CÔNG THỨC NGUYÊN HÀM
a/ Định nghĩa:
Cho hai hàm số F x , f x xác định trong khoảng a, b . F x được gọi là một nguyên hàm của
f x nếu F ' x f x , x a, b .
b/ Định lý:
Nếu F x là một nguyên hàm của f x trong khoảng a, b thì f x sẽ có vô số nguyên hàm
trong khoảng a, b . Các nguyên hàm này có dạng F x c (c là hằng số).
Người ta thường ký hiệu
f x dx là tập hợp các nguyên hàm của f x .
f x dx F x c
c/ Các tính chất:
/
1)
f ( x) f (x).
2)
k. f ( x)dx k. f ( x)dx (k 0)
f ( x) g ( x)dx f ( x)dx g ( x)dx
f (t )dt F (t ) C f (u( x)).u '( x)dx F (u( x)) C
3)
4)
d/ Các công thức nguyên hàm
Nguyên hàm của các hàm số sơ cấp
thường gặp
0dx C;
x dx
dx x C
x 1
C ( 1)
1
dx
ln x C ( x 0)
x
x
e dx e
x
a dx
x
C
ax
C (0 a 1)
ln a
coxdx sin x C
sin xdx cos x C
dx
cos
2
x
dx
sin
2
x
Nguyên hàm của các hàm số hợp
( với u = u(x) )
u ' dx du u C
u ' u dx
u du
u 1
C
1
u'
du
dx
ln u C
u
u
u 'e
u
( 1)
( u 0)
dx e u du e u C
u
u ' a dx
u
a du
au
C
ln a
(0 a 1)
u' cos udx cos udu sin u C
u' sin udx sin udu cos u C
u ' dx
du
tan u C
2
u
cos 2 u
u ' dx
du
cot u C
2
sin u
sin 2 u
tan x C
cos
cotx C
e/ Công thức các nguyên hàm thường gặp
dx 1
0. 2
c
x
x
2. ax b dx
4. xdx
6.
8.
1
x
2
3
ax 2
bx C
2
x
dx
ax b
n
1
n1
a n 1ax b
1 ax b
3. ax b dx
a n 1
3
C
7.
dx
1
ln ax b c
ax b a
9.
e kx
C
k
a kx
12. a kx dx
C
k.ln a
dx
ax b
2
1
c
a ax b
1 axb
e
c
a
1
13. a px q dx
a px q c
p ln a
dx
1
15. 2
cot ax b c
sin ax b a
dx
1
17.
tan ax b c
2
cos ax b a
dx
1
ax b
19.
ln tan
c
sin ax b a
2
11. eaxb dx
1
14 sin ax b dx a cos ax b c
1
16 cos ax b dx a sin ax b c
dx
1
ax b
ln tan
c
sin ax b a
2
20. tan xdx ln cos x c
21. cot xdx ln sin x c
1
22. tan ax b dx ln cos ax b c
a
23. cot ax b dx
24. tan 2 xdx tan x x C
c
3
2
ax b c
3a
1
2
dx
ax b C
a
ax b
5. ax bdx
dx 2 x C
c
n 1
n
10. e kx dx
18.
1.
1
ln sin ax b c
a
25. cot 2 xdx cot x x C
26. tan 2 x 1 dx tan x C
27. co t 2 x 1 dx cot x C
1
28. tan 2 ax b dx tan ax b x C
a
29.
1
30. cot 2 ax b dx cot ax b x C
a
32. ln ax b dx x ln ax b x
33.
35.
31.
dx
1
x a
ln
c
2
2a
x a
x a
2
b
ln ax b c
a
x
1
x 2 1 ln x x 2 1 c
2
2
x
k
x2 kdx
x2 k ln x x2 k c
2
2
34. lnx dx x lnx x c
x 2 1dx
37. 1 x 2 dx , đặt x = sin t
dx
1
x 1
ln
c
x 1 2 x 1
2
36.
38.
dx
2
x k
1
1 x2
ln x x 2 k c
dx , đặt x = sin t
39. a 2 x 2 dx , đặt x = a.sin t
1
dx , đặt x = tan t
x 1
sin n 1 x
43. sin n x.cosx .dx
C
n 1
45. esin x .cos xdx esin x C
41.
1
dx , đặt x = a.sin t
a x2
1
42. 2
dx , đặt x =a tan t
x a2
cos n 1 x
44. cos n x.sinx .dx
C
n 1
46. e cos x .sin xdx e cos x C
40.
2
2
1.1.1. Tích Phân:
a/ Định nghĩa:
Cho hàm số f x lên tục trên đoạn a, b , F x là một nguyên hàm của f x . Tích phân của f x
trên đoạn a, b là một số thực. Kí hiệu:
b
f x dx và được xác định bởi :
a
b
f x dx F b F a
a
b
b
Người ta thường dùng kí hiệu F x (hoặc F x ) để chỉ F b F a .
a
a
b
Khi đó:
a
b
f x dx F x
a
b/ Các tính chất :
Giả sử các hàm số f(x) và g(x) liên tục trên khoảng ; và có nguyên hàm trên khoảng đó, a,
b, c ; , ta có:
a
1)
b
f ( x)dx 0
a
b
4)
a
b
a
b
f ( x)dx f ( x)dx
3)
b
b
k. f ( x)dx k. f ( x)dx
a
a
b
f ( x) g ( x) dx f ( x)dx g ( x)dx
a
c
5)
2)
a
a
b
a
c
f ( x )dx f ( x )dx f ( x )dx
a
b
b
6)
f ( x) 0 trên đoạn [a; b] =>
f ( x)dx 0
a
b
7)
f ( x) g ( x) trên đoạn [a; b] =>
a
b
f ( x)dx g ( x )dx
a
b
8) m f ( x) M trên đoạn [a; b] => m(b a ) f ( x)dx M (b a )
a
t
9) Cho t biến thiên trên đoạn [a; b] => G (t ) f ( x)dx là nguyên hàm của f(t) và G(a) = 0
a
ỨNG DỤNG HINH HỌC CỦA TÍCH PHÂN.
1.1.1.1. Tính diện tích hình phẳng :
a/ Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị (C):y = f(x), các đường thẳng
b
x = a, x = b và trục hoành Ox là : S f ( x) dx
(đvdt)
a
* Chú ý :
- Nếu f(x) không đổi dấu đoạn [a;b] (hay phương trình f(x) = 0 vô nghiệm, hoặc có nghiệm kép
b
trên đoạn [a;b]) thì S
(đvdt)
f ( x)dx
a
- Nếu f(x) đổi dấu trên đoạn [a;b] ( phương trình f(x) = 0 có nghiệm đơn trên đoạn [a;b], giả sử
x2
x1
các nghiệm đó là x1, x2 thì S
f ( x ) dx
+
a
b
f ( x)dx
+
f ( x)dx
x1
( đvdt)
x2
b/ Diện tích hình phẳng giới hạn bởi 2 đường cong (C1): y = f(x), (C2) : y = g(x) và các đường
b
thẳng x = a, x = b là : S f ( x) g ( x) dx
( đvdt)
a
( Lập luận tương tự ta có các trường hợp như ở phần a) )
1.1.1.2. Tính thể tích vật thể tròn xoay :
- Vật thể tròn xoay được tạo nên khi hình phẳng giới hạn bởi các đường (C):y = f(x)
b
x = a, x = b và y = 0 quay quanh Ox có thể tích là:
V y 2 dx
a
- Vật thể tròn xoay được tạo nên khi hình phẳng giới hạn bởi các đường (C):x = g(y)
b
x = a, x = b và x = 0 quay quanh Oy có thể tích là:
V x 2 dx
a