MỘT VÀI DẠNG TÍCH PHÂN NÂNG CAO
TÍCH PHÂN BẤT ĐỊNH
Ví dụ 1: Tính tích phân bất định: = ∫
(
)
Giải:
=
Đặt
,− < <
=
Suy ra :
và
Khi đó: = ∫ (
(
=
)
)=
+
(
=
)
=
2
< <
→
2
)
= (
)
+
√
Chú ý: Trong ví dụ trên sở dĩ ta có: (1 −
−
(
) = (cost)
à
=
(
>0→
=
là vì:
√
) =
1−(
) =
1−
Ví dụ 2: Tính tích phân bất định: = ∫
Vì điều kiện | | > 1 nên ta xét 2 trường hợp:
. Với
√
> 1, đặt
=−
=−
(
.
(
− .(
=
√
, 0 < < suy ra
=−
)
Khi đó: = −
=−
=
)
(
+
−∫
)
.
− 1 − ln
−√
)
) .(
(
)
. (
) + .(
(
(
=−
)
+
)+∫
) + 2 ln|
=−
.
(
)
. (
| +
(
và
)
.(
+
)
= − [−
) + 2∫
= [(
(
.(
. (
)
+
)+
.
. (
) + 2.
(
)
]
)
) −(
) ] − ln|
|+
−1 +
TRUY CẬP THAYQUANG.EDU.VN & KÊNH YOUTUBE : MẪN NGỌC QUANG ĐỂ XEM NHIỀU DẠNG TOÁN HƠN NỮA
1
. Với
< 1, đề nghị học sinh tự làm
Chú ý: Trong ví dụ trên sở dĩ ta có:
(
) −(
) =4 √
(
) −(
) =
=
(
=
=
−
) (
) .(
−1=4 √
)
=
(
(
− 1 là vì:
(
)
.
(
)
)
)
=(
)
(
)
(
)
−1
=
(
=
−1=
(
=
)
−√
)
−1
Ví dụ 3: Tính tích phân bất định: = ∫
(
)
Giải:
=
Đặt
, − < < suy ra:
Khi đó: = ∫
=
+
=(
=
Chú ý: Trong ví dụ trên sở dĩ ta có
)
và
)
(
=
=
và
là bởi:
√
(
−
2
< <
2
→
>0→
Phương pháp trên được áp dụng cho = ∫
(
Ví dụ 4: Tính tích phân: = ∫
( −
)
Đặt = 2 − 3
và
(2 − 3
=
(
→
= −6
=
)
+
√
√
(
=
) =
=
với
)
)
=
.
=
√1 +
∈
(2 − 3
)
=
−
= −2(
−2
−2 ) .
Khi đó: =
∫(
=
)
(2 − 3
−2 )
−
=
(2 − 3
−
→
=1−
=
−
+
) +
Ví dụ 5: Tính tích phân bất định: = ∫
Đặt = √1 −
+
suy ra:
√
= −2
và
√
=
(
) (
)
+ 1)
TRUY CẬP THAYQUANG.EDU.VN & KÊNH YOUTUBE : MẪN NGỌC QUANG ĐỂ XEM NHIỀU DẠNG TOÁN HƠN NỮA
2
Khi đó: = −2 ∫(
−2
+ 1)
= −2
−
[3(1 − ) − 10(1 − ) + 15]√1 − +
=−
Ví dụ 6: Tính tích phân bất định: = ∫
Đặt = √1 − 2
=
.
→
−
3
[5(1 − 2
320
)
(3
(3
=−
− 10
+ 4 + 8)√1 −
+ 15) +
+
)
và
(1 − 2
)
−8 )
+
(1 − 2
=
)
)
−
=
−
) − 8(1 − 2
) )√
=−
=−
+
= (1 −
(5
=
)] (1 − 2
Ví dụ 7: Tính tích phân bất định: = ∫(
Đặt = √
→ =
→2
=−
= (1 − (
+
( −
→2
= (
−
Khi đó: = ∫(
=
=
+
3
(20
320
) +
=
và (
) √
−4
− 3) (1 − 2
) +
) √
) (−2
) = 2(
=(
−
)
−7 ) +
=
) √
Khi đó:
= 2 ∫(
−
)
=2
−
+
Ví dụ 8: Tính tích phân bất định: = ∫
Đặt =
=(
→
= −(
và
)
) [1 + (
) ]
(1 +
= ∫(
(
)
=
(3
=
(
[(
]√
) −7
+
)
(
(
)
)
(
=
)
(1 +
)
)
=
(
(
)
)
.(
)
=(
)
(
) (
)
Khi đó:
=∫
42(
)
) + 35(
+2
+
+
+
+
=
[15(
) +
) ]+
Ví dụ 9: Tính tích phân bất định: = ∫
⁄
Giải:
⁄
Đặt =
⁄
=
(
→
⁄
=−
⁄
Khi đó: = 2 ∫ 1 +
=
)
−2
⁄
⁄
(
⁄
)
=
= 2( + ln| |) +
=
⁄
=2 1+
=2
⁄
+ ln(
⁄
+ 1) +
TRUY CẬP THAYQUANG.EDU.VN & KÊNH YOUTUBE : MẪN NGỌC QUANG ĐỂ XEM NHIỀU DẠNG TOÁN HƠN NỮA
3
⁄
Chú ý: Bài toán trên đã dung tới kinh nghiệm để lựa chọn phép đổi biến =
⁄
đặt =
tuy nhiên với cách
chúng ta cungc có thể thực hiện được bài toán.
với
Ví dụ 10: Tính tích phân bất định: = ∫
≠
Giải:
Đặt =
+√
+
→
= 1+
= ln| | +
Khi đó: = ∫
= ln
√
=
√
+√
+
Ví dụ 11: Tính tích phân bất định: = ∫
√
=
√
+
(
)(
)
Giải:
Ta xét 2 trường hợp:
+1>0
+2>0
Trường hợp 1: Với
Đặt = √ + 1 + √ + 2 →
(
)
=
√
√
√
)(
(
)
(
)(
)
=
= 2 ln(√ + 1 + √ + 2) +
< −2
−( + 1) + −( + 2) →
)(
+
√
+1<0
+2<0
Trường hợp 2: Với
Đặt =
=
= 2 ln| | +
Khi đó : = 2 ∫
> −1
= −
(
)
−
(
=−
)
[
(
)
(
(
)(
)]
)
=−
Khi đó: = − ∫
= −2 ln| | +
= −2 ln[ −( + 1) + −( + 2)] +
Ví dụ 12: Tính tích phân = ∫ ( − )
Đặt = 1 − →
= − → (1 − )
Khi đó : = ∫( − 1)
= ∫(
−
= − (1 − ) (−
)
=
−
+
) = ( − 1)
=
(
)
−
(
)
+
Ví dụ 13: Tính tích phân bất định: = ∫
Cách 1: (Sử dụng phương pháp đổi biên số)
Đặt =
+√
−1→ −
=√
−1 →
=
à
=
TRUY CẬP THAYQUANG.EDU.VN & KÊNH YOUTUBE : MẪN NGỌC QUANG ĐỂ XEM NHIỀU DẠNG TOÁN HƠN NỮA
4
.
Khi đó: = ∫
=
+√
=∫
−1 +
(
√
= ∫ 1−
)
= ( +
)+
+
Cách 2: (Sử dụng phương pháp biến đổi)
=∫
=
=∫
√
− ∫√
−1 (
(
√
)
= ∫2
− 1) =
−
− ∫2 √
(
−1
− 1) +
Bài tập
Bài 1: Tính các tích phân bất định sau:
.
=∫
.
= ∫ √1 +
.
=∫
.
=∫
.
=∫
√
.
.
√
√
(
√
)
√
=∫
√
.
=∫
ℎ.
=∫
.
=∫
.
=∫
(
)√
√
(
√
)√
√
Bài 2: Tính các tích phân bất định sau:
.
=∫
.
=∫
.
=∫
.
.
=∫
.
=∫
.
=∫
.(
)
(
) .(
(
)
)
Bài 3: Tính các tích phân bất định sau:
.
= ∫√
.
=∫
+
.
=∫
√ +
Bài 4: Tính các tích phân bất định sau:
TRUY CẬP THAYQUANG.EDU.VN & KÊNH YOUTUBE : MẪN NGỌC QUANG ĐỂ XEM NHIỀU DẠNG TOÁN HƠN NỮA
5
.
=∫
.
= ∫(
.(
(
)
)
) √
.
=∫
.
=∫
(
)
(
)
⁄
TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN
(
Ví dụ 1: Tính tích phân bất định: = ∫
)
Giải:
Viết lại dưới dạng: = ∫ ln( + √
Đặt
= ln( + √
=
+ 1)
+ 1)
=
→
√
Khi đó: = √
+ 1 ln( + √
= cos (ln )
→
=
Khi đó: =
+ 1) − ∫
√
+1
=√
(
+ 1 ln( + √
+ 1) −
+
)
= − sin(ln x) dx
=
(ln ) + ∫ sin(ln )
Xét = ∫ sin(ln )
Khi đó: =
=
√
=√
Ví dụ 2: Tính tích phân bất định: = ∫
Giải:
Đặt
√
, lại đặt
(1)
= sin (ln )
→
=
(ln ) − ∫ cos(ln )
Thay (2) vào (1) ta được: =
= cos(ln )
=
(2)
(ln ) +
(ln ) − = [cos(ln ) + sin(ln )] +
Chú ý: Nếu bài toán yêu cầu tính gia trị của một cặp tích phân:
= ∫ sin(ln )
và
= ∫ cos(ln )
Ta nên lựa chọn cách trình bày sau:
Sử dụng tích phân từng phần cho
như sau. Đặt
= sin (ln )
→
=
= cos(ln )
=
TRUY CẬP THAYQUANG.EDU.VN & KÊNH YOUTUBE : MẪN NGỌC QUANG ĐỂ XEM NHIỀU DẠNG TOÁN HƠN NỮA
6
(ln ) − ∫ cos(ln )
=
Khi đó:
Sử dụng tích phân từng phần cho
(3)
= cos (ln )
→
=
như sau. Đăt
(ln ) + ∫ sin(ln )
=
Khi đó:
(ln ) −
=
(ln ) +
=
= − sin(ln )
=
(4)
Từ hệ tạo bởi (3) và (4) ta nhận được:
= [sin(ln ) − cos(ln )] +
= [sin(ln ) + cos(ln )] +
và
Ví dụ 3: Tính tích phân bất định: = ∫ (
(
)
)
Giải:
= ln(
Đặt
)
)
Khi đó: =
−
=−
=
→
=(
) + ∫(
. ln(
)
=
(
)
−1
=
. ln(
)+
+
Ví dụ 4: Tính tích phân bất định: = ∫ (
Giải:
)
Biến đổi về dạng cơ bản: = ∫
Xét = ∫
Đặt
)+∫
. ln(
= ∫
− ∫
2
=
− ∫
2
2
=
=
2
Khi đó: =
=
=
→
2 − ∫
Ta được : =
−
2
2
=
2 −
2 +
2 +
2 +
Ví dụ 5: Tính tích phân bất định: = ∫
Giải:
(
)
Viết lại dưới dạng:
(1 +
= ∫
Xét = ∫
Đặt
=
=
2 )
= (∫
+∫
2
)= (
+∫
2
)
(1)
2
2
→
= −2
=
2
TRUY CẬP THAYQUANG.EDU.VN & KÊNH YOUTUBE : MẪN NGỌC QUANG ĐỂ XEM NHIỀU DẠNG TOÁN HƠN NỮA
7
Khi đó =
Xét
=∫
Đặt
=
=
Khi đó
2 + 2∫
2
(2)
2
2
=2
=
→
=
2
2 −2∫
2
=
2 −2
Thay (3) vào (2) ta được =
2 + 2(
Thay (4) vào (1) ta được: =
+ (
(3)
2 −2 ) = (
2 +2
2 )
+
=
2 +2
(5 +
2 )
(4)
2 +2
2 )
+
Ví dụ 6: Tính tích phân bất định: = ∫
Giải:
Đặt
=
=
=
→
Khi đó: =
=
− ∫
=
−
Ví dụ 7: Tính tích phân bất định: = ∫
+
ln(2 )
Giải:
Đặt
=
= ln(2 )
→
=
Khí đó: =
=
ln(2 ) − ∫
=
ln(2 ) −
Ví dụ 8: Tính tích phân bất định: = ∫
Giải:
Đặt
=
=
+2
2
Khi đó: = − (
Xét = ∫
Đặt
=
=
Khi đó: =
→
+ 2)
=2
=−
+
+
2
2 +∫
2
(1)
2
2
→
2 − ∫
=
=
2
2
=
2 +
2 +
(2)
TRUY CẬP THAYQUANG.EDU.VN & KÊNH YOUTUBE : MẪN NGỌC QUANG ĐỂ XEM NHIỀU DẠNG TOÁN HƠN NỮA
8
Thay (2) vào (1) ta được: = − (
+ 2) +
Ví dụ 9: Tính tích phân bất định: = ∫
Giải:
2 +
2 +
√
Ta đi sử dụng lần lượt hai phương pháp biến đổi và tích phân từng phần:
Đặt √ = thì
=
→
=2
→
√
=2
Khi đó: = 2 ∫
=
=
Đặt
→
Khi đó: = 2(−
=3
=−
) = −2
+ 3∫
+ 6∫
(1)
Xét tích phân: = ∫
=
=
Đặt
Khi đó: =
− 2∫
=
=
Khi đó:
(2)
=∫
Xét tích phân:
Đặt
=2
=
→
=
=−
→
=−
+∫
=−
Thay (3) vào (2) ta được: =
+
+
− 2(−
+
Thay (4) vào (1) ta được: = −2
= −2
+6
+ 12
= −2√
√ +6
Chú ý: Tích phân = ∫
(3)
+ 6(
− 12
√ + 12√
)+
+2
=
+2
−2
−2
+
(4)
)+
+
√ − 12
√ +
cũng có thể được xác định bằng phương pháp bất định.
Bài tập:
Bài 1: Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
.
( ) = ln
.
( )=(
.
( )=
)
2
.
( )=(
.
( )=
.
( )=
+ 1)
√
TRUY CẬP THAYQUANG.EDU.VN & KÊNH YOUTUBE : MẪN NGỌC QUANG ĐỂ XEM NHIỀU DẠNG TOÁN HƠN NỮA
9
.
( ) = ( + 1) (
( ) = [(
.
) +
)
ℎ.
( )=
ℎ.
=∫
3
+ 1]
Bài 2: Tính các tích phân bất định sau:
.
=∫
√
.
=∫
sin(
.
=∫
(
.
=∫
ln
.
=∫
.
=∫
.
=∫
)
)
.
= ∫ sin(ln )
.
=∫
.
=∫
.
=∫
3
(
2
.
(
)
(
(
)
)
(
)
= ∫(
+4
− 2 + 7)
)
Bài 4: Tính các tích phân bất định sau:
.
= ∫√
+
.
=∫
(
)
.
= ∫(
)
.
= ∫ ln
(
)
.
=∫
.
=∫
.
= ∫ ln( + √
(
(
)
)
− 1)
TRUY CẬP THAYQUANG.EDU.VN & KÊNH YOUTUBE : MẪN NGỌC QUANG ĐỂ XEM NHIỀU DẠNG TOÁN HƠN NỮA
10
THÊM MẤY BÀI NÂNG CAO NỮA CHO ĐẦY ĐỦ DẠNG NÈ CÁC E
TRUY CẬP THAYQUANG.EDU.VN & KÊNH YOUTUBE : MẪN NGỌC QUANG ĐỂ XEM NHIỀU DẠNG TOÁN HƠN NỮA
11