Phần 16b . NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN.
DANH MỤC CÔNG CỤ GIẢI TOÁN TRỰC TUYẾN MATHEMATICA WOLFRAM | ALPHA .
Giới thiệu .
Bạn đọc truy cập vào đường dẫn http://cohtrantmed.yolasite.com/widgets-tructuyen để sử dụng các widgets giải toán trực tuyến W|A Mathematica theo chỉ mục trong danh sách dưới đây .
Những widgets này đã được tác giả sắp xếp theo từng môn học và cấp lớp theo ký hiệu như sau :
D : Đại số . Ví dụ D8.1 widget dùng cho Đại số lớp 8 , mục 1 - Khai triển , rút gọn biểu thức đại số .
H : Hình học . Ví dụ H12.3 widget dùng cho Hình học lớp 12 , mục 3 - Viết phương trình tham số của đường thẳng trong không gian .
G : Giải tích . Ví dụ : G11.7 widget dùng cho Giải tích lớp 11 , mục 7 - Tính đạo hàm cấp cao của hàm số
GI : Giải tích cao cấp I . Ví dụ GI.15 widget dùng cho Giải tích cao cấp I , mục 15 - Khai triển hàm số bằng đa thức TAYLOR
GII : Giải tích cao cấp II .
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
ĐẠI SỐ 8
D8.1 Khai triển , rút gọn biểu thức đại số
D8.2 Rút gọn phân thức
D8.3 Phân tích thừa số
D8.4 Nhân 2 đa thức
D8.5 Khai triển tích số ( có thể dùng để khai triển Newton )
D8.6 Phân tích thừa số
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
ĐẠI SỐ 10
D10.1 Giải phương trình nguyên Diophante
D10.2 Giải phương trình tuyệt đối
D10.3 Giải phương trình chứa tham số
D10.4 Giải phương trình đại số
D10.5 Giải phương trình từng bước
D10.6 Giải bất phương trình minh hoạ bằng đồ thị
D10.8 Tính giá trị biểu thức hàm số
D10.9 Giải bất phương trình đại số và minh hoạ bằng đồ thị
D10.10 Giải bất phương trình đại số - tìm miền nghiệm
D10.11 Giải phương trình đại số
D10.12 Giải phương trình vô tỷ
D10.13 Giải phương trình minh hoạ từng bước
D10.14 Giải phương trình dạng hàm ẩn
D10.15 Giải hệ thống phương trình tuyến tính , phi tuyến
D10.16 Giải hệ phương trình
D10.17 Vẽ miền nghiệm của bất phương trình đại số
D10.19 Tối ưu hoá hàm 2 biến với các ràng buộc
D10.20 Tìm giao điểm của đồ thị hàm số và trục hoành Ox , trục tung Oy
HÌNH HỌC 10
H10.1 Tính diện tích tam giác trong hệ toạ độ Oxy
H10.3 Khảo sát conic ( đường tròn , Ellipse , Parabola , Hyperbola )
H10.2 Tính khoảng cách từ 1 điểm đến đường thẳng trong Oxy
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
ĐẠI SỐ 11
D11.1 Thuật chia Euclide dùng cho số và đa thức ( HORNER )
D11.2 Tính tổng nghịch đảo của n số tự nhiên
D11.6 Khai triển nhị thức Newton
GIẢI TÍCH 11
G11.1 Tính gíá trị một chuỗi số theo n
G11.2 Đa thức truy hồi
G11.3 Khảo sát tính hội tụ của chuỗi số
G11.4 Tính giới hạn của chuỗi số khi $n \rightarrow \infty$
G11.5 Tìm hàm số ngược của hàm số cho trước
G11.6 Tìm đạo hàm của hàm số hợp - giải thích
G11.7 Tính đạo hàm cấp cao của hàm số
G11.8 Tìm giới hạn của hàm số
G11.9 Tìm giới hạn của hàm số
G11.10 Tính đạo hàm hàm số có dạng U/V
G11.11 Tìm đạo hàm của hàm số cho trước
G11.12 Tìm đạo hàm của hàm số cho trước
G11+12.1 Tính đạo hàm ,tích phân , giới hạn , vẽ đồ thị
LƯỢNG GIÁC 11
L11.1 Giải phương trình lượng giác
L11.2 Giải phương trình lượng giác trên một đoạn
L11.3 Tìm chu kỳ của hàm số tuần hoàn
L11.4 Khai triển công thức lượng giác
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
ĐẠI SỐ 12
D12.1 Cấu trúc của số phức
D12.1 Giải phương trình mũ
D12.3 Giải phương trình chứa tham số
D12.4 Giải phương trình bất kỳ ( Bậc 2 , 3 , ... , mũ , log , căn thức )
D12.5 Giải phương trình mũ
GIẢI TÍCH 12
G12.1 Vẽ đồ thị biểu diễn phương trình
G12.2 Khảo sát hàm số hữu tỷ
G12.3 Vẽ đồ thị trong toạ độ cực (Polar)
G12.4 Tìm cực trị của hàm số
G12.5 Vẽ đồ thị hàm số 2D
G12.6 Tìm đạo hàm cấp 2 của hàm số
G12.7 Vẽ nhiều hàm số - Basic plot. To plot two or more functions, enter {f1(x), f2(x),...}
G12.8 Tìm điểm uốn của hàm số cho trước
G12.9 Tìm nghiệm của các phương trình y = 0 , y ' = 0 , y " = 0
G12.10 Tính tích phân bất định
G12.11 Tính tích phân bất định minh hoạ từng bước
G12.12 Tính tích phân bất định minh hoạ từng bước
G12.13 Tìm đường tiệm cận của hàm số
G12.14 Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi 2 đường cong (C1) , (C2)
G12.15 Tìm giao điểm của hàm số đa thức và trục hoành Ox - Vẽ đồ thị .
G12.16 Tính thể tích vật thể tròn xoay giới hạn bởi (C1) , (C2)
G12.17 Vẽ đồ thị hàm số ( có đường tiệm cận )
G12.18 Vẽ đồ thị 2D , 3D
G12.19 Tìm hoành độ giao điểm giữa 2 đường cong (C1) , (C2)
G12.20 Vẽ đường cong tham số 3D
G12.21 Tính diện tich mặt tròn xoay
G12.22 Tích thể tích vật tròn xoay (C) , trục Ox , x =a , x= b
G12.23 Thể tích vật tròn xoay
G12.24 Tích thể tích vật tròn xoay (C1) , (C2) , trục OX , x = a , x = b
G12.25 Khảo sát hàm số đơn giản
G12.26 Tìm cực trị của hàm số
G12.27 Tìm nguyên hàm của hàm số
G12.28 Tính tích phân xác định
HÌNH HỌC 12
H12.1 Tính khoảng cách 2 điểm trong 2D , 3D
H12.2 Viết phương trình mặt phẳng qua 3 điểm trong không gian
H12.3 Viết phương trình tham số của đường thẳng trong không gian
H12.4 Tìm công thức thể tích , diện tích hình không gian
H12.5 Vẽ đồ thị 2D , mặt 3D
H12.6 Tích có hướng 2 vector
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
GIẢI TÍCH CAO CẤP
GI.1 Vẽ đồ thị , mặt 3D
GI.2 Vẽ đồ thị , mặt 3D
GI.3 Tích phân 2 lớp
GI.5 Tích phân kép
GI.6 Tích phân bội 3
GI.7 Tích phân bội 3
GI.8 Tích phân suy rộng
GI.9 Chuỗi và dãy số
GI.10 Các bài toán cơ bản trong vi tích phân
GI.11 Vẽ hàm từng khúc ( piecewise ) - dùng để xét tính liên tục của hàm số
GI.12 Tính đạo hàm và tích phân một hàm số cho trước
GI.13 Vẽ đồ thị hàm số trong hệ toạ độ cực
GI.14 Tính đạo hàm riêng
GI.15 Khai triển hàm số bằng đa thức TAYLOR
GI.16 Tính tổng chuỗi số n = 1...$\infty$
GI.17 Vẽ đồ thị 3 hàm số
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Bài viết sau đây mô tả các khái niệm toán học và hướng dẫn tính toán chi tiết bằng công cụ trực tuyến , bạn đọc có thể tham khảo những nội dung chính yếu được đề cập đến trong giáo trình toán phổ thông cùng với các ví dụ minh họa .
Một số website hữu ích phục vụ cho việc giảng dạy và học tập môn toán :
http://quickmath.com/
http://analyzemath.com/
http://www.intmath.com/
http://www.mathportal.org
https://www.mathway.com/
https://www.symbolab.com/
http://www.graphsketch.com/
http://www.meta-calculator.com/online/?home
http://cohtrantmed.yolasite.com/widgets-tructuyen
https://www.geekandnerd.org/edu-courses/
16. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN . Các khái niệm .
16.2 Phương pháp tính tích phân .
16.2.1 Tính tích phân xác định $\int_{a}^{b} f(x)dx$
a. Tính tích phân xác định theo công thức Newton - Leibnitz .
Hàm số $Y =F(x)$ gọi là nguyên hàm của $y=f(x)$ thì $F'(x)=f(x)$ với $y=f(x)$ liên tục trên K , $a,b \in K$
Nếu hàm số $y=f(x)$ có nguyên hàm $Y =F(x)$ trên K , $a,b \in K$ thì $\int_{a}^{b} f(x)dx = F(b)-F(a)$
Ví dụ 1. Tính các tích phân xác định sau
$I_1=\int_{4}^{9} \sqrt{x}dx $ $I_2=\int_{1}^{4} \frac{1}{x}dx $
$I_5=\int_{1}^{2} (1-x)^4dx $ $I_6=\int_{0}^{1} e^{3-2x}dx $
Lời giải
*$I_1=\int_{4}^{9} \sqrt{x}dx $
Xét tích phân bất định sau $I_1=\int \sqrt{x}dx = \int x^{1/2} dx = 2/3 x^{3/2}+C$
Xem https://goo.gl/ZLsGZJ
Vậy $I_1=\int_{4}^{9} \sqrt{x}dx = 2/3 x^{3/2}|{4}^{9}= 2/3 [ 9^{3/2}- 4^{3/2}]=38/3$
Xem https://goo.gl/Mbjz3n
*$I_2=\int_{1}^{4} \frac{1}{x}dx $
Xét tích phân bất định sau $I_2= \int \frac{1}{x}dx = Ln|x|+C$
Xem https://goo.gl/mSsk21
Vậy $I_2=\int_{1}^{4} \frac{1}{x}dx = Ln|x||{1}^{4}=Ln4-Ln1=Ln4$
Xem https://goo.gl/g64SB4
Các ví du sau xem ở phần b.
b. Áp dụng các công thức tích phân cơ bản .
@ Nhân (chia , bình phương) được cứ nhân (chia , bình phương)
Ví dụ 2.
*Tính $I=\int (1-x)^4dx $ (BDCB)
Khai triển biểu thức tích phân $(1-x)^4 = x^4 - 4 x^3 + 6 x^2 - 4 x + 1$
$I=\int (1-x)^4 dx = \int [ x^4 - 4 x^3 + 6 x^2 - 4 x + 1]dx = x^5/5 - x^4 + 2 x^3 - 2 x^2 + x + C$
*Tính $I=\int ( x+1)(\sqrt{x}+x^2)dx $ (NDCN)
Khai triển biểu thức tích phân $( x+1)(\sqrt{x}+x^2) = x^{3/2} + x^3 + x^2 + \sqrt{x}$
$I=\int ( x+1)(\sqrt{x}+x^2)dx = \int [x^{3/2} + x^3 + x^2 + \sqrt{x}]dx = 2/5 x^{5/2} + 2/3 x^{3/2} + x^4/4 + x^3/3 + C$
*Tính $I=\int ( x^2+x+1)/x dx $ (CDCC)
Khai triển biểu thức tích phân $ (x^2+x+1)/x =x+1+1/x$
$I=\int ( x^2+x+1)/x dx = \int [x+1+1/x]dx = x^2/2+x+Lnx +C $
*Tính $I=\int 2^x ( 3^x + 2^{-x}/cos^2x) dx $ (NDCN)
Khai triển biểu thức tích phân $ 2^x ( 3^x + 2^{-x}/cos^2x)=6^x+1/cos^2x$
$I=\int 2^x ( 3^x + 2^{-x}/cos^2x) dx = \int [6^x+1/cos^2x] dx = 6^x/Ln6 +tanx+C $
*Tính $I=\int (x^2+2x+5)/(x+1) dx $ (CDCC)
Khai triển biểu thức tích phân $ (x^2+2x+5)/(x+1) =x + 1 + 4/(x + 1)$ Dùng bảng chia Horner
$I=\int (x^2+2x+5)/(x+1) dx = \int [x + 1 + 4/(x + 1)] dx = 1/2 x^2 +x+ 4 Ln|x + 1| + C $
*Tính $I=\int (sin(x/2)+cos(x/2))^2 dx $ (BDCB)
Khai triển biểu thức tích phân $ (sin(x/2)+cos(x/2))^2 =1+sinx$
$I=\int (sin(x/2)+cos(x/2))^2 dx = \int [1+sinx] dx = x-cosx +C $
@ Không nhân (chia , bình phương) được, dùng U.V hoặc U/V (công thức tích phân từng phần )
Ví dụ 3.
*Tính $I=\int xsinx dx $ (KNDXU.V)
Công thức tích phân từng phần $u=x , dv = sinxdx$ ta có $du=dx , v=\int dv = \int sinxdx =-cosx$
$I=\int xsinx dx = uv - \int vdu=-xcosx - \int (-cosx)dx=-xcosx + sinx +C$
*Tính $I=\int x/e^x dx $ (KCDXU/V)
Công thức tích phân từng phần $u=x , dv = 1/e^x dx$ ta có $du=dx , v=\int dv = \int 1/e^xdx =-e^{-x}$
$I=\int x/e^x dx = uv - \int vdu=-x.e^{-x} - \int (-e^{-x})dx=-e^{-x} (x + 1) +C$
@ Dùng các công thức lượng giác
*Tính $I=\int sinx (2cosx + sin3x) dx $ (NDCN)
Công thức lượng giác $ sinx (2cosx + sin3x) = sin2 x + 1/2.cos2 x - 1/2.cos4 x$ (dùng công thức nhân và công thức biến đổi tổng - tích )
$I=\int sinx (2cosx + sin3x) dx = \int (sin2 x + 1/2.cos2 x - 1/2.cos4 x)dx =1/4 sin2 x - 1/8 sin4 x - 1/2 cos2 x +C$
*Tính $I=\int \frac {5tanx.cos^3x + 4}{cos^2x} dx $ (CDCC)
Công thức lượng giác $ \frac {5tanx.cos^3x + 4}{cos^2x} = 5tanx.cosx + 4 /cos^2x = 5sinx+4/cos^2x$ (dùng công thức cơ bản )
$I=\int \frac {5tanx.cos^3x + 4}{cos^2x} dx = \int (5sinx + 4 /cos^2x)dx =-5cosx + 4 tanx +C$
*Tính $I=\int cosx(sinx + 2cosx) dx $ (NDCN)
Công thức lượng giác $cosx(sinx + 2cosx) =sinxcosx + 2 cos^2 x = 1/2 sin2 x + 1 + cos2 x$ (dùng công thức nhân )
$I=\int cosx(sinx + 2cosx) dx = \int ( 1/2 sin2 x + 1 + cos2 x)dx =-1/4cos 2x +x + 1/2sin2x +C$
*Tính $I=\int (sinx + 2cosx)^2 dx $ (BDCB)
Khai triển $(sinx + 2cosx)^2 =sin^2x + 4 cos^2x + 4 sinx.cosx =2sin2x + 3cos^2x + 1 = 2sin2x+1+3/2(1+cos2x)$
$=2sin2x + 5/2 + 3/2cos2x $ (dùng công thức nhân và hạ bậc )
$I=\int (sinx + 2cosx)^2 dx = \int (2sin2x + 5/2 + 3/2cos2x )dx $ Vậy $I = 5/2x - cos2x + 3/4 sin 2x +C$
*Tính $I=\int (sin^4x + cos^4x) dx $ (NDCN)
Công thức lượng giác $sin^4x + cos^4x=1-2sin^2xcos^2x=1-1/2(2sinxcosx)^2=1-1/2sin^22x$ (dùng công thức nhân )
$sin^4x + cos^4x=1-1/4(1-cos4x) = 3/4+1/4cos4x$ (dùng công thức hạ bậc )
$I=\int (sin^4x + cos^4x) dx = \int (3/4+1/4cos4x)dx =3/4.x + 1/16sin4x +C$
@ Thay đổi biến vi phân (biến đổi $dx$ thành $du$ )
Ví dụ 5.
*$I_3=\int_{1}^{6} \sqrt{x+3}dx $ (TDBVP)
Xét tích phân bất định sau
$I_3=\int \sqrt{x+3}dx $ thay đổi biến vi phân $dx = d(x+3)$ , ta có
$I_3=\int \sqrt{x+3}dx = \int \sqrt{x+3}d(x+3)= \int (x+3)^{1/2}d(x+3)=2/3. (x+3)^{3/2}+C$
Vậy
$I_3=\int_{1}^{6} \sqrt{x+3}dx = 2/3. (x+3)^{3/2}|_{1}^{6}=2/3.[(6+3)^{3/2}-(1+3)^{3/2}]=38/3$
Xem https://goo.gl/xkh1CL
*$I_4=\int_{0}^{4} \frac{1}{2x+1}dx $ (TDBVP)
Xét tích phân bất định sau
$I_4=\int_{0}^{4} \frac{1}{2x+1}dx $ thay đổi biến vi phân $dx = 1/2d(2x+1)$ , ta có
$I_4=\int \frac{1}{2x+1}dx =\int \frac{1}{2x+1}. 1/2d(2x+1)=1/2 \int \frac{1}{2x+1}.d(2x+1)=1/2.ln|2x+1| +C$
Vậy
$I_4=\int_{0}^{4} \frac{1}{2x+1}dx = 1/2. ln|2x+1| |_{0}^{4}=Ln3 $
Xem https://goo.gl/LNKfKm
$I_4=\int_{0}^{4} \frac{1}{2x+1}dx $ thay đổi biến vi phân $dx = 1/2d(2x+1)$ , ta có
$I_4=\int \frac{1}{2x+1}dx =\int \frac{1}{2x+1}. 1/2d(2x+1)=1/2 \int \frac{1}{2x+1}.d(2x+1)=1/2.ln|2x+1| +C$
Vậy
$I_4=\int_{0}^{4} \frac{1}{2x+1}dx = 1/2. ln|2x+1| |_{0}^{4}=Ln3 $
Xem https://goo.gl/LNKfKm
Viết lại $I=\int (x-1)^4dx $
Thay đổi biến vi phân $ dx = d(x-1)$ ta có $I=\int (x-1)^4dx =\int (x-1)^4d(x-1) $
$I=1/5.(x-1)^5+C$
*Tính $I=\int e^{3-2x}dx $ (TDBVP)
Thay đổi biến vi phân $ dx = -1/2d(3-2x)$ ta có $I=\int e^{3-2x} dx =\int -1/2 e^{3-2x}.d(3-2x) $
$I=-1/2.e^{3-2x}+C$
c. Một số công thức tích phân bất định phức tạp .
Ví dụ 6 . Tính các tích phân bất định sau
*Tính $I=\int \frac{dx}{sin(3x+2)} $ (TPBDPT)
Áp dụng công thức TPBDPT
$I= 1/3 [Ln|sin(3 x/2 + 1)| - Ln|cos(3 x/2 + 1)|] + C=1/3Ln|tan(3x/2+1)|+C$
*Tính $I=\int \frac{dx}{\sqrt{x^2+1}} $ (TPBDPT)
Áp dụng công thức TPBDPT
$I=Ln|\sqrt{x^2 + 1} + x| +C$
Xem https://goo.gl/q1eMrd
*Tính $I=\int \sqrt{x^2-1} $ (TPBDPT)
Áp dụng công thức TPBDPT
$I=1/2.x .\sqrt{x^2 - 1} - 1/2 .Ln|\sqrt{x^2 - 1} + x| + C$
Xem https://goo.gl/M7YdKS
16.2.2 Các phương pháp tính tích phân xác định $\int_{a}^{b} f(x)dx$
a. Phương pháp đổi biến số .
@ Tích phân đổi biến loại 1 . (DB1)
Ghi nhớ :
" Cái gì đạo hàm gần giống bên ngoài thì đặt nó = u "
Đặt u = ruột , tính du = ... dx , đổi cận
Ví dụ 7. Tính các tích phân xác định sau
*Tính $I=\int_{1}^{2} (1-x)^4dx $ (DB1)
Viết lại $I=\int_{1}^{2} (x-1)^4dx $
Đặt $ u = x-1 ; du =dx $ đổi cận $x=1 \Rightarrow u = 0$ , $x=2 \Rightarrow u = 1$
$I= \int_{0}^{1} u^4du = 1/5.u^5|_{0}^{1}=1/5$
*Tính $I=\int_{0}^{1} e^{3-2x}dx $ (DB1)
Đặt $ u = 3-2x ; du =-2dx ; dx = -1/2du $ đổi cận $x=0 \Rightarrow u = 3$ , $x=1 \Rightarrow u = 1$
$I= \int_{3}^{1} -1/2 e^{u}du = -1/2. e^{u}|_{3}^{1}=1/2 e (e^2 - 1)≈8.6836$
*Tính $I=\int_{\pi/6}^{\pi/2} cotxdx $ (DB1)
Viết lại $I=\int_{\pi/6}^{\pi/2} \frac{cosx}{sinx}dx $
Đặt $ u = sinx ; du =cosxdx $ đổi cận $x= \pi/6 \Rightarrow u = sin(\pi/6)=1/2$ , $x=\pi/2 \Rightarrow u = sin(\pi/2)=1$
$I= \int_{1/2}^{1} \frac{1}{u} du = Ln|u||_{1/2}^{1}= Ln2 ≈0.69315$
*Tính $I=\int_{0}^{4} x.\sqrt{x^2+9} dx $ (DB1)
Đặt $ u = x^2+9 ; du =2xdx ; du/2=xdx$ đổi cận $x=0 \Rightarrow u =9$ , $x=4 \Rightarrow u = 25$
$I= \int_{9}^{25} \sqrt{u}.1/2. du = 1/2.u^{3/2}.2/3|_{9}^{25}= 1/3 u^{3/2}|_{9}^{25}= 98/3≈32.667$
*Tính $I=\int_{0}^{Ln2} \frac{e^x}{e^x+1} dx $ (DB1)
Đặt $ u = e^x+1 ; du =e^xdx $ đổi cận $x=0 \Rightarrow u =2$ , $x=Ln2 \Rightarrow u = 3$
$I= \int_{2}^{3} \frac{du}{u}= Ln|u| |_{2}^{3}= Ln|3/2|$
*Tính $I=\int_{0}^{\pi/2} sinx.\sqrt{1+cosx} dx $ (DB1)
Đặt $ u = 1+cosx ; du =-sinxdx ; -du=sinxdx$ đổi cận $x=0 \Rightarrow u =2$ , $x=\pi/2 \Rightarrow u = 1$
$I= \int_{2}^{1} \sqrt{u}.(- du) = -2/3 u^{3/2}|_{2}^{1}=2/3 (2 \sqrt{2} - 1)≈1.2190 $
@ Tích phân đổi biến loại 2 . (DB2)
Ghi nhớ :
" Cái gì đạo hàm khác bên ngoài thì đặt u = toàn bộ "
Đặt u = vỏ & ruột , lũy thừa phá căn , giải ngược , vi phân 2 vế , tính dx = ... du , đổi cận
Ví dụ 8. Tính các tích phân xác định sau
*Tính $I=\int_{0}^{1} x. \sqrt{1-x} dx $ (DB2)
Đặt $ u = \sqrt{1-x} ;u^2=1-x ; x=1-u^2 ; -2udu =dx $ đổi cận $x=0 \Rightarrow u = 1$ , $x=1 \Rightarrow u = 0$
$I= \int_{1}^{0} (1-u^2).u(-2udu) = \int_{0}^{1} (1-u^2).2u^2du = \int_{0}^{1} (2u^2-2u^4)du = 2/3.u^3-2/5u^5|_{0}^{1}== 4/15≈0.266667$
*Tính $I=\int_{0}^{3} \frac {x^3}{\sqrt{x^2+16}} dx $ (DB2)
Viết lại $I=\int_{0}^{3} \frac {x^2}{\sqrt{x^2+16}} xdx $
Đặt $ u = \sqrt{x^2+16} ;u^2=x^2+16 ; x^2=u^2 -16 ; udu =xdx $ đổi cận $x=0 \Rightarrow u = 4$ , $x=3 \Rightarrow u = 5$
$I= \int_{4}^{5} \frac {u^2-16}{u}.udu) = \int_{4}^{5} (u^2-16) du = 1/3u^3-16u||_{4}^{5} = = 13/3≈4.3333$
*Tính $I=\int_{0}^{\pi/2} \frac{sin(x-\pi/2)Ln(1+sinx)}{1+sinx} dx $ (DB2)
Viết lại $I=\int_{0}^{\pi/2} - \frac{ cosx.Ln(1+sinx)}{1+sinx} dx $
Đặt $ u = Ln(1+sinx) ; e^u=1+sinx ; e^udu = cosxdx $ đổi cận $x=0 \Rightarrow u = 0$ , $x=\pi/2 \Rightarrow u = Ln2$
$I= \int_{0}^{Ln2} - \frac{u.e^u}{e^u}du = \int_{0}^{Ln2} (-u) du = -u^2/2||_{0}^{Ln2} = -1/2 Ln^2(2)≈-0.24023$
@ Tích phân đổi biến loại 3 . (DB3)
Ghi nhớ :
" Dành cho các dạng hàm số vô tỷ hoặc hữu tỷ - lượng giác hóa "
Dạng $k^2-X^2$ đặt $X= ksint$
Tính $dX=kcostdt$ , đổi cận
Dạng $k^2+X^2$ đặt $X= ktant$
Tính $dX= \frac{k}{cos^2t}dt$ , đổi cận
Tính $dX= \frac{ksint}{cos^2t}dt$ , đổi cận
Ví dụ 9. Tính các tích phân xác định sau
Đặt $ x =2sint ; dx=2costdt$ đổi cận $x=0 \Rightarrow t = 0$ , $x=2 \Rightarrow t = \pi/2$
$I= \int_{0}^{\pi/2} 1/ \sqrt{4-4sin^2t} .2costdt = \int_{0}^{pi/2} dt = t|_{0}^{\pi/2}= π/2≈1.5708$
*Tính $I=\int_{0}^{3/2} 1/ (9+4x^2) dx $ (DB3)
Đặt $ x =3/2 tant ; dx= 3/2 \frac{1}{cos^2t} dt$ đổi cận $x=0 \Rightarrow t = 0$ , $x=3/2 \Rightarrow t = \pi/4$
$I= \int_{0}^{\pi/4} \frac{1}{9+9tan^2t} . 3/2 \frac{1}{cos^2t} dt = 3/18 \int_{0}^{\pi/4} dt = t|_{0}^{\pi/4}= π/24≈0.13090 $
Xem https://goo.gl/knxPgr
*Tính $I=\int_{1}^{2} 1/ (x. \sqrt{x^2-1}) dx $ (DB3)
Đặt $ x =1/cost ; dx= \frac{sint}{cos^2t} dt$ đổi cận $x=1 \Rightarrow t = 0$ , $x=2 \Rightarrow t = \pi/3$
$I= \int_{0}^{\pi/3} \frac{1}{1/cost . \sqrt{1/cos^2t-1}} .\frac{sint}{cos^2t} dt =\int_{0}^{\pi/3} dt= t|_{0}^{\pi/3}= \pi/3 ≈ 1.0472$
Xem https://goo.gl/knxPgr
b. Phương pháp tích phân từng phần .
@ Áp dụng cho tích phân có đuôi lượng giác $sinkxdx , coskxdx$
Ghi nhớ :
" U đầu , dV đuôi "
Đặt $u =... (x) \Rightarrow du = ...dx$ ( u biểu thức chứa x )
$dv = sinkxdx \Rightarrow v= \int dv = \int sinkx dx = -1/k. coskx$ (dv biểu thức chứa hàm lượng giác .dx )
Hoặc
$dv = coskxdx \Rightarrow v= \int dv = \int coskx dx = 1/k. sinkx$
Khi đó
$I= uv - \int vdu$
Ví dụ 10. Tính các tích phân xác định sau
Đặt $u =x \Rightarrow du = dx$ ( u biểu thức chứa x )
$dv = cosxdx \Rightarrow v= \int dv = \int cosx dx = sinx$ (dv biểu thức chứa $cosx.dx$ )
Khi đó
$I= uv - \int vdu = xsinx - \int sinxdx= xsinx + cosx +C$
Dùng widget G12.II.1 TICH PHAN BAT DINH - NGUYEN HAM https://goo.gl/f2Geaw
@ Áp dụng cho tích phân có đuôi hàm mũ $e^{kx}dx , a^{kx}dx$
Ghi nhớ :
" U đầu , dV đuôi "
Đặt $u =... (x) \Rightarrow du = ...dx$ ( u biểu thức chứa x )
$dv = e^{kx}dx \Rightarrow v= \int dv = \int e^{kx} dx = 1/k. e^{kx}$ (dv biểu thức chứa hàm mũ .dx )
Hoặc
$dv = a^{kx}dx \Rightarrow v= \int dv = \int a^{kx} dx = \frac{a^{kx}}{klna}$
Khi đó
$I= uv - \int vdu$
*Tính $I=\int x. e^x dx $ (TP)
Đặt $u =x \Rightarrow du = dx$ ( u biểu thức chứa x )
$dv = e^xdx \Rightarrow v= \int dv = \int e^x dx = e^x$ (dv biểu thức chứa $e^x.dx$ )
Khi đó
$I= uv - \int vdu = xe^x - \int e^xdx= xe^x - e^x +C$
@ Áp dụng cho tích phân có đuôi hàm logarith $lnxdx , log_axdx$
Ghi nhớ :
" U log , dV còn lại "
Đặt $u =lnx \Rightarrow du = 1/x dx$ ( u biểu thức chứa hàm log )
$dv = ... dx \Rightarrow v= \int dv = \int ... dx $ (dv biểu thức còn lại chứa dx )
Hoặc
$u = log_ax \Rightarrow du= \frac{1}{xlna} dx$
Khi đó
$I= uv - \int vdu$
*Tính $I=\int lnx dx $ (TP)
Đặt $u =lnx \Rightarrow du = 1/x dx$ ( u biểu thức chứa lnx )
$dv = dx \Rightarrow v= \int dv = \int dx = x$ (dv biểu thức còn lại chứa dx )
Khi đó
$I= uv - \int vdu = xlnx - \int x.1/x dx= xlnx - x +C$
Trần hồng Cơ
Ngày 15/11/2016
-------------------------------------------------------------------------------------------
Even in darkness light dawns for the upright, for those who are gracious and compassionate and righteous.
Psalm 112:4
Mục-đích của sự răn-bảo, ấy là sự yêu-thương, bởi lòng tinh-sạch, lương-tâm tốt và đức-tin thật mà sanh ra.
I Ti-mô-thê 1:5
