Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (249.5 KB, 17 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>Bài 5. ( Tiết 3)</b>
<b>TÍCH PHÂN HÀM VƠ TỶ</b>
<b>I. KIẾN THỨC </b>
1. Cần nhớ một số cơng thức tìm nguyên hàm sau :
-
- 2 2
1
ln
<i>dx</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>b</i> <i>C</i>
<i>x</i> <i>b</i>
- Mở rộng : 2 2
'( )
ln ( ) ( )
( )
<i>u x</i>
<i>du</i> <i>u x</i> <i>u x</i> <i>b</i> <i>C</i>
<i>u x</i> <i>b</i>
2. Rèn luyện tốt kỹ năng phân tích hàm số dưới dấu tích phân , nhất là kiến thức về
căn thức
<b>II. MỘT SỐ DẠNG TỐN THƯỜNG GẶP</b>
<b>1. Tích phân dạng : </b> <sub>2</sub> 1
ax
<i>I</i> <i>dx</i> <i>a</i>
<i>bx c</i>
Từ :
2
2
2
2
f(x)=ax
2 4
2
<i>b</i>
<i>x</i> <i>u</i>
<i>b</i> <i>a</i>
<i>bx c a</i> <i>x</i> <i>du dx</i>
<i>a</i> <i>a</i>
<i>K</i>
<i>a</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub>
Khi đó ta có :
- Nếu
0,<i>a</i> 0 <i>f x</i>( ) <i>a u</i> <i>k</i> <i>f x</i>( ) <i>a u</i>. <i>k</i>
(1)
- Nếu :
2 0
0 ( )
( ) .
2
2
<i>a</i>
<i>b</i>
<i>f x</i> <i>a x</i> <i><sub>b</sub></i>
<i>f x</i> <i>a x</i> <i>a u</i>
<i>a</i>
<i>a</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub> </sub>
<sub></sub>
(2)
- Nếu : 0.
+/ Với a>0 : <i>f x</i>( )<i>a x x</i>
+/ Với a<0 : <i>f x</i>( )<i>a x</i>
Căn cứ vào phân tích trên , ta có một số cách giải sau :
<b>b. Cách giải .</b>
*. Trường hợp : <sub>0,</sub><i><sub>a</sub></i> <sub>0</sub> <i><sub>f x</sub></i><sub>( )</sub> <i><sub>a u</sub></i>
Khi đó đặt :
2
2
2
2
0 1
2
;
2 2
2
ax .
,
.
2
<i>t</i> <i>c</i>
<i>x</i> <i>dx</i> <i>tdt</i>
<i>b</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>a</i>
<i>bx c t</i> <i>ax</i>
<i>bx c t</i> <i>a x</i>
<i>x</i> <i>t t x</i> <i>t t</i> <i><sub>t</sub></i> <i><sub>c</sub></i>
<i>t</i> <i>a x t</i> <i>a</i>
<i>b</i> <i>a</i>
<sub></sub> <sub></sub>
*. Trường hợp :
2 0
0 ( )
( ) .
2
2
<i>a</i>
<i>b</i>
<i>f x</i> <i>a x</i> <i>b</i>
<i>f x</i> <i>a x</i> <i>a u</i>
<i>a</i>
<i>a</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub> </sub>
<sub></sub>
Khi đó :
1
ln : 0
2 2
1 1 1
1
ln : 0
2 2 <sub>2</sub> <sub>2</sub>
<i>b</i> <i>b</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>a</i> <i>a</i>
<i>a</i>
<i>I</i> <i>dx</i> <i>dx</i>
<i>b</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>b</i> <i>b</i>
<i>a x</i> <i>x</i> <i><sub>x</sub></i> <i><sub>x</sub></i>
<i>a</i> <i>a</i> <i><sub>a</sub></i> <i><sub>a</sub></i> <i><sub>a</sub></i>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub> </sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
*. Trường hợp : 0,<i>a</i>0
- Đặt :
1
2
1 2
2
ax <i>bx c</i> <i>a x x</i> <i>x x</i> <i>x x t</i>
<i>x x t</i>
<sub></sub>
*. Trường hợp : 0,<i>a</i>0
- Đặt :
1
2
1 2
2
ax <i>bx c</i> <i>a x</i> <i>x x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x t</i>
<i>x</i> <i>x t</i>
<sub></sub>
<b>3. VÍ DỤ MINH HỌA</b>
<b>Ví dụ 1.</b> Tính tích phân sau :
1
2
1 2 5
<i>dx</i>
<i>I</i>
<i>x</i> <i>x</i>
-Ta có : ' 4 0, <i>a</i> 1 0
- Đặt : <i><sub>x</sub></i>2 <sub>2</sub><i><sub>x</sub></i> <sub>5</sub> <i><sub>t x</sub></i> <i><sub>t</sub></i> <i><sub>x</sub></i> <i><sub>x</sub></i>2 <sub>2</sub><i><sub>x</sub></i> <sub>5</sub> <i><sub>t</sub></i> <sub>1</sub> <i><sub>x</sub></i> <sub>1</sub> <i><sub>x</sub></i>2 <sub>2</sub><i><sub>x</sub></i> <sub>5</sub>
.
2 2 2
1
1
1
2 5 2 5 2 5
<i>x</i> <i>t</i> <i>dt</i> <i>dx</i>
<i>dt</i> <i>dx</i> <i>dx</i>
<i>t</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<sub></sub> <sub></sub>
- Khi : x=-1,t= 8 1 ,x=1,t=3
Do đó:
1 3
2
1 2 5 2 2 1 1
<i>dx</i> <i>dt</i>
<i>I</i>
<i>t</i>
<i>x</i> <i>x</i>
3 <sub>2</sub>
ln 1 ln ln 2 1
2 2 1 <sub>2</sub> <sub>2 1</sub>
<i>I</i> <i>t</i>
<sub></sub>
<b>Ví dụ 2</b>. Tính tích phân sau .
2
2
0
1
1 2
<i>I</i> <i>dx</i>
<i>x x</i>
<b>Giải</b>
Ta có : 2
1 1 1
( ) (*)
1 2 2 1 2 1 2 1
<i>f x</i>
<i>x x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub> </sub> <sub> </sub> .
* Nếu theo phương pháp chung thì :
- Đặt :
2
2
2
2 1 2 1
2 1 2 1
1
<i>t</i>
<i>x</i> <i>x t</i> <i>x</i>
<i>t</i>
. ...
- Nói chung cách giải này dài . Học sinh thử giải xem ( theo cách đã hướng dãn )
* Ta có thể sử dụng phương pháp đổi biến số dạng 1.
- Đặt :
2 ostdt.x=0 t=- ; 2
4 4
1 2 sin <sub>1</sub>
( ) 2 ostdt=dt
2 1 sin
<i>dx</i> <i>c</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>x</i> <i>t</i>
<i>f x dx</i> <i>c</i>
<i>t</i>
<sub> </sub>
. Vì : ; ost>0
4 4
<i>t</i><sub></sub> <sub></sub> <i>c</i>
- Vậy :
4
4
4
4 4 2
4
<i>I</i> <i>dt t</i>
<b>2. Tích phân dạng : </b> <sub>2</sub>
ax
<i>mx n</i>
<i>I</i> <i>dx</i> <i>a</i>
<i>bx c</i>
b.1 : Phân tích
2
2 2 2
. ax
( ) 1
ax ax ax
<i>A d</i> <i>bx c</i>
<i>mx n</i> <i>B</i>
<i>f x</i>
<i>bx c</i> <i>bx c</i> <i>bx c</i>
b.2 Quy đồng mẫu số , sau đó đồng nhất hệ số hai tử số để suy ra hệ hai ẩn số A,B
b.3 Giải hệ tìm A,B thay vào (1)
b.4. Tính I =
2
1
2 ax
ax
<i>A</i> <i>bx c</i> <i>B</i> <i>dx</i>
<i>bx c</i>
Trong đó <sub>2</sub> 1
ax <i>bx cdx</i> <i>a</i>
<b>VÍ DỤ MINH HỌA</b>
1
2
1
2
2 5
<i>x</i>
<i>I</i> <i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<b>Giải</b>
- Ta có : ( ) <sub>2</sub> 2 <sub>2</sub>
2 5 2 5 2 5 2 5
<i>A x</i>
<i>x</i> <i>B</i> <i>Ax B</i> <i>A</i>
<i>f x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
- Đồng nhất hệ số hai tử số ta có hệ :
2 2
1
1 <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2 1 <sub>2</sub> 1
( ) 3
2
2 2 <sub>3</sub> <sub>2</sub> <sub>5</sub> <sub>2</sub> <sub>5</sub>
<i>x</i>
<i>A</i> <i>A</i>
<i>f x</i>
<i>B</i> <i>A</i> <i><sub>B</sub></i> <i><sub>x</sub></i> <i><sub>x</sub></i> <i><sub>x</sub></i> <i><sub>x</sub></i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
- Vậy :
1 1 1
2 2
1 1 1
1 1
( ) 3
2 5 2 5
<i>x</i> <i>dx</i>
<i>I</i> <i>f x dx</i> <i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
Theo kết quả trên , ta có kết quả :
<i>I</i> <i>x</i> <i>x</i>
<b>Ví dụ. 2</b> Tính tích phân sau
2
2
0
2 3
1 2
<i>x</i>
<i>I</i> <i>dx</i>
<i>x x</i>
<b>Giải</b>
- Ta có : 2 3 <sub>2</sub>
1 2 1 2 1 2 1 2
<i>A</i> <i>x</i> <i>Ax</i> <i>A B</i>
<i>x</i> <i>B</i>
<i>x x</i> <i>x x</i> <i>x x</i> <i>x x</i>
- Đồng nhất hệ số hai tử số ta có : 2 2 1
2 3 1
<i>A</i> <i>A</i>
<i>A B</i> <i>B</i>
- Vậy :
2 2 2
2
2 2 2
0 0 0
2
1 1 1
2 2 1 2 2
0
1 2 1 2 1 2
<i>x dx</i>
<i>I</i> <i>dx</i> <i>x x</i> <i>dx</i>
<i>x x</i> <i>x x</i> <i>x x</i>
Theo kết quả đã tính ở ví dụ trên ta có :
2
<i>I</i>
<b>Ví dụ 3</b>. Tính tích phân sau
2
0
4
4 5
<i>x</i> <i>dx</i>
<i>I</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<b>Giải</b>
- Học sinh tự giải theo hướng dẫn .
- Sau đây là cách giải nhanh .
+/ Ta có : ( )
4 5 4 5 4 5
<i>x</i> <i>x</i>
<i>f x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
+/ Vậy :
1 1 1
2
2 2 2
0 0 0
1
4 1 2 2 1 1
2 ln 4 1 2
0
2 2
4 5 4 5 <sub>2</sub> <sub>1</sub>
<i>x</i> <i>dx</i> <i>x</i> <i>dx</i>
<i>I</i> <i>dx</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>J</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i><sub>x</sub></i>
<sub></sub> <sub></sub>
+/ Tính J : Đặt
2
2 2
2
2 2 1 1
2 1 2 1
<i>x</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>dt</i> <i>dx</i> <i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Hay :
<i>dt</i> <i>dx</i>
<i>t</i> <i><sub>x</sub></i><sub></sub> <sub></sub> . Khi x=0, t=2+ 5; x=1, t=3+ 10.
+/ Do đó :
3 10
2 5
3 10 3 10
ln ln
2 5
2 5
<i>dt</i>
<i>J</i> <i>t</i>
<i>t</i>
<sub> </sub> <sub></sub>
<sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
3 10
10 5 2ln
2 5
<i>I</i> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub>
<b>3. Tích phân dạng : </b>
1
0
ax
<i>I</i> <i>dx</i> <i>a</i>
<i>mx n</i> <i>bx c</i>
b.1. Phân tích :
1 1
ax <i>n</i> <sub>ax</sub>
<i>mx n</i> <i>bx c</i> <i><sub>m x</sub></i> <i><sub>bx c</sub></i>
<i>m</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
. (1)
b.2 Đặt : 2
2
1 1
1
1 1 1
ax
<i>n</i>
<i>y</i> <i>t</i> <i>dy</i> <i>dx</i>
<i>x t</i> <i>m</i> <i>x t</i>
<i>n</i>
<i>x</i>
<i>y</i> <i>m</i>
<i>x</i> <i>t</i> <i>bx c a</i> <i>t</i> <i>b</i> <i>t</i> <i>c</i>
<i>y</i> <i>y</i> <i>y</i>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub> </sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
b.3 Thay tất cả vào (1) thì I có dạng :
'
2
'
<i>dy</i>
<i>I</i>
<i>Ly</i> <i>My N</i>
<b>VÍ DỤ MINH HỌA</b>
<b>Ví dụ 1</b>. Tính tích phân sau
3
2
2 1 2 3
<i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
- Đặt :
2
1 1
1 ;
1
1
1
2 1; 3
2
<i>x</i> <i>dx</i>
<i>y</i> <i>y</i>
<i>x</i>
<i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>y</i>
<sub> </sub>
- Khi đó :
2 <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2 2
2 2
4 1
1 1 1 4 1
2 3 1 2 1 3 4 <i>y</i> 2 3 <i>y</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>y</i> <i>y</i> <i>y</i> <i>y</i> <i>y</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
- Vậy :
1
1
2
2
2
1 2
1
2
1
1 1 1 1
ln <sub>1</sub> ln 2 3
2 1 2 4 2
4 1
2
4
<i>dy</i> <i>dy</i>
<i>I</i> <i>y</i> <i>y</i>
<i>y</i> <i><sub>y</sub></i>
<b>Ví dụ 2.</b> Tính tích phân sau
1
2
0
3 2
1 3 3
<i>x</i> <i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<b>Giải</b>
- Trước hết ta phân tích :
2 2 2 2 2
3 2 3 1 1 3 1
1 3 3 1 3 3 1 3 3 3 3 1 3 3
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
* Học sinh tự tính hai tích phân này .
Đáp số : 3ln5 2 7 ln 2 7
3 2 3 3 2 3
<i>I</i>
<b>4. Tích phân dạng : </b><i>I</i> <i>R x y dx</i>
<sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub>
( Trong đó : R(x;y) là hàm số hữu tỷ đối với hai biến số x,y và , , , là các hằng
số đã biết )
Phương pháp :
b.1 Đặt : t=<i>m</i> <i>x</i>
<i>x</i>
(1)
b.2 Tính x theo t : Bằng cách nâng lũy thừa bậc m hai vế của (1) ta có dạng <i>x</i>
b.3. Tính vi phân hai vế : dx='
b.4. Cuối cùng ta tính :
'
'
;<i>m</i> <i>x</i> ; '
<i>R x</i> <i>dx</i> <i>R</i> <i>t t</i> <i>t dt</i>
<i>x</i>
<sub></sub>
<sub></sub>
<b>VÍ DỤ MINH HỌA</b>
<b>Ví dụ 1</b>. Tính tích phân sau
2
11 1
<i>x</i>
<i>dx</i>
<i>x</i>
<b>Giải</b>
- Đặt :
2
2 3
2
1; 2 ; 1 0, 2 1
1 <sub>1</sub> <sub>2</sub>
( ) 2 2 2
1 1 1
<i>x t</i> <i>dx</i> <i>tdt x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>x</i> <i>t</i> <i><sub>t</sub></i> <i><sub>t</sub></i> <i><sub>t</sub></i>
<i>f x dx</i> <i>tdt</i> <i>dt</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>dt</i>
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<sub> </sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
- Vậy :
2 1
2
1 0
2 11
2 4ln 2
1 3
1 1
<i>x</i>
<i>dx</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>dt</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
<sub></sub> <sub></sub>
<b>Ví dụ 2.</b> Tính các tích phân sau :
2
1
.
1
<i>x</i>
<i>a</i> <i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i>
3
3 2
0
. 1
<i>b</i>
9
3
1
. 1
<i>c</i>
3 5 3
2
0
2
.
1
<i>x</i> <i>x</i>
<i>d</i> <i>dx</i>
<i>x</i>
4
1
2
.
5 4
<i>dx</i>
<i>e</i>
<i>x</i>
2 4
5
0
.
1
<i>x</i>
<i>f</i> <i>dx</i>
<i>x</i>
<i>GIẢI</i>
2
1
.
1
<i>x</i>
<i>a</i> <i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i>
Đặt :
1 2 1
2
2
0 0
2 1 1
1 1 2 2
1 0, 2 1 1 1
<i>dx</i> <i>tdt</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>x</i> <i>x t</i> <i>I</i> <i>tdt</i> <i>t</i> <i>dt</i>
<i>x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Vậy : <i>I</i> 2<sub></sub><sub>2</sub>1<i>t</i>2 ln<i>t</i> <sub></sub> <sub>0</sub>11
3 3
3 2 2 2
0 0
. 1 1
<i>b</i>
Đặt :
2
2 2 2 2 2
1
1 1 1
0 1, 3 2
<i>xdx tdt</i>
<i>t</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>t</i> <i>I</i> <i>t</i> <i>t dt</i>
<i>x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<sub></sub>
Vậy :
2
4 2 5 3
1
2
1 1 58
1
5 3 15
<i>I</i> <i>t</i> <i>t dt</i><sub></sub> <i>t</i> <i>t</i> <sub></sub>
9
3
1
. 1
<i>c</i>
Đặt :
2
2 2
0
2
1 1 1 . 2
1 0, 9 2
<i>dx</i> <i>tdt</i>
<i>t</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>t</i> <i>I</i> <i>t t</i> <i>tdt</i>
<i>x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<sub></sub>
Vậy :
0
2 4 3 5
2
0
1 1 112
2 2
2
3 5 15
<i>I</i> <i>t</i> <i>t dt</i> <i>t</i> <i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub>
2 2
3 5 3 3
2 2
0 0
2
2
.
1 1
<i>x x</i> <i>xdx</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>d</i> <i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i>
Đặt :
2 2
2 2 2 2
2 4
1 1
1 1 .2
1;
1 2 1
0 1, 3 2
<i>t</i> <i>t</i> <i>t tdt</i>
<i>x</i> <i>t</i> <i>xdx tdt</i>
<i>t</i> <i>x</i> <i>I</i> <i>t</i> <i>tdt</i>
<i>t</i>
<i>x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<sub></sub>
Vậy : 2 1 5 1 2 2 59
1
5 2 5
<i>I</i> <sub></sub> <i>t</i> <i>t</i> <sub></sub>
4
1
2
.
5 4
<i>dx</i>
<i>e</i>
<i>x</i>
.
Đặt :
3 3
2
2 2
5, 2 2.2 4
5 4 1
4 4
1 2, 4 3
<i>x t</i> <i>dx</i> <i>tdt</i> <i>tdt</i>
<i>t</i> <i>x</i> <i>I</i> <i>dt</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<i>x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Vậy : 4
2 7
5
2 4 2
5
5 5
0 0
1 2
1 2 2
. 1 33 1
0
5 5 5
1 1
<i>d x</i>
<i>x</i>
<i>f</i> <i>dx</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<b>Ví dụ 3.</b> Tính các tích phân sau :
1
5 2
0
. 1
<i>a</i>
3
2 3
0
. 1 .
<i>b</i>
2
2 2
0
. 4
<i>c</i>
2
1
.
2 2
<i>xdx</i>
<i>d</i>
<i>x</i> <i>x</i>
0
1
. 1
<i>e</i> <i>x</i> <i>xdx</i>
1
3 2
0
. 3
<i>f</i>
<i>GIẢI</i>
1 1
5 2 4 2
0 0
. 1 1
<i>a</i>
Đặt :
0 1
2 2
2
2 2 2 4 2
1 0
1 ;
1 1 . 2 1
0 1, 1 0
<i>x</i> <i>t xdx</i> <i>tdt</i>
<i>t</i> <i>x</i> <i>I</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>tdt</i> <i>t t</i> <i>t</i> <i>dt</i>
<i>x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<sub></sub>
Vậy : 1 7 2 5 1 3 1 8
0
7 5 3 105
<i>I</i> <sub></sub> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <sub></sub>
3 3
2 3 2 2
0 0
. 1 . 1
<i>b</i>
Đặt :
2 2 2 2
2 2 4 2
1 1
1;
1 1 .
0 1, 3 2
<i>x</i> <i>t</i> <i>xdx tdt</i>
<i>t</i> <i>x</i> <i>I</i> <i>t</i> <i>t tdt</i> <i>t</i> <i>t dt</i>
<i>x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
Vậy : <i>I</i> <sub></sub>1<sub>5</sub><i>t</i>5 1<sub>3</sub><i>t</i>3<sub></sub> <sub>1</sub>258<sub>15</sub>
2
2 2
0
. 4
<i>c</i>
Đặt :
2
2 2
2 2
0 0
2 ost ; 4 ost
2sin 4sin .2cos .2cos 4sin 2
x=0 t=0.x=2 t=
2
<i>dx</i> <i>c</i> <i>dt</i> <i>x</i> <i>c</i>
<i>x</i> <i>t</i> <i>I</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>tdt</i> <i>tdt</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Vậy :
2
0
1
1 os4t sin 4 2
4 2
0
<i>I</i> <i>c</i> <i>dt</i> <i>t</i> <i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub>
2 2 2 <sub>1</sub> <sub>1</sub>
2 2
1 1 1
1 1
. 2 2 2 2
2 2
2 2
<i>xdx</i>
<i>d</i> <i>x</i> <i>x dx</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
- Vậy : 1 2
1
2 3 3 9
<i>I</i> <sub></sub> <i>x</i> <i>x</i> <sub></sub>
0
1
. 1
<i>e</i> <i>x</i> <i>xdx</i>
Đặt :
1 1
2
2 4 2
0 0
1; 2
1 1 .2 2
1 0, 0 1
<i>x t</i> <i>dx</i> <i>tdt</i>
<i>t</i> <i>x</i> <i>I</i> <i>t</i> <i>t tdt</i> <i>t</i> <i>t dt</i>
<i>x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<sub></sub>
Vậy : 2 1 5 1 3 1<sub>0</sub> 2 1 1 4
5 3 5 3 15
<i>I</i> <sub></sub> <i>t</i> <i>t</i> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
1 1
3 2 2 2
0 0
. 3 3.
<i>f</i>
Đặt :
2 2 2 2
2 2 4 2
3 3
3;
3 1 .
0 3, 1 2
<i>x</i> <i>t</i> <i>xdx tdt</i>
<i>t</i> <i>x</i> <i>I</i> <i>t</i> <i>t tdt</i> <i>t</i> <i>t dt</i>
<i>x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
Vậy : 1<sub>5</sub> 5 1<sub>3</sub> 3 2 56 12 3<sub>15</sub>
3
<i>I</i> <sub></sub> <i>t</i> <i>t</i> <sub></sub>
<b>Ví dụ 4.</b> Tính các tích phân sau :
3
1
3
.
3 1 3
<i>x</i>
<i>a</i> <i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i>
10
5
.
2 1
<i>dx</i>
<i>b</i>
<i>x</i> <i>x</i>
1 2
2
3
0
.
1
<i>x</i> <i>x</i>
<i>c</i> <i>dx</i>
<i>x</i>
3
5 2
0
. 1
<i>d</i>
1
3 2
0
. 1
<i>e</i>
<i>GIẢI</i>
3
1
3
.
3 1 3
<i>x</i>
<i>a</i> <i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i>
Đặt : <i>t</i> <i>x</i> 1 <i>x t</i> 2 1<sub> </sub><i>dx<sub>x</sub></i> 2<sub>1</sub><i>tdt</i> <i><sub>t</sub></i> <sub>0;</sub><i><sub>x</sub></i> <sub>3</sub> <i><sub>t</sub></i> <sub>2</sub>
Vậy :
2 2 2 2
2
2
0 0 0
2
2 2
4 3 1
2 2 2 3 2 3 3ln 2
0
3 2 1 2 2 2
<i>t t</i> <i>t</i>
<i>t</i>
<i>I</i> <i>tdt</i> <i>dt</i> <i>t</i> <i>dt</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Do đó : I6ln 2 8
10 10 10
2
5 5 5
.
2 1 1 2 1 1 <sub>1 1</sub>
<i>dx</i> <i>dx</i> <i>dx</i>
<i>b</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i><sub>x</sub></i><sub></sub> <sub></sub>
- Đặt :
2
2 2 2
1; 2 . 5 2; 10 3
2 1 1
1
( ) 2
1
1 1
1 1
<i>x t</i> <i>dx</i> <i>tdt x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>dx</i> <i>tdt</i>
<i>t</i> <i>x</i>
<i>f x dx</i> <i>dt</i>
<i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<i>x</i>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub> </sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
- Vậy :
10 3
2
5 2
3
1 1 1
( ) 2 2 ln 1 2ln 2 1
2
1 <sub>1</sub> 1
<i>I</i> <i>f x dx</i> <i>dt</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i><sub>t</sub></i> <i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
3
1 2 1 1 3 1
3
2 2 2
3 3 3
0 0 0 0
1
1
. 1
1 1 1
<i>x</i> <i>x</i> <i>dx</i>
<i>x x</i> <i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>c</i> <i>dx</i> <i>x x</i> <i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
- Đặt :
3 2 3
3
3 2 6 3
3
1, 3 . 0 1; 1 2
1
( ) 1 1 .3 3 3
<i>x t</i> <i>dx</i> <i>t dt x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>x</i>
<i>f x dx x x</i> <i>dx</i> <i>t</i> <i>t t dt</i> <i>t</i> <i>t dt</i>
<sub> </sub>
- Vậy :
3
1 2 3 3
6 3 7 4
0 1
3 3 2 3 2 9
( ) 3 3
7 4 1 14 28
<i>I</i> <i>f x dx</i> <i>t</i> <i>t dt</i> <sub></sub> <i>t</i> <i>t</i> <sub></sub>
3 3
5 2 4 2
0 0
. 1 1 1
<i>d</i>
- Đặt :
2 2 2
2
4 2 2 5 3
. 0 1, 3 2
1 1
( ) 1 1 . 2
<i>xdx tdt x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>f x dx x</i> <i>x</i> <i>xdx</i> <i>t</i> <i>tdt</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t dt</i>
<sub></sub> <sub> </sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub> </sub>
- Vậy :
3 2
4 2 5 3 6 4 2
0 1
2
1 1 1 9
1 2
1
6 2 2 2
<i>I</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>xdx</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t dt</i><sub></sub> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <sub></sub>
1 1
3 2 2 2
0 0
. 1 1 1
<i>e</i>
- Đặt :
2 2
2
2 2 2 2 4
1 ; . 0 1, 1 0
1
( ) 1 1
<i>x</i> <i>t xdx</i> <i>tdt x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>x</i>
<i>f x dx x</i> <i>x xdx</i> <i>t t</i> <i>tdt</i> <i>t</i> <i>t dt</i>
<sub> </sub>
- Vậy :
1 0 1
2 2 2 4 2 4 3 5
0 1 0
1
1 1 2
1
0
3 5 15
<i>I</i> <i>x</i> <i>x xdx</i> <i>t</i> <i>t dt</i> <i>t</i> <i>t dt</i><sub></sub> <i>t</i> <i>t</i> <sub></sub>
<b>Ví dụ 5.</b> Tính các tích phân sau
1.
1 2
0
1
1
<i>x</i>
<i>dx</i>
<i>x</i>
2
2
2
3
1
<i>dx</i>
<i>x x</i>
3.
7
3
3
0
1
3 1
<i>x</i>
<i>dx</i>
<i>x</i>
2 2
2
2
1
1
<i>x</i>
<i>dx</i>
<i>x x</i>
<b>Giải</b>
1.
1 2
0
1
1
<i>x</i>
<i>dx</i>
<i>x</i>
1
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x x</i> <i>x x</i>
<i>x</i>
<i>x</i>
Vậy :
1 1
2 2
0 0
1
2 2 1 1
( ) 1
0
5 3 2 15
<i>I</i> <i>f x dx</i> <i>x x</i> <i>x x</i> <i>dx</i><sub></sub> <i>x</i> <i>x</i> <i>x x</i> <i>x</i> <i>x</i><sub></sub>
2.
2 2
2 2 2
2 2
3 3
1
1 1
<i>dx</i> <i>xdx</i>
<i>x x</i> <i>x</i> <i>x</i>
- Đặt :
2 2
2
2
2
2 2
2 1
1, . , 2 1
3 3
1
( )
1
1
1
<i>x</i> <i>t</i> <i>xdx tdt x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>x</i>
<i>xdx</i> <i>tdt</i> <i>dt</i>
<i>f x dx</i>
<i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<sub> </sub>
-Vậy :
2 1
2
2
2 1
3 3
1
tan 1
1 4 6 12
1
3
<i>dx</i> <i>dt</i>
<i>I</i> <i>acr</i> <i>t</i>
<i>t</i>
<i>x x</i>
3.
7
3
3
0
1
3 1
<i>x</i>
<i>dx</i>
<i>x</i>
3
2
3
3
2 4
3
1 7
, , 0 1; 2
3 3
3 1
1 2 1
( ) 2
3 3
3 1
<i>t</i>
<i>x</i> <i>dx t dt x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>t</i>
<i>f x dx</i> <i>dx</i> <i>t dt</i> <i>t</i> <i>t dt</i>
<i>t</i>
<i>x</i>
<sub> </sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub>
- Vậy :
7
2
3
4 5 2
3
0 1
2
1 1 1 1 46
2
1
3 3 5 15
3 1
<i>x</i>
<i>I</i> <i>dx</i> <i>t</i> <i>t dt</i> <i>t</i> <i>t</i>
<i>x</i>
<sub></sub> <sub></sub>
4.
2 2 2 2
2
2
2 2
1 1
1
1
<i>x</i> <i>x</i>
<i>dx</i> <i>xdx</i>
<i>x</i>
<i>x x</i>
- Đặt :
2 2
2 <sub>2</sub>
2 2 2
1 . 2 5, 2 3
1 <sub>1</sub> <sub>1</sub> <sub>1</sub> <sub>1</sub> <sub>1</sub>
( ) 1 1
1 1 2 1 1
<i>x</i> <i>t</i> <i>xdx tdt x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>x</i> <i><sub>x</sub></i> <i><sub>t</sub></i>
<i>f x dx</i> <i>xdx</i> <i>tdt</i> <i>dt</i> <i>dt</i>
<i>x</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<sub> </sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub> </sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub><sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
- Vậy :
2 3
2 5
3 1 5 1
3
1 1 1 1 1 1
( ) 1 ln 3 5 ln
2 1 1 2 1 <sub>5</sub> 2 <sub>3 1</sub> <sub>5 1</sub>
<i>t</i>
<i>f x dx</i> <i>dt</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub><sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<b>Ví dụ 6</b>. Tính các tích phân sau
1. 1 3<sub>2</sub>
0
x
dx
x x 1
( HVNHTPHCM-2000). 2.
7 9
3 2
0
x
I dx
1 x
(ĐHTM-97)
3.
3
3 2
0
x 2x xdx
2 / 2 2
2
0
x
dx
1 x
<b>Giải</b>
3 2
1 3 1 1 1
2 2 4
2 2
2
0 0 0 0
x x 1 x
x
I dx dx x x 1xdx x dx
x 1 x
x x 1
Vậy : Đặt
2 2
2
2 4 2
1, ; 0 1; 1 2
1
( ) 1 .
<i>x</i> <i>t</i> <i>xdx tdt x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>x</i>
<i>f x dx</i> <i>t</i> <i>t tdt</i> <i>t</i> <i>t dt</i>
<sub> </sub> <sub></sub> <sub> </sub> <sub></sub> <sub> </sub> <sub></sub>
<sub> </sub>
Suy ra :
1 2
2 2 4 2 5 3
0 1
1 1 2 4
1
5 3 1 15
<i>x</i> <i>x</i> <i>xdx</i> <i>t</i> <i>t dt</i><sub></sub> <i>t</i> <i>t</i> <sub></sub>
1
4 5
0
1
1 1
0
5 5
<i>x dx</i> <i>x</i>
- Do đó : 4 1 1
15 5 15
<i>I</i>
2. 7 <sub>3</sub> 9
2
0
x
I dx
1 x
=
4
2
7
3 2
0 1
<i>x</i> <i>xdx</i>
<i>x</i>
- Đặt :
2 3 2 2
3 2
4
3
4
2 3 12 9 6 4
3
1, 2 3 . 0 1; 7 2
2
1
3 1 <sub>3</sub> <sub>3</sub>
( ) 1 4 6 4
2 2 2
<i>x</i> <i>t</i> <i>xdx</i> <i>t dt</i> <i>xdx</i> <i>t dt x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>x</i>
<i>t</i>
<i>f x dx</i> <i>t dt</i> <i>t t</i> <i>dt</i> <i>t t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t dt</i>
<i>t</i>
<sub> </sub>
- Vậy :
2
13 10 7 5 14 11 8 6
1
2
3 3 1 4 3 2
4 6 4
1
2 2 14 11 4 3
<i>I</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t dt</i> <sub></sub> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <sub></sub>
3.
3
3 2
0
x 2x xdx
3 1 3
0 0 1
1 1 1
<i>x</i> <i>xdx</i> <i>x</i> <i>xdx</i> <i>x</i> <i>xdx</i>
1 3
2 2
0 1
1 3
2 2 2 2 8 3
0 1
3 5 5 3 5
<i>I</i> <i>x x x dx</i> <i>x x</i> <i>x dx</i> <i>x x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x x</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
4.
2 / 2 2
2
0
x
dx
1 x
2
ostdt.x=0 t=0;x=
2 4
sin
sin 1-cos2t
( ) ostdt=
ost 2
<i>dx c</i> <i>t</i>
<i>x</i> <i>t</i>
<i>t</i>
<i>f x dx</i> <i>c</i> <i>dt</i>
<i>c</i>
<sub> </sub>
<sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
- Vậy :
4
0
1 1 1
1 os2t sin 2 4
2 2 2 <sub>0</sub> 8
<i>I</i> <i>c</i> <i>dt</i> <i>t</i> <i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub>
<b>Ví dụ 7</b>. Tính các tích phân sau :
1.
1
2
1
dx
1 x 1 x
1/ 3
2 2
0
dx
(2x 1) x 1
3.
a
2 2 2
0
x x a dx ,a 0
4
2
7
dx
x x 9
<b>Giải</b>
1.
1
2
1
dx
1 x 1 x
* <b>Chú ý</b> :
a. Một học sinh giải cách này , các em tham khảo .
Nhân liên hợp ta được :
- f(x)=
2 2 2
2
1 1 1 1 1 1 1 1
1 1
2 2 2 2
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
- Vậy :
1 1 1 2
2
1 1 1
1
1 1 1 1 1 1
( ) 1 ln 1
1
2 2 2 2
<i>x</i>
<i>I</i> <i>f x dx</i> <i>dx</i> <i>xdx</i> <i>x x</i> <i>J</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<sub></sub> <sub></sub>
* Tính J : Đặt
2 2
2 <sub>2</sub>
2 2
1. ; 1 2; 0 1
1 <sub>1</sub>
( ) 1
1 1 1 1
<i>x</i> <i>t</i> <i>xdx tdt x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>x</i> <i><sub>t</sub></i> <i><sub>t</sub></i>
<i>f x dx</i> <i>tdt</i> <i>dt</i> <i>dt</i>
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
* Học sinh thử tính thử xem có được khơng ? Nếu khơng được thì giải thích xem tại
sao ? ( Theo điều kiện tồn tại tích phân )
b. Một học sinh giải theo cách khác :
- Đặt :
2
2
1
, 1 ; 1
os 4 4
tan 1
( )
1 <sub>os</sub> <sub>sin</sub> <sub>ost+1 ost</sub>
1 tan
ost
<i>dx</i> <i>dt x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>c</i> <i>t</i>
<i>x</i> <i>t</i> <i>dt</i> <i>dt</i>
<i>f x dx</i>
<i>c</i> <i>t</i> <i>t c</i> <i>c</i>
<i>t</i>
<i>c</i>
<sub> </sub>
<sub></sub>
<b>* Đây là cách giải đúng :</b>
- Đặt:
2
2 2 2 2 2 1 1 1
1 1 2 1 ,
2 2
<i>t</i>
<i>t</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>t x</i> <i>x</i> <i>t</i> <i>tx x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub>
.
- Suy ra : 2
1 1
2 2
<i>dx</i> <i>dt</i>
<i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub>
- Đổi cận : x=-1, thì t= 2 1 ;x=1 thì t= 2 1
-Do đó :
2 1 2 2 1 2 1 2 1
2 2
21 2 1 2 1 2 1
1 1
2 1
1 1 1 1 1 1 1 1
2 2
ln 1
1 2 1 2 1 2 <sub>2 1</sub> 2 1
<i>dt</i>
<i>dt</i>
<i>I</i> <i>dt</i> <i>t</i> <i>dt</i>
<i>t</i> <i>t</i> <i>t t</i> <i>t</i> <i>t t</i>
<sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
Hay : 1ln 1
2 2 <sub>2 1</sub> 2 <sub>2 1</sub> 2 2
<i>t</i>
<i>I</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub>
2. 1/ 3 <sub>2</sub> <sub>2</sub>
0
dx
(2x 1) x 1
.
* Chú ý :
-Cách 1. Đặt 2
1 1
t ant dx= ; 0 0;
cos 3 6
<i>x</i> <i>dt x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>t</i>
- Suy ra :
2
2
1 ost
( )
1 os 2sin os 1+sin 1
2 tan 1 <sub>ost</sub>
ost <sub>os</sub>
<i>dt</i> <i>dt</i> <i>c</i> <i>du</i>
<i>f x dx</i> <i>dt</i>
<i>c</i> <i>t</i> <i>t c</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>u</i>
<i>t</i> <i><sub>c</sub></i>
<i>c</i> <i><sub>c</sub></i> <i><sub>t</sub></i>
<sub></sub> <sub></sub>
.
- Vậy :
1
2
2
0
1
1
1 <sub>0</sub> 2
<i>du</i>
<i>I</i>
<i>u</i>
* Học sinh tự tìm hiểu : Tại sao lại không đặt 2
1
<i>t</i> <i>x</i> để giải .
3.
a
2 2 2
0
x x a dx ,a 0
0
.
<i>a</i>
<i>x x</i> <i>a xdx</i>
* Học sinh thử làm theo cách này có được khơng ?
- Đặt :
3 3
2 2
3
2
2
0
1 1
1 1
1 <sub>0</sub>
3 3
1
1
3
<i>a</i>
<i>du dx</i>
<i>u x</i> <i><sub>a</sub></i>
<i>I</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>dx</i>
<i>v</i> <i>x</i>
<i>dv x</i> <i>x</i>
<sub></sub>
- Do đó :
3 3
<i>a</i>
<i>I</i> <i>a</i> <i>J</i> . Tính tích phân J :
3
2
0
1
<i>a</i>
<i>J</i>
* Cách khác :
- Đặt :
2
4
2 2 2
2 5
. 0 0;
os 4
.tan
( ) .tan . . sin
ost os os
<i>a</i>
<i>dx</i> <i>dt x</i> <i>t</i> <i>x a</i> <i>t</i>
<i>c</i> <i>t</i>
<i>x a</i> <i>t</i>
<i>a</i> <i>a</i> <i>a</i>
<i>f x dx a</i> <i>t</i> <i>dt</i> <i>tdt</i>
<i>c</i> <i>c</i> <i>t</i> <i>c</i> <i>t</i>
<sub> </sub>
<sub></sub> <sub></sub>
- Nếu lại đặt
2 2
4 4
3 3
2 2
2
ostdt.t=0 u=0;t=
4 2
sin <sub>sin</sub>
( ) . ostdt=a
1 sin 1
<i>du c</i> <i>t</i>
<i>u</i> <i>t</i> <i><sub>t</sub></i> <i><sub>u</sub></i>
<i>f t dt a</i> <i>c</i> <i>du</i>
<i>t</i> <i>u</i>
<sub> </sub>
- Ta lại có :
3 2
2
3
2
1- 1-u <sub>1</sub> <sub>1</sub>
f(u)=
1 1 1 1
1-u <i>u</i> <i>u</i> <i>u</i> <i>u</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
* Với :
3 <sub>3</sub>
3 3
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
( ) 3
1 1 8 1 1 8 1 1 1 1 1 1
<i>g u</i>
<i>u</i> <i>u</i> <i>u</i> <i>u</i> <i>u</i> <i>u</i> <i>u</i> <i>u</i> <i>u</i> <i>u</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
2
3 3 3 3 2 2
1 1 1 3 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1
8 <sub>1</sub> <i><sub>u</sub></i> <sub>1</sub> <i><sub>u</sub></i> 2 1 <i>u</i> 1 <i>u</i> 8 <sub>1</sub> <i><sub>u</sub></i> <sub>1</sub> <i><sub>u</sub></i> 2 <sub>1</sub> <i><sub>u</sub></i> <sub>1</sub> <i><sub>u</sub></i> 1 <i>u</i> 1 <i>u</i>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
1 1 1 3 1 1 1 1
8 1 <i>u</i> 1 <i>u</i> 16 1 <i>u</i> 1 <i>u</i> 1 <i>u</i> 1 <i>u</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
(1)
-
2
2 2
1 1 1 1 1 1
( )
1 1 4 <sub>1</sub> <sub>1</sub> 1 1
<i>h u</i>
<i>u</i> <i>u</i> <i><sub>u</sub></i> <i><sub>u</sub></i> <i>u</i> <i>u</i>
<sub></sub> <sub></sub>
(2)
Vậy :
2 2
2 2
0 0
( ) ( )
<i>I</i>
2 2
2 2
3 3 2 2
0 0
1 1 1 3 1 1 1 1
( )
8 1 1 16 1 1 1 1
<i>g u du</i> <i>du</i>
<i>u</i> <i>u</i>
<i>u</i> <i>u</i> <i>u</i> <i>u</i>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
2
1 1 1 1 3 1 1 1 3 2 2 11 85 2 2
ln <sub>2</sub> 2ln 2ln
8 2 <sub>1</sub> <sub>1</sub> 16 1 1 1 2 2 64 64 2
0
<i>u</i>
<i>u</i> <i>u</i> <i>u</i>
<i>u</i> <i>u</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
2 2
2 2
2 2
0 0
2
1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2
( ) ln <sub>2</sub> 2ln 1
4 <sub>1</sub> <sub>1</sub> 1 1 4 1 1 1 2
0
<i>u</i>
<i>h u du</i> <i>du</i>
<i>u</i> <i>u</i> <i>u</i> <i>u</i> <i>u</i>
<i>u</i> <i>u</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Thay kết quả tìm được vào (3). Vậy : 149
64
<i>I</i>
4.
4
2
7
dx
x x 9
4
2 2
7 9
<i>xdx</i>
<i>x</i> <i>x</i>
- Đặt :
2 2
2
2
9. ; 7 4; 4 5
9 1 1 1
( )
3 3 6 3 3
9
<i>x</i> <i>t</i> <i>xdx tdt x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>x</i> <i>tdt</i> <i>dt</i>
<i>f x dx</i> <i>dt</i>
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
- Vậy :
5
4
5
1 1 1 1 3 1 1 1 1 7
ln ln ln ln
4
6 3 3 6 3 6 4 7 6 4
<i>t</i>
<i>I</i> <i>dt</i>
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<b>Ví dụ 8.</b> Tính các tích phân sau
1.
1 3
2
x
dx
x x 1
2 / 2 2
2
0
x
dx
1 x
3.
3
2
x 1dx
1
2 3
0
(1 x ) dx
<b>Giải</b>
1.
1 3
2
0
x
dx
x x 1
3 2
1 1
3 2 4
2 2
0 0
1
1
1
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>dx</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x dx</i>
<i>x</i> <i>x</i>
- Với :
1 1
3 2 2 2
0 0
1 1
<i>x</i> <i>x</i> <i>dx</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>xdx</i>
Đặt :
2 2
2
2 2 2 4 2
1. . 0 1; 1 2
1
( ) 1 1 .
<i>x</i> <i>t</i> <i>xdx tdt x</i> <i>t</i> <i>x</i>
<i>t</i> <i>x</i>
<i>g x dx x</i> <i>x</i> <i>xdx</i> <i>t</i> <i>t tdt</i> <i>t</i> <i>t dt</i>
<sub> </sub>
- Cho nên :
1 2
2 2 4 2 5 3
0 1
1 1 2 2 6 2
1
5 3 1 15
<i>x</i> <i>x</i> <i>xdx</i> <i>t</i> <i>t dt</i> <sub></sub> <i>t</i> <i>t</i> <sub></sub>
4 5
0
1
1 1
0
5 5
<i>x dx</i> <i>x</i>
2.
2 / 2 2
2
0
x
dx
1 x
2
ostdt.x=0 t=0;x= t=
2 4
sin
sin 1-cos2t
( ) . ostdt=
ost 2
<i>dx c</i>
<i>x</i> <i>t</i>
<i>t</i>
<i>f x dx</i> <i>c</i> <i>dt</i>
<i>c</i>
<sub></sub>
- Do đó : 4
0
1 os2t 1 1 1 1 2
sin 2 4
2 2 2 <sub>0</sub> 2 4 2 8
<i>c</i>
<i>I</i> <i>dt</i> <i>t</i> <i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
3.I=
3
2
2
x 1dx
3 2 3 3
2 2
2 2
2 2 2
3 <sub>1</sub>
. 1 5 2 1
2 1 1
<i>x</i>
<i>x x</i> <i>dx</i> <i>x</i> <i>dx</i> <i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i>
Vậy :
3
2
2
2
3
1 5 2 1
5 2 2 5 2 ln 1 5 2 ln 2 1 ln 2 1
2 2
2
1
<i>I</i> <i>I</i> <i>dx</i> <i>I</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>I</i>
<i>x</i>
4.
1
2 3
0
(1 x ) dx
6 4
ostdt.x=0 t=0;x=1 t=
2
sin
1 os2t
( ) os ostdt=cos
4
<i>dx c</i>
<i>x</i> <i>t</i>
<i>c</i>
<i>f x dx</i> <i>c</i> <i>tc</i> <i>tdt</i> <i>dt</i>
<sub> </sub>
<sub></sub> <sub></sub>
Vậy :
2 2
0 0
1 1 os4t 1 1 1 3
1 2cos 2 3 4 cos 2 os4t 3 2sin 2 sin 4 2
4 2 8 8 4 16
0
<i>c</i>
<i>I</i> <i>t</i> <i>dt</i> <i>t c</i> <i>dt</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<b>Ví dụ 9.</b> Tính các tích phân sau
1.
a
2 2 2
0
x a x dx (a 0)
1
0
dx
x 1 x
3.
0
1
dx
x 4 x 2
4
1
dx
x(1 x )
1.
a
2 2 2
0
x a x dx (a 0)
- Đặt :
2 2 4 2 2
. ostdt.x=0 t=0;x=a t=
.sin 2
( ) sin . . ost.a.costdt=a sin cos
<i>dx a c</i>
<i>x a</i> <i>t</i>
<i>f x dx a</i> <i>t a c</i> <i>t</i> <i>tdt</i>
<sub> </sub>
<sub></sub>
- Vậy :
4 4 4
2 2
4 2
0 0
1 1
sin 2 1 os4t sin 4 2
4 8 8 4 <sub>0</sub> 16
<i>a</i> <i>a</i> <i>a</i>
<i>I</i> <i>a</i> <i>tdt</i> <i>c</i> <i>dt</i> <i>t</i> <i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub>
2.
1
dx
x 1 x
1 1
3 3
0 0
1 <sub>2</sub> <sub>1</sub> <sub>2</sub>
1 1 2 2 1
0
1 3 3
<i>x</i> <i>x</i>
<i>dx</i> <i>x</i> <i>x dx</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
3.
0
1
dx
x 4 x 2
0 0
1 1
4 2 <sub>1</sub>
4 2
4 2 2
<i>x</i> <i>x</i>
<i>dx</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i>
Vậy : 1 2.
2 3 3 3
<i>I</i> <i>x</i> <i>x</i>
4.
4
1
dx
x(1 x )
2
2
1 . 2 1 ; 1 2; 4 3
1 <sub>2</sub> <sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>1</sub> <sub>1</sub>
( ) 2
1 1
1
<i>x</i> <i>t</i> <i>dx</i> <i>t</i> <i>dt x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>x</i> <i><sub>t</sub></i> <i><sub>dt</sub></i>
<i>f x dx</i> <i>dt</i> <i>dt</i>
<i>t t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub>
- Vậy :
3
2
3
1 1 1 2 1 4
2 2ln 2 ln ln 2ln
2
1 3 2 3
<i>t</i>
<i>I</i> <i>dt</i>
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<b>Ví dụ 10.</b> Tính các tích phân sau
1.
1 2
2
0
(x x)dx
x 1
2
7
dx
2 x 1
3.
2 3 2
2 3
0 0
x 1
x x 1dx dx
x 1
4. <sub>2</sub>
/ 2 3 5 3
2
x 1
0 0
x 2x
(x 1)sin xdx dx
<b>Giải</b>
1.
1 2
2
0
(x x)dx
x 1
1 2 1
2 2
2 2 2
0 0
1
1
1 1
0
1 1 1
<i>x</i> <i>x</i>
<i>dx</i> <i>x</i> <i>dx</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
1
2
0
1
1 arctanx 2 1 2 1 1
0 4
<i>x</i> <i>dx</i> <i>J</i>
- Tính J ( Sử dụng phương pháp tích phân từng phần )
1 1 2 1
2 2 2
2 2
0 0 0
1 1 1
1 1 2 1 2 arctanx
0 <sub>1</sub> <sub>1</sub> 0
<i>x</i>
<i>x</i> <i>dx x x</i> <i>dx</i> <i>x</i> <i>dx</i> <i>I</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<sub></sub> <sub></sub>
- Do đó : 2 2 2
4 2 8
<i>I</i> <i>I</i>
2.
2
7
dx
2 x 1
2
2. 2 . 7 3; 2 2
2 <sub>2</sub> <sub>1</sub>
( ) 2 1
1 1
<i>x t</i> <i>dx</i> <i>tdt x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>x</i> <i><sub>tdt</sub></i>
<i>f x dx</i> <i>dt</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<sub> </sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
- Do đó :
2
3
2
1 4
2 1 2 ln 1 2 2 ln 3 3 ln 4 2 ln 1
3
1 3
<i>I</i> <i>dt</i> <i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
3.
2 3 2
2 3
0 0
x 1
x x 1dx dx
x 1
a.
2 8 8 8 8
2 3
0 0 0 0 0
8
1 1 1 1
1 1 1 24 1
0
3 3 2 1 3 2 1
<i>u</i> <i>du</i>
<i>x</i> <i>x dx</i> <i>udu</i> <i>u</i> <i>u</i> <i>du</i> <i>udu</i>
<i>u</i> <i>u</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub><sub></sub>
8 8
0 0
8
1 1 7 1 1 1 26 52
24 8 8 1 8 1
0
3 2 1 6 6 1 3 3 3 7
<i>du</i> <i>du</i>
<i>I</i> <i>I</i> <i>u</i> <i>I</i>
<i>u</i> <i>u</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub><sub></sub>
b.
2
3 2 3
0 0
1 2 1 2
1
1
1 1
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
<i>dx</i> <i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i>
- Đặt :
2
2
2
1 ; 2 . 0 1; 3 2
1 <sub>2</sub> <sub>2</sub>
( ) 2 2 4 4
<i>x</i> <i>t dx</i> <i>tdt x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>x</i> <i><sub>t</sub></i> <i><sub>t</sub></i>
<i>f x dx</i> <i>tdt</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>dt</i>
<i>t</i>
<sub> </sub> <sub></sub> <sub></sub>
- Vậy :
2
2 3 2
1
2
2 8
2 4 4 2 4
1
3 3
<i>I</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>dt</i><sub></sub> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i><sub></sub>
4. <sub>2</sub>
/ 2 3 5 3
2
x 1
0 0
x 2x
(x 1)sin xdx dx
a.
2 2 2 2
2 2 2
0 0 0 0
1 sinxdx sinxdx sinxdx osx osx 2 1 1
0
<i>x</i> <i>x</i> <i>x d</i> <i>c</i> <i>c</i> <i>J</i>
- Tính J:
2 2 2 2
2 2
0 0 0 0
osx osx.x 2 2 . osxdx 2. . s inx 2 .sinx 2 sin xdx
0 0
<i>J</i> <i>x d</i> <i>c</i> <i>c</i> <i>x c</i> <i>x d</i> <i>x</i>
<sub></sub> <sub></sub>
2 osx 2 2 1
2 <i>c</i> <sub>0</sub> <i>I</i>
.
b.
2 2
3 5 3 3
2 2
0 0
2
2
1 1
<i>x x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>I</i> <i>dx</i> <i>xdx</i>
<i>x</i> <i>x</i>
- Đặt :
2 2
2 <sub>2</sub> <sub>2</sub>
4
1; ; 0 1; 3 2
1 <sub>1</sub> <sub>1</sub>
( ) 1
<i>x</i> <i>t</i> <i>xdx tdt x</i> <i>t</i> <i>x</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>x</i> <i><sub>t</sub></i> <i><sub>t</sub></i>
<i>f x dx</i> <i>tdt</i> <i>t</i> <i>dt</i>
<i>t</i>
<sub> </sub> <sub></sub> <sub> </sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub> </sub> <sub></sub> <sub></sub>
- Vậy :
2
4 5
1
2
1 26
1
1
5 5
<i>I</i> <i>t</i> <i>dt</i><sub></sub> <i>t</i> <i>t</i><sub></sub>
<b>BÀI TẬP TỰ LUYỆN</b>
1.
1
0
x 1 xdx
1
3 2
0
x 1 x dx
3.
1
0 2 1
<i>x</i>
<i>dx</i>
<i>x</i>
2 3
2
5
dx
x x 4
5.
1
3 2
0
x 1 x dx
2
1
x
dx
1 x 1
7.
e
1
1 3ln x.ln x
dx
x
7
3
0
x 2
dx
x 1
9.
6
2
dx
2x 1 4x 1
10
5
dx
x 2 x 1
11.
e
1
3 2 ln x
dx
x 1 2 ln x
5 3
3
2
0
x 2x
dx
x 1
13.
4
2
5
0
x
dx
x 1
3
e 2
1
ln x
dx
x ln x 1
15.
1
2
0
5 3
2 8 1
<i>x</i>
<i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i>
4
2
7
2
3 4
6 8
<i>x</i>
<i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i>
17. 2 2 2
0
<i>a</i>
<i>x</i> <i>a</i> <i>x dx</i>
1
2
2
0 1
<i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i>
19*.
3
1
3
4
1 <i>x</i> <i>dx</i>
<i>x</i>
3 2
3
2
1 1
<i>x</i>
<i>dx</i>
<i>x</i>
21. 2 2
1
<i>a</i>
<i>x</i> <i>a</i>
<i>dx</i>
<i>x</i>
3 6
0
1 <i>x</i>
<i>dx</i>
<i>x</i>
23*+.
2 3
4
1
1
<i>x</i>
<i>dx</i>
<i>x</i>
8
0 1 1
<i>dx</i>
<i>x</i> <i>x</i>