

∫ x dx = ln x + C

n ≠ −1

ax
C
ln a
∫ cos xdx = sin x + C

x
x
∫ e dx = e + C


x
∫ a dx =

∫ sin xdx = − cos x + C
1
∫ cos x dx = tan x + C

∫ sin

1

2

2

x

dx = − cot x + C

u′( x)
1
1
x−a
∫ u( x) dx = ln u ( x) + C
∫ x 2 − a 2 dx = 2a ln x + a + C
x 2
a
2
2
∫ x + a dx = 2 x + a + 2 ln x + x + a + C


Phương pháp biến số phụ :
Cho hàm số f (x) liên tục trên đoạn [ a; b] có nguyên hàm là F (x) .
Giả sử u (x) là hàm số có đạo hàm và liên tục trên đoạn [α , β ] và có miền giá trị là [ a; b]
thì ta có :

∫ f [ u( x)].u ' ( x)dx = F ( x)[ u( x)] + C
BÀI TẬP

Tính các tích phân sau :
1

a) I1 = ∫
0

xdx
x2 + 1

1

e

e x dx
ex − 1
0

b) I 2 = ∫

c) I 3 = ∫
1


1 + ln x dx
x

Bài làm :
a) Đặt t = x 2 + 1 ⇒ dt = 2 xdx ⇒ xdx =

dt
2

x = 0 → t = 1
x = 1 → t = 2

Đổi cận : 
2

2

xdx
1 2 dt 1
1
Vậy : I1 = ∫ 2 = ∫ = ln t = ln 2
21 t 2
2
1 x +1
1

b) Đặt t = e x − 1 ⇒ dt = e x dx
VIOLET.VN/VANLONGHANAM


Trang 1


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

x = 1 → t = e − 1

Đổi cận : 

2
x = 2 → t = e − 1
1

x

Vậy : I 2 = ∫ ex dx =
0

e −1

e2 −1



e−1

e2 −1


dt
= ln t
= ln(e + 1)
t
e−1
1
x

c) Đặt t = 1 + ln x ⇒ tdt = dx
x = 1 → t = 1
x = e → t = 2

Đổi cận : 
e

I3 = ∫
1

2

2

1 + ln x dx
2 3
2
= ∫ t dt = t 2 = (2 2 − 1)
x
3 1 3
1


Tích phân lượng giác :
β

Dạng 1 : I = ∫ sin mx. cos nxdx
α

Cách làm: biến đổi tích sang tổng .
β

m
n
Dạng 2 : I = ∫ sin x. cos x.dx

α

Cách làm :
Nếu m, n chẵn . Đặt t = tan x
Nếu m chẵn n lẻ . Đặt t = sin x (trường hợp còn lại thì ngược lại)
β

Dạng 3 : I = ∫
α

dx
a. sin x + b. cos x + c

Cách làm :
2t

sin x =


x

1+ t2
Đặt : t = tan ⇒ 
2
2
cos x = 1 − t

1+ t2
β
a. sin x + b. cos x
.dx
Dạng 4 : I = ∫
c. sin x + d . cos x
α

Cách làm :
Đặt :

a. sin x + b. cos x
B (c. cos x − d . sin x)
= A+
c. sin x + d . cos x
c. sin x + d . cos x

Sau đó dùng đồng nhất thức .
β

Dạng 5: I = ∫

α

a. sin x + b. cos x + m
.dx
c. sin x + d . cos x + n

Cách làm :
VIOLET.VN/VANLONGHANAM

Trang 2


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

Đặt :

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

a. sin x + b. cos x + m
B (c. cos x − d . sin x )
C
= A+
+
c. sin x + d . cos x + n
c. sin x + d . cos x + n c. sin x + d . cos x + n

Sau đó dùng đồng nhất thức.

BÀI TẬP
Tính tích phân :

π
2

π
2

a) I1 = ∫ cos xdx 4

π
4

b) I 2 = ∫ cos 5 xdx

(sin x + 1)
0

c) I 3 = ∫ tan 6 xdx

0

0

Bài làm :
a) Đặt : t = sin x + 1 ⇒ dt = cos xdx
x = 0 → t = 1

Đổi cận :  π
 x = 2 → t = 2
π
2


2

2
Vậy : I 1 = ∫ cos xdx 4 = ∫ dt4 = − 13 = 7

(sin x + 1)
3t
1 t
b) Đặt : t = sin x ⇒ dt = cos xdx
x = 0 → t = 0

Đổi cận :  π
 x = 2 → t = 1
0

π
2

Vậy :

1

(

I 2 = ∫ cos xdx = ∫ 1 − t
5

0


)

2 2

0

24

1

1

(

)

dt = ∫ 1 + t 4 − 2t 2 dt
0

1

 t5 2

8
= ∫  − t 3 + t  =
5 3
 0 15
0
1


c) Đặt : t = tan x ⇒ dt = (tan 2 x + 1)dx
x = 0 → t = 0

Đổi cận :  π
 x = 4 → t = 1
π
4

Vậy :

1

1

t 6 dt
1 

I 3 = ∫ tan xdx = ∫ 2
= ∫ t 4 − t 2 + 1 − 2
dt
t + 1
0
0 t +1
0
6

1

π


4
 t5 t3

13 π
=  − + t  − ∫ du = −
15 4
5 3
0 0

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

Trang 3


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

Tính các tích phân sau :
π
2

a) I1 = ∫
0

π
3

sin x. cos x
a 2 .sin 2 x + b 2 . cos 2 x


cos x

b) I 2 = ∫

dx

2 + cos 2 x

0

dx

Bài làm :
a) Đặt : t = a 2 .sin 2 x + b 2 . cos 2 x ⇒ dt = 2(−b 2 + a 2 ) sin x. cos xdx
x = 0 → t = a 2

Đổi cận :  π
2
x = → t = b

2
Nếu a ≠ b
π
2

Vậy :

sin x. cos x


1
dx =
2
2 b − a2
a 2 . sin x + b 2 . cos x

I1 = ∫
0

1
= 2
t
b − a2

b2

=
a2

(

a−b
b −a
2

2

=

b2


)∫

a2

dt
t

1
a+b

Nếu a = b
π
2

sin x. cos x

I1 = ∫

a . sin x + b . cos x
2

0

Vậy :
=

π
2


2

2

2

sin x. cos xdx
a
0

dx = ∫

π
2

π
2

1
1
1
sin 2 xdx = −
cos 2 x =

2a 0
4a
2a
0

b) Đặt : t = sin x ⇒ dt = cos xdx

x = 0 → t = 0

Đổi cận :  π
3
x = → t =
3
2

π
3

cos x

Vậy : I 2 = ∫ 2 + cos 2 x dx =
0

3
2


0

dt
3 − 2t

2

=

1

2

3
2


0

dt
3 2
−t
2

3
3
cos u ⇒ dt = −
sin udu
2
2
π

t
=
0

u
=

2
Đổi cận : 

t = 3 → u = π

2
4

Đặt : t =

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

Trang 4


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

1

I2 =

2

Vậy :
=

3
2


0

π

4

1

∫ du =


dt
3 2
−t
2
1
2

4

1

=

2

π
2



π
4


3
sin udu
2
3
1 − cos 2 u
2

(

)

π

=

u

π
2

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

4 2

π
4

Tính các tích phân sau :
π
2


π
2

b) I 2 = ∫ sin x + 7 cos x + 6 dx

1
a) I 1 = ∫
dx
4
sin
x
+
3
cos
x
+
5
0

0

4 sin x + 3 cos x + 5

Bài làm :
x 
2dt

⇒ dt =  tan 2 + 1dx ⇒ dx = 2
2 

t +1

x = 0 → t = 0

Đổi cận :  π
 x = 2 → t = 1
2
1
1
2
dt
1
+
t
I1 = ∫
dt = ∫
2
2
2t
1− t
0
0 ( t + 1)
4
+
3
+
5
Vậy :
1+ t2
1+ t2


a) Đặt : t = tan

x
2

1

1
1
=−
=
t+2 0 6
sin x + 7 cos x + 6
4 cos x − 3 sin x
C
= A+ B
+
4 sin x + 3 cos x + 5
4 sin x + 3 cos x + 5 4 sin x + 3 cos x + 5
Dùng đồng nhất thức ta được: A = 1 , B = 1 , C = 1

b)Đặt :

π
2

Vậy :

I2 = ∫

0

π
2

sin x + 7 cos x + 6
4 cos x − 3 sin x
1


dx = ∫ 1 +
+
dx
4 sin x + 3 cos x + 5
4
sin
x
+
3
cos
x
+
5
4
sin
x
+
3
cos
x

+
5

0
π

= ( x + ln 4 sin x + 3 cos x + 5 ) 02 + I1 =

π
9 1
+ ln +
2
8 6

Bạn đọc tự làm :
π
2

cos3 x
a) I1 = ∫ 2 dx
π sin x
6

π
2

b) I 2 = ∫ cos3 x. sin xdx
0

VIOLET.VN/VANLONGHANAM


π
2

dx
0 sin x + 2

c) I 3 = ∫

Trang 5


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

π
2

π
2

π

2
1
sin x − cos x + 1
d) I 5 = ∫
dx d) I 6 = ∫
dx

0 sin x + 2 cos x + 3
0 sin x + 2 cos x + 3

3
c) I 3 = ∫ 4 sin x dx
0 cos x + 1

Tính nguyên hàm,tích phân các hàm hữu tỷ
dx

1

1

=−
.
+ C với ( a, n ) ∈ C × ( N − { 0,1} ) ta có :
Dạng 1 : I = ∫ (
n
n − 1 ( x − a ) n−1
x − a)
dx
= ln x + C
Nếu n = 1 , a ∈ R ta có : I = ∫
x−a

α , β , a, b, c ∈ R
dx
trong
đó

:

2
ax 2 + bx + c
∆ = b − 4ac < 0
* Giai đoạn 1 : α ≠ 0 ,làm xuất hiện ở tử thức đạo hàm của tam thức ax 2 + bx + c ,

Dạng 2 : I = ∫

αx + β

(

)

n

sai khác một số :
I=

α
2a ∫

2aβ
−b
α
2ax + b
α  2aβ
dx


α
dx =
dx + 
− b ∫ 2
n
n

2
2
2a ax + bx + c
2a  α
 ax + bx + c
ax + bx + c

2ax + b +

(

)

* Giai đoạn 2 :
Tính I = ∫ (

(

)

(

n


n

dt
 4a  − ∆
dx = 
.
n

2
 − ∆  2a 2 ax + b 1 + t 2
ax + bx + c
t=
dx

)

)

−∆

(

)

n

* Giai đoạn 3 :
Tính I = ∫


(t

1
2

P ( x)

)

+1

n

dt có thể tính bằng hai phương pháp , truy hồi hoặc đặt t = tan φ

m
Dạng 3 : I = ∫ Q ( x ) dx
n

Pm ( x ) am x m + ...... + a1 x + a0
=
Ta có :
Qn ( x ) bn x n + ...... + b1 x + b0

P ( x)

R ( x)

m
r

Nếu : deg( P ) ≥ deg( Q ) thì ta thực hiện phép chia Q ( x ) = A( m − n ) ( x ) + Q ( x ) trong đó
n
n

Rr ( x )

phân số Q ( x ) có deg( R ) < deg( Q )
n
Nếu : deg( P ) < deg( Q ) ta có các qui tắc sau :
Pm ( x )

A1
An −1
An
+ ...... +
+
n −1
( x − a) ( x − a)
( x − a)
( x − a) n
n
Pm ( x )
Ai
=

n
i
Vdụ 1a :
( x − a ) i i=1 ( x − ai )


*Qt 1:

n


i =1

=

i

P ( x)

A

B

C

D

m
Vdụ 1b : ( x − a)( x − b)( x − c)2 = x − a + x − b + x − c + ( x − c ) 2

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

Trang 6


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN


Pm ( x )

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

An−1 x + Bn−1
An x + Bn
A1 x + B1
+ ...... +
+
2
n −1
2
ax + bx + c
ax + bx + c
ax + bx + c
ax 2 + bx + c
m
n
Pt ( x )
Ai
Ai x + B1
=
+


*Qt 3:
n
i
m

( x − α ) ax 2 + bx + c i =1 ( x − α ) k =1 ax 2 + bx + c i
P ( x)
A
Bx + C
Vdụ 1 : ( x − α ) axt 2 + bx + c = x − α + ax 2 + bx + c
Pt ( x )
B1 x + C1
B2 x + C 2
A
=
+
+
2
2
Vdụ 2 :
( x − α ) ax 2 + bx + c ( x − α ) ax + bx + c ax 2 + bx + c 2

*Qt 2':

(

2

)

n

=

(


)

(

)

(

)

(

(

)

(

)

n

với ∆ < 0

)

(

)


(

)

(

) (

)

BÀI TẬP
Tính các tích phân sau :
1

a) I 1 = ∫
0

1

dx
2
x + 3x + 2

b) I 2 = ∫

(x

0


dx
2

+ 3x + 2

)

2

Bài làm :
1

1

1

dx
dx
1 
 1
=∫
= ∫

dx
a) I 1 = ∫ 2
( x + 1)( x + 2) 0  x + 1 x + 2 
0 x + 3x + 2
0

= [ ln x + 1 − ln x + 2 ] 0 = ln


4
3
1
1
 1

dx
1
2
dx = ∫ 
+

dx
b) I 2 = ∫ 2
2
2
2
( x + 2) ( x + 1)( x + 2) 
0 ( x + 3x + 2)
0  ( x + 1)
1

1

1
 1

= −


− 2( ln x + 1 − ln x + 2 )  = OK
 x +1 x + 2
0

Tính các tích phân sau :
1

a) I1 = ∫
0

1

dx
4
x + 3x 2 + 3

b) I 2 = ∫

(

0

4x − 2
dx
x + 1 ( x + 2)
2

)

Bài làm :

dx
1
x
= arctan + C với a > 0
2
x +a
a
a
1
dx
1  1
1 
= ∫ 2
− 2
dx
2
2
x +1 x + 3 2 0  x +1 x + 3 

a)* Bạn đọc dễ dàng chứng minh được I 0 = ∫
1

1

dx
I1 = ∫ 4
=
x + 3 x 2 + 3 ∫0
0


(

)(

)

1

(

1
1
x 
π
=  arctan x −
arctan
 = 9−2 3
2
3
30 2
VIOLET.VN/VANLONGHANAM

2

)
Trang 7


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN


VIOLET.VN/VANLONGHANAM

4x − 2
A
Bx + C x ( A + B ) + x( 2 B + C ) + 2C + A
=
+ 2
=
2
( x + 2) x + 1 x + 2 x + 1
( x + 2) x 2 + 1
A + B = 0
 A = −2


Do đó ta có hệ : 2 B + C = 4 ⇔ B = 2
2C + A = 0
C = 0


2

b) Đặt :

(

1

Vậy : I 2 = ∫
0


[

)

(

)

1

(

4x − 2
2
2x 

dx
=

+

dx
2

x
+
2
x
+

1
x 2 + 1 ( x + 2)


0

)

]

1

= − 2 ln x + 2 + ln x 2 + 1 = −2 ln 3 + ln 2 + ln 2 − ln 1 = ln
0

4
9

Bạn đọc tự làm :
3

a) I1 = ∫
2

2

c) I 3 = ∫
1

5


x +1
dx
2
x ( x − 1)

b) I 2 = ∫

x −1
dx
4x3 − x

d) I 3 = ∫ x 4 − 3x 2 + 2 dx
3

2
2

3

dx
x + 2x − 3
2

x

HD:
x +1

A


B

C

1
A
B
=
+
x + 2x − 3 x − 1 x + 3
3
x
A
B
C
D

x −1 1 
x−4
=
+
+
+
 d) 4
= 1 +
c) 3
2
x − 3x + 2 x − 1 x + 1 x + 2 x − 2
4 x − x 4  x( 2 x + 1)( 2 x − 1) 


a) x 2 ( x − 1) = x + x 2 + x − 1

b)

2

Đẳng thức tích phân :
Muốn chứng minh đẳng thức trong tích phân ta thường dùng cách đổi biến số và nhận
xét một số đặc điểm sau .
* Cận tích phân , chẵn lẻ , tuần hoàn , cận trên + cận dưới, ….
Chúng ta cần phải nhớ những đẳng thức nầy và xem nó như 1 bổ đề áp dụng.
BÀI TẬP
1

1

m
n
Chứng minh rằng : ∫ x (1 − x ) dx = ∫ x (1 − x ) dx
0

n

m

0

Bài làm :
1


m
Xét I = ∫ x (1 − x ) dx
n

0

Đặt : t = 1 − x ⇒ dt = −dx ⇒ dx = −dt
VIOLET.VN/VANLONGHANAM

Trang 8


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

x = 0 → t = 1
x = 1 → t = 0

Đổi cận : 
1

0

1

m n
Vậy : I = ∫ x (1 − x ) dx = − ∫ (1 − t ) t dt = ∫ (1 − t ) t dt (đpcm)
n


m

0

m n

1

0

Chứng minh rằng nếu f (x) là hàm lẻ và liên tục trên đoạn [ − a, a ] thì :
a

∫ f ( x ) dx = 0

I=

−a

Bài làm :
a

I=

0

a

−a


0

∫ f ( x)dx = ∫ f ( x ) dx + ∫ f ( x ) dx (1)

−a

0

Xét

∫ f ( x ) dx

. Đặt t = − x ⇒ dt = −dx ⇒ dx = −dt

−a

 x = −a → t = a
x = 0 → t = 0

Đổi cận : 
V ậy :

0

a

a

−a


0

0

∫ f ( x ) dx = ∫ f ( − t ) dt = −∫ f ( t ) dt

Thế vào (1) ta được : I = 0 (đpcm)
• Tương tự bạn đọc có thể chứng minh : Nếu f (x) là hàm chẳn và liên tục trên đoạn
a

a

−a

0

[ − a, a ] thì I = ∫ f ( x ) dx = 2∫ f ( x )dx
Cho a > 0 và f ( x ) là hàm chẵn , liên tục và xác định trên R .
f ( x)
Chứng minh rằng : ∫ x dx = ∫ f ( x )dx
a +1
−α
0
α

α

f ( x)
f ( x)

f ( x)
dx = ∫ x
dx + ∫ x
dx
x
+1
a +1
a +1
−α
0
α

0

∫α a



α

Bài làm :

(1)
0

Xét
t = − x ⇒ dt = − dx ⇒ dx = − dt
 x = −α → t = α
Đổi cận : 
x = 0 → t = 0


f ( x)
dx . Đặt
x
+1

∫α a



f ( x)
f (− t)
at f ( t )
dx
=
dt
=
Vậy : ∫ x
∫0 a −t + 1 ∫0 at + 1
a +1
−α
0

α

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

α

Trang 9



LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

Thế vào (1) ta được :

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

f ( x)
a f ( x)
f ( x)
dx = ∫ x
dx + ∫ x
dx = ∫ f ( x ) dx (đpcm)
x
+1
a +1
a +1
−α
0
0

α

0

∫α a




α

x

α

Cho hàm số f ( x ) liên tục trên [ 0,1] . Chứng minh rằng :
π

ππ
∫0 x. f ( sin x ) dx = 2 ∫0 f ( sin x ) dx

Bài làm :
π

Xét ∫ x. f ( sin x ) dx . Đặt t = π − x ⇒ dt = −dx ⇒ dx = −dt
0

x = 0 → t = π
x = π → t = 0

Đổi cận : 
π

π

π

Vậy : ∫ x. f ( sin x ) dx = ∫ ( π − t ). f [ sin ( π − t ) ] dt = ∫ ( π − t ). f ( sin t ) dt
0


0

0

π

π

0

0

= π ∫ f ( sin t ) dt − ∫ t. f ( sin t ) dt
π

π

⇒ 2∫ x. f ( sin x ) dx = π ∫ f ( sin x )dx
0



0

π

π

π


∫ x. f ( sin x ) dx = 2 ∫ f ( sin x )dx
0

0

• Từ bài toán trên , bạn đọc có thể mở rộng bài toán sau .
Nếu hàm số f ( x ) liên tục trên [ a, b] và f ( a + b − x ) = f ( x ) . Thì ta luôn có :
π

b

a+b
∫a x. f ( x ) dx = 2 ∫0 f ( x ) dx

Cho hàm số f ( x ) liên tục,xác định , tuần hoàn trên R và có chu kì T .
Chứng minh rằng :

a +T

T

a

0

∫ f ( x ) dx = ∫ f ( x ) dx

Bài làm :
a +T


T

a +T

a

a

T

0

T

a +T

0

T

∫ f ( x ) dx = ∫ f ( x ) dx + ∫ f ( x ) dx =∫ f ( x ) dx + ∫ f ( x ) dx + ∫ f ( x ) dx

Vậy ta cần chứng minh

a

a

a +T


0

T

∫ f ( x ) dx = ∫ f ( x ) dx

a

Xét

∫ f ( x ) dx

. Đặt t = x + T ⇒ dt = dx

0

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

Trang 10


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

x = 0 → t = T
x = a → t = a + T

Đổi cận : 

a +T

a +T

∫ f ( t − T ) dt = ∫ f ( t )dt

Vậy :

T
a +T

T

T

a

0

∫ f ( x ) dx = ∫ f ( x ) dx

Hay :

(đpcm)

• Từ bài toán trên , ta có hệ quả sau :
Nếu hàm số f ( x ) liên tục,xác định , tuần hoàn trên R và có chu kì T , thì ta luôn
T
2


T

∫ f ( x ) dx = ∫ f ( x ) dx

có :

0



T
2

Bạn đọc tự làm :
1

π

0

−1

e) I 5 =

∫π



π


x. sin x
dx
9 + 4 cos 2 x

π
2

x 2 sin x
1+ 2x

2


x.sin x
dx
2
1
+
cos
x
0

d) I 4 = ∫

1

x 2 + sin x
dx
1+ x2
−1


f) I 6 = ∫

dx

(

)

g) I 7 = ∫ ln sin x + 1 + sin x dx


0

)

b) I 2 = ∫ sin 2 x. cos x ln x + x 2 + 1 dx

0

c) I 3 = ∫

(

1

6
a) I1 = ∫ x(1 − x ) dx

2




h) I 8 =

2009π



1 − cos 2 x dx

0

Tích phân từng phần :
Cho hai hàm số u và v có đạo hàm liên tục trên đoạn [ a, b] , thì ta có :
b

b

∫ udv = [ uv] a − ∫ vdu
a

b

a

Trong lúc tính tính tích phân từng phần ta có những ưu tiên sau :
*ưu tiên1: Nếu có hàm ln hay logarit thì phải đặt u = ln x hay u = log a x .
*ưu tiên 2 : Đặt u = ?? mà có thể hạ bậc.
BÀI TẬP


Tính các tích phân sau :

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

Trang 11


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN
π
2

1

x
a) I1 = ∫ x.e dx

VIOLET.VN/VANLONGHANAM
e

c) I 3 = ∫ ln xdx

b) I 2 = ∫ x . cos xdx

0

2

1


0

Bài làm :
u = x ⇒ du = dx

a) Đặt : 

x
x
dv = e dx ⇒ v = e
1

1

x
x
x
x
Vậy : I1 = ∫ x.e dx = x.e 0 − ∫ e dx = e − e 0 = e − ( e − 1) = 1
1

0

1

0

u = x ⇒ du = 2 xdx
dv = cos xdx ⇒ v = sin x
2


b) Đặt : 

π
2

π
2

Vậy : I1 = ∫ x.e x dx = − x. cos x − 2 ∫ x. sin xdx = π −2 ∫ x. sin xdx (1)
1

π
2
0

0

2

4

0

0

π
2

Ta đi tính tích phân ∫ x. sin xdx

0

u = x ⇒ du = dx
dv = sin xdx ⇒ v = − cos x

Đặt : 

π
2

Vậy :

π
2

π
2
0

π

π

∫ x. sin xdx = − x. cos x + ∫ cos xdx = − x. cos x 02 + sin 02 = 1
0

0

1


x
Thế vào (1) ta được : I1 = ∫ x.e dx =
0

π 2 −8
4

1

u = ln x ⇒ du = dx
x
c) Đặt : 
dv = dx ⇒ v = x
e

e

Vậy : I 3 = ∫ ln xdx = x. ln x 1 − ∫ dx = x. ln x 1 − x 0 = 1
e

1

e

e

1

Tính các tích phân sau :
π


a) I1 = ∫ e . sin xdx
x

0

π
4

b) I 2 = ∫ x2 dx
cos x
0



c) I 3 = ∫ cos( ln x ) dx
1

Bài làm :
u = e x ⇒ du = e x dx
a) Đặt : 
dv = sin xdx ⇒ v = − cos x
π

π

π

x
x

x
π
Vậy : I1 = ∫ e . sin xdx = − e . cos x 0 + ∫ e . cos xdx = e + 1 + J
0

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

(1)

0

Trang 12


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

u = e ⇒ du = e dx
dv = cos xdx ⇒ v = sin x
x

x

Đặt : 

π

π


π

x
x
x
Vậy : J = ∫ e . cos xdx = e . sin x 0 − ∫ e . sin xdx = − I
0

0

Thế vào (1) ta được : 2 I1 = eπ + 1 ⇒

I1 =

eπ + 1
2

u = x ⇒ du = dx

b) Đặt : 
1
dv = cos 2 x dx ⇒ v = tan x
π
4

Vậy : I 2 = ∫
0

π
4


π
x
π
π
2
4 =
(
)
dx
=
x
.
tan
x

tan
xdx
=
+
ln
cos
x
+ ln
2

0
cos x
4
4

2
0
π
4
0

1

u = cos( ln x ) ⇒ du = − sin ( ln x ) dx
x
c) Đặt : 
dv = dx ⇒ v = x




Vậy : I 3 = ∫ cos( ln x ) dx = x. cos( ln x ) 1 + ∫ sin ( ln x ) dx = −( eπ + 1) + J


1

1

1

u = sin ( ln x ) ⇒ du = cos( ln x ) dx
x
Đặt : 
dv = dx ⇒ v = x





Vậy : I 3 = ∫ sin ( ln x ) dx = x. sin ( ln x ) 1 − ∫ cos( ln x ) dx = 0 − I 3
1



1

Thế vào (1) ta được : 2 I 3 = −( eπ + 1) ⇒ I 3 = −

eπ + 1
2

Bạn đọc tự làm :
ln 2

a) I1 =

−x
∫ x.e dx
0

2

1 
 1

dx

2
ln x ln x 
e

c) I 3 = ∫ 
π
3

e) I 5 = ∫ sin x. ln( tan x ) dx
π
4

π
4

g) I ∗7 = ∫ x 2 cos 2 x
0

e

b) I 2 = ∫ (1 − ln x ) dx
2

1

(

1

)


2
d) I 4 = ∫ ln x + 1 + x dx
0

e

f) I 6 = ∫ cos 2 ( ln x ) dx
1

π
2

h) I ∗7 = ∫ 1 + sin x e x dx
0

1 + cos x

Tích phân hàm trị tuyệt đối, min , max :

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

Trang 13


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

b


Muốn tính I = ∫ f ( x ) dx ta đi xét dấu f ( x ) trên đoạn [ a, b] , khử trị tuyệt đối
a

b

Muốn tính I = ∫ max[ f ( x ) , g ( x ) ] dx ta đi xét dấu f ( x ) − g ( x ) trên đoạn [ a, b]
a

b

Muốn tính I = ∫ min[ f ( x ) , g ( x ) ] dx ta đi xét dấu f ( x ) − g ( x ) trên đoạn [ a, b]
a

Tính các tích phân sau :
2

4

2
b) I1 = ∫ x + 2 x − 3 dx

a) I1 = ∫ x − 2 dx

0

1

Bài làm :
x 1

a)
x-2

2
-

4

0

+
2

4



x2   x2
Vậy : I1 = ∫ x − 2 dx = ∫ ( 2 − x )dx + ∫ ( x + 2)dx = 2 x −  +  − 2 x 
2 1  2

2
1
1
2

1 
5

= ( 4 − 2 ) −  2 −   + [ ( 8 − 8) − ( 2 − 4 ) ] =

2 
2


4

2

4

b) Lập bảng xét dấu x 2 + 2 x − 3 , x ∈ [ 0,2] tương tự ta được
2

1

0

0

(

2

)

(

)

I1 = ∫ x 2 + 2 x − 3 dx = − ∫ x 2 + 2 x − 3 dx + ∫ x 2 + 2 x − 3 dx

1

.
1

2


x3  
x3 
I1 = 3 x − x 2 −  + − 3 x + x 2 +  = 4
3 0 
3 1


1

Tính I a = ∫ x x − a dx với a là tham số :
0

Bài làm :
x
x-a

−∞

a
0

-


+∞

+

(Từ bảng xét dấu trên ta có thể đánh giá ).
Nếu a ≤ 0 .
1

1

I a = ∫ x x − a dx = ∫
0

0

(

1

 x 3 ax 2 
1 a
x − ax dx =  −
= −

2 0 3 2
3
2

VIOLET.VN/VANLONGHANAM


)

Trang 14


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

Nếu 0 < a < 1 .
1

a

(

1

)

(

)

I a = ∫ x x − a dx = − ∫ x − ax dx + ∫ x 2 − ax dx
0

2


0

a

a

1

 ax 2 x 3   ax 2 x 3 
1 a2 a3
=
−  + −
+  = −
+
3 0  2
3 a 3 2
2
 2
Nếu a ≥ 1 .
1

 x 3 ax 2 
1 a
I a = ∫ x x − a dx = − ∫ x − ax dx = −  −
=− +

2 0
3 2
3
0

0
1

1

(

)

2

2

3

Tính : a) I1 = ∫ min (1, x ) dx

(

)

I 2 = ∫ max x 2 , x dx

2

0

0

Bài làm :

a) Xét hiệu số : (1 − x 2 ) ∀x ∈ [ 0,2]
2

(

)

1

2

2

x3
4
2
I
=
min
1
,
x
dx
=
x
dx
+
dx
=
+ x1 =

Vậy : 1 ∫


3 0
3
0
0
1
2

2

b) Xét hiệu số : x( x − 1) ∀x ∈ [ 0,3] tương tự như trên ta có .
3

(

1

)

1

3

3

x2
x3
55

I 2 = ∫ max x , x dx = ∫ xdx + ∫ x dx =
+
=
2 0 3 1 6
0
0
1
2

2

Bạn đọc tự làm :
π
2

3


4

a) I1 = ∫ min ( x, x − 3) dx b) I 2 = ∫ max( sin x, cos x ) dx c) I 3 = ∫ sin x − cos x dx
2

−2

0

3

0


5

d) I 4 = ∫ max( x 2 ,4 x − 3) dx d) I ∗ 4 = ∫  x + 2 x − 1 + x − 2 x − 1 dx
−2
1
Nguyên hàm , tích phân của hàm số vô tỷ :
Trong phần nầy ta chỉ nghiên cứu những trường hợp đơn giản của tích phân Abel

)

(

Dạng 1: ∫ R x, ax 2 + bx + c dx ở đây ta đang xét dạng hữu tỷ.
2
a > 0
− ∆   2ax + b  
2
→ ax + bx + c =
 
1 + 

4a   − ∆  
∆ < 0

∫ R ( x,

)

ax 2 + bx + c dx =


∫ S (t ,

2 ax +b
t=
−∆

)

1 + t 2 dt

Tới đây , đặt t = tan u .

2
a < 0
− ∆   2ax + b  
2

ax
+
bx
+
c
=
1






Dạng 2: 
4a   − ∆  
∆ < 0

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

Trang 15


∫ R ( x,

LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

)

ax 2 + bx + c dx =

∫ S (t ,

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

)

1 − t 2 dt

2 ax + b
t=
−∆

Tới đây , đặt t = sin u .


2

a > 0
∆  2ax + b 
2
→ ax + bx + c =
 − 1

Dạng 3: 
4a  − ∆ 
∆ > 0


)

∫ R ( x,

)

∫ S (t ,

ax 2 + bx + c dx =

t 2 − 1 dt

2 ax + b
t=



Dạng 4 (dạng đặc biệt) :

∫ ( αx + β )

dx

Một số cách đặt thường gặp :
2
2
đặt x = a. cos t
∫ S x, a − x dx

(
∫ S ( x,
∫ S ( x,
∫ S ( x,


∫ S  x,

a2
x2

)
+ x )dx
− a )dx
2

đặt x = a. tan t


2

đặt x =

)

ax + b 

cx + d 

Tính : I = ∫

đặt t = m

(x

dx
2

ax 2 + bx + c

=
t=



1
αx + β

1

.
sin u

dt

αt 2 + µt + ζ

0≤t ≤π

π
π
2
2
π
t ≠ + kπ
2


 ax 2 + bx + c = xt ± c ; c > 0

2
đặt  ax + bx + c = t ( x − x0 ) ; ax0 + bx0 + c = 0

 ax 2 + bx + c = ± a .x ± t
; a>0


ax 2 + bx + c dx


m

a
cos t

Tới đây, đặt t =

+ 4x + 7

)

ax + b
cx + d

; ad − cb ≠ 0

3

Bài làm :



(x

dx
2

+ 4x + 7

)


3

=



t = x+2

(t

dt
2

)

+3

3

Đặt : t = 3 tan u ⇒ dt = 3 ( tan 2 u + 1) du
Ta có I =



(

)

3 tan 2 u + 1 du


(

)

3

=

1
3

∫ cos udu

3 3. tan u + 1
1
1 t
1
x+2
= sin u + C =
+C =
+C
2
2
3
3 t +1
3 x + 4x + 7
3 tan u

2


VIOLET.VN/VANLONGHANAM

3 tan u

Trang 16


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

Tính : a) I = ∫

xdx

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

b) I = ∫

x2 + x + 1

dx
x x2 − 2x − 1

Bài làm :
xdx


a)
I=


x + x +1
2

1
2

=∫

3t − 1



t2 +1

2 x +1
t=
3

xdx
2

1 3

x +  +
2 4

dt =

=


1
2

3t − 1



2 x +1
t=
3

t2 +1

dt

)

(

3 2
1
t + 1 − ln t + t 2 + 1 + C
2
2

1
1


+ ln x + + x 2 + x + 1  + C

2
2


1
dt
b)Đặt : x = ⇒ dx = − 2
t
t
dx
dt
t +1
I =∫
=− ∫
= − arcsin
+C
2
2
x x2 − 2x −1
1
2

(
t
+
1
)
x=
= x2 + x + 1 −


t

1
+1
x +1
= − arcsin x
+ C = − arcsin
+C
2
2

Tìm các nguyên hàm sau
dx
1+ x + 3 1+ x

a) I = ∫

b) I = ∫

dx
x +1+ x +1

Bài làm :
a)Đặt : t = 6 1 + x ⇒ t 6 = 1 + x ⇒ 6t 5 dt = dx
Vậy : I = ∫

dx
t 5 dt
1



=
6
= 6 ∫ t 2 − t +1−
dt 
3
2

3
t +1 
t +t
1+ x + 1+ x
t = 6 1+ x
t = 6 1+ x 

= 2t 3 − 3t 2 + 6t − 6 ln t + 1 + C
= 2 1 + x − 33 1 + x + 66 1 + x − 6 ln 6 1 + x + 1 + C

b) I = ∫
=

Xét



1

dx
1+ x − x +1
1  −2

1
x +1

=∫
dx = ∫  x + 1dx − ∫
dx
2 
2
x
x +1+ x +1
2 x


1
1
x +1
x+ x − ∫
dx
2
2
x

x +1
dx
x

Đặt : t =

VIOLET.VN/VANLONGHANAM


x +1
x

(1)


x=

1
2t
⇒ dx = −
dt
2
t −1
t 2 −1
2

(

)

Trang 17


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

Vậy :

x +1
dx = −2

x



2

t dt

∫ ( t − 1)

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

= OK

2

x +1
t=
x

Tìm các nguyên hàm sau :
2
2
a) I = ∫ x . x + 9dx

2
2
b) I = 16∫ x . x + 4dx

Bài làm :

x2 + 9 = x − t

a)Đặt :



 t2 + 9   − t2 − 9 
.
.
I1 = ∫ 
2 
 2t   2t


Vậy :

=−

(

)

(

)

1  3 162 6561 
1  t4
6561 
 − 162 ln t − 4  + C

t

+
dt
=



5

16 
t
t 
16  4
4t 

(

1  x − x2 + 9
=− 
16 
4

x2 + 4 = x − t

b)Đặt :

t2 − 9
t2 + 9
⇒ dx =

dt
2t
2t 2
2
2
t2 − 9
1 t 4 − 81
dt = − ∫
dt
4t 2
16
t5

x=

)

4

− 162 ln x − x 2 + 9 −



x=

(

t2 − 4
2t


t2 + 4 − t2 − 4 t2 − 4
.
.
I = 16 ∫ 
2 
2
 2t   2t
 4t

)


+C
4 
2
4 x− x +9 

⇒ dx =

2

dt = − ∫

(t

4

6561

(


)

t2 + 4
dt
2t 2

)

2

− 16
dt
t5

t4
36 256 
64 

= −∫  t 3 −
+ 5 dt = −  − 36 ln t − 4  + C
t
t 
t 

4

(

 x − x2 + 4

= −

4


)

4

+ 36 ln x − x 2 + 4 −

(


+C
4 
x − x2 + 4 
64

)

Tính các tích phân sau :
1

a)

−8

I1 = ∫ x − x 2 dx


dx
dx
−3 x 1 − x

b) I 2 = ∫

1
2

Bài làm :
1

I1 = ∫
1
2

1

1
2
x − x dx = ∫ 1 − ( 2 x − 1) dx
21
2

2

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

Trang 18



LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

1
2

Đặt : 2 x − 1 = sin t ⇒ dx = cos tdt
1

 x = 2 → t = 0
Đổi cận : 
x = 1 → t = π

2
π
2

π
2

π

2
Vậy : I1 = 1 ∫ cos 2 tdt = 1 ∫ (1 + cos 2t ) dt = 1 1 + 1 sin 2t 
40
80
8 2
0


 π
1  π

=  − 0  − ( 0 + 0)  =
8  2

 16

b) Đặt : t = 1 − x ⇒ − 2tdt = dx
 x = −3 → t = 2
 x = −8 → t = 3

Đổi cận : 
−8

3

3

dx
tdt
dt
dx = 2 ∫
= 2∫
Vậy : I 2 = ∫
2
1− t t
1− t 2
−3 x 1 − x

2
2

(

)

3

t −1
 1

= − ln
= − ln − ln 1 = ln 2
t +1 2
 2


Bạn đọc tự làm :
a) I1 = ∫

dx
x x2 + 1

d) I 4 = ∫ 1 + x 2 dx

c) I 3 = ∫

b) I 2 = ∫ 4 x − x 2 dx
d) I ∗5 = ∫


1 + x2 −1
1− x −1
2

dx


d) I 6 =

(x

dx
2

+4

)

3

1
1 + x2 + 1

dx

Bất đẳng thức tích phân :
b

Nếu f ( x ) ≥ 0 ∀x ∈[ a, b] ⇒ ∫ f ( x )dx ≥ 0

a

b

b

Nếu f ( x ) ≥ g ( x ) ∀x ∈[ a, b] ⇒ ∫ f ( x )dx ≥ ∫ g ( x )dx
a

a

b

Nếu m ≤ f ( x ) ≤ ∀x ∈[ a, b] ⇒ m( b − a ) ≤ ∫ f ( x )dx ≤ M ( b − a )
a

Trong các trường hợp nầy ta thường dùng khảo sát , Bunhiacopxki, AM-GM
Và các bước chặn sinx,cosx
BÀI TẬP
VIOLET.VN/VANLONGHANAM

Trang 19


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

Chứng minh các bất đẳng thức sau :
1


2

1
4

a) ∫ x(1 − x ) dx ≤
0

2
x
1
b) ≤ ∫ 2 dx ≤
5 1 x +1
2

c) ∫ ( 1 + x + 1 − x )dx ≤ 2
1

0

Bài làm:
a)Áp dụng AM-GM ta có :

1
 x + (1 − x ) 
x (1 − x ) ≤ 
=
∀x ∈ [ 0,1]


2
4


1
1
1
1
(
)
x
1

x
dx

dx =
Vậy : ∫
(đpcm)

40
4
0
2

b) Xét hàm số : f ( x ) =
Đạo hàm :

x
∀x ∈ [1,2]

x +1
2

1 − x2

f ′( x ) =

(x

2

)

+1

2

x = 1
f ′( x ) = 0 ⇔ 
 x = −1
1

 f (1) = 2
Ta có : 
 f ( 2) = 2

5
2
x
1

≤ 2

∀x ∈ [1,2]
5 x +1 2
2
2
2
2
x
1

dx

dx

∫1 x 2 + 1 2 ∫1 dx
Vậy : 5 ∫
1
2

2
x
1
⇒ ≤∫ 2
dx ≤
5 1 x +1
2

Áp dụng Bunhicopxki ta có :


1 + x + 1 − x ≤ 12 + 12 1 + x + 1 − x = 2 ∀x ∈ [ 0,1]

∫(
1

Vậy :

)

1 + x + 1 − x dx ≤ 2(1 − 0 )

0

∫(

)

1

1 + x + 1 − x dx ≤ 2 (đpcm)

0

e − x . sin x
π
∫1 x 2 + 1 dx < 12e
3

Chứng minh rằng :


VIOLET.VN/VANLONGHANAM

Trang 20


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

Bài làm :

[

∀x ∈ 1, 3



]

⇒ − x ≤ −1 ⇒ e − x ≤

e − x . sin x
1
<
2
2
x +1
e x +1

(

3


Xét

∫ e( x

1
2

1

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

1
e

e − x .sin x
⇒ ∫ 2
dx <
x +1
1
3

)

3

∫ e( x
1

1

2

) dx

+1

) dx

+1

Đặt : x = tan t ⇒ dx = ( tan 2 t + 1) dt
π

 x = 1 → t = 4
Đổi cận : 
x = 3 → t = π

3
π
3

Do đó :

( tan

2

)

π

3

t + 1 dt
dt π
=∫ =
2
t + 1 π e 12


π e( tan

)

4

4

Từ đó ta được đpcm.
Bạn đọc tự làm :
Chứng minh rằng :
π
2

a) π ≤ ∫
16

dx
π

2

5 + 3 cos x 10
0

π
3

b)

*

d ) Cho 2 hàm số liên tục :

3
sin x
1
<∫
dx <
4 π x
2
6

π
6

π
3

c) ≤ ∫
π
6


dx
4 − x 2 − x3



π 2
8

f : [ 0,1] → [ 0,1] ; g : [ 0,1] → [ 0,1]
2

1
1
1

Chứng minh rằng :  ∫ f ( x ).g ( x ) dx  ≤ ∫ f ( x ) dx.∫ g ( x ) dx
0
0
0


Một số ứng dụng của tích phân thường gặp :
1)Tính diện tích :
Cho hai hàm số f ( x ) & f ( x ) liên tục trên đoạn [ a, b] . Diện tích hình phẳng giới hạn bởi
các đường là :
x = a
x = b
; 


 y = f ( x)
 y = g ( x)

Được tính như sau :
b

S = ∫ f ( x ) − g ( x ) dx
a

2)Tính thể tích :
VIOLET.VN/VANLONGHANAM

Trang 21


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

• Nếu diện tích S ( x ) của mặt cắt vật thể do mặt phẳng vuông góc với trục tọa độ , là
hàm số liên tục trên đoạn [ a, b] thì thể tích vật thể được tính :
b

V = ∫ f ( x )dx
a

• Nếu hàm số f ( x ) liên tục trên [ a, b] và (H) là hình phẳng giới hạn bởi các đường:
x = a , x = b

 y = f ( x)

Ox


Khi (H) quay quanh Ox ta được 1 vật thể tròn xoay . Lúc đó thể tích được tính :
b

V = π ∫ [ f ( x ) ] dx
2

a

Tương tự ta cũng có thể tính thể tích vật thể quay quanh oy
3)Tính giới hạn :
 xi −1 ≤ ξ i ≤ x
lim ∑ f ( ξ i ).∆xi = ∫ f ( x )dx trong đó 
n →∞
i =1
a
∆ x = xi − xi −1
b

n

Từ đó ta xây dựng bài toán giới hạn như sau :
n

Viết dãy số thành dạng : S n = ∑
i =1

ξ i = xi =


1 i
f   sau đó lập phân hoạch đều trên [ 0,1] , chọn
n n

1

1 i
i
f   = ∫ f ( x ) dx
ta có lim

n→∞
n
n 0
i =1 n
n

4)Tính độ dài cung đường cong trơn:
Nếu đường cong trơn cho bởi phương trinh y = f ( x ) thì độ dài đường cung nó được tính
như sau :
b

l = ∫ 1 + ( y ′) dx với a, b là hoành độ các điểm đầu cung .
2

a

4)Tính tổng trong khai triển nhị thức Newton.
Tìm công thức tổng quát , chọn số liệu thích hợp,sau đó dùng đồng nhất thức, bước cuối

cùng là tính tích phân .

Hình1a
VIOLET.VN/VANLONGHANAM

hình1b
Trang 22


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

hình1c

hình1d
BÀI TẬP

Tính diện tích hình tròn , tâm O , bán kính R.
Bài làm : (hình 1a)
Phương trình đường tròn có dạng :
x2 + y2 = R2 ⇔ y = ± R2 − x2
R

2
2
Do tính đối xứng của đồ thị nên : S = 4∫ R − x dx
0

Đặt : x = R sin t


⇒ dx = R cos tdt
x = 0 → t = 0 x = 0 → t = 0


Đổi cận : 
π 
π
 x = R → t = 2  x = R → t = 2
π
2

Vậy :

π
2

S = 4 ∫ R 2 − sin 2 t R cos tdt = 2 R 2 ∫ (1 + cos 2t ) dt
0

0

π
2

1


= 2 R 2  x + sin 2t  = πR 2
2


0

( dvdt )

Xét hình chắn phía dưới bởi Parabol y = x 2 , phía trên bởi đường thẳng đi qua điểm
A(1,4) và hệ số góc là k . Xác định k để hình phẳng trên có diện tích nhỏ nhất .
Bài làm (hình 1b)
Phương trình đường thẳng có dạng.
y = k ( x − 1) + 4

Phương trình hoành độ giao điểm .
x 2 = k ( x − 1) + 4 ⇔

x 2 − kx + k − 4 = 0

Phương trình trên luôn có hai nghiệm , giả sử x1 < x2
VIOLET.VN/VANLONGHANAM

Trang 23


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

Vậy diện tích là :
S=

x2


∫[
x1

x2

]

 x3 k

k ( x − 1) + 4 − x dx = − + x 2 + ( 4 − k ) x 
 3 2
 x1
2

(

)

1
 1 2

= ( x2 − x1 ) − x2 + x1 x2 + x12 + k ( x2 + x1 ) + ( 4 − k ) 
2
 3

 x2 + x1 = k

Với :  x2 .x1 = k − 4


2
( x2 − x1 ) 2 = x 2 2 + x 21 − 4 x2 .x1 = k 2 − 4( k − 4 )
Thế vào ( *) ta được :
1
 1

S = k 2 − 4k + 16 − k 2 − 4k + 4 + k 2 + ( 4 − k ) 
2
 3

1 2
=
k − 4k + 16 k 2 − 4k + 16
6
3
3
1
1
( k − 2) 2 + 12 ≥ 4 3
=
k 2 − 4k + 16 =
6
6
Vậy : min S = 4 3 khi k = 2

(

)

(


)

(

(

( *)

)

)

[

]

Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường :
ax = y 2

ay = x 2

Bài làm : (hình 1c)
Do tính chất đối xứng của đồ thị mà ta chỉ cần xét a > 0
ax = y 2
( x − y )( x + y + a ) = 0


2
2

Xét : ay = x ⇔ ay = x
a > 0
a > 0


Với x = y ta được :
x = y
x = a

2
ay = x ⇔ 
x = 0
a > 0


( n)
(l)

Với x + y + a = 0 ta được :
 x 2 + ax + a 2 = 0
x + y + a = 0

x = a

2
⇔ ay = x 2
⇔
ay = x
x = 0
a > 0

a > 0



( n)
(l)

Ta lại có :

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

Trang 24


LẠI VĂN LONG- THPT LÊ HOÀN

VIOLET.VN/VANLONGHANAM

 y = ± ax
ax = y 2


x2

2
ay = x ⇔  y =
a
a > 0



a > 0


Vậy diện tích cần tính là :
1
a
a


x2 
x2 
S = ∫  ax − dx = ∫  a x 2 − dx
a
a
0
0
a

3
3
x3 
1
=  ax 2 −  = a2
3a 
3
2
0

( dvtt )


Bạn đọc tự làm :
Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường :
x − y 3 + 1 = 0

a)  x + y − 1 = 0
x = 2


 y = x2

b)  y = 4 x
y = 4


x = y

c)  x + y − 2 =0
y = 0


 x2 y2
=1
 +
d)  a 2 b 2
a , b ≠ 0


Hình vẽ tương ứng ↓↓↓

hình a


hình c
VIOLET.VN/VANLONGHANAM

hình b

hình d
Trang 25


×