Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (212.43 KB, 9 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span>CHUYÊN ĐỀ: NGUYÊN HÀM–TÍCH PHÂN–ỨNG DỤNG TG: LÂM THỊ THANH TUYỀN PHẦN 1: NGUYÊN HÀM. A. Các nguyên hàm thường gặp: dx x C 1. . ax C adx 1. 1. xdx ln x C. ax bdx a .ln ax b C. x 1 x dx C 1 , . 1 (ax b) 1 ( ax b ) dx . C a 1 , 1 axb axb e dx a e C 1 a x x a dx . C lna 1 sin(ax b).dx a cos(ax b) C 1 cos(ax b).dx a sin(ax b) C 1 1 cos2(ax b) dx a tan(ax b) C 1 1 sin2(ax b)dx a cot(ax b) C. x. x. e dx e x a dx . C. ax C lna. . cosx C sinxdx . sinx C cosxdx 1. cos x dx tanx C 2. 1. sin x dx cot x C 2. MỘT SỐ CÔNG THỨC LƯỢNG GIÁC THƯỜNG GẶP 1. cos2x = 2cos2x – 1 = 1 – 2 sin2x = cos2x – sin2x 2. sin2x = 2sinxcosx 1 −cos 2 x 1+cos 2 x 3. sin2x = 4. cos2x = 2 2 1 1 [ cos(a− b)+cos (a+b) ] [ cos( a− b)− cos (a+b) ] 5. cosa.cosb = 6. sina.sinb = 2 2 1 a+b a−b .cos [ sin(a − b)+ sin(a+ b)] 7. sina.cosb = 8. cosa + cosb = 2.cos 2 2 2 a+b a −b a+b a−b .sin .cos 9. cosa – cosb = – 2.sin 10. sina + sinb = 2.sin 2 2 2 2 a+b a −b .sin 11. sina – sinb = 2.cos 2 2 B. Các phương pháp tính nguyên hàm : 1) Dùng tính chất và bảng nguyên hàm: Ví dụ : 6 6 5x 3 1 5x 3 5 5x 3 dx 5. 6 C 30 C a. 1 x4 x2 b. x3 3x 7 dx 3. ln x 7x C x 4 2 2x 3x 2 3 dx ln2 ln3 C c.. . d.. . x. x. 1 1 x 1 x 1 6 76 3 32 6 3 dx dx ( x x ) dx x x C 3 x 3 x 3 7 2 x 2. e.. . . 1. . tan xdx cos x 1 dx tanx x C 2. 2) Phương pháp đổi biến số:.
<span class='text_page_counter'>(2)</span> /. Để tính. f [u(x)]u (x)dx. ta thực hiện các bước sau: t u x dt u x dx Bước 1 : Đặt . Ta có /. Bước 2 :. f [u(x)]u (x)dx f (t)dt. f t Bước 3 : Tìm nguyên hàm hàm số theo biến t t u x f t Bước 4 : Thế vào nguyên hàm của hàm số .. Ví dụ: Dùng phương pháp đổi biến số hãy tính : x .dx 2 a) I = x 1 ( đặt u = x2 + 1) du du 2x.dx xdx . 2 + Đặt u = x2 + 1 x 1 du 1 1 1 1 .dx . .du ln u C ln x2 1 C 2 u 2 2 u 2 2 + Khi đó : I = x 1 ecosx .sinxdx . b) I = (đặt u = cosx) + Đặt u = cosx du sinx.dx sinx.dx du ecosx .sinxdx . eu . du eu .du eu C ecosx C + Khi đó: I = x2 x3 2.dx 3 c) I = ( đặt u = x 2 ) 2udu . x3 2 u2 x3 2 2udu . 3x2.dx x2.dx 3 + Đặt u = 3. x. + Khi đó: I= 3. d) I =. x .. . 3. . 1 2. 2 x 2 1 2udu 2 2 2 x 2 .dx . 1du .u C C C 3 u 3 3 3 3 3 2 2. x. 1 x2. 2 .dx ( đặt u = 1 x ). 2 2 2 . 2x.dx xdx . udu . + Đặt u = 1 x u 1 x 2udu 2 2 2 2 Mà u =1 –x x = 1 – u. 3. x. + Khi đó: I = . 1 x2dx x2. 1 x2 .xdx . 5. =. . 3. 1 x2. 5. . 1 x2. . 3. u u 1 u2 .u udu . u4 u2 .du C C 5 3 5 3 cos3x.dx e) I = cos3xdx . cos2 x.cosxdx . 1 sin2 x .cosxdx . Ta có I = + Đặt t = sinx dt = cosx. dx t3 sin3 x 2 1 t .dt t 3 C sinx 3 C + Khi đó: I = Chú ý 1: Các dạng bài tập sau thường dùng phương pháp đổi biến số DẠNG CÁCH ĐẶT a.u ' x u x dx n u(x) a.u ' x Đặt u = u(x) ( hay ) dx n u x. . . . . . . . .
<span class='text_page_counter'>(3)</span> u x . e .a.u ' x dx u x .a.u ' x dx. Đặt u = u(x). n. u x n. . Đặt u = u(x) ( hay. .a.u ' x dx. n. u(x). ). Chú ý 2: Nếu sinx (hoặc cosx) bậc lẻ ta tách thành một sinx (hoặc cosx) nhân phần mũ chẵn, và áp dụng sin2x + cos2x = 1 3) Phương pháp nguyên hàm từng phần: + Các dạng bài tập sau sử dụng phương pháp nguyên hàm từng phần để tính nguyên hàm, Dạng. x. P( x).e dx. P( x).cos xdx. Cách u P(x) đặt dv exdx + Công thức nguyên hàm từng phần:. P( x).sin xdx P( x).ln xdx. P(x) cosxdx. P(x) sinxdx. lnx P(x)dx. . u.v vdu udv Ví dụ : lnxdx . a) Tính A= 1 u lnx du .dx x dv dx v x + Đặt: 1. lnx.dx x.lnx x. x.dx x.lnx 1.dx x.lnx x C + Khi đó: A= x.cosxdx b) Tính B= u x + Đặt: dv cosxdx. du dx v sinx. x.cosxdx x.sinx sinxdx x.sinx cosx C + B= xe . xdx c) Tính C = u x du dx x x + Đặt: dv e dx v e xe . xdx xe . x exdx xe . x ex C + C= x.sin2xdx d) Tính D= du dx u x 1 dv si n2xdx v cos2x 2 + Đặt: x 1 x 1 x.sin2xdx .cos2x cos2xdx .cos2x sin2x+C 2 2 2 4 + D= Tìm một nguyên hàm của hàm số thỏa điều kiện cho trước: * Phương pháp giải: + Tìm họ nguyên hàm của hàm số đã cho. + Dựa vào điều kiện đã cho tìm C + Thay C vào họ nguyên hàm Þ một nguyên hàm cần tìm.. * Vận dụng: Tìm một nguyên hàm F(x) của hàm số f(x) = 1 + sin3x khi biết F( 6 )= 0.
<span class='text_page_counter'>(4)</span> 1 sin3x dx x + Gọi F(x) =. cos3x C 3. 1 cos C 0 C 6 3 2 6 + Do F( 6 )= 0 cos3x x 3 6 thỏa F( 6 )= 0 + Vậy F(x) = C. BÀI TẬP: BÀI TẬP TRÊN LỚP Bài tập 1: Tìm họ các nguyên hàm của các hàm số sau: 1 x 1 cos2x 2 2 2 a. f(x) = x2 – 3x + x ; b. f(x) = x ; c. f(x) = sin x.cos x d. f(x) = 2ax + 3x Bài tập 2: Tìm nguyên hàm F(x) của các hàm số: 1 x2 5x 4 f x 2 f x x 4x , biết F(1) = 0 x 1 , biết F(0) = 1 a. b. Bài tập 3: Tìm nguyên hàm sau: dx dx 2 7 3 4 2 2 5 5 2xdx (2x 1) xdx (x 5) x dx x 1.xdx x(1 x )2 a. (3 2x) b. c. d. e. f. sinx dx 5 cotxdx g. cos x h. dx tanxdx m. sinx n. Bài tập 4: tìm các nguyên hàm sau: x sin2xdx (x 1)cos2xdx xe . xdx lnxdx x lnxdx e xdx a. b. c. d. e. f. BÀI TẬP VỀ NHÀ Bài tập 1: Tìm họ các nguyên hàm của các hàm số sau: 1 2x4 3 e x ) 2 2 2 2 a. f(x) = x b. f(x) = sin x.cos x c. f(x) = ex(2 + cos x d. f(x) = 4x + 3x Bài tập 2: Tìm nguyên hàm F(x) của các hàm số: x 10 1 f x 2 f x 2 x 5x 4 , biết F(2) = 3 x 5x 4 , biết F(0) = -1 a. b. Bài tập 3: tìm các nguyên hàm sau 2. 3x x dx x2 1 dx 3 xe . dx 2 5 2 x x 5 a. e. f. exdx tanxdx dx etgx 4 2 dx sin x cosxdx cos2 x tanxdx ex 3 p. cos2 x q. 1 x .dx g. h. m. cosx n. o. Bài tập 4: tìm các nguyên hàm sau lnxdx 2 (2x 3).sinxdx x cosxdx ln xdx x2 cos2xdx x a. b. c. d. e. dx 2 7 3 4 2 2x 1 b. (2x 1) xdx c. (x 5) x dx d.. PHẦN 2: TÍCH PHÂN A. KIẾN THỨC CẦN NẮM: I. Định nghĩa và tính chất của tích phân: b. * ĐN:. f ( x ) dx=F ( x ) ¿ba=F ( b ) − F ( a ) a. * Tính chất: a. +. f ( x ) dx=0 a. b. +. a. f ( x ) dx=− f ( x ) dx a. b. b. +. b. k . f ( x ) dx=k f ( x ) dx a. a.
<span class='text_page_counter'>(5)</span> b. +. c. b. ❑ ❑. f ( x ) dx= f ( x ) dx+ f ( x ) dx , ( a< c< b ) a b. a. c. b. b. + [ f ( x ) ± g ( x ) ] dx= f ( x ) dx ± g ( x ) dx a. a. a. II. Các phương pháp tính tích phân: 1 Phương pháp đổi biến số: b. * Đổi biến số dạng 1:. I = f ( u ( x ) ) .u❑ ( x ) dx=? a. + Đặt: t=u ( x ) ⇒ dt=u ( x ) dx + Đổi cận: x=b ⇒ t=u ( b ) x=a ⇒ t=u ( a ) ❑. u (b ). I = f ( t ) dt =F ( t ) ¿uu ((ba ))=?. + Khi đó:. u (a ). * Đổi biến số dạng 2: Nếu biểu thức dưới dấu tích phân có chứa: + + + +. π π ; 2 2 a ❑ π π ❑ x= ,t∈ − ; 2 2 ❑ Đặt: x −a ⇒ 2 2 cos t ❑❑ ❑ π π 2 2 x=a . tan t , t∈ − ; Đặt: x +a ⇒ 2 2 ❑ ❑ ❑ π π x 2+ a2 ⇒ Đặt: x=a . tan t , t ∈ − 2 ; 2. √ √ √. ❑. a − x ⇒ Đặt: 2. 2. ❑❑. [. x=a . sin t , t ∈ −. (. ]. ). (. (. ). ). b. 2 Phương pháp tính tích phân từng phần: * Công thức:. b b a. I = u .dv =u. v ¿ − v . du a. a. * Các dạng tích phân từng phần thường gặp: b P x .sin xdx a b P x .cos xdx a b x P x .e dx a b P x .a x dx / u P x du P x dx P x a Dạng 1: Ta đặt: ( : là đa thức ) b P x .ln xdx a ❑ u=ln x ⇒du=( ln x ) dx b ln x n dx x P x a Ta đặt: Dạng 2: ( : là đa thức ) B. BÀI TẬP: BÀI TẬP TRÊN LỚP Bài tập 1: Tính các tich phân sau: 2. 2. a. Tính. I cos2 xdx 0. 0. I sin3x.cos5xdx . b. Tính. . 2. 4. c. Tính 2. I (x2 3 x )dx 1. . x2 3x 2 x 1 I cosx dx I dx I 2 dx x 1 x 3 x 2 0 1 1 d. Tính e. Tính f. Tính.
<span class='text_page_counter'>(6)</span> Bài tập 2: Tính 5. a.. 4. 1. 2. (2x 1) dx. b.. 1. x. 1 xdx c.. 0. a.. 1. 1. x xe dx. (x 1)e2dx. 0. b.. 1. 1 x 1. xe. x. 2 x. dx. x e dx. f. g. g. BÀI TẬP VỀ NHÀ Bài tập 1Tính các tích phân sau: 0. 0. 2. a.Tính. x2 3x 3 I dx x 1 0. 20. .dx b.. 1. 2. sinx. e. .cosxdx. x.ln(2x 1)dx. (x 2)e. x.. a.. /2. e.. x(x sinx)dx . /2 e. i.. 1. e. 3. . g.. 1. /2. 2. 1. x2 2 x 1 I .dx x 1 c. Tính 2. f. Tính. I x x2 1dx 0. .dx d.. 1 3lnx.lnx .dx x. h.. d.. 0. 4. (2x 7)ln(x 1)dx. g.. 0. 0. 2. . 1 x dx xe 0. /4. ln(3x 1)dx. c.. 1 4sinx.cosdx 1. 1. 2. f.. 4. x(2 cos. 2. 0. 2. x 1)dx. 0. (3x 2)cosxdx. h.. (x cosx)sinxdx 0. 1. 1. (x x)lnxdx 1. x x2 sin dx 2 0. b.. dx. 6. 2x. x. c.. 0. e. 0 f. 0 Bài 3: Tính các tích phân sau : 0. h.. 0. 1 x2 .dx. 0. 0. I cos2x.cos3xdx .. 2. x. x cos 2dx. 2x. 0. cos xdx. 1. e.. 0. 3x I 2 dx x x 2 1 e. Tính. 2. 2x (x 1)e dx. d.. /2. 1. 1. 3. .dx. 1. 0. d. Tính Bài tập 2: tính. x2 1. . xe. x sinxdx. 1. b. Tính. 0. 0. /2. lnx dx 2 c. 1 x. 2. I sin xdx. (1 2x). h.. 0. 2. 1. a.. g.. cosx. 1 3sinx dx e. x 4 x (2e 1) .e dx. e. 0. d.. 0. 1. ln2 x dx x 0 1 e. f. Bài 3: Tính các tích phân sau: 3 sin xdx. 3. cos x sinxdx. e. . 4. 2. j.. x. ln(x 1)dx. 0. PHẦN 3: ỨNG DỤNG CỦA TÍCH PHÂN A. KIẾN THỨC CẦN NẮM: 1. Diện tích hình phẳng: a Diện tích hình phẳng giới hạn bởi 1 đường cong và trục hoành: Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y=f ( x ) , trục hoành, hai đường thẳng b. x=a , x=b. được tính theo công thức: S=|f ( x )| dx a. b Diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đường cong: ❑ Diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đồ thị hàm số y=f 1 ( x ) , y =f 2 ( x ) b. x=a , x=b. được tính bởi công thức: S=|f 1 ( x ) − f 2 ( x )|dx a. * Chú ý: Để tính diện tích trên ta làm như sau: + Giải PT : f 1 ( x ) − f 2 ( x )=0 trên đoạn (a; b). và hai đường thẳng.
<span class='text_page_counter'>(7)</span> + Giả sử PT có nghiệm đúng hai nghiệm là c1 , c2 (a; b), c1 c2 c1. b. + Khi đó:. c2. b. S f1 x f 2 x dx f1 x f 2 x dx f1 x f 2 x dx f1 x f 2 x dx a. a. c1. f1 x f 2 x dx a. c1. c2. c2. b. f1 x f 2 x dx . f x f x dx. c1. 1. 2. c2. 2. Thể tích khối tròn xoay: Thể tích khối tròn xoay sinh ra do hình phẳng giới hạn bởi các đường:. y=f ( x ) , trục hoành,. b 2 quay quanh trục Ox được tính bởi công thức: V =π . f ( x ) dx. x=a , x=b. a. 3) Ví dụ cụ thể: Ví dụ 1: Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi (P1): y = x2 –2 x, (P2) : y= x2 + 1 và các đường thẳng x = 0 ; x=2 . Giải + Tính f(x) - g(x) = x2 –2 x – (x2 + 1) = -2x -1 + Giải phương trình: x2 –2 x = x2 + 1 –2 x -1 = 0 x = -1/2 (loại) 2. 2. 2 2x 1dx 1 2x .dx x x. . . 2 0. 2 22 0 02 6 6. . . . 0 + Vậy S = 0 Ví dụ 2: Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi (P1): y = x2 –2 x , và (P2) y= x2 + 1 và các đường thẳng x = -1 ; x=2 . Giải + Tính f(x) - g(x) = x2 –2 x – (x2 + 1) = -2x -1 + Giải phương trình: x2 –2 x = x2 + 1 –2 x -1 = 0 x = -1/2 (nhận) 1 2. 2. S 2x 1dx 2x 1dx x x2. . 1 2. 1. . 1 2 0. x x2. . . 2 1 2. 1 1 2 1 1 2 2 2 0 0 2 2 2 2 2 2 . . . . . 1 1 1 25 26 13 6 4 4 4 4 4 2. Ví dụ 3: Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi (P1): y = x3 – x và (P2) y= x - x2 Giải + Tính f(x) - g(x) = x3 – x – (x - x2) = x3 + x2 -2x x 2 n x 0 n 3 2 x 1 n + Giải phương trình: x + x -2x = 0 + 0. 0. 1. 1. x4 x3 x4 x3 8 5 37 S x x 2x dx x x 2x dx x2 x2 4 3 2 4 3 0 3 12 12 2 0. . 3. 2. . . 3. 2. . Ví dụ 4: Tính thể tích của vật thể tròn xoay, sinh ra bởi mỗi hình phẳng giới hạn bởi các đường sau khi nó quay xung quanh trục Ox: x = –1 ; x = 2 ; y = 0 ; y = x2–2x Giải: Thể tích của vật thể tròn xoay cần tìm là :.
<span class='text_page_counter'>(8)</span> 2 x 4 2 18 V x2 2x dx x4 4x3 4x2 dx ( x 4 x 3 ) 1 5 3 1 1 = = 5 (đvtt) Ví dụ 5: Tính thể tích của vật thể tròn xoay, sinh ra bởi mỗi hình phẳng giới hạn bởi các đường sau x 4 ; y = 0 ; y = sinx khi nó quay xung quanh trục Ox: x =0 ; 1 V ( ) 2 4 2 (đvtt) Đs: 2. 2. . . . . 5. B. BÀI TẬP: BÀI TẬP TRÊN LỚP Bài 1: Tính diện tích hình phẳng : 1 y x3 x2, y = 0, x = 0, x = 3 3 a. 3 2 b. y x 3x ,và trục Ox 4 2 c. y x 2x 1 và trục Ox 2x 1 y , x 1 trục Ox, x=1 d. 2 2 e. y x 2x, y = 4x - x f. y lnx, y = 0, x = e 3. 2. y. 1 x 1 9. g. y x x và 3 3 A 1; 2 h. y x 1 và tiếp tuyến với y x 1 tại điểm Bài 2: Tính thể tích vật thể tròn xoay sinh ra bởi hình phẳng (H) khi nó quay quanh trục Ox x 1 y , y = 0, x = 0, x = - 2 x 2 a. 2 b. y 2x x , y = 0 x. . 2, y = 0, x = 0, x = 1 c. y xe d. y = x(4 – x), y = 0. e. y = cosx, y = 0, x = 0, x = 4 f. y = lnx , y = 0, x = 1, x = 2 2 g. y 2 1 x , y 0, x 1, x 1 BÀI TẬP VỀ NHÀ Bài 1: Tính diện tích hình phẳng 3 2 a. y x 3x và trục Ox 2 b. y x 1, x + y = 3 1 5 y x4 2x2 2 2 và trục Ox c. 2 c. y x 2, y = 3x 3 2 d. y x x x 1, y x 1. e.. y. 1 lnx ,y 0, x 1,x e x.
<span class='text_page_counter'>(9)</span> 3 2 f. (C ): y x 3x 6x 2 và tiếp tuyến của ( C ) tại điểm có hoành độ bằng 1. Bài 2: Tính thể tích vật thể tròn xoay sinh ra bởi hình phẳng (H) khi nó quay quanh trục Ox 2x 1 y , x 1 trục Ox, x=1 a. 2 b. y 2x x ,y 0 1 c. y = 3 x3 – x2, y = 0, x = 0, x = 3 y sinx, y 0, x , x 2 2 d. x 2 e. y x.e , y 0, x 1, x 2. f. y x 1, y 0, x 4 g. y = sin2x ; y = 0 ; x = 0 ; x = PHẦN 4: MỘT SỐ ĐỀ THI TN ( TỪ NĂM 2010 ĐẾN 2015 ) 1. 1) TNTHPT năm 2010: Tính tích phân sau:. 0. e. 2) TNTHPT năm 2011: Tính tích phân sau:. 2. I x 2 x 1 dx I 1. 4 5ln x dx x. ln 2. 3) TNTHPT năm 2012: Tính tích phân sau:. 2. I e x 1 .e x dx 0. 2. 4) TNTHPT năm 2013: Tính tích phân sau:. I x 1 cos xdx 0. 1. 5) TNTHPT năm 2014: Tính tích phân sau:. I 1 xe x dx 0. 1. 6) TNTHPT-QG năm 2015: Tính tích phân sau:. I x 3 e x dx 0.
<span class='text_page_counter'>(10)</span>