Tải bản đầy đủ (.pdf) (53 trang)

TÍCH PHÂN 2017 đủ DẠNG THẦY huy

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.15 MB, 53 trang )

Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy
CHUYÊN ĐỀ TÍCH PHÂN

1. Bảng đạo hàm các hàm số sơ cấp cơ bản:
1/ c '  0 (c là hằng số)
2/ x m '  mx m1

 

4/ cos x '   sin x

 

5/  tan x  ' 

3/ sin x  '  cos x

1
cos2 x

6/ cot x  '  

 

7/ a x '  a x ln a

9/ ln x  ' 

8/ e x '  e x

1


sin 2 x

1
x

2.
a.Bảng công thức tích phân bất định :

1  dx  x  c
dx
 ln x  c
x

3 

4  e dx  e
x

5 

x

c

n 1

2  x dx  nx 1  c n  1
n

3 ' 


4 ' 

dx
1
 ln ax  b  c
ax  b a
1
e axb dx  eax b  c a  0
a

ax
a dx 
c
ln a
x

1

6  sin xdx   cos x  c

6 '  sin ax  b dx   a cos ax  b  c

7   cos xdx  sin x  c

7 '  cos ax  b dx  a sin ax  b  c

1

dx

dx
 tan x  c
9 
  cot x  c

2
cos x
sin 2 x
10  tan xdx   ln cos x  c 10 '  cot xdx  ln sin x  c

8 

11 

12 
13 
14 

dx
1
x 1
 ln
c
x 1 2 x  1
2

dx
2

x k


11' 

dx
1
x a

ln
c
2
2a
xa
x a
2

 ln x  x 2  k  c

x
1
x 2  1  ln x  x2  1  c
2
2
x
k
x2  kdx 
x2  k  ln x  x 2  k  c
2
2

x 2  1dx 


b. Tính chất nguyên hàm :


f

'

( x) dx  f ( x )  C

1




Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy
 [ f ( x)  g ( x)]dx   f ( x)dx   g ( x)dx



 k.f(x)dx

( k  0) .

 k  f ( x ) dx

c. Phương pháp nguyên hàm đổi biến : Tính I   f (u ( x )).u ' ( x )dx
 Đặt biến t  u ( x)  dt  u ' ( x) dx
 Khi đó I   f (t )dt  F (t )  C
 Thay t = u(x) vào F(t)

d. Phương pháp nguyên hàm từng phần : Tính I   f ( x ).g ( x ) dx
u  f ( x)  du  f ' ( x ) dx
 Đặt : 
 dv  g ( x) dx  v  G ( x)

 Khi đó : I   f ( x ).g ( x )dx  u.v   vdu
 Tính :  vdu
 Kết luận
2. Tích phân :
b

a. Định nghĩa:

 f ( x)dx  F ( x)

b
a

 F (b)  F ( a ) ; với F  x  là một nguyên hàm của f  x  .

a

b. Tính chất:
a





b


f ( x) dx  0 ;





a

a

a

b

b

( k  )

b

f ( x) dx    f ( x) dx ; 
b

b

  f ( x)  g ( x) dx   f ( x)dx   g ( x)dx
a

a


b

 kf ( x)dx  k  f ( x)dx
a

a

b

; 

a


a

c

b

f ( x ) dx   f ( x )dx   f ( x) dx
a

c

(a  c  b)
b

c. Phương pháp tích phân đổi biến số: Tính I 


 f u( x) u '( x)dx .
a

 Đặt u  u ( x )  du  u '( x )dx
 Đổi cận: x  a  u  u (a ) ; x  b  u  u (b)
u (b)

 Thay vào I ta được I 



u (b)

f (u ) du  F (u ) u ( a )  F [u (b)]  F [u (a )]

u(a)
b

d. Phương pháp tích phân từng phần: Tính I   f ( x ) g ( x )dx
a

u  f ( x)  du  f ' ( x) dx
 Đặt : 
 dv  g ( x) dx  v  G ( x)
b

b
b


 Khi đó : I   f ( x ) g ( x )dx  uv a   vdu
a

a

2


Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy
b

 Tính :  vdu
a

 Kết luận
3. Ứng dụng tích phân :
a. Công thức tính diện tích :



Cho hàm số y  f ( x) liên tục trên đoạn  a; b  . Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số
b

y  f ( x) , trục hoành và hai đường thẳng x  a , x  b là:

S   f ( x ) dx .
a




Cho hai hàm số y  f ( x) và y  g ( x ) liên tục trên đoạn  a; b . Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị
b

các hàm số y  f ( x) , y  g ( x ) và hai đường thẳng x  a , x  b là:

S   f ( x )  g ( x ) dx .
a

b. Công thức tính thể tích :



Cho hàm số y  f ( x) liên tục trên đoạn  a; b . Hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y  f ( x) , trục
Ox ( y  0 ) và hai đường thẳng x  a , x  b quay xung quanh trục Ox tạo thành một khối tròn xoay có thể
b
2

tích là: V     f ( x )  dx .
a

I-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  ,   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

1

xdx
e x dx
b)
I

2
0 e x  1
x2  1

e

c) I 3  
1

1  ln x dx
x

Bài làm :
3


Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy
dt
a) Đặt t  x 2  1  dt  2 xdx  xdx 
2
x  0  t  1

Đổi cận : 
x  1  t  2
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
x  1  t  e 1
Đổi cận : 
2
x  2  t  e  1
1

e x dx
Vậy : I 2   x

e 1
0

e2 1




e1

e 2 1

dt
 ln t
 ln(e  1)
t
e1

c) Đặt t  1  ln x  tdt 

1
dx
x

x  1  t  1
Đổi cận : 
x  e  t  2
e

I3  
1

2

2


1  ln x dx
2 3
2
  t dt  t 2  ( 2 2  1)
x
3 1 3
1

1.Tích phân lượng giác :


Dạng 1 : I   sin mx. cos nxdx


Cách làm: biến đổi tích sang tổng .


Dạng 2 : I   sin m x. cos n x.dx


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)

dx
Dạng 3 : I  
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

a. sin x  b. cos x
Dạng 4 : I  
.dx
c. sin x  d . cos x

Cách làm :
a. sin x  b. cos x
B(c. cos x  d . sin x )
Đặt :
 A
c. sin x  d . cos x
c. sin x  d . cos x
4


Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy

Sau đó dùng đồng nhất thức .

a. sin x  b. cos x  m
Dạng 5: I  
.dx
c. sin x  d . cos x  n

Cách làm :
a. sin x  b. cos x  m
B(c. cos x  d . sin x )
C
Đặt :
 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
1.Tính tích phân :

2


2

cos xdx
(sin x  1) 4
0



4

b) I 2   cos 5 xdx

a) I1  

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 : 

 x  2  t  2

2

2

cos xdx
dt
1
Vậy : I 1  
 4  3
4

3t
0 (sin x  1)
1 t
b) Đặt : t  sin x  dt  cos xdx

2


1

7
24

x  0  t  0

Đổi cận : 

 x  2  t  1

2

1





2

1






I 2   cos 5 xdx   1  t 2 dt   1  t 4  2t 2 dt
0

Vậy :

0

0

1

1

 t5 2

8
    t 3  t  
5 3
 0 15
0

c) Đặt : t  tan x  dt  (tan 2 x  1) dx
x  0  t  0

Đổi cận : 


 x  4  t  1

4

1

1

t 6 dt
1 

  t 4  t 2  1  2
dt
2
t 1
0 t 1
0

I 3   tan 6 xdx  

Vậy :

0

5

3

1



4

t

t
13 
    t    du  
15 4
5 3
0 0

5


Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy

2.Tính các tích phân sau :

2

a) I1  
0


3

sin x. cos x
2


2

2

b) I 2 

dx

2

a .sin x  b . cos x

cos x



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 : 


2
x   t  b

2
Nếu a  b

2

Vậy :

sin x. cos x

1
dx 
2
2 b  a2
a 2 . sin x  b 2 . cos x

I1  



0



1
t
2
b  a2


b

2


a2

ab
2

b a

2



b2



a2

dt
t

1
ab

Nếu a  b


2

I1 
Vậy :


2

sin x. cos x



2

2

2

2

a . sin x  b . cos x

0

sin x. cos xdx
a
0

dx  






2
1 2
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 : 


3
x   t 
3
2


3

Vậy : I 2  
0

cos x
2  cos 2 x

3
2

dx 


0

dt
3  2t 2



1
2


3
2


0

dt
3 2
t
2

3
3
cos u  dt  
sin udu
2
2


t  0  u  2
Đổi cận : 
t  3  u  

2
4

Đặt : t 

6



Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy
3

3
sin udu
1 2
dt
1 2 2
I2 



2 0 3 2
2 3
t
1  cos 2 u
4
2
2



Vậy :




2



4

1



 du 
2
4

1
2

u




4 2


4

3.Tính các tích phân sau :

2


2


sin x  7 cos x  6
dx
4 sin x  3 cos x  5
0

1
a) I 1  
dx
4 sin x  3 cos x  5
0

b) I 2  

Bài làm :

x
x 
2dt

 dt   tan 2  1dx  dx  2
2
2 
t 1

x  0  t  0

Đổi cận : 

 x  2  t  1

2
1
1
dt
1 t2
I1  
dt

2

2
2t
1 t
0
0 t  1
4
3
5
Vậy :
1 t2
1 t 2
a) Đặt : t  tan

1

1
1

t2 0 6
sin x  7 cos x  6

4 cos x  3 sin x
C
b)Đặt :
 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



2

Vậy :

I2  
0


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


 x  ln 4 sin x  3 cos x  5  02  I1 


9 1
 ln 
2
8 6

4.Bạn đọc tự làm :

2

a) I1  

6

3

cos x
dx
sin 2x


2

b) I 2   cos3 x. sin xdx

0


2

dx
0 sin x  2

c) I 3  

7


Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy

2

c) I 3  
0


2

3


2

4 sin x
1

sin x  cos x  1
dx d) I 5  
dx d) I 6  
dx
cos x  1
sin
x

2
cos
x

3
sin
x

2
cos
x

3
0
0

2-Tính nguyên hàm,tích phân các hàm hữu tỷ

dx
1
1


.
 C với a, n   C  N  0,1 ta có :
n
n  1  x  a n1
x  a 
dx
Nếu n  1 , a  R ta có : I  
 ln x  C
xa
 ,  , a, b, c  R
x  
Dạng 2 : I   2
dx trong đó : 
n
2
ax  bx  c
  b  4ac  0
Dạng 1 : I  





* Giai đoạn 1 :   0 ,làm xuất hiện ở tử thức đạo hàm của tam thức ax 2  bx  c , sai khác một số :
2a
 2ax  b    b

2ax  b
  2a
dx


I
dx 
dx  
 b 
n
n
n


2a
2a ax 2  bx  c
2a  
 ax 2  bx  c
ax 2  bx  c
* Giai đoạn 2 :



Tính I  












n

dx

dt
 4a   
.
n dx  

2
    2a 2 ax  b 1  t 2
ax  bx  c
t









n



* Giai đoạn 3 :
1
Tính I  

dt có thể tính bằng hai phương pháp , truy hồi hoặc đặt t  tan 
n
2
t 1
P x
Dạng 3 : I   m dx
Qn  x 





Pm  x  am x m  ......  a1 x  a0
Ta có :

Qn  x  bn x n  ......  b1 x  b0

Nếu : degP   degQ  thì ta thực hiện phép chia

Pm  x 
R x
R x 
trong đó phân số r

 Am  n  x   r
Qn  x 
Qn  x 
Qn x 

degR   degQ 

Nếu : degP   degQ  ta có các qui tắc sau :
Pm  x 
A1
An 1
An
 ...... 
*Qt 1:
n 
n 1 
x  a   x  a 
x  a 
x  a n
n
P x 
Ai
Vdụ 1a : n m

i
i
i 1  x  ai 

x

a


i
i 1

Vdụ 1b :


*Qt 2':

Pm x 
A
B
C
D




2
( x  a )( x  b)( x  c)
x  a x  b x  c x  c 2
Pm x 

ax

2

 bx  c



A1 x  B1
An 1 x  Bn1
An x  Bn
 ...... 


2
n

1
ax  bx  c
ax 2  bx  c
ax 2  bx  c

 
n











n

với   0
8


Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy
m
n

Pt x 
Ai
Ai x  B1


*Qt 3:


n
i
m
2
x    ax  bx  c i 1 x    k 1 ax2  bx  c i









Pt x 
A
Bx  C


2
( x   ) ax  bx  c
x 

ax2  bx  c
Pt x 
B1 x  C1
B2 x  C 2
A
Vdụ 2 :



2
2
2
x    ax  bx  c   x    ax  bx  c  ax 2  bx  c 2
Vdụ 1 :









BÀI TẬP
1.Tính các tích phân sau :
1
dx
a) I 1   2
0 x  3x  2


1

b) I 2  
0

dx

x

2

 3x  2



2

Bài làm :
1

1

1

dx
dx
1 
 1
a) I 1   2


 

dx
x  1x  2 0  x  1 x  2 
0 x  3x  2
0
1
4
 ln x  1  ln x  2  0  ln
3
1
1


dx
1
1
2
b) I 2  
dx




2
0  x  12 x  22 x  1x  2dx
2
0 x  3x  2






1

1
1


 

 2ln x  1  ln x  2   OK
 x 1 x  2
0

2.Tính các tích phân sau :
1
dx
a) I1   4
x  3x 2  3
0

1

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
1
1
dx
dx
1  1
1 
I1   4
 2
  2
 2
dx
2

2
x  3 x  3 0 x  1x  3 2 0  x  1 x  3 
0

a)* Bạn đọc dễ dàng chứng minh được I 0  

2

1

1
1
x 

  arctan x 
arctan
  92 3
2
3
30 2





4x  2
A
Bx  C x 2  A  B   x2 B  C   2C  A




x  2  x 2  1 x  2 x 2  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


b) Đặt :









9


Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy
1
4x  2
2
2x 


Vậy : I 2   2
dx    
 2 dx
x  2 x 1
0 x  1 x  2 
0
1
4
  2 ln x  2  ln x 2  1  2 ln 3  ln 2  ln 2  ln 1  ln
0
9
1









3.Bạn đọc tự làm :
3
x 1
a) I1   2
dx
x x  1
2
2


c) I 3  
1

5

b) I 2  
2
2

3

x 1
dx
4 x3  x

d) I 3 

dx
x  2x  3

x

2

4

3

x

dx
 3x 2  2

HD:

x 1
A B
C
1
A
B
  2
b) 2


x 1
x x  1 x x
x  2x  3 x 1 x  3
3

x
A
B
C
D
x 1 1 
x4





c)
 1 
 d) 4
2
3
4 x  x 4  x2 x  12 x  1 
x  3x  2 x  1 x  1 x  2 x  2
a)

2

3-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.Chứng minh rằng :

1
n

m

 x 1  x  dx   x 1  x 
m


0

n

dx

0

Bài làm :
1

Xét I   x m 1  x n dx
0

Đặt : t  1  x  dt  dx  dx  dt
x  0  t  1
Đổi cận : 
x  1  t  0
1

0

1

Vậy : I   x m 1  x n dx    1  t m t n dt   1  t m t n dt (đpcm)
0

1

0


2.Chứng minh rằng nếu f (x) là hàm lẻ và liên tục trên đoạn  a, a  thì :

10


Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy
a

I

 f x dx  0

a

Bài làm :
a

I

a

0

 f ( x)dx   f x dx   f x dx 1

a

a


0

0

Xét

 f x dx

. Đặt t   x  dt  dx  dx   dt

a

 x  a  t  a
Đổi cận : 
x  0  t  0
a

0

V ậy :

a

 f x dx   f  t dt    f t dt

a

0

0


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  thì
a

I

a

 f x dx  2 f x dx

a

0

3.Cho a  0 và f  x  là hàm chẵn , liên tục và xác định trên R .


Chứng minh rằng :



f x 
 a x  1 dx  0 f x dx

Bài làm :





0

f x
f x
f x
dx   x
dx   x
dx
x
1
a 1
a 1

0

 a



0

Xét

1

f x
dx . Đặt t   x  dt  dx  dx  dt
x
1


 a



 x    t  
Đổi cận : 
x  0  t  0
0

 t
f x 
f  t 
a f t 
Vậy :  x dx   t
dt   t
a 1
a 1
a 1

0
0


0





f x 

a x f x
f x 
Thế vào (1) ta được :  x
dx   x
dx   x
dx   f x dx (đpcm)
a 1
a 1
a 1


0
0

4.Cho hàm số f x  liên tục trên 0,1 . Chứng minh rằng :



0 x. f sin x dx  2 0 f sin x dx

Bài làm :
11


Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy


Xét

 x. f sin x dx .


Đặt t    x 

dt  dx  dx   dt

0

x  0  t  
Đổi cận : 
x    t  0


Vậy :





 x. f sin x dx     t . f sin  t dt     t . f sin t dt
0

0

0





   f sin t dt   t . f sin t dt

0

0





 2  x. f sin x dx    f sin x dx
0

0









 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 :



b

 x. f x dx 
a

ab
f  x dx
2 0

5.Cho hàm số f x  liên tục,xác định , tuần hoàn trên R và có chu kì T .
aT

Chứng minh rằng :

T

 f x dx   f x dx
a

0

Bài làm :
a T

T

a T

T


0

a T

 f x dx   f x dx   f x dx  f x dx   f x dx   f x dx
a

a

Vậy ta cần chứng minh

T

a

a

a T

0

T

 f x dx   f x dx
0

T

a


Xét

 f x dx . Đặt

t  xT

 dt  dx

0

x  0  t  T
Đổi cận : 
x  a  t  a  T
aT

Vậy :



T
a T

Hay :

a T

f t  T dt 

 f t dt


T
T

 f x dx   f x dx (đpcm)
a

0

Từ bài toán trên , ta có hệ quả sau :

12


Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy
Nếu hàm số f  x  liên tục,xác định , tuần hoàn trên R và có chu kì T , thì ta luôn có :
T
2

T

 f x dx   f x dx
0



T
2

6.Bạn đọc tự làm :
1


1

a) I1   x1  x  dx
6



0

e) I 5 

x 2 sin x







x. sin x
dx
9  4 cos 2 x


2

1 2x




1

0

c) I 3  



b) I 2   sin 2 x. cos x ln x  x 2  1 dx
x. sin x
dx
1  cos 2 x
0

d) I 4  

1

x 2  sin x
dx
1 x2
1

f) I 6  

dx

2
2






g) I 7   ln sin x  1  sin 2 x dx

2009 

h) I 8 

0



1  cos 2 x dx

0

II-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
b

 udv  uv   vdu
a

a


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.
Nhớ “ NHẤT LỐC, NHÌ ĐA, TAM LƯỢNG, TỨ MŨ".
BÀI TẬP

1.ính các tích phân sau :

2

1

a) I1   x.e x dx
0

e

b) I 2   x 2 . cos xdx

c) I 3   ln xdx

0

1

Bài làm :
u  x  du  dx

a) Đặt : 
x
x
dv  e dx  v  e
1

1

1

1

Vậy : I1   x.e x dx  x.e x   e x dx  e  e x  e  e  1  1
0

0

0

0

u  x 2  du  2 xdx
b) Đặt : 
dv  cos xdx  v  sin x

13


Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy
1



2


2
0

Vậy : I1   x.e x dx   x. cos x  2  x. sin xdx 
0


2

2

0


2  x. sin xdx
4
0

1


2

Ta đi tính tích phân


 x. sin xdx
0

u  x  du  dx
Đặt : 
dv  sin xdx  v   cos x

2

Vậy :


2


2
0





 x. sin xdx   x. cos x   cos xdx   x. cos x 02  sin 02  1
0

0

1

Thế vào (1) ta được : I1   x.e x dx 

0

 2 8
4

1

u  ln x  du  dx
c) Đặt : 
x
dv  dx  v  x
e

e
e

e

e

Vậy : I 3   ln xdx  x. ln x 1   dx  x. ln x 1  x 0  1
1

1

2.Tính các tích phân sau :

4



x

a) I1   e . sin xdx
0

x
b) I 2  
dx
cos2 x
0

e

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






Vậy : I1   e x . sin xdx   e x . cos x   e x . cos xdx  e  1  J
0

0


1

0

x

x

u  e  du  e dx
Đặt : 
dv  cos xdx  v  sin x






Vậy : J   e x . cos xdx  e x . sin x   e x . sin xdx   I
0

0

0

Thế vào (1) ta được : 2 I1  e  1 

I1 

e  1

2

u  x  du  dx

b) Đặt : 
1
dv  cos 2 x dx  v  tan x

4

Vậy : I 2  
0


4
0


4


x


2
4 
dx

x
.

tan
x

tan
xdx


ln

cos
x

 ln
2

0
cos x
4
4
2
0

14


Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy
1

u  cosln x   du   sin ln x dx
c) Đặt : 

x
dv  dx  v  x
e

e

e





Vậy : I 3   cosln x dx  x. cosln x  1   sin ln x dx   e  1  J
1

1

1

u  sin ln x   du  cosln x dx
Đặt : 
x
dv  dx  v  x
e

e

e

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   e  1



I3  

e  1
2

3.Bạn đọc tự làm :
e

ln 2

a) I1 

b) I 2   1  ln x 2 dx

x
 x.e dx

1


0

2

1 
 1
c) I 3    2 
dx
ln x ln x 
e

3

1





d) I 4   ln x  1  x 2 dx
0

e

e) I 5   sin x. lntan x dx

4

f) I 6   cos2 ln x dx

1


4


2

1  sin x x
e dx
1  cos x
0

g) I  7   x 2 cos 2 x

h) I  7  

0

II* - KỸ THUẬT TÍNH NGUYÊN HÀM, TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN THEO SƠ ĐỒ.

( x  a ) cos 3 x 1
 sin 3 x  2017 thì tổng S= ab +c bằng
b
c
C. S = 3
D.S = 10.

Câu 1: Một nguyên hàm  ( x  2)sin 3 xdx  
A. S = 14

Giải
Sơ đồ giải
Đạo hàm

Nguyên hàm

x-2

(+)

1

(-)

0

B. S = 15

sin3x



cos 3x
3



sin 3 x
9
15



Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy
a  2
cos 3 x sin 3 x

Theo sơ đồ ta có I   ( x  2)

 C  b  3  S  ab  c  15( B)
3
9
c  9


Câu 2 : Biết

2 x

 x e dx  ( x

A.6

2

 mx  n)e x  C. Giá trị mn là
B.4

Giải
Ta có sơ đồ
Đạo hàm


C.0

D.-4

Nguyên Hàm

x2

(+)

ex

2x

(-)

ex

2

(+)

ex

0

ex

I  x 2e x  2 xe x  2e x  C  ( x 2  2 x  2)e x  ( x 2  mx  n)e x  C


Vây

 m  2

 mn   4( D)
n  2
1

15 a
a
 4 x 
Câu 3 : Biết I = I   x.ln 
dx   ln  c, Với a,b,c  N * và là phân số tối giản, khẳng định nào
2 b
b
 4 x 
0
sau đây đúng.
A. a + b = 2c.
B. a + b = 3c.
C. a + b = c.
D. a + b = 4c.
Giải
Ta có sơ đồ

Đạo hàm
4 x
ln
4 x

8
2
x  16

(+)
(-)

Nguyên Hàm
x

x 2  16
( kỹ thuật thêm bớt trong từng phần)
2

a  3
 x 2  16 4  x
1
15 3

Vậy ta có I  
ln
 4 x    ln  4  b  5  a  b  2c (C )
4 x
2 5
 2
0
c  4

Với hàm logarit ta đạo hàm đến khi nào mà tích của cột trái và cột phải tính được nguyên hàm thì dừng.
2

b
a
b
Câu 4 : Biết I   ( x 2  x) ln xdx  ln 2  với a , b, c * và tối giản. Tính S = ab + c
c
3
c
1
A.806.
B.559.
C.1445.
C.1994
Giải.

16


Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy
Ta có sơ đồ
Đạo hàm
lnx
1
x

Nguyên Hàm
x2  x
x3 x 2
(-)

3 2

a  14
  x3 x 2 
 x3 x 2   2 14
55 
Ta có I      ln x       ln 2   b  55  S  ab  c  806 ( A)
36 
 9 4  1 3
 3 2 
c  36
(+)


2

a  be
Chọn đáp án đúng
c
B. c  a  b  9
C. c  a  b  12

Câu 5: Cho I   e 2 x .sin 3 xdx 
0

A. c  a  b  8

D. c  a  b  7 .

Giải .
Ta có sơ đồ
Đạo hàm

sin 3x

(+)

Nguyên Hàm
e2 x

3cos 3x

(-)

e2x
2

9sin 3x

(+)

e2x
4




 e2x

3e2 x
92
Vậy I  
sin 3 x 

cos 3 x  2   e 2 x .sin 3 xdx
3
40
 2
 0 

I

a  3


4  e2 x
3e2 x
3  2e

I 
sin 3 x 
cos 3 x  2 
 b  2  ( A)
13  2
4
13
0
c  13

Với dạng bài có hai hàm tuần hoàn, ta đạo hàm ( hoặc nguyên hàm) đến khi nào hàm lượng giác quay về
ban đầu thì dừng

RÈN LUYỆN
Bài 1.Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:

1.  x. sin xdx
2.  x cos xdx
5.
9.

 x sin 2 xdx
 x ln xdx

6.

 x cos 2 xdx
10.  ln xdx
2

2

 ( x  5) sin xdx
7.  x.e dx
ln xdx
11. 
x
3.

x

4  ( x 2  2 x  3) cos xdx
8.

 ln xdx
12.  e dx

x

17


Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy
x

13.

 cos

dx

2

x
x
17.  e . cos xdx

 x lg xdx

21.

2

14.

 xtg


18.

 x e dx
 2 x ln(1  x)dx

3

22.

xdx

x2

x dx

16.

 ln(x

2

20.

2
x

15.

 sin


19.

 x ln(1  x )dx
ln(1  x )
 x dx

23.

2

24.

2

 1)dx

x

xdx

2

cos 2 xdx

Bài 2 . Tính các tích phân sau
1)

 x.e

3x


2)

dx

 ( x  1) cos xdx

e

6)

 x ln xdx

 (1  x

2

 1).e x .dx

10)

1

7)

 4 x. ln x.dx

0



3

1
2

ln(1  x)
1 x2 dx

ln x
1 ( x  1)2 dx

x  sin x
dx
cos2 x
0


1

22)  (x  1)2 e2x dx
0

e

1

26)

8)


 x. ln(3  x

11)

2
 xtg xdx
0

2

).dx

0


2

x

2

. cos x.dx

12)

 (x

0

2


 2 x). sin x.dx

0

2

1

14)  x cos xdx
18)

0


2

2

17)  x ln2 xdx

 x.sin 2 xdx
1


2

e

4)


1

0

ln x
13)  5 dx
x
1

25)

). ln x.dx

 x. cos x.dx

2

21)

2



 (x

 (2  x) sin 3xdx
3

1


2


2

0

e

1

9)

3)

0

0

5)


6


2

1


x

15)  e sin xdx
0

6)

 sin
0


4



19)  x sin x cos2 xdx
0

e

23)  (x ln x)2 dx
1

1

27)  ( x  2)e 2 x dx
0

xdx


20)  x(2 cos2 x  1)dx
0


2

24)  cos x.ln(1  cos x)dx
0

1

28)  x ln(1  x 2 )dx
0

e

e

29) 
1

ln x
x


2

30)  ( x  cos 3 x) sin xdx

dx


0

2

31)  (2 x  7) ln( x  1)dx
0

3

32)  ln( x 2  x )dx
2

III-Tích phân hàm trị tuyệt đối, min , max :
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

Hoặc ta đưa dấu giá trị tuyệt đối ra ngoài ( áp dụng cho từng khoảng nghiệm)

1.Tính các tích phân sau :

18


Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy
4

2

b) I1   x 2  2 x  3 dx

a) I1   x  2 dx
1

Bài làm :
x 1
a)
x-2

0

2
-

4

0

+
2


4

4
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



x  0,2 tương tự ta được

b) Lập bảng xét dấu x 2  2 x  3 ,
2


1



2







I1   x 2  2 x  3 dx    x 2  2 x  3 dx   x 2  2 x  3 dx
0

0

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

Nếu 0  a  1 .
a

1



1








I a   x x  a dx    x  ax dx   x 2  ax dx
0

2

a

0

a

1

 ax 2 x 3   ax 2 x 3 
1 a 2 a3

   
   

3 0  2
3 a 3 2
2
 2
Nếu a  1 .
1

1

1


 x 3 ax 2 
1 a
I a   x x  a dx    x  ax dx    
 

2 0
3 2
3
0
0



2



19


Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy
2

3

 

2.Tính : a) I1   min 1, x 2 dx
0


Bài làm :
a) Xét hiệu số : 1  x 2



2







b) I 2   max x 2 , x dx
0

x  0,2
1

2

2

x3
4
2
Vậy : I1   min 1, x dx   x dx   dx 
 x1 
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 :
3




2



3
4

a) I1   min x, x 2  3 dx b) I 2   max sin x, cos x dx c) I 3 
0

2


3



 sin x  cos x dx
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
IV- 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
    2 ax  b  

2

ax

bx

c

1






4a      
  0

 Rx,



 S t ,

ax 2  bx  c dx 
t



1  t 2 dt Tới đây , đặt t  tan u .


2 axb


2
a  0
    2ax  b  
Dạng 2: 
 ax 2  bx  c 
1

 
 
4 a      
  0

 Rx,



 S t ,

ax 2  bx  c dx 
t



1  t 2 dt Tới đây , đặt t  sin u .

2 ax b



2

a  0
  2ax  b 
2
Dạng 3: 
 ax  bx  c 
  1

4a    
  0


 R x,



t

Dạng 4 (dạng đặc biệt) :



 S t ,

ax 2  bx  c dx 

t 2  1 dt Tới đây, đặt t 


2 ax  b

1
.
sin u



 x   

dx
2

ax  bx  c





t

1
x  

dt
2

t  t  


Một số cách đặt thường gặp :
20


Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy


 x dx
 a dx

 S x,

a 2  x 2 dx

đặt x  a. cos t

 S x,

a2

2

đặt x  a. tan t

 S x,

x2

2


đặt x 

0t 



t 
2
2

t   k
2


a
cos t

 ax 2  bx  c  xt  c ; c  0

2
 ax 2  bx  c  t x  x0  ; ax0  bx0  c  0
đặt
S
x
,
ax

bx

c

d
x


 ax 2  bx  c   a .x  t
; a0


ax  b 
ax  b
đặt t  m
; ad  cb  0
 S  x, m cx  d 
cx  d







dx

1.Tính : I  

x

Bài làm :
dx




x

2

 4x  7



3

2



 4x  7



3

dt



t

t x 2


2


3 tan

3

Đặt : t  3 tan u  dt 
Ta có I 





3



2

3 tan u  1 du



2



3


2





u  1 du

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.Tính : a) I  


xdx
2

x  x 1

3 tan u

b) I  

dx
2

x x  2x  1

Bài làm :
xdx
xdx
1
3t  1
a) 


dt

2
2
2
x  x 1
1  3 2 t  2 x1 t  1


x  
3
2 4

1
3t  1
3 2
1
I
dt 
t  1  ln t  t 2  1  C

2
2 2 x1 t  1
2
2



t



3

1
1


 ln x   x 2  x  1   C

2
2


1
dt
b)Đặt : x 
 dx   2
t
t
 x2  x  1 

21


Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy
dx
dt
t 1
I

  arcsin
C
2
2
x x 2  2x 1
1
2



t

1

x
t

1
1
x 1
  arcsin x
 C   arcsin
C
2
2
3.Tìm các nguyên hàm sau
dx
a) I  
1 x  3 1 x
Bài làm :
a)Đặt : t  6 1  x
Vậy : I  

b) I  

dx
x 1 x 1

 t 6  1  x  6t 5 dt  dx


dx
t 5 dt
1



6
 6  t 2  t 1
dt 
3
2

3
t t
t 1 
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  

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
x 1
dx Đặt : t 
x
x


Xét




Vậy :



x 1
dx  2
x
t

1


x

1
2t
 dx  
dt
2
2
t 1
t 1



2




t 2 dt
 t  12  OK
x 1
x

4.Tìm các nguyên hàm sau :
a) I   x 2 . x 2  9dx

b) I  16 x 2 . x 2  4dx

Bài làm :
a)Đặt :

x2  9  x  t



x

t2  9
2t

 dx 

t2  9
dt
2t 2

22



Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy
2
2
 t2  9    t2  9  t2  9
1 t 4  81
.
.
I1   
dt   
dt
2 
2
16
t5
 2t   2t
 4t





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


  162 ln x 
4

x2  4  x  t 


b)Đặt :



x

x2  9 


C
4 
4 x  x2  9 

t2  4
2t

 dx 

t2  4
dt
2t 2



t



t2  4 t2  4 t2  4

.
.
I  16 
2 
2
 2t   2t
 4t

2

dt   

4

6561







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


C
 36 ln x  x  4 
4 
x  x2  4 
64

2






5.Tính các tích phân sau :
1

8

a) I1   x  x 2 dx

b) I 2 

1
2

x

3

dx
dx
1 x

Bài làm :
1

a) I1  
1

2

1

1
2
x  x dx   1  2 x  1 dx
21
2

2

Đặt : 2 x  1  sin t

 dx 

1
cos tdt
2

1

 x  2  t  0
Đổi cận : 
x  1  t  

2







12
12
1 1
2
Vậy : I1   cos 2 tdt   1  cos 2t dt  1  sin 2t 
40
80
8 2
0



 
1  

  0   0  0  

8  2

 16

b) Đặt : t  1  x



 2tdt  dx


23


Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy
 x  3  t  2
Đổi cận : 
 x  8  t  3
8

3

3

dx
tdt
dt
Vậy : I 2  
dx  2
 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


6.Bạn đọc tự làm :
dx
a) I1  
x x2  1

b) I 2   4 x  x 2 dx

d) I 4   1  x 2 dx

d) I 5  

1  x2 1
1  x2 1

c) I 3  
dx

d) I 6 


dx

x

2

4



3

1
1  x2  1

dx

V-Bất đẳng thức tích phân : ( Đọc thêm
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
1.Chứng minh các bất đẳng thức sau :
1
2
1
2
x
1
a)  x1  x dx 
b)   2 dx 
4
5 1 x 1
2
0

1






c)  1  x  1  x dx  2
0

Bài làm:
a)Áp dụng AM-GM ta có :
2

1
 x  1  x 
x1  x   

x  0,1

2
4


1
1
1
1
Vậy :  x1  x dx   dx 
(đpcm)
40
4
0

b) Xét hàm số : f  x  

x

x  1,2
x 1
2

Đạo hàm :
24


Gv : Lương Văn Huy - LTĐH Thanh Trì - HN - 0969141404 - Face : Lương Văn Huy
1  x2
f  x  
2
x2  1





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
Vậy :   dx   2
dx   dx
51
x 1
21
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

3

2.Chứng minh rằng :

e  x . sin x

1 x 2  1 dx  12e

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

1
2

1
e


3





e  x . sin x
1 x 2  1 dx 

3

 ex
1

1
2

 dx

1

 dx

1






Đặt : x  tan t  dx  tan 2 t  1 dt


 x  1  t  4
Đổi cận : 
x  3  t  

3

3


3

tan t  1dt  dt  
Do đó : 
etan t  1  e 12
2

2


4


4

Từ đó ta được đpcm.
25



×