PHƯƠNG PHÁP ĐỔI BIẾN SỐ Thông thường, người ta dùng phương pháp đổi biến số khi gặp tích phân có dạng sau: Khi hàm số dưới dấu tích phân fx có thể phân tích thành tích của một hàm số hợp
Trang 1BÀI TẬP Bài 1 Tính các tích phân sau:
a)
1
2
0
(3x - 5x +1)dx
1
2 1
2
(2x +1)(x - x + 3)dx
c)
4
1
1
x
2 3
dx x
e)
2 2
0
1
dx x
+
1
0 ( 1)( 2)
dx
g)
3
2
dx
x - x +
2
1 ( x + x + x dx)
2 3 1
1
x dx x
j)
1
x x
dx
-+
4
4 0
x
x- e dx
Đáp số :
a) – 1
3 ; d) – 20
g) – 2
j) 1 1
2 e e
ç - ÷
Bài 2 Tính các tích phân sau:
a)
3
1
2
x - dx
3
2 0
1 2x- +x dx
2
1 2
1
x
d)
2
2
2
2
3 4
0
1 sin 2xdx
p +
1
Trang 2Đáp số :
4;
d) 19
Bài 3 Tính các tích phân sau:
a)
2
2
3
cos xdx
p
p
0
sin xdx
p
0
1 cos cos
x dx x
p -ị
;
d)
3
6
sin cos
dx
p
p
3
4
cos 2 cos sin
xdx
p
p
0 sin 2 cos 3x xdx
p
g)
2
2
sin 7 sin 2x xdx
p
p
2 4
sin
x tg x
dx x
p
p
6
3
1 sinx dx
p
p
Đáp số :
p
p
2 ; d) 4 3
5; g) 4
p
Bài 3 Chứng minh rằng
0
dx x
p
+
3 4
2 4
dx x
p
p
Trang 3
c) ( )
11
7
2 2 1
xdx x
+
CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TÍCH PHÂN
I PHƯƠNG PHÁP ĐỔI BIẾN SỐ
Thông thường, người ta dùng phương pháp đổi biến số khi gặp tích phân có dạng sau: Khi hàm số dưới dấu tích phân f(x) có thể phân tích thành tích của một hàm số hợp g[ j (x)] và đạo hàm của hàm số ở bên trong j ’(x) tức là f(x) = g[ j (x)] j ’(x) Khi đó, để tính:
( ) [ ( )] '( )
f x dx = gjj x x dx
ta thực hiện phép đổi biến số t = j (x) và ta có
( ) [ ( )] '( )
f x dx = gjj x x dx
b
a
Trong đó, a và b được xác định bởi a = j (a) và b = j (b)
Chú ý: Khi sử dụng công thức đổi biến số (*) thì phải nhớ rằng:
Khi đã đổi biến số lấy tích phân từ x sang t đồng thời ta cũng phải đổi luôn cận lấy tích phân từ a, b sang a , b và ta tính toán với những cận mới ấy, không cần phải quay lại biến số cũ x như trong tích phân bất định
BÀI TẬP
Tính các tích phân sau:
1)
2
4
1
(2x- 1) dx
1 2
0
1
0
4)
2
x dx
x
3
1( 1)
xdx x
3 2 1
2
x
dx
+
7)
2
0
8
x - x dx
1
0 1
1
0 1
3
Trang 410)
3
0
1
x +
3 2
0
1 1
x dx x
+ +
13)
7
3
3
0
1
x
dx x
+
+
2 3
x dx
x +
1
2 1
3
2
dx
16)
2 3
2
dx
x x +
0
xdx
p
4
6
cot gxdx
p
p
19) 2
0
sin
1 3 cos
x
dx x
p
+
0 sin xcosxdx
p
0
cos 2
1 2 sin 2
xdx x
p
+
22)
3
2
4
1 sin 2
cos
x
dx x
p
p
+
0
cos xdx
p
2 5
4
sin xdx
p
p
25) 2
2
0
sin 2
1 cos
x
dx x
p
+
0
4 cos
1 sin
x dx x
p
+
0
4 sin
x dx
co x
p
+
0 sin 9 cos
dx
p
+
0
sin 4
xdx
p
+
0
sin 2
1 sin
x dx x
p
+
31) 4
2
0 (sin 2 cos )
dx
p
+
4 4 3 cos
dx x
p
p
2 4 3 sin
dx x
p
p
2
sin
4
sin 2
x
p
p
0
sin
xdx
p
+
0
sin
1 cos
xdx x
p
+
37)
4
1
x
e
dx
x
ln 2 2
x x
e dx
e +
1
0 1
x x
e dx e
-+
Trang 540)
e
x x
dx
e - e
1
1
1 ln
e
x dx x
+
ln
e
e
dx
43)
1
sin(ln )
e
x dx
x
2
1
1 ln
e
x dx x
+
1
ln (ln ) 1
e
x dx
xéê x + ùú
46)
2 3
1
e
x
+
1 2
0 1
dx x
+
2 3 2
dx
x +
49)
3
2
dx
x - x +
1
dx
1
xdx
x + x +
52)
1
2
0
1 x dx
2
0
4
2
2
0 1
x dx x
0
a
x a - x dx
2 2 4 1
1 1
x dx x
-+
1 5
4 1
1 1
x dx x
+ + +
58)
1 5
1
1 1
x
dx
+
+
2 2 0
x - x dx
0
1 2 sin
1 sin 2
x dx x
p -+
Đáp số :
1) 121
491520; 3) 1
168; 4) 4 + 8ln 7
15; 5) 3
15; 9) 4
15 ; 13) 46
4 3; 17) 1
2ln2; 18) 1
2ln2; 19) 2
3ln2; 20) 9
64; 21) 1ln 3
4 ; 22) 3 + ln2 – 1; 23); 2
120 ;
5
Trang 625) ln2; 26) 2; 27) 2; 28) 2 arct an 3
6
-p
;
3
; 33) 10 3
27 ; 34) e – e ; 35) p4; 36) p4 ;
37) 2e(e – 1); 38) 2 2
1
e
e + ; 40) 1 + 2arctge – 41) 2
4 ; 43)1 – cos1; 44)
2
45) 1
2ln2; 46) 9 33 3 23
8 - 4 ; 47) p4; 48) p6 ;
8p ; 52) p4 ;
p
16
a
6 2 19
2 ln
17 4
2ln2;
* Vài đề thi
1) (A, 2005) 2
0
sin 2 sin
1 3 cos
x
p
+
=
+
2) (B, 2005) 2
0
sin 2 cos
1 cos
x
p
=
+
3) (D, 2005) 2 ( sin )
0
cos cos
x
p
p
Trang 74) (TN, 2005) 2( 2 )
0
sin cos
p
p
-
5) (CĐKTĐN, 2005) I =
e
e2
x
ln x ( ) ln ln x + ( ( ) )
x
⌠
⌡
d
2
2
0 sin ln 1x cosx dx
p
+
II PHƯƠNG PHÁP TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN
Định lý: Nếu u, v là hai hàm số có đạo hàm liên tục trên đoạn [a; b] thì :
( ) '( ) ( ) ( ) ( ) '( )
b a
u x v x dx =u x v x - v x u x dx
Nhận xét : Vì v’(x)dx = dv và u’(x)dx = du nên công thức trên có thể viết gọn là
b
udv=uv - vdu
Tích phân dạng ( )
b
x n a
P x ea + bdx
ị , trong đó Pn(x) là đa thức bậc n theo
biến x
Phương pháp :
'( ) ( )
n
Chú ý: Ta phải tính tích phân từng phần theo n lần.
BÀI TẬP
Tính các tích phân sau
1)
1
0
x
xe dx
1 2 0 (x +2 )x e dx x
ln 2 0
x x
xe- dx
7
Trang 84) 2
3
ln
1
ln
e
x
x
x
1
2 0
(e-x +x dx)
Đáp số:
4
e e
-4) 1
6
Tích phân dạng I1 =
2
Phương pháp :
* Để tính I1 ta đặt :
ta có
'( ) ( )
n
ï
ì =
* Để tính I2 ta đặt :
ta có
'( ) ( )
n
ï
ì =
Bài tập: Tính các tích phân sau:
1) 2
0
sin
p
0
s
xco xdx
p
0 (x 1) sco xdx
p
4) 6
0
(2 x) sin 3xdx
p
0 cos
p
0
sin cos
p
7)
2
3
s
x co x dx
p
p
3
2 3 0
sin xdx
p
ỉ ư÷
ç ÷
ç ÷
çè ø
2
4
0 sin
p
Trang 9Đáp số:
p
4
p
- ;
48p - 8p ; 6) 1
2 ; 7)
2
p
-p
2 3 12 2
p
Tích phân dạng I = ( )[ln( )] , * và ( ) 1
b
n a
x
Phương pháp :
1 1
ln ) (ln )
,
n
n du n x dx
x
-ìï
Ta tính tích phân từng phần n lần.
BÀI TẬP
Tính các tích phân sau:
1)
1
ln
e
xdx
2
1
ln
e
x dx x
5
2
2 ln(x x - 1)dx
1
(ln )
e
x dx
1 ln
e
2
1
ln
e
x dx x
ỉ ư÷
çè ø
1
ln
e
x
dx
x
1 ( 1) ln
e
2 2 1
ln(1 x)
dx x
+
10)
3
2
6
ln(sin )
cos
x
dx x
p
p
2
2 0
ln( 1+ x - x dx)
1 ln
e
Đáp số:
2 ; 9
Trang 104) e – 2; 5) 2 1
4
e
7) 2 23
4
e
e
4
e
10) 3 ln 33
ỉ ư p÷
ç
çè ø ; 11) 2ln( 5 – 2) + 5 –1; 12) 4
1
* Khối D, 2004) Tính tích phân I =
3 2 2 ln(x - x dx)
Đáp số : I = 3ln3 – 2.
ea + b mx+n dx hay ea + b mx +n dx
1
x
m
+
a b +
(Hoặc đặt ngược lại)
Ta lấy tích phân từng phần hai lần rồi giải phương trình
BÀI TẬP
Tính các tích phân sau:
1) 2
0
cos
x
p
0 cos 3
x
p
p
4)
1
0
sin
x
1 sin(ln )
e
x dx
1 s(ln )
e
7) cos
0
(e x x) sinxdx
p
+
0 (x sin 2 )x dx
p +
3 2 4 sin
xdx x
p
p
Đáp số:
Trang 111) 2 1
2
e
p
13
ep+
8
e p
-; 4)
2
2
( 1)
e
-p
2
; 6)2e (sin1 + cos1 –1) 7) p + e + 1
MỘTSỐ ĐỀ THI
I CÁC ĐỀ THI TỐT NGHIỆP.
Tính các tích phân sau:
TN, 1994 (2 điểm)
ĐS: 1) 8
9
e
TN, 1996 (2 điểm)
ĐS: 1) 248 2 35
3
TN, 1997, đợt 1 (2 điểm)
ĐS: 1) 18ln3 − 8ln2 − 5 ; 2) 16 8 2
15
+
11
Trang 12TN, 1997, đợt 2
8
ln −
TN, 1998, Đề chính thức (2 điểm)
2
TN, 1998, đợt 1 (2 điểm)
e
TN, 1998, đợt 2 (2 điểm)
4 − ln
TN, 1999, đợt 1 (2 điểm)
4
π
TN, 1999, đợt 2 (2 điểm)
15)
TN, 2000
1) Cho hàm số Hãy tính đạo hàm và giải phương trình
; 2) Có 5 tem thư khác nhau và 5 bì thư cũng khác nhau Người ta muốn chọn từ đó ra 3 tem thư, 3 bì thư và dán 3 tem thư ấy lên
Trang 133 bì thư đã chọn Mỗi bì thư chỉ dán một tem thư Hỏi có bao nhiêu cách làm như vậy
TN, 2000 − 2001 (1 điểm)
32 − π)
TN, 2001 − 2002 (2 điểm)
1) Tìm giá trị nhỏ nhất và giá trị lớn nhất của hàm số
F(x) = 2cos2x + 4sinx trên đoạn 0
2
;π
2) Có bao nhiêu số tự nhiên chẵn có bốn chữ số đôi một khác nhau?
TN, 2002 − 2003 (2 điểm)
1) Tìm nguyên hàm của hàm của hàm số
Biết rằng
2) Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số
và đường thẳng
(TN 2003 – 2004) Tính thể tích của vật thể tròn xoay do hình phẳng giới hạn của đồ thị hàm số và các đường
TN không phân ban, 2006)
1 Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đồ thị hàm số
và đường thẳng
13
Trang 142 Tính tích phân
Đáp số 1) 2)
(TN ban KHTN, lần 2, 2007) Cho hình giới hạn bởi các đường
Tính thể tích khối tròn xoay được tạo thành khi quay hình quanh trục
(TN ban KHTN, lần 2, 2007) Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi các
II CÁC ĐỀ THI ĐẠI HỌC, CAO ĐẲNG
1 (Khối A, 2002) Tìm diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường
Đáp số
2 (Khối B, 2002) Tìm diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường
Đáp số
Trang 15Tính các tích phân sau:
3 (Dự bị 1, 2002) (Đáp số: 1 2
2
ln
−
)
4 (Dự bị 2, 2002) (Đáp số 2 − 1)
5 (Dự bị 4, 2002) (Đáp số 32 4
4e −7).
6 (Dự bị 5, 2002)
Đáp số: 12
91)
7 (Khối A, 2003) (Đáp số: 1 5
4ln ).3
8 (Khối A, Dự bị 1, 2003) (Đáp số: 1 2
8 4ln
9 (Khối A, Dự bị 2, 2003) (Đáp số: 2
15)
10 (Khối B, 2003) (Đáp số: 1 2
2ln )
11 (Khối B, Dự bị 1, 2003) (Đáp số: 20
3 )
12 (Khối B, Dự bị 2, 2003) Cho hàm số Tìm a và b sao cho và
15
Trang 16Đáp số: 8
2
=
=
14 (Dự bị 1, Khối D, 2003) ĐS
15 (Dự bị 2, Khối D, 2003) ĐS
16 (Khối B, 2004) (Đáp số: 116
135)
17 (Khối A, 2004) (Đáp số: 11 4 2
3 − ln )
18 (Khối D, 2004) (Đáp số: 3ln3 − 2)
20 (Dự bị 2, 2004)
ĐS
Trang 1726 (D, 2005) Đ.S:
29 (Dự bị 3, 2005)
ĐS
35 (Dự bị 1, A, 2006) ĐS
36 (Dự bị 2, A, 2006) Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi parabol
37 (Dự bị 1, D, 2006) ĐS
38 (Dự bị 2, D, 2006) ĐS
39 (Dự bị 1, B, 2006) ĐS
40 (Dự bị 2, B, 2006) ĐS
17
Trang 1841 (D, 2007) ĐS
42 (A, 2007) Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đường
ĐS
43 (Khối B, 2007)
ĐS