Công thức toán học môn Giải tích 1 | Đại học Bách khoa Hà Nội
Tóm tắt toàn bộ Công thức toán học môn Giải tích 1 của Đại học Bách Khoa Hà Nội với những kiến thức và thông tin bổ ích giúp sinh viên tham khảo, ôn luyện và phục vụ nhu cầu học tập của mình cụ thể là có định hướng ôn tập, nắm vững kiến thức môn học và làm bài tốt trong những bài kiểm tra, bài tiểu luận, bài tập kết thúc học phần, từ đó học tập tốt và có kết quả cao cũng như có thể vận dụng tốt những kiến thức mình đã học vào thực tiễn cuộc sống. Mời bạn đọc đón xem!
Preview text:
lOMoARcPSD|36442750
Chuyên đề 1: Giới hạn hàm số 0 1. Dạng , 0
Cách làm: Áp dụng quy tắc L’Hospital f ( x) → f ( x) → 0 f ( x) f '( x)
Khi x → x mà hoặc => I = lim = lim o g ( x) → g ( x) → 0 x→ → o x g ( x) x o x g '( x) Ví dụ: 1 x 1 x 2 x lim = lim =1 lim = lim = x→0 ln (1+ x) x→0 1 x→0 x→0 sin x cos x x +1
Câu 3 – N1 – GK20171 – Đề 1 4 cos x ln (1+ 4sin x) + 4 1 4sin = lim = lim x I = →0 x →0 3 −1 3x x x ln 3 ln 3
Câu 6 – N1 – GK20181 – Đề 2 3 4 2 3 2 x + x 3x + 4x 6x +12x 6 + 24x lim = lim = lim = lim = 6 x→0 x→0 x→0 x→0 x − sin x 1− cos x sin x cos x x 1
2. Dạng 1 . Vận dụng lim 1+ = e = lim (1+ x)1x x→ x→0 x Ví dụ: cos x 1 − 1 1 cos x 1 − −sin x x
lim (cos x)x = lim (1+ (cos x − ) 1 )cosx 1 − x 1 = lim e = lim e =1 x→0 x→0 x→0 x→0 x x 2.2 2 2 2 lim 1+ = lim 1+ = e x→ x x → x
Câu 2 – N1 – GK20181 – Đề 3 cos x 1 − 1 1 cos x 1 − −sin x x
lim (cos x)sin x = lim (1+ (cos x − ) 1 )cosx 1 − sin x cos = lim e = lim x e =1 x→0 x→0 x→0 x→0
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750 3. Dạng 0 0 0 , , 0 u ( x) → 0 v x v x ln u x Khi x → x ,
=> I = lim u ( x) ( ) ( ) ( ) = lim e o v ( x) → 0 x→ → o x x o x Ví dụ ln x 1/ x lim lim lim − lim x ln x x + 1/x + 2 → → 1/ − + 0 0 x x x x 0 x x ln x → + x 0 lim x = lim e = e → = e = e = e =1 + + x→0 x→0 5 5ln x 5 lim x x = lim x e = lim x e = 1 x→ x→ x→
Câu 6 – N1 – GK20171 – Đề 3: x
I = lim (sin x)tan + x→0 cos x ln(sin x) sin x 1 1 − x
I = lim (sin x)tan tan x ln(sin x) 2 2 −sin xcos x 0 tan x tan x.cos = lim e = lim e = lim x e = lim e = e =1 + + + + + x→0 x→0 x→0 x→0 x→0
Câu 9 – N1 – GK20181 – Đề 2: n 2 lim n +1 n→+ ln + 1 ( 2 1 x ) 2 x lim lim 2 x 2 2 x x→+ x→+ + 0 Xét I = x + = ( + x ) x 1 lim 1 lim 1 x = e = e = e =1 => n 2 lim n +1 =1 x→+ x→+ n→+
4. Vô cùng bé – Vô cùng lớn
VCB : x → x , f x → o ( ) 0
VCL : x → x , f x → o ( )
a. So sánh VCB: Cho , là các VCB khi x → x . Xét k = lim o x→ o x k = 1
k = 0 cấp cao hơn
k 0;1 cùng cấp A b. So sánh VCL: Cho ,
A B là các VCL khi x → x . Xét K = lim o x→ o x B K = 1 A B
K = A cấp cao hơn B
K 0;1 A, B cùng cấp
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750 Ví dụ:
So sánh VCB khi x -> 0: ln(1+x) và sin x 1 ln (1+ x) + 1 = lim = lim x k
=1 => ln(1+x) và sin x tương đương x→0 x→0 sin x cos x
So sánh VCL khi x -> : 2 x và x e 2 x 2x 2 K = lim = lim = lim = 0 => x e cấp cao hơn 2 x x x x x→ x→ x e e → e
Câu 2 – N1 – GK20181 – Đề 1
So sánh VCL khi x -> : ( ) 2
x = x + x và ( ) x x = e −1 2 x + x 1+ 2x 2 Xét K = lim = lim = lim = 0 => B cao cấp hơn A x → e −1 x x x x→ x e → e
Câu 4 – N3 – GK20181 – Đề 7
Khi x->0, các VCB sau có tương đương không? ( x) = x ( x) 5x 2 sin 5 ; = e −1− x (x) sin 5x 5 cos 5x k = lim = = = => có tương đương → ( x) lim lim 1 5 x 2 5 0 →0 →0 e −1− x 5 x x x x e − 2x
c. Ngắt bỏ, thay thế VCL, VCB
- Thay VCB, VCL tương đương trong tích/ thương
- Ngắt VCB bậc cao, VCL bậc thấp trong tổng/hiệu
d. Bảng VCB tương đương: x → 0 ln (1+ x) x ( a 1+ x) −1 ax sin x tan x arctan x arcsin x x x e −1 x x a −1 x ln a Ví dụ:
So sánh VCB khi x -> 0: ln(1+x) và sin x ln (1+ x) x k = lim
= lim =1 => ln(1+x) và sin x tương đương x→0 x→0 sin x x
Câu 4 – N3 – GK20181 – Đề 7
Khi x->0, các VCB sau có tương đương không? ( x) = x ( x) 5x 2 sin 5 ; = e −1− x (x) sin 5x 5x k = lim = = = => có tương đương → ( x) lim lim 1 5 x 2 5 0 →0 →0 e −1 x x x x − x e −1
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
Câu 5 – N1 – GK20181 – Đề 4
Tìm a,b để 2 VCB sau tương đương khi x-> 0: (x) 2 3 4
= ax + bx + x (x) = ( 3 , sin x ) Ta có: ( x) = ( 3x) 3 sin x ( ) 2 3 4 2
x = ax + bx + x
ax nếu a khác 0 => a = 0 ( ) 3 4 4
x = bx + x x nếu b = 0; ( ) 3 4 3
x = bx + x x nếu b =1 Vậy a = 0; b =1
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
Chuyên đề 2: Các ứng dụng tìm giới hạn I.
Giới hạn trái – Giới hạn phải – Hàm số liên tục
• Giới hạn phải của hàm số f(x) tại x + = o : f ( x f x o ) lim ( ) + x→ o x
• Giới hạn trái của hàm số f(x) tại x − = o : f ( x f x o ) lim ( ) − x→ o x Ví dụ: 1 lim = lim ln ( x) = − + x→0 x + x→0 2 x 1 + x + 2
Câu 3 – GK20173 – N2 – D4: lim = + x 1 → x −1 1 1 x 1 x ln x 1 − x
1−x ln x
Câu 3 – GK20171 – N3 – D7: lim − = lim e = 0 + + x→0 − x→0 1 x ln x
• Hàm số f(x) liên tục tại x − +
o khi và chỉ khi: f ( x = f x = f x o ) ( o ) ( o) Ví dụ:
Xét sự liên tục của f(x) = x2+2x+5 tại x + -
o=0 => f(xo ) = f(xo )= f(xo) = 5=> LT
Câu 2 – GK20173 – N2 – D4: Xét tính liên tục ( 2 ln 1− 4x ) y = ; x 0 x 0; x = 0
Nhận xét: Hàm số liên tục trên R\{0} 2 2 ln 1− 4x ln 1− 4x
Tại x = 0: f (0+ ) = f (0− ) ( ) ( ) = lim = lim
= 0 = f (0) => liên tục tại 0 + + x→0 x→0 x x
Hàm số liên tục trên R 1− cos 2x Đề ; x 0
5 – 20141: Tìm m để f(x) = 2 x liên tục tại x = 0 ; m x = 0
lim f ( x) = lim f ( x) = 2 = m = 2 + − x→0 x→0
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750 II. Điểm gián đoạn
o Điểm gián đoạn xo: tại đó không tồn tại f(xo)
o Phân loại điểm gián đoạn: • Tìm f(x + - o ) và f(xo )
• Nếu tồn tại cả f(x + - o ) và f(xo ): loại 1 Khi đó: h = | f(x + -
o ) - f(xo ) | gọi là bước nhảy
h = 0 => Gián đoạn bỏ được
• Không phải loại 1 => loại 2 Ví dụ:
Xét sự gián đoạn của hàm số: ( ) 1 f x = x
Tại x = 0, ta có: f(0+) = ∞ và f(0 -) = - ∞ => Loại 2 1
C3 – 20181 – N3 – D7:Xét sự gián đoạn của y = arctan x + − −
Ta có: f (0 ) = ; f (0 ) = = Loại 2 2 2 1
C4 – 20181 – N1 – D1: Xét sự gián đoạn của y = cot arctan x
f(0+) =0 và f(0 -) = 0 => Loại 1
C3 – 20181 – N1 – D3: Tìm a để x = 0 là điểm gián đoạn bỏ được 1 x
a + e ; x 0 f(x) =
. Ta có f(0+) =0 và f(0 -) = a = > a = 0 1 ; x 0 ln x
C2 – 20173 – N1 – D1 sin x
Phân loại điểm gián đoạn y = x ( x − ) 1
f(0+) = - 1 và f(0 -) = -1 => L1
f(1+) = ∞ và f(1 -) = - ∞ => L2
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750 III. Đạo hàm f x − f x
1. Định nghĩa đạo hàm: f ( x) ( ) ( o ) ' | = lim o x x→ − o x x xo
2. Đạo hàm trái – Đạo hàm phải f x − f x Phải: f (x + = o ) ( ) ( o ) ' lim+ x→ −
Tồn tại đạo hàm khi và o x x xo chỉ khi f’(x +) = f’(x - o o ) f x − f x
Trái: f (x − = o ) ( ) ( o ) ' lim− x→ − o x x xo
Chú ý: f(x) có đạo hàm tại x không có ngượ o => Liên tục tại xo, c lại Ví dụ: Tính đạ tan x x
o hàm y = x tan x y ' = + 2 2 x cos x
C5 – 20181 – D7 – N3: Dùng định nghĩa tính đạo hàm y’(0) với 3
y = x arcsin x
f ( x) − f (0) 3 x arcsin x y '(0) = lim = lim = 0 x→0 x→0 x x
C5 – 20181 – D5 – N2: Tìm a để hàm số có đạo hàm tại x = 0 x e − a sin ; x x 0 f(x) =
. Với a tìm được, tính f’(0) cos ; x x 0
f(0) = f(0+)= f(0+) = 1: Hàm số liên tục tại x = 0
f’(0+) = 1 – a; f’(0 -) = 0 => a = 1 => f’(0) = 0
IV. Vi phân cấp 1 – Tính xấp xỉ
Vi phân của y = f(x) là y
= f (x + x
) − f (x) f '(x). x
Cách tính xấp xỉ: f (x + x
) = f (x ) + f ' x x o o ( o) Ví dụ:
Áp dụng vi phân, tính gần đúng 3 7.97 2 − 1 Xét f ( x) 3
= x f '(x) 3
= x . Ta có x = 8;x = −0.03 3 o
Áp dụng f ( x + x
) = f (x ) + f ' x x => 3 7.97 = 7.9975 o o ( o)
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
Áp dụng vi phân, tính gần đúng sin + 0.01 4
Xét f ( x) = sin x f '(x) = cos x . Ta có x = ; x = 0.01 o 4 sin + 0.01 = sin + 0.01cos = 0.714 4 4 4
Câu 6 – 20181 – D4 – N1: Ứ 2
ng dụng vi phân, tính gần đúng 4 2 − 0.02 1 3 − 4 4 2 2 1 − 2 Xét f ( x) 4 = = f '(x) =
. Ta có x = 2; x = −0.02 2 x x 2x x o 2 4
= f (2) − 0.02 f '(2) =1.0025 2 − 0.02
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
Chuyên đề 3: Đạo hàm, vi phân cấp cao
Khai triển Taylor, Maclaurin I.
Đạo hàm, vi phân cấp cao • (n) n 1 − = Đạo hàm cấp n: f (x) ( ) f (x) • n (n) Vi phân cấp n: n d y = y dx 7 6 5 ( ) 3 4 (4) Ví dụ: 3
y = x y ' = 7x y ' = 42x y
= 210x y = 840x
Bảng đạo hàm cấp cao của một số hàm số:
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750 ( n n − . u v)( ) k (n k) (k)
Chú ý: Công thức Leibiniz: = C u .v n k =0 Trong đó:
( Sử dụng khi biết một số k hữu hạn nào đó sẽ khiến v(k) = 0
Ví dụ: x5 có đạo hàm cấp 5 bằng 0
f (x) = sin . x
x e f '( x) = (cos x + sin x) x
e f ' ( x) = 2cos x xe ( − f ( x)) 2 k (2 k) k ' = C sin x .( x e )( ) 0 (2)
= C sin x .( x e ) 1 ( )1
+ C sin x .( x e )( )1 2 + C sin . x x e 2 2 2 2 ( )(2) k =0 = −sin . x x e + 2 cos . x x e + sin . x x e = 2 cos . x x e
• Cho y = xlnx. Tính y(20)(1) (20) 20 k − y = C ( k ln x)(20 ) (k) 0 x
= C (ln x)(20) (0) 1 x + C ln x x 20 20 20 ( )(19) ( )1 k =0 = ( − −
ln x)(20) x + 20(ln x)(19) = (− )19 19! 18! 19! 20.18! 20.18! 19! 1 . .x + 20 1 − = + = 20 ( )18 ( ) 19 19 19 19 x x x x x y(20)(1) = 20.18!-19!
Lưu ý: Cách chứng minh công thức đạo hàm cấp cao: Dùng quy nạp 1 1 − 2 y = y ' = y = x +1 (x + ) ' 2 1 (x + )3 1 (n) 1 n n! Giả sử = (− )1 . (*) x +1 ( n+ 1+ x) 1 1 −
Với n = 1 y ' = ( => n = 1 đúng với (*) x + )2 1 2
Với n = 2 y ' = ( => n = 2 đúng với (*) x + )3 1 k k k ! Giả sử ( )
n = k y = (− ) 1 . ( là đúng k + 1+ x) 1
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750 k ( − + + + + k x + k k ) k k 1 1 k 1 ! 1 ( )
n = k +1 y = y = (− ) ( )( ) 1 .k !. = 1 − (đúng với *) 2k +2 ( ) 1 ( ) ( k + 1+ x) (1+ x) 2 Ví dụ:
Câu 7 – 20181 – Đề 5 – N2: Cho y = (x+1)lnx. Tính y(20)(1) (20) 20 − y = C ( k k k
ln x)(20 ) ( x + )( ) 0 1
= C (ln x)(20) (x + )(0) 1 1 + C ln x (x +1) 20 20 20 ( )(19) ( )1 k =0
= ( x)(20) (x + ) + ( x)(19) = (− )19 19! x + + (− )18 18! ln 1 20 ln 1 . .( 1) 20 1 = 2.19 − !+ 20.18! = 2.19 − !+19!+18! = 18!−19! 20 19 x x
Câu 5 – 20171 – Đề 1 – N1: Tính y(5)(x) với y = ln(2x2-x) y = ln ( 4! 2 .4! 2 2x − x) 5 (5)
= ln x + ln 2x −1 = y = + 5 x (2x − )5 1
Câu 10 – 20173 – Đề 4 – N2: Cho y = x2ln(1-3x). Tính y(n) (0), n≥3. n k = n−k k 2; k 2 (n) y (0) k = C x − x x = n (
2 )( ) (0)(ln (1 3 ))( ) (0),( 2 )( ) (0) 0; k = 0 k =0 ( ) − y ( ) 2 n n 0 = 2C − x n ( ln (1 3 ))( 2) (0) n 3 − 9 − − n− 3
Ta có y = ln (1− 3x) y ' = y ' n = y = (− ) 1 ( ) 1 n −1 ! 2 ( ) ( ) 1− 3x ( n 1− 3x) (1−3x) n−2 − n− n− 2C − x = C − n − − = − C n − n ( ln (1 3 ))( 2) (0) 2 n ( ) 3 3 2 2 1 ( 3) ( ) n 2 2 ! 2.3 3 ! n−2 n ( ) (1−3x) (x − )4 1
Câu 9 – 20171 – Đề 7 – N3: Cho f (x) =
ln (2 − x) . Tính d10f(1). 5! k 1 − 10 d y ( ) (10) k 1 = y ( ) 10 (10) 1 dx , y ( ) 10 1 k = C x −1 ln 2 − x . 10 ( )4 )( ) ( ( ))(10 ) 5! k=0 k 4!; k = 4 Ta có ( x − ) )( ) 4 1 = => 0; k 4 6 − y ( ) 1 1 1 = C 4! ln 2 − x = 42 ln 2 − x = 42. 1 − .5!. = 5 − 040 10 ( ( ))(6) ( ( ))(6) ( )5 (10) 4 ( ) 5! (2− x)6
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750 II. Khai triển Taylor, Maclaurin (k) ( ) = ( f x f x f x f x f x + x − x + x − x + + x − x + o ) '( ) ( o ) ' ( ) ( o )2 ( o ) k o o ... ( o ) ... 1! 2! k ! k ( ) = ( f f x f f x f 0) '(0) ' ( o ) ( ) 0 2 ( ) + x + x + ... k + x + ... 1! 2! k ! n x x x n− x ln (1+ x) 2 3 4 = x − + − +...+ (− )( )1 1 2 3 4 n ( − − − n + 1+ x) ( ) 1 ( 1)...( 1) 2 =1+ x + x + ... n + x 2! n! x~0
a. Tìm khai triển Maclaurin hoặc Taylor Ví dụ: 1
Tìm khai triển Maclaurin của f ( x) = ( đến số hạng o(x2) 1− 3x)5 − f ( x) 1 = = (1−3x) 5 2
=1+15x +135x + o( 2 x 5 ) (1−3x)
Câu 8 – 20173 – Đề 4 – N2: Khai triển Maclaurin của f (x) 1 =
(1+ 2x)40 (1− x)50 đến số hạng o(x2). ( − 1+ 2x) 40 2
=1−80x + 3280x + o( 2 x ) ( − 1− x) 50 2
= 1+ 50x +1275x + o( 2 x ) − −
y = (1+ 2x) 40 (1− x) 50 2 2 2
= 1+ 50x +1275x − 80x − 4000x + 3280x + o( 2 x ) 2
=1− 30x + 555x + o ( 2 x )
Bỏ qua những x có bậc cao hơn 2.
Câu 9 – 20171 – Đề 1 – N1:
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
Sử dụng khai triển Maclaurin của hàm số 3
y = 1+ x đến x3 để tính gần đúng 3 1, 09 Quy tròn đến 10-6. 1 1 5 3 1+ x = (1+ x)1 2 3 3 = 1+ x − x + x + o ( 3 x ) 3 9 81 1 1 5 2 3 3 3
1, 09 = 1+ 0, 09 = 1+ .0, 09 − .0, 09 + .0, 09 = 1, 029145 3 9 81
b. Vận dụng khai triển Taylor để tìm đạo hàm cấp cao
Cách làm: Đề bài yêu cầu tìm đạo hàm cấp n hàm số y tại x = 0
• Khai triển Maclaurin hàm số y
• Hệ số của số hạng chứa xn . n! = kết quả cần tìm Ví dụ:
Tìm đạo hàm cấp cao y(5)(0) của y = sin x.
y(5)(0) = sin (x+5π/2)|x=0 = 1 1 1 3 5
Ta có khai triển Mac của y là: sin x = x − x + x 3! 5! 1 1 Hệ số của x5 là => y(5)(0) = . 5! = 1 5! 5!
Câu 9 – 20173 – Đề 6 – N3: Cho y = exsinx. Tính đạo hàm cấp cao y(6)(0). 1 1 x 1 1 1 1 2 3 4 5 e = 1+ x + x + x + x + x 3 5 sin x = x − x + x 2 3! 4! 5! 3! 5! 2 1 1 1 1 −
=> Hệ số của x6 của x e sin x là: 6 3 6 x − x + x = 5! 3! 5! 90 (6) y (0) 1 − (6) = y (0) = 8 − 6! 90 2x
Câu 8 – 20181 – Đề 2 – N1: Cho y =
. Tính đạo hàm cấp cao y(7)(0). 2 x +1
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750 2x y = = (ln( 2x + ) 1 (7) y (x) = (ln( 2 1+ x . 2 ) (8) x +1 x x x x x x Ta có: ( + x) 2 3 4 ln 1 = x − + − + ... => ( + x ) 4 6 8 2 2 ln 1 = x − + − + ... 2 3 4 2 3 4 − (ln( 2 1+ x ) (8) (0 1 ) 8 − ! (7) = y (0) = = 1 − 0080 4 8! 4
c. Vận dụng khai triển maclaurin để tìm giới hạn
Cách làm: khi x => 0. Khai triển cả tử và mẫu để số hạng có bậc lớn nhất phụ thuộc mẫu Ví dụ: 4 1− 1+ 2x cos ( 2 2x )
Câu 9 – 20173 – Đề 1 – N1: Tính lim 5 x→ x ln ( 3 0 1− 2x ) 5 x ( 3 − x ) 8 ln 1 2 2 − x 8 x 4 4 1+ 2x 1+ x − 2 => x cos ( 2x ) 8 2 4 1− x + 6 x x − 1+ 2x cos ( 2x ) 8 8 4 4 2 4 4 8 =1+ x − − x − x + + o( 8 x ) 8 = 1+ x 2 6 3 1− 1+ 2 cos ( 2 ) 4 8 4 2 x x x 2 − 3 lim = lim = 5 x→ x ln ( 3 0 1− 2x ) 8 x→0 2 − x 3
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
Chuyên đề 4: Các vấn đề về hàm số - đồ thị I. Tìm cực trị
Cách làm: Hàm số y=f(x) có cực trị <=> y' đổi dấu
Bước 1: Tìm tập xác định của hàm số f(x)
Bước 2: Tìm y’, giải phương trình y’ = 0.
Bước 3: Lập bảng biến thiên và kết luận Ví dụ: 2 x + 2
Câu 5 – GK20141 – Đề 4: Tìm cực trị của hàm số y = 3x
Điều kiện xác định: x 0 2 2 2 2 6x − 3x − 6 3x − 6 x − 2 y ' = = =
. y ' = 0 x = 2 . Vẽ bảng biến thiên: 2 2 2 9x 9x 3x x -∞ − 2 0 2 ∞ y’ 1/3 + 0 - -∞ -∞ - 0 + 1/3 2 − 2 ∞ ∞ 3 2 2 y -∞ -∞ 3 −2 2
Vậy hàm số đạt cực đại y = tại x = − 2 3 2 2
Hàm số đạt cực tiểu y = tại x = 2 3
Câu 5 – GK20151 – Đề 2: Tìm cực trị của hàm số 5 4
y = 4x − 5 x 4 1 − 1/5 1 x −1 5 5
y = 4x − 5x y ' = 4 − 4x =1− = 1/5 1/5 x x
. Ta có bảng biến thiên
y ' = 0 x = 1 x -∞ 0 1 ∞ y’ + - 0 + 0 ∞ y -∞ -1
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750 II. Tiệm cận 1. f ( x)
- Tiệm cận ngang: xét f(x) khi x tiến tới ∞ và -∞
- Tiệm cận đứng: xét f(x) tại điểm x gián đoạn
- Tiệm cận xiên: y = ax + b f (x) a = lim
b = lim f (x) − ax Trong đó: x→ x→ x f (x) a = lim
b = lim f (x) − ax x →− x x → −
x = f (t ) 2.
. Xét lim tiến tới to hoặc ∞
y = g (t )
lim f (t ) = a • t →t
Tiệm cận đứng: o lim g (t ) = t →to lim f (t ) = • t →t Tiệm cận ngang: o
lim g (t ) = b t →to • Tiệm cận xiên:
Nếu lim f (t) = và lim g (t) = thì đường cong có thể có tiệm cận xiên. t t → t t → o o y a = lim t →to x
b = lim ( y − ax) t →to Ví dụ: x
Tìm tiệm cận của hàm số y = . 2 x − 2
lim y = 1; lim y = 1
− => 2 tiệm cận ngang x→ x→ − lim y = ;
lim y = − => 2 tiệm cận đứng + − x→ 2 x→− 2 x 1 + 2
Câu 6 – GK20181 – D7 – N3: Tìm tiệm cận xiên của x 1 y xe − = 2 x+2 y − 2 x = e = e ( 2 y − e x) 2 2 1 lim lim lim
= 4e y = e (x + 4) . Xét lim tại -∞ tương tự. x→ x→ x x →
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
Câu 8 – GK20173 – D5 – N3: Tìm tiệm cận xiên y = ln(1+e-2x). ln ( 2 1 − x + e y ) lim = lim
= 0 lim y = lim ln ( 2 1 − x
+ e ) = 0 = khongco x→ x→ x→ x x x → ln ( 2 1 − x + e y ) lim = lim = 2
− lim ( y + 2x) = 0 = y = 2 − x x→− x→ x x x → 1 x =
Ví dụ: Tìm tiệm cận của t 2 y = t lim x = ;
lim y = 0 = TCN : y = 0 t →0 t →0
lim x = 0; lim y = TCD : y = 0 t → t →
Câu 9 – 20161 – D4: 2 2016t 2016t
Tìm các tiệm cận của đường cong cho bởi x = ; y = 3 3 1− t 1− t lim x = ;
lim y = => Không có TCD, TCN. Có TCX t 1 → t 1 → lim x = ;
0 lim y = 0 => Không có t → t → y − = t = ( y − x) 2016 lim lim 1; lim = t 1 → t 1 → t 1 x → 3 2016 y = x − 3 III. Tiếp tuyến:
1. Tìm tiếp tuyến y = f(x) tại xo. y = f’(xo)(x-xo) + yo
x = x (t )
2. Tiếp tuyến của hàm số có tham số t: tại to
y = y (t )
x − x (t y − y t o ) ( o ) = x '(t y t o ) '( o )
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750 Ví dụ:
x = t − sin t
Câu 8 – 20181 – Đề 3 – N1: tại t = . y = 1− cos t o 2 Ta có: x = −1; y =1 . o 2 o
x’= 1 – cost => x’o= 1 và y’= sint => y’o= 1 x − +1 y −1 2 =
x − +1 = y −1 x − y − + 2 = 0 1 1 2 2
3. Tọa độ cực: r = f(φ)
• Cách 1: Đưa về tọa độ Oxy x y 2 2 r = x + y ; cos = ;sin = 2 2 2 2 x + y x + y
Từ f(x;y) = 0, viết pttt: f’(x ) + f’(t o)(x – xo o)(y – yo) = 0 • r Cách 2: Tính tan V = r '
tan V = 0 => tt trùng bán kính cực
tan V = ∞ => tt vuông góc bán kính cực Ví dụ:
Câu 10 – 20181 – D1 – N1: tìm tiếp tuyến tại φ = 0 của r = 2+cos φ Cách 1:
Với φ = 0 => r = 3. Chuyển tọa độ Oxy x 2 2 2 2 2 2 x + y = 2 +
x + y −2 x + y − x = 0 M (3;0) 2 2 x + y 2x
f ' x = 2x −
−1 f ' x = 3 o 2 2 x + y 2 y
f ' y = 2 y − f ' y = 0 o 2 2 x + y
3(x – 3) + 0.y = 0 => x = 3 Cách 2:
r = 2+cos φ => r’ = - sin φ = 0 và r = 3 => tan V = ∞ => Tiếp tuyến vuông góc r tại M => x = 3
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
Chuyên đề 5: Nguyên hàm – Tích phân I. Bảng nguyên hàm II.
Một số cách tính nguyên hàm - Đổi biến. - Tích phân từng phần.
- Phân tích các phân thức. - Hàm lượng giác:
• áp dụng công thức t = tan(x/2)
• Dạng sinm cosn x xdx
+ Nếu m lẻ: đặt t = cos x
+ Nếu n lẻ: đặt t = sin x
+ Nếu m,n chẵn: hạ bậc Ví dụ: 3 2
I = sin x cos x dx . Đặ t t cos x cos x
t t = cos x => I = (t − )
1 t dt = (t −t ) 5 3 5 3 2 2 4 2 dt = − + C = I = − + C 5 3 5 3
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750 x + 2
Câu 7 – 20191 – N1 – Đề 2: I = dx 2 x − 2x + 2 ln − + x + x + x − ( x )21 )1 2 2 1 3 I = dx = dx = + dx =
+ 3arctan x −1 + C 2 2 2 2 ( ) x − 2x + 2 (x − ) 1 +1 ( x − ) 1 +1 (x − ) 1 +1 2 2 ln x +1 ( x + )3/2 2 ln 1
Câu 8 – 20183 – N1 – Đề 1: I = dx = + C x 3
Câu 7 – 20181 – Đề 3 – N1: 2 I = arccos xdx
Đặt t = arccos x => x = cos t => dx = -sin t dt 2 2 2 I = t
− sin tdt = t cost − 2 t costdt t
= cost − 2t sin t − 2cost + C arctan x
Câu 7 – 20181- N3 – Đề 7: I = dx I 2 x
Đặt t = arctan x => x = tan t => dx = (tan2t +1)dt 2 t(tan t +1) tdt 1 − t − −arctan x I = dt = = td = + ln sint + C =
+ ln sin(arctan x) + C 2 2 tan t sin t
tan t tan t x
Câu 7 – 20191 – N1 – Đề 3: arcsin x I = dx 1+ x 1
u = arcsin x = du = dx 2 1− x dx dv = v = 2 1+ x 1+ x 2 1+ x 2
I = 2 arcsin x 1+ x −
dx = 2 arcsin x 1+ x −
dx =2 arcsin x 1+ x + 4 1− x + C 2 1− x 1− x
Câu 6 – 20181 – Đề 7 – N3: 2 x e tdt − 4 4 4 x 4 I = dx = = t +1 − t +1 dt = t +1 − t +1 + C = e +1 x − e +1 + C x 1/ 4 ( ) ( ) ( ) ( ) ( )7/4 ( )3/4 3/ 4 1/ 4 7/ 4 3/ 4 4 +1 (t e + ) 1 7 3 7 3
Câu 7 – 20181 – Đề 1 – N1: 2 2 x + 2 x + 2 1 1 2 2 1 I = dx = dx = −
dx = ln x −1 − arctan x + + C 3 x −1 (x − ) 1 ( 2 x + x + ) 2 1
x −1 x + x +1 3 3 2
Câu 9 – 20183 – N1 – Đề 1: I = ( 2 ln x + x + )1dx
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750 2x +1
Đặ u = ln( 2x + x + ) 1 du = dx t 2 x + x +1
dv = dx v = x x + x
I = x ln (x + x + ) 2 2 2 1 − dx . 2 x + x +1 1 3 + 2 x 2x + x x + 2 2 2 I = dx = 2 − dx = 2− − d x 1 2 2 2 2 x + x +1 x + x +1 x + x +1 x + x +1 Xét 1 = 2x − ln ( 2 1 2 x + x + ) 1 − 3 arctan x + 2 3 2 1 2 1 I = x ln ( 2 x + x + ) 1 − 2x + ln ( 2 x + x + ) 1 + 3 arctan x + + C 2 3 2
Câu 7 – 20171 – Đề 4 – N1: = 2 x I xe sin xdx
Đặ u = 2xsin x du = (2sin x + 2xcos x)dx du = 2(sin x + xcos x) t x x
dv = e dx v = e
= 2 sin x − 2sin x − 2 cos x I x xe xe dx x xe dx Xét = 2 cos x I x xe dx 1
Đặ u = 2xcos x du = (2cos x − 2xsin x)dx du = 2(cos x − xsin x) t x x
dv = e dx v = e
= 2 cos x − 2cos x + 2 sin x I x xe xe dx x xe dx 1 I = 2x sin x xe − 2sin x xe dx − 2x cos x xe + 2 cos x xe dx − 2x sin x xe dx
I = 2xsin x xe − 2x cos x
xe + 2(cos x −sin x) x − e dx I 2I = 2 x
xe (sin x − cos x) + 2 cos x xe x
I = xe (sin x − cos x) + cos x xe + C
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
Chuyên đề 6: Tích phân suy rộng I. Loại 1: I = f (x) a Cách làm: A A • Tính f (x
) => I = lim f (x) . x→ a a
• Nếu I hữu hạn => I hội tụ. Ngược lại, I không xác định => I phân kỳ Tương tự: dx
Ví dụ: I = xdx I = 2 x +1 1 − b II. Loại 2: I = f
(x) trong đó f(x) không xác định tại a hoặc b a 2 dx 1 dx Ví dụ: I = x −1 2 − 1 1 − 1 x
III. Một số lưu ý khi giải bài A t • I = f (x) = lim f (x) * f (x) f (x) x→ a a − −t • dx I =
hội tụ khi 1; phân kì khi 1 x a 1 • dx I =
hội tụ khi ∝ < 1; phân kì khi ∝ ≥1 x 0
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
• Tiêu chuẩn so sánh áp dụng cho f(x), g(x) dương
+ 0 f ( x) g ( x) với mọi x > xo
g hội tụ thì f hội tụ; f phân kì thì g phân kì f ( x) + lim
= k hoặc x tiến tới điểm kì dị
x→ g ( x)
k = 0 : g hội tụ => f hội tụ
k = ∞: g phân kỳ => f phân kỳ
k hữu hạn => f và g cùng tính chất
• Hội tụ và hội tụ tuyệt đối b • I = f
(x) có a là điểm kỳ dị, lim f (x) hữu hạn thì I hội tụ + x→a a 1 sin x Ví dụ: dx hội tụ x 0 1 dx 1 xdx 2 x 1 2 x +1 sin x Ví dụ: dx I = (trị tuyệt đối) tan x sin x e −1 6 − x x 0 0 2 x 1 0 x ( x + 2)3 1 x − sin x
Câu 10 – 20173: I = 3 10 0 x 1 x − sin x x − sin x x − sin x I = = + = I + I 1 2 3 10 3 10 3 10 0 x 0 x 1 x 1 x − sin x x − sin x 1 1 1 1 I = . Ta có lim : = và (ht) . Tương tự I 1 2 hội tụ 3 10 + 1/3 → 3 10 1/3 x 0 x 6 x 0 x x 0
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750 sin x
Câu 9 – 20173 – đề 3: dx 3 x + x 0 1 sin x sin x sin x dx = dx +
dx = I + I 3 3 3 1 2 x + x x + x x + x 0 0 1 sin x lim =1 = I hội tụ + 3 1 x→0 x + x
I2 hội tụ tuyệt đối => I hội tụ arctan x
Câu 10 – 20173 – đề 3: dx 3 + + 0 (x ln(1 x)) 1 arctan x arctan x arctan x dx = dx +
dx = I + I 1 2 3 3 3 + + + + + + 0 (x ln(1 x)) 0 (x ln(1 x)) 1 (x ln(1 x)) arctan x 1 1 1 dx lim : = mà
hội tụ => I1 hội tụ + → 3 x 0 (x + ln(1+ x)) x 2 2 x 0 arctan x 1 dx lim : = mà hội tụ => I 3/ 2 2 hội tụ x→ 3 + + x 2 3/ 2 (x ln(1 x)) x 1 I hội tụ ln (1+ 2x)
Câu 10 – 20181 – đề 1 – N1: dx x x 0 ln (1 2x) 1 ln (1 2x) + + ln (1+ 2x) dx = dx +
dx = I + I 1 2 x x x x x x 0 0 1 ln (1+ 2x) 2x 1 2 Ta có: lim : =1. Mà dx
hội tụ => I1 hội tụ + x→0 x x x x x 0 dx u = ln (1+ 2x) 2 = du ln (1+ 2x) 1+ 2x I = dx . Đặt 2 3 − x x 2 − 1 2
dv = x dx v = x 2 ln (1 2x) − + 4dx I = + = 2ln 3+ I 2 x (1+ 2x) 3 1 x 1
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750 4dx Với I = . Đặt 3 1+ 2x x 1 ( ) 4.2tdt 8dt 2 t =
x x = t I = = = 4 2 − arctan 2 3 ( 2 1+ 2t t 1+ 2t 2 1 ) 2 1 I = 2ln 3 + 4 2 − arctan 2 hội tụ 2 2 I hội tụ arctan x
Câu 9 – 20181 – Đề 3 – N1: dx x x +1− cos x 0 1 arctan x arctan x arctan x dx = dx +
dx = I + I 1 2 x x +1− cos x x x +1− cos x x x +1− cos x 0 0 1 arctan x x arctan x x x x x lim : = lim = lim =1 (ngắt vcb bậc cao) + + + x→0 x→0 x→0
x x +1− cos x x x x x x +1− cos x x x +1− cos x 1 1 dx
hội tụ => I1 hội tụ x 0 arctan x / 2 x → thì x x +1− cos x x x / 2 dx
hội tụ => I2 hội tụ x x 1 I hội tụ
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
Chuyên đề 7: Ứng dụng của tích phân xác định I.
Tính diện tích hình học phẳng: • Oxy
a x b
c x d b d
y = f (x) => S =
f (x) − g(x) dx
x = ( y) => S = ( y) − ( y) dy y = g(x) a x = ( y) c
t x t 1 2 y = 0 t2
=> y.x ' dt x = (t) 1 t y = (t) 3 y = x x + y 2 = Ví dụ: ; y
x ; y = x2 + 4 và x – y +4 =0; y = |lnx|, y =1 2 2
x + y 2x y = 4x x 0 • Tọa độ cực = = 1 => 2 S = r ()d 2 r = r ( ) r Nhắc lại: Tính tan V = r '
tan V = 0 => tt trùng bán kính cực
tan V = ∞ => tt vuông góc bán kính cực
Ví dụ: Tính diện tích hình phẳng tạo bởi r=a(1+cosφ)
= 0 r = 2a
r ' = −a sin = 0 => = r = 0 2 3 a
Hình vẽ có tính đối xứng S a (1 cos )2 2 d = + = 2 0
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
Câu 5 – 20161 – Đề 6: Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đường cong cho
bởi hệ tọa độ cực r = 7 − 2cos 2 1 S =
(7−2cos)2d = 51 2 0 II.
Tính chiều dài đường cong phẳng b d l = 1+ f '
(x)2dx = 1+ g ' ( y)2dy a c t 2 2 2 l =
x ' + y ' dt 1 t
x = a (1− sin t ) Ví dụ: Tính chiều dài 0≤ t ≤ 2π
y = a (1− cost )
Tính chiều dài x2/3 + y2/3 = a2/3
Câu 7 – 20181 – Đề 5 – N2: Tính độ dài cung y = ln(cos x) với 0≤x≤π/3 3 3 dx 2 L = 1+ y ' dx = = ln (2+ 3) cos x 0 0 III. Tính thể tích b b d V = S
(x)dx = f (x)2 dx = g (y)2 dy a a c
Ví dụ: Tính thể tích vật thể tròn xoay do hình phẳng giới hạn bởi đường
y = 2x - x2 và y = 0 khi xoay quanh trục Ox.
Ta có đường y = 2x - x2 cắt trục Ox tại x = 0 và x = 2 nên ta có:
IV. Tính diện tích mặt tròn xoay b • S = 2 f
(x) + f '(x)2 1 dx quay quanh Ox a
(tương tự với x=g(y) quay quanh Oy) b • 2 2 S = 2 x
x ' + y ' dt a
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750 2
Ví dụ: Tính diện tích mặt tròn xoay tạo bởi x = y 0 y 1
Ví dụ: Tính diện tích y = tan x, với 0 5 1 => S = 1+ du 2 u −1 2
Câu 5 – 20173 – Đề 1 – Nhóm 1: Tính diện tích mặt tròn xoay tạo bởi 2
y = 4 − x khi quay quanh Ox một vòng 1 − x 1 1 2 x 2 S = 2 4 − x 1+ x d 2 4 − x 1 −
Câu 6 – 20183 – Đề 2 – Nhóm 1:
Tính diện tích mặt tròn xoay tạo bởi (x-3)2+(y+2)2 =4
x = 3 + 2 cos t x ' = 2 − sin t 2
=> S = 4 (3+ 2cos x) 2 dx = 24
y = −2 + 2 sin t y ' = 2 cos t 0
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)