Chuyên đề Tích phân – Thầy Trần Đình Cư – TP Huế Toán 12
Chuyên đề Tích phân – Thầy Trần Đình Cư – TP Huế 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
Môn: Toán 12
Thông tin:
Tác giả:
Preview text:
CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI TÍCH PHÂN
Dùng cho học sinh lớp 12-Ôn thi Đại học và Cao đẳng
Don't try to fix the students, fix ourselves first. The good teacher makes the poor
student good and the good student superior. When our students fail, we, as teachers, too, have failed. HUEÁ, 01/2013
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN MỤC LỤC Trang
A. NGUYÊN HÀM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
B. TÍCH PHÂN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
C. PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TÍCH PHÂN: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
VẤN ĐỀ 1: PHÉP THAY BIẾN n
t f (x) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
VẤN ĐÊ 2: TÍCH PHÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP LƯỢNG GIÁC HÓA . . . . . . . . . . . . 11 DẠNG 1: 2 2
a x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 DẠNG 2: 2 2
x a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 DẠNG 3: 2 2
x a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 a x a x DẠNG 4: hoaëc
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 a x a x
VẤN ĐỀ 3: TÍCH PHÂN LƯỢNG GI ÁC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Dạng 1: Biến đổi lượng giác về tích phân cơ bản . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 dx
Dạng 2: Tích phân dạng
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
asin x b cos x c dx
Dạng 3: Tích phân dạng
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2 2
asin x bsin x cos x c cos x
Dạng 4: Tích phân dạng I f (sin x)cos xdx; I f (cos x)sin xdx 1 2 . . . . . . . . . . . . . . 25
1.Tích phân có dạng sinm .cosn x xdx
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 sinm x cosmx
2.Tích phân dạng I dx; I dx; m,n 1 n 1
. . . . . . . . . . . . . . . . . 27 cos x sinn x
Dạng 5: Tích phân chứa tan x;cos xdx; cot x;sin xdx
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Dạng 6: Đổi biến bất kì . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
VẤN ĐỀ 4: TÍCH PHÂN CÓ CHỨA GIÁ TRỊ TUYỆT ĐỐI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
VẤN ĐỀ 5: TÍCH PHÂN HÀM HỮU TỈ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
VẤN ĐỀ 6: TÍCH PHÂN MỘT SỐ HÀM ĐẶC BIỆT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
VẤN ĐỀ 7: TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
VẤN ĐỀ 8: ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN TÍNH DIỆN TÍCH HÌNH PHẲNG. . . . . . . . . . . 69
VẤN ĐỀ 9: TÍNH THỂ TÍCH VẬT THỂ TRÒN XOAY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
MỘT SỐ BÀI TẬP CẦN LÀM TRƯỚC KHI THI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
D. PHỤ LỤC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 1
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
PHƯƠNG PHÁP ĐẶT ẨN PHỤ KHÔNG LÀM THAYĐỔI CẬN TÍCH PHÂN. . . . . . . . . 95
SAI LẦM THƯỜNG GẶP TRONG TÍNH TÍCH PHÂN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
ĐỀ THI ĐẠI HỌ C TỪ 2009-2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
TÀI LIỆU THAM KHẢO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 2
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN A. NGUYÊN HÀM
1. Khái niệm nguyên hàm
Cho hàm số f xác định trên K. Hàm số F đgl nguyên hàm của f trên K nếu:
F '(x) f (x) , x K
Nếu F(x) là một nguyên hàm của f(x) trên K thì họ nguyên hàm của f(x) trên K là:
f (x)dx F(x) C , C R.
Mọi hàm số f(x) liên tục trên K đều có nguyên hàm trên K. 2. Tính chất
f '(x)dx f (x) C
f (x) g(x)dx f (x)dx g(x)dx
kf (x)dx k f (x)dx (k 0)
3. Nguyên hàm của một số hàm số thường gặp 0dx C x x a a dx
C (0 a 1)
dx x C ln a
cos xdx sin x C 1 x x dx
C, ( 1) 1
sin xdx cos x C 1 1
dx ln x C
dx tan x C x 2 cos x x x
e dx e C 1
dx cot x C 2 sin x 1 cos(ax axb 1
b)dx sin(ax b) C (a 0) axb e dx e C, (a 0) a a 1 1 1
dx ln ax b C
sin(ax b)dx cos(ax b) C (a 0) ax b a a
4. Phương pháp tính nguyên hàm
a) Phương pháp đổi biến số 3
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
Nếu f (u)du F(u) C
và u u(x) có đạo hàm liên tục thì:
f u(x).u'(x)dx Fu(x) C
b) Phương pháp tính nguyên hàm từng phần
Nếu u, v là hai hàm số có đạo hàm liên tục trên K thì: udv uv vdu B. TÍCH PHÂN
1. Khái niệm tích phân
Cho hàm số f liên tục trên K và a, b K. Nếu F là một nguyên hàm của f trên K thì: b
F(b) – F(a) đgl tích phân của f từ a đến b và kí hiệu là f (x)dx . a
b f(x)dx F(b)F(a) a
Đối với biến số lấy tích phân, ta có thể chọn bất kì một chữ khác thay cho x, tức là: b b b
f (x)dx f (t)dt f (u)du ... F(b) F(a) a a a
Ý nghĩa hình học: Nếu hàm số y = f(x) liên tục và không âm trên đoạn [a; b] thì diện tích S của
hình thang cong giới hạn bởi đồ thị của y = f(x), trục Ox và hai đườn g thẳng x = a, x = b là: b
S f (x)dx a
2. Tính chất của tích phân 0 b a
f (x)dx 0
f (x)dx f (x)dx 0 a b b b
kf (x)dx k f (x)dx (k: const) a a b b b b c b
f (x) (
g x)dx f (x)dx ( g x)dx
f (x)dx f (x)dx f (x)dx a a a a a c 4
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN b
Nếu f(x) 0 trên [a; b] thì f (x)dx 0 a b b
Nếu f(x) g(x) trên [a; b] thì f (x)dx g(x)dx a a
3. Phương pháp tính tích phân
a) Phương pháp đổi biến số b f u b u(x) ( )
.u'(x)dx f (u)du a u(a)
trong đó: u = u(x) có đạo hàm liên tục trên K, y = f(u) liên tục và hàm hợp f[u(x)] xác định trên
K, a, b K.
b) Phương pháp tích phân từng phần
Nếu u, v là hai hàm số có đạo hàm liên tục trên K, a, b K thì: b b b
udv uv vdu a a a Chú ý:
Cần xem lại các phương pháp tìm nguyên hàm. b b
Trong phương pháp tích phân từng phần, ta cần chọn sao cho vdu dễ tính hơn udv . a a
Trong phần sau sẽ trình bày kỉ thuật lựa chọn u và dv . 5
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
C. PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TÍCH PHÂN:
VẤN ĐỀ 1: PHÉP THAY BIẾN n
t f (x)
Phương pháp: Khi hàm dưới dấu tích phân có chứa biểu thức có dạng n f (x) . Lúc đó trong
nhiều trường hợp ( chứ không phải mọi trường hợp), ta có thể đổi biến bằng cách - Bước 1: Đặt n n n 1 t f (x) t f (x) nt
dt f '(x)dx
- Bước 2: Ghi nhớ “Đổi biến thì phải đổi cân”
BÀI TẬP MẪU: Tính các tích phân sau 1 Bài 1: Tính 3 2
I x 1 x dx 0 Giải: Đặt t = 2
1 x t2 = 1 – x2 xdx = -tdt Đổi cận: x 0 1 t 1 0 1 1 1 3 5 t t 1 2 Khi đó: 3 2
I x 1 x dx = 2
1 t .t.tdt = 2 4
t t dt = = . 3 5 0 15 0 0 0 1 Bài 2: Tính 3 3 4
I x 1 x dx 0 Giải: 3 Đặt t = 3 4 3 4 3 2
1 x t 1 x x dx t dt 4 Đổi cận: x 0 1 t 1 0 6
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 1 1 3 3 1 3 Khi đó: 3 3 4 3 4
I x 1 x dx t dt t . 4 16 0 16 0 0 e 1 ln x
Bài 3: Tính I dx x 1 Giải: Đặt 2
1 ln 1 ln 2 dx t x t x tdt x Đổi cận: x 1 e t 1 2 e 2 2 3 2 2 2 1 1 ln x 2 t 2 Khi đó: I
dx t.2tdt 2 t dt 2 . x 3 1 3 1 1 1 2 dx
Bài 4: Tính I 3 1 x 1 x Giải: 2 2 2 dx x dx Ta có: 3 3 3 1 x 1 x 1 x 1 x tdt Đặt 3 2 3 2 2 2
t 1 x t 1 x 2tdt 3x dx x dx 3 Đổi cận: x 1 2 t 2 3 Khi đó: 7
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 2 2 2 3 3 dx x dx 2 dt 1 1 1 I dt 2 3 3 3 x x x x 3 1 1
t 1 3 t 1 t 1 1 1 2 2 1
t t 3 1 t 1 3 1 1 2 1 ln 1 ln 1 ln ln ln 3 2 3 t 1 2 3 2 2 1 1 2 1 1 1 ln ln 3 3 2 2 1 2 21 4 dx
Bài 5: Tính I 2 7 x x 9 Giải: dx tdt tdt Đặt 2 2 2
t x 9 t x 9t 0 tdt xdx; 2 2 x x t 9 Đổi cận: x 7 4 t 4 5 5 dt 1 t 3 5 1 7 Khi đó: ln ln
2t 9 6 t3 4 6 4 4
BÀI TẬP ÁP DỤNG: Tính các tích phân sau 7 3 x 141 1) dx ÑS : 3 2 x 20 0 1 ln3 x 2) e dx ÑS :1 2 xe 3 0 1 ln 5 x e 20 3) dx ÑS : x x e e 3 ln 2 10 1 8
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 4 7 3 x 3 3 3 4) dx ÑS : ln 4 4 x 8 4 2 0 1 1 8 1 1 1 5) dx ÑS : ln ln x 1x 2 3 3 2 x 11 6) dx (A 2004) ÑS : 4ln2 1 x1 3 1 e 3 2 ln x. 2 ln x 3 7)
dx (Khoái B 2004). ÑS : 3 3 3 3 2 2 x 8 1 3 2
HD :Ñaët t 2 ln x 3 2 x 1 x 2 8) e . dx.
ÑS : e e 2 0 x 1 2 3 dx 2 (KhoáiA-2003) 1 5 9) .
. Ñaët t x 4 ÑS : ln 2 x x 4 3 5 4 3 e 2 ln x 76 10)
dx.(Döï bò khoái D-2005)
Ñaët t ln x 1. ÑS : x lnx1 15 1 e ln x 2 2 2 2 11)
ln x dx. HD : I I I ÑS :e 1 2 x 1 ln x 3 3 1 2 x x 1 62 12) dx. t x 1. DS : 30ln2 . x 10 3 1 1 1 2 3 13) sin x x x dx dx 1 x 0 0 1 1 x Hướng dẫn : 2 3
I x sin x dx dx 1 x 0 0 1 Ta tính I 2 3 1 = x sin x dx
đặt t = x3 ta tính được I1 = -1/3(cos1 - sin1) 0 1 x 1 1 Ta tính I2 = dx
đặt t = x ta tính được I 2 (1
)dt 2(1 ) 2 1 x 2 = 2 1 t 4 2 0 0 9
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
ĐS :-1/3(cos1 - 1)+2 2 5 ln( x 1 1) 14) dx
2 x1 x1
Hướng dẫn :Đặt t x 1 1 . Đáp số: 2 2 ln 3 ln 2 6 15) dx
22x1 4x1 Hướng dẫn :Đặt 2
t 4x 1 t 4x 1 2tdt 4dx . 6 5 5 5 5 dx 1 tdt tdt dt dt I 2 3 1 ln
2x 1 4x 1 2 t 1
t 2 t 1 1 t 2 12 t 2 2 3 3 3 3 1 1 2 BÀI TẬP BỔ SUNG 10
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
VẤN ĐÊ 2: TÍCH PHÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP LƯỢNG GIÁC HÓA CÁCH ĐẶT DẤU HIỆU
x a sint vôùi / 2 t / 2 2 2 a x
x a cost vôùi 0 t a x vôùi t ; \ {0} sint 2 2 2 2 x a a x
vôùi t 0; \ cost 2
x a tant vôùi / 2 t / 2 2 2 x a
x a cost vôùi 0< t
a x hoaëc a x
Ñaët x acos2t a x a x
x ab x
x a b a 2 sin t,t 0; 2 DẠNG 1: 2 2 a x
BÀI TẬP MẪU: Tính các tích phân sau a Bài 1: Tính 2 2 2
I x a x dx 0 Giải: Đặt x = asint, t ; . dx = acostdt 2 2 Đổi cận: x 0 a 11
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN t 0 2 a 2 Khi đó: 2 2 2
I x a x dx = 2 2 2 a sin t a 2
1 sin t.acostdt 0 0 2 4 2 a 4 2 a 4 a 1 4 a = 4 2 2 a sin tcos tdt = 2 sin 2tdt 1 cos4t dt = t sin 4t 2 = 4 = 8 8 4 16 0 0 0 0 1 2 1 x
Bài 2: Tính I dx 2 x 2 2 Giải: Đặt x = cost, t ; . dx = - sint dt 2 2 Đổi cận: x 2 2 4 t 1 0 1 2 1 x 0 2
1 cos t.sint 4 sin t .sin t 4 2 sin t Khi đó: I dx = dt dt dt 2 x = 2 cos t = 2 = cos t 2 cos t 2 0 0 2 4 4 1 1 dt
= tant t 4 = 1 . (vì t 0; nên sint 0 sint sint ) 2 cos t 4 4 0 0 1 Bài 3: Tính 2 2
I x 1 x dx 0 Giải: 12
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN Đặt x = sint, t ; . dx = costdt 2 2 Đổi cận: x 0 1 t 0 2 1 2 2 1 2 1 Khi đó: 2 2
I x 1 x dx = 2 2
sin t 1 sin t.costdt = 2 2 sin tcos tdt 2 sin 2tdt 4 = 4 = 0 0 0 0 2 1 1 1
= 1cos4tdt= t sin4t 2 = 8 8 4 16 0 0
Tính các tích phân sau: 3 2 1) 4 x dx ;
HD : Ñaët x 2sint ÑS : 3 1 3 2 1 3 3 2) dx ;
HD : Ñaët x 3cost ÑS : 9 x 3 2 27 3 2 2 2 2 2 x 1 3) dx ;
HD : Ñaët x sint ÑS : 2 x 8 4 0 1 8 2 4) 16 x dx;
HD :Ñaët x 4sint 0 1 2 2 5) 1 x dx
HD :Ñaët x sint 0 5 2 1 6) dx ;
HD : Ñaët x 1 3sint 9x 2 1 1 13
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 1 2 7) x x dx. ÑS : 16 1 2 1 1 1 HD : x x dx 1 2x 2 2 1 dx.
Ñaët : 2x 1 sint 2 1 1 2 2 DẠNG 2: 2 2 x a
Tính các tích phân sau: 6 1 3 1) dx ;
HD : Ñaët x ÑS : 2 sint x x 36 3 2 9 2 3 1 1 2) dx ;
HD : Ñaët x ÑS : 2 sint x x 6 2 1 2 2 2 x 1 3) dx ;
HD : Ñaët x 2x cost 0 1 5 2 1 1 4) dx ;
HD : Ñaët x 2 x x cost 1 1 DẠNG 3: 2 2 x a BÀI TẬP MẪU: 0 1
Bài 1: Tính I dx 2x 2x4 1 Giải: 0 0 1 1 Ta có: dx dx 2 x 2x 4 x 1 32 2 1 1
Đặt x 1 3 tant với t dx 2 ; .
3 1 tan tdt 2 2 Đổi cận: x -1 0 14
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN t 0 6 0 6 1 3 3 3 Khi đó: I dx dt t 6 . 2 x 2x 4 3 3 18 1 0 0 1 3 x
Bài 2: Tính I dx 8 1 x 0 Giải: 1 3 1 3 x x Ta có: dx dx 8 1 x 1 x 2 4 0 0 1 Đặt 4
x tant với 3 t ; . x dx 2 1 tan tdt 2 2 4 Đổi cận: x 0 0 t 0 4 1 3 1 3 4 2 4 x x 1 1 tan t 1 1 Khi đó: I dx dx dt dt t 4 . 8 1 x 1 x 2 2 4 4 1 tan t 4 4 16 0 0 0 0 0 2 cosx
Bài 3: Tính I dx 2 1 sin x 0 Giải:
Đặt sin x tant với t cosxdx 2 ; 1 tan tdt 2 2 Đổi cận: 15
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN x 0 2 t 0 4 2 4 2 4 cosx 1 tan t Khi đó: I dx dt dt 2 2 1 sin x 1 tan t 4 0 0 0 BÀI TẬP ÁP DỤNG: 4 1 1) dx ;
HD : Ñaët x 2tant ÑS : 2 4 x 8 0 3 1 2) dx ;
HD : Ñaët x 3tant 2x 9 0 1 2 3) x 1 x dx ;
HD : Ñaët x tant 0 3 1 3 1 4) dx ;
HD : Ñaët x tant ÑS : 1 x 3 2 2 3 3 3 2 2 9 2x 3 1 5) dx ;
HD : Ñaët 2x 3tant ÑS : 2 x 2 3 2 1 3 x 2 6) dx ;
HD : Ñaët x tant hoaëc u x 1 x 3 2 0 1 3 1 7) dx ;
HD : Ñaët x 3 tant 2 2 1 x x 3 1 1 2 8) dx ÑS : x 2 2 8 0 1 3 2 1 x 3 2 2 3 9) dx.
Ñaët x tant. ÑS : ln 2 3 2 1 2 x 3 1 16
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 1 x 3 10) dx. ÑS : 4 2 x x 1 8 0 1 1
:Bieán ñoåi tích phaân ñaõ cho veà daïng: du HD 2 2 u u 1 0 17
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN a x a x DẠNG 4: hoaëc a x a x Tính tích phân sau: 5 0 2 1 x 5 1) : cos2 2) x HD x t
HD : x 5cos2t 1 x 5 x 1 0
DẠNG 5: x ab x 3 2 1 3
Tính tích phân sau: x 12 x 2 .
Ñaët x 1 sin t. ÑS : 8 12 8 5 4 BÀI TẬP BỔ SUNG 18
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
VẤN ĐỀ 3: TÍCH PHÂN LƯỢNG GIÁC
Dạng 1: Biến đổi lượng giác về tích phân cơ bản 4 1
Ví dụ 1: Tính I dx 4 cos x 0 Giải: 1
Đặt t = tanx ; dt dx 2 cos x Đổi cận: x 0 4 t 0 1 4 4 1 3 1 1 t 1 4 Khi đó: I dx 2 1 tan x dx 2
1 t dt t . 4 2 cos x cos x 3 0 3 0 0 0 12
Ví dụ 2: Tính I tan 4xdx 0 Giải: 12 12 sin 4x Ta có: tan 4xdx dx cos4x 0 0 dt
Đặt t = cos4x ; dt 4sin4xdx sin 4xdx 4 Đổi cận: x 0 12 t 1 1 2 19
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 1 1 12 12 2 1 sin 4x 1 dt 1 dt 1 1
Khi đó: I tan 4xdx dx ln t 1 ln2. cos4x 4 t 4 t 4 4 0 0 1 1 2 2 2 Ví dụ 3: Tính 5 I cos xdx 0 Giải: 2 2 2 2 Ta có: 5 4
cos xdx cos xcoxdx 2
1 sin x coxdx 0 0 0
Đặt t = sinx ; dt cosxdx Đổi cận: x 0 2 t 0 1 Khi đó: 2 2
I cos xdx x 2
coxdx t 2 2 2 2t t 1 5 2 2 dt 2 4 t t 3 5 8 1 sin 1 1 2 dt t . 3 5 0 15 0 0 0 0 4 Ví dụ 4: Tính 3 I tan xdx 0 Giải: dt
Đặt t = tanx ; dt 2
1 tan xdx 2
1 t dt dx 2t 1 Đổi cận: x 0 4 t 0 1 20
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN Khi đó: 4 3 2 t t 1 2t t 1 d t 1 3 1 2 1 1 1 1 1
I tan xdx dt t dt tdt dt 2 2 2 2 t 1 t 1 2 t 1 2 0 2 t 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 2 t 1 1 1 ln 1
ln2 1 ln2. 2 2 0 2 2 2 2 Ví dụ 5: Tính 3 I cos xdx 6 Giải: 2 2 2
I cos xdx cos x.cosxdx 1sin x 2 3 2 2 cosxdx 2
1 sin xd sin x 6 6 6 6 3 sin x 2 1 1 1 5 sin x 1 3 3 2 24 24 6 4 sin 4x
Ví dụ 7: Tính I dx 4 4 sin x cos x 0 Giải: 4 4 4 4 sin 4x 2sin2xcos2x 2sin2xcos2x 2sin2xcos2x I dx dx dx dx 4 4 4 4 2 2 sin x cos x sin x cos x 1 2sin xcos x 1 2 0 0 0 0 1 sin 2x 2 4 1 1 2 1 2 1
d 1 sin 2x ln 1 sin 2x 4 ln ln2 1 2 2 2 2 0 1 sin 2x 0 2 2 3 cos x
Ví dụ 8: Tính I dx 1sinx 4 Giải: 21
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 2 2 2 2 3 2 1 sin x cos x cos x 2 I dx cosxdx cosxdx
1sinxcosxdx 1 sin x 1 sin x 1 sin x 4 4 4 4 2
cosx cosx sin x 2 2 1 1 2 3 2 2
dx cosxdx
sin2xdx sin x sin2x 2 4 4 4 4 4 4 2 Ví dụ 9: Tính 3 I sin xdx 0 Giải: 2 2 2 3 2 I xdx x xdx 2
cos xd cosx 3 cos x 1 2 sin sin sin 1 cosx 2 1 3 3 3 0 0 0 0 2 dx
Ví dụ 10: Tính I 1cosx 0 x d 2 2 2 dx dx 2 x Giải: I tan 2 1 1 cosx 2 x 2 x 2 0 0 0 2cos cos 0 2 2 2 dx
Ví dụ 11: Tính I 1sin2x 4 Giải: 2 2 2 2 dx dx dx 1 dx I 1 sin2x x cosx2 2 2 sin 2 cos x 4 4 4 2cos x 4 4 4 1 2 1 tan x 2 4 2 4 22
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 2 dx
Ví dụ 12: Tính I sinx 3 Giải: 2 2 2 dx sin xdx sin xdx Ta có: 2 2 sin x sin x 1 cos x 3 3 3
Đặt t cosx dt sin xdx Đổi cận: x 3 2 1 t 0 2 Khi đó: 1 1 0 2 2 dt dt 1 1 1 I dt 2 2 1 t 1 t
2 1 t 1 t 1 0 0 2 1 1 1 2 2 1 dt 1 dt 1
t t 1 1 3 ln 1 ln 1 2 ln ln 2 t 1 2 t 1 2 2 2 2 0 0 0 1 1 1 ln ln3 2 3 2 dx
Dạng 2: Tích phân dạng asinx bcosx c x
Cách giải: Đặt t tan , đưa về tích phân hữu tỉ 2 2 dx 3
Ví dụ 1: Tính tích phân ĐS: ln
2cos x sin x 2 2 0 23
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 2 dx 1 5
Ví dụ 2: Tính tích phân ĐS: ln
3cos x 2sin x 2 3 2 0 4 dx 1 4
Ví dụ 3: Tính tích phân ĐS: ln 2
2cos x 3sin2x 2 2 3 0 4 dx 3
Ví dụ 4: Tính tích phân ĐS: sin2x 2 18 0 4 1 2sin x 2 3
Ví dụ 5: Tính tích phân dx ĐS: 2ln2 2 cos x 9 0 dx
Dạng 3: Tích phân dạng 2 2
asin x bsin x cos x c cos x Cách giải: Cách 1: Đặt 2
cos x ở mẫu làm thừa số chung sau đó đặt t tan x
Cách 2: hạ bậc đưa về dạng 2 3 dx
Ví dụ 1:Tính I
sin x sin x 6 6 Giải: 3 3 3 dx dx 2dx I sin sin x xcosx x x sin x 2 3 1 3 sin sin sin x cosx 6 6 6 6 2 2 3 3 2dx 2d tan x 3 d tan x 2 3 2 cos x 2
3 tan x tan x tan x 3tan x 1
3 tan x 3 tan x 1 6 6 6 3 1 1 2 3 d tan x 3 tan x 3 tan x 1 6 24
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ www.VNMATH.com
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 3 d tan x
3 d 3 tan x 1 x 3 x x 3 2 2 2 ln tan 2 ln 3 tan 1 tan 3 tan x 1 6 6 6 6 1 3 2 ln 3 ln
2 ln 4 ln2 2ln3 2ln2 ln 3 2 4 dx 1 1
Ví dụ 2: Tính tích phân ĐS: ln 2 2
sin x 4cos x 4 3 0 4 dx 1 3
Ví dụ 3: Tính tích phân ĐS: ln 2 2
sin x 4sin x cos x 3cos x 2 2 0
Dạng 4: Tích phân dạng I f (sin x)cos xdx; I f (cos x)sin xdx 1 2 A. Cách giải:
Đối với I đặt t sin x 1
Đối với I đặt t cosx 2 2 Ví dụ 1: Tính 5 I sin xcoxdx 0 Giải:
Đặt t = sinx ; dt cosxdx Đổi cận: X 0 2 T 0 1 2 1 1 Khi đó: 5 5
I sin xcoxdx t dt . 6 0 0 25
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ www.VNMATH.com
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 2
Ví dụ 2: Tính I sin xcosx
1cosx2 dx 0 Giải: Ta có: 2 I sin xcosx 1cosx 2
2 dx sin xcosx 2
1 2cosx cos xdx 0 0 2 2 3
cosx 2cos x cos x.sin xdx 0
Đặt t cosx dt sin xdx Đổi cận: x 0 2 t 1 0 0 1 2 3 4 t 2t t 1 17
Khi đó: I 2 3
t 2t t dt 2 3
t 2t t dt 2 3 4 0 12 1 0
B. Các trường hợp đặt biệt:
1. Tích phân có dạng sinm .cosn x xdx
với m,n
Nếu m lẻ hoặc n lẻ thì đặt t hàm có chứa mũ chẵn
Nếu m và n đều chẵn thì hạ bậc 2 Ví dụ 1: Tính 3 3
I sin xcos xdx 0 Giải:
Đặt t = sinx ; dt cosxdx Đổi cận: 26
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ www.VNMATH.com
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN x 0 2 t 0 1 Khi đó: 2 2 t t 1 3 3 3 I xcos xdx x 2 x 1 3 cosxdx t 2 t 1 dt 3 5 t t 4 6 1 sin sin 1 sin 1
dt . 4 6 0 12 0 0 0 0 2 2
Ví dụ 2: Tính tích phân 2 3 sin x cos xdx ĐS: 15 0 2 2
Ví dụ 3: Tính tích phân 4 3 sin x cos xdx ĐS: 35 0 2
Ví dụ 4: Tính tích phân 2 4 sin x cos xdx ĐS: 32 0 sinm x cosmx
2. Tích phân dạng I dx; I dx; m,n 1 n 1 cos x sinn x
ñaët t cos x ñoái vôùi I Nếu m lẻ thì 1
ñaët t sin x ñoái vôùi I 2
Nếu m và n đều chẵn và
o m n thì đưa về tan và cot
o m n thì đổi hàm ở tử theo mẫu sau đó tách tích phân và hạ bậc
Nếu m chẵn và n lẻ thì dùng tích phân từng phần 2 3 cos x
Ví dụ 1: Tính I dx 2 s in x 6 Giải:
Đặt t = sinx ; dt cosxdx 27
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ www.VNMATH.com
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN Đổi cận: X 6 2 1 T 1 2 Khi đó: 1 2 3 2 2 1 2 1 cos x (1 sin x) 1 t 1 1 1 I dx cosxdx dt
1 dt t 1 . 2 2 2 2 s in x sin x t t t 2 1 1 2 6 6 2 2 3 3 sin x 1
Ví dụ 2: Tính I dx ĐS: 2 cos x 2 0 3 3 sin x 9
Ví dụ 3: Tính I dx ĐS: 5 cos x 4 0 4 2 sin x 1
Ví dụ 4: Tính I dx ĐS: 4 cos x 3 0 3 2 sin x sin x 1
Ví dụ 5: Tính I dx
. Hướng dẫn: u sin x, dv dx
ĐS: 3 ln 3 2 3 cos x 3 cos x 2 0
Dạng 5: Tích phân chứa tan x;cos xdx; cot x;sin xdx Cách giải: Đổi về sin và cos
Đặt t bằng một hàm ở mẫu 3 t anx
Ví dụ 1: Tính tích phân dx 1cosx 0 28
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ www.VNMATH.com
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 3 3 t anx sinx 3 Hướng dẫn: dx dx t x ĐS: ln 1 . Đặt cos cos x cos x 1 cos x 2 0 0 4 t anx
Ví dụ 2: Tính tích phân dx 4 1 4cos x 0 4 4 3 t anx sinx.cos x 1 8 Hướng dẫn: dx dx t x ĐS: ln 4 . Đặt 4 1 4cos 4 1 4cos x cos x 4 4 5 0 0 1 4cos x 3 sinx
Ví dụ 3: Tính tích phân dx cos3x 4 3 3 sinx sinx 1 Hướng dẫn: dx dx ln2 cos3x ĐS: 6 cosx 2 4cos x 3 4 4
Dạng 6: Đổi biến bất kì 2 Ví dụ 1: Tính 2 sin x I e sin2xdx 0 Giải:
Đặt t = sin2x ; dt sin2xdx Đổi cận: x 0 2 t 0 1 2 1 x t t 1 Khi đó: 2 sin I e
sin2xdx e dt e e 1. 0 0 0 2 sin2x
Ví dụ 2: Tính I dx 2 1 cos x 0 29
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ www.VNMATH.com
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN Giải:
Đặt t = 1 + cos2x ; dt sin2xdx sin2xdx dt Đổi cận: X 0 2 T 2 1 2 1 2 sin2x dt dt 2 Khi đó: I dx ln t ln2. 2 1 cos x t t 1 0 2 1
2 sin x cosx
Ví dụ 3: Tính I dx sinx cosx 4 Giải: 2 2
sin x cosx
d sin x cosx I dx x cosx 2 ln sin ln 2
sin x cosx sin x cosx 4 4 4 4 sin 4x
Ví dụ 4: Tính I dx 2 1 cos x 0 4 4 sin 4x 2sin2xcos2x Giải: Ta có: dx dx 2 2 1 cos x 1 cos x 0 0 Đặt 2
t 1 cos x dt 2sin xcosxdx sin2xdx 2 2
cos x t 1 cos2x 2cos x 1 2t 1 1 2t 3 Đổi cận: x 0 4 30
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ www.VNMATH.com
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 3 t 2 2 Khi đó: 3 2 2 2t 3 3 2 2 dt 6 6 I 4 dt 4 dt
4t6ln t 23 t t t 2 2 3 2 2 3 3 4 4 2 6 ln2 ln 2 6ln 2 2 3
Cách 2: Sử dụng công thức hạ bậc, mẫu xuất hiện 3 cos2x , đặt t 3 cos2x 4 cos2x
Ví dụ 5: Tính I dx
sinxcosx23 0 Giải: 4 4 cos2x
cosx sinxcosx sinx Ta có: dx dx
sin x cosx 23
sinx cosx 23 0 0
Đặt t cosx sin x 2 dt cosx sin xdx Đổi cận: x 0 4 t 2 2 2 Khi đó: 2 2 t 2 2 2 1 2 1 1 2 2 1 1 1 1 I dt dt 3 2 3 2 t t t t t 0 2 2 6 4 2 3 9 0 0 1 2 2 2 2 1 2 2 1 4 2 4 9 4 2 5 6 4 2
9 9 232 2 9 2 2 1 18 2 1 18 2 1 31
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ www.VNMATH.com
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 4 co x Ví dụ 6: s2 Tính I dx
sinx cosx 2 0 Giải: 4 4 cos2x
cosx sinxcosx sinx Ta có: dx dx sinx cosx 2
sin x cosx 2 0 0
Đặt t cosx sin x 2 dt cosx sin xdx Đổi cận: x 0 4 t 2 2 2 Khi đó: 2 2 t 2 2 2 2 I dt dt
t t 2 2 1 2ln
2 2 2ln2 23 2ln3 t t 0 0 0 3 2 1 2 ln3 ln 2 2 2 1 2ln 2 2 2 3
Ví dụ 7: Tính I sin2x 2 1 sin x dx 0 Giải: Đặt 2
t 1 sin x dt 2sin xcosxdx sin2xdx Đổi cận: x 0 2 t 1 2 32
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ www.VNMATH.com
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 2 3 t 2 1 15
Khi đó: I sin2x 2 1 sin x 2 4 3 dx t dt 4 4 1 4 4 0 1 4 dx
Ví dụ 8: Tính I 1tanx 0 Giải: 1 dt dt
Đặt t tan x dt dx 2
1 tan x dx dx 2 2 2 cos x
1 tan x 1 t Đổi cận: x 0 4 t 0 1 1 1 1 1 1 dt 1 t 1 1 dt 1 tdt 1 dt I d t 2 2 2 2 Khi đó: 1 t 1 t 2 1 t 2 1 t
2 1 t 2 t 1 2 t 1 0 0 0 0 0
1 J J2 J3 1 1 dt 1 1 ln2 Tính: J ln t 1 1 2 t 1 2 0 2 0 1 1 d 2 1 1 t tdt 1 1 1 ln2 Tính: 2 J ln t 1 2 2 2 2 t 1 4 t 1 4 0 4 0 0 1 4 1 dt 1 Tính: J du 3 2 2 (với t = tanu) t 1 2 8 0 0 ln2 ln2 ln2 Vậy I 2 4 8 8 4 4 1
Ví dụ 9: Tính I dx sinx cosx2 12 33
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ www.VNMATH.com
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN Giải: 4 4 1 1 1 1 4 3 I dx
dx cot x x cosx2 2 2 4 2 sin 2 sin x 12 12 4 12
BÀI TẬP ÁP DỤNG: Tính tích phân sau: 3 3 x 6 3 cos 1) dx
HD :Ñaët t sin x, ÑS :ln 2 sin x 5sin x 6 54 3 6 3 cos : x BTTT dx 2 sin x 7sin x 12 6 4 2 1 2sin x 1 2)
dx (Khoái B 2003) ÑS : ln2 1sin2x 2 0 2 sin2x 4 3) dx (TN 2006) ÑS : ln 2 4 cos x 3 0 sin x 4 4 4 dx Khoái B 2008) sin2x 2 0
1sinx cosx . ( 4 3 2
HD :Ñaët t sin x cos x. ÑS : 4 6 4 tan x 10 3 1 5)
dx. (Khoái A 2008)
HD :Ñaët t tan x. ÑS : ln 2 3 cos2x 27 2 0 2 sin2x 2 2 6) dx (KhoáiA-2006).
HD :Ñaët t 1 3sin x. ÑS : 2 2 x x 3 0 cos 4sin
2 sin2x sin x 34 7) dx (KhoáiA-2005).
HD :Ñaët t 1 3cos x. ÑS : 13cosx 27 0 34
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ www.VNMATH.com
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 2 sin2x.cos 8)
x dx (KhoáiB-2005).
HD :Ñaët t 1 cos x. ÑS : 2ln2 1 1cosx 0 2 9) 3 cos x 2
1 cos xdx (Khoái A-2009). ÑS : 4 0 2
HD :cos x 2 3 2
1 cos xd 5 2
cos x cos xdx 0 0 2 10) sinx e
cos xcosxdx. (Khoái D-2004).
ÑS : e 1 4 0 3 sin2xdx 2 11)
. HD :Ñaët t 1 cos x. ÑS : 5 3 2 2
cos x 1 cos x 4 6 tan(x ) 6 2 tan x 1 1 3 4 11) dx. HD I
dx. t tan x. DS : 2 cos2x (t anx+1) 2 0 0 /4 sin 12. x dx 2 /4 1 x x /4 /4 /4 sin x Hướng dẫn: 2 I dx
1 x sin xdx
x sin xdx I I 1 2 2 /4 1 x x /4 /4
Áp dụng hàm lẻ, đặt x=-t thì I 0 , tích phân từng phần I được kết quả. 1 2 2 13) cos2x 4 4
sin x cos xdx . 0 2 2 1 1 1 Hướng dẫn: 2 2
I cos2x 1 sin 2x dx 1 sin 2x d sin2x 0 2 2 2 0 0 4 sin 4x 3 14) dx. DS : 2 6ln . 2 2 sin x 4 0 35
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 4 x x Hướng dẫn: 4sin2 .cos2 I = dx
. Đặt: t = 3 + cos2x dt = -2sin2xdx. 3 cos2x 0 2 3sinx cos 15) x dx . 0 s inx cos x 2
2 sinx cos x 2 2cos x sinx 2
Hướng dẫn: I dx 0 sinxcosx 2 2 2
cosx sinx 2 2 2 dx dx dx ... 2tan
sin x cos x 2
sin x cos x 2 2 8 0 0 0 3 3 2 sin 16) sin .tan . : x I x xdx HD I dx cosx 0 0 2 3 2
17) sin x cos xdx. HD :Ñaët t sin x 0 2 3 2
BTTT : cos xsin xdx. 0 BÀI TẬP BỔ SUNG 3 x sin x
Bài 1: Tính I dx 2 cos x 0 Giải: 1 1 1 x sin x xdx sin x Ta có: I dx dx 2 2 2 cos x cos x cos x 0 0 0 1 I I2 3 xdx Tính I 1 2 cos x 0 36
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN u x du dx Đặt 1 dv dx v tan x 2 cos x
Áp dụng công thức tính tích phân từng phần ta được: 3 3 3 3 xdx 3 sin x 3
d cosx 3 I x tan x 3 tan xdx dx ln cosx 1 3 2 cos x 3 cosx 3 cosx 3 0 0 0 0 0 0 3 1 ln 3 2 3 3 sin x d cosx 1 Tính I dx 3 2 1 1 2 2 2 cos x cos x cosx 0 0 0 3 Vậy I ln2 1 3 2 sin xcosx
Bài 2: Tính I dx 2 2 2 2 0
a cos x b sin x Giải: Ta có: 2 2 2 sin xcosx sin xcosx sin xcosx I dx dx dx 2 2 2 2 2
a cos x b sin x a 2 1 sin x 2 2 b sin x 2 2 b a 2 2 0 0 0 sin x a 2tdt 2 2 2
b a sin xcosxdx Đặt t 2 2 b a 2 2 2 sin x a t 2 2 b a 2 2 sin x a sin tdt xcosxdx 2 2 b a Đổi cận: x 0 2 t |a| |b| 37
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN b tdt 1 b b a 1 Khi đó: I t
t b a b a a a b a . 2 2 2 2 2 2 b a 1
Bài 3: Tính I sin xdx 0
Đặt t x dx 2td Đổi cận: x 0 1 t 0 1 Khi đó: 1
I 2 tsintdt 0 u t du dt Đặt dv sintdt v cosx
Áp dụng công thức tính tích phân từng phần ta được:
I tcost 1 1 costdt
tcost1 t1 2 2 2 2 sin 2sin1 cos 1 0 0 0 0 38
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
VẤN ĐỀ 4: TÍCH PHÂN CÓ CHỨA GIÁ TRỊ TUYỆT ĐỐI b
Phương pháp: Giả sử ta cần tính tích phân sau: f (x)dx a
Bước 1: Tính nghiệm của phương trình f (x) 0
Bước 2: Xét dấu f (x) trên đoạn a,b
Bước 3: Dựa vào bảng xét dấu để bỏ dấu giá trị tuyệt đối và tính tích phân.
Chú ý: Nếu phương trình f (x) 0 có dạng không mẫu mực thì ta dùng đạo hàm để xét dấu f (x) . 2
Ví dụ 1: Tính tích phân sau: x x 1dx. ĐS: 1 0 2 3x 1
Ví dụ 2: Tính tích phân sau: I x 2dx ĐS: 1 8ln2 4ln3 x 1 0 2 2 x 2x 3
Hướng dẫn: I dx x 1 0 2
Ví dụ 3: Tính tích phân sau: I sin x x dx 0 Hướng dẫn:
Xeùt haøm soá f (x) sinx x, 0 x 2
f '(x) cos x 1 0, x
0; f (x) f (0) 0 sinx x 0,x 0; 2 2 2
I x sinx 2 dx 1 8 0 39
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN BÀI TẬP ÁP DỤNG: 1
Bài 1. Tính tích phân sau: x e 1dx. 1 1 0 1 x x x 1 Hướng dẫn:
e 1dx e 1dx e 1dx. ÑS : e 2 2 1 1 0
Bài 2. Tính các tích phân sau: 5 x
a) x 2 x 2 1 4 2 dx ; b) dx ; c) x 6x 9 4 2 x x 12 3 1 1 1 3 3 x 3 2 d) 4 x dx ; e) 2 4dx ; f )
x 2x xdx 1 0 0 Ñaùpsoá : 1 8 5 a b c d 1 24 3 8 )8; ) ln ; ) ; )2 5 3 ; e)4 ; f ) 14 45 3 ln2 15
Bài 3. Tính các tích phân sau: 2 2
a) sinx dx ; b) 2 2cos2xdx c) 1 sin2xdx; d) 1 sinxdx 0 0 0 2
Ñaùpsoá : a)2; b)4; c)2 2; d)4 2
Bài 4. Tính các tích phân sau: 1 x x 1
a) 2 2 dx ÑS : ; b) 1 sin2xdx ÑS : 2 2 ln2 1 0
Bài 5. Tính tích phân: 2 2 I x x dx ( Khối D – 2004 ) 0 2 e
Bài 6. Tính tích phân: a) log x dx b) ln x dx 2 1 1 2 e 4
Bài 7. Tính tích phân I tan x 2sin x 3x dx 0 Hướng dẫn: 40
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
Xeùt haøm f (x) tan x 2sin x 3x, vôùi 0 x 4 cosx 2 1 2cos x 1 f '(x) 0, 0; 2 cos x 4
f (x) taêng treân 0; f (x) f (0) 0 4 2 1 3 I ln2 2 2 2 32 BÀI TẬP BỔ SUNG: 41
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
VẤN ĐỀ 5: TÍCH PHÂN HÀM HỮU TỈ P(x) A.Daïng1:I dx,a 0 ax b
Ta caàn phaûi chuù yù coâng thöùc k k
dx ln ax b C ax b a
Bài tập áp dụng: Tính các tích phân sau 3 4 2 4 3 x 1 x 5 ) ; ) ; ) x a I dx b I dx c I dx 1 2 3 x 1 x 1 2x 3 2 2 2 ( ) B.Daïng2: P x I dx,a 0 2
ax bx c 2 rö
T ôøng hôïp 1: f (x) ax bx c coù hai nghieäm phaân bieät
BÀI TẬP ÁP DỤNG: Tính các tích phân sau
Bài 1. Tính tích phân sau: 1 4 4 3 1 ) ; ) ; ) x a I dx b I dx c I dx 1 2 2 2 3 2 x 4 x 7x 8 x 3x 2 0 3 3 5 3 x
Bài 2. Tính các tích phân sau: dx 2x 3x2 3 Phương pháp:
- Khi bậc đa thức P(x) 2 ta sử dụng phương pháo hệ số bất địn h
- Khi bậc đa thức P(x) 2 ta sử dụng phép chia đa thức để đưa tử số về đa thức có bậc <2 T
f x ax bx c x 2 2 röôøng hôïp 2: ( ) coù nghieäm keùp u'(x) 1
Ta cần lưu ý công thức sau: dx C 2u(x) u(x) BÀI TẬP ÁP DỤNG:
Bài 1. Tính các tích phân sau: 1 2 1 4 ) ; ) x a dx b dx 2 2 x 4x 4 4x 4x 1 0 1 42
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
Hướng dẫn câu b) t 2x 1
Bài 2. Tính các tích phân sau: 1 2 1 3 x 3 ) ; ) x a dx b dx 2 2 x 4x 4 x 2x 1 0 0
Phương pháp: Để tránh phức tạp khi biến đổi ta thường đặt t x
Trong hai câu trên, ta thấy bậc tử cao hơn bậc mẫu nên ta có thể chia đa thức, sau đó đưa về trương hợp trên. 2 rö
T ôøng hôïp 3: f (x) ax bx cvoâ nghieäm 1
Ta cần lưu ý cách tính nguyên hàm dx
bằng cách đặt x atant 2 2 x a
BÀI TẬP ÁP DỤNG: Tính các nguyên hàm sau 2 1 dx dx 3 1) ; ÑS : ; 2) ; ÑS : 2 2 x 2x 2 2 x x 1 6 0 0 1 1 dx 1 3 dx 8 3 4 3) ; ÑS : ; 4) ; ÑS : 4 2 x 4x 3 2 4 6
x x 3 2 27 9 0 0 1 P(x) C.Daïng: dx,a 0 3 2
ax bx cx d 1. Ña thöùc daïng : 3 2
f (x) ax bx cx d coù moät nghieäm boäi ba
Ta caàn chuù yù coâng thöùc sau: 1 1 1 m dx C x x nx n , chuù yù: , 0 n 1 1 n x x 1
Ví duï: Tính caùc tích phaân sau dx 3 2
x 6x 12x 8 0 Baøi taäp aùp duïng
Baøi 1. Tính caùc tích phaân sau: 4 5 3 ) x
; Höôùng daãn: Ñaët 1 ) x a dx t x b dx x 3 1 x 3 2 3 1 43
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
Baøi 2. Tính caùc tích phaân sau: 4 2 1 4 x 4 ) ; ) x a dx b dx x 3 1 x 3 2 0 1 2. Ña thöùc daïng : 3 2
f (x) ax bx cx d coù hai nghieäm 3
Baøi toaùn môû ñaàu: Tính tích phaân 1 dx
x 1x 2 2 1 Höôùng daãn: Ñaët
x 1 t dx dt
x 2 t 3; x 3 t 4 3 4 4 Luùc ñoù: dx dt dt x 1x 2 2 1 t t 2 3 t 2t 2 3 3
Duøng phöông phaùp heä soá baát ñònh 1 At B C
1 A C 2t 2A B t 2B 3 2 2 t 2t t t 2
Baøi taäp aùp duïng:
Baøi 1. Tính caùc tích phaân sau: 4 3 2 2x 1 ) ; ) x a dx b dx 2 x x 2 x 2 3 2 1 x 2 2 Höôùng daãn: ) x Ax B C b
x 2x x 2 x 2 1 2 1 7 3
Baøi 2. Tính tích phaân sau x 1 dx 3 2
x 2x x 3 3. Ña thöùc daïng : 3 2
f (x) ax bx cx d coù ba nghieäm phaân bieät 3
Baøi toaùn môû ñaàu: Tính tích phaân 1 dx 2 2 x 1 x 44
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN Höôùng daãn: 1 A B C 2 x 1 x x x 1 x 1
Baøi taäp aùp duïng:
Baøi 1. Tính caùc tích phaân sau: 6 5 2 5 3 x 1 ) x x a x dx; b) dx; c) dx 2 x 4
x 2 2x 1 x 2 2 3 3 3 x 1 5 3
Baøi 2. Tính tích phaân x x dx 2 3 2
1 4x 4x 5
Höôùng daãn: Ñaët t 2x 1 3. Ña thöùc daïng : 3 2
f (x) ax bx cx d coù moät nghieäm (khaùc boäi ba): Cách giải:
Bước 1: Phân tích 3 2
2 ax bx cx d x
Ax Bx C P(x) a b x c
Bước 2: Đồng nhất thức 1 1 1 2 2
ax bx c x Ax Bx C 3 2 2x 8x 10
Ví dụ 1: Tính tích phân dx 3 2
x x 3x 3 0 3 2 3 2x 8x 10 5 3x 5 3 5 Hướng dẫn: dx
dx 5ln 1 3 ln2 3 2 2
x x 3x 3
x 1 x 3 2 0 0 4 3 2 2 4x 9x 8
Ví dụ 2: Tính tích phân dx 3 2
x 4x 6x 4 1 2 2 2 4x 9x 8 3 x 1 4 1 Hướng dẫn: dx dx 3ln ln2 3 2 2
x 4x 6x 4
x 2 x 2x 2 3 2 1 1 0 1
Ví dụ 3: Tính tích phaân I dx 3x 1 1 Höôùng daãn: 45
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 0 0 1 C 1 1 A B ách 1: I dx dx dx 3 x 1 x 1 2x x 1 x 1 x x 1 1 1 2 1
Cách 2: Ñaët x 1 t . Luùc ñoù: 0 1 1 2 1 2 1 dt 1 t 3t 3 t 3t I dx dt dt 3 x 1 t 2 t 3t 3 3 t
2t 3t 3 t 2 1 2 2 2 t 3t 3 1 1 1 1 1 1 1 t 3 1 1 1 t 3 3 dt dt dt dt dt .... 2 2 2 3 t t 3t 3 3 t 2 t 3t 3 2 2 2 2 2 2 3 3 t 2 4
Baøi taäp aùp duïng: Tính tích phân sau 1 3 3 dx ÑS :ln2 3x 1 3 0 1 3 x 2x 5 3 dx; ÑS :ln2 3 2
x x x 1 4 0
ax bm D. Daïng dx
, vaø moät soá kó thuaät nguyeân haøm
cx dn
Caùch giaûi: Ñaët t cx d 2x 3 1 1
Ví duï 1: Tính tích phaân dx ÑS: 75 54ln2 x 2 2 0 1 1 36x3 3
Ví duï 2: Tính tích phaân dx ÑS: 805 8 ln2 3x 4 8 3 0 1
1. Kó thuaät bieán ñoåi töû soá chöùa nghieäm cuûa maãu soá 5 5 2 2 Ví duï 1: dx x x 1 I
x . Höôùngdaãn: dx 2 1 x x 2 1 x 2 2 46
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 3 5 3 3 Ví duï 2: dx x x 1 I
x . Höôùngdaãn: dx 3 1 x x 3 1 x 2 2 2 2 2 4 4 Ví duï 3: dx 1 dx 1 x 1 . Höôùngdaãn: x I I dx 5 5x 5x
5 x 4x 1 5 x 4 1 1 1 x 1 4 x dx dx 4 3 3 3 x 10 1
Ví duï 4: I . Höôùngdaãn:I dx 7 3 3 x 10x x 4 x 10 3 10 x 4 1 1 1 x 10 1
2. Kó thuaät ñaët aån phuï vôùi tích phaân coù daïng dx
xx m n Caùch giaûi:
Böôùc 1: Nhaân töû soá vaø maãu soá cho n 1 x Böôùc 2: Ñaët n
t ax b 2 2 2
Ví duï 1: Tính tích phaân dx . Höôùng daãn: dx xdx . Ñaët 2 t x 1 x 2 x 2 x 2 1 x 2 1 1 x 1 x 1 1 2 2 2 2 2
Ví duï 2: Tính tích phaân dx . Höôùng daãn: dx dx x dx 4 4x x 4 4x x x 3 4x 3 1 x 3 1 1 1 4x 1 1
3. Kó thuaät bieán ñoåi töû soá coù chöùa ñaïo haøm maãu soá 3
Ví duï 1: Tính tích phaân sau: x dx . 2
Höôùng daãn: Ñaët t x 4 x 1 2 2 2 x
Ví duï 2: Tính tích phaân sau: 1 K dx. 4x 1 1 1 2 1 2 2 x 1 1 Höôùng daãn: K dx d x 2 2 1 x 1 1 1 x 2 x x 22 x 47
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 2 Ax C
4. Kó thuaät tính tích phaân coù daïng 2
Ax B x C 2
Ax B x C 1 2 Caùch giaûi:
Böôùc 1: Chia caû töû caû maãu cho 2 x C t Ax Böôùc 2: Ñaët x
ñöa veà tích phaân höõu tæ C t Ax x 2 2 x 1
Ví duï 1: Tính tích phaân: dx ÑS: 1 12 ln 2 x x 1 2 3 7 1 x 2x 1 2 6 2 2 x 1
Ví duï 2: Tính tích phaân: dx ÑS: 1 35 ln 4 x 1 2 36 1 48
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN Ví duï 3: 1 2 1 2 x 1 x 1 1 K
dx. Höôùng daãn: K dx d x 4 2 x 1 2 1 1 x x 2 x x 22 x 3 2 Ví duï 4: x 1 x 2 K
dx. Höôùng daãn: K d(x ) 6 2 3 x 1 2 (x ) 1 BÀI TẬP BỔ SUNG: 49
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
VẤN ĐỀ 6: TÍCH PHÂN MỘT SỐ HÀM ĐẶC BIỆT PHƯƠNG PHÁP:
Dựa vào việc đánh giá cận của tích phân và tính chất của hàm số dưới dấu tích phân ta có thể lựa
chọn phép đặt ẩn phụ. Ta thường gặp một số tính chất sau: a
Tính chất 1: Nếu hàm số f (x) liên tục và hàm lẻ trên ; a a thì
f (x)dx 0 a
Vậy, với tính chất trên ta thường lựa chọn cách đặt x t 1 2 1 x
Ví dụ: Tính tích phân I cos x ln dx 1 x 1 2 a
Tính chất 2: Nếu hàm số f (x) liên tục và hàm chẵn trên ; a a thì
f (x)dx 0 a
Tương tự ta thường lựa chọn cách đặt x t 1 4 x sin x
Ví dụ: Tính tích phân I dx 2x 1 1 2 2
Tính chất 3: Nếu hàm số f (x) liên tục trên 0;1
thì : f (sin x)dx f (cos x)dx 0 0
Với dạng này ta thường lựa chọn cách đặt x t . Với cách đặt này ta dễ dàng chứng minh 2 2 n sin x được dx , n n sin n x cos x 4 0 2 sin x
Ví dụ1: Tính I dx
0 sinx cosx Giải:
Đặt x t dx dt 2 Đổi cận: 50
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN x 0 2 t 0 2 Khi đó:
sin t 0 2 2 2 cost cos x I dt dt dx 0 cost sint 0
cos x sin x sin t cos t 2 2 2 2 2 sin x cosx
Vậy I I 2I
dx dx x 2 I sin x cosx 2 4 0 0 0 2 3 x Ví dụ 2: sin Tính I dx 3 3 sin x cos x 0 Giải:
Đặt x t dx dt 2 Đổi cận: x 0 2 t 0 2 Khi đó: 3
sin t 0 2 3 2 3 2 cos t cos x I dt dt dx 3 3 3 3 3 3
cos t sin t
cos x sin x 0 0 sin t cos t 2 2 2 51
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 2 3 3 2 sin x cos x
Vậy I I 2I
dx dx x 2 I 3 3 sin x cos x 2 4 0 0 0 2 6 sin x
Ví dụ 3: Tính I dx 6 6 sin x cos x 0 Giải:
Đặt x t dx dt 2 Đổi cận: x 0 2 t 0 2 Khi đó: 6
sin t 0 2 6 2 6 2 cos t cos x I dt dt dx 6 6 6 6 6 6
cos t sin t
cos x sin x 0 0 sin t cos t 2 2 2 2 6 6 2 sin x cos x
Vậy I I 2I
dx dx x 2 I 6 6 sin x cos x 2 4 0 0 0
Tính chất 4: Nếu a 0, hàm số f (x) là hàm số chẵn, liên tục trên thì với mọi số thực , ta a f (x) a có :
dx f (x)dx x . a 1 a 0
Với dạng này ta thường lựa chọn cách đặt x t 1 4 x
Ví dụ 1: Tính tích phân của hàm số sau: dx 12x 1 52
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 4 6 tan x
Ví dụ 2: Tính tích phân: I dx xe 1 4 Giải:
Đặt x t dx dt Đổi cận: x 4 4 t 4 4 4 6 4 6 4 t 6 4 t 6 4 x 6 tan x tan t e tan t e tan t e tan x Khi đó: I dx dt dt dt dx x e 1 t e 1 t e 1 t e 1 x e 1 4 4 4 4 4 Ta có: 4 6 4 x 6 4 tan x e tan x 6 I I dx
dx tan xdx x e 1 x e 1 4 4 4 4 4 tan x 2 tan x 2 1 tan x 2 tan x 2
1 tan x 11 dx 4 5 3 tan x tan x 26 4
tanx x 5 3 | 15 2 4 a
Tính chất 5: Nếu hàm số f (x) liên tục trên 0;1
thì : xf (sin x)dx
f (sin x)dx 2 . 0 0
Với dạng này ta thường lựa chọn cách đặt x t x sin x
Ví dụ: Tính tích phân sau: dx 2 1 cos x 0 53
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN b b
Tính chất 6: Nếu hàm số f (x) liên tục trên ; a b
thì : f (x)dx
f (a b x)dx 2 . a a
Với dạng này ta thường lựa chọn cách đặt t a b x 2 1 sinx
Ví dụ : Tính I ln dx 1+cosx 0 Giải:
Đặt x t dx dt 2 Đổi cận: x 0 2 t 0 2 Khi đó:
1 sin t 0 2 2 2 1 cost 1 cosx I ln dt ln dt ln dx 1+sint 1+sinx 0 0 1+cos t 2 2 Vậy 2 2 2 1 cosx 1 sinx 1 cosx 1 s 2 ln ln ln . inx I I I dx dx ln 1dx 1 sinx 1 cosx 1 sinx 1 cosx 0 0 0 2
0dx 0 I 0 0 2 4sin x
Ví dụ 2: Tính I dx
sinxcosx3 0 Giải: 54
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
Đặt x t dx dt 2 Đổi cận: x 0 2 t 0 2 Khi đó:
4sin t 0 2 2 2 4cost 4cos x I dt dt dx 3 3 3
0 co s t sin t
0 co s x sin x 2 sin t cos t 2 2 2 2 2 4sin x 4cos x 4
I I 2I dx dx dx
sin x cosx3
sinx cosx3
sinx cosx2 0 0 0 2 4
dx 2tan x
2 2 2 4 I 2 4 0 2 2cos x 0 4
Tính chất 7: Nếu f (x) liên tục trên 0;2 ,a 0 thì a a
f (x)dx f (x) f (2a x) dx 0 0
Với tính chất trên ta thường đặt t 2a x 3
Ví dụ: Tính tích phân sin xsin2xsin3xdx 0
Tính chất 8: Nếu f (x) là hàm tuần hoàn chu kỳ T, xác định và liên tục trên , thì aT aT
f (x)dx f (x)dx a a
Với tính chất trên ta thường đặt t x T 55
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 2013
Ví dụ: Tính tích phân 1 cos2xdx 0 BÀI TẬP ÁP DỤNG: 1 2004 1) x
sin xdx. Ñaët x t. ÑS : 0 -1 2 4 cos 2) x dx. HD :Ñaët x t. ÑS : 4 4 cos x sin x 2 4 0 sin4x x sin 3) : . 4) x dx HD Ñaët x t dx
HD :Ñaët x t. 2 1 sin x 4 4cos x 0 0 2 x sin x 3 5)
dx HD :Ñaët x t. 6) x cos xdx
HD :Ñaët x 2 t 2 4 cos x 0 0 2 4 7) 1 sin ln
x dx HD :Ñaët x t. 8) ln
1 tanxdx HD :Ñaët x t. 1 cos x 2 4 0 0 56
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN BÀI TẬP BỔ SUNG 57
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
VẤN ĐỀ 7: TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN b b b
udv uv vdu a a a
sin( x )
Dạng 1: P (x).cos( x ). Trong ñoù P (x) laø ña thöùc baäc n n n x e
sin( x )
Ñaët u P (x) vaø dv
cos( x ) n x e
Chú ý: Chỉ số (n) cho ta số lần tích tích phân dạng này
Dạng 2: P (x).ln( x ). u x dv P x n Ñaët ln( ) vaø ( ) n b b Dạng 3: xb e
cos(mx n)dx hoaëc xb e
sin(mx n)dx a a
Với dạng này ta có thể chọn: xb u e
,dv cos(mx n) hoaëc dv sin(mx n)
u cos(mx n)
hoaëc u sin(mx n), xb dv e
Ghi nhớ : Nhất lô nhì đa tam lượng tứ mũ
BÀI TẬP ÁP DỤNG TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN CƠ BẢN 1 Bài 1: Tính 2x I xe dx 0 du dx u x Đặt 2x 1 2x
dv e dx v e 2
Áp dụng công thức tính tích phân từng phần: 58
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 1 1 1 x 1 x 1 1 x 1 1 x 1 1 x 1 2 2 2 2 2
I xe dx xe e dx e e d x 2 2 1 2 1 2 e e
e 2e 1 2 0 2 2 4 2 4 0 2 4 0 0 0 2 e 1 4 1 Bài 2: Tính 2 x I x e dx 0 2 u x
du 2xdx Đặt x x
dv e dx v e
Áp dụng công thức tính tích phân từng phần: 1 1 1 x x 1 2 2 2 x 2 x I x e dx x e xe dx e xe dx 0 0 0 0 1 Tiếp tục tính: x J xe dx 0 u x du dx Đặt x x
dv e dx v e
Áp dụng công thức tính tích phân từng phần: 1 1 x x 1 x
J xe dx xe xe dx 1 0 0 0
Vậy I e 2 1
Bài 3: Tính 3 3 1 x I x e dx 0 du 3 3 1 dx u x Đặt 3 x 1 3x
dv e dx v e 3
Áp dụng công thức tính tích phân từng phần: 59
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 1
I x x 1 3
1 e dx 3x 1 x 1 3 3 3 1 x e e dx 3 0 0 0 1 x 1 x 1 1 x x 1 x 1 1 x 1 3 3 e e d 3
e x 3 3 2 5 3 1 3 1 e e 3 3 0 3 3 0 3 0 3 e 0 e
Bài 4: Tính I 4x 1lnxdx 1 ln dx u x du Đặt x dv 4x 1dx 2
v 2x x
Áp dụng công thức tính tích phân từng phần: e e e e I 4x 1 ln xdx 2
2x xln x 2x 2
1 dx 2e e 2 x x 2 e 2 1 1 1 1 2 Bài 5: Tính x
I e cos xdx 0
u cosx
du sin xdx Đặt x x
dv e dx v e
Áp dụng công thức tính tích phân từng phần 2 2 x I e cos x xdx e cosx 2 x e sin xdx 0 0 0 1 I 2 Tính x
I e sin xdx 1 0
u sin x
du cosxdx Đặt x x
dv e dx v e
Áp dụng công thức tính tích phân từng phần 60
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 2 2 x sin x sin 2 x s x I e xdx e x e co xdx e sin x I 1 2 0 0 0 0 2 2 x 1 x x e 1
Suy ra: I e cos xdx e cosx
2 e sin x 2 2 2 0 0 0
BÀI TẬP CHUYỂN VỀ TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN CƠ BẢN 2 Bài 1: Tính 2
I x sin xdx 0 2 2 2 2 1 cos2x 1 Ta có: 2 I x sin xdx x dx
xdx xcos2xdx 2 2 0 0 0 0 2 2 2 x xdx 2 2 8 0 0 2
Tính xcos2xdx 0 du dx u x Đặt 1
dv cos2xdx v sin2x 2
Áp dụng công thức tính tích phân từng phần: 2 2 1 1 cos2x 1
xcos2xdx x sin2x 2 sin2xdx 0 2 2 2 4 2 0 0 0 0 2 2 4 Vậy 2
I x sin xdx 16 0 61
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 2 Bài 2: Tính sin x I e sin2xdx 0 Giải: 2 2 Ta có: sin x sin sin2 2 x I e xdx e sin xcosxdx 0 0
Đặt t sin x dt cosxdx Đổi cận: x 0 2 t 0 1 Khi đó: 2 1 sin 2 x sin 2 t I e xcosxdx te dt 0 0 u t du dt Đặt t t
dv e dt v e
Áp dụng công thức tính tích phân từng phần: 1 1 t t 1 t t 1 t 1
te dt te e dt te e 1 0 0 0 0 0 Vậy I = 2 1
Bài 3: Tính I x ln 2 x 1dx 0 Đặt 2
t x 1 dt 2xdx Đổi cận: x 0 1 62
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN t 1 2 Khi đó: 1 I x x 2 2 1 ln 1 dx lntdt 2 0 1 ln dx u t du Đặt t dv dt v t
Áp dụng công thức tính tích phân từng phần: 2 2 2
lntdt t lnt dt 2ln2 1 1 1 1 1 1
Vậy I x ln 2 x 1 dx ln2 2 0
MỘT SỐ BÀI TẬP DẠNG KHÁC CỦA TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN 3 x
Bài 1: Tính I dx 2 cos x 0 u x du dx Đặt dx dv v tan x 2 cos x
Áp dụng công thức tính tích phân từng phần: 3 4 3 3 x 3 sin x 3 d cosx I
dx x tan x 3 tan xdx dx 2 cos x 3 cosx 3 cosx 0 0 0 0 0 3 3 ln cosx 3 ln2 3 3 0 2
Bài 2: Tính I cosx ln sinxdx 6 63
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN lnsin cosx u x du dx Đặt sin x
dv cosdx
v sin x
Áp dụng công thức tính tích phân từng phần: 2 I cosx
xdx x x 2
2 cosxdx x x 2 2 ln sin sin ln sin sin ln sin sin x 6 6 6 6 6 1 1 ln 1 2 2 3 xdx
Bài 3: Tính I 2 sin x 4 u x du dx Đặt dx dv
v cot x 2 sin x
Áp dụng công thức tính tích phân từng phần 3 3 xdx 3 3 94 3 1 1 3 I x cot x cot xdx . ln sin x ln 2 sin x 3 3 36 2 2 4 4 4 4 2 1 sin x
Bài 4: Tính I . x e dx 1cosx 0 2 2 x 2 2 x 2 1 sin x x e dx sin x x 1 e dx sin x Ta có: I .e dx .e dx . x e dx 1 cosx 1 cosx 1 cosx 2 2 x 1 o c sx 0 0 0 0 0 cos 2 I2 1 I 2 1 x e dx Tính: I 1 2 2 x 0 cos 2 64
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN x u e x du e dx Đặt dx dv x tan x v 2 cos 2 2
Áp dụng công thức tính tích phân từng phần 2 x 2 2 1 e dx x x x x x 2 I e tan
2 tan .e dx e tan . x e dx 1 2 2 x 2 2 2 0 0 0 cos 0 2 x x 2 2 2 sin cos 2 sin x x Tính: x 2 2 I .e dx . x e dx tan . x e dx 2 1 cosx 2 x 2 0 0 0 2cos 2 Vậy 2 I e BÀI TẬP ÁP DỤNG:
Bài 1. Tính các tích phân sau: e 4 1 3 3e 1
a) x ln xdx ; ÑS : b) x xe dx ; ÑS :1 16 1 0
Bài 2. Tính các tích phân sau: 2 2 2 2 3
a) x cos xdx ;
b) x sin xdx ;
c) x cos xdx ; 0 0 0
Hướng dẫn và đáp số:
Trong bài 2, ở các câu sau đều sử dụng kết quả của câu trước. 3 a) 1 ; b)2 1 ;
c) 3 6 2 2 8
Bài 3. Tính các tích phân sau: 65
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 1 a) ln 2
x 1 x dx ;
ÑS :ln 2 1 2 1 0 2 ln(1 x) 3 b) dx ; ÑS : ln3 3ln2 2 x 2 1 Hướng dẫn: u 2 x x
u lnx 1 ln 1 a)Ñaët ; b)Ñaët 1 dv dx dv dx 2 x
Bài 4. Tính các tích phân sau: 1 2 e 4 a x xdx ÑS e 2 3 1 x 3 1 ) ln ; : 2 1 b) x ln dx ; ÑS : ln3 9 1 x 8 2 1 0 e ln x 1 3 c) dx ; ÑS : 3 2 x 4 4e 1 Hướng dẫn: 1 1 2 2 u ln x 1 a)Ñaët ; ) ln x b x dx x ln
1 x xln1 x dx dv xdx 1 x 0 0
Bài 5. Tính các tích phân sau: 3 a x u lntan x 3
) sinx ln tan dx ; Höôùng daãn:
ÑS : ln 3 ln tan
dv sin xdx 2 8 4
u ln cos x 4 ln(cos x) 2 b) dx; Höôùng daãn: ÑS :ln 1 2 1 cos x dv dx 2 4 0 2 cos x 4 x 2 c) dx ; ÑS : ln 2 cos x 4 2 0
Bài 6. Tính các tích phân sau: 66
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 0 a x x 2 2 63 2 e 1 ) ln 1 dx ; ÑS :6 ln3
b) x ln xdx ; ÑS : 2 4 4 8 1 0 1 ln 1 x c dx ÑS d x 2x 1 ) ; :4ln2 2 ) ln
1 dx ; ÑS : ln2 1 x 2 3 0 Hướng dẫn:
a,c) Ñaët t 1 x sau ñoù ñöa veà tính tích phaân töøng phaàn 2 u ln x
b)Ñaët dv xdx
Bài 7. Tính các tích phân sau: 3 x ln x x ln3 1 9 a) dx ;
Höôùng daãn: Ñaët u ln x,dv dx. ÑS : ln x 21 x 2 2 2 20 2 5 1 1 Bài x ln 2 1 x 1 x ) ; HD: Ñaët ln 2 1 , x c dx u x x
dx. ÑS : 2 ln 2 1 1 2 2 0 1 x 1 x
8. Tính các tích phân sau: 2 2 2x 3 e 2 2x 2 1
a) e cos3xdx ; ÑS :
b) e sin xdx ÑS : 2e 1 13 8 0 0 2 2 4 x 3 ) sin3 ; : e ) x c e xdx ÑS d dx 2 10 cos x 0 0
Bài 9. Tính các tích phân sau:
4 x sin x a)I dx.
Höôùng daãn: taùch thaønh toång hai tích phaân thaønh phaàn 2 cos x 0 u x 4 x sin ) x b I . Ñaët 3 sin cos x x dv dx 3 cos x 6 67
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN BÀI TẬP BỔ SUNG 68
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
VẤN ĐỀ 8: ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN TÍNH DIỆN TÍCH HÌNH PHẲNG Dạng toán 1: Tính điện tích hình phẳng giới hạn bởi (
C) : y f (x), f (x) lieân tuïc treân ; a b
y 0(truïc hoaønh) b
được tính bởi công thức S f (x)dx x a a y b Phương pháp:
Ta cần phải tìm đầy đủ 4 đường như trên
Vì cần phải bỏ dấu trị tuyệt đối nên ta có hai cách giải sau:
Cách 1: Phương pháp đồ thị: 69
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
Chú ý: Nếu bài toán yêu cầu: Tính điện tích Hình phẳng giới hạn bởi đò thị hàm số x=f(y)( liên
tục trên đoạn [a,b]), trục tung và hai đường thẳng y=a,y=b. b
Khi đó công thức tính diện tích là: S f (y)dy a BÀI TẬP ÁP DỤNG: Bài 1.
a) Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi 2
(C) : y 4 x trục hoành và 2 đường thẳng x 1 ; x 1.
b) Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi 2
(C) : y 4 x , y 0 và 2 đường thẳng
x 1, x 3. 70
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN Đáp số: 22 a) ; b) 4 3
Bài 2. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi: 2
a) y=cosx+1, trục hoành và hai đườn thẳn g x 0 và x 3 b) 3
y x 1, trục hoành, trục tung và đường thẳng x 2 Đáp số: 3 2 7 a) ; b) 2 3 2
Bài 3. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi: a) Đồ thị hàm số 2
y x 3x 2 và trục hoành b) Đồ thị hàm số 3 2
y x 2x x 2 và trục hoành Đáp số: 1 37 a) ; b) 6 12
Bài 4. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số x
y e 1, trục hoành và hai đường
thẳng x ln3, x ln8 3
Đáp số: a)2 ln 2
Bài 5. Tính diện tích tam giác cong giới hạn bởi các đường x x ln ln2
1; x e ; y 0 ; y ĐS: 1 2 2 2 4 2 2 x ln (x 1)
Bài 6. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y , trục tung, trục 2 x 1
hoành và đường thẳng x e 1 Bài 7.
a) Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đường cong 2
y x 1 x , trục Ox và x 1. ĐS: 1 2 2 1 3 71
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 1 ln x
b) Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đường cong y
, trục Ox và x 1, x x 2
e . ĐS: 2 2 1 3
Bài 8. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi: a) x 2 2
y xe ,y 0, x 1, x 2. ÑS :e 2 e 1 b) 2
y x ln x,y 0, x 1, x e.
ÑS : 2e 1 4
Bài 9. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi:
a)y ln(x 1),y 0, x 0, x 1
b)y ln(x 1) truïc tung vaø hai ñöôøng thaúng y -1 vaø y 1
Đáp số: a)2ln2 1 72
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
Dạng toán 2: Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y=f(x), y=g(x) ( liên tục trên
đoạn [a;b]), 2 đường thẳng x=a, x=b. 73
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
Chú ý: Nếu bài toán yêu cầu: Tính điện tích Hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số x=f(y),
x=g(y)( liên tục trên đoạn [a,b]), và hai đường thẳng y=a,y=b. b
Khi đó công thức tính diện tích là: S f (y) g(y)dy a BÀI TẬP ÁP DỤNG:
Bài 1. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi 3 2
(C ) :y x 3x ;(C ) : y 4x hai đường thẳng 1 2 55 x=-1;x=2. ĐS: 12 Bài 2.
a) Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi 2
(C ) :y 4 x ;(C ) : y x 2 1 2
b) Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi (C ) :y ln x ;(C ) : y ln x và x=e 1 2 27 ĐS: a) ; b)2 6
Bài 3. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường
c) Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi 2 2
(C ) :y x 2x ;(C ) : y x 4x 1 2
d) Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi ( ) : ( 1) ;( ) : (1 x C y e x C y e )x 1 2 e
ĐS: a) 9; b) 1 2 74
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 2 x
Bài 4. Cho hàm số y
. Tìm b sao cho diện tích hình phẳng giới hạn bởi (C) và các đường 2 x 1 thẳng y=1, x=0, x=b bằng
. ĐS: b 1 4
Bài 5. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường x(1 x) y = 0; y = . 2 x 1
Bài 6. Tính diện tích giới hạn bởi các đường: 2
(D) : x y 0;(C) : x 2x y 0 9 ĐS: 2 Bài 7. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường: 2
(D) : y x;(C);y sin x x 0 x . ĐS: 2
Bài 8. Tính dện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường 2
y x 4x 3 và y x 3
Bài 9. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi Parabon( P ): 2
y x 4x và đường thẳng
d : y x
Bài 10. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường: 2 2 x 4 x y và y 4 4 2
Bài 11. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi: 2 x 4
a)y x 1 x ,y
, x 0, x 3. ÑS : 2 x 3 1 y 2 2 1 b)x
;x 1 y hai ñöôøng thaúng x 0 vaø x ÑS : 2 y 2 8 4 1
Bài 10. Tính diện tich hình phẳng giới hạn bởi 2
y x 1 vaø y= x 1
Bài 11. Tính diện tich hình phẳng giới hạn bởi 2
y x 4x 3 vaø y x 1 75
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN BÀI TẬP BỔ SUNG 76
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
VẤN ĐỀ 9: ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN TÍNH THỂ TÍCH VẬT THỂ TRÒN XOAY
Dạng toán 1 : Tính thể tích vật thể tròn xoay sinh bởi miền (D) giới hạn bởi y=f(x), x=a,x=b,
trục hoành (y=0) quay quanh trục Ox b
Phương pháp: Áp dụng công thức 2
V f (x)dx a Chú ý:
Nếu đề toán yêu cầu : Tính thể tích vật thể tròn xoay sinh bởi miền (D) giới hạn bởi
x=f(y), y=a,y=b, trục trục tung (x=0) quay quanh trục Oy b
thì ta áp dụng công thức 2
V f (y)dy . a
Trong một số trường hợp chúng ta cần tìm cận a, b thông qua việc thiết lập điều kiện
không âm cho hàm số f(x) (hoặc f(y)) BÀI TẬP ÁP DỤNG:
Bài 1. Tính thể tích khối tròn xoay tạo thành khi : 77
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
a) Quay quanh trục hoành một hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số x
y e , trục hoành và
hai đường thẳng x 0; x 3
b) Quay quanh trục tung một hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số 2
y 3 x , x 0,y 1,
trục hoành và hai đường thẳng x 0; x 3 ĐS: a 6 ) e 1 ; b)2 2
Bài 2. Tính thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay hình H quanh trục Ox, với 4 4
a)H y 0;y 1 cos x sin x;x ; x 2 6 6
b)H y 0;y cos x sin x;x 0;x 2
Hướng dẫn và đáp số: Khi tính tích phân chú ý biến đổi 4 4 2 2 6 6 2 2
sin x cos x 1 2sin x cos x; sin x o
c s x 1 3sin x cos x; 2 7 5 ĐS: 2 a) ; b) 8 16
Bài 3. Tính thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay hình H quanh trục Ox, với 5 2 81 ) 0; 3 ( 0); 0 . : a a H y y ax x a y ÑS 10
b H y y x x x x 3 (5e 3) ) 0; ln ; 1; e ÑS :V 27
Bài 4. Tính thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay quanh trục hoành một hình phẳng giới hạn
bởi đồ thị hàm số y sin x,y 0,x 0,x , trục hoành và hai đường thẳng x 0; x 3 ĐS: 2 2
Bài 5. Tính thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay quanh trục hoành một hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số
a) y x y x ÑS 2 ln , 0, 2 : 2 ln2 1 . 78
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN b) x
y xe y x ÑS 2 , 0, 1 : e 1 4
Dạng toán 2 : Tính thể tích vật thể tròn xoay sinh bởi miền (D) giới hạn bởi y=f(x), y=g(x), x=a,x=b(aChú thích: b
Phương pháp: Áp dụng công thức 2 2
V f (x) g (x) dx (3) a 79
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
Chú ý: Nếu đề toán yêu cầu : Tính thể tích vật thể tròn xoay sinh bởi miền (D) giới hạn bởi
x=f(y),x=g(y), y=a,y=b, trục tung (x=0) quay quanh trục Oy b
thì ta áp dụng công thức 2 2
V f (y) g (y) dy . a BÀI TẬP ÁP DỤNG:
Bài 1. Tính thể tích của khối tròn xoay khi quay hình phẳng xác định bởi 2 2 162
a)y x ,y 3x . ÑS : 5 4
b)y ;y x 5 ÑS :9 x 2 56
c)y 2 x ,y 1, quay quanh truïc Ox. ÑS : 15 2
d)y 2x x ,y x, quay quanh truïc Ox, ÑS : 5
e)y 2x 1 480 3
1 , x 0,y 3, quay quanh truïc Oy. ÑS : 7 2
f)y x 1, x 0 vaø hai tieáp tuye 2
án vôùi y x 1 taïi ñieåm (1;2), quanh truïc Ox 8 ÑS : 15 2 e 1
g)y=lnx,y=0,x=e, quanh truïc Oy. ÑS : 2
Bài 2. Tính thể tích các khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng xác định 2 2 3 3
a)y x , x 0 vaø tieáp tuyeán vôùi ñöôøng y=x taïi ñieåm coù hoaønh ñoä x=1, quay quanh bởi truïc Oy 1
b)y 1,y 0,y 2x, quanh truïc Ox x 80
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 2
c)y= 2x x ,y 0 vaø x=3, quanh: *Truïc Ox *TruïcOy
HöôùngDaãn vaø ÑaùpSoá: 2 1 a)
. Phöông trình tieáp tuyeán laø y= x 36 3 3 2 1 1 3 3 1 V y dy y dy 2 2 36 0 1 3 5 b) 2ln2 3 18 59 c)V vaVø x 5 y 6 1 HD V y y dy y dy y 3 2 2 2 59 : 1 1 1 1 9 1 1 6 0 0
Bài 3. Cho hình phẳng (H) giới hạn bởi các đường : x y ; x 0 ; y x 2.
Tính thể tích khối tròn xoay tạo thành khi cho hình (H) quay quanh trục Oy.
Hướng dẫn và đáp số:
Phương trình định tung độ giao điểm : 2 y 0
y 2 y 2
y 5y 4 0 y 2 y 1 y 1
y 4 (l)
Đường thẳng y = 2 – x cắt trục tung tại y = 2
Thể tích khối tròn xoay cần tìm : V = V1 + V2 2 y 1 Trong đó V 1 2 1 =
( y) dy = (đvtt) 0 2 0 2 3 2 (y 2) V 2 2 2 2 2
(2 y) dy (y 2) d(y 2) = (đvtt) 1 1 3 1 3 81
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 5 V = (vtt) 6 BÀI TẬP BỔ SUNG 82
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
MỘT SỐ BÀI TẬP CẦN LÀM TRƯỚC KHI THI 1 5 x
Bài 1. Tính tích phân: dx . 2 x 1 0 1 1 ĐS: ln2 2 4
Bài 2. Tính các tích phân sau: 3
dx . (KhoáiD 2009). ÑS : 2
ln e e x 2 1 e 1 1 3 1 x x
: Theâm löôïng vaø bôùt löôïng e e dx HD x e 1 1
Bài 3. Tính các tích phân sau: e ln x 3 1 dx.(KhoáiB-2010)
HD : Ñaët t ln x. ÑS : ln
x2lnx2 2 3 1
Bài 4. Tính các tích phân sau: ln 5 1 x 3 dx.(KhoáiB-2006)
HD : Ñaët t e . ÑS : ln 2x e 2 x e 3 2 ln3 2 2 4 x
Bài 5. Tính I
dx. HD :x 2sint. ÑS : 3 2 x 3 1 2 2 1 x 2 4
Bài 6. Tính tích phân sau : I
dx. HD :Chiacaû töû vaø maãu cho x . ÑS : ln 3 x x 5 1 1 dx
Bài 7. Tính tích phân: . 2 1 1 x 1 x 1 2 1 2
1 x 1 x
1 x 1 x
Hướng dẫn: I dx dx . .. 1
1 x2 2 2x 1 1 x 1
4 tan x.ln(cos x) 2
Bài 8. Tính tích phân: I =
dx.HD :t cos x. DS : 2 1 ln2 . cos x 2 0 83
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN e ln x
Bài 9: Tính tích phân: 2 I ln x dx
1 x 1 ln x Giải: e ln x e e 2 I ln x ln x d x 2
dx ln xdx I I 1 2
1 x 1 ln x 1 x 1 ln x 1 e ln x Tính I dx 1 1 x 1lnx Đặt 2 1 ln 1 2 dx t x t lnx tdt x Đổi cận: x 1 e t 1 2 e 2 2 t 2 3 1 ln tdt x t 2 4 2 2 Khi đó: I dx 2 2
2t 1 dt 2 1 1 x 1 ln x t 3 1 3 3 1 1 1 e Tính 2 I ln xdx 2 1 2 2lnx u ln x du dx Đặt x dv dx v x
Áp dụng công thức tính tích phân từng phần e e e e 2 2
I ln xdx xln x lnxdx e 2 lnxdx 2 1 1 1 1 I3 I3 e
Tính I lnxdx 3 1 84
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN dx u lnx du Đặt x dv dx v x
Áp dụng công thức tính tích phân từng phần e e e e
I lnxdx xlnx dx e x e e 1 1 3 1 1 1 1 e Suy ra: 2
I ln xdx e 2I e 2 2 3 1 4 2 2 2 2 2
Vậy I I I
e 2 e 1 2 3 3 3 3 1 x 2
Bài 10. Tính tích phân: 3 1 2 e
dx. HD :t 3x 1. DS : e 3 0 3ln 2 dx
Bài 11: Tính tích phân: I xe 2 3 0 2 Giải: x 3ln 2 3ln 2 3 dx e dx Ta có: I x e 22 2 3 x x 0 0 3 3 e e 2 x 1 x x Đặt 3 3 3
t e dt e dx 3dt e dx 3 Đổi cận: x 0 3ln2 t 1 2 Khi đó: 85
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN x 3ln 2 3ln 2 2 2 3 dx e dx dt 1 1 1 I e 3 3 2 2 x x x 3 4t 4t t t 2 2 2 t 2 2 2 3 0 0 1 1 3 3 e e 2 1 1 1 2 1 1 1 1 1
3 ln t ln t 2
ln ln ln 2 t 2 3 2 4 3 4 4 1 4 4 8 4 6 3 3 1 ln 4 2 8 3 x 3
Bài 12: Tính tích phân: I dx
03 x1 x3 Giải: Đặt 2
t x 1 t x 1 2tdt dx Đổi cận: x 0 3 t 1 2 Khi đó: 3 2 2 2 3 2 x 3 t 4 2t 8 2 2 6 6 dt I dx tdt dt t dt 2 2 2
3 x 1 x 3 3t t 2 3t t 2 t 1 0 1 1 1 1 2 2 2 t t 3 6
6ln t 1 6ln 3 1 1 2
2 3sinx 2cos x
Bài 13: Tính tích phân: I dx
sinxcosx3 0 Giải:
Đặt x t dx dt 2 Đổi cận: 86
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN x 0 2 t 0 2 2 0 2 3sinx 2cos x 3cost 2sint
3cos x 2sin x Khi đó: I dx dt dx
sin x cosx3
cost sin t3
cosx sinx3 0 0 2
2 3sinx 2cos x
2 3cos x 2sin x 2 dx Suy ra: 2I = I + I = dx + dt =
sin x cosx3 3 2 0
0 cos x sinx
0 cos x sinx d x 2 dx 2 1 4 1 1 tan x 2 1. Vậy I = . 2 2 4 2 0 2 2cos x 0 2 cos x 0 4 4 4 x 1
Bài 14: Tính tích phân: I dx 1 1 2x 2 0 Giải: dx 2 t 2t
Đặt t 1 1 2x dt
dx t 1 dt và x 1 2x 2 Đổi cận: x 0 4 t 2 4 2 4
4 t 2t 2t x 4 3 2 1 1 1
1 t 3t 4t 2 Khi đó: I dx dt dt 1 1 2x 2 2 2 2 t 2 t 0 2 2 4 1 4 2 2 1 t 2 4 1 t 3 dt
3t 4ln t 2ln2- 2 2 t t 2 2 t 2 4 2 87
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 1 x
Bài 15: Tính tích phân: 2 3
I x sinx dx 0 1 x Giải: 1 1 1 2 3 x s x I x inx dx 2 3
x sinx dx
dx I I 1 x 1 2 1 x 0 0 0 1 Tính 2 3
I x sinx dx 1 0 dt Đặt 3 2 2
t x dt 3x dx x dx 3 Đổi cận: x 0 1 t 0 1 1 1 1 1 1 1 Khi đó: 2 3
I x sinx dx
sintdt cost co 1 s 1 1 3 3 0 3 0 0 1 x Tính I dx 2 1 x 0 Đặt 2
t x t x 2tdt dx Đổi cận: x 0 1 t 0 1 Khi đó: 1 1 2 1 1 1 1 x t 1 dt 1 2 2 1 2 2 2 2 dt I dx dt dt dt t 2 2I 2 2 2 2 2 3 1 x 1 t t 1 t 1 0 t 1 0 0 0 0 0 0 1 dt Tính I 3 2t 1 0 88
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
Đặt t tanu dt 2
tan udu 2 1 1 u du Đổi cận: x 0 1 t 0 4 1 4 dt Khi đó: I du u 3 2 4 t 1 4 0 0 0
Suy ra: I 2 2I 2 2 3 2 1 7 1
Vậy: I co 1 s
1 2 co 1 s 3 2 3 3 2
tan x 6 4
Bài 16: Tính tích phân: I dx cos2x 0 Giải:
tan x 6 6 2 4 tan x 1 I dx dx cos2x tan x 2 2 0 0 1 dx
Đặt t tanx dt 2 tan x 1 dx 2 cos x Đổi cận: x 0 6 t 0 1 3 Khi đó: 89
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 1 1 tan x 1 6 6 2 3 3 4 tan x 1 1 d t 1 I 1 1 3 dx dx dx cos2x 3 tanx 2 1 t 2 1
t 2 t 1 2 0 0 0 0 1 0 1 dx
Bài 17: Tính tích phân: I 2 1 1 x 1 x Giải: 2 t 1 1 1 Đặt 2 2 2 2 2
t x 1 x t x 1 x t 2tx x 1 x x dx 1 dt 2 2t 2 t Đổi cận: x -1 1 t 2 1 2 1 Khi đó: 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 2 1 2 2 1 2 1 dx 2 t 1 2 t 1 dt 1 dt I dt dt x x 1 t 2 1 t 2 1 t 2 1 1 1 t 2 2 t 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 dt 1 1 1 1 1 1 1 dt 2 1 2 1 ln 1 t
ln t ln 1 t 1 2 2 1 t 2 t t t 1 2 2 t 2 1 2 1 2 1 2 1 4 sinx
Bài 18: Tính tích phân: I dx 2 1 x x 4 Giải: 4 4 4 sinx sin xdx I dx
sin xdx I I 1 2 2 2 1 x x 1 x 4 4 4 90
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 4 sin xdx Tính I 1 2 1 x 4
Đặt x t dx dt Đổi cận: x 4 4 t 4 4 4 4 4 sin xdx sintdt sin xdx Khi đó: I 1 2 2 2 1 x 1 t 1 x 4 4 4
Suy ra 2I I I 0 I 0 1 1 1 1 4
Tính I x sin xdx 2 4 u x du dx Đặt dv sinxdx v cosx
Áp dụng công thức tính tích phân từng phần 4 4 4 2 4 2
I x sin xdx xcos x
cos xdx sinx 2 2 4 4 4 2 4 4 2 Suy ra: I I I 2 1 2 4 2 dx
Bài 19: Tính tích phân: I 2
cos x 3cosx 2 0 Giải: 91
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 2 2 2 dx dx dx I I I 2 1 2
cos x 3cosx 2 1 cosx 2 cosx 0 0 0 2 2 dx 1 dx x Tính 2 I tan 1 1 cosx x |0 1 2 2 2 0 0 cos 2 2 x 2 2 1 tan dx Tính 2 I dx 2 2 cosx 2 x 0 0 3 tan 2 x x 3 Đặt 2
tan 3tant 1 tan dx 2 1 tan tdt 2 2 2 Đổi cận: x 0 2 t 0 6 2 x 2 2 1 tan 6 dx 2 2 Khi đó: 2 6 I dx dt t 2 cosx x |0 2 2 0 0 3 0 3 3 3 3 tan 2
Vậy: I I I 1 1 2 3 3 2 sin2x
Bài 20: Tính tích phân: I dx 2cosx3 0 Giải:
Đặt t 2 cosx dt sinxdx Đổi cận: 92
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN x 0 2 t 3 2 Khi đó: 2 2 2 3 3 3 sin2x sinxcosx t 2 t 2 1 1 I dx 2 dx 2 dt 2 dt 2 dt 2 dt 2 cosx3 2cosx3 3 3 2 3 t t t t 0 0 3 2 2 2 1 1 3 1 2 2 t |2 t 18 2
Bài 21: Tính tích phân: 2 sin x 3 I e sin xcos xdx 0 Giải: Đặt 2
t sin x dt 2cosxsinxdx Đổi cận: x 0 2 t 0 1 2 2 1 1 1 sin x sin x 1 t 1 t 1 Khi đó: 2 2 3 2 sin sin 1 t I e xcos xdx e cos x xcosxdx e t dt e dt te dt 2 2 2 0 0 0 0 0 1 1 1 t 1 t 1 1 1
e | te dt e I 0 1 2 2 2 2 2 0 1 Tính t I te dt 1 0 u t du dt Đặt t t
dv e dt v e
Áp dụng công thức tính tích phân từng phần 93
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 1 1 1 1 t t t t
I te dt te e dt e e e e 1 1 1 | | 0 0 0 0 1 1 1 1
Vậy: I e I e 1 1 2 2 2 2 94
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN D. PHỤ LỤC
PHƯƠNG PHÁP ĐẶT ẨN PHỤ KHÔNG LÀM THAY ĐỔI CẬN TÍCH PHÂN 5 3
Bài toán mở đầu : Tính tích phân I= 3 2
x 3x 2 dx 3
Khi gặp bài toán này, chắc chắn rằng tất cả các bạn đều nghĩ cách khai triển biểu thức dưới dấu
tích phân để đưa về các tích phân cơ bản để tính. Đó là một cách suy nghĩ thường hay gặp phải.
Nhưng bạn hãy thử làm xem sao, và hãy thử thay (x3-3x2+2)3 bằng (x3-3x2+3)7 , (x3-3x2+3)9 ....
rồi tính nhé!. Sau đó mời các bạn nghiên cứu lời giải sau: dx dt
Lời giải: Đặt x=2-t
x 3: t 5
x 5: t 3 3
I (2 t) 3(2 t) 2 5
dt t 3t 2 5 3
3 dt t 3t 23 3 2 3 2 3 2 dt 5 3 3 5
x 3x 23 3 2
dx I 2I 0 I 0 3
Khi đọc xong lời giải trên chắc chắn các bạn sẽ đặt câu hỏi : Tại sao lại đặt ẩn phụ như vậy? Để
tìm câu trả lời xin mời các bạn nghiên cứu tiếp bài toán tổng quát sau:
Bài toán tổng quát: Cho f(x) là hàm lẻ, liên tục trên [-a; a]. a Chứng minh rằng
f (x)dx 0 a
Đây là một bài tập khá quen thuộc với các bạn khi học tích phân và nhiều bạn đã biết cách giải.
Xong các bạn hãy xem kỹ lời giải sau để “ phát hiện” ra vấn đề. dx dt Lời giải: Đặt x= -t
x a : t a
x a : t a a a a
I f (x)dx f (t)dt f (t)dt
. Do f(x) là hàm lẻ nên f(-x)=-f(x) do đó a a a a a a
I f (t)dt f (t)dt f (x)dx I 2I 0 I 0 a a a 95
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
Qua 2 bài toán trên, điểm chung của cách đặt ẩn phụ là gì?
Câu trả lời là : Đặt ẩn phụ nhưng không làm thay đổi cận của tích phân. b
Cách đặt tổng quát khi gặp tích phân f (x)dx
mà không thay đổi cận là đặt x=a+b-t. a
Bài toán mở đầu còn có cách giải khác khá hay để dẫn tới một “ suy nghĩ” mới như sau: dx dt 4 4 3 3 Đặt x=1-t
x 3 : t 4 I 3 2
(1 t) 3(1 t) 2 dt 3
t 3t dt .
x 5: t 4 4 4
Sử dụng kết quả chứng minh của bài toán 2 ta được I=0 ( do f(t)= -t3+3t là hàm số lẻ).
Vậy “ suy nghĩ” mới ở đây là gì? Việc đặt ẩn phụ như vậy ta đã dẫn đến tích phân có cận “đối b
xứng” . Trong trường hợp tổng quát để dẫn đến cận “ đối xứng” khi gặp tích phân f (x)dx các a a b bạn hãy đặt x t 2
Bây giờ chúng ta cùng vận dụng suy nghĩ đó để giải một số bài toán sau: 4 6 6 sin x cos x
Bài toán 3: Tính tích phân I dx
( Đề thi đại học năm 2000). 6x 1 4 Lời giải: dx dt
Đặt x=-t x : t ( cách đặt này đã không làm thay đổi cận của tích phân) . 4 4 x : t 4 4 4 6 6 4 6 6 4 6 6
sin (t) cos (t)
t sin t cos t
x sin x cos x Khi đó I dt 6 . dt 6 . dx 6 t 1 6t 1 6x 1 4 4 4 96
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 4 6 6 4 6 6 4
x sin x cos x sin x cos 2 6 . x I dx dx x x dx x x 6 6 sin cos 6 1 6 1 4 4 4 4 s x x 4 4 4 2 2 3 2 3 2 5 3 1 3 in cos dx
1 sin 2x dx
1 sin 2x dx cos4x dx 4 4 8 8 4 4 4 4 5x 3 4 5 sin 4x . 8 32 16 - 4
Chú ý: Bài toán 3 có dạng tổng quát sau: Nếu f(x) là hàm số liên tục, chẵn thì b f (x) b f (x) 1 b x I dx a dx I f (x)dx x . a 1 x a 1 2 b b b x sin x
Bài toán 4: Tính tích phân I = dx 2 cos x 4 0
Thông thường khi gặp tích phân trên, hầu hết các bạn đều nghĩ đến phương pháp tính tích phân
từng phần. Xong các bạn hãy thử làm như thế và so sánh với lời giải sau: dx dt
Lời giải : Đặt x t
x 0 : t
x : t 0
0 ( t)sin( t)
( t)sint sint tsint Khi đó I dt dt dt dt 2 2 2 2
cos ( t) 4 cos t 4 cos t 4 cos t 4 0 0 0 sin x x sin x sin x dx dx dx I 2 2 2 cos x 4 cos x 4 cos x 4 0 0 0 sin x sin 2 x I dx I dx 2 2 cos x 4 2 cos x 4 0 0
sinxdx dt Đặt cosx t
x 0 : t 1
x : t 1 97
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 1 1 dt dt t 2 1 I ln 2 2 ln3
t 4 2 (t 2)(t 2) 8 t 2 1 4 1 1
Chú ý: Bài toán 4 có thể tổng quát như sau:
Cho hàm số f(x) liên tục và thoả mãn: f(a+b-x) = f(x) . b b a b
Khi đó xf (x)dx f (x)dx 2 a a
( để chứng minh kết quả trên các bạn hãy đặt x= a+b-t ). 2 xdx
Bài toán 5: Tính tích phân I =
( Đề thi khối A năm 2004) 1 1 x 1
Với bài toán trên, cách đặt như thế nào để không thay đổi cận của tích phân.
Lời giải: Đặt t 1 x 1
dx 2(t 1)dt Khi đó 2 2 x -1 = (t -1) hay x=(t -1) 1
x 1: t 1
( cách đặt này đảm bảo cận không đổi !)
x 2 : t 2 2 2 2 3 2 2 (t 1) (t 1) 1
t 3t 4t 1 2 1 2 .dt 2
.dt 2 t 3t 4 .dt t t t 1 1 1 3 2 t t 2 5
2 3 4t ln | t | 2ln2 . 3 2 1 3 b p x
Chú ý: Bài toán 5 có thể tổng quát dạng ( ) dx
với p(x) là đa thức chứa biến x; m,n,c a
mx n c
là các hằng số . Ta có thể đặt t mx n c hoặc t mx n đều giải được. 2 3 sin x
Bài toán 6: Tính tích phân I dx sinx cosx 0 98
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN dx dt
Lời giải: Đặt x t x 0 : t 2 2 x : t 0 2 3
sin t 0 2 3 2 3 2 cos t cos I x dt dt dx J sint cost sin x cos x 0 0 sin t cos t 2 2 2 2 3 2 3 2 3 3 2 sin x cos x sin x cos I+J x dx dx
dx (1 sin x.cos x)dx sinx cos x sin x cos x sin x cos x 0 0 0 0 I J 2 1 1 1
(1 sin2x)dx x cos2x 2 . Vậy 1
I 2 1 4 2 2 I J 4 0 0 2
Chú ý: Bài toán 6 có thể tổng quát thành các dạng sau: b k 2 n m sin mx sin ; ax dx n m n m sin mx cosmx a 0
sin ax cos ax
Qua 6 bài toán trên, tác giả muốn các bạn học sinh có thêm một cách nhìn mới để tiếp cận với
phương pháp đặt ẩn phụ trong tính tích phân. Rất mong nhận được sự quan tâm trao đổi.
Cuối cùng mời các bạn vận dụng vào một số bài tập sau: Tính các tích phân: 1 4x 3 1 I dx 2
I 3 lg x 1 x dx 1 2 0 3x 1 2 1 1 2 2 3 I lg x 1000 x dx I cos x.ln 2
x x 1 dx 4 3 2 1 2 2004 5 I 2 1
x 6x 165 3 2 dx 2 x 4 7 I e 3 6 16 n x x x dx 6 5 2 000 1 99
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
4 sin x.sin2x.cos3x 1 I dx dx I 7 8 x 2 (e 1)(x 1) 2x 1 1 4
2 sin x.sin2x.cos5x 3 I dx
I x(tgx cot gx)dx 9 x e 10 1 2 6 x sin x 2 I sin x dx I dx 11 2 cos x 1 12 0 0 sin x cos x 2 2 x I 4sin
cos x sin x dx I dx 13 14 3 0
0 sin x cos x
SAI LẦM THƯỜNG GẶP TRONG TÍNH TÍCH PHÂN
Trong đề thi tốt nghiệp THPT, Đại học , Cao đẳng, THCN của hàng năm bài toán tích phân hầu
như không thể thiếu, bài toán về tích phân là một trong những bài toán khó vì nó cần đến sự áp
dụng linh hoạt của định nghĩa, các tính chất , các phương pháp tính của tích phân.
Chuyên đề này hy vọng sẽ góp phần giúp các em học sinh hiểu sâu hơn và tránh được những sai
lầm thường mắc phải khi giải bài toán về tích phân.
- Đưa ra hệ thống lí thuyết, hệ thống các phương pháp giải.
- Bài tập ứng với từng dạng toán, và chỉ ra những lỗi thường mắc phải của học sinh. 2 dx
Bài tập 1: Tính tích phân sau I = 2 (x 1) 2 Giải: 1 Hàm số y =
không xác định tại x= -1 2 ;2 2 (x 1)
suy ra hàm số không liên tục trên 2;2
do đó tích phân trên không tồn tại.
Chuù yù: Nhiều học sinh thường mắc sai lầm như sau: 2 dx 2 d(x 1) 1 1 4 I = = 2 =- -1 = - 2 =- (x 1) 2 (x 1) x 1 2 3 3 2 2
Nguyên nhân sai lầm : 100
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 1 Hàm số y =
không xác định tại x= -1 2 ;2 2 (x 1)
suy ra hàm số không liên tục trên 2;2
nên không sử dụng được công thức newtơn – leibnitz như cách giải trên.
Chú ý đối với học sinh: b Khi tính f (x)dx
cần chú ý xem hàm số y=f(x) có liên tục trên ; a b không? nếu có thì áp a
dụng phương pháp đã học để tính tích phân đã cho còn nếu không thì kết luận ngay tích phân này không tồn tại. dx
Bài 2 :Tính tích phân: I = 1sinx 0 Giải: x d dx dx 2 4 x I = = tg tg 1 = tg 2 sin x 0 x 2 4 4 4 0 0 0 2 1 cos x cos 2 2 4 x 2dt 1 2 1 t
Sai lầm thư ờng gặp: Đặt t = tan thì dx = ; = 2 2
1 t 1 sin x 2 (1 t) dx 2dt 2 = t + c 1 = 2 2( 1) sin x 2 (1 d(t+1) = t) t 1 dx 2 2 2 I = = = - 1 sin x x 0 tan 0 1 0 tan 1 tan 1 2 2
do tan không xác định nên tích phân trên không tồn tại 2
Nguyên nhân sai lầm: x x
Đặt t = tan x 0; không có nghĩa. 2
tại x = thì tan 2
Chú ý đối với học sinh: 101
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
Đối với phương pháp đổi biến số khi đặt t = u(x) thì u(x) phải là một hàm số liên tục và có đạo hàm liên tục trên ; a b .
Một số bài tập tương tự: Tính các tích phân sau dx dx 1/ 2/ sin x 1cosx 0 0 4 Bài 3: Tính I = 2 x 6x 9 dx 0
Sai lầm thường gặp: 4 x 3 1 9 I = 2 x 6x 9
dx = x 3 dx x 3dx 3 2 4 4 2 4 4 0 2 2 2 0 0 0
Nguyên nhân sai lầm:
Phép biến đổi x 2
3 x 3 với x 0;4
là không tương đương. Lời giải đúng: 4 I = 2 x 6x 9 dx 0 4 4 3 4
= x 32dx x 3d x 3
x 3dx 3 x 3dx 3 0 0 0 3 x 32 x 3 3 2 9 1 = - 4 5 0 3 2 2 2 2 2n
Chú ý đối với học sinh: 2n f x f x ,n 1,n N b n b I =
n f x2 2
f xdx
ta phải xét dấu hàm số f(x) trên ; a b
rồi dùng tính chất tích phân a a
tách I thành tổng các phân không chứa dấu giá trị tuyệt đối.
Một số bài tập tương tự: 102
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 3 1/ I = 1 sin2x dx ; 2/ I = 3 2
x 2x x dx 0 0 2 1 3 3/ I = 2 x 2 dx 4/ I = 2 2
tg x cot g x 2 2 dx x 1 2 6 0 dx
Bài 4: Tính I = 2x 2x 2 1
Sai lầm thường gặp: 0 d x 1 I = arctan x 1 arctan1 arctan 0 2 0 4 1 x 1 1 1
Nguyên nhân sai lầm :
Đáp số của bài toán thì không sai. Nhưng söû duïng coâng thöùc treân khoâng coù trong baûng nguyeân haøm Lời giải đúng:
Đặt x+1 = tant dx 2 1 tan tdt với x=-1 thì t = 0 với x = 0 thì t = 4 2
4 1 tan tdt 4 Khi đó I = 4 dt t 0 tan t 1 4 0 0
Chú ý đối với học sinh:
Khi gặp tích phân dạng b 1 dx
ta dùng phương pháp đổi biến số đặt t = tanx hoặc t = cotx 2 1 x a b 1 dx
thì đặt x = sint hoặc x = cost 2 a 1 x
Một số bài tập tương tự: 103
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN 1 8 2 x 16 1 3 2x 2x 3 3 3 x dx 1/ I = dx 2/ I = dx x 3/ I = 2 x 1 8 4 0 0 1 x 1 4 3 x Bài 5: Tính :I = dx 2 0 1 x
Suy luận sai lầm: Đặt x= sint , dx = costdt 3 3 x sin t dx dt 2 1 x cost
Đổi cận: với x = 0 thì t = 0 1 với x= thì t = ? 4
Nguyên nhân sai lầm:
Khi gặp tích phân của hàm số có chứa 2
1 x thì thường đặt x = sint nhưng đối với tích phân
này sẽ gặp khó khăn khi đổi cận cụ thể với x = 1 không tìm được chính xác t = ? 4 Lời giải đúng: x Đặt t = 2 1 x dt =
dx tdt xdx 2 1 x 15
Đổi cận: với x = 0 thì t = 1; với x = 1 thì t = 4 4 1 4 3 x I = dx 2 0 1 x 15 4 1 t 15 2 tdt 4 3 15 t 15 15 15 2 33 15 2 = 2 1 t 4
dt t 1 t 3 4 192 3 192 3 1 1
Chú ý đối với học sinh: Khi gặp tích phân của hàm số có chứa 2
1 x thì thường đặt x = sint
hoặc gặp tích phân của hàm số có chứa 1+x2 thì đặt x = tant nhưng cần chú ý đến cận của tích
phân đó nếu cận là giá trị lượng giác của góc đặc biệt thì mới làm được theo phương pháp này
còn nếu không thì phải nghĩ đến phương pháp khác. 104
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
Một số bài tập tương tự: 7 3 x 2 dx 1/ tính I = dx 2/tính I = 2 2 0 1 x 1 x x 1 1 2 x 1 Bài 6: Tính I = dx 4 1 x 1 1 1 1 1 1 1 2 2 x x
Sai lầm thường gaëp : I = dx 2 1 2 1 1 1 x 2 x 2 x x 1 1
Đặt t = x+ dt 1 dx 2 x x
Đổi cận với x = -1 thì t = -2 ; với x=1 thì t=2; 2 dt 2 1 1 t 2 I = = ( )dt t -ln t 2 ) 2 2 ln 2 =(ln 2 t 2 2 2 2 2 t 2 t 2 t 2 2 2 2 2 2 2 = ln ln 2ln 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 x 1
Nguyên nhân sai lầm: x là sai vì trong 1 ;1 4 1 x 1
chứa x = 0 nên không thể chia cả 2 x 2 x
tử cả mẫu cho x = 0 được. Nhưng từ sai lầm này nếu các bạn thấy rằng x=0 không thuộc thuộc
tập xác định thì cách làm như trên thật tuyệ t vời. Lời giải đúng: 2 1 x x 2 1 Xét hàm số F(x) = ln
( áp dụng phương pháp hệ số bất định ) 2 2 2 x x 2 1 2 2 1 x x 2 1 x 1 F’(x) = (ln ) 2 4 2 2 x x 2 1 x 1 1 2 x 1 2 1 x x 2 1 1 2 2 Do đó I = dx = ln 1 ln 4 1 x 2 1 1 2 2 x x 2 1 2 2 2 105
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
Chú ý đối với học sinh: Khi tính tích phân cần chia cả tử cả mẫu của hàm số cho x cần để ý rằng
trong đoạn lấy tích phân phải không chứa điểm x = 0 . 106
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN
ĐỀ THI ĐẠI HỌC TỪ 2009 -2012
NĂM 2012: Tính các tích phân sau 3 1 lnx 1 2 2
Bài 1. ĐH Khối A – 2012: I = dx . ĐS: ln2 ln3 2 x 3 3 1 1 3 x 3
Bài 2. ĐH Khối B – 2012: dx ĐS: ln3 ln2 4 2 x 3x 2 2 0 4 2 1
Bài 3. ĐH Khối D – 2012: I x
1sin2xdx ĐS: 32 4 0 3 x 8
Bài 4. CD Khối A,B,D-2012: I dx ĐS: 3 0 x 1
NĂM 2011: Tính các tích phân sau
4 x sin x (x 1)cos x 2 2
Bài 1. ĐH Khối A – 2011: I = dx . ĐS: ln( )
x sin x cos x 4 8 2 0 3 1 x sin x 2 1 2 3
Bài 2. ĐH Khối B – 2011: dx ĐS: 3 ln 2 cos x 3 2 0 2 3 4 4x 1 34 3
Bài 3. ĐH Khối D – 2011: I dx ĐS: 10ln 3 5 0 2x 1 2 2 2x 1
Bài 4. CD Khối A,B,D-2011: I dx ĐS: ln3 x x 1 1
NĂM 2010: Tính các tích phân sau 1 2 x 2 x e 2 x x e 1 1 1 2e
Bài 1. ĐH Khối A – 2010 I dx
ĐS: I ln 1 2 x e 3 2 3 0 e ln x 1 3
Bài 2. ĐH Khối B – 2010 I dx
ĐS: I ln 2 x(2 ln x) 3 2 1 107
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN e 3 2 e 2
Bài 3. ĐH Khối D – 2010 I 2x ln xdx ĐS: I x 2 1 1 2x 1 2 e 2
Bài 4. CD Khối A,B,D-2010 I dx ĐS: I x 1 2 0
NĂM 2009: Tính các tích phân sau 2 8
Bài 1. ĐH Khối A – 2009 3 2
I (cos x 1)cos xdx ĐS: I 15 4 0 3 3 ln x 1 27
Bài 2. ĐH Khối B – 2009 I dx ĐS: I 3 ln 2 (x 1) 4 16 1 3 dx
Bài 3. ĐH Khối D – 2009 I ĐS: 2
ln e e 1 2 x e 1 1 1 1
Bài 4. CD Khối A,B,D-2009 -2x x I e
x e dx ĐS: 2 e 0 108
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƯỢNG CAO
CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Đậu Thế Cấp, Huỳnh Công Thái (2008), Các kĩ thuật và phương pháp tính tích phân
2. Phạm Kim Chung (2008), Bài giảng tích phân
3. Trần Đình Cư (2011), Bài giảng luyện thi cấp tốc chuyên đề tích phân.
4. Phan Huy Khải (2008), Nguyên hàm- Tích phân và ứng dụng
5. Trần Sĩ Tùng (2010), Tuyển tập các bài toán tích phân
6. Toán hoc và tuổi trẻ 109
Gv: Ths.Trần Đình Cư. SĐT: 01234332133, 0978421673. TP HUẾ
Document Outline
- www.VNMATH.com