Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (370.52 KB, 34 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span>TÍCH PHÂN CHỨA CÁC HÀM SỐ LƯỢNG GIÁC I. KIẾN THỨC 1. Thuộc các nguyên hàm : 1 sin ax+b dx cos ax+b a a/ 1 cos ax+b dx sin ax+b a c/ . . b/. . . d/. sin ax+b . cos ax+b dx ln cos ax+b cos ax+b . sin ax+b dx ln sin ax+b . . . . . 2. Đối với :. I f ( x)dx . R sin m x; cos n x . a/ Nếu f(x)= thì ta chú ý : - Nếu m lẻ , n chẵn : đặt cosx=t ( Gọi tắt là lẻ sin ) - Nếu n lẻ , m chẵn : đặt sinx=t ( Gọi tắt là lẻ cos ) - Nếu m,n đều lẻ thì : đặt cosx=t hoặc sinx =t đều được ( gọi tắt lẻ sin hoặc lẻ cos ) - Nếu m,n đề chẵn : đặt tanx=t ( gọi tắt là chẵn sinx , cosx ) b/ Phải thuộc các công thức lượng giác và các công thức biến đổi lượng giác , các hằng đẳng thức lượng giác , công thức hạ bậc , nhân đôi , nhân ba , tính theo tang góc chia đôi .... 3. Nói chung để tính được một tích phân chứa các hàm số lượng giác , học sinh đòi hỏi phải có một số yếu tố sau : - Biến đổi lượng giác thuần thục - Có kỹ năng khéo léo nhận dạng được cách biến đỏi đưa về dạng đã biết trong nguyên hàm . II. MỘT SỐ VÍ DỤ MINH HỌA Ví dụ 1. Tính các tích phân sau : 2. sin 2x sin x I dx 1 3 cos x 0 a. (ĐH, CĐ Khối A – 2005) 2. b.. ĐH, CĐ Khối B – 2005 . Giải 2. sin 2x cos x I dx 1 cos x 0. KQ: 2 ln 2 1. . 2 2 cos x 1 s inx dx 1 sin 2 x sin x I dx 1 3cos x 1 3cos x 0 0 a. t2 1 2 c osx= ;s inxdx=- tdt 3 3 t 1 3cos x x 0 t 2; x t 1 2 Đặt :. t2 1 2 1 1 2 3 2t 2 1 21 2 2 34 I dt t 3 t tdt 2 t 9 93 3 1 27 2 1 Khi đó : 2. b.. 2. 2. 2. sin 2 x cos x 2sin x cos x cos 2 x I dx dx 2 s inxdx 1 cos x 1 cos x cosx+1 0 0 0. 1.
<span class='text_page_counter'>(2)</span> dt=-sinxdx, x=0 t=2;x= 2 t 1 t 1 cosx 2 f ( x )dx t 1 dt t 2 1 dt t t Đặt : 2. 1 1 1 2 I 2 f ( x )dx 2 t 2 dt 2 t 2 2t ln t 2ln 2 1 t 2 1 0 2 Do đó : Ví dụ 2. Tính các tích phân sau. 2. a. ĐH- CĐ Khối A – 2006 .. I 0. sin 2x cos x 4 sin x 2. 2. dx. 2 KQ: 3. 2. cos 3x I dx sin x 1 0. b. CĐ Bến Tre – 2005 .. KQ: 2 3ln 2 Giải. 2. I . sin 2x cos2 x 4 sin 2 x. dx. 2 2 2 2 2 . Đặt : t cos x 4sin x t cos x 4sin x 2 2tdt 2sin x cos x 8sin x cos x dx 3sin 2 xdx sin 2 xdx 3 tdt x 0 t 1; x t 2 2 Do đó : . a.. 0. 2. Vậy :. I f ( x)dx 0. 2 2 2 tdt 2 2 2 2 dt t 31 t 31 3 1 3. 2. b.. cos 3x I dx sin x 1 0. Ta có :. . cos3x=4cos3 x 3cos x 4 cos 2 x 3 cosx= 4-4sin 2 x 3 cosx= 1-4sin 2 x cosx. 1 4sin 2 x cos3x f ( x)dx dx cosxdx 1 1+sinx 1 s inx Cho nên : dt=cosxdx,x=0 t=1;x= 2 t 2 t 1 s inx 1 4 t 1 2 dt 8 4t 3 dt f ( x)dx t t Đặt : 2. 2 2 3 I f ( x)dx 8 4t dt 8t 2t 2 3ln t 2 3ln 2 1 t 0 1 Vậy : Ví dụ 3. Tính các tích phân sau. 2. a. CĐSP Sóc Trăng Khối A – 2005 .. sin xdx I x 0 sin 2 x 2 cos x.cos 2 2.
<span class='text_page_counter'>(3)</span> 2. sin x cos x I dx 1 sin 2x b. CĐ Y Tế – 2006 .. KQ: ln 2. 4. Giải 2. 2. . 2 sin xdx s inx I dx ln 1 cosx 2 ln 2 x sin 2 x cos x. 1 cosx 1+cosx 0 sin 2 x 2 cos x.cos 2 0 0 0 2 a.. b.. sin xdx. 2. 2. 2. 4. 4. 4. sin x cos x sin x cos x sin x cos x I dx dx dx 2 s inx+cosx 1 sin 2x s inx+cosx . 1. s inx+cosx= 2 sin x ; x x 3 sin x 0 4 4 2 2 4 4 4 Vì : s inx+cosx s inx+cosx Do đó : d s inx+cosx cosx-sinx dx Mặt khác : 2 d s inx+cosx 1 I ln s inx+cosx 2 ln1 ln 2 ln 2 sinx+cosx 2 4 4 Cho nên : Ví dụ 4. Tính các tích phân sau 2. cos 2x. I 0. a. CĐ Sư Phạm Hải Dương – 2006 .. sin x cos x 3. 4. b. CĐ KTKT Đông Du – 2006 .. cos 2x I dx 1 2sin 2x 0. 3. dx. 1 KQ: 32. 1 ln 3 KQ: 4. Giải 2. a.. cos 2x. I 0. sin x cos x 3 f ( x )dx . Cho nên :. 3. dx. . Vì : cos2x. sinx-cosx+3. cos 2 x cos 2 x sin 2 x cosx+sinx cosx-sinx . dx 3. cosx-sinx sinx-cosx+3. 3. cosx+sinx dx. dt= cosx+sinx dx; x 0 t 2, x 2 t 4 t s inx-cosx+3 f ( x )dx t 3 dt 1 3 1 dt 2 t3 t3 t Đặt : 2. 4. 1 1 1 314 1 I f ( x) dx 2 3 3 dt 2 t t t 4 t 2 32 0 2 Vậy :.
<span class='text_page_counter'>(4)</span> 1 dt 4 cos 2 xdx cos2xdx= 4 dt t 1 2sin 2 x cos 2x x 0 t 1; x t 3 I dx 1 2sin 2x 4 0 b. . Đặt : 4. 4. 3 3 1 cos 2x 1 dt 1 I dx ln t ln 3 1 2sin 2x 41 t 4 1 4 0 Vậy : Ví dụ 5. Tính các tích phân sau :. 2. 4sin3 x I dx 1 cos x 0. a. CĐ Sư Phạm Quảng Ngãi – 2006 .. KQ: 2. 6. sin 3x sin3 3x I dx 1 cos3x 0 b. CĐ Bến Tre – 2006 . Giải 2. a.. 2. 2. 1 cos2 x 4sin 3 x 1 2 I dx 4 s inxdx=4 1 cosx s inxdx=4. 1 cosx 2 2 1 cos x 1 cosx 2 0 0 0 0. . . 6. sin 3x sin 3 3x I dx 1 cos3x 0 b. . Ta có :. sin 3x sin 3 3 x sin 3x 1 sin 2 3 x sin 3 x.cos 2 3 x. .. 1 dt=-3sin3xdx sin3xdx=- 3 dt t 1 cos3x x 0 t 2; x t 1 6 Đặt : 6. 1. 2. 2. 1 t 1 1 1 1 1 f ( x)dx dt t 2 dt t 2 2t ln t 32 t 3 1 t 3 2 0. Vậy : Ví dụ 6. Tính các tích phân sau 2 3. . a. I. =3. 1 1 2 1 ln 2 6 3 . x) 4 dx sin( x) 4 b. I = 2 si cos 2 x (¿ n4 x +cos 4 x ) dx 2. 3. sin x sin x cot gx dx sin x. 2. 4 sin x dx. sin(. π 2. c. I = 0. d. I =. ¿ 0. Giải. 1 s inx 3 1 sin x sin x sin 2 x cot gx dx cot xdx sin x s inx 2 3. a. I = 3. 3. 2. 3.
<span class='text_page_counter'>(5)</span> 2. 2. 1 3 1 cot xdx sin 2 x 3. 3. cot 2 x cot xdx. 3. x) 2 cosx-sinx 4 dx dx sin( x) cosx+sinx 2 4 b. I = 2 2. sin(. d cosx+sinx ln cosx+sinx 2 0 cosx+sinx 2 2 2. 2. 2. 2. 2. 1 cos2x 1 1 cos4x dx 1 2cos 2x dx 2 4 2 0 0. 4 sin x dx . c. I = 0 2. 1 1 1 3 3 1 3 cos2x+ cos4x dx x sin 2x sin 4x 2 2 8 4 32 8 0 16 08 si cos 2 x (¿ n4 x +cos 4 x ) dx π 2. d. I =. . Vì :. sin 4 x cos 4 x 1 . 1 2 sin 2 x 2. ¿ 0. Cho nên : 2. 2. 2. 1 1 1 3 1 2 2 I 1 sin 2 x cos2xdx= cos2xdx- sin 2 x cos 2 xdx sin 2 x 2 sin 2 x 2 0 2 20 2 3 0 0 0 0 Ví dụ 7. Tính các tích phân sau 2. 4. . 5. sin xdx. a. I = 0. 3. b. I. 2. sin x cot gx. dx. 2. 2. tg x cot g x 2dx. c. I. =6. 1 2. 3 3 ( cos x sin x )dx. =6. d. */I = 0 Giải. 2. 2. a. I = 0. 0. 2. 2. 5 2 2 4 sin xdx 1 cos x sinxdx=- 1 2cos x cos x d cosx 0.
<span class='text_page_counter'>(6)</span> 2 1 5 2 3 cosx+ cos x cos x 2 3 5 0 15 4. 1. . b. I. =6. 2. sin x cot gx. dx .. 1 1 2tdt dx dx 2tdt 2 sin x sin 2 x 2 t cot x t cot x x t 3; x t 1 6 4 Đặt : 1 3 2tdt 3 I 2 dt 2t 2 3 1 t 1 1 3 Vậy :. . . 3. 3. 3. =6. 6. 6. 2 2 2 tg x cot g x 2dx t anx-cotx dx t anx-cotx dx. c. I. sinx cosx sin 2 x cos 2 x cos2x tanx-cotx= 2 2 cot 2 x cosx sinx s inxcosx sin2x Vì : t anx-cotx<0;x ; 3 3 6 4 x ; 2 x ; 2 cot 2 x ; 6 3 3 3 3 3 t anx-cotx>0;x ; 4 3 Cho nên : 3. 4. 3. 4. I t anx-cotx dx t anx-cotx dx 6. Vậy :. 4. 1 ln sin 2 x 4 2 ln sin 2 x 6. 6. cos2x cos2x 1 dx dx sin2x 2 sin2x 4. 3 ln 2 4. 2. 3 3 ( cos x sin x )dx. d. I = 0. (1). x t dx dt , x 0 t ; x t 0 2 2 2 Đặt : 0. I 3 cos t 2 . 2 3 3 sin t dt sin t 2 0. 2 Do đó : Lấy (1) +(2) vế với vế : 2 I 0 I 0 Ví dụ 8 . Tính các tích phân sau. . 3. . 2. . cost dt 3 sin x 0. 3. . cosx dx. 2.
<span class='text_page_counter'>(7)</span> 3. 4 tan xdx. a.. 4. 2. 4. (Y-HN-2000). b.. cos2x dx sinx+cosx+2 0 . d.. sin 2 x dx 6 c os x 0. (NT-2000). 2. 4. ( GTVT-2000) e.. c.. cos 6 x 4 dx sin x 4. (NNI-2001). 4. sin 2 x dx 2 4 c os x 0. f.. 1 2sin 2 x dx 1 sin 2 x 0. (KB-03). Giải 3. a.. tan . 4. xdx. 4. 2. 2 sin 4 x 1 cos x 1 1 f ( x) tan x 4 4 2 1 4 cos x cos x cos x cos 2 x . Ta có : 4. 1 dx 1 3 I f ( x )dx 2 1 dx 1 tan 2 x 2 tan x x 4 2 2 cos x cos x cos x 4 4 4 4 Do đó : 1 4 2 3 t anx+ tan 3 x 2 3 2 2 3 2 3 2 3 12 3 12 3 12 4 * Chú ý : Ta còn có cách phân tích khác : f ( x) tan 4 x tan 2 x tan 2 x 1 1 tan 2 x 1 tan 2 x tan 2 x tan 2 x 1 tan 2 x tan 2 x 1 1 3. 3. 3. 3. 3. dx I tan 2 x 1 tan 2 x tan 2 x 1 1 dx tan 2 x. cos 2 x Vậy :. 4. 4. 1 I tan 3 x t anx+x 3 4. b.. 3. dx. 3. dx cos x 2. 4. 4. 1 2 3 1 3 3 3 1 3 3 3 4 3 12 4. cos2x. sinx+cosx+2 dx 0. f ( x) Ta có : 4. .. sinx+cosx+9 . cos x sin x cosx-sinx cosx+sinx 2. cos2x 3. 2. sinx+cosx+9 . 3. sinx+cosx+9 . 3. 4. cosx+sinx I f ( x)dx cosx-sinx dx 1 3 0 0 sinx+cosx+2 Do đó : cosx+sinx=t-2.x=0 t=3;x= 4 t 2 2, t s inx+cosx+2 dt cosx-sinx dx f ( x )dx t 2 dt 1 2 1 dt 2 t3 t3 t Đặt : Vậy : 2 2 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 2 1 2 I 2 2 3 dt 2 2 t t t t 3 3 2 2 2 2 3 9 3 2 2 . . . . . 2.
<span class='text_page_counter'>(8)</span> . sin t cost sin t cost+9 . sin t cost dt . sin t cost sin t cost+9 . cost sin t dt f ( x). 2. c.. cos 6 x 4 dx sin x 4 3. 2 cos6 x 1 sin x 1 3sin 2 x 3sin 4 x sin 6 x 1 1 f ( x) 4 4 3 2 3 sin 2 x 4 4 sin x sin x sin x sin x sin x Ta có :. 2. I 1 cot 2 x 4. Vậy :. 2. 2. 2. 4. 4. 4. dx dx 1 cos2x 3 2 3dx dx 2 sin x sin x 2 . 1 1 1 cot 3 x 3cot x 3x x sin 2 x 2 4 3 4. d.. 4. 2. sin x. 2. 1 cos x. cos x dx cos x 6. 6. 0. 0. 4. 1 tan 2 x 0. 2. 2 5 23 8 12 4. 4. 4. 1 1 1 1 dx dx 4 dx 6 4 cos x cos x cos x cos 2 x 0 0. 1 dx cos2 x. 4. 4. 1. 1 tan x cos x dx 1 2 tan 2. 2. 0. 2. 4. dx. 1 tan x cos x 2. 2. 0. x tan 4 x d tan x . 0. 4. 1 tan x d t anx 2. 0. 2 3 1 5 1 3 1 5 8 1 3 t anx+ tan x tan x t anx- tan x 4 tan x tan x 4 3 5 3 5 0 3 0 15 2. 2. 2. 2. d 7 cos2x sin 2 x sin 2 x 2sin 2 x 3 dx dx dx ln 7 cos2x 2 ln 2 1 cos2x 4 cos x 7 cos2x 7 cos2x 4 0 0 4 0 0 0 2 e. 2 4 4 1 2sin x cos2 x 1 4 d 1 sin 2 x 1 1 dx dx ln 1 sin 2 x 4 ln 2 1 sin 2 x 1 sin 2 x 2 0 1 sin 2 x 2 2 0 0 0 f. Ví dụ 9. Tính các tích phân sau : 2. a.. sin. x cos 4 xdx b.. 0. 6. c.. 3. 2. 2. 6. 2. sin 3 x. 1 2cos3x dx 0. 5. 3. sin x cos x cos2x I dx J dx K dx s inx+ 3 c osx s inx+ 3 c osx cosx3 s inx 0 0 3 2. Giải 2. a.. sin 0. 3. 2. 2. 0. 0. x cos 4 xdx 1 cos 2 x cos 4 x.s inxdx cos 6 x cos 4 x d cosx .
<span class='text_page_counter'>(9)</span> 1 2 1 7 5 cos x cos x 2 5 7 0 35 2. . . sin 3 x 1 2 3sin 3 x 1 2 d 1 2 cos 3 x 1 1 dx dx ln 1 2 cos 3 x 2 ln 3 1 2cos3x 6 0 1 2 cos 3 x 6 0 1 2 cos 3 x 6 6 0 0 b. 6. 2. 6. 2. 6. sin x cos x 1 1 1 1 I J dx dx dx 201 20 3 0 s inx+ 3cosx sin x s inx+ cosx 3 2 2 c. Ta có : x d tan 1 1 1 1 2 6 . x x x x sin x 2sin cos x+ tan 2cos 2 tan 3 6 2 6 2 6 2 6 2 6 Do : x d tan 1 1 1 x 2 6 1 I ln tan 6 ln 3 ln 3 20 2 4 x 2 6 0 2 tan 2 6 Vậy : (1) 6. 6. 6. . sin x sin x 3cos x I 3 J dx 0 s inx+ 3cosx 0 - Mặt khác : 6. Do đó :. 2. 2. . 3cosx sin x 3cosx s inx+ 3cosx. I 3J s inx- 3cosx dx cosx- 3 s inx 6 1 3 0 0. . . . dx. . (2). 3 3 1 I ln 3 16 4 3 J 1 ln 3 3 1 16 4 Từ (1) và (2) ta có hệ : t x 3 dt dx x 3 ; t 0.x 5 t 2 2 3 6 Để tính K ta đặt 1 I J ln 3 4 I 3 J 1 3 . 6. . 6 cos 2t+3 cos2t 1 K dt dt I J ln 3 8 0 cos t+3 0 sint+ 3cost 3 sin t+3 2 2 Vậy : Ví dụ 10. Tính các tích phân sau .. 4. a.. 1. 1 sin 2 x dx 0. 2. c.. 2. sin 0. ( CĐ-99). b.. 10. x cos10 x sin 4 x cos 4 x dx. 0. (ĐH-LN-2000). 1 dx s inxsin x+ 6 6 (MĐC-2000) d.. . (SPII-2000) Giải. dx. 2 s inx+cosx 3. 31 2.
<span class='text_page_counter'>(10)</span> 4. 4. 4. 1 1 1 dx dx dx tan x 4 1 2 1 sin 2 x 4 0 0 s inx+cosx 0 2 cos 2 x 0 4 a. 2. b.. dx. 2 s inx+cosx 0. t tan Đặt : 1. .. x 1 1 x 2 dt dt dx 1 tan 2 dx; dx ; x 0 t 0, x t 1 2 x 2 2 2 1 t 2 2 cos 2 2 1. 1. 1. 2 2dt 2dt I . dt 2 2 2 2 2t 1 t 1 t t 2t 3 0 t 1 2 2 0 0 2 1 t2 1 t2 Vậy : 1 2 du; t 0 tan u ; t 1 tan u 2 dt 2 2 cos u 2 t 1 2 tan u 2 2 f (t )dt 2dt du 2du 2 2 cos 2u 2 1 tan u t 1 2 Đặt : u2. Vậy : 2. c.. I 2du 2u. sin. u1. 10. u2 2 2 u2 u1 2 arxtan arctan 2 u1 2 . x cos10 x sin 4 x cos 4 x dx. 0. sin10 x cos10 x sin 4 x cos 4 x sin 2 x cos 2 x cos 4 x sin 4 x cos 6 x sin 6 x Ta có : cos 2 x sin 2 x cos 2 x sin 2 x cos 4 x sin 4 x cos 2 x sin 2 x 1 1 cos4x 1 cos8x 15 1 1 1 cos 2 2 x 1 sin 2 2 x cos 2 2 x sin 2 4 x cos4x+ cos8x 16 2 32 32 2 32 4 2 1 15 1 1 15 15 1 I cos4x+ cos8x dx sin 4 x 2 sin 8 x 2 32 2 32 32 2 8 32.8 64 0 0 0 Vậy : 3. 1 dx s inxsin x+ 6 6 . d. x x sin x 6 6 6 Ta có : . . 1 x sin x cosx-sinxco x = * 6 6 2 . 1 sin x cosx-sinxco x 1 6 6 2 f ( x) 2 2 s inxsin x+ s inxsin x+ s inxsin x+ 6 6 6 Do đó :.
<span class='text_page_counter'>(11)</span> cos x+ cos x+ 3 3 cosx cosx 6 6 I f ( x)dx 2 dx 2 ln s inx ln sin x+ sinx 6 sinx sin x sin x 6 6 6 6 . s inx 3 1 2 3 3 I 2 ln ln ln . 2 ln 2 2 3 2 sin x+ 6 6 * Chú ý : Ta còn có cách khác 1 1 3 sin 2 x 1 s inxsin x+ s inx s inx+ cosx 6 2 2 f(x)= 3. 3. I 6. 2d. 2 1 dx 2 3 cot x sin x . Vậy : Ví dụ 11. Tính các tích phân sau. 6. . . 3 cot x 3 cot x. . . a.. 4. 2. c.. (HVBCVT-99). sin 4 x. 6. 0. x. b.. dx (ĐHNT-01). 3 cot x. d.. 2. cos x cos 0. 4. cos x sin 6. . . 3 3 2 ln 3 cot x 2 ln 2 6. 2. s inxcos3 x dx 2 1 c os x 0. 2. 2 xdx ( HVNHTPHCM-98). dx. cos x 4. 0. 2. (ĐHTM-95). Giải 2. a.. 2. 3. s inxcos x 1 cos 2 x dx (sin 2 x)dx 2 2 1 c os x 2 1 c os x 0 0. 1. dt 2sin x cos xdx sin 2 xdx t 1 cos x 2 cos x t 1; x 0 t 2; x 2 t 1 Đặt : 1 2 2 ln 2 1 1 t 1 1 1 1 I dt 1 dt ln t t 1 22 t 2 1t 2 2 Vậy : 2. 2. b.. 2. cos x cos 0. 2. 2 xdx .. 1 cos2x 1 cos4x 1 f ( x) cos 2 x cos 2 2 x . 1 cos2x+cos4x+cos4x.cos2x 2 2 4 Ta có : 1 1 1 1 1 3 1 cos2x+cos4x+ cos6x+cos2x cos2x+ cos4x+ cos6x 4 2 4 8 4 8 2. 1 1 3 1 1 1 3 1 I cos2x+ cos4x+ cos6x dx x sin 2 x sin 4 x sin 6 x 2 4 8 4 8 16 16 48 4 0 8 0 Vậy :. 3 6.
<span class='text_page_counter'>(12)</span> 4. c.. sin 4 x. cos x sin 6. 6. 0. x. dx .. d sin x cos x 6sin 5 x cos x 6cos5 x sin x dx 6sin x cos x sin 4 x cos 4 x Vì : d sin 6 x cos 6 x 3sin 2 x sin 2 x cos 2 x sin 2 x cos 2 x dx 3sin 2 x cos 2 xdx 6. 6. 3 2 sin 4 xdx sin 4 xdx d sin 6 x cos 6 x 2 3. . 4. . 6 6 sin 4 x 2 4 d sin x cos x 2 4 6 6 dx ln sin x c os x ln 2 4 6 6 6 6 c os x sin x 3 3 3 sin x c os x 0 0 0 Vậy : 4 4 4 dx 1 dx 1 3 4 2 2 1 tan x d t anx t anx+ tan x 4 4 2 cos x 0 cos x cos x 0 3 0 3 0 d. Ví dụ 12. Tính các tích phân sau . 4. . a. 4. c.. sin 0. 11. xdx ( HVQHQT-96). b.. sin. 2. x cos4 xdx. 0. (NNI-96). 2. cos x cos 4 xdx 0. (NNI-98 ). d.. 1 cos2x dx 0. (ĐHTL-97 ). Giải . sin. 11. xdx. a. 0 Ta có :. 5. sin11 x sin10 x.s inx= 1-cos 2 x s inx= 1-5cos 2 x 10 cos 3 x 10 cos 4 x 5cos5 x cos6 x s inx . I 1-5cos 2 x 10 cos3 x 10 cos 4 x 5cos5 x cos 6 x s inxdx. 0 Cho nên : 5 5 5 1 118 cos 7 x cos 6 x 2 cos5 x cos 4 x cos 3 x cosx 6 2 3 21 7 0. 4. sin. 2. x cos4 xdx. b. 0 Hạ bậc : 2. 1 cos2x 1 cos2x 1 2 sin x cos x 1 cos2x 1 2 cos 2 x cos 2 x 2 2 8 1 1 2 cos 2 x cos 2 2 x cos2x-2cos 2 2 x cos3 2 x 8 1 1 1+cos4x 1+cos4x 1 cos2x-cos 2 2 x cos 3 2 x 1 cos2x cos2x 8 8 2 2 1 1 cos6x+cos2x 1 cos2x-cos4x+cos4x.cos2x 1 cos2x-cos4x+ 16 16 2 1 2 3cos 2 x cos6x-cos4x 32 2. 4.
<span class='text_page_counter'>(13)</span> 4. 1 3 1 1 1 I 2 3cos 2 x cos6x-cos4x dx x sin 2 x sin 6 x sin 4 x 4 32 64 32.6 32.4 32 0 0 Vậy 2 2 1 cos2x dx 2 cos xdx 2 cosx dx 2 cosxdx cosxdx 0 0 0 0 2 d. 2 s inx 2 s inx 2 1 1 2 2 0 2 III. MỘT SỐ CHÚ Ý QUAN TRỌNG 1. Trong phương pháp đổi biến số dạng 2. b. * Sử dụng công thức : Chứng minh :. b. f ( x)dx f (b x)dx 0. 0. x 0 t b x b t 0 Đặt : b-x=t , suy ra x=b-t và dx=-dt ,. . b. 0. b. b. f ( x)dx f (b t )( dt ) f (b t )dt f (b x)dx. b Do đó : 0 thuộc vào biến số Ví dụ : Tính các tích phân sau. . 2. a/. 0. 0. 2. 4sin xdx. s inx+cosx . 3. 0. b/. 4. c/. 5cos x 4sin x. s inx+cosx . 3. dx. 0. 2. log 2 1 t anx dx. d/. 0. 1. e/. . Vì tích phân không phụ. sin 6 x dx sin 6 x cos6 x 0. 2. n. m x 1 x dx. f/. 0. sin 4 x cos x dx sin 3 x cos3 x 0. Giải 2. a/. I 0. 4sin xdx. s inx+cosx . 3. .(1) . Đặt : dt dx, x 0 t 2 ; x 2 t 0 4sin t t x x t 4 cos t 2 2 2 f ( x )dx dt dt f (t )dt 3 3 cost+sint sin 2 t cos 2 t Nhưng tích phân không phụ thuộc vào biến số , cho nên : 0. 2. I f (t )dt 2. 0. 4cosx. sinx+cosx . 3. dx. 2.
<span class='text_page_counter'>(14)</span> 2. Lấy (1) +(2) vế với vế ta có :. 2. 4 s inx+cosx 1 2 I dx I 2 dx 3 2 0 s inx+cosx 0 s inx+cosx . 2. 1 I 2 dx tan x 2 2 4 2 0 2 cos 0 x 4 2. b/. 5cos x 4sin x I dx 3 s inx+cosx 0. . Tương tự như ví dụ a/ ta có kết quả sau :. 2. 2. 0. 5cos x 4sin x 5sin t 4 cos t 5sin x 4cosx I dx dt dx 3 3 3 cost+sint 0 s inx+cosx 0 s inx+cosx . 2. 2. 2. 1. 2 I 0. 2. s inx+cosx . Vậy :. 2. 1 1 1 dx dx tan x 2 1 I 2 4 2 0 2 cos 2 x 0 4 . 4. log 1 t anx dx 2. c/. Hay:. . Đặt : dx dt , x 0 t ; x t 0 4 4 x x t 4 f ( x)dx log 2 1 t anx dx log 2 1 tan 4 2 1 tan t f (t ) log 2 1 dt log 2 2 log 2 t dt log 2 1 tan t 1 tan t . Vậy :. I f (t )dt dt log 2 tdt 2 I t 4 I 4 8 0 0 0 4. 0. t 4. 4. 0. 4. 2. d/. sin 6 x I 6 dx sin x cos6 x 0. (1). sin 6 t 2 cos6 x 2 d t dx I 6 cos 6 x sin 6 x 6 0 sin t cos t 2 2 2 (2) 2 2 cos 6 x sin 6 x 2 I 6 dx dx x 2 I 6 cos x sin x 2 4 0 0 0 Cộng (1) và (2) ta có : 0. 1 m. e/. x 1 x 0. 0. Do đó :. n. dx . Đặt : t=1-x suy ra x=1-t . Khi x=0,t=1;x=1,t=0; dt=-dx m. 1. 1. I 1 t t ( dt ) t (1 t ) dt x n (1 x) m dx 1. n. n. 0. m. 0. t dt .
<span class='text_page_counter'>(15)</span> MỘT SỐ BÀI TẬP TỰ LUYỆN 2. 1.. 4. 2. 4sin x. 1 cosx dx. 2.. 0. 3.. s inxcos3 x dx 1 cos 2 x 0 1 5. 5.. dx (ĐHKT-97 ). 6.. s inx+2cosx. 0. ( CĐSPHN-2000). 8.. x sin x dx 9 4 cos 2 x 0. dx ( HVNHTPHCM-2000 ). x sin x. 2 cos x dx 2. 0. ( AN-97 ). 1 s inx . ln 1+cosx dx 0. ( CĐSPKT-2000 ). 2. . 9.. 2. 0. 2. 3sin x cosx dx. x s inx. cos x . 0. 4. 7.. 3 6. x 1 x . 4.. (XD-98 ). 0. 3. 2. cosx+2sinx. 4 cos x 3sin x dx. (ĐHYDTPHCM-2000 ) 10.. sin 4 x cos x dx sin 3 x cos3 x 0. . * Dạng :. asinx+bcosx+c I dx a 's inx+b'cosx+c' Cách giải : B a ' cosx-b'sinx asinx+bcosx+c C dx A a 's inx+b'cosx+c' a 's inx+b'cosx+c' a 's inx+b'cosx+c' . Ta phân tích : - Sau đó : Quy đồng mẫu số - Đồng nhất hai tử số , để tìm A,B,C . - Tính I : B a ' cosx-b'sinx C I A a 's inx+b'cosx+c' a 's inx+b'cosx+c' . dx dx Ax+Bln a 's inx+b'cosx+c' C a 's inx+b'cosx+c' VÍ DỤ ÁP DỤNG. Ví dụ . Tính các tích phân sau : 2. a.. 4. s inx-cosx+1. s inx+2cosx+3 dx 0. ( Bộ đề ). b.. 2. c.. cosx+2sinx. 4 cos x 3sin x dx 0. 2. s inx+7cosx+6 dx 4sin x 3cos x 5 0. ( XD-98 ). 4 cos x 3sin x 1. 4 sin x 3cos x 5 dx. d. I = 0 Giải. 2. s inx-cosx+1. B cosx-2sinx s inx-cosx+1 C A s inx+2cosx+3 s inx+2cosx+3 s inx+2cosx+3 a. 0 . Ta có : Quy đồng mẫu số và đồng nhất hệ số hai tử số :. s inx+2cosx+3 dx. f ( x) . 1.
<span class='text_page_counter'>(16)</span> 1 A 5 A 2 B 1 A 2 B s inx+ 2A+B cosx+3A+C 3 f ( x) 2 A B 1 B s inx+2cosx+3 5 3 A C 1 4 C 5 . Thay vào (1) 2. 2. 2. 3 d s inx+2cosx+3 4 1 3 4 1 I dx dx ln s inx+2cosx+3 2 J 5 5 0 s inx+2cosx+3 5 0 s inx+2cosx+3 10 5 5 0 0 3 4 4 I ln J 2 10 5 5 5 - Tính tích phân J : 1 dx ; x 0 t 0, x t 1 dt 2 x 2 cos 2 1 x 2dt 2 t tan J 2 1 2 dt 2 dt 2 0 t 1 2 f ( x) dx 2t 1 t2 1 t 2 t 2 2t 3 2 3 1 t2 1 t2 Đặt : . (3) du 2 .t 0 tan u u1 ; t 1 tan u 2 u2 dt 2 2 cos u 2 t 1 2 tan u 1 2du 2 du f (t )dt 2 2 cos u 2 cos 2u Tính (3) : Đặt : 2 u2 2 2 3 4 4 2 tan u1 j= du u2 u1 I I ln u2 u1 2 2 2 10 5 5 5 2 u tan u 2 2 Vậy : 4. b.. cosx+2sinx. 4 cos x 3sin x dx;. f ( x) . 0. B 3cos x 4sin x cosx+2sinx C A 1 4 cos x 3sin x 4 cos x 3sin x 4 cos x 3sin x. 2 1 A ; B 5 5 ;C=0 Giống như phàn a. Ta có : 4. 2 1 3cos x 4sin x 1 1 4 2 2 I dx x ln 4cos x 3sin x 4 ln 5 5 4 cos x 3sin x 5 7 5 0 10 5 0 Vậy : Học sinh tự áp dụng hai phần giải trên để tự luyện . BÀI TẬP 2 3. . 1.. 3 2. 3.. 2. 5. 5. 4.. 3cosx 4sin x dx 2 x 4 cos 2 x. 3sin 0. 2. cos x sin x dx 0. 2. sin 3 x s inx cot x dx sin 3 x. 1 sin 2 x sin x dx sin 2 x. 6.
<span class='text_page_counter'>(17)</span> 2. 4. s inx-cosx dx 1 sin 2 x 0 5. 2. 7.. 6.. 2. 2. 2. dx. 2. a cos x b sin x. 0. . a, b 0 8.. tan. 10.. 6. tan x. cos2x dx 2. 13.. 15.. . ( KA-08). cos x 1 cos xdx 2. 12. 4. 2. . (KA-09 ). 0. sin x 4 dx sin 2 x 2 1 s inx+cosx 0. 14.. x sin x x 1 cosx dx x sin x cosx. 0. 2. . . 1 x sin x dx cos 2 x 0. . (KB-2011). x sin 2 x dx sin 2 x cos 2 x 0. 16.. 0. . (KB-08). . (KA-2011 ). sin 2 x cos 2 x 4sin 2 x. dx . (KA-06). 2. . CĐST-05). 18.. sin 2004 x dx sin 2004 x cos 2004 x 0. .( CĐSPHN-05). 3. sin 3 x sin x dx 1 cos3x 0. . sin 2 x 1 sin x 2. dx s inxsin x+ 6 3 . CĐSPHN-06) 20.. . 3. 2. 21.. 2. 3. 6. 19.. . cos4x.cos2x.sin2xdx. . 3. 17.. xdx. 4. 4. 11. 0. 6. 0. ln s inx dx cos 2 x 6. 3x cos 3 xdx. 0. 3. 9.. 4. 2. 3. s inxcosx. . 15sin. . ( CĐHY-06) 3. dx . ( CĐKT-06). 0. Bài 5. ( Tiết 3) TÍCH PHÂN HÀM VÔ TỶ I. KIẾN THỨC 1. Cần nhớ một số công thức tìm nguyên hàm sau : f '( x ) 2 f ( x) dx f ( x) C -. . 1 2. x b. dx ln x x 2 b C u '( x). u. 2. du ln u ( x ) u 2 ( x) b C. ( x) b - Mở rộng : 2. Rèn luyện tốt kỹ năng phân tích hàm số dưới dấu tích phân , nhất là kiến thức về căn thức II. MỘT SỐ DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP 1 I dx a 0 2 ax bx c 1. Tích phân dạng :.
<span class='text_page_counter'>(18)</span> a. Lý thuyết : b x u b 2a 2 f(x)=ax bx c a x du dx 2a 4a 2 K 2a Từ : Khi đó ta có : 2. - Nếu. 0, a 0 f ( x) a u 2 k 2 . f ( x) a . u 2 k 2. (1). a 0 2 b 0 f ( x) a x b 2a f ( x ) a x 2a a . u - Nếu : (2) 0 - Nếu : . f ( x) a x x1 x x2 f ( x) a . x x1 x x2 +/ Với a>0 : (3) f ( x ) a x1 x x2 x f ( x ) a . x1 x x2 x +/ Với a<0 : (4) Căn cứ vào phân tích trên , ta có một số cách giải sau : b. Cách giải . *. Trường hợp : Khi đó đặt :. 0, a 0 f ( x) a u 2 k 2 . f ( x) a . u 2 k 2. t2 c 2 x ; dx tdt 2 b 2 a b 2 a bx c t 2 ax ax 2 bx c t a .x x t t0 , x t t1 t2 c t a .x t a b2 a a 0 2 b 0 f ( x) a x b 2a f ( x ) a x 2a a . u *. Trường hợp :. . 1 b b ln x : x 0 2a 2a a 1 1 1 I dx dx 1 b b a b b x a x ln x : x 0 2a 2a 2a 2a a Khi đó : *. Trường hợp : 0, a 0 . . x x1 t ax 2 bx c a x x1 x x2 x x2 t - Đặt : *. Trường hợp : 0, a 0 x1 x t ax 2 bx c a x1 x x2 x x2 x t - Đặt : 3. VÍ DỤ MINH HỌA 1 dx I 2 x 2 x 5 . ( a>0 ) 1 Ví dụ 1. Tính tích phân sau : Giải -Ta có : ' 4 0, a 1 0. .
<span class='text_page_counter'>(19)</span> - Đặt :. x 2 2 x 5 t x t x x 2 2 x 5 t 1 x 1 x 2 2 x 5 .. x 1 t dt dx dt 1 dx dx 2 2 2 t1 x 2x 5 x 2x 5 x 2x 5 - Khi : x=-1,t= 8 1 ,x=1,t=3 3 2 dt I ln t 1 ln ln I 2 21 2 21 x 2 2 x 5 2 2 1 t 1 1 Do đó: Vậy 2 1 I dx 2 1 2 x x 0 Ví dụ 2. Tính tích phân sau . . ( a<0 ) Giải 1 1 1 f ( x) (*) 2 2 1 2x x 2 x 1 2 1 x 2 1 x Ta có : . * Nếu theo phương pháp chung thì : 1. 3. dx. . . - Đặt :. . 2 1 x. . . . . 2 1 x 2 1 t 2 1 x. 2 1 x . 2 1 x t . . . . . 2 1. . . 2 1 x t 2. . 2 1 x. . 2. 2. . . . 2 1 x . . 2 1 x t. 2. 1 t2 . ... - 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. dx 2costdt.x=0 t=- 4 ; x 2 t 4 x 1 2 sin t 1 2costdt=dt f ( x) dx t ; cost>0 2 1 sin 2 t 4 4 - Đặt : . Vì : 4 I dt t 4 4 4 2 4 4 - Vậy : . 2. Tích phân dạng : Phương pháp :. I . f ( x) . . mx n ax 2 bx c. mx n. dx. A.d. . a 0 ax 2 bx c. . B. 1 2 2 2 ax bx c ax bx c ax bx c b.1 : Phân tích 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) 1 2 A ax 2 bx c B dx 2 ax bx c b.4. Tính I = (2) 1 dx a 0 2 ax bx c Trong đó đã biết cách tính ở trên VÍ DỤ MINH HỌA. . . .
<span class='text_page_counter'>(20)</span> 1. Ví dụ 1. Tính tích phân sau. x2 2x 5. 1. x2. f ( x) . x2. I . A 2x 2. . 2. . . (a>0) Giải B. . 1. 1. x 1 dx. 1. 2. 2 Ax B 2 A. x 2x 5 x 2x 5 x 2x 5 x2 2x 5 - Ta có : - Đồng nhất hệ số hai tử số ta có hệ : 1 1 2x 2 2 A 1 A 1 2 3 2 f ( x) 2 2 x 2x 5 x 2x 5 B 2 A 2 B 3 I f ( x )dx . 2. dx. 1. 1. dx 2 2 x 2 x 5 x 2 x 5 1 1 1 - Vậy : . Theo kết quả trên , ta có kết quả : 1 I x2 2x 5 3ln 2 1 2 2 2 3ln 2 1 1. . . . . 2. Ví dụ. 2 Tính tích phân sau. 3. I 0. . 2x 3 1 2x x2. . dx Giải. 2x 3. B. . 1 2 x x2 1 2 x x2 2 A 2 2 A B 3 - Đồng nhất hệ số hai tử số ta có : - Ta có :. 1 2x x2. . A 2 2x . 2. - Vậy :. I 2 0. 1 x dx 1 2x x2. 2. . 1. 1 2x x 0. 2. . 1 2x x2 A 1 B 1. dx 2. I . 2. 2 Ax 2 A B . . 1 2x x2. . 2 0. 2. 1. 1 2x x 0. 2. dx. 2. Theo kết quả đã tính ở ví dụ trên ta có : 1 x 4 dx I x2 4 x 5 . 0 Ví dụ 3. Tính tích phân sau Giải - Học sinh tự giải theo hướng dẫn . - Sau đây là cách giải nhanh . x 4 x 2 2 f ( x) x2 4x 5 x2 4 x 5 x2 4 x 5 +/ Ta có : 1 1 x 4 dx 1 1 2 x 2 dx 2 1 1 1 I dx ln x 2 4 x 1 2 J 2 0 2 x2 4x 5 2 0 x2 4 x 5 0 0 x 2 1 +/ Vậy : (1) x 2 t 2 t x 2 x 2 1 dt 1 dx dx 2 2 x 2 1 x 2 1 +/ Tính J : Đặt dt dx 2 t x 2 1 Hay : . Khi x=0, t=2+ 5 ; x=1, t=3+ 10 ..
<span class='text_page_counter'>(21)</span> 3 10. 3 10 3 10 dt ln t ln t 2 5 2 5 2 5 +/ Do đó : . Thay vào (1) ta tìm được I 3 10 I 10 5 2ln 2 5 J. . . 3. Tích phân dạng : Phương pháp :. 1. I . mx n . ax 2 bx c. 1. dx. a 0 1. . n m x ax 2 bx c m b.1. Phân tích : . (1) 1 n 1 y x t t m dy x t dx 1 n x 2 y m x 1 t ax 2 bx c a 1 t b 1 t c y y y b.2 Đặt :. mx n . ax 2 bx c. '. b.3 Thay tất cả vào (1) thì I có dạng : tính . 3. Ví dụ 1. Tính tích phân sau. x 1 2. I '. dy 2. Ly My N. . Tích phân này chúng ta đã biết cách. VÍ DỤ MINH HỌA dx x2 2x 3. Giải 1 1 x 1 y ; dx y 2 1 x 1 y x 2 y 1; x 3 y 1 2 - Đặt : - Khi đó : 2. 1 1 1 4 y2 1 x 2 x 3 1 2 1 3 2 4 y y y y2 2. 1 2. I 1. - Vậy :. x2 2x 3 . 1 1 1 dy 1 1 1 2 ln y y 1 ln 2 3 2 4 2 4 y 1 2 1 y2 1 2 2 2 4 dy. . 4 y2 1 y. . 1. Ví dụ 2. Tính tích phân sau. 3x 2 dx x 2 3x 3 0 x 1. Giải - Trước hết ta phân tích : 3 x 1 3x 2 1 3 1 x 1 x 2 3x 3 x 1 x 2 3x 3 x 1 x 2 3 x 3 x 2 3x 3 x 1 x 2 3 x 3 * Học sinh tự tính hai tích phân này . 52 7 2 7 I 3ln ln 32 3 32 3 Đáp số :.
<span class='text_page_counter'>(22)</span> x I R x; y dx R x; m x 4. Tích phân dạng :. dx . ( 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 : x m b.1 Đặt : t= x (1) b.2 Tính x theo t : Bằng cách nâng lũy thừa bậc m hai vế của (1) ta có dạng ' t dt b.3. Tính vi phân hai vế : dx= và đổi cận ' x R x; m x dx ' R t ; t ' t dt b.4. Cuối cùng ta tính : VÍ DỤ MINH HỌA 2 x dx 1 x 1 1 Ví dụ 1. Tính tích phân sau. x t . Giải x t 1; dx 2tdt; x 1 t 0, x 2 t 1 x 1 t t2 1 t3 t 2 f ( x ) dx 2 tdt 2 dt t 2 t 2 dt 1 t t 1 t 1 2. - Đặt : 2. 1. x 2 11 dx t 2 t 2 dt 4 ln 2 t 1 3 0 - Vậy : 1 1 x 1 Ví dụ 2. Tính các tích phân sau : 3. 2. x a. dx x 1 1 x 3. d.. x5 2 x3. . x2 1. 0. b.. 3 2 x 1 x dx. 9. c.. 0. 4. dx. e.. . 1. 2dx x 5 4. x. 3. 1 xdx. 1. 2. f.. 0. x4 x5 1. GIẢI 2. a.. x 1. x dx x 1 .. . Đặt :. . 1 1 dx 2tdt t2 1 t x 1 x t 2 1 I 2 2tdt 2 t x 1 t 0, x 2 t 1 t 1 1 0 0 1 1 I 2 t 2 ln t 1 2 0 Vậy :. 3. b.. 3. x 0. . 3. 2. 1 x dx x 2 1 x 2 xdx 0. .. 2 xdx tdt t 1 x 2 x 2 t 2 1 I t 2 1 t 2 dt 1 x 0 t 1, x 3 t 2 Đặt :. 1 dt t. dx.
<span class='text_page_counter'>(23)</span> 2. 1 2 58 1 I t 4 t 2 dt t 5 t 3 3 1 15 5 1 Vậy :. 9. c.. 3. x. 1 xdx .. 1. 2 dx 2tdt t 1 x x 1 t I 1 t 2 t. 2tdt x 1 t 0, x 9 t 2 0 Đặt : 0 1 0 112 1 I 2 t 2 t 4 dt 2 t 3 t 5 5 2 15 3 2 Vậy : 2. 3. d.. x5 2 x3. . 3. x 2 x 2 2 xdx. dx . . x2 1 Đặt :. . 2 2 t 2 1 t 2 1 t.2tdt x 2 t 2 1; xdx tdt t x 1 I 2 t 4 1 tdt t x 0 t 1, x 3 t 2 1 1 1 2 59 1 I 2 t 5 t 2 2 1 5 5 Vậy :. 0. 0. x2 1. 2. 4. e.. 2dx x 5 4 .. . 1. 3 3 x t 2 5, dx 2tdt 2.2tdt 4 t x 5 I 4 1 dt t 4 t 4 x 1 t 2, x 4 t 3 2 2 Đặt : 3 6 I 4 t 4 ln t 4 4 4 ln 6 ln 7 4 4 ln 2 7 Vậy :. . 5 2 2 2 1 d x 1 2 5 dx x 1 0 5 5 0 x5 1 5 x5 1. 2. f.. x4. 0. . . 33 1. Ví dụ 3. Tính các tích phân sau : 3. 1 5 2 x 1 x dx. a.. b.. 0. 1 x. 2. .x3dx. 0. 2. c.. x. 2. 4 x 2 dx. 0. 2. d.. 1. xdx 2x 2 x. 0. e.. x. 1 xdx. 1. 1. f.. x. 3. x 2 3dx. 0. GIẢI 1. a.. x 0. . 1 5. 1 x 2 dx x 4 1 x 2 xdx 0. Đặt : 0 1 x 2 1 t 2 ; xdx tdt 2 2 t 1 x I 1 t t. tdt t 2 t 4 2t 2 1 dt x 0 t 1, x 1 t 0 1 0 2.
<span class='text_page_counter'>(24)</span> 2 1 1 8 1 I t 7 t 5 t 3 5 3 0 105 7 Vậy :. 3. b.. 3. 1 x 0. 2. 3. .x dx x 2 1 x 2 xdx 0. 2 2 x 2 t 2 1; xdx tdt t 1 x2 I t 2 1 t.tdt t 4 t 2 dt x 0 t 1, x 3 t 2 1 1 Đặt : 1 2 58 1 I t 5 t 3 3 1 15 5 Vậy :. 2. c.. x. 2. 4 x 2 dx .. 0. dx 2costdt ; 4 x 2 cost 2 2 2 x 2sin t I 4sin t.2 cos t.2 cos tdt 4sin 2 2tdt 0 0 x=0 t=0.x=2 t= 2 Đặt : 2 1 I 1 cos4t dt t sin 4t 2 4 0 2 0 Vậy :. . 2. d.. 1. 2. 2 1 1 1 2 x dx 2 x 2 2 x 2 dx 21 3 2 2 22 2 x 2 3 3 1 9. xdx 1 2 x 2 x 2 x 2 1. 3 12 I 2 x 2 23 - Vậy :. . . 0. e.. x. 1 xdx. 1. 1 1 x t 2 1; dx 2tdt 2 t 1 x I t 1 t.2tdt 2 t 4 t 2 dt x 1 t 0, x 0 t 1 0 0 Đặt : 1 1 4 1 1 1 I 2 t 5 t 3 2 3 0 15 5 5 3 Vậy :. 1. f.. 1. 3 2 2 2 x x 3dx x x 3.xdx 0. 0. 2 2 x 2 t 2 3; xdx tdt t x 3 I t 2 1 t.tdt t 4 t 2 dt x 0 t 3, x 1 t 2 3 3 Đặt : 1 2 56 12 3 1 I t 5 t 3 3 3 15 5 Vậy : Ví dụ 4. Tính các tích phân sau : 10 3 dx x 3 b. a. dx 5 x 2 x 1 1 3 x 1 x 3 2.
<span class='text_page_counter'>(25)</span> 1. c.. . 0 3. x2 x. x 1. 3. dx. 2. d.. x. 5. x 2 1dx. 0. 1. e.. x. 3. 1 x 2 dx. 0. GIẢI 3. a.. 3. 1. x 3 dx x 1 x 3. dx 2tdt t x 1 x t 2 1 x 1 t 0; x 3 t 2 Đặt : Vậy : 2 2 2 t t 2 t 2 t2 4 3 1 2 2 I 2 2tdt 2 dt 2 t 3 dt 2 t 3t 3ln t 2 0 t 3t 2 t 1 t 2 t 2 2 0 0 0 Do đó : I 6 ln 2 8. . 10. b.. 10. 10. dx dx dx 5 x 2 x 1 5 x 1 2 x 1 1 5 x 1 1. . . 2. x t 2 1; dx 2tdt.x 5 t 2; x 10 t 3 1 dx 2tdt 1 t x 1 f ( x)dx 2 dt 2 2 t 1 t 1 2 t 1 x 1 1 - Đặt : 10 3 1 1 1 3 I f ( x) dx 2 dt 2 ln t 1 2 2 ln 2 1 2 t 1 t 1 t 1 5 2 - Vậy :. . 1. c.. . 0 3. 1. x2 x. x 1. 2. x x 1 dx. dx 0. 3. x 1. 2. . 1. 3. x 3 x 1 dx. 0. 3. x 1. 2. 1. x 3 x 1dx 0. (1) x t 3 1, dx 3t 2 dt.x 0 t 1; x 1 t 3 2 t 3 x 1 3 2 6 3 3 f ( x )dx x x 1dx t 1 t.3t dt 3t 3t dt - Đặt : 3 1 2 3 7 3 4 3 2 33 2 9 6 3 I f ( x)dx 3t 3t dt t t 4 1 14 28 7 0 1 - Vậy : 3. d.. 3. 5 2 4 2 x x 1dx x x 1xdx 0. 1 .. 0. xdx tdt.x 0 t 1, x 3 t 2 t x 1 x t 1 2 4 2 2 5 3 f ( x )dx x x 1xdx t 1 .tdt t 2t t dt - Đặt : 3 2 1 1 2 9 1 I x 4 x 2 1xdx t 5 2t 3 t dt t 6 t 4 t 2 2 2 1 2 6 0 1 - Vậy : 2. 1. e.. 2. 2. 1. 3 2 2 2 x 1 x dx x 1 x xdx 0. 0. 1 ..
<span class='text_page_counter'>(26)</span> x 2 1 t 2 ; xdx tdt.x 0 t 1, x 1 t 0 t 1 x 2 2 2 2 4 f ( x)dx x 1 x xdx 1 t t tdt t t dt - Đặt : 1 0 1 1 1 2 1 2 2 2 4 I x 1 x xdx t t dt t 2 t 4 dt t 3 t 5 5 0 15 3 0 1 0 - Vậy : 2. Ví dụ 5. Tính các tích phân sau 2 1. 2. x 1 dx x 1 0 1. ( ĐHXD-96). 2.. 7 3. 4.. x2 1. 2 3. 2. x 1 dx 3 3 x 1 0 3. (GTVT-98 ). dx. x x. x 2 1 x 2 1. 2. ( BK-95) dx ( HVBCVT-97 ). Giải. . . x 1 x 2 1 x 1 x 1 x 1 dx f ( x ) x 1 x 1 x x x x 1 x 1 x 1 x 1 0 1. . Ta có : 1 1 2 1 2 1 1 I f ( x)dx x x x x 1 dx x 2 x x x x 2 x 3 2 5 0 15 0 0 Vậy : 1. 2. . 2. 2.. x 2 3. . . . 2. dx. xdx 2 x 1 2 x x2 1 2. 1. 3. 2 1 2 2 x t 1, xdx tdt. x 3 t 3 , x 2 t 1 t x2 1 xdx tdt dt f ( x) dx 2 2 x 2 x 2 1 t 1 t t 1 - Đặt : 1 2 1 dx dt I 2 acr tan t 1 2 4 6 12 2 x x 1 1 t 1 3 3 3 -Vậy : t3 1 7 2 x 3 , dx t dt , x 0 t 1; x 3 t 2 7 t 3 3x 1 3 3 x 1 f ( x)dx x 1 dx t 2 t 2 dt 1 t 4 2t dt dx 3 3 3t 3 3x 1 3. 0 3 x 1 . Đặt : 7 3. 2 x 1 1 1 1 2 46 I 3 dx t 4 2t dt t 5 t 2 3 3 5 3x 1 1 15 0 1 - Vậy : 2 2 x2 1 x2 1 dx xdx 1 2 2 x x x 1 2 4. 2. x 2 t 2 1 xdx tdt.x 2 t 5, x 2 t 3 t x2 1 x2 1 t 1 1 1 1 xdx 2 tdt 1 2 dt 1 f ( x )dx dt 2 x t 1 t 1 2 t 1 t 1 - Đặt :.
<span class='text_page_counter'>(27)</span> - Vậy : 2. 3. 1 1 1 1 t 1 3 f ( x) dx 1 3 dt t ln 2 t 1 t 1 2 t 1 5 2 5. . 1 5 ln 2. 3 1 3 1. 5 1. 5 1. Ví dụ 6. Tính các tích phân sau 1. 1.. x3. . 0. x 2 1. x. 3. . 7. 3. dx. I. ( HVNHTPHCM-2000).. 2.. 3. 0. 2/2. 2. x 2x xdx. 3. 0. 1 x. 0. 4.. 1 x2. x2. . . (ĐHTL-2000). x9. 2. dx. (ĐHTM-97). dx . (HVTCKT-97). Giải 1. I 0x. x. 1. x3 2. x 1. 3. dx . . 2. x 1 x 2. x 1 x. 0. 2. dx x 1. 2. x 2 1xdx . 0. 1. x. 4. dx. 0. x 2 t 2 1, xdx tdt; x 0 t 1; x 1 t 2 t x 1 2 4 2 f ( x )dx t 1 t.tdt t t dt Vậy : Đặt 2. 1. x. Suy ra :. 0. 2. 2. 1 2 4 1 x 1xdx t 4 t 2 dt t 5 t 3 3 1 15 5 1. 1. 2. 4. ;. 1. x dx 5 x 0. 5. 1 1 0 5. .. 4 1 1 I 15 5 15 - Do đó : 7. I. 2.. 3. 0. x9 1 x2. 2 4. x xdx 1 x 7. dx. =. 0. 3. 2. .. 3 2 2 3 2 x t 1, 2 xdx 3t dt xdx 2 t dt.x 0 t 1; x 7 t 2 t 3 1 x2 4 3 t 3 1 2 4 3 3 t dt t t 3 1 dt t t 12 4t 9 6t 6 4t 4 dt f ( x )dx 2t 2 2 - Đặt : 2 3 3 1 4 3 2 2 I t 13 4t 10 6t 7 4t 5 dt t 14 t11 t 8 t 6 21 2 14 11 4 3 1 . ( Học sinh tự tìm kết quả - Vậy : ) 3. . 3. x 3 2x 2 xdx. 3. 0. 1. =0 1. . . 3. . I x x x dx x x 0. 3. x 1 xdx 1 x xdx x 1 xdx. 1. 0. 1. 2 2 2 1 2 3 8 3 x dx x x x 2 x x 2 x x x 5 3 5 3 0 5 1. . 2 t dx costdt.x=0 t=0;x= 2 4 2/2 x sin t 2 x2 f ( x) dx sin t costdt= 1-cos2t dt dx 2 cost 2 1 x 4. 0 . Đặt : 14 1 1 I 1 cos2t dt t sin 2t 4 20 2 2 0 8 - Vậy : Ví dụ 7. Tính các tích phân sau :.
<span class='text_page_counter'>(28)</span> 1. 1/ 3. dx. . . 2. 1. 11 x 1 x . (HVQS-98). a. x. 2. 2. 2.. 0. dx (2x 2 1) x 2 1 . (HVQS-99) 4. 2. x a dx. ,a 0. 3. 0. .(AN-96).. 4.. 7. dx x x 2 9 . (AN-99). Giải 1. . dx 2. 1. 11 x 1 x . * Chú ý : a. Một học sinh giải cách này , các em tham khảo . Nhân liên hợp ta được : 1 x 1 x2 1 1 1 x2 1 1 1 x2 1 1 x 2x 2 x 2x 2 x x2 - f(x)= 1 1 1 1 1 1 1 1 1 x2 1 I f ( x )dx 1 dx 2 xdx ln x x J 1 2 2 x 2 1 x 2 1 1 - Vậy :. 1. x 2 t 2 1.xdx tdt ; x 1 t 2; x 0 t 1 t 1 x2 t t2 1 dt f ( x )dx 2 tdt 2 dt 1 t 1 t 1 t 1 t 1 * Tính J : Đặt * Học sinh thử tính thử xem có được không ? Nếu không được thì giải thích xem tại sao ? ( Theo điều kiện tồn tại tích phân ) b. Một học sinh giải theo cách khác : 1 dx cos 2t dt , x 1 t 4 ; x 1 t 4 x tan t 1 dt dt 2 f ( x )dx 1 cos t sin t cost+1 cost 1 tan t cost - Đặt : - Sau đó áp dụng cách giải tích phân chứa các hàm số lượng giác , nhưng cũng không được , do hàm số không khả tích với t=0 . * Đây là cách giải đúng : t2 1 1 1 t x 1 x 2 t x 1 x 2 t 2 2tx x 2 1 x 2 x t , 2 t 2 t . - Đặt: 1 1 dx 2 dt 2 2t - Suy ra : - Đổi cận : x=-1, thì t= 2 1 ;x=1 thì t= 2 1 -Do đó : 1 1 2 1 dt 1 2 1 dt 1 2 1 1 1 2 2t 2 I 2 dt ln t 1 1 t 2 2 1 t 1 2 2 1 t t 1 2 21 1 1 t 1 I ln 1 2 ln 2 2 t . . Hay :. . 2 1. 1 2 1 2t . 2 1 2 1. . 2 1 1 21 2. . ln 1 2 . 1 ln 2. . 2 1. 1. t. 2. . 2 1. . 2. 2 1 . 1 1 dt t t 1 1 2 1 2.
<span class='text_page_counter'>(29)</span> 1/. 3. . dx 2. 2 2. 0 (2x 1) x 1 . * Chú ý :. 1 1 dt; x 0 t 0; x t 2 cos t 6 3 -Cách 1. Đặt 1 dt dt cost du f ( x)dx dt 2 2 2 2 1 cos t 2sin t cos t 1+sin t 1 u2 2 tan 2 t 1 cost cost cos 2t - Suy ra : . 1 1 2 du 1 I arctanu 2 arctan 2 1 u 2 0 0 - Vậy : x t ant dx=. 2 * Học sinh tự tìm hiểu : Tại sao lại không đặt t 1 x để giải .. a. 2 2 2 x x a dx. a. ,a 0 x x 2 a 2 .xdx . 3. 0 . 0 * Học sinh thử làm theo cách này có được không ? du dx u x 1 I x 1 2 3 2 3 v 3 1 x dv x 1 x - Đặt : a I 3 - Do đó : * Cách khác :. 2 3. 1 a . 1 J 3. . 1 x2 a. 1. . Tính tích phân J :. . 3. . a 1a 1 x2 0 3 0. J 1 x 2 0. . 3. dx. 3. dx. a dx cos 2t dt.x 0 t 0; x a t 4 x a.tan t 4 f ( x)dx a 2 .tan 2 t. a . a dt a sin 2 tdt cost cos 2t cos5t - Đặt : 2 du costdt.t=0 u=0;t= t 4 2 u sin t 2 sin t u2 4 f (t )dt a 4 . c ostdt=a du 3 2 2 3 1 sin t 1 u - Nếu lại đặt 3 2 1- 1-u 2 1 1 f(u)= 2 3 1 u 1 u 1-u 1 u 1 u - Ta lại có : * Với : 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 g (u ) 3 8 1 u 1 u 8 1 u 3 1 u 3 1 u 1 u 1 u 1 u 1 u 1 u 2 1 1 1 3 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 8 1 u 3 1 u 3 2 1 u 1 u 8 1 u 3 1 u 3 2 1 u 2 1 u 2 1 u 1 u 1 1 1 3 1 1 1 1 3 3 2 2 8 1 u 1 u 16 1 u 1 u 1 u 1 u (1).
<span class='text_page_counter'>(30)</span> 2. 1 1 1 1 1 1 h(u ) 2 2 1 u 1 u 4 1 u 1 u 1 u 1 u (2) 2 2. 2 2. I g (u )du . Vậy :. 0. 2 2. h(u )du. (3). 0. 2 2. 1 1 1 3 1 1 1 1 g (u )du du 8 0 1 u 3 1 u 3 16 1 u 2 1 u 2 1 u 1 u 0 2 11 1 1 3 1 1 1 u 3 2 2 11 85 2 2 2 2ln ln 2 ln 2 2 8 2 1 u 2 64 64 2 1 u 16 1 u 1 u 1 u 0 2 2 2. 2 2. 2 1 1 1 1 1 1 1 1 u 2 2 ln 2 ln 1 du 2 2 2 4 1 u 1 u 1 u 2 1 u 1 u 1 u 0 1 u 0 149 I 64 Thay kết quả tìm được vào (3). Vậy : 1 h(u )du 4 0. 4. dx. 4. xdx 2 x2 9 . 7 x 4. 7 x x 9 . x 2 t 2 9.xdx tdt ; x 7 t 4; x 4 t 5 t x2 9 tdt dt 1 1 1 f ( x) dx t 2 9 t t 3 t 3 6 t 3 t 3 dt - Đặt : 5 1 1 1 1 t 3 5 1 1 1 1 7 I ln ln ln dt ln 6 4 t 3 t 3 6 t 3 4 6 4 7 6 4 - Vậy : Ví dụ 8. Tính các tích phân sau. . 2. 1. 2/2. x3. . dx. 2. 1. 0 x . x 1. . . (HVNGTPHCM-2000). 1. 3. 3.. 0. 2.. 2. x 1dx. . . 1 x. 2. 1. x3. . 1. 0 x . 2. x 1. 1. dx. - Với :. =0. x 1 x 2. 1 x 2. dx . 1. x 0. 3. . x 2 1 x 4 dx (1). 1 3. x 2 1dx x 2 x 2 1xdx. . x t 1.xdx tdt. x 0 t 1; x 1 2 t x2 1 2 2 2 4 2 g ( x )dx x x 1xdx t 1 t.tdt t t dt 0. 0. 2. Đặt :. . x. 1. x. x. 2. 2. .(HVTCKT-97). . (YHP-2000). Giải 3. dx. (1 x 2 )3 dx. 4. 0. .(YHN-2001). 2. x2.
<span class='text_page_counter'>(31)</span> 1. 2. 1 2 26 2 1 x 2 x 2 1xdx t 4 t 2 dt t 5 t 3 3 1 15 5 0 1. - Cho nên : (2) 1 1 1 1 6 2 2 1 6 2 1 x 4 dx x 5 I 5 0 5 15 5 15 . -0 . (3). Thay (2) và (3) vào (1) ta có : 2 t= dx costdt.x=0 t=0;x= 2 4 2/2 x sin t x2 2 dx f ( x) dx sin t .costdt= 1-cos2t dt 2 cost 2 1 x 2. 0 . Đặt : 4 1 cos2t 1 1 1 1 2 I dt t sin 2t 4 2 2 2 8 0 2 4 2 0 - Do đó : 3. 3.I= Vậy :. . 2. 2. x 1dx x. x 1 =. 2 3. I 5 2 I . 1. . x2 1. 2. 3 2. 3. . 2. 3. x2 x2 1. dx 5 2 . 3. . 2. x 1dx . 2. dx 2 I 5 2 ln x x 2 1. 3 2. 2. 5 2 ln. . 1 x2 1. . dx. 2 1 I . 5 2 1 ln 2 2. dx c ostdt.x=0 t=0;x=1 t= 2 1 x sin t 2 2 3 f ( x)dx cos6tcostdt=cos 4tdt 1 cos2t dt (1 x ) dx 4 4. 0 . Đặt : Vậy : . . 1 2 1 cos4t 12 1 1 3 I 1 2 cos 2t dt 3 4 cos 2t cos4t dt 3t 2sin 2t sin 4t 2 4 0 2 80 8 4 0 16 Ví dụ 9. Tính các tích phân sau a. x. 2. 2. 1. 2. a x dx (a 0). . 1. 0. (SPIHN-2000)2. 0. 0. 4. dx x4 x2. . 3. 1 a. x. 1. 0. 2. (CĐSPHN-2000). dx x 1 x dx. x(1 . 4. 1 Giải. . (QG-97). x). . (CĐSPKT-2000). a 2 x 2 dx (a 0) .. dx a.costdt.x=0 t=0;x=a t= x a.sin t 2 f ( x)dx a 2 sin 2 t.a.cost.a.costdt=a 4 sin 2 t cos 2 tdt - Đặt : 4 2 2 1 a a4 1 a4 4 2 I a sin 2tdt 1 cos4t dt t sin 4t 2 4 8 0 8 4 0 16 0 - Vậy :. . . 2 1.
<span class='text_page_counter'>(32)</span> 1. . 2. 0 0. . 3. 1. Vậy :. 1 1 dx x 1 x 2 dx x 1 x dx x 1 x 0 x 1 x 3 0. . x 1. 3. . x3. . 1 2 2 2 1 0 3. . 0 dx x 4 x 2 dx 1 0 x 4 x 2 dx x 4 x 2 1 x 4 x 2 2 1. 1 2 I . 2 3. . x 4. 3. . x 2. 3. 01 13 8 2 2 3 3 1 9 2 23 3 3. x t 1 2 .dx 2 t 1 dt ; x 1 t 2; x 4 t 3 4 t 1 x dx 2 t 1 dt 2 1 1 dt 2 dt f ( x)dx x(1 x ) 2 t t 1 t 1 t t 1 t 4. 1 . Đặt : 3 t1 3 1 4 1 1 2 I 2 dt 2ln 2 ln ln 2ln t1 t t 2 2 3 3 2 - Vậy : Ví dụ 10. Tính các tích phân sau 1. 2. (x 2 x)dx. . x 2 1 .(ĐHHĐ-99) 2 3 2 x 1 2 3 x x 1dx x 1 dx 0 0. . 1. 0. 3.. / 2. 2 (x 1)sin xdx . 4. 0 1. 2. 7. dx 2 x 1. .(ĐHĐN-97). .(ĐHCT). 3 5. . 0. x 2x 3 x 2 1. (x 2 x)dx. dx . ( ĐHTSNT-2000) Giải. 1 1 x2 2 1 x 1 dx x 1 dx x 2 1 2 2 0 x 1 x2 1 x2 1 x 1 0 0 1. 0 1 1 x 2 1dx arctanx 2 1 J 2 1 1 0 4 0 - Tính J ( Sử dụng phương pháp tích phân từng phần ) 1 1 1 1 x2 2 1 1 2 2 x 1 dx x x 1 dx 2 x 1 dx 2 I arctanx 0 0 x2 1 x2 1 0 0 0. - Do đó :. 2I 2 . . . 2 I 4 2 8. x t 2 2.dx 2tdt.x 7 t 3; x 2 t 2 dx t 2 x 2tdt 1 2 x 1 f ( x)dx t 1 2 1 t 1 dt 2. 7 . Đặt : 2 2 1 4 I 2 1 dt 2 t ln t 1 3 2 2 ln 3 3 ln 4 2 ln 1 t 1 3 3 - Do đó : 2. .
<span class='text_page_counter'>(33)</span> 2. x. 2. 3. 3. x 1dx . 3. 0 2. a.. 2 3 x 1 x dx 0. 1 1 24 I 3 2 3. 8 8 1 1 1 udu u 1 u 0 30 3 . 8. 0. x2 1 x 1 dx 0 8. 8 1 u 1 du 24 1 udu 2 3 0 2 1 u 0. 8. 0. du 1u. . 8 8 du 7 1 du 1 1 26 52 8 1 u 8 1 I I 8 0 6 6 0 1 u 3 3 3 7 1 u 2. 3. x 1 2 x 1 2 dx 1 x2 1 dx x 1 x 1 0 0 b. . 2 x 1 t ; dx 2tdt.x 0 t 1; x 3 t 2 t x 1 t 2 2t 2 2tdt 2t 2 4t 4 dt f ( x) dx t - Đặt : 2 2 2 8 I 2t 2 4t 4 dt t 3 2t 2 4t 3 1 3. 1 - Vậy : / 2. (x. 2. 3 5. 1)sin xdx . 4. 0 2. . x 2x 3. 0 2. x 2 1 2. dx 2. x 1 s inxdx x s inxdx s inxdx x d cosx cosx 2 J 1 1 0 0 0 0 0 a. 2 2 2 2 2 2 J x d cosx cosx.x 2 2 x.cosxdx 2.x.d s inx 2 x.s inx 2 sin xdx 0 0 0 0 0 0 - Tính J: 2 cosx 2 2 I 1 2 0 . 2 3 5 3 2 3 x x 2 x 2x I dx xdx 2 2 x 1 x 1 0 0 b. . 2 2 x t 1; xdx tdt; x 0 t 1; x 3 t 2 t x2 1 t 2 1 t 2 1 tdt t 4 1 dt f ( x) dx t - Đặt : 2 1 2 26 I t 4 1 dt t 5 t 5 1 5 1 - Vậy : 2. 2. 2. BÀI TẬP TỰ LUYỆN 1. x. 1. 0. 1. 1 xdx. x. (ydtphcm-2000). 2. 0. 3. 1 x 2 dx . (ĐHNGT-2000).
<span class='text_page_counter'>(34)</span> 1. 3.. 2 3. x dx 2 x 1. 0. 4.. 1. 5.. x. 2. 1 x dx .(DB-2003). 0. 1 3ln x.ln x dx x .(KB-2004). 1 6. 9.. 6. 7. 8.. 0. 10.. 5. 3 2 ln x x 1 2 ln x dx 11. 1 .(DB-06) x5 1. 0. ln 2 x x ln x 1 dx 14. 1 .(DB-05). dx .(CĐSPKT-04) 4. 1. 15.. 5x 3. . 2 x2 8x 1. 0. dx 2 x 1 .(DB-06) 3 5 x 2x 3 2 dx 12. 0 x 1 .(CĐSPHN-04) e3. x4. . .(DB-2005). x . e. 2. 1. x2. 10. 4x 1 . (DB-2006). 2. x dx x 1 .(KA-2004). 1 . 3 x 1dx. dx. 2x 1 . 13.. x x 2 4 . (KA-2003). 5 2. 3. e. 7.. dx. . . dx 16.. 7 2. 3x 4 x2 6x 8 1. a. 17.. x. 2. 2. a x dx. 1 4. 19*.. . a. 21.. 1. 2. dx 1 x x 2. x a dx x. 1. 20*.. x3 1 dx x4. 22*. 8. 1 x2 x2. 1 x 1. 3. 2. dx. x 3. 3. 2. 23*+.. 0. 18.. 0. 3. . 2. dx. 0. 2 3. 2. dx. 1 x6 dx x dx. 1 x . 24. 0. . 1 x.
<span class='text_page_counter'>(35)</span>