-
Thông tin
-
Quiz
Các kĩ thuật xử lý tích phân – Trần Đình Cư Toán 12
Các kĩ thuật xử lý tích phân – Trần Đình Cư Toán 12 được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn học sinh cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!
Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng 199 tài liệu
Toán 12 3.9 K tài liệu
Các kĩ thuật xử lý tích phân – Trần Đình Cư Toán 12
Các kĩ thuật xử lý tích phân – Trần Đình Cư Toán 12 được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn học sinh cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!
Chủ đề: Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng 199 tài liệu
Môn: Toán 12 3.9 K tài liệu
Thông tin:
Tác giả:











































































Tài liệu khác của Toán 12
Preview text:
CÁC LỚP TOÁN THẦY CƯ- TP HUẾ KĨ SĐT: 0834 332133 THUẬT XỬ LÝ TOÁN TÍCH 12 PHÂN BINH PHÁP LƯU HÀNH NỘI BỘ
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN
CÁC KĨ THUẬT XỬ LÝ TÍCH PHÂN
BÀI 2. TÍCH PHÂN .......................................................................................................................................... 2
A. KIẾN THỨC SÁCH GIÁO KHOA CẦN NẮM .............................................................................................. 2
B. PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN TRẮC NGHIỆM ................................................................ 3
Dang 1: Tích phân hữu tỉ ........................................................................................................................................ 3
1. Phương pháp .................................................................................................................................................... 3
2. Các ví dụ rèn luyện kĩ năng .............................................................................................................................. 4
3. Bài tập rèn luyện tốc độ .................................................................................................................................... 7
Dạng 2: Tích phân có chưa căn thức ................................................................................................................... 10
1. Phương pháp .................................................................................................................................................. 10
2. Các ví dụ rèn luyện kĩ năng ............................................................................................................................ 11
3. Bài tập rèn luyện tốc độ .................................................................................................................................. 14
Dạng 3: Tích phân lượng giác .............................................................................................................................. 18
1. Phương pháp .................................................................................................................................................. 18
2. Các ví dụ rèn luyện kĩ năng ............................................................................................................................ 20
3. Bài tập rèn luyện tốc độ .................................................................................................................................. 24
Dạng 4: Tích phân từng phần ............................................................................................................................... 27
1. Phương pháp .................................................................................................................................................. 27
2. Các ví dụ rèn luyện kĩ năng ............................................................................................................................ 27
3. Bài tập rèn luyện tốc độ .................................................................................................................................. 32
Dạng 5: Tích phân chứa dấu giá trị tuyệt đối ...................................................................................................... 38
1. Phương pháp .................................................................................................................................................. 38
2. Các ví dụ rèn luyện kĩ năng ............................................................................................................................ 39
3. Bài tập rèn luyện tốc độ .................................................................................................................................. 42
Dạng 6: Tích phân siêu việt .................................................................................................................................. 44
1. Phương pháp .................................................................................................................................................. 44
2. Các ví dụ rèn luyện kĩ năng ............................................................................................................................ 44
3. Bài tập rèn luyện tốc độ .................................................................................................................................. 48
Dạng 7: Tích phân hàm ẩn ................................................................................................................................... 54
1. Phương pháp .................................................................................................................................................. 54
2. Các ví dụ rèn luyện kĩ năng ............................................................................................................................ 56
3. Bài tập rèn luyện tốc độ .................................................................................................................................. 61
Dạng 8: Bất đẳng thức tích phân .......................................................................................................................... 67
1. Phương pháp .................................................................................................................................................. 67
2. Các ví dụ rèn luyện kĩ năng ............................................................................................................................ 68
3. Bài tập rèn luyên tốc độ .................................................................................................................................. 70
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 1
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN BÀI 2. TÍCH PHÂN
A. KIẾN THỨC SÁCH GIÁO KHOA CẦN NẮM
I. KHÁI NIỆM TÍCH PHÂN 1. Định nghĩa tích phân
Cho f x là hàm số liên tục trên đoạn a,b.
Giả sử Fx là một nguyên hàm của f x trên đoạn a,b.
Hiệu số Fb Fa được gọi là tích phân từ a đến b (hay tích phân xác định trên đoạn a,b của hàm số b
f x , kí hiệu là f xdx. a
Ta còn dùng kí hiệu Fx b để chỉ hiệu Fb Fa a . Vậy
b f x dx Fx b F b ( ) ( ) F(a). a a b
Ta gọi là dấu tích phân, a là cận dưới, b là cận trên, fxdx là biểu thức dưới dấu tích phân và fx là a
hàm số dưới dấu tích phân. Chú ý:
Trong trường hợp a b hoặc a b, ta quy ước a b a
f (x)dx 0; f (x)dx
f (x)dx. a a b Nhận xét b b b
Tích phân của hàm số f từ a đến b có thể kí hiệu bới f (x)dx hoặc f (u)du hoặc f (t)dt.Tích phân a a a
chỉ phụ thuộc vào hàm số f và các cận a,b mà không phụ thuộc vào biến số x hay t.
Ý nghĩa hình học của tích phân: Nếu hàm số f x liên tục và không âm trên đoạn a,b , thì tích b
phân f (x)dx là diện tích S của hình thang cong giới hạn bởi đồ thị của fx, trục Ox và hai đường a b
thẳng x a,x b. Vậy S f xdx. a
II. TÍNH CHẤT CỦA TÍCH PHÂN b b
Tính chất 1: kf (x)dx
k f (x)dx. (k: const) a a b b b
Tính chất 2: f (x) g(x)dx f (x)dx
g(x)dx. a a a b c b
Tính chất 3: f (x)dx f (x)dx f (x)dx. a c b a a c
III. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TÍCH PHÂN
1. Phương pháp đổi biến số
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 2
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN
Định lý 1 (Đổi biến loại 1): Cho hàm số f x liên tục trên đoạn a,b.
Giả sử hàm số x t có đạo
hàm liên tục trên đoạn ,
sao cho a, b và a t b với mọi t ;. Khi đó: b
f xdx f t ' . tdt a
Định lý 2 (Đổi biến loại 2): Cho hàm số f x liên tục trên đoạn a,b.
Giả sử hàm số ux có đạo hàm
liên tục và ux ,.
Giả sử ta có thể viết ' f x
g u x .u x ,x a,b
với g x liên tục trên đoạn ;. Khi đó ta có: ub b f xdx g udu. a ua
2. Phương pháp tích phân từng phần b b Nếu b
u u x và v vx là hai hàm số có đạo hàm liên tục trên đoạn a,b thì uvdx uv vdu a a a
B. PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN TRẮC NGHIỆM
Dang 1: Tích phân hữu tỉ 1. Phương pháp
1.1 Một số dạng cần nhớ 1 1) ln , 0. dx ax b C a ax b a dx 1 1 1 2) . . C, a 0.
ax bn a n
1 ax bn 1 3) ln u x dx u x C u x b dx 4)
thì đặt x tan t . 2 2 x a P x
1.2 Dạng tổng quát 2 I dx ,
m n N,b 4ac 0,a 0
x m .x n . 2
ax bx c
+) Trường hợp 1: Nếu bậc của đa thức P x m n 2 ta chia tử cho mẫu để đưa về trường hợp 2
+) Trường hợp 2: Nếu bậc của đa thức P x m n 2 ta sử dụng “phương pháp hệ số bất định” P x m n A B M
ax b N i k 2
x m .x n . 2
ax bx c i k i 1 x k 1 x 2 ax bx c
Bước 1: Phân tích:
Bước 2: Quy đồng mẫu số và đồng nhất 2 vế để tìm các hệ số A , B , M , N i k
Bước 3: Thực hiện các dạng cơ bản.
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 3
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN
Chú ý: + Đôi khi ta dùng phương pháp thêm - bớt – tách sẽ gắn gọn hơn.
+ Một số trường hợp ta đổi biến số nhằm giảm bớt bậc để đưa về tích phân hàm hữu tỉ đơn giản hơn.
2. Các ví dụ rèn luyện kĩ năng 5 dx Ví dụ 1: Cho ln a. Tìm a. x 2 5 2 A. . B. 2. C. 5 D. . 2 5 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 5 dx 5 5 Ta có: 5
ln a ln x ln a ln 5 ln 2 ln a ln ln a a . 2 x 2 2 2 2 x 1 Ví dụ 2: Cho
dx a ln 5 b ln 3, a, b . Giá trị của 3a 2b 2 x 4x 3 là 0 A. 0. B. 1. C. 8. D. 10. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A n ax b
Khi thấy những bài tích phân có dạng I dx thì ta sẽ biến đổi x c x d m ax b A B
ax b A B x Ad Bc x c x d x c x d A B a
ta sẽ tìm được A và B. Ad Bc b
Khi đó: I Aln x c Bln x d n m x 1 x 1 2 1
Áp dụng vào bài, ta có: f x 2
x 4x 1 x 3x 1 x 3 x 1
I 2ln x 3 ln x 1 2 2ln5 3ln3. 0 a 2 VT VP . b 3 m 2 x dx 1
Ví dụ 3: Tìm tất cả các số thực m dương thỏa mãn ln 2 . x 1 2 0
A. m 3.
B. m 2.
C. m 1.
D. m 3. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 2d 1 1 m m m x x 1 Ta có: 2 2 x 1 dx
x x ln x 1
m m ln m 1 x 1 x 1 2 2 0 0 0 1 1 Suy ra: 2
m m ln m 1 ln 2 (*) 2 2
Ta thấy chỉ có m 1 thỏa mãn (*).
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 4
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 0 2 3x 5x 1 2
Ví dụ 4: Biết I
dx a ln b,
a,b. Tính giá trị của a 4 .b x 2 3 1 A. 50. B. 60. C. 59. D. 40. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 0 2 0 3x 5x 1 21 I dx 3x 11 dx x 2 x 2 1 1 0 2 3x 19 2
11x 21.ln x 2 21.ln 2 2 3 1 19
Khi đó, a 21,b
a 4b 59. 2 2 1 1 a a Ví dụ 5: Biết dx ln
với a,b là các số nguyên dương và là phân số tối giản. Giá trị 2 x x 1 2 b b 1
của a b bằng A. 7. B. 5. C. 9. D. 4. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A 2 2 2 2 2 2 1 x 1 x 1 1 1 1 dx dx
dx ln x 1 ln x 2 x x 2 1 x x 2 1 x 1 x x x 1 1 1 1 2 x 1 1 1 3 ln ln x x 2 4 1
Suy ra a 4;b 3. Vậy a b 7. 1 3 2 Ví dụ 6: Cho x 3x x 3 dx a lnb 1 Khi đó 6a 5b bằng x 2x 3 . 2 2 0 A. 2. B. 3. C. 13. D. 2 . 3 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C Ta có: 3 2 2 x 3x x 3 x 1 x 2x 3. Đặt 2 1
t x 2x 3 dt x 1dx. 2
Đổi cận: x 0 t 3; x 1 t 6 . 6 6 6 Khi đó: 1 t 6 1 1 6 1 6 1 I dt dx ln t ln2 1 2 2 2 t 2 t t 2 t 2 3 3 3 1
a , b 2 6a 5b 13. 2 1 3 Ví dụ 7: Cho x I
Khẳng định đúng là 1 dx ln a b ln c, a,b,c . 4 2 0 x 3x 2 A. a b c. B. b c a. C. c a b. D. a c b.
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 5
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D Đặt 2 t x dt 2xdx hay dt xdx . 2
Và x : 0 1 thì: t : 0 1. 1 2 1 1 x .xdx 1 tdt
1 2 t 1 t 2 I 1 dt 4 2 2 x 3x 2 2 t 3t 2 2 t 1t 2 0 0 0 1 1 1 2 1 1 3
dt ln t 2 ln t 1 ln 3 ln 2 2 t 2 t 1 2 2 0 0 3
a 3; b ; c 2. 2 2 Ví dụ 8: Cho 1 a c 5 a c dx ln , a,b,c,d ; ,
là các phân số tối giản. Giá trị của 3 x 2 b d 8 b d 1 1 x
S a 2b 3c 4d bằng A. 16. B. 87. C. 34. . D. 30. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 2 1 x 2 x 2 1 x 2 2 2 2 x 1 1 1 I dx dx dx 3 x 2 1 x 3 x x 2 1 x 3 x x 2 1 1 1 1 x d 2 2 2 2 1 x 1 1 x 1 1 1 dx dx 3 2 3 2 x x 1 x x x 2 1 1 1 1 x 1 1 2 2 3 1 5 3 1 5 ln x ln 1 x ln 2 ln ln 2 2x 2 8 2 2 8 2 8 1
a 3,b 8, c 1,d 2. 1 3 Ví dụ 9: Cho x I dx ln 3 b ln 2 c. Chọn đáp án đúng. 4 2 0 x 3x 2 A. 3 b c B. 2b c . 2 C. abc 0.
D. b, c là các số nguyên. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 1 2 Ta có: 1 x .2xdx I . 2 2 x 1 2 0 x 2 Đặt 2 t x dt 2xdx .
Với x 0 t 0 , với x 1 t 1 . 1 1 1 Khi đó: 1 tdt 1 2 1 1 I t 1t 2 dt ln t 2 ln t 1 2 2 t 2 t 1 2 0 0 0 3 ln 3 ln 2 . 2
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 6
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 3
a 3, b , c 0 . 2
3. Bài tập rèn luyện tốc độ 4 dx Câu 1: Biết
a ln 2 b ln 3 cln 5
với a, b, c là các số nguyên. Giá trị của S a b c bằng 2 x x 3 A. 6. B. 2. C. 2. D. 0. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B 4 4 4 4 dx dx 1 1 x 16 I ln ln 4ln 2 ln 3 ln 5. 2 x x x x 1 x x 1 x 1 15 3 3 3 3
Do đó: S 4 11 2. 5
Câu 2: Biết rằng ln . dx I a Giá trị a là 2x 1 1 A. 3. B. 9. C. 8. D. 81. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A 5 5 dx 1
ln 2x 1 ln 3 ln a a 3. 2x 1 2 1 1 1 2x 3
Câu 3: Biết I
dx a ln 2 b
, a,b. Khi đó giá trị a 2b bằng 2 x 0 A. 0. B. 2. C. 3. D. 7. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 1 1 2x 3 7 1 Ta có: I dx 2 dx 2
x 7 ln 2 x 2 7 ln 2 2 x 2 x 0 0 0
Nên a 7 và b 2.
Do đó: a 2b 3. 5 dx Câu 4: Giả sử ln K
. Giá trị của K là 2x 1 1 A. 9. B. 3. C. 81. D. 8 . Hướng dẫn giải Đáp án B 5 1 5 ln 2 1 ln 3. dx x 1 2x 1 2 1 2
Câu 5: Tính tích phân 1 I dx ln a b,
a,b. Giá trị a bbằng x x 12 1 A. 2 . B. 7 . C. 2 . D. 6 . 3 6 3 11 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 7
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 2 2 2 2 1 x 1 x 1 1 I dx dx dx dx . x x 12 x x 12 x x 1 x 12 1 1 1 1 Suy ra 2 2 2 1 1 x 2 2 1 4 1 I dx x 1 d x 1 ln x 1 ln . x x 1 x 1 1 3 6 1 1 1 4 1 a , b . 3 6 1 Câu 6: Cho xdx I a blnc.
Biết b c 1, với b, c 3. Khi đó P abc bằng x 1 0 A. 0. B. 1. C. 2. D. 1 . 2 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 1 x 1 1 1 1 I dx 1 dx x ln x 1 1 1 ln 2 x 1 x 1 0 0 0 a 1; b 1 ; c 2 P 2 . 1 2 4 1 b Câu 7: Cho ln . x dx I a
b Khi đó S 24a 11 bằng 2 x 1 2 3 0 A. 0. B. 1. C. 1. D. 25. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 1 1 1 2 4 2 4 2 x dx x 1 1 2 1 I dx x 1 dx 2 2 2 0 x 1 0 x 1 0 x 1 1 3 2 x 2 13 1 x ln x 1 ln 3. 3 24 2 0 13 a , b 3 S 25. 24 2 2 1 Câu 8: Cho ln .
x x dx a b Chọn mệnh đề đúng: x 1 1 A. a b. B. 2 2a b b 0. C. a b . D. a b. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 8
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 2 2 2 2 2 2 2 x x 1 1 1 x dx x dx xdx dx ln x 1 x 1 x 1 x 1 2 1 1 1 1 1 1 3 3
2 ln 3 ln 2 ln 2 2 2 3 3 a , b a b. 2 2 x 2 1 1 a b Câu 9: I
dx a ln , b a, b . Khi đó S bằng 2 x 1 a b 0 A. 1 . B. 2 . C. 3 D. 3. 3 3 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 1 2 1 1 1 x 1 2x 2x 2xdx I 4 dx 1 dx dx 2 2 2 0 x 1 x 1 x 1 d x 1 0 0 0 2 1 1 dx xlnx 1 1 2 1 ln 2. 2 x 1 0 0 0
a 1, b 2 S 3. 1 3 x 3 c abc
Câu 10: Cho I
dx a b 5 ln b c ln , a, , b c . Khi đó P bằng 2 x 2x 3 2
a b c 0 A. 22 . B. 20 . C. 24 . D. 26. 7 7 7 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B 1 3 1 1 x 3 7x 3
6 x 1 x 3 I dx x 2 dx x 2 dx 2 2 x 2x 3 x 2x 3 x 1x 3 0 0 0 1 1 2 6 1 x x 2 dx
2x 6ln x 3 ln x 1 x 3 x 1 2 0 0 5 7 ln 2 6ln 3. 2 5 20
a , b 2, c 6 P . 2 7 2 2 2x 3 A B
Câu 11: Cho I dx .
dx Giá trị I.2A 4B bằng 2 x 4x 3
x 1 x 3 0 0 A. 125 2 ln . B. 125 2 ln . C. 7 125 ln . D. 1 125 ln . 3 3 2 9 2 9 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C Ta có: 2x 3 2x 3 A B . 2 x 4x 3
x 1x 3 x 1 x 3
Từ đó 2x 3 A Bx 3A B x 1 , x 3 .
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 9
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN
Cân bằng các hệ số của các lũy thừa cùng bậc của x ta được: A B 2 1 3 A ; B . 3A B 3 2 2 Suy ra: 2 2 2 2x 3 1 dx 3 dx 1 2 1 125 I dx ln x 1 3ln x 3 ln 2 x 4x 3 2 x 1 2 x 3 2 2 9 0 0 0 0 7 125 I. A B ln . 2 9 2 2 1 . Câu 12: Cho ln x a c d dx
biết a,b, c, d, e N; UCLN a;b 1 và c,d,e là các 4 3 2
x 2x x 2x 1 b e 1
số nguyên tố. Giá trị của T a b c d e bằng A. 32. B. 24. C. 25. D. 31. Hướng dẫn giải Ta có 1 2 1 2 x 1 x dx dx 4 3 2
x 2x x 2x 1 2 2 1
x 2x 1 2 x x 1 d x x dx 2 1 1 x 2 x 3 x x 2 x 1 dt 1 t 1 Đặt 1 t x ta có: dx ln C x 4 3 2 2
x 2x x 2x 1 t 2t 3 4 t 3
Dạng 2: Tích phân có chưa căn thức 1. Phương pháp p m Lớp bài toán 1: m p x x . axk k n b dx ; dx thỏa p
1 k , khi đó ta đặt n
t ax b m axk n b
Lớp bài toán 2: Đổi biến dạng lượng giác
Ta chú ý các nhận biết một số dấu hiệu và cách đổi biến tương ứng sau Dấu hiệu Cách đổi biến Chú ý x a t 1. 2 2 x a Đặt tan t ; 2 2 2. 2 2 a x
Đặt x asin t t ; 2 2 a 3. 2 2 x a Đặt x sin t t ;0 or 0; 2 2
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 10
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN a x a x
Đặt x a cos 2t 4. or t 0; a x a x 2
Lớp bài toán 3: R 2 ;
x ax bx c dx Hướng 1: theo dạng 2
Hướng 2: Hữu tỉ hoá. Sử dụng các phép biến đổi Euler
- Với a 0 , đặt 2
ax bx c t ax
- Với c 0 , đặt 2
ax bx c tx c - Nếu 2
ax bx c có hai nghiệm x , x 2 1 2 thì đặt
ax bx c t x x hoặc đặt 1 2
ax bx c t x x 2 Chú ý: mx n m 2ax b mb dx 1) I dx
ta biến đổi về dạng I dx n 2 ax bx c 2 2 2a ax bx c 2a ax bx c 2) dx K
ngoài cách giải chung bằng phép thế lượng giác ta còn có thể giải bằng mx n 2 ax bx c 1 1
phép thế đại số. Đặt 2
t ax bx c hoặc 2
ax bx c hoặc t mx n hoặc mx n t t 3) Với dạng dx
ta thường nhóm biểu thức dưới dấu căn thành hằng đẳng thức rồi đưa về 2 ax bx c
dạng: dx hoặc 2 ln dx x x k C 2 2 a x 2 x k
2. Các ví dụ rèn luyện kĩ năng 2
Ví dụ 1: Trong các tích phân sau, tích phân nào không cùng giá trị với 3 2 I x x 1dx. 1 1 2 1 4 3 3 A. t t 1dt. B. t t 1dt. C. 2t 1tdt. D. 2x 2 1 x dx. 1 2 1 2 0 0 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A dt Đặt 2 x t xdx . 2
Đổi cận x 1 thì t 1; x 2 thì t 4. 2 2 1 2 3 2 2 2 I x x 1dx x x 1.xdx t t 1dt. 1 2 1 1
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 11
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 3
Ví dụ 2: Tính tích phân I x x 1dx ta được a a 1 1 I , a, b
, là phân số tối giản. Giá trị S b b a b 0 bằng 16 116 16 A. 131 B. . C. . D. . 1740 15 5 3 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A 1 Đặt 2
u x 1 x u 1; du 1 x 'dx dx dx 2udu 2 1 x
Đổi biến: u 0 1; u 3 2 2 3 2 2 5 3 u u 116
Khi đó ta có: x x 1dx 2 2u 2 1 u du 2 4 2 u u du 2 . 5 3 15 0 1 1 1
Do đó: a 116,b 15. Suy ra: 1 1 131 S . a b 1740 2 a a
Ví dụ 3: Kết quả của tích phân 2 3 I x
x 1dx , * a,b
, là phân số tối giản. Giá trị b b 0 2 2 P a b bằng A. 2786. B. 2785. C. 2685. D. 2885. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B 2 Đặt 3 2 3
t x 1 t x 1 2 2
2 d 3 d d t t t x x x x dt. 3
Với x 0 t 1; x 0 t 3 3 3 3 2 2 2 52 Vậy 2 d 6 . t I t t 3 9 9 9 1 1
Suy ra: a 52,b 9. Do đó: S 2785. 5 dx
Ví dụ 4: Tính tích phân: I
được kết quả I a ln 3 b ln 5,a,b.Tổng a b là x 3x 1 1 A. 2. B. 3. C. 1. D. 1. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 2 u 1 1
Đặt u 3x 1 x
dx 2udu 3 3
Đổi cận: x 1 u 2 x 5 u 4 4 4 2
u 1 u 4 1 u 1 3 1 Vậy I du du ln
ln ln 2ln 3 ln 5 2 u 1 u 1 u 1 u 1 2 5 3 2 2
Do đó a 2; b 1
. Suy ra: a b 1. 5 1
Ví dụ 5: Giả sử tích phân I
dx a b ln 3 c ln 5,
a, ,bc. Giá trị a bc bằng 1 3x 1 1
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 12
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 4 5 7 8 A. . B. . C. . D. . 3 3 3 3 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A Đặt
x t x t 2 2 1 3 1 3 1
1 dx t 1 dt. 3
Đổi cận x 1 t 3; x 5 t 5 . 5 5 5 2 t 1 2 1 2 4 2 2 Khi đó I dt 1 dt
t ln t ln3 ln5. 3 t 3 t 3 3 3 3 3 3 3 4 2 2 4
Do đó a ;b ;c Vậy a b c . 3 3 3 3 x t
Ví dụ 6: Tập hợp các nghiệm của bất phương trình dx 0, với x là ẩn là 0 2 t 1 A. ;0 . B. ; . C. ; \ 0 . D. 0;. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C t 1 d 2 x x t 1 1 x 2 2 dt .2 t 1 x 1 1. 2 2 t 1 2 t 1 2 0 0 0 x t 2
dt 0 x 1 1 0 x ; \ 0 . 2 0 t 1 1 x 1 1 Ví dụ 7: Cho I f dx 10. Khi đó x J f dx bằng x 1 x x 1 x 0 0 A. 10. B. 10. C. 9. D. 9. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A
Đặt t 1 x ta có: dt dx x 0 t 1 0 1 t t Đổi cận khi đó J f dt f dt x 1 t 0 1 t t t 1 t 1 0 1 x J f dx I 10. x 1 x 0 m
Ví dụ 8: Tính theo m tích phân 2 I x x 1dx là 0 2 2 m 1 m 1 1 3 2 2 m 1 1 2 2 m 1 m 1 1 A. . B. . C. . D. 2 m 1. 3 3 3 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 2 x m t m 1 Đặt 2 2 2
t x 1 t x 1 tdt xdx và đổi cận x 0 t 1
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 13
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 2 t m 1 m 1 1 2 2 m 1 2 2 m m 1 3 2 Do đó I x x 1dx t dt I . 3 1 3 0 1 3 2 2x x 1 a a
Ví dụ 9: Kết quả của I dx ,
a,b , là phân số tối giản. Giá trị S a b bằng x 1 b b 0 A. 36. B. 45. C. 27. D. 59. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 3 2 2x x 1 I dx x 1 0 Đặt 2
x 1 t x t 1 dx 2tdt 2 2 2 2 2 2 5 2(t 1) (t 1) 1 4t 54 4 2 3 I 2tdt 2 (2t 3t )dt 2t . t 5 5 1 1 1
Suy ra: a 54,b 5. Do đó: S a b 59. 1
Ví dụ 10: Cho tích phân 2 I x
ax b 3x 1dx 3, biết Giá trị 3 3
S a b 5
a b bằng a b 1. 0 A. 15. B. 20. C. 102. D. 15. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 1 1 1 3 1 Ta có: 2 2 ax 2
I ax dx bx 3x 1dx bx 3x 1dx 3 0 0 0 0 1 + Xét 2 A bx 3x 1dx 0 Đặt 2 2 2 1
3x 1 t 3x 1 t xdx tdt. 3 2 2 2 3 Đổi cận: bt t 8b b 7b
x 0 t 1; x 1 t 2 A dt b. . 3 9 9 9 9 1 1 1 3 Vậy ax 7b a 7b I . 3 9 3 9 0 a 7b 3 a 5 Ta có hệ: 3 9 S 102. b 6 a b 1
3. Bài tập rèn luyện tốc độ 4 dx b b
Câu 1: Kết quả của tích phân
a ln , a,b, c ,
là phân số tối giản. Giá trị x x c c 1 1 2 2 2 S a b c bằng A. 42. B. 29. C. 17. D. 27. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 14
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 3 3 2 1 4 Đổi biến thành d 2ln 2ln . t t t t 1 t 3 2 2
Suy ra: a 2,b 4,c 3. Do đó: S 29. 3 x 2
Câu 2: Cho tích phân I dx
nếu đặt t x 1 thì I f tdt trong đó 1 x 1 0 1 A. 2 f t t t. B. 2 f t 2t 2t. C. 2 f t t t. D. 2 f t 2t 2t. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D dx 2t dt x 0 t 1 Đặt 2
t x 1 t x 1 và đổi cận 2 x t 1 x 3 t 2 2 2 2 2 t 1 Khi đó I 2t. dt 2t.
t 1dt 2 2t 2tdt f t 2 2t 2t. t 1 1 1 1 a 3 x x
Câu 3: Đặt I d . x Ta có: 2 0 x 1 1 A. I = ( 2 a + ) 2 1 a +1-1. B. I (é 2 a ê ) 2 1 a 1 1ù = + + + . 3 ú ë û 1 C. I = ( 2 a + ) 2 1 a +1 +1. D. I (é 2 a ê ) 2 1 a 1 1ù = + + - . 3 ú ë û Hướng dẫn giải ĐAP AN D a a 2 3 1 . a x x x x Ta có: 2 I dx dx x 1. d x x 2 2 0 x 1 0 x 1 0 2 2 2
t x 1 t x 1 t.dt .d x x . Đổi cận: 2
x 0 t 1; x a t a 1 2 a 1 2 a 1 1 1 Khi đó: I t.tdt 3t 2a 2 1 a 1 1 . 1 3 3 1 3 3 2 sin x 3 Câu 4: Biết dx c d 3
với a, b, c, d là các số nguyên. Giá trị 6 3 1 x x a b 3
a b c d bằng A. 28. B. 16. C. 14. D. 22. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A sin x 6 3 3 3
1 x x sin x 3 I dx dx 6 3
1 x x sin xd . x 6 6 6 3 1 x x 1 x x 3 3 3 x t
Đặt t x dt dx . Đổi cận 3 3 .
x t 3 3
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 15
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 3 I 6 3
1 t t sintdt 3 3
1t t 3 6
3 sin tdt 6 3
1 x x sin xdx 3 3 3 3 3 Suy ra 2I 3 2 x sin x 3 2 3 dx I x sin xdx 2 6 3. 27 3 3 3
Suy ra: a 27, b 3 , c 2
, d 6. Vậy a b c d 28. 3 2 1 11 Câu 5: Cho ln ln 3. x I dx a b Giá trị
a b 3 bằng x 2 1 A. 0. B. 1. C. 2. D. 3. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A Đặt 2 2 2
t 1 x t 1 x tdt xdx và x : 1 3 thì t : 2 2. 3 2 2 2 2 2 Khi đó: 1 x t t 1 1 1 I xdx tdt dt 1 dt 2 2 2 2 1 x t 1 t 1 t 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 t 1 1 1 dt t ln 2 2 ln 2 1 ln 3 2 t 1 t 1 2 t 1 2 2 2 11
a 2 2; b 2 1 a b 3 0. 2 1 dx 2 a 1 1
Câu 6: Cho I 2ln ,a,
b . Giá trị A bằng 2 x 4x 3 1 b a b 0 A. 4 . B. 2 . C. 5 . D. 1 . 3 3 6 2 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C
Đặt t x 1 x 3 1 1 x 1 x 3 dx dt dx dx t. 2 x 1 2 x 3 2 x 1 x 3 2 x 1 x 3 dx 2dt . t x 1 x 3
Và x : 0 1 thì t : 1 3 2 2. 2 2 Khi đó: dt 2 2 2 2 I 4 2 2 ln t 2 ln a 2; b 3. 1 3 t 1 3 1 3 Suy ra: 5 A . 6
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 16
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 2 2
Câu 7: Cho tích phân x 28 I 4 dx .
Giá trị a (biết a có giá trị nguyên) là 3 3 a 1 x A. 0. B. 1. C. 1 . D. 3. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A 2 2 2 Ta có: x I 4dx dx. 3 a a 1 x 2 2 Tính x B dx . Đặt 3 3 2 2 2
1 x t 1 x t x dx tdt. 3 3 a 1 x 2 2 2 Khi đó x 2 3 2 3 B dx 1 x 2 1 a . 3 3 3 a 1 x a 2 Ta có: 2 3 2 3 I 4x 1 x 10 4a 1 a 3 3 a 28 2 3 2 3 2 3 10 4a 1 a 4a 1 a 6a 1 a 1 . 3 3 3 3
Giải được a 0 (sử dụng máy tính Casio, lệnh SHIFT – SOLVE).
Cách 2: Giải nhanh bằng máy tính 2 2 Nhập vào màn hình X 28 4 dx
Ấn CALC và thử các đáp án. Ta thấy chỉ đáp án A đúng 3 3 A 1 X (kết quả cho bằng 0) 6
Câu 8: Cho tích phân: x 3 1 I dx a 2 ln a, a . Giá trị 3 S 4 4a là x 2 1 A. 10. B. 5. C. 15. D. 8. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D Đặt 2
t x 3 x t 3 dx 2tdt. x 6 t 3 Đổi cận: x 1 t 2 Suy ra: 3 2 3 3 t t t 1 I 2 dt 2 dt 2 1 dt 2
t ln t 13 2 ln2 a 2. Vậy S 8. 2 t 1 t 1 t 1 2 2 2 2 1 3
Câu 9: Cho tích phân x dx a 1 I ,
a.Giá trị của a bằng 2 4 3 0 x x 1 A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. Hướng dẫn giải
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 17
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN ĐÁP ÁN B 1 1 Ta có: 3 4 5 I x x 1dx x dx . 0 0 6 1 6 5 x 1 x dx . 6 6 0 1 Đặt 4 2 4 3
t x 1 t x 1 tdt 2x dx .
Đổi cận: x 0 t 1; x 1 t 2 . 2 2 3 Suy ra: 1 2 1 t 2 1 I t dt . 2 2 3 3 6 1 1 Vậy 2 1 I a 2. 3 b
Câu 10: Giá trị tích phân xdx I
b 2 bằng bao nhiêu nếu biết z a bi là căn bậc hai của số 3 a 2x 2 phức 35 3i. 4 A. 12 . B. 7 . C. 6 . D. 11 . 5 5 5 5 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A 2 2 35 1 35 a b a
Theo đề: a bi2 3i 4 2 4 2ab 3 b 3 b 0 3 2 Đặt 3 t 2 3t t 2x 2 x dx dt . 2 2 Đổi cận: 1 x
t 1; x 3 t 2 . 2 3 2 t 2 3t . 3 2 2 2 5 4 3 t 2 12 2 2 I dt t 2t dt t . t 4 4 5 5 1 1 1
Dạng 3: Tích phân lượng giác 1. Phương pháp
1.1 Nguyên hàm cơ bản cần nhớ với mọi số thực k 0 1 cos kxdx sin kx C k 1
sin kxdx cos kx C k 1 1 dx tan kx C 2 cos kx k
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 18
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 1 1
dx cot kx C 2 sin kx k
1.2 Một số lớp bài toán thường gặp
Lớp bài toán 1: Đưa về một hàm số lượng giác I f
sin xcosxdx f tdt I f
cos xsin xdx f tdt I f x 1 tan dx f t dt 2 cos x I f x 1 cot
dx f t dt 2 sin x
Lớp bài toán 2: Dùng công thức biến đổi tích thành tổng sin a . x sin bxdx cos . ax cos bxdx ; sin . ax cos bxdx
Cách giải: Dùng công thức biến đổi tích thành tổng: 1
cos x.cos y cos x y cos x y 2 1 sin x.sin y
cosx y cosx y 2 1 sin x.cos y
sin x y sin x y 2
Lớp bài toán 3: s innx ; cosn dx xdx
n N ;n 2 Cách giải:
Nếu n chẵn thì dùng công thức hạ bậc để hạ đến hết bậc: 1 cos2 x 1 cos2 x 2 2 cos x ; s in x = 2 2
Nếu n lẻ thì tách ra lấy một thừa số và sử dụng các công thức:
cos xdx d sinx ; sin xdx d cos x Lớp bài toán 4: dx I
a sin x b cos x c Cách giải: Đặt x t tan 2
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 19
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN a sin cos
Lớp bài toán 5: x b x c I dx
a s inx b cos x c 1 1 1 Cách giải
Biến đổi: Tử = A(mẫu) + B(đạo hàm mẫu) + C rồi ta đưa về dạng 4 nếu C 0.
Chú ý: Trên đây chỉ là một vài trường hợp thường gặp. Trong thực tế có thể gặp nhiều dạng khác
nữa, đòi hỏi phải linh hoạt vận dụng các kiến thức về lượng giác và các phương pháp tính nguyên hàm tích phân.
2. Các ví dụ rèn luyện kĩ năng 2
Ví dụ 1: Cho tích phân cos xcos3xdx a b. Giá trị 3 3 A a b 1. 2 A. 3. B. 2. C. 1. D. 4. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 2 2 1 I cos x.cos 3xdx cos 4x cos 2x dx 2 2 2 2 2 1 1 1 1 cos 4xdx cos 2xdx sin 4x 2 sin 2x 0 a b 0. 2 2 8 4 2 2 2 3 3 3 A a b 1 a b
3aba b 1 1. 4
Ví dụ 2: Cho tích phân 4 1 1
I sin xdx a b,a,b . Giá trị A a b bằng 0 A. 11. B. 20 . C. 4. D. 7. 3 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B
2 1cos2x2 12cos2x 2 2 4 cos 2x sin x sin x 2 4 1 1 1 1 cos 4 x 3 1 cos2x 1 cos 2x cos 4x. 4 2 4 2 8 2 8 4 3 1 1 3 1 1 4 1 I cos 2x cos 4x dx x sin 2x sin 4x 3 8 8 2 8 8 4 32 32 0 0 3 1 20 a ; b A . 32 4 3 4
Ví dụ 3: Cho tích phân 2 tan xdx a b .
Giá trị A 4a 8b bằng 0
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 20
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN A. 0. B. 2. C. 1. D. 1. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B 4 4 4 4 4 2 2 1 dx tan xdx tan x 1 1 dx 1 dx dx 2 2 cos x 0 0 0 0 cos x 0 tanx x 4 1 . 0 4 1
a 1; b A 2. 4 4
Ví dụ 4: Cho tích phân 4 3sinx dx 8 sin 2a. Giá trị 6 6
A sin a cos a bằng 2 cos x 4 A. 1 . B. 1 . C. 1. D. 3 . 4 2 4 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A 4 4 4 3 2 3 2 3 sin x dx 4 tan x 3 cos x 4 4 8 . 2 cos x 2 2 4 4 3 1 sin 2a 1. Suy ra: 2 A 1 sin 2a . 4 4 2
Ví dụ 5: Cho tích phân I 5
1 cos xdx a b,a,b
. Giá trị A 6a 15b bằng 0 A. 11. B. 4. C. 7. D. 3. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A 2 2 2 Ta có I 5 1 cos x 5 dx dx cos xdx. 0 0 0 2 Trong đó: dx 2 x . 0 2 0 2 2 2 2 Xét K 5 cos xdx 4 cos x.cos xdx 1 2 sin x .cosxdx . 0 0 0
Đặt t sin x suy ra dt cosxdx, x 0 t 0, x t 1 . Khi đó: 2 1 1 1 5 2 2 2 4 2 3 t 8 K 1 t dt 1 2t t dt t t . 3 5 15 0 0 0 Vậy 8 1 8 I a ; b A 11. 2 15 2 15
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 21
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 6
Ví dụ 6: Cho tích phân dx I a ln 3 b.
Giá trị A 4a 3b bằng 3 0 cos x A. 2. B. 5. C. 4. D. 7. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A 6 6 cos x d sin x Ta có: I dx 4 cos x 2 1 2 0 0 sin x
Đặt t sin x , với x 0 thì t 0 , với x thì 1 t . 6 2 1 1 1 2 2 2 dt dt
1 t 1 t 1 Khi đó I 2 2 0 2 2 2 0 t 1 t 1 0 t 12 t 2 1 1 t 1 1 2 2 1 dt dt I 2 2 t 1t 1 t 12 0 0 t 1 1 1 2 1
t 1 t 1 2 dt t 1 t 1 dt 2 4 t 1t 1 t 12 0 0 t 1 1 1 1 2 2 2 1 dt 1 dt 1 dt 2 4 t 1 2 t 1t 1 4 t 12 0 0 0 1 1 1 2 1 dt 1 2 1 1 1 2 1 d t 1 dt . 2 4 4 t 1 t 1 4 t 1 t 12 0 0 0 Đáp số: 1 1 1 1 I ln 3
a ; b A 2. 4 3 4 3 2 Ví dụ 7: Cho sin 2x cos x I dx a b ln 2.
Giá trị A a b bằng 1 cos x 0 A. 4. B. 1. C. 5. D. 3. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 2 2 Ta có: cos x I 2 sin xdx 1 cos x 0
Đặt t cosx dt sin xdx và x : 0 thì t : 1 0 . 2 1 0 2 t 1 2 1 t I 2 dt 2t 1 dt 2 t ln 1 t 1 2ln 2 1 t 1 t 2 1 0 0 a 1 ; b 2 A 3.
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 22
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 2
Ví dụ 8: Cho tích phân cos 3x 2 cos x I dx a ln 8 b,
a,b.Giá trị A a b 5 bằng 2 3 sin x cos 2x 0 A. 3. B. 2. C. 2. D. 4. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 2 2 4 cos x 1 cos x 2 2 Ta có: 3 4 sin x I dx d sin x . 2 2 3 sin x 0 12sin x 2 2 sin x 3 sin x 0 1
Đặt t sin x . Khi x 0 thì t 0 , khi x thì t 1. Suy ra: 2 1 2 1 1 3 4t 6t 5
4t 4 2t 1 I dt 2 dt 2 dt 2 2t 3t 1 2t 1 t 1 2t 1 t 1 0 0
0 1 4 1 2 dt
2t 2ln2t 1 lnt 1 1 2t 1 t 1 0 0
2 2ln 3 ln 2 ln18 2. a 1; b 2 A 4. 2 Ví dụ 9: Cho 1 1 2 dx ln a 4 3 ln b 2 2 1 . Giá trị 3 3
A a b 2ab bằng sin x 1 cos x 2 2 3 3 A. 301. B. 240. C. 360. D. 412. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D Đặt 2
t 1 cos x t 1 cos x 2tdt sin xdx. 3 x t ; x t 1 3 2 2 2 2 1 s inx dx dx 2 sin x 1 cos x sin x 1 cos x 3 3 1 1 1 2t dt 2 1 1 t. 1 t 1 dt 2 dt 2 2 t 2 2 t 2 t 2 t 3 3 2 2 3 2 2 2 1 2 3 2 1 1 t 2 1 1 2 2 ln ln 1 2 2 t 2 t 2 2 3 3 2 3 2 1 2 1 2 ln 7 4 3 ln 3 2 2 1 a 7; b 3. 2 2 3 Suy ra: A 412.
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 23
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN
3. Bài tập rèn luyện tốc độ 2 x x
Câu 1: Cho tích phân 4 sin 4 cos dx a b và 3 3 a b 7
. Giá trị của a và b lần lượt là 2 2 0 A. a 1 . B. a 2 . C. a 1 a 2 . D. a 1 a 2 . b 2 b 1 b 2 b 1 b 2 b 1 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 2 x x 2 x x x x 2 4 sin 4 cos dx 2 sin 2 2 cos sin 2 cos dx cosxdx 2 2 2 2 2 2 0 0 0 2 sin x 1. 0 a b 1 a b 1 a 1 a 2 3 a 3 b 3 7 b 3 1 b 7 0 b 2 b 1 6 4 6 4 tan x tan x I dx dx . 2 2 cos x 2 sin x cos x1 2 0 0 tan x Đặt dx t tan x dt và x : 0 thì 3 t : 0 . 2 cos x 6 3 3 3 3 3 4 3 t 1 3 1 1 1 I dt 2 t 1 dt t 1 dt 2 2 2 1 t t 1 2 t 1 t 1 0 0 0 3 3 t 1 t 3 t 1 ln 10 3 1 ln 2 3 . 3 2 t 1 27 2 0 Tìm được a 3 . 3
Câu 2: Cho tích phân sin x I dx a b.
Giá trị A 5a b 1 bằng sin x cos x 2 A. 0. B. 1. C. 5.. D. 3. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 3 Đặt x
t dx dt . Đổi cận: 3 x t ; x t . 2 2 2 3 3 sin t 2 3 Suy ra: 2 cos t I dt dt 3 3 sin t sin t cos cos t t 2 2 2 3 sin x 3 cos x 1 Vậy: 2I dx 1 sin 2x dx sin x cos x 2 2 2
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 24
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 1 1 1 1 x cos 2x I 1 2I
a ; b A 5. 4 2 2 4 4 4 2 2
Câu 3: Cho tích phân I 5
x cos xdx Fx C. Giá trị F bằng 0 2 2 2 2 A. . B. . C. . D. . 4 2 2 4 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B I x 5 cos xdx xdx 5 cos xdx xdx 4 cos xd sin x 2 5 3 2 2 x sin x 2sin x xdx 1 sin x d sin x sin x C 2 5 3 Fx F 2 . 2 4
Câu 4: Cho tích phân 2 3 tan x I dx a 5 b 2 ,
a,b. Giá trị A 9a 2b bằng 1 cos 2x 0 A. 1. B. 5. C. 4. D. 7. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A 4 1 2 4 1 3 tan x 1 I dx 2 3tanx2 d2 3 tan x 2 2 cos x 6 0 0 5 5 3
Đặt 2 3tan x t I 1 tdt 1 2 1 2 . t 5 5 2 2 6 6 3 9 2 2 5 2
a ; b A 1. 9 9 2
Câu 5: Cho I 3 cos x 1 2
Giá trị A 9a b bằng 1 cos xdx a b ,a, b . 0 A. 29 . B. 31 . C. 101. D. 53 . 64 20 20 60 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 2 2 Ta có: 5 2
I cos xdx cos xdx A B. 0 0 2 2 +) Tính 1 B cos xdx 1 cos2x 1 1 2 2 dx x sin 2x . 2 2 2 4 0 0 0
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 25
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 2 +) Tính A 5 cos xdx . 0
Đặt t sin x dt cos xdx và x : 0 thì t : 0 1. 2 2 2 1 2 2 Khi đó: A 4 cos x cos xdx 1 2 sin x cosxdx 1 2 t dt 0 0 0 1 1 5 4 2 t 2 3 t t 8 t 2t 1 dt . 5 3 15 0 0 8 1 101 a ; b A . 15 4 20 0 sin 2x
Câu 6: Cho I
dx a ln 2 , b a,b . Tính 2 3
A a b . 2 2 sin x 2 A. 1. B. 4. C. 1. D. 2. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B 0 0 sin 2x 2 sin x I dx cos xdx 2 2 2 sin x 2 sin x 2 2
Đặt t 2 sin x dt cos xdx và x : 0 thì t : 1 2. 2 2 t 2 2 2 2 Khi đó 2 4 4 I dt dt 2 ln t
2ln 2 2 a 2; b 2 . 2 2 t t t t 1 1 1 A 4 . 2
Câu 7: Cho tích phân sin x cos x b b dx a ln 2, a ; b,c ,
là phân số tối giản. Giá tị sin x cos x c c 4 A a 2b c bằng A. 4. B. 5. C. 1. D. 7. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A 2 sin x 2 cos x d sin x cos x I dx ln sin x 2 cos x ln1 ln 2 ln 2 a 0, b 1,c 2 A 4. sin x cos x sin x cos x 4 4 4 3
Câu 8: Cho tích phân cos 2x dx a b 3.
Giá trị A 5a 3b bằng 2 2 cos x sin x 4 A. 14. B. 2. C. 6. D. 3. Hướng dẫn giải
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 26
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN ĐÁP ÁN A. 3 3 2 cos 2x cos x 2 3 3 sin x 1 1 I dx dx dx dx 2 2 2 2 2 2 cos x sin x cos x sin x sin x cos x 4 4 4 4 3 1 4 cotx tanx 6 4 3 a 2; b A 14. 3 3 4 2 sin 2xdx
Câu 9: Xét tích phân I .
Nếu đặt t 1 cos x, ta được: 1 cos x 0 2 1 3 4t 4t 1 3 4t 4t 2 A. I 4 2 x 1dx. B. I 4 dt. C. I 4 dx. D. I 4 2t 1dt. t t 1 2 2 1 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 2
t 1 cos x t cos x 2tdt sin xdx
Khi x 0 thì t 2, khi x thì t 1. 2 2 2sin x cos xdx 4t 2 1 t 1 3 1 4 t 4t Do đó: I dt dt 1 cos x t t 0 2 2
Dạng 4: Tích phân từng phần 1. Phương pháp
Cho u u x, v v x là các hàm số liên tục trên đoạn ;
a b và có đạo hàm trên khoảng ; a b ta có b b
udv uv vdu udv
uv b vdu a a a
Chú ý: Cho dãy “ưu tiên” các loại hàm như sau LOGARIT ĐA THỨC MŨ, LƯỢNG GIÁC và
Px,Qx là 2 trong các loại hàm số đó. Khi cần tính P xQ xdx
ta chọn từng phần theo nguyên tắc sau
+) Chọn u = Hàm được ưu tiên hơn +) dv = phần còn lại u ln x 1 Ví dụ 2x 1 ln x 1 dx ta chọn dv 2x 1dx
2. Các ví dụ rèn luyện kĩ năng 2
Ví dụ 1: Kết quả tích phân 2x ln x 1 dx 3ln3 , b b
.Giá trị 3 b là 0 A. 3. B. 4. C. 5. D. 7. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 27
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 2
I 2x lnx 1dx A B 0 2 2 Tính 2 A 2xdx x 4 0 0 2 Tính B lnx 1dx 0 dx
u ln x 1 du Xem: x 1 dv dx
v x 1
Dùng công thức tích phân từng phần 2 ln 1 1 .ln 2 2 1 2 1 3ln 3 3ln 3 2. x B x dx x x dx x 0 0 0 0 x 1 2
Vậy: I 2x lnx 1 dx 3ln3 2. 0 1
Ví dụ 2: Biết rằng tích phân x (2x 1)e dx a be,a,b .Giá trị ab bằng 0 A. 1. B. 1. C. 15. D. 20. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A
Đặt u (2x 1) du 2dx x x dv e dx v e 1 (2x 1)e dx (2x 1)e 1 1 1 1 x x x x x
2 e dx (2x 1)e 2e e 1. 0 0 0 0 0 m
Ví dụ 3: Tìm số thực m 1 thỏa mãn ln x 1 dx m. 1 A. m 2e. B. m e. C. 2 m e . D. m e 1. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B m m m A ln x 1 dx ln xdx dx 1 1 1 m I ln xdx 1 1 u ln x du dx Đặt x dv dx v x m m I x ln x dx 1 1 m m e
A x ln x m ln m m . 1 m 0 x e 3 3x e
Ví dụ 4: Giả sử F x là một nguyên hàm của hàm số f x
trên khoảng 0; và I d . x x x 1
Khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng?
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 28
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN
A. I F 3 F 1 .
B. I F 6 F 3. C. I F 9 F 3. D. I F 4 F 2. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 3 3x e Xét I dx x 1
Đặt t 3x dt 3d .
x Đổi cận: x 1 t 3 , x 3 t 9. 9 t 9 3 1 t e e Suy ra I . dt
dt F t 9 F 9 F 3. 3 t 3 t 3 3 k
Ví dụ 5: Đặt I ln dx, e
k nguyên dương. Ta có I e 2 khi: k 1 x k
A. k 1; 2 .
B. k 2; 3 .
C. k 4; 1 .
D. k 3; 4 . Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A k 1 u ln du dx e k e Đặt x x I .l x n + dx e
k I e 2 k 1 ln 1 k 1 x dv dx v x 1 e e 3 2
1 ln k 1 e 2 ln k ln k 1 e 1 e 1
Do k nguyên dương nên k 1; 2 . 2
Ví dụ 6: Cho tích phân 1 x x 2 I e dx ae be.
Giá trị A 8a b bằng 2 1 x A. 3. B. 0. C. 1. D. 2. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A 2 2 x 2 x 1 x x e e I e dx dx dx. 2 2 x x x 1 1 1 2 x * Tính e I 1 dx. 2 1 x Đặt x x dx
u e du e dx; dv , chọn 1 v . 2 x x 2 2 x 2 x e 1 x e I 1 dx e dx. 2 x x x 1 1 1 2 2 2 x 2 2 x Vậy 1 x x 1 x e e 1 x e I e dx e dx dx e 2 e. 2 x x x x x 2 1 1 1 1 1 1
a ; b 1 A 3 . 2 3
Ví dụ 7: Cho tích phân x 3 dx a b ln .
Giá trị A 9 4 3a 6b 2 sin x 2 bằng 4
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 29
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN A. 47 . B. 5 . C. 11. D. 21. 12 12 4 14 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A Đặt dx u x du dx; dv , chọn v cot x. 2 sin x 3 3 3 Vậy x 3 3 cos x I dx x cos x cot xdx xcos x dx 2 sin x sin x 4 4 4 4 4 9 4 3 3 1 3 x cot x ln sin x ln . 36 2 2 4 9 4 3 1 47 a ; b A . 36 2 12 4
Ví dụ 8: Cho tích phân 2 2
I x tan xdx a b c ln 2,a,b,c . 0
Giá trị A 32a 4b 2c bằng A. 3 . B. 2. C. 1. D. 1. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 4 Tính x 2 tan x 1dx 0 Đặt 2 u x du dx; dv tan x 1 dx , chọn v tan x. 4 4 4 Vậy 2 4 4 sin x x tan x 1 dx x tan x tan xdx x tan x dx 0 0 cos x 0 0 0 4
xtan x lncosx 4 . 0 0 4 4 Do đó: 2 2 2 x 2 I x tan xdx x tan x ln cos x ln 2 4 2 32 0 0 2 1 ln 2 . 32 4 2 1 1 1 a
; b ; c A 1 . 32 4 2 3 ln sin x
Ví dụ 9: Cho tích phân 3 I dx a ln b .
Giá trị A log a log b bằng 2 3 3 6 cos x 4 6 A. 3 . B. 2. C. 1. D. 1. 2 2 Hướng dẫn giải
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 30
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN ĐÁP ÁN C Đặt cos x dx u ln sin x du dx ; dv , chọn v tan x . sin x 2 cos x 3 ln sin x 3 Vậy I dx tan x ln sinx 3 dx 2 cos x 6 6 6 3 3 1 3 3 ln ln 3 ln . 3 2 2 2 3 2 4 6 1 1
a 3; b A . 6 2 2
Ví dụ 10: Cho tích phân 1 a b I cos ln x dx sin a cos b . Giá trị 5 2
A e e bằng 2 1 A. 28. B. 35. C. 27. D. 32. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A sin ln x Đặt u cosln x du
dx; dv dx , chọn v x. x 2 2 Vậy I cos
lnxdx xcoslnx 2 sin lnxdx. 1 1 1 2 * Tính I 1 sin lnxdx 1 Đặt dx u sin ln x du cos ln x
; dv dx , chọn v x . x 2 I sin
lnxdx xsinlnx 2 2 . 1 cos lnxdx 1 1 1 2 2 Vậy I cos
lnxdx xcoslnx 2 xsinlnx 2 cos lnxdx 1 1 1 1 2 2I 2 cos
lnxdx xcoslnx 2 xsinlnx 2 . 1 1 1 2
Vậy 1 I cos ln x dx sin ln 2 cos ln 2
a b ln 2 A 28. 2 1 e a
Ví dụ 11: Cho tích phân ln x 1 I ln xdx và K dx . x ln x 1 1 1
Giá trị A 1 bằng A. ln alna 1 . B. ln a lna 1 . C. ln lna 1 .
D. ln lna 1 . Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B e e e e
ln xdx x ln x xd ln x e dx 1 . 1 1 1 1
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 31
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN e e ln x 1 dxln x 1 e dx
ln xln x 1 ln a lna 1 . 1 x ln x 1 x ln x 1 1 1
A 1 ln a ln a 1 1 ln a ln a 1 . a 2 e x 1ln x
Ví dụ 12: Giá trị tích phân I dx, a 0 bằng x 1 2 2 2 2 A. e 1 2a e 1 2a e 1 2a e 1 2a . B. . C. . D. . 4 4 4 4 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C a 2 e x 1lnx e e Ta có: a ln x I dx x ln xdx dx . x x 1 1 1 a ln x a ln x Xét e 2 e e a A dx a ln xd ln x . x 2 2 1 1 1 e Xét B xln xdx. 1 dx du Đặt u ln x x 2 dv xdx x v 2 e e e 2 e 2 2 2 x x x x e 1 B ln x dx ln x . 2 2 2 4 4 4 1 1 1 1 2 Vậy e 1 2a I . 4
3. Bài tập rèn luyện tốc độ 2 Câu 1: Biết x e x 2x e 4 2
dx a.e b.e c với a, b, c là các số hữu tỷ. Giá trị S a b c bằng 0 A. S 2. B. S 4 . C. S 2 . D. S 4. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 2 2x x 2 2 2 2 2 e e 1 Ta có x I e x 2x e 2x x x x
dx e dx 2x.e dx 2 xe dx 2 xe dx. 0 0 0 2 0 2 2 0 0 Đặt 4 u x du dx e 1 I x 2x.e 2 2 x 2 e dx 1 3 x x 0 dv e dx v e 2 2 0 a ;c 2
2 S a b c 4. 4 e 1 2x.e 2e 4 2 2 e 3 2 x 2 2e b 2 0 0 2 2 2 2 a x Câu 2: Tìm a sao cho 2 I x.e dx 4. Chọn đáp án đúng. 0
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 32
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN A. 1. B. 0. C. 4. D. 2. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D a x u x du dx Ta có: 2 I x.e dx . Đặt x x 0 2 2 dv e dx v 2.e a a x a x a x a 2 2 2 2 I 2x.e 2 e dx 2ae 4.e 2 a 2 2 e 4 0 0 0 a
Theo đề ra ta có: 2 I 4
2 a 2 e 4 4 a 2. 1 Câu 3: Tìm m để xe x m dx e. 0 A. m 0. B. m e. C. m 1. D. m e. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C Đặt u x m du dx x x dv e dx v e 1 1 I e
x mdx e x m1 e dx e x m 1 x x x x 1 me m 1 0 0 0 0
Mặt khác: I e me m 1 e me 1 e 1 m 1. 2
Câu 4: Cho x(1 ln x)dx a ln b c,(a, b,c ).
Đẳng thức nào sau đây là đúng? 1 A. a b c. B. a b c. C. a b c. D. a b c Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A Đặt dx du
u 1 ln x x dv xdx 2 x v 2 2 2 2 2 2 x 2 1 x 2 x 2
x(1 ln x)dx (1 ln x) xdx (1 ln x) 2 1 2 2 1 4 1 1 1 a 2,b 2 2 2 x 2 x 2 3 (1 ln x) 2 ln 2 3 2 1 4 1 4 c 4 4
Câu 5: Cho I x
1 sin 2xdx . Đẳng thức đúng là 0
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 33
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 4 4
A. I x 1 cos 2x 4 cos 2xdx.
B. I x 1 cos 2x 4 cos 2xdx. 0 0 0 0 4 1 1 4 1 1
C. I x 1 cos 2x 4 cos 2xdx.
D. I x 1 cos 2x 4 cos 2xdx. 2 2 2 2 0 0 0 0 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C du dx 4 u x 1 1 1 Đặt 1 I x 1 cos 2x 4 cos 2xdx dv sin 2xdx v cos 2x 2 2 0 0 2 4 Câu 6: Tích phân d ln 2, x x a b
với a , b là các số thực. Giá trị 16a 8 . b 1 cos 2x 0 A. 4. B. 5. C. 2. D. 3. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A u x du dx Đặt dx 1 . Ta có dv v tan x 1 cos 2x 2 1 1 4
I x tan x 4 tan d x x 0 2 2 0 1 1 1 1 1 1
ln cos x 4 ln
ln 2 a ,b . 8 2 8 2 2 8 4 8 4 0
Do đó, 16a 8b 4. 1
Câu 7: Kết quả tích phân 2 3 x I x
e dx được viết dưới dạng I ae b với a , b là các số hữu tỉ. 0
Khẳng định nào sau đây đúng? A. a . b
B. a b C. a . b
D. a b 0. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B u 2x 3 du 2.dx Đặt . d x v e d x x v e 1 1
Tích phân 2 3 x 2 x I x e e dx
5e 3 2 e 1 = 3e 1 0 = 0
Vậy a 3 và b 1 .
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 34
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 1
Câu 8: Xét tích phân 2 2 4 2x I x
e dx . Nếu đặt 2
u 2x 4 , 2 x
v e , ta được tích phân 0 1 1 2 ( ) 2 x I x xe dx , trong đó: 0 0
A. 2 2 2 4 x x x e .
B. 2 2 2 x x x e . 1
C. 2 2 x x x e .
D. 2 2 4 x x x e . 2 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B 2 du 4 d x x u 2x 4 1 1 1 Đặt 1 . Khi đó 2 2
4 2xd 2 2 2x 2 2 x I x e x x e xe dx . 2x 2 dv e d x x v e 0 2 0 0 1 b b
Câu 9: Giả sử tích phân .l x n 2x 2017 1
dx a ln 3.Với phân số tối giản. Giá trị b c bằng c c 0 A. 6057. B. 6059. C. 6058. D. 6056. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B 1 1 Ta có I .
x ln 2x 2017 1 dx 2017 . x ln 2x 1 dx . 0 0 2 x du dx u ln 2 1 2x 1 Đặt 2 dv d x x x 1 v 2 8 1 1 2 1 2 x 1 x 1 2 Do đó .l x n 2x
1 dx ln 2x 1 dx 2 8 2 8 2x 1 0 0 0 1 2 3 x x 3 ln 3 ln 3 8 4 8 0 1 I x x 2017 3 6051 .ln 2 1 dx 2017 ln 3 ln 3. 8 8 0
Khi đó b c 6059. 1
Câu 10: Tìm m để xe x mdx .e 0 A. m 0. B. m . e C. m 1.
D. m e. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 35
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 1 1 1
I xe x mdx x md xe x m 1 x e xedx 0 0 0 0
x m 1 1 x e x e
me m 1 0 0
I e me m 1 e m 1. 2 a ln 4 b
Câu 11: Biết kết quả của tích phân I 2 x
1 ln xdx được viết dưới dạng (a, b, c là các số 1 c
nguyên). Khi đó a+b+c bằng A. 17. B. 10. C. 13. D. 28. hướng dẫn giải ĐAP AN D Đặt dx du u ln x x dv 2x 3 1 dx x v x 3 2 2 2 3 3 3 3 2 x x x x I x ln x 1 dx x ln x x 3 1 3 3 9 1 1 1 a 6 3ln 4 2 6ln 4 4 I
b 4 a b c 28. 9 18 c 18
Câu 12: Cho tích phân 2 1 I 2 sin 2x
cos x ln 1 sin x dx a ln 2 b a,b 3 3
. Giá trị S a b bằng 3 0 A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 2 2 I 2
cos x ln 1 sin xdx 1 sin xln1 sin x 2 cos xdx ... 2ln 2 1 . 0 0 0 Vậy 1 I 2 ln 2 1 a 2; b 1 S 3a 3b3. 3
3 x sin x 3 dx 3 1
Câu 13: Biết tích phân 1 I x tan x x tan xd . x Giá trị là 2 cos x cos x 0 0 0 A. 0. B. 1. C. 1. D. 2. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 36
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 3 x sin x dx 3 x sin x I dx I I 2 2 1 2 2 0 cos x 0 cos x cos x 3 I 1 d cos x 1 3 2 2 cos x cos x 0 0 x u 1 Đặt x dx du dx dv v tan x 2 cos x 3 Suy ra I x tan x 1 3 1 x tan xdx 0 0 x x 1.
Câu 14: Biết tích phân sau
bsin x dx ln a I x 2 1 3.Giá trị 5 5
S a b bằng 2 x 1 0 A. 300. B. 200. C. 275. D. 135. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C a ax I x b sin x dx dx bx sin xdx . 2 2 x 1 x 0 0 1 0 d 2 x 1 ax a Tính dx a 2 ln x 1 a I . 1 ln 1 2 2 2 x 1 2 x 1 2 2 0 0 0 Tính I 2 bxsinxdx . 0 x u du Đặt dx b sin xdx dv v b cos x
I bx cos x b cos xdx b 3sin x 2 b . 0 0 0 Vậy a I ln 2 1
b ln 2 1 3 a 2; b 3 . 2 Suy ra: S 275. 1 x
Câu 15: Giá trị tích phân I x e dx bằng x 1 0 A. 1 ln 2.
B. 1 ln 2 .
C. 2 ln 2.
D. 2 ln 2 . Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A 1 1 Ta có x x I xe dx dx. x 1 0 0 1 1 1 1 1 x x x x x xe dx xde xe e dx e e 1. 0 0 0 0 0
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 37
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 1 1 x dx dx
xln x 11 ln 2. x 1 x 1 0 0 0
Do đó I 1 ln 2.
Dạng 5: Tích phân chứa dấu giá trị tuyệt đối 1. Phương pháp b
Bài toán: Tính tích phân I g xdx a
( với g ( x ) là biểu thức chứa ẩn trong dấu giá trị tuyệt đối) PP chung:
Xét dấu của biểu thức trong dấu giá trị tuyệt đối trên ; a b
Dựa vào dấu để tách tích phân trên mỗi đoạn tương ứng ( sử dụng tính chất 3 để tách)
Tính mỗi tích phân thành phần. b
Đặc biệt: Tính tích phân I f (x) dx a Cách giải Cách 1:
+) Cho f (x) 0 tìm nghiệm trên ; a b
+) Xét dấu của f ( x) trên ;
a b , dựa vào dấu của f (x) để tách tích phân trên mỗi đoạn tương ứng ( sử
dụng tính chất 3 để tách)
+) Tính mỗi tích phân thành phần. Cách 2:
+) Cho f (x) 0 tìm nghiệm trên a;b giả sử các nghiệm đó là x ; x ;...x 1 2 n
( với x x ... x ). 1 2 n 1 x 2 x 3 x b Khi đó I
f (x) dx
f (x) dx
f (x) dx ... f (x) d x a 1 x 2 x n x 1 x 2 x 3 x b
I f (x)dx
f (x)dx
f (x)dx ... f (x)d x a 1 x 2 x n x
+) Tính mỗi tích phân thành phần
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 38
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN
2. Các ví dụ rèn luyện kĩ năng 2 Ví dụ 1: 2 a a S x x 2 dx , a, b
, là phân số tối giản. Giá trị a b bằng b b 1 A. 11. B. 25. C. 100. D. 50. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A 2 2 2 3 2 2 2 x x S x x 2 dx x x 2 dx 2x 3 2 1 1 1 8 4 1 1 9 4 2 3 2 3 2 2 Ví dụ 2: I 1 sin 2xdx a a , * a . Hỏi 3 a là bao nhiêu? 0 A. 27. B. 64. C. 125. D. 8. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D Ta có: 2 1 sin 2x sin x cos x
sin x cos x 2 sin x . 4 Với 3 x 0; x ; . 4 4 4 + Với x ;0 thì sin x 0 4 4 4 + Với 3 x 0; thì sin x 0 4 4 4 4 I 2 sin x dx 2 sin x dx 2 2. 4 4 0 4 5 2 2 1 Ví dụ 3: Biết d 4 ln 2 ln 5, x I x a b
với a , b là các số nguyên. Giá trị S a b bằng x 1 A. 9. B. 11. C. 5. D. 3. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B 5 2 5 2 x 2 1 2 x 2 1 2 x 2 1 Ta có: I dx dx dx x x x 1 1 2 2 22 x 5 1 2 x 2 1 2 5 2x 5 2x 3 dx dx dx dx 1 2 x x x x 1 2 2 5 5 3 x dx 2 dx
5ln x x 2 2x 3ln x 5 1 2 1 2 x x a 8
8ln 2 3ln 5 4
a b 11. b 3
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 39
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 2
Ví dụ 4: Cho tích phân 1 cos 2xdx
ab và a b 2 2 2. Giá trị của a và b lần lượt là 0 a 2 A. . B. a 2 2 . b 2 2 b 2 a 2 a 2 C. a 2 2 a 2 2 . D. . b 2 b 2 2 b 2 b 2 2 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 2 2 2 1 cos 2xdx 2 sin x dx 2 sin xdx 2 sin xdx 0 0 0 2 2 cos x 2 cos x 4 2. 0 ab 4 2 a 2 2 a 2 2 X 2 2 2 X 4 2 0 . a b 2 2 2 b 2 b 2 2 1 1
Ví dụ 5: Tính tích phân I x x - a dx, a 0
ta được kết quả I f (a) . Khi đó tổng f (8) f có giá 2 0 trị bằng: A. 2 4 . B. 9 1 . C. 17 . D. 2 9 1 2 4 2 17 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B 1 1 3 2 x ax a 1 8 1 11
TH1: Nếu a 1 khi đó I x
xadx
f (8) 3 2 2 3 2 3 3 0 0 a 1
TH 2: Nếu 0 a 1 khi đó I x
x adx x
x adx 0 a a 1 3 2 3 2 3 x ax x ax a a 1 1 1 1 1 1 f 3 2 3 2 3 2 3 2 24 4 3 8 0 a 1 11 1 91
Khi đó f (8) f . 2 3 8 24 1 2
Ví dụ 6: Cho hàm số f x liên tục trên thỏa f 2xdx 2 và f 6xdx 14 . Giá trị 0 0 2
f 5 x 2dx bằng 2 A. 30. B. 32. C. 34. D. 36. Lời giải ĐÁP ÁN B
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 40
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 1 + Xét f
2xdx 2. 0
Đặt u 2x du 2dx ; x 0 u 0 ; x 1 u 2 . 1 2 1 2 Nên 2 f
2xdx f
udu f
udu 4. 2 0 0 0 2 + Xét f
6xdx 14 . 0
Đặt v 6x dv 6dx ; x 0 v 0 ; x 2 v 12 . 2 12 1 12 Nên 14 f
6xdx f
vdv f
vdv 84. 6 0 0 0 2 0 2 + Xét f
5 x 2dx f
5 x 2dx f
5 x 2dx. 2 2 0 0 Tính I
f 5 x 2 dx . 1 2
Đặt t 5 x 2. Khi 2
x 0 , t 5x 2 dt 5 dx ; x 2
t 12 ; x 0 t 2. 2 1 12 2 I f t dt 1 1 f
tdt f t 84 4 . 1 dt 16 5 5 5 12 0 0 2
Tính I f 5 x 2 dx . 1 0
Đặt t 5 x 2.
Khi 0 x 2, t 5x 2 dt 5dx ; x 2 t 12 ; x 0 t 2. 12 1 12 2 I f t dt 1 1 f
tdt f t 84 4 . 2 dt 16 5 5 5 2 0 0 2 Vậy f
5 x 2dx 32. 2 2 4 1
Ví dụ 7: Cho hàm số y f x liên tục trên 0;4 và f xdx 1; f xdx 3. Giá trị f 3x 1dx 0 0 1 bằng A. 4. B. 2. C. 4 . D. 1. 3
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 41
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 1
f 3x 1 1/3 1 dx
f 1 3xdx f 3x 1 dx . 1 1 1/3 1/3 1 1
f x x 1 1 3 d 1 3 f 3x 1 d 3x 1 . 3 3 1 1/3 0 2 1 f t 1 dt f
tdt 1 1 4 3 .1 . 3 3 3 3 3 4 0
3. Bài tập rèn luyện tốc độ 3 24 3 Câu 1: 4 2 4 3 . a S y y dy
Giá tị A 2B bằng b 3 A. 80. B. 83. C. 142. D. 79. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 4 2 2 2 y 4y 3 y 1 y 3 Xét dấu 2 2 y 1 y 3 , ta có: y -∞ - 3 -1 1 3 +∞ y2-1 + + 0 - + + y2-3 + 0 - - 0 - 0 + (y2-1)(y2-3) + 0 - 0 - 0 - 0 + 3
S 4 4y 1 y 3 2 4 4 2 dy y 4y 3 dy 3 3 1 y 4y 3 1
dy y 4y 3 3 4 2 4 2 dy 4 2 y 4y 3dy 3 1 1 1 1 3 5 3 5 3 5 3 y 4y y 4y y 4y 3y 3y 3y 5 3 5 3 5 3 3 1 1 112 24 3 . 15 1 Câu 2: 2 a a S 4x 4x 1dx , a, b
, là phân số tối giản. Giá trị a 4b bằng b b 0 A. 1. B. 3. C. 35. D. 3. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 1 1
Ta có: I 2x 2 7 1 dx 2x 1 dx 0 0
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 42
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 1 1 1 2 1 2 1 I . 7 2x 1 dx 2x 1 dx 2x 1 dx 1 2x 1 dx 2x 1dx 2 0 0 1 0 1 2 2 Suy ra: a 1,b 2. 2 Câu 3: I 1 sin xdx A B , biết A 2B Giá trị 3 3 A B bằng 0 A. 72. B. 8. C. 65. D. 35. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A 2 Ta có: x x x x x 1 sin x sin cos sin cos 2 sin 2 2 2 2 2 4 Với x x 5 x 0; 2 0; ; . 2 2 4 4 4 + Với x ; thì x sin 0 2 4 4 2 4 + Với x 5 ; thì x sin 0 2 4 4 2 4 3 2 2 x x I 2 sin dx 2 sin dx 4 2 . 2 4 2 4 0 3 2 2
Câu 4: Cho tích phân 2 1 3 sin 2 2cos 3 . x xdx a
b Giá trị A a b 4 bằng 0 A. 2. B. 5 . C. 5. D. 8 . Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 2 4 2 2 I 1 3 sin 2x 2 2 cos xdx
sinx 3cosx dx sinx 3 cos x dx . 0 0 0
sin x 3 cos x 0 tan x 3 x k . 3 Do x0; nên x . 2 3 3 2 3 2 I sin x 3 cos x dx sin x 3 cos x dx
sinx 3cosxdx sinx 3cosxdx 0 0 3 3 3
2 1 3 1 3 cos x 3 sin x cos x 3 sin x 1 3 3 3. 0 2 2 2 2 3
a 1; b 3 A 8
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 43
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN
Dạng 6: Tích phân siêu việt 1. Phương pháp
2. Các ví dụ rèn luyện kĩ năng 2
Ví dụ 1: Xét tích phân 2 .ex I x dx
. Sử dụng phương pháp đổi biến số với 2
u x , tích phân I được 1
biến đổi thành dạng nào sau đây: 2 2 1 2 1 2 A. 2 eu I du . B. eu I du . C. eu I du . D. 2 eu I du . 2 2 1 1 1 1 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 2 Ta có 2 ex I d x x . 1 Đặt 2
u x du 1 2 d x x d x x du . 2
Với x 1 u 1 và x 2 u 2 . 2 1 Khi đó eu I du . 2 1 e dx
Ví dụ 2: Biết rằng I
Giá trị của S a b c bằng x a ln 3 b ln 2 c, a, b,c . 2 ln x 3ln x 2 1 A. 3. B. 2. C. 0. D. 4. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 1 1 1 2 2 2 dt 1 1 t 2 3 Đặt t ln x I dt ln ln ln 3 ln 2. 2 t 3t 2 t 2 t 1 t 1 2 0 0 0
Do đó a 1; b 1;c 0 S 0. 8 e
Ví dụ 3: Cho tích phân dx lna ln b, * a, b
.Giá trị S cos a b sin a b 3 x ln x ln ex e bằng A. 0. B. 1. C. 1. D. 4. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B 8 8 e e dx dx I 3 x ln x ln x 3 x ln x 1 ln x e e Đặt 3
t 1 ln x; x e thì 8
t 2; x 3 thì t 3 .
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 44
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 2 dx 2 t 1 ln x 2tdt ; ln x t 1 . x 3 3 2tdt t 1 I ln
ln 3 ln 2 a 3, b 2 . t 1 2 2 t 1t 2
S cos a b sin a b 1 . 1 f (x) e
Ví dụ 4: Cho F(x)
là một nguyên hàm của hàm số . Tính f ( x)ln d x x bằng: 2 2x x 1 2 e 3 2 2 e 2 e 2 2 3 e A. I . B. I . C. I . D. I . 2 2e 2 e 2 e 2 2e Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A 1 f (x) f (x) 1 1 Do F(x)
là một nguyên hàm của hàm số nên
f x . 2 2x x 2 x 2x 2 x 1 e ln x u dx du Tính I f ( x)ln d x x . Đặt . x
f x dx dv 1 f
x v e f x e e 1 1 2 e 3
Khi đó I f x.ln x e dx .ln x . 2 1 x 2 x 2x 2 2e 1 1 1 1
Ví dụ 5: Cho hàm số y f (x) với f (0) f (1) 1. Biết rằng: x e f
x f xdx aeb Tính 0 2017 2017 Q a b . A. 2017 Q 2 1. B. Q 2 . C. Q 0 . D. 2017 Q 2 1. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C u
f x
du f xdx Đặt . d x v e d x x v e 1 1 1 x
d x 2 x d x e f x f x x e f x
e f x x e f
xdxY ef 1 f 0 e 1. 1 0 0 0
Do đó a 1, b 1 . Suy ra 2017 2017 Q a b 2017 2017 1 1 0 . Vậy Q 0 . 2 2018 x
Ví dụ 6: Tính tích phân I dx ex 1 2
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 45
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 2020 2 2019 2 2018 2 A. I 0 . B. I . C. I . D. I . 2019 2019 2018 Lời giải 2 2018 x Tính tích phân I dx . ex 1 2
Đặt x t dx dt . Khi x 2
thì t 2; khi x 2 thì t 2 . Ta có 2018 2 x t 2018 2 2 2 2018 t .et 2 2019 t 2019 2.2 2019 2 I dx dt dt 2018 2I t dt I . ex 1 et 1 et 1 2019 2019 2019 2 2 2 2 2 1 3 x 3
x 2 ex .2x 1 1 e Ví dụ 7: Biết dx ln p
với m , n , p là các số nguyên dương. e.2x m e ln n e 0
Tính tổng S m n p . A. S 6 . B. S 5. C. S 7 . D. S 8 . Hướng dẫn giải 1 3 x 3 x 1 x 1
x 2 ex .2 2 1 2x 1 Ta có 3 dx x dx dx J . e.2x e.2x 4 e.2x 4 0 0 0 1 2x Tính J dx . e.2x 0 x x x 1
Đặt e.2 t e.2 ln 2dx dt 2 dx dt . e.ln 2
Đổi cận: Khi x 0 thì t e ; khi x 1 thì t 2e . 1 x 2e 2 1 1 1 2e 1 e J dx dt ln t ln 1 . x e e.2 e ln 2 t e ln 2 e ln 2 e 0 e 1 3 x 3
x 2 ex .2x 1 1 e Khi đó dx ln 1
m 4 , n 2 , p 1. Vậy S 7 . e.2x 4 e ln 2 e 0 1 2 1
Ví dụ 8 : Cho y f x là hàm số chẵn và liên tục trên . Biết f
xdx f
xdx 1. Giá trị của 2 0 1
2 f x dx bằng 3x 1 2 A. 1. B. 6 . C. 4 . D. 3 . Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 1 2 1 1 2
Do f xdx f
xdx 1 f xdx 1 và f
xdx 2 2 0 1 0 1 1 2 2 f
xdx f
xdx f
xdx 3. 0 1 0 2 f x 0 f x 2 f x Mặt khác dx dx dx
và y f x là hàm số chẵn, liên tục trên 3x 1 3x 1 3x 1 2 2 0
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 46
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN
f x f x x . 0 f x Xét I dx
. Đặt t x dx dt 3x 1 2 0 f x 0 f t 2 f t 2 3t f t 2 3x f x I dx dt = dt = dt = dx 3x 1 3t 1 1 3t 1 3x 1 2 2 0 1 0 0 3t 2 f x 0 2 f x f x 2 3x f x 2 f x 2 3x 1 f x dx dx dx dx dx dx 3x 1 3x 1 3x 1 3x 1 3x 1 3x 1 2 2 0 0 0 0 2 f
xdx 3. 0 f 2 x 1 ln x
Ví dụ 9: Cho hàm số f x liên tục trên đoạn 1;4 và thỏa mãn f x . Tính tích x x 4 phân I f xdx . 3 A. 2 I 3 2ln 2 . B. 2 I 2ln 2 . C. 2 I ln 2 .
D. I 2ln 2 . Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B 4
4 f 2 x 1 ln x
4 f 2 x 4 1 ln x
Ta có f xdx dx dx dx . x x x x 1 1 1 1
4 f 2 x 1 Xét K dx . x 1 t 1 x
Đặt 2 x 1 t x d dt . 2 x 3 3 K f
tdt f xdx. 1 1 4 4 ln x 4 2 ln x Xét M dx ln d x ln x 2 2ln 2 . x 2 1 1 1 4 3 4 Do đó f
xdx f x 2
dx 2ln 2 f x 2 dx 2ln 2 . 1 1 3 2 1
x 5x 6ex e a c Ví dụ 10: Biết dx e a b ln
với a , b , c là các số nguyên và e là cơ số của
x 2 ex 3 0
logarit tự nhiên. Tính S 2a b c . A. S 10 . B. S 0 . C. S 5. D. S 9 . Lời giải
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 47
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN ĐÁP ÁN D 1 2
x 5x 6 x 1 e
x 2x 3 2ex Ta có : I dx dx .
x 2 ex x 2 ex 1 0 0
Đặt 2ex t x
d 3ex t x
dx . Đổi cận : x 0 t 2 , x 1 t 3e . 3e 3e tdt 1 I t
t t 3e 3e 1 1 d ln 1 3e 2 ln . 2 t 1 t 1 3 2 2
Vậy a 3, b 2 , c 1 S 9 . a 1 2a x e
Ví dụ 11: Cho số thực a 0 , đặt b . Tính I dx
theo a và b .
a x dx 2 x e 3a x a 0 b b a A. I . B. I . C. I . D. . a I b e . a e a e b e Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D
Đặt t a x x a t dx dt . Đổi cận: x 0 2a
t a a a at e a a e Ta có I dt dt . a b e .
3a a t a t e a 2 t a
3. Bài tập rèn luyện tốc độ 4 e 1 4 Câu 1: Biết f
ln x dx 4. Tính tích phân I f
xdx . x e 1 A. 8 . B. 16. C. 2 . D. 4 . Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 1
Đặt t ln x dt dx . x
Đổi cận : Với x e t 1 ; 4
x e t 4 . Do đó, ta có 4 e 4 4 f x 1 ln dx f
tdt 4 f
xdx 4. x e 1 1 2 x 1 Câu 2: Biết
dx ln ln a b
với a , b là các số nguyên dương. Tính 2 2
P a b ab . 2
x x ln x 1
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 48
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN A. 10 . B. 8 . C. 12 . D. 6 . Lời giải ĐÁP ÁN B 2 x 1 2 x 1 Ta có dx dx . 2
x x ln x x x ln x 1 1 x 1
Đặt t x 1
ln x dt 1 dx dx . x x
Khi x 1 t 1; x 2 t 2 ln 2 . 2ln 2 dt a 2 Khi đó I 2 ln 2 ln t
ln ln 2 2 . Suy ra . t 1 b 2 1 Vậy P 8 . 2018
Câu 3 : Cho hàm số f x liên tục trên thỏa f
xdx 2 . Khi đó tích phân 0 2018 e 1 x f
ln 2x 1 dx bằng 2 x 1 0 A. 4 . B. 1. C. 2 . D. 3 . Lời giải ĐÁP ÁN C 2018 e 1 x Đặt I f
ln 2x 1 dx. 2 x 1 0 2x Đặt t 2 ln x 1 dt dx . 2 x 1
Đổi cận: x 0 t 0 ; 2018 x e 1 t 2018 . 2018 2018 Vậy I f
tdt f
xdx 2. 0 0 a
Câu 3: Cho các số thực a , b khác không. Xét hàm số f x b ex
x với mọi x khác 1. Biết x 3 1 1
f 0 22 và f
xdx 5. Tính a b ? 0 A. 19 . B. 7 . C. 8 . D. 10 . Lời giải ĐÁP ÁN D 3 a
Ta có f x ex
b b ex
x nên f 0 3
a b 22 1 . x 4 1 1 1 a 1 1 Xét 5 f
xdx ex bx dx 3 1 d 1 d ex a x x b x 0 x 3 0 1 0 0 1 a 1 a 1 3a 1 1 | b ex x exdx 1 b e ex b 2 . 2 x 2 0 0 1 0 2 4 8 0
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 49
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 3
a b 2 2 a 8 Từ
1 và 2 ta có 3a
a b 10 . b 5 b 2 8 4 1 x x e
Câu 4: Biết rằng tích phân 4
dx ae b . Tính 2 2
T a b 2x 1 0 3 5
A. T 1.
B. T 2 .
C. T .
D. T . 2 2 Lời giải 4 4 x 1 x 4 4 x x 1 2 2 1 e Ta có x I e dx e dx 2x 1. x e dx dx . 2x 1 2 2x 1 2 2x 1 0 0 0 0 4 x e Xét I dx 1 . 2x 1 0 x du e dx x u e Đặt dx dx 1 x 12 2 1 dv v . 2x 1 2x 1 2x 1 2 1 2 4 4 Do đó x . 2 1 x I e x
e . 2x 1dx 1 . 0 0 4 3e 1 3 1 Suy ra I
. Khi đó a ,b 9 1 T 2 . 2 2 2 4 4
Câu 5: Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên đoạn 0; 1 thỏa mãn f 1 0 và 1 1 2 1 f
x 2 x x e x f x 1 d 1 e dx
. Tính tích phân I f xdx . 4 0 0 0 e e 1
A. I 2 e .
B. I e 2 . C. I . D. I . 2 2 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B 1 Xét 1ex A x
f xdx 0 u f x
du f xdx Đặt dv x 1 x e dx v ex x 1 1 1 2 1 e x 1
Suy ra ex ex A x f x x f xdx x xe f
xdx xe f xdx 0 4 0 0 0
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 50
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 1 1 2 e 1 x 1 1 1 Xét 2 2 x x e dx 2 2 e x x 2 2 4 4 0 0 1 1 1 1 2 Ta có :
2 d 2 x 2 2 d x f x x
xe f x x x e dx 0 x
f x xe dx 0 0 0 0 0 2 Suy ra x
f x xe 0, x 0; 1 (do x
f x xe 0, x 0; 1 ) x
f x xe 1 x f x x e C Do f
1 0 nên 1 x f x x e 1 1 1
Vậy d 1 xd 2 x I f x x x e x x e e 2 . 0 0 0 2 1
x xex Câu 6: Cho dx . a e b ln
c với a , b , c . Tính P a 2b c . x e x e 0 A. P 1 . B. P 1. C. P 0 . D. P 2 . Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 2 1
x xex 1 x 1 ex ex x Ta có: I d x d x . x ex ex x 1 0 0 Đặt ex t
x 1 d 1 ex t x dx .
Đổi cận: x 0 t 1; x 1 t e 1. e 1 1 e 1 1 Khi đó: d t I t 1 d
t t t e 1 ln e ln e 1 . t t 1 1 1
Suy ra: a 1, b 1 , c 1.
Vậy: P a 2b c 2 .
Câu 7: Cho hàm số f x liên tục trên đoạn ln 2;ln 2 và thỏa mãn f x f x 1 . Biết x e 1 ln 2 f
xdx aln2bln3 a;b. Tính P a b . ln 2 1 A. P . B. P 2 . C. P 1 . D. P 2 . 2 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 51
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN ln 2 Gọi I f xdx . ln 2
Đặt t x dt dx .
Đổi cận: Với x ln 2 t ln 2 ; Với x ln 2 t ln 2 . ln 2 ln 2 ln 2 Ta được I f
tdt f t dt f
xdx. ln 2 ln 2 ln 2 ln 2 ln 2 ln 2 ln 2 1 Khi đó ta có: 2I f
xdx f
xdx f
x f xdx dx . ex 1 ln 2 ln 2 ln 2 ln 2 ln 2 1 Xét dx . Đặt ex u d ex u dx ex 1 ln 2
Đổi cận: Với x ln 2 1
u ; x ln 2 u 2 . 2 ln 2 1 ln 2 ex ln 2 1 Ta được dx dx du ex 1 ex ex 1 u u 1 ln 2 ln 2 ln 2 ln 2 1 1 du
ln u ln u 1 2 ln 2 u u 1 1 ln 2 2 1 1
Vậy ta có a , b 0 a b . 2 2
e f ln x
Câu 8: Cho hàm số y f x liên tục trên và thỏa mãn dx e
. Khẳng định nào dưới đây x 1 đúng? e 1 1 e A. f
xdx 1. B. f
xdx 1. C. f
xdx e. D. f
xdx e. 0 0 0 0 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 1
Sử dụng phương pháp đổi biến số. Đặt t ln x , suy ra dt dx . x Đổi cận: x 1 e t 0 1
e f ln x 1 Khi đó
dx e f
tdt e. x 1 0
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 52
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN e 3ln x 1
Câu 9: Cho tích phân I dx
. Nếu đặt t ln x thì x 1 1 3t 1 e 3t 1 e 1 A. I dt . B. I dt .
C. I 3t 1 dt .
D. I 3t 1 dt . et t 0 1 1 0 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 1
Đặt t ln x dt dx . Đổi cận x e t 1 ; x 1 t 0 . x e 1 3ln x 1 Khi đó I dx 3t 1 dt . x 1 0 4 e 1 4
Câu 10: Biết f
ln x dx 4. Tính tích phân I f xdx . x e 1 A. I 8 . B. I 16 . C. I 2 . D. I 4 . Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 1
Đặt t ln x dt dx . x 4 e 4 4 f x 1 ln dx f
tdt f xdx. x e 1 1 4 Suy ra I f
xdx 4. 1 ln 6 ex
Câu 11: Biết tích phân
dx a b ln 2 c ln 3
, với a , b , c là các số nguyên. Tính x 0 1 e 3
T a b c . A. T 1 . B. T 0 . C. T 2 . D. T 1. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B Đặt x 2
e 3 ex 3 2 d ex t t t t dx . x ln 6 t 3 Đổi cận . x 0 t 2 ln 6 x 3 e 2tdt 3 2 3 Suy ra dx 2 dt
2t 2ln t 1 62ln442ln3 1 ex 3 1 t 2 1 t 0 2 2 a 2
2 4ln 2 2ln 3 b 4 . c 2
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 53
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN Vậy T 0 . 3 x x d Câu 12: Cho 1 2 e . a e . b e c
. Với a , b , c là các số nguyên. Tính S a b c . x 1 0 A. S 1. B. S 2 . C. S 0 . D. S 4 . Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 3 x 1 x d Xét 1 I e
; đặt u x 1 du dx . x 1 2 x 1 0 Đổi cận: 2 2 eu I 2du 2eu 2
2e 2e a 2 , b 2 , c 0 , S a b c 0 . 1 1 e ln x
Câu 13: Cho I dx
có kết quả dạng I ln a b với a 0 , b . Khẳng định nào sau
x ln x 22 1 đây đúng? 3 1 3 1 A. 2ab 1 . B. 2ab 1. C. b ln
. D. b ln . 2a 3 2a 3 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A
Đặt ln x 2 t ln x t 1
2 dx dt . x
Đổi cận: khi x 1 thì t 2; khi x e thì t 3 . 3 3 a t 2 3 1 2 3 2 3 1 Khi đó I dt dt ln t ln 2 . 2 t 2 t t t 2 3 1 2 2 2 b 3 Vậy 2ab 1 .
Dạng 7: Tích phân hàm ẩn 1. Phương pháp
Phương pháp chung cho loại toán này là áp dụng kỹ thuật đổi biến, phương pháp từng phần và kỹ thuật
đạo hàm…, ngoài ra ta có một vài dạng đặc trưng sau:
Loại 1: Biểu thức tích phân đưa về dạng: u(x) f '(x)+u '(x) f (x)= h(x) Cách giải:
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 54
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN
+ Ta có u(x) f (x)+ u (x) f (x)= éu(x) f (x) ' ' ' ù ë û
+ Do đó u(x) f (x)+ u (x) f (x)= h(x) éu(x) f (x) ' ' ' ù = h(x) ë û
Suy ra u(x) f (x)= ò h(x)dx
Suy ra được f (x)
Loại 2: Biểu thức tích phân đưa về dạng: f '(x)+ f (x)= h(x) Cách giải: '
+ Nhân hai vế với x x . '( ) x + . ( ) x = . ( ) é x . ( )ù x e e f x e f x e h x
e f x = e .h(x) êë úû Suy ra x. ( ) x
e f x = ò e h(x)dx
Suy ra được f (x)
Loại 3: Biểu thức tích phân đưa về dạng: f '(x)- f (x)= h(x) Cách giải: '
+ Nhân hai vế với -x -x . '( ) -x + . ( ) -x = . ( ) é -x . ( )ù -x e e f x e f x e h x e
f x = e .h(x) êë úû Suy ra -x. ( ) -x e
f x = ò e h(x)dx
Suy ra được f (x)
Loại 4: Biểu thức tích phân đưa về dạng: f '(x)+ p(x) f (x)= h(x) Cách giải: ( p x)dx p x dx p x dx p x dx eò f '(x) ( ) .eò p(x) ( ) .eò
. f (x) h(x) ( ) .eò + = + Nhân hai vế với ' é ù f (x) ( p x)dx p x dx .eò = h(x) ( ) .eò ê ú ê ú ë û Suy ra ( ) ( p x)dx ( p x)dx f x .eò eò = ò .h(x)dx
Suy ra được f (x) b b
Công thức f (x)dx f (a b x)dx a a
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 55
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN
2. Các ví dụ rèn luyện kĩ năng
Ví dụ 1: Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0; 1 , thoả mãn 2018 3 f x xf x x với mọi 1 x 0;
1 . Tính I f xdx . 0 1 1 A. I . B. I . 2018 2021 2019 2020 1 1 C. I . D. I . 2019 2021 2018 2019 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C
Từ giả thiết f x xf x 2018 3 x , nhân hai vế cho 2 x ta được 2 x f x 3
x f x 2020 3 x
x f x 2020 3 x . 2021 x Suy ra 3 x f x 2020 x dx C. 2021 2018 x
Thay x 0 vào hai vế ta được C 0 f x . 2021 1 1 1 1 1 1 1 Vậy f x 2018 2019 dx x dx . x . 2021 2021 2019 2021 2019 0 0 0
Ví dụ 2: Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0;4, thỏa mãn x f x f x e 2x 1 với mọi
x 0;4. Khẳng định nào sau đây là đúng? 26 A. 4
e f 4 f 0 . B. 4
e f 4 f 0 3 . e 3 C. 4
e f f 4 4 0 e 1. D. 4
e f 4 f 0 3. Lời giải ĐÁP ÁN A Nhân hai vế cho x
e để thu được đạo hàm đúng, ta được x x x e f x e f x
x e f x / ' 2 1 2x 1. x 1
Suy ra e f x 2x 1dx
2x 1 2x 1C. 3 26 Vậy 4
e f 4 f 0 . 3
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 56
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN
Ví dụ 3: Cho hàm số f x có đạo hàm trên , thỏa mãn 2017 2018 ' 2018 2018 x f x f x x e với mọi
x và f 0 2018. Giá trị f 1 bằng A. 2018 2018 e . B. 2018 2017e . C. 2018 2018e . D. 2018 2019e . Lời giải ĐÁP ÁN D
Nhân hai vế cho 2018x e
để thu được đạo hàm đúng, ta được
f x 201 8x e f x 2018 x 2017 e x
f x 2018 x 2017 2018 2018 e 2018x .
Suy ra f x 2018 x 2017 2018 e
2018x dx x C.
Thay x 0 vào hai vế ta được 2018 2018 2018 2018 x C f x x e . Vậy f 2018 1 2019e .
Ví dụ 4: Cho hàm số f x có đạo hàm và liên tục trên , thỏa mãn 2 2 x f x xf x xe và f 0 2
. Giá trị f 1 bằng 1 2 2 A. . e B. . C. . D. . e e e Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 2 x Nhân hai vế cho 2
e để thu được đạo hàm đúng, ta được 2 2 2 2 2 x x x x x f x 2
e f x 2 2 2 xe xe
e f x 2 2 2xe . 2 2 2 x x x Suy ra 2 e f x 2 2
2xe dx 2e C.
Thay x 0 vào hai vế ta được 2 0 2 x C f x e . 2 Vậy f 1 1 2e . e
Ví dụ 5: Xét hàm số f (x) liên tục trên đoạn 0;
1 và thỏa mãn 2 f (x) 3 f (1 x) 1 x . Tích phân 1 f (x)dx bằng 0 2 1 2 3 A. . B. . C. . D. . 3 6 15 5 Hướng dẫn giải
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 57
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN ĐÁP ÁN C
Ta có: 2 f (x) 3 f (1 x) 1 x (1) .
Đặt t 1 x , thay vào (1) , ta được: 2 f (1 t) 3 f (t) t hay 2 f (1 x) 3 f (x) x (2) . 3 2
Từ (1) & (2) , ta được: f (x) x 1 x . 5 5 1 1 1 3 2
Do đó, ta có: f (x) dx x dx 1 x dx 2 4 2 . 5 5 5 15 15 0 0 0 b b
Cách 2. Công thức f (x)dx f (a b x)dx a a 1 1 1
Lấy tích phân 2 vế ta được 2 f (x)dx 3 f (1 x)dx 1 x dx 0 0 0 1 1 2 2
5 f (x)dx f (x)dx . 3 15 0 0 x ax b
Chú ý: Ta có thể dùng công thức 2 f
ax b 2 dx f
xdx . Khi đó: 1 x a 1 x b 1 1 1
Từ 2 f x 3 f 1 x 1 x suy ra: 2 f
xdx 3 f
1 xdx 1 xdx 0 0 0 1 1 2 1 2 2 f x 0 dx 3 f x 1 dx 1 xdx
5 f xdx f xdx . 0 1 0 0 0 3 15 2 0 Ví dụ 6: Cho f
xdx a. Giá trị x.f 2x 1dx theo a là 1 1 a a A. 2a. B. 4a. C. . D. . 2 4 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C Đặt 2 t x 1 dt 2x dx.
Đổi cận: x 0 t 1; x 1 t 2. 2 2 1 1 a Khi đó: I f
tdt f xdx . 2 2 2 1 1 2
Ví dụ 7: Cho y f x là hàm số chẵn, có đạo hàm trên đoạn 6; 6. Biết rằng f xdx 8 và 1 3 6 f 2
xdx 3. Giá trị f xdx bằng 1 1 A. 1. B. e. C. 1. D. 14. Hướng dẫn giải
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 58
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN ĐÁP ÁN D 3 3
Ta có y f x là hàm số chẵn nên f 2x f 2x suy ra f 2 xdx f 2xdx 3. 1 1 3 3 6 6 Mặt khác: 1 1 f 2x dx f 2x d 2x f
xdx 3 fxdx 6. 2 2 1 1 2 2 6 2 6 Vậy I f xdx f
xdx f xdx 86 14. 1 1 2 e f ln x
Ví dụ 8: Cho hàm số y f x liên tục trên và thỏa mãn dx e.
Mệnh đề nào sau đây là x 1 đúng? 1 1 e e A. f xdx 1. B. f xdx e. C. f xdx 1. D. f xdx e. 0 0 0 0 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B
Giả sử Fx là nguyên hàm của hàm số f x e f ln x e e Ta có dx f
ln xdln x Fln x F 1F0 e x 1 1 1 1 1 Ta có f
xdx Fx F 1F0 e nên B đúng. 0 0 1 1 f x
Ví dụ 9: Cho f x là hàm số chẵn liên tục trong đoạn 1; 1 và f
xdx 2. Kết quả I dx 1 x 1 e 1 bằng A. 1. B. 3. C. 2. D. 4. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A
Cách 1: Đặt t x dt dt. Đổi cận x 1
t 1;x 1 t 1 . Ta được: 1 1 1 t 1 x 1 1 e e I f x dx f t dt f t dt f x dx. x t t x 1 e 1 e 1 e 1 e 1 1 1 1 1 1 x 1 1 e Do đó: 2I f x dx
f x dx f x dx 4 I 2. x x 1 e 1 e 1 1 1 1 2 4
Cách 2: Chọn 2
h x x làm hàm chẵn. Ta có 2 x dx
, do đó f x h x 2 6x . 3 3 1 1 f x 1 6x Khi đó dx dx 2. x x 1 e 1 e 1 1
Lời bình: Với cách làm này, các em chỉ cần nắm rõ nguyên tắc tìm một hàm số đại diện cho lớp hàm số
thỏa mãn giả thiết bài toán là có thể dễ dàng tìm được kết quả bài toán bằng máy tính hoặc bằng phương
pháp cơ bản với hàm số y f x khá đơn giản. Đối với bài toán này ta có thể chọn hàm số h x 1 cho đơn giản hơn nữa.
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 59
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN e f x
Ví dụ 10: Cho hàm số f x liên tục trong đoạn 1;e, biết dx 1, f e 1. Giá trị x 1 e I f ' x.ln xdx bằng 1 A. 4. B. 3. C. 1. D. 0. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D dx u ln x du Đặt x dv f ' x dx v f x e e e f '
xln xdx f x f x f x e ln x dx f e dx 11 0. 1 x x 1 1 1 1 3 1
Ví dụ 11: Cho hàm số f x liên tục trên và có f
xdx 2; f xdx 6. Tính I f 2x 1dx 0 0 1 2 3 A. I . B. I 4. C. I . D. I 6. 3 2 Hướng dẫn giải 1 1 2 1
Có I f 2x 1 dx f 1 2xdx f 2x 1dx 1 1 1 2 1 2 1 1 1 f 1 2x d 1 2x f 2x 1 d 2x 1 2 2 1 1 2 0 1 3 1 1 1 1 1 1 1 f t dt f t dt f x dx f x dx .6 .2 4. 2 2 2 2 2 2 3 0 0 0 k x 1 1
Ví dụ 12: Tìm tất cả các giá trị thực của tham số k để 2x 1 dx 4 lim . x0 x 1 k 1 k 1 k 1 k 1 A. . B. . C. . D. . k 2 k 2 k 2 k 2 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 2 2 k k k 1 2x 1 2k 1 1 Ta có 2x 1 dx 2x 1 d 2x 1 2 4 1 4 4 1 1 x1 1 x1 1 x 1 1 1 Mà 4lim 4lim 4lim 2 x0 x0 x x x 1 x0 1 x 1 1 2 k x 1 1 2k 1 1 k 2 Khi đó 2x 1 dx 4 lim 2 2k 2 1 9 . x0 x 4 k 1 1
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 60
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN f
x.f a x 1 a dx ba
Ví dụ 13: Cho f x là hàm liên tục trên đoạn 0;a thỏa mãn và , f x 0, x 0;a 1 f x c 0 b
trong đó b, c là hai số nguyên dương và là phân số tối giản. Khi đó b c có giá trị thuộc khoảng nào c dưới đây? A. 11;22. B. 0;9. C. 7;2 1 . D. 2017;2020. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B
Đặt t a x dt dx
Đổi cận x 0 t a; x a t 0 a 0 a a a dx dt dx dx f xdx Lúc đó I 1 f x 1 f a t 1 f a x 1 1 f x 0 a 0 0 0 1 f x a a dx f x a dx Suy ra 2I I I 1dx a 1 f x 1 f x 0 0 0 1
Do đó I a b 1; c 2 b c 3. 2
Cách 2: Chọn f x 1 là một hàm thỏa các giả thiết. Dễ dàng tính được 1
I a b 1; c 2 b c 3. 2
3. Bài tập rèn luyện tốc độ 9 f x 2
Câu 1: Cho hàm số f x liên tục trên và dx 4,
f sin xcos d
x x 2. Giá trị của tích x 1 0 3 phân d f x x bằng 0 A. 2 . B. 6 . C. 4 . D. 10 . Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 9 f x Xét dx 4. Đặt 2
t x t x, suy ra 2 d t t d . x x 1
x 1 t 1 Đổi cận .
x 9 t 3 9 f x 3 3 Suy ra 4 dx 2 f
t2dt f
tdt 2. x 1 1 1
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 61
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 2 Xét f sin xcos d
x x 2. Đặt u sin x, suy ra du cos d x . x 0
x 0 u 0 2 1 Đổi cận . Suy ra 2 f sin xcos d x x f tdt. x u 1 2 0 0 3 1 3 Vậy I f
xdx f
xdx f
xdx 4.. 0 0 1 4 1 2 x f x
Câu 2: Cho hàm số f x liên tục trên và f tan x dx 4, dx 2. Giá trị của tích phân 2 x 1 0 0 1
I f xdx bằng 0 A. I 6 . B. I 2 . C. I 3 .
D. I 1. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A 4 Xét f
tan xdx 4. 0 1 dt
Đặt t tan x, suy ra dt dx 2
tan x 1 dx dx . 2 2 cos x 1 t
x 0 t 0 4 1 1 f t f x Đổi cận: . Khi đó 4 f tan x dx dt d . x x t 1 2 2 t 1 x 1 4 0 0 0 1 1 1 2 f x x f x
Từ đó suy ra I f x dx dx dx 4 2 6. 2 2 x 1 x 1 0 0 0 4 2 e f 2 ln x
Câu 3: Cho hàm số f x liên tục trên và thỏa mãn tan . x f 2
cos xdx 1, dx 1. Giá x ln x 0 e 2 2 trị của tích phân d f x I x bằng x 1 4 A. 1. B. 2 . C. 3. D. 4 . Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 4 ● Xét A tan . x f 2
cos xdx 1. Đặt 2 t cos . x 0
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 62
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN Suy ra dt 2
dt 2sin x cos d
x x 2 cos x tan d
x x 2t.tan xdx tan d x x . 2t
x 0 t 1 Đổi cận: 1 . x t 4 2 1 2 1 f t 1 1 f t 1 1 f x 1 f x
Khi đó 1 A dt dt dx dx 2. 2 t 2 t 2 x x 1 1 1 1 2 2 2 2 e f 2 ln x ● Xét B dx 1. Đặt 2 u ln . x x ln x e 2 2ln x 2ln x 2u dx du Suy ra du dx dx dx . x x ln x x ln x x ln x 2u
x e u 1 Đổi cận: . 2
x e u 4 4 1 f u 4 1 f x 4 f x Khi đó 1 B du dx dx 2. 2 u 2 x x 1 1 1 2 f 2x
● Xét tích phân cần tính I d . x x 1 2 1 dx dv 1 1
x v
Đặt v 2x, suy ra 2 . Đổi cận: 4 2 . v x
x 2 v 4 2 4 f v 4 f x 1 f x 4 f x Khi đó I dv dx dx dx 2 2 4. v x x x 1 1 1 1 2 2 2
Cho hàm số f x nhận giá trị dương, có đạo hàm liên tục trên 0;2. Biết f 0 1 và Câu 4: 3 2 2
x 3x f x 2 2 4 2 x x f x f x e
với mọi x 0;2. Giá trị tích phân I d x bằng f x 0 14 32 16 16 A. . B. . C. . D. . 3 5 3 5 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D
Từ giả thiết f x f 2 x 2 2 x 4 x x2 e
f 2 1.
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 63
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 3 2
u x 3x 3 2 2
x 3x f ' x du 2
3x 6xdx Ta có I d . x Đặt f ' x . f x dv dx
v ln f x 0 f x Khi đó I 3 2 x 3x 2 2
ln f x 2
3x 6xln f x dx 0 0 f 2 1 2
3 2x 2xln f x dx 3J. 0 2 0 x2t
Ta có J x 2xln f x dx 2t2 2
22 t ln f 2 t d2 t 0 2 0 2
2 x2 22 xln f 2 x d2 x 2x 2xln f 2 x d .x 2 0 Suy ra 2
2J x 2x 2 2
ln f x dx 2x 2xln f 2 x dx 0 0 2
2x 2xln f x f 2 x dx 0 2 x x 32 16 2 x 2x 2 2 2 4 ln e
dx 2x 2x 2
2x 4xdx J . 15 15 0 0 16
Vậy I 3J . 5
Câu 5: Cho hàm số y f x liên tục trên ;
và thỏa mãn 2 f x f x cos . x Giá trị của 2 2 2
tích phân I f xdx bằng 2 2 3 A. I 2 . B. I . C. I . D. I 2 . 3 2 Hướng dẫn giải ĐÁN ÁN B
Từ giả thiết, thay x bằng x ta được 2 f x f x cos . x Do đó ta có hệ 2 f
x f x cos x 4 f
x 2 f x 2cos x f x 1 x 2 f
x f x cos x f
x 2 f x cos . cos x 3 2 2 1 1 2 Khi đó I f x 2 dx cos d x x sin x . 3 3 3 2 2 2
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 64
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 1
Câu 6: Cho hàm số f x liên tục trên ; 2
và thỏa mãn f x 1 2 f 3 . x Giá trị của tích phân 2 x 2 d f x I x bằng x 1 2 1 3 5 7 A. . B. . C. . D. . 2 2 2 2 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B 1 1 3
Từ giả thiết, thay x bằng ta được f 2 f x . x x x Do đó ta có hệ f x 1 f x f x 1 2 3 2 f 3x x x f x 2 . x 1 f x 3 f x 1 6 x f 2 4 2 f x x x x 2 f x 2 2 2 2 3 Khi đó I dx
1 dx x . 2 1 x x x 2 1 1 2 2 2 1 1
Cách khác. Từ f x 2 f 3x f
x 3x 2 f . x x 1 1 f f 2 f x 2 2 2 x x Khi đó I dx 3 2
dx 3 dx 2 d . x x x x 1 1 1 1 2 2 2 2 1 f 2 x 1 1 1 Xét J d . x Đặt t , suy ra 2 dt
dx t dx dx dt. x x 2 2 x t 1 2 1
x t 2 Đổi cận: 2 . 1
x 2 t 2 1 2 2 2 1 f t f x
Khi đó J tf t dt dt dx I. 2 t t x 2 1 1 2 2
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 65
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 2 2 3
Vậy I 3 dx 2I I dx . . 2 1 1 2 2
Câu 7: Cho hàm số f x thỏa mãn f x 2 f
x f x 4 .
15x 12x với mọi x và
f 0 f 0 1. Giá trị của 2 f 1 bằng 5 9 A. . B. . C. 8. D. 10. 2 2 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C
Nhận thấy được f x 2 f
x.f x f
x. f x .
Do đó giả thiết tương đương với f
x f x 4 . 15x 12 . x
Suy ra f x. f x 4 15x 12x 5 2
f 0 f 0 1 .
dx 3x 6x C C 1
f x f x 5 2 .
3x 6x 1 2 6 f
x f x x f x x 5 2 x x 3 . d 3 6 1 dx
2x x C '. 2 2 2 f 0 1
Thay x 0 vào hai vế ta được
C ' C ' . 2 2 Vậy 2 f x 6 3 2
x 4x 2x 1 f 1 8. 5 2
Câu 8: Cho f xdx 4. Giá trị 2
f x 1dx bằng 1 1 5 3 A. 2. B. . C. 4. D. . 2 2 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A 5 1 1
Đặt 2x 1 u 2dx du I f udu .4 2. 2 2 1 5 5 4 1 4
Câu 9: Cho f x dx 5, f tdt 2
và g udu .Tính
f x gxdx bằng 3 1 4 1 1 8 22 20 10 A. B. C. D. 3 3 3 3 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 66
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 4 4 4 4 Ta có f
tdt f tdt 2 f tdt f xdx 2. 5 5 5 5 5 5 5 4 4 Suy ra f
xdx f tdt f
xdx f xdx f xdx 7. 1 4 1 5 1 Khi đó 4 4 4
f x g xdx f xdx g xdx 1 1 1 4 4 4
1 22 f x dx f x dx g u du 7 . 3 3 1 5 1 1
Câu 10: Cho hàm số f x liên tục trên thỏa mãn f x 4 tan cos x, x
. Giá trị I f xdx 0 bằng 2 2 A. . B. 1. C. . D. . 8 4 4 Hướng dẫn giải ĐAP ÁN A 2 f tan x 1 4
cos x f tan x 2 tan x 1 1 1 2 f x f x dx 2 2 8 x 1 0
Dạng 8: Bất đẳng thức tích phân 1. Phương pháp
Áp dụng các bất đẳng thức: b b
+ Nếu f x liên tục trên ; a b thì f
xdx f xdx a a b
+ Nếu f x liên tục trên ;
a b và m f x M thì mb a f
xdx M ba a 2 b b b
+ Nếu f x, g x liên tục trên ;
a b thì f
xgx 2 dx f x 2 d . x g
xdx dấu "" xẩy ra khi a a a
và chỉ khi f x k.g x . + Bất đẳng thức AM-GM
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 67
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN
2. Các ví dụ rèn luyện kĩ năng 1
Ví dụ 1: Cho hàm số 2
f x có đạo hàm liên tục trên 0;
1 , thỏa mãn f 1 0 , f
x dx 7 và 0 1 1 2 x f x 1
dx . Giá trị phân d f x x bằng 3 0 0 7 7 A. 1. B. . C. . D. 4 . 5 4 Hướng dẫn giải ĐÁN ÁN B 1 3 1 1 x 1
Dùng tích phân từng phần ta có 2 x f xdx f x 3 x f '
xd .x Kết hợp với giả thiết f 1 0, 3 0 3 0 0 1 ta suy ra 3 x f '
xdx 1. 0 2 1 1 1 7 1 2 2 x Theo Holder 3 1 x f ' x 6 dx x d . x f '
x dx .7 1. 7 0 0 0 0 1
Vậy đẳng thức xảy ra nên ta có f x 3 ' kx , thay vào 3 x f '
xdx 1 ta được k 7. 0 7
Suy ra f x 3 ' 7
x f 'x 3
7x ,x 0; 1 f x 4
x C 4 1 f 1 0 7
C f x 7 7 7 4
x f
xdx . 4 4 4 5 0 1 11
Ví dụ 2: Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0;
1 , thỏa mãn f 1 1, 5 d x f x x và 78 0 1
f x f x 4 d
. Giá trị f 2 bằng 13 0 251 256 261 A. 2. B. . C. . D. . 7 7 7 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D 2 2 1 1 1 2 2 1 4 4 Theo Holder 6 x f x 12 dx x d . x f
x dx . . 13 13 13 169 0 0 0 f x 2 f 5 6
2x f x 7 1 1
x C C . 7 7
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 68
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 2 5 261 Vậy f x 7
x f 2 . 7 7 7
Ví dụ 3: Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0;
1 , thỏa mãn f
1 2, f 0 0 và 1 1 f 3 x 2 dx 4. Tích phân
f x 2018xd . x bằng 0 0 A. 0. B. 1011. C. 2018. D. 2022. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B 2 1 1 1 2 Theo Holder 2 2 f '
xdx d .x f '
x dx 1.4 4. 0 0 0
f x f x f 00 ' 2
2x C C 0. 1 Vậy f x 3 2x f
x 2018xdx 1011. 0
Ví dụ 4: Cho hàm số f x nhận giá trị dương và có đạo hàm f x liên tục trên 0; 1 , thỏa mãn 1 1 dx 2 f 1 ef 0 và
f x dx 2.
Mệnh đề nào sau đây đúng? 2 f x 0 0 e 2 e 2 A. f 2 1 . B. f 1 . e 1 e 1 2 2e 2 e 2 C. f 1 . D. f 1 . 2 e 1 e 1 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C 1 1 1 1 AMGM dx 1 f ' x Ta có 2 2
f ' x dx
f ' x dx 2 dx 2 f x 2 f x f x 0 0 0 0 1 f x f f f 1 2 ln 2 ln 1 2 ln 0 2 ln 2ln e 2. f 0 0 1 1 dx 1 Mà 2
f ' x dx 2
nên dấu '' '' xảy ra, tức là f ' x
f x f ' x 1 2 f x f x 0 0 2 f x f x f ' x dx d x x
x C f
x 2x 2C. 2 1
Theo giả thiết f
1 ef 0 nên ta có 2
2 2C e 2C 2 2C e 2C C 2 e 1
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 69
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 2 2 2 2e f x 2x f 1 2 . 2 2 2 e 1 e 1 e 1
Ví dụ 5: Cho hàm số f x nhận giá trị dương trên 0;
1 , có đạo hàm dương và liên tục trên 0; 1 , thỏa 1 1 1 3
mãn f 0 1 và 3
f x4
f x
dx 3 f
x 2f xd . I x Giá trị
f xdx bằng 0 0 0 e 1 2 e 1
A. 2 e 1 . B. 2 2 e 1 . C. . D. . 2 2 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN A
Áp dụng bất đẳng thức AM GM cho ba số dương ta có 3 3 f x f x f x 4 f ' x 3 4 f ' x 3 3 2 2 3 3 f x f x 3 4 f ' x 3 . . 3 f ' x 2 3 f x. 2 2 1 1 Suy ra f
x 4 f ' x 3 3 dx 3 f '
x 2f xd .x 0 0 1 1 Mà f
x 4 f ' x 3 3 dx 3 f '
x 2f xdx
nên dấu '' '' xảy ra, tức là 0 0 3 3 f x 3 f x f x f x 1 4 ' ' f x 2 2 2 f ' x 1 f ' x 1 1 1 xC 2 f x
f x dx dx ln f x x C
f x e . 2 2 2 1 1 x
Theo giả thiết f 0 1 C 0 f x 2
e f xdx 2 e 1. 0
3. Bài tập rèn luyên tốc độ
Câu 1: Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0; , thỏa mãn
f xsin d x x 1 và 0 2 f x 2
dx . Giá trị tích phân xf xdx bằng 0 0 6 4 2 4 A. . B. . C. . D. . Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 70
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN 2 2 Theo Holder 2 1 f x 2 cos d x x f x 2
dx cos xdx . 1. 2 0 0 0 f x 2 x xf x 2x cos x 4 cos dx dx . 0 0 1 2 2
Câu 2: Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0; 1 , thỏa t f 1 0, f
x dx và 8 0 1 1 x f x 1 cos
dx . Giá trị của ích phân d f x x bằng 2 2 0 0 1 2 A. . B. . C. . D. . 2 Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN B Theo Holder 2 2 1 1 1 2 x x sin f '
xdx sin d . x f ' x 2 1 2 dx . . 4 2 2 2 8 0 0 0 f x x f x x f 1 0 ' sin cos
C C 0. 2 2 2 1 x 2
Vậy f x cos f
xdx . 2 0
Câu 3: Cho hàm số f x nhận giá trị dương trên 0;
1 , có đạo hàm dương liên và tục trên 0; 1 , thỏa 1 1 mãn d 1
xf x x và f 0 1, f 2
1 e . Giá trị của f bằng f x 2 0 A. 1. B. 4. C. e. D. . e Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN C xf ' x f ' x
Hàm dưới dấu tích phân là
Điều này làm ta liên tưởng đến đạo hàm f x
x. f x , x 0; 1. f ' x đúng
, muốn vậy ta phải đánh giá theo AM GM như sau: f x f ' x xf ' x
với m 0 và x 0; 1 .
f x mx 2 m. f x
Do đó ta cần tìm tham số m 0 sao cho
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 71
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN
1 f ' x 1 xf ' x
mxdx 2 m. dx f x f x 0 0 hay 1 2 x m ln f x 1 m
2 m.1 ln f 1 ln f 0 0 2 0 2 m 2 m 2 0 2 m. 2 m
Để dấu '' '' xảy ra thì ta cần có 2 0
2 m m 4. 2 f ' x
Với m 4 thì đẳng thức xảy ra nên 4x f x f ' x x C
f x dx 4 d x x
ln f x 2x C f x 2 2 2 e . f 0 1 x 1 Theo giả thiết
C 0 f x 2 2 f e f e. 2 1 e 2 Cách 2. Theo Holder xf ' x 2 f ' x 2 1 1 1 1 f ' x 1 f 1 2 1 dx x. dx d x . x dx .ln 1. f x f x f x 2 f 0 0 0 0 0 f ' x 1 xf ' x
Vậy đẳng thức xảy ra nên ta có thay vào dx 1 ta được k 4.
f x kx, f x 0 f ' x Suy ra
4 .x (làm tiếp như trên) f x 1 Câu 4: Cho hàm số 2
f x có đạo hàm liên tục trên 0; 1 , thỏa mãn
f x f x dx 1 và 0 1
f 0 1, f
1 3. Giá trị của f bằng 2 A. 2. B. 3. C. e. D. . e Lời giải ĐÁP ÁN A
Hàm dưới dấu tích phân là f
x f x 2 ' .
Điều này làm ta liên tưởng đến đạo hàm đúng f x f ' x ,
muốn vậy ta phải đánh giá theo AM GM như sau:
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 72
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN f
x f x 2 '
m 2 m. f
x f 'x với m 0.
Do đó ta cần tìm tham số m 0 sao cho 1 1 f
x f ' x 2 m
dx2 m f x f 'xd .x 0 0 hay 2 f x 1 1 m 2 m.
1 m 2 m. 2 0
Để dấu '' '' xảy ra thì ta cần có 1 m 2 m m 1. 2
f x f ' x 1
Với m 1 thì đẳng thức xảy ra nên f
x f ' x 1 f
x f x . ' 1 1 1 2 1 1 f x
f x f ' x 1 f
x f 'x
dx dx x 1 1 . (vô lý) 2 0 0 0 0 2 f x
f x f ' x 1 f
x f 'x dx dx
x C f
x 2x 2C. 2 f 0 1 1 1 Theo giả thiết
C f x 2x 1 f 2. f 1 3 2 2 1 2 1 f x 1
Cách 2. Ta có f
x f 'x 2 dx f 2
1 f 0 1. 2 0 2 0 2 1 1 1 2 Theo Holder 2 1 1. f
x f 'x 2 dx 1 d . x f
x f 'x dx 1.11. 0 0 0 1
Vậy đẳng thức xảy ra nên ta có f ' x f x k, thay vào f
x f 'xdx 1 ta được k 1. Suy ra 0
f ' x f x 1.(làm tiếp như trên)
Câu 5: Cho hàm số f x nhận giá trị dương và có đạo hàm f x liên tục trên 1;2, thỏa mãn
f x 2 2 dx 24 và f
1 1, f 2 16. Giá trị của f 2 bằng xf x 1 A. 1. B. 2. C. 2. D. 4. Hướng dẫn giải ĐÁP ÁN D
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 73
BÀI GIẢNG NGUYÊN HÀM TÍCH PHÂN f x 2 1 f x 2 ' '
Hàm dưới dấu tích phân là
Điều này làm ta liên tưởng đến đạo hàm đúng xf x . x f x .
f ' x , muốn vậy ta phải đánh giá theo AMGM như sau: f x f x 2 ' f ' x
mx 2 m
với m 0 và x 1;2. xf x f x
Do đó ta cần tìm tham số m 0 sao cho f ' x 2 2 2 f ' x
mxdx 2 m dx xf x 1 1 f x hay 2m m f x 2 2m
m f f 2m 24 4 24 4 2 1 24
12 m m 16. 3 1 3 3 2m
Để dấu '' '' xảy ra thì ta cần có 24
12 m m 16. 3 f x 2 ' f ' x
Với m 16 thì đẳng thức xảy ra nên 16x 2x xf x 2 f x f ' x
dx 2xdx f
x x C f x x C2 2 2 . 2 f x f 1 1 Theo giả thiết
C 0 f x 4
x f 2 f 4. 2 16 2 f ' x 2 f ' x 2 Cách 2. Ta có dx 2. dx 2 f
x 2 f 2 f 1 6. f x 2 f x 1 1 1 f ' x f ' x f ' x x 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 Theo Holder 6 dx x. dx d x . x dx .24 36. f x xf x xf x 2 1 1 1 1 1 f ' x f ' x 2 f ' x
Vậy đẳng thức xảy ra nên ta có k x kx, thay vào dx 6 ta được k 4. xf x f x 1 f x f ' x Suy ra 4 .
x (làm tiếp như trên) f x
LỚP TOÁN THẦY CƯ – TP HUẾ. SĐT: 0834332133 Page 74