-
Thông tin
-
Quiz
Tổng hợp lý thuyết nguyên hàm, tích phân và ứng dụng – Lê Minh Tâm Toán 12
Tổng hợp lý thuyết nguyên hàm, tích phân và ứng dụng – Lê Minh Tâm Toán 12 được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn học sinh cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!
Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng 199 tài liệu
Toán 12 3.8 K tài liệu
Tổng hợp lý thuyết nguyên hàm, tích phân và ứng dụng – Lê Minh Tâm Toán 12
Tổng hợp lý thuyết nguyên hàm, tích phân và ứng dụng – Lê Minh Tâm Toán 12 được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn học sinh cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!
Chủ đề: Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng 199 tài liệu
Môn: Toán 12 3.8 K tài liệu
Thông tin:
Tác giả:
Tài liệu khác của Toán 12
Preview text:
TÀ T I À I L I L Ệ I U Ệ U D À D N À H N H C H C O H O K H K Ố H I Ố 1 2 1
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Mục lục
Chủ đề 01. NGUYÊN HÀM
Dạng 1.1. Nguyên hàm cơ bản ......................................................................................................... 5
Dạng 1.2. Nguyên hàm đổi biến ....................................................................................................... 7
1.2.1. Đổi biến loại 1 (Lượng giác hóa)............................................................................................................. 7
1.2.2. Đổi biến loại 2............................................................................................................................................. 9
Dạng 1.3. Nguyên hàm từng phần ................................................................................................ 11
Dạng 1.4. Nguyên hàm hàm số hữu tỉ .......................................................................................... 13
1.4.1. Bậc tử ≥ Bậc mẫu .................................................................................................................................... 13
1.4.1. Bậc tử < Bậc mẫu ................................................................................................................................... 14
Dạng 1.5. Nguyên hàm hàm số vô tỉ ............................................................................................ 23
Dạng 1.6. Nguyên hàm hàm số lượng giác ................................................................................. 23
Dạng 1.7. Nguyên hàm có điều kiện ............................................................................................. 26
Chủ đề 02. TÍCH PHÂN
Dạng 2.1. Tích phân áp dụng tính chất & bảng nguyên hàm cơ bản.................................. 29
Dạng 2.2. Tích phân từng phần ...................................................................................................... 31
Dạng 2.3. Tích phân đổi biến loại 1 ................................................................................................ 33
Dạng 2.4. Tích phân đổi biến loại 2 ............................................................................................... 35
Dạng 2.5. Tích phân kết hợp đổi biến & từng phần .................................................................. 37
Dạng 2.6. Tích phân chứa trị tuyệt đối......................................................................................... 39
Dạng 2.7. Tích phân dựa vào đồ thị .............................................................................................. 41
Dạng 2.8. Tích phân hàm chẵn lẻ .................................................................................................. 43
Dạng 2.9. Tích phân hàm cho nhiều công thức .......................................................................... 45
Dạng 2.10. Tích phân liên quan max – min.................................................................................. 47
Dạng 2.11. Tích phân hàm “ẩn” ..................................................................................................... 49
2.11.1. Dùng phương pháp đổi biến ................................................................................................................ 49
2.11.2. Dùng phương pháp từng phần ........................................................................................................... 51
Dạng 2.12. Tích phân liên quan phương trình vi phân ............................................................. 53
2.12.1. Biểu thức đạo hàm ................................................................................................................................ 53
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 1
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
2.12.2. Biểu thức tổng hiệu .............................................................................................................................. 55
2.12.2. Bài toán tổng quát 𝒇′(𝒙) + 𝒑(𝒙). 𝒇(𝒙) = 𝒉(𝒙) ................................................................................. 56
Dạng 2.13. Bất đẳng thức tích phân ............................................................................................. 58
Chủ đề 03. ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN
Dạng 3.1. Câu hỏi lý thuyết ............................................................................................................. 63
Dạng 3.2. Diện tích hình phẳng giới hạn bởi y=f(x), Ox, x=a, x=b ......................................... 65
Dạng 3.3. Diện tích hình phẳng giới hạn bởi y=f(x), y=g(x), x=a, x=b .................................. 66
Dạng 3.4. Diện tích hình phẳng giới hạn bởi y=f(x), y=g(x), y=h(x) ...................................... 67
Dạng 3.5. Diện tích hình phẳng dựa vào đồ thị ......................................................................... 68
Dạng 3.6. Thể tích vật thể ............................................................................................................... 70
Dạng 3.7. Thể tích hình phẳng giới hạn bởi f(x), Ox, x=a, x=b quay quanh Ox ................. 71
Dạng 3.8. Thể tích hình phẳng giới hạn bởi f(x), g(x), x=a, x=b quay quanh Ox ............... 72
Dạng 3.9. Thể tích hình phẳng giới hạn bởi f(y), g(y), y=a, y=b quay quanh Oy ............. 73
Dạng 3.10. Tính giá trị hàm qua diện tích hình phẳng ............................................................. 74
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 2
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
NGUYÊN HÀM – TÍCH PHÂN & ỨNG DỤNG NGUYÊN HÀM A. LÝ THUYẾT CHUNG. 1. Định nghĩa:
Cho hàm số f x xác định trên K ( K là khoảng, đoạn hay nửa khoảng).
Hàm số F x là nguyên hàm của hàm số f x trên K nếu Fx f x x K . Ký hiệu: f
xdx FxC. 2. Định lý:
Nếu Fx là một nguyên hàm của f x trên K thì:
● Với mỗi hằng số C , hàm Gx F x C cũng là một nguyên hàm của f x trên K .
● Mọi nguyên hàm của f x trên K đều có dạng F x C , với C là một hằng số.
Do đó FxC,C là họ tất cả các nguyên hàm của f x trên K . 3. Tính chất: f
xdx f x và f
xdx f xC . k f
xdx k f
xdx với k 0. f
x gxdx f
xdx g xdx 4. Định lí:
Mọi hàm số f x liên tục trên K đều có nguyên hàm trên K .
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 3
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
5. Bảng nguyên hàm cơ bản:
(1). 0dx C
(2). dx x C 1 1 ax b (3). 1 x dx x C 1 1
(14). ax b dx C , 1 1 a 1 1 1 1 1 1 (4). dx C (15). dx . C 2 2 2 x x a ax b axb 1 dx 1 (5).
dx ln x C (16).
ln ax b C x ax b a 1 (6). xd x
e x e C (17). ax bd axb e x e C a x 1 kxb (7). x a a dx C (18). kx b a a dx C ln a k ln a 1
(8). cos xdx sin x C (19). cos
axbdx sinaxbC a 1
(9). sin xdx cos x C (20). sin
axbdx cosaxbC a 1 1 1 (10).
dx tan x C (21).
dx tan ax b C 2 2 cos x
cos ax b a 1 1 1 (11).
dx cot x C (22).
dx cot ax b C 2 2 sin x
sin ax b a 1 (12). 2
1 tan xdx tan x C (23). 2
1 tan ax bdx tanax b C a 1 (13). 2
1 cot xdx cotx C (24). 2
1 cot ax bdx cot ax b C a
6. Bảng nguyên hàm mở rộng: dx 1 x x x (1). arctan C (8). 2 2 arcsin dx x arcsin a x C 2 2 a x a a a a dx 1 a x x x (2). ln C (9). 2 2 arccos
dx x arccos a x C 2 2 a x 2a a x a a dx x x a (3). ln 2 2
x x a C (10). arctan dx x arctan ln 2 2 a x C 2 2 x a a a 2 dx x x x a (4). arcsin C (11). arc cot dx x arc cot ln 2 2 a x C 2 2 a a x a a 2 dx 1 x dx 1 ax b (5). arccos C (12). ln tan C 2 2 a a
sin ax b x x a a 2 2 2 dx 1
a x a ax e
a cos bx b sin bx (6). ln C (13). ax e cos bx dx C 2 2 a x x x a 2 2 a b 2 2 2 ax x a x a x e
a sin bx b cos bx (7). 2 2
a x dx arcsin C (14). ax e sin bx dx C 2 2 a 2 2 a b
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 4
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 B. CÁC DẠNG BÀI TẬP.
Dạng 1.1. Nguyên hàm cơ bản
Áp dụng định nghĩa, tính chất và bảng công thức nguyên hàm cơ bản. Định nghĩa:
Cho hàm số f x xác định trên K ( K là khoảng, đoạn hay nửa khoảng).
Hàm số F x là nguyên hàm của hàm số f x trên K nếu Fx f x x K . Ký hiệu: f
xdx FxC . Tính chất: f
xdx f x và f
xdx f xC . k f
xdx k f
xdx với k 0. f
x gxdx f
xdx g
xdx
Ví dụ 1.1.1 – Áp dụng định nghĩa
Hàm số F x nào dưới đây là một nguyên hàm của hàm số 2 f x x . x x
A. F x 3 2.
B. F x 3 2 . 3 3 x
C. F x 3 2 . D. 3
F x x 2 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Ví dụ 1.1.2 – Áp dụng định nghĩa
Nguyên hàm của hàm số 1 f x là? x 1
A. ln x C
B. ln x C .
C. x C . D. C 2 x Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Ví dụ 1.1.3 – Áp dụng định nghĩa x Nếu f x 3 d x x
e C thì f x bằng: 3 4 x 4 x A. 2 x x e B. x e . C. 2 3 x
x e . D. x e 3 12 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 5
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Ví dụ 1.1.4 – Áp dụng bảng nguyên hàm Tính I 2
1 tan xdx
A. I sin x C
B. I cos x C .
C. I tan x C .
D. I cot x C Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Ví dụ 1.1.5 – Áp dụng tính chất – bảng nguyên hàm
Tìm họ nguyên hàm của hàm số 5x f x .
A. d 5x f x x C
B. d 5x f x x ln5 C . x x C. f x 5 dx C . D. f x 1 5 dx C ln 5 x 1 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Ví dụ 1.1.6 – Áp dụng tính chất – bảng nguyên hàm 1
Họ nguyên hàm của hàm số f x 2
x 3x là: x 1 x 3
A. F x 2x 3 C
B. F x 3 2
x ln x C . 2 x 3 2 x 3 x 3
C. F x 3 2
x ln x C .
D. F x 3 2
x ln x C 3 2 3 2 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Ví dụ 1.1.7 – Áp dụng tính chất – bảng nguyên hàm
Họ nguyên hàm của hàm số f x 4 5x 2 là 1 A. 5
x 2x C B. 5
x 2x C
C. 10x C D. 5 x 2 5 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 6
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 1.2. Nguyên hàm đổi biến
1.2.1. Đổi biến loại 1 (Lượng giác hóa)
Dấu hiệu để ta dùng phương pháp “Đổi biến loại 01”: Dấu hiệu Cách đặt 2 2 a x
x asint , với t 2 2 2 2ax x
x a asint , với t 2 2 2 2 a x
x a tan t , với t 2 2 2 2 x a a x với t và t 0 sin t 2 2 a x a x hoặc
x acos2t , với 0 t a x a x 2
xabx x a b a 2
sin t , với 0 t 2
Khi đó ta có các bước giải như sau: Bước 1:
Đặt x t với t có đạo hàm liên tục trên K , được chọn hợp lý. Bước 2:
Lấy vi phân của x theo biến số t , cụ thể là dx tdt . Bước 3:
Thay cả x t lẫn dx tdt vào f xdx được bài toán mới theo t . Bước 4:
Giải nguyên hàm mới f t
tdt được kết quả Ft theo t , sau đó thay
biểu thức x t vào F t để tìm được nguyên hàm theo biến x . Ví dụ 1.2.1
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 2 3 x 2 3 x x 1 x 2 3 x 1 x A. arcsin C B. arcsin C . 2 3 2 2 3 3 3 x 3 x x x 2
C. arcsin x C . D. arcsin C 2 2 2 3 2 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 7
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 1.2.2 1
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 2 4 x x 3
A. 2arctan2x C B. arctan C . 2 1 x
C. 2arcsin x C .
D. arctan C 2 2 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.2.3 x
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 2 . 2 x x 2 x 4 x A. 2
arccos C B. 2arccos C . 2 2 x x 3 C. 2 2
arccos 4 x C . D. 2 2 arccos
4 x C 2 2 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 8
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
1.2.2. Đổi biến loại 2
Dấu hiệu để ta dùng phương pháp “Đổi biến loại 02”: f txtxdx Dấu hiệu Cách đặt tx dx
Biểu thức cần đặt t là mẫu thức t x t x tx
f e txdx
Biểu thức cần đặt t là phần số mũ của e
f txtxdx
Biểu thức cần đặt t là biểu thức chứa trong dấu ngoặc n f
t x txdx
Đặt căn thức có trong dấu tích phân dx x dx f ln
Đặt biểu thức chứa ln x nếu có kèm theo x x
Khi đó ta có các bước giải như sau: Bước 1:
Đặt t t x . (hoặc đặt t at x b tùy vào bài cụ thể). Bước 2:
Lấy vi phân của t theo x , cụ thể dt txd . x Bước 3:
Thay cả t t x lẫn dt txdx vào f t xtxdx . Bước 4:
Giải nguyên hàm mới f tdt, được kết quả Ft theo t , sau đó thay
biến vào kết quả để tìm được nguyên hàm theo biến x. Ví dụ 1.2.4 s in x
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 1 3cos x 1 1
A. ln 1 3cos x C
B. 1 ln 1 3cos x C . 3 3 1
C. ln 3cos x C .
D. 3ln 1 3cos x C 3 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 9
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 1.2.5
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 1 . 1 x e A. x ln1 x x e
e C B. ln 1 x x
e C . 1 x e C. x ln 1 x e
e C . D. x ln C 1 x e Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.2.6 tan x e
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 2 cos x A. x tan x x e e C B. tan x x e
C . C. 1tanx e C . D. tanx e C Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.2.7
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x xx 2018 1 . 2019 2019
x 2020 x 2019 1 1 x 1 x 1 A. C B. C . 2020 2019 2018 2020 2020 2019
x 2020 x 2020 1 1 2x 1 2x 1 C. C . D. C 2020 2020 2020 2019 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 10
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 1.3. Nguyên hàm từng phần
Kẻ bảng có dạng:
Tích phân có dạng udv , với u và v là 2 trong 4 loại log – đa – lượng - mũ.
Tính I udv bằng cách kẻ bảng:
Bước 1: Chọn u đặt vào cột “Đạo hàm”.
Bước 2: Chọn dv đặt vào cột “Nguyên hàm”.
Bước 3: Tính theo tính chất từng cột.
Bước 4: Ta có kết quả I udv . u v vdu. Quy tắc:
● Trong đó ta chọn u theo qui tắc: Nhất – log; Nhì – đa; Tam – mũ; Tứ – lượng.
● Còn dv là phần còn lại trong dấu .
● Dấu ở các mũi tên: mũi tên đầu tiên luôn luôn là dấu và đan xen dấu cho nhau. Ví dụ 1.2.1
Tìm họ nguyên hàm của hàm số 3 2 1 x f x x e 2 1 x x 2 x x e e 2 1 2 x x e e A. C B. C . 3 9 9 9 3x 3 2 1 2 x x e e 3x 3 2 2 x xe xe C. C . D. C 3 9 3 9 Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.2.2
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x ln x
A. 2xln x 2x C B. 2
x ln x x C . x
C. ln x x C .
D. xln x x C 2 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 11
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 1.2.3
Tính I x 1sin2 d x .
x Ta thu được kết quả là: 1 1
A. x 1 cos2 x sin2
x C B. x 1 cos2 x sin2
x C . 2 4 x x C. cos2 x sin2
x C . D. c x os2 x s x in2 x C 2 4 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.2.4 f x 1
Cho F x là một nguyên hàm của
.Tìm nguyên hàm của hàm số 3 3x x
f 'xln x . 3 ln x x ln x 1 A. C B. C . 3 x ln x 3 x x ln x 1 ln x 1 C. C . D. C 3 x ln x 3 3 x 3x Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 12
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 1.4. Nguyên hàm hàm số hữu tỉ P x
Xét f x là hàm hữu tỉ có dạng f x . Qx
1.4.1. Bậc tử ≥ Bậc mẫu
Chia đa thức được: M là thương, N là dư. P x N
Khi đó: f x
dx dx M . Qx dx Q x Ví dụ 1.4.1 x
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 1 . x 1
A. x 3ln x C
B. x ln 2x 1 C .
C. x 2ln x 1 C .
D. 2x ln x 1 C Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.4.2 x
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 2 2 5 . x 1 A. 2
x 2x 3 ln x 1 C B. 2
x 3 ln x 1 C . C. 2
2 x ln x 1 C . D. 2
2x ln 1 x C Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.4.3 2 x 1 Kết quả của dx , ta thu được là: x 1 1
A. 2x B. 2 C . x x 1 2 x
C. x 2ln x C . D.
ln x C 2 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 13
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
1.4.1. Bậc tử < Bậc mẫu
Ta có các trường hợp sau: P x Px const P x
Loại 2.1. f x trong đó thì: dx dx ln ax b C Qx
Q x ax b Qx ax b a Ví dụ 1.4.4
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 1 5x 2 x 1 x A. 5x 2 d ln C B. 5x 2 d ln C . 5x 2 5 5x 2 x 1 x C. 5x 2 d ln C . D. 5 5x 2 d ln C 5x 2 2 5x 2 Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.4.5 e
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x e 2x e
A. ln e 2x C
B. ln e 2x C . 2
C. e ln e 2x C .
D. 2e ln e 2x C Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.4.6 1
Tìm nguyên hàm của hàm số f x 1 trên ; . 1 2x 2 1 1
A. ln 2x 1 C
B. ln 1 2x C . 2 2 1
C. ln 2x 1 C .
D. ln 2x 1 C 2 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 14
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 P x Px const
Loại 2.2. f x trong đó
có các trường hợp sau: Qx Q x 2
ax bx c
2.2.1. Qx có 0 Nhận dạng: Tử là hằng số.
Mẫu có hai nghiệm phân biệt. 1 1 dx dx
dx với x x 2
ax bx c
ax x x x a x x x x x x 2 1 1 2 2 1 2 1 Ví dụ 1.4.7 1 Tính dx
x 2x 6 1 1 A. 2
ln x 8x 12 C
B. ln x 6x 2 C . 2 4 1
C. ln x 6 ln x 2 C .
D. ln x 6 ln x 2 C 4 Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.4.8 1
Tìm nguyên hàm của f x 2 x 3x 2 1 1 A. 2
ln x 3x 2 C
B. ln ln x 2 ln x 1 C . 2 2
C. ln x 2 ln x 1 C . D. 2
ln x 3x 2 C Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.4.9 2
Biết F x là nguyên hàm của hàm số f x
. Tìm F x 2 2x 5x 3 2 3 A. 1 ln x
ln x 3 C
B. ln ln x 2 ln x 1 C . 2 7 2
C. ln 2x 1 ln x 3 C . D. 2
2 ln x 5x 3 C Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 15
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
2.2.2. Qx có 0 dx dx C . 2
ax bx c a a x x x x0 2 0 Nhận dạng: Tử là hằng số. Mẫu có nghiệm kép. Ví dụ 1.4.10 1
Tìm nguyên hàm của hàm số f x . 2 x 2x 1 1 3 1 1 1 A. C B. C . C. C . D. C x 1 2 x 1 x 2 1 x 1 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.4.11 1
Họ nguyên hàm của hàm số f x là: 2 9x 12x 4 1 1 1 1 1 A. C B. C . C. C . D. C x 1 3 3x 2 x 2 1 x 1 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... 1
2.2.3. Qx có 0 dx dx Lượng giác hóa. 2
ax bx c
a x x 2 2 k 0 Ví dụ 1.4.12 1
Họ nguyên hàm của hàm số f x là: 2 x 2x 2
A. arctanx 1 C
B. arctanx C . C. 2
ln x 2 C . D. 2 tanx 1 C Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 16
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 P x
Px mx n
Loại 2.3. f x trong đó
có các trường hợp sau: Qx Q x 2
ax bx c
2.3.1. Qx có 0. Nhận dạng:
Bậc tử Bậc mẫu.
Mẫu có hai nghiệm phân biệt. mx n
C x x D x x 1 2 1 C D Cách 1: I dx dx dx 2
ax bx c
ax x x x
a x x x x 1 2 2 1 Cách 2: mx n mx n Xét I dx dx 2
ax bx c
ax x x x 1 2 mx n mx n 1 Khi đó ta có: I dx dx
X ln x x Y ln x x C . 2
ax bx c
ax x x x a 1 2 1 2
1 1 m he sotruoc x X ?
Đến đây ta chỉ cần tìm X&Y bằng cách giải hệ: x x n he sotudo Y ? 2 1
Lưu ý: (1) Cách lấy các “hệ số” bỏ vào hệ ta lấy theo thứ tự từ PHẢI qua TRÁI.
(2) Với tử là hằng số, ta vẫn có thể áp dụng được cách này.
(Áp dụng được cho 2.2.1) 1
Ví dụ: I dx
ta xem hệ số m 0 & n 1. 2
ax bx c
(3) Khuyết vị trí nào thì xem hệ số đó 0 . n
Ví dụ: I dx
khuyết "mx" nên hệ số m 0 . 2
ax bx c
(4) Chú ý hệ số a, bài đơn giản thường thấy a 1, bài ít thấy a 1. Ví dụ 1.4.13 4x 11
Họ nguyên hàm của hàm số f x . là: 2 x 5x 6
A. 3ln x 2 ln x 3 C
B. ln x 2 ln x 3 C .
C. 3ln x 2 ln x 3 C .
D. ln x 2 ln x 3 C Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 17
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 1.4.14 1 x b Tính dx a ln C
với a; b . Tính S a b. 2 x 3x 2 x 1
A. S 3 B. S 1
C. S 0
D. S 3 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.4.15 x 1 1 Biết rằng dx a
bln x 2 c ln x C với a; b; c là các số hữu tỉ và là 2 2x x 2 2
phân số tối giản. Khi đó a b c : 1 19 3 2 A. S B. S C. S
D. S 10 10 2 5 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 18
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
t x x x t x 2.3.2. mx n mx n
Qx có 0 dx dx Đặt 0 0 . 2
ax bx c
ax x 2 dt dx 0 Nhận dạng:
Bậc tử Bậc mẫu. Mẫu có nghiệm kép. Ví dụ 1.4.16 x 1 Tính dx
ta được kết quả nào dưới đây: 2 x 4x 4 1
A. ln x 2 C
B. ln x 2 x C x 2 1
C. ln x 2 2x C D. ln x 1 C x 1 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.4.17 2 x 1 Tính dx
ta được kết quả nào dưới đây: 2 x 4x 4 x 3
A. 4ln x 2 C
B. 4ln x 2 x C x 2 x 2
C. 4ln x 2 C
D. ln x 4 x C Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 19
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
2.3.3. Qx có 0 2
ax bx c 2 ax bx c mx n dx dx dx dx . 2 2 2 2
ax bx c
ax bx c
ax bx c
ax bx c H K 2
ax bx c Tính H x d Đặt 2
t ax bx c dt 2
ax bx c dx. 2
ax bx c Tính K x d Lượng giác hóa. 2
ax bx c Ví dụ 1.4.18 25x 7 Tính J dx
ta được kết quả nào dưới đây: 2 x 2x 7 25 32 x 1 A. ln 2
x 2x 7 arctan C 2 6 6 1 1 x B. ln 2
x 2x 7 arctan C 2 6 6 2
x 2x 7 x 1 C. ln arctan C 2 2 x 1 D. ln 2
x 2x 7 arctan C x Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 20
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Tổng kết phương pháp tính nguyên hàm hàm số hữu tỉ P x
Xét f x là hàm hữu tỉ có dạng f x . Qx
Trường hợp 1: Bậc tử ≥ Bậc mẫu
Chia đa thức được: M là thương, N là dư. P x N
Khi đó: f x
dx dx M . Qx dx Q x
Trường hợp 2: Bậc tử < Bậc mẫu Ta có các loại sau: P x Px const P x
Loại 2.1. f x trong đó thì: dx dx ln ax b C Qx
Q x ax b Qx ax b a P x Px const
Loại 2.2. f x trong đó
có các trường hợp sau: Qx Q x 2
ax bx c
2.2.1. Qx có 0 Nhận dạng: Tử là hằng số.
Mẫu có hai nghiệm phân biệt. 1 1 dx dx
dx với x x 2
ax bx c
ax x x x a x x x x x x 2 1 1 2 2 1 2 1
2.2.2. Qx có 0 dx dx C . 2
ax bx c a a x x x x0 2 0 Nhận dạng: Tử là hằng số. Mẫu có nghiệm kép. 1
2.2.3. Qx có 0 dx dx Lượng giác hóa. 2
ax bx c
a x x 2 2 k 0 Nhận dạng: Tử là hằng số. Mẫu vô nghiệm. P x
Px mx n
Loại 2.3. f x trong đó
có các trường hợp sau: Qx Q x 2
ax bx c
2.3.1. Qx có 0. Nhận dạng:
Bậc tử Bậc mẫu.
Mẫu có hai nghiệm phân biệt. mx n
C x x D x x 1 2 1 C D Cách 1: I dx dx dx 2
ax bx c
ax x x x
a x x x x 1 2 2 1 mx n mx n
Cách 2: Xét I dx dx 2
ax bx c
ax x x x 1 2 mx n mx n 1 Khi đó ta có: I dx dx
X ln x x Y ln x x C . 2
ax bx c
ax x x x a 1 2 1 2
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 21
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 1 1 m he sotruoc x X ?
Đến đây ta chỉ cần tìm X&Y bằng cách giải hệ: x x n he sotudo Y ? 2 1
Lưu ý: (1) Cách lấy các “hệ số” bỏ vào hệ ta lấy theo thứ tự từ PHẢI qua TRÁI.
(2) Với tử là hằng số, ta vẫn có thể áp dụng được cách này.
(Áp dụng được cho 2.2.1) 1
Ví dụ: I dx
ta xem hệ số m 0 & n 1. 2
ax bx c
(3) Khuyết vị trí nào thì xem hệ số đó 0 . n
Ví dụ: I dx
khuyết "mx" nên hệ số m 0 . 2
ax bx c
(4) Chú ý hệ số a, bài đơn giản thường thấy a 1, bài ít thấy a 1.
t x x x t x 2.3.2. mx n mx n
Qx có 0 dx dx Đặt 0 0 . 2
ax bx c
ax x 2 dt dx 0 Nhận dạng:
Bậc tử Bậc mẫu. Mẫu có nghiệm kép.
2.3.3. Qx có 0 Nhận dạng:
Bậc tử Bậc mẫu. Mẫu có nghiệm kép. 2
ax bx c 2 ax bx c mx n dx dx dx dx . 2 2 2 2
ax bx c
ax bx c
ax bx c
ax bx c H K 2
ax bx c Tính H x d Đặt 2
t ax bx c dt 2
ax bx c dx. 2
ax bx c Tính K x d Lượng giác hóa. 2
ax bx c
Chú ý: Một vài cách tách phân thức cần nhớ: ① 1 A B x x x x x x x x 1 2 1 2 ② 1 A Bx C với 2
b 4ac 0 x m 2
ax bx c 2 x m
ax bx c ③ 1 A B C D 2 2 xa 2 x b x a x b x a xb2
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 22
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 1.5. Nguyên hàm hàm số vô tỉ
Xét f x là hàm vô tỉ có dạng f x Px Qx f
xdx P
x Qxdx .
Thông thường ở dạng hàm vô tỉ ta sẽ dùng phương pháp đổi biến.
Và ta nhẩm được Q x P x. Khi đó:
Bước 1: Đặt t Qx .
Bước 2: Tính vi phân dt :
Nhưng để vi phận thuận tiện, ta bình phương hai vế 2
t Qx .
2t dt Qxdx 2t dt Pxdx Px
Bước 3: Khi đó f x 2
dx t 2t dt 2t dt ... Ví dụ 1.5.1
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 4 2 x 1 x 2 x 2 4 2 2 1 1 x x 2 2 2 1 A. C B. C . 5 5 2 x 4 2 1 1 x 4 2 1 x C. C . D. C 5 5 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.5.2
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 3
sin x 1 cos x 5 7 5 1 cos x 2 1 cos x 1 cos x 2 1 cos x A. 2 C 2 B. C . 2 5 7 5 7 5 5 2
C. 2 1 cos x 2 1 cos x C .
D. 1 cos x 2 1 cos x C Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 23
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 1.6. Nguyên hàm hàm số lượng giác ① 2 2 sin cos 1 ② 1 2 1 tan , k 2 01 cos 2
Công thức cơ bản ③ 1 2 1 cot , k 2 sin ④ k tan .cot 1, 2
① sinab sin c a osb sin c b os a 02
② cos a b
Công thức cộng
cos caosb sinasinb ③ a b
ab tan tan tan 1 tan a tan b ① sin2 2sin cos ② 2 2 cos 2 cos sin 2 2 2cos 11 2sin
03 Công thức nhân đôi k ③ 2 tan 4 2 tan 2 , 2 1 tan k 2 ① 1 2 2 cos sin 2 04 1 2
Công thức hạ bậc ② 2 cos cos 2 ③ 1 cos2 2 tan , k 1 cos2 2 ① 1 cos c
a os b cosa b cosa b 2 ② 1
sin asin b cosa b cosa b 05 2
Công thức tích thành tổng ③ 1
sin acos b sina b sina b 2 ④ 1
cos asin b sina b sina b 2 Ví dụ 1.6.1 Tìm nguyên hàm 3x 5 sin cos d x x 1 1 A.
cos8x cos 2x C
B. 2cos8x 2cos 2x C . 16 4 1
C. 2cos8x 2cos 2x C . D.
cos10x C 16 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 24
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 1.6.2 1 Tìm nguyên hàm dx 4 2
4cos x 4cos x 1 cot x A. 2 2
sin x 2sin x C B. C . 2 tan 2x C. 2 2
cos x 2cos x C . D. C 2 Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.6.3 cos x
Tìm nguyên hàm của hàm số f x 2 . 1 cos x A. 2
sin x 3tan x C B. 2
x 3tan x C . x x 3x
C. x 3tan C . D. tan C 2 2 2 Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.6.4 Tính nguyên hàm 2 cot d x x .
A. 2cot x C
B. cot x x C . x
C. x cot x C .
D. cot x C 2 Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.6.5 2
Biết F x là một nguyên hàm của f x 2x 3cos x và F
. Tính F x . 2 4 A. 2 3 B. 2 . C. 2 . D. 2 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 25
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 1.7. Nguyên hàm có điều kiện Bài toán 01:
Gọi F x là một nguyên hàm của hàm số f x .... Tính F x biết F a b .
Bước 1: Dùng các phương pháp tính nguyên hàm để tìm được F ; x C .
Bước 2: Xử lý F a b bằng cách thay vào F ;
x C . Ta được F ;
a C b C ?
Bước 3: Khi đó ta được F x có cụ thể hằng số C . Ví dụ 1.7.1
Tìm nguyên hàm F x của hàm số f x sin x cos x thoả mãn F 2 . 2
A. F x cos x sin x 3
B. F x cos x sin x 1.
C. F x cos x sin x 1.
D. F x cos x sin x 3 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.7.2
Cho F x là một nguyên hàm của x
f x e 2x thỏa mãn F 3 0
. Tìm F x 2 1 5
A. F x x 2
e x
B. F x x 2
e x . 2 2 3 1
C. F x x 2
e x .
D. F x x 2
2e x 2 2 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.7.3
Gọi F x là một nguyên hàm của hàm số e x f x x
. Tính F x biết F 0 1. A. 1 e x F x x 2 B. 1 e x F x x 1. C. 1 e x F x x 2 . D. 1 e x F x x 1 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 26
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Bài toán 02:
Gọi F x là một nguyên hàm của hàm số f x .... Tính F c biết F a b .
Bước 1: Dùng các phương pháp tính nguyên hàm để tìm được F ; x C .
Bước 2: Xử lý F a b bằng cách thay vào F ;
x C . Ta được F ;
a C b C ?
Bước 3: Khi đó ta được F x có cụ thể hằng số C và tính F c .
Bên cạnh đó, ta có thể dùng cách “Tích phân” để xử lý bài toán:
Gọi F x là một nguyên hàm của hàm số f x .... Tính F c biết F a b . Lời giải
Ta có: F x f xdx c c
Xét a c , khi đó: f
xdx Fx c F c F a F c f x x F a a d a a Ví dụ 1.7.4
Biết F x là một nguyên hàm của 2 x f x
e và F 0 0. Giá trị của F ln3 bằng
A. F ln3 2
B. F ln3 6 . C. F ln3 8 . D. F ln3 4 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 1.7.5 2
Biết F x là một nguyên hàm của hàm f x cos3x và F . Tính F . 2 3 9 3 2 3 2 3 2 3 6 A. B. . C. . D. 6 6 6 6 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
----------Hết----------
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 27
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
NGUYÊN HÀM – TÍCH PHÂN & ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN A. LÝ THUYẾT CHUNG. 1. Định nghĩa:
Cho hàm số f x xác định và liên tục trên đoạn a;b
và F x là một nguyên
hàm của f x trên đoạn a;b .
Khi đó hiệu số F b F a được gọi là tích phân từ a b. b b f x x F x
F b d
F a . a a
2. Ý nghĩa hình học: b
Nếu hàm số f x liên tục và không âm trên đoạn a;b
thì tích phân f xdx a
là diện tích S của hình thang cong giới hạn bởi đồ thị hàm số y f x , trục Ox
và hai đường thẳng x a; x b. b
Vậy diện tích hình thang cong: S f xdx . a 3. Tính chất. a 1
f xdx 0 (Tích phân có hai cận giống nhau thì bằng 0). a b b 2
f xdx
f xdx (Tích phân đảo cận thêm dấu trừ). a a b b 3
. f xdx
f xdx với . a a b b b 4
f x gxdx f xdx
gxdx. a a a b c b 5
Trong đoạn a; b
, tồn tại c a;b
thì f xdx f xdx
f xdx . a a c a a 6
Nếu f x là hàm chẵn f x f x thì f xdx 2 f xdx . a 0 a 7
Nếu f x là hàm lẻ f x f x thì f xdx 0 . a
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 28
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 B. CÁC DẠNG BÀI TẬP.
Dạng 2.1. Tích phân áp dụng tính chất & bảng nguyên hàm cơ bản
Áp dụng định nghĩa, tính chất và bảng công thức nguyên hàm cơ bản. a 1
f xdx 0 (Tích phân có hai cận giống nhau thì bằng 0). a b b 2
f xdx
f xdx (Tích phân đảo cận thêm dấu trừ). a a b b 3
. f xdx
f xdx với . a a b b b 4
f x gxdx f xdx
gxdx. a a a b c b 5
Trong đoạn a; b
, tồn tại c a;b
thì f xdx f xdx
f xdx . a a c a a 6
Nếu f x là hàm chẵn f x f x thì f xdx 2 f xdx . a 0 a 7
Nếu f x là hàm lẻ f x f x thì f xdx 0 . a Ví dụ 2.1.1
Khẳng định nào sau đây sai? 3 3 3 2 3 A. 2 f
xdx 2 f
xdx B. f
xdx f
xdx f xdx . 1 1 1 1 2 2 2 2 2 C. f
xdx f
xdx. D. f
xdx f
udu 1 1 1 1 Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.1.2 2 2 2
Biết f xdx 2 và gxdx 6, khi đó f x
g xdx bằng 1 1 1 A. 8 B. 4 . C. 4 . D. 8 Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.1.3 2 4 4
Cho f xdx 1, f t t 4 d
. Tính f ydy 2 2 2
A. I 5 B. I 3 .
C. I 3. D. I 5 Lời giải
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 29
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.1.4
Cho hàm số f x liên tục, có đạo hàm trên 1
;2 , f
1 8; f 2 1 . Tích phân 2 f
xdx bằng 1 A. 1. B. 7.. C. 9 .. D. 9. Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.1.5 3
Cho f , g là hai hàm liên tục trên đoạn 1 ;3 thoả
f x3gxdx 10 , 1 3 3 2
f x gxdx 6 . Tính f x
g xdx . 1 1 A. 7 B. 6 C. 8 D. 9 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 30
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.2. Tích phân từng phần
Kẻ bảng có dạng:
Tích phân có dạng udv , với u và v là 2 trong 4 loại log – đa – lượng - mũ.
Tính I udv bằng cách kẻ bảng:
Bước 1: Chọn u đặt vào cột “Đạo hàm”.
Bước 2: Chọn dv đặt vào cột “Nguyên hàm”.
Bước 3: Tính theo tính chất từng cột.
Bước 4: Ta có kết quả I udv . u v vdu. Quy tắc:
● Trong đó ta chọn u theo qui tắc: Nhất – log; Nhì – đa; Tam – mũ; Tứ – lượng.
● Còn dv là phần còn lại trong dấu .
● Dấu ở các mũi tên: mũi tên đầu tiên luôn luôn là dấu và đan xen dấu cho nhau. Ví dụ 2.2.1 e
Tính tích phân I xln xdx 1 2 1 1 2 2 2 1 A. e I B. I . C. e I . D. e I 4 2 2 4 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.2.2 1
Biết rằng tích phân 2 + 1 ex I x dx = a + . b e a ;b , tích a.b bằng 0 A. 15 B. 1. C. 1. D. 20 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 31
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 2.2.3 1 1
Cho hàm số f x thỏa mãn x
1 f xdx 10 và 2 f
1 f 0 2. Tính f xdx . 0 0
A. I 1 B. I 8 C. I 12
D. I 8 Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.2.4 1 1
Biết x cos 2xdx
asin2bcos2c với a,b,c . Khẳng định nào sau đây đúng ? 4 0
A. a b c 1
B. a b c 0.
C. 2a b c 1
D. a 2b c 1 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.2.5 a
Tích phân I 3x 2 2 2 cos x dx
b với a,b . Tính S ab 4 0
A. S 1 B. S 4
C. S 5
D. S 10 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 32
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.3. Tích phân đổi biến loại 1 b
Tính tích phân J x. xdx a f x
Bước 1: Đặt t x, trong đó x là hàm số mà ta nhẩm được x.dx .
x a t a
Bước 2: Tính vi phân dt 'xdx và đổi cận .
x b t b
Bước 3: Biểu thị f xdx theo t và dt . b b
Bước 4: Khi đó J x. xdx f tdt . a f x a ① Nếu 2 2
a x đặt x asint hoặc x a cost ② a a Nếu 2 2
x a đặt x hoặc x sin t cos t ③ a x a x Nếu hoặc
thì đặt x acos2t a x a x
④ Nếu x ab x,a b đặt x a b a 2 sin t ⑤ Nếu 2 2
x a đặt x a tan t hoặc x a cost Ví dụ 2.3.1 1 2 x Tính tích phân I dx
bằng cách đặt x 2sint , t ; 2 2 2 0 4 x 3 3 A. B. . C. . D. 6 3 2 3 2 3 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.3.2 3 2 Tính tích phân 2 2 x 1 x dx
bằng cách đặt x 2sint , t ; 2 2 2 2 1 3 3 1 3 A. B. . C. . D. 8 12 8 12 12 8 8 12 8 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 33
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 2.3.3 2 Khi tính 2 I 4 x dx
, bằng phép đặt x 2sint thì được 0 2 2 2 2 A. 2
1cos2tdt B. cos2tdt . C. 2 4 cos t dt . D. 2 2 cos t dt 0 0 0 0 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.3.4 3 a a Giá trị của 2 9 x dx
trong đó a, b và là phân số tối giản. Tính giá trị b b 0
của biểu thức T ab .
A. T 35 B. T 24 .
C. T 12 .
D. T 36 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 34
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.4. Tích phân đổi biến loại 2 b
Tính tích phân J x. xdx a f x
Bước 1: Đặt t x, trong đó x là hàm số mà ta nhẩm được x.dx .
x a t a
Bước 2: Tính vi phân dt 'xdx và đổi cận .
x b t b
Bước 3: Biểu thị f xdx theo t và dt . b b
Bước 4: Khi đó J x. xdx f tdt . a f x a Ví dụ 2.4.1 21 dx Cho
aln3 bln5 c ln 7
, với a,b,c là các số hữu tỉ. Tính S a b c . 5 x x 4 1 1 3 1 A. B. . C. . D. 2 2 2 4 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.4.2 2 Tính 2
I 2x x 1dx bằng cách đặt 2
u x 1, mệnh đề nào dưới đây đúng? 1 3 2 3 1 2 A. I u du B. I u du . C. I 2 u du . D. I u du 2 0 1 0 1 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.4.3 e ln x Biết
dx a b 2
với a,b là các số hữu tỷ. Tính S a b. 1 x 1 ln x 1 3 2
A. S 1 B. S . C. S . D. S 2 4 3 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 35
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 2.4.4 2 2 Xét tích phân .ex I x dx
. Sử dụng phương pháp đổi biến số với 2
u x , tích phân I 1
được biến đổi thành dạng nào sau đây: 2 2 1 2 1 2 A. 2 eu I du B. eu I du . C. eu I du . D. 2 eu I du 2 2 1 1 1 1 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.4.5 4 2 1 x f x
Cho hàm số f x liên tục trên và các tích phân f
tanxdx 4 và dx 2 2x 1 0 0 1
, tính tích phân I f xdx. 0 A. 2 B. 6 . C. 3 . D. 1 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 36
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.5. Tích phân kết hợp đổi biến & từng phần
Trường hợp 1: Từng phần – Đổi biến: b b b Tính I f
xgxdx, áp dụng “Từng phần” ta được I hx p xdx. a a a b
Lúc này ta áp dụng “Đổi biến” để tính p xdx . a
Trường hợp 2: Đổi biến – Từng phần:
tub b Tính I f
xgxdx, áp dụng “Đổi biến” ta được I k
xpxdx. a
tua
tub
Lúc này ta áp dụng “Từng phần” để tính k
xpxdx.
tua Ví dụ 2.5.1 2 Cho tích phân 2 I x.sin d x x a b
a, b , Mệnh đề nào sau đây đúng? 0 a a A. 3 B. 2 a b 4 . C. 1
;0 D. ab 6 b b Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.5.2 4
Biết I x ln
2x 9dx aln5bln3c với a,b,c là các số thực. Tính T abc là 0
A. T 11. B. T 9.
C. T 10.
D. T 8. Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 37
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 2.5.3 e e cos a s 1 in 1
Biết I cos ln x dx
với a,b là các số tự nhiên. Tính a b b 1 A. 7 B. 3 C. 5 D. 13 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.5.4 2
Cho hàm số f x liên tục, có đạo hàm trên , f 2 16 và f
xdx 4. Tính 0 4 x H xf dx bằng 2 0 A. 144 B. 12 C. 56 D. 112 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 38
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.6. Tích phân chứa trị tuyệt đối Cách 1:
Cho f x 0 tìm nghiệm a;b
giả sử các nghiệm đó là x ; x ;...x ; a b 1 2 n x x x 1 2 3 b Khi đó I f
x dx f
x dx f
x dx ... f x dx a x x x 1 2 n x x x 1 I f x 2 b dx f x 3 dx f
xdx ... f xdx a x x x 1 2 n
Tính mỗi tích phân thành phần Cách 2:
Cho f x 0 tìm nghiệm a;b .
Xét dấu f x trên a;b . A khi A 0 b
Áp dụng A
để phá trị tuyệt đối trong ... . A khi A 0 a
Tính mỗi tích phân thành phần Ví dụ 2.6.1 2
Tính tích phân I x 1dx ta được kết quả : 0 A. 1 B. 2 . C. 3 D. 4 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.6.2 1 a Tính tích phân 3 2 I
x x x 1 dx
ta được kết quả I , khi đó tổng a b là: b 1 A. 7 B. 3 . C. 5 D. 9 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 39
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 2.6.3 3 1
x 3x 2 Tích phân I dx có giá trị là: x 1 2 7 17 7 17
A. I B. I C. I D. I 6 6 6 6 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.6.4 0 2 x x 2 Tính tích phân I dx
ta được kết quả I
a bln2 c ln3(với a,b,c là các x 1 2
số nguyên). Khi đó giá trị của biểu thức 3
T 2a 3b 4c là: A. T 20 B. T 3
C. T 22
D. T 6 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 40
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.7. Tích phân dựa vào đồ thị
Áp dụng ý nghĩa hình học: b
Nếu hàm số f x liên tục trên đoạn a;b
thì tích phân f xdx
là diện tích S của hình a
thang cong giới hạn bởi đồ thị hàm số y f x , trục Ox và hai đường thẳng x a; x b. Ví dụ 2.7.1
Cho hàm số y f x liên tục trên 0; 4
và có đồ thị như hình 4
bên. Tích phân f xdx bằng 0 A. 1 B. 2 . C. 3 D. 4 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.7.2
Cho hàm số y f x liên tục trên 3 ;5 và có đồ thị như
hình bên (phần cong của đồ thị là một phần của Parabol 3 2
y ax bx c ). Tích phân f
xdx bằng 2 1 97 A. B. 2 6 C. 1 D. 6 Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.7.3
Cho hàm số y f x liên tục trên 2 ; 2
và có đồ thị đối xứng qua gốc tọa độ như 0 2 hình bên. Biết f
xdx 2. Tích phân f xdx bằng 2 0 A. 2 . B. 0. C. 3 D. 4 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 41
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 2.7.4
Cho hàm số y f x có đạo hàm liên tục trên 1 ; 2. Đồ thị của
hàm số y f x được cho như hình bên. Diện tích các hình phẳng 5 8
K , H lần lượt là
và . Biết f 19 1 , tính f 2. 12 3 12 A. f 2 2 . B. f 2 2 . 3 3 C. f 11 2 .
D. f 2 3. 6 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.7.5
Cho hàm số y f x có đạo hàm liên tục trên và có đồ thị như 1
hình bên. Đặt K . x f
x.fxdx, khi đó K thuộc khoảng nào 0 sau đây? 3 3 2 2 A. 3 ; 2. B. 2 ; . C. ; . D. ; 0 . 2 2 3 3 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 42
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.8. Tích phân hàm chẵn lẻ Định nghĩa:
Cho hàm số f x xác định trên miền D . x
D x D
Hàm số f x được gọi là hàm số chẵn nếu thỏa . x D : f x f x x
D x D
Hàm số f x được gọi là hàm số lẻ nếu thỏa . x D : f x f x Khi đó, trong dấu : a f x a dx 2 f xdx Nếu hàm
f x CHẴN thì, a 0 . a f x 1 a dx f x x x d 1 c 2 a 0 a
Nếu hàm f x LẺ thì, f
xdx 0 a Ví dụ 2.8.1 2
Cho y f x là hàm số chẵn, liên tục trên 6 ;6 . Biết rằng f
xdx 8; 1 3 6 f 2
xdx 3. Giá trị của I f
xdx là 1 1
A. I 5 B. I 2
C. I 14
D. I 11 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.8.2 2 2 f x
Hàm số f x là hàm số chẵn liên tục trên và f
xdx 10 . Tính I dx . 2x 1 0 2 10
A. I 10 B. I
C. I 20
D. I 5 3 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 43
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 2.8.3 0
Cho hàm số y f x là hàm lẻ và liên tục trên 4 ; 4 biết f
xdx 2 và 2 2 4 f 2
xdx 4 . Tính I f xdx. 1 0 A. I 10 B. I 6
C. I 6
D. I 10 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 44
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.9. Tích phân hàm cho nhiều công thức Bài toán 1: g x khi x b c
Cho hàm số f x
liên tục trên D . Tính J f xdx. h
x khi x b a Xét b ; a c .
Bước 1. Kiểm tra hàm số f x có liên tục tại x b ?
Tức là kiểm tra lim f x lim f x f b lim gx lim hx f b x b x b x b xb c b c
Bước 2. Tách cận: J f
xdx g
xdx h xdx. a a b I I 1 2
Bước 3. Tính các tích phân I ; I bằng các phương pháp đã học. 1 2 Bài toán 2: g x; m khi x b c
Cho hàm số f x
liên tục trên D . Tính J f xdx. h
x; m khi x b a Xét b ; a c .
Bước 1. Kiểm tra hàm số f x có liên tục tại x b ? Tức là kiểm tra:
lim f x lim f x f b lim gx; m m li
h x; m f b xb xb x b x b c b c
Bước 2. Tách cận: J f
xdx g
xdx h xdx. a a b I I 1 2
Bước 3. Tính các tích phân I ; I bằng các phương pháp đã học. 1 2 Ví dụ 2.9.1 x khi 0 x 2
Cho hàm số f x 2 3 1
. Tính f xdx 4
x khi 1 x 2 0 7 5 3 A. B. 1 C. D. 2 2 2 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 45
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 2.9.2 2x khi x 0 1
Cho số thực a và hàm số f x liên tục trên . Tính f xdx a 2
x x khi x 0 1 a 2a a 2a A. 1. B. 1. C. 1. D. 1. 6 3 6 3 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.9.3
ex m khi x 0 1
Cho hàm số f x liên tục trên và f
xdx e
a b 3 c , 2 2
x 3 x khi x 0 1
a,b,cQ. Tổng ab3c bằng A. 15 B. 10 C. 19 D. 17 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 46
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.10. Tích phân liên quan max – min b b
Bài toán: Tính I min
f x;gxdx hoặc I max
f x;gxdx . a a b Ta xét I min
f x;gxdx: a
Bước 1. Giải phương trình f x gx x ; a b
thì nhận nghiệm đó.
Giả sử ta được x m ; a b .
Bước 2. Xét hiệu f x gx, giả sử:
● Trên a; m : f
x gx 0 minf x;gx gx.
● Trên m; b : f
x gx 0 minf x;gx f x . b m b
Bước 3. Khi đó I min
f x;gxdx g
xdx f xdx. a a m b Khi đó I max
f x;gxdx ta áp dụng tương tự. a Ví dụ 2.10.1 3
Tính tích phân I max 3 2 x ; 4x 3 x dx 0 117 275 A. I B. I
C. I 19
D. I 27 2 12 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.10.2 3 Tính tích phân min ex;ex I dx 1 2 2 2 2 A. I 2 B. I 2
C. I 2 D. I e e e e Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 47
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 2.10.3 2
Biết rằng I minsinx; cos
x dx a b 2 ; a b
. Tính S ab 0 A. 3 B. 5 C. 7 D. 8 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.10.4 x
Xét hàm số F x f
tdt trong đó hàm số y f t có 2
đồ thị như hình vẽ bên. Trong các giá trị dưới đây, giá trị nào là lớn nhất? A. F 1 B. F 2
C. F 3
D. F 0 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 48
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.11. Tích phân hàm “ẩn”
2.11.1. Dùng phương pháp đổi biến b b b b
Dạng 1: Cho u
x.f u
x dx
, tính f xdx
hoặc f xdx , tính u
x.f u
x dx . a a a a
Đối với loại bài tập này chúng ta sẽ đổi biến t ux b b b Lưu ý : f
tdt f
xdx f udu a a a b
Dạng 2: Tính f xdx
, biết f x thỏa: .
A f x .
B u . f u .
C f a b x g x. a
Đối với loại bài tập này, trước khi lấy tích phân hai về ta cần chú ý rằng :
Trong đề bài thường sẽ bị khuyết một trong các hệ số A, , B C . b b
Nếu f x liên tục trên a;b thì f
abxdx f xdx a a ua a b b 1 Với thì f
xdx g xdx. u b b
A B C a a ua b b b 1 Với thì f
xdx g xdx. u b a
A B C a a Ví dụ 2.11.1 4 2 Cho f
xdx 16 . Tính f 2xdx 0 0 A. 16 B. 4 C. 32 D. 8 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.11.2 1 2
Cho f là hàm số liên tục thỏa f
xdx 7 . Tính I cos .xf sinxdx . 0 0 A. 6 B. 36 C. 2 D. 7 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 49
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 2.11.3 6 1
Cho hàm số f x liên tục trên 0;1
thỏa f x 2 6x f 3 x
. Tính f xdx 3x 1 0 A. 2 B. 4 C. 1 D. 6 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.11.4 2
Cho hàm số f x liên tục trên 0; 2
và thỏa f x f 2 x 2x. Tính I f xdx . 0 1 4 A. I 4 B. I
C. I
D. I 2 2 3 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 50
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
2.11.2. Dùng phương pháp từng phần
Xuất phát từ đạo hàm hàm số tích, ta có: u
x.vx u
x.vxvx.ux
Lấy tích phân hai vế ta được: b u x b
.v x dx u
x.vxvx.uxdx a a b b b
u x d vx uxvx v
xdux a a a b b b Hay u
x.vxdx uxvx v
x.uxdx a a a Ví dụ 2.11.5
Cho hai hàm số liên tục f và g có nguyên hàm lần lượt là F và G trên đoạn 1 ; 2 . 2 67 2 Biết F
1 1, F 2 4 , G 3 1
, G2 2 và f xGxdx
. Tính F x gxdx 2 12 1 1 11 145 11 145 A. B. C. D. 12 12 12 12 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.11.6 5
Cho hàm số y f x có đạo hàm liên tục trên 0;5
và f 5 10 , xf
xdx 30. 0 5
Tính f xdx . 0 A. 20 B. 30 C. 20 D. 70 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 51
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Tổng kết phương pháp tính tích phân hàm “ẩn”
2.11.1. Dùng phương pháp đổi biến b b b b
Dạng 1: Cho u
x.f u
x dx
, tính f xdx
hoặc f xdx , tính u
x.f u
x dx . a a a a
Đối với loại bài tập này chúng ta sẽ đổi biến t ux b b b Lưu ý : f
tdt f
xdx f udu a a a b
Dạng 2: Tính f xdx
, biết f x thỏa: .
A f x .
B u . f u .
C f a b x g x. a
Đối với loại bài tập này, trước khi lấy tích phân hai về ta cần chú ý rằng :
Trong đề bài thường sẽ bị khuyết một trong các hệ số A, , B C . b b
Nếu f x liên tục trên a;b thì f
abxdx f xdx a a ua a b b 1 Với thì f
xdx g xdx. u b b
A B C a a ua b b b 1 Với thì f
xdx g xdx. u b a
A B C a a
2.11.2. Dùng phương pháp từng phần
Xuất phát từ đạo hàm hàm số tích, ta có: u
x.vx u
x.vxvx.ux
Lấy tích phân hai vế ta được: b u x b
.v x dx u
x.vxvx.uxdx a a b b b
u x d vx uxvx v
xdux a a a b b b Hay u
x.vxdx uxvx v
x.uxdx a a a
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 52
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.12. Tích phân liên quan phương trình vi phân
2.12.1. Biểu thức đạo hàm
ux. f x ux f x
(1) . ux f x ux f x hx (2). h x 2 f x
Phương pháp giải: u
uv v u
Áp dụng các công thức: uv u v v u và 2 v v
(1). ux f x ux f x h x u
x f x h
x ux f x h xdx
ux f x ux f x u x u x (2). h x h x h x dx 2 f x f x f x Ví dụ 2.12.1
Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên đoạn 0; 2
thỏa mãn f 0 3 và
x fx f x 2 2 3 2
4x 3x . Tính f 2 bằng 9 1 1 A. 1 B. C. D. 7 5 7 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.12.2
Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên đoạn 1 ; 4
thỏa mãn f 1 2 và f x . x f x 4 2
3x 4x . Tính giá trị f 4 A. 2 B. 196 C. 48 D. 193 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 53
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 2.12.3
Cho hàm số y f x liên tục trên đoạn 0; . Biết rằng 3 3
f x.cos x f x.s inx 1, x 0;
và f (0) 1. Tính tích phân I f xdx 3 0 3 1 3 1 1 1 A. I B. I C. I D. I 2 2 2 2 3 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.12.4
Cho hàm số y f x liên tục và có đạo hàm tại mọi x 0
; , đồng thời thỏa mãn 2 x
hệ thức f x tan .
x f x . Biết rằng 3 f f a 3 b ln 3 trong đó 3 cos x 3 6 a,b
. Tính giá trị của biểu thức P a b 14 4 7 2 A. P B. P C. P
D. P 9 9 9 9 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 54
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
2.12.2. Biểu thức tổng hiệu
(1) . f x f x hx
(2). f x f x hx
Phương pháp giải:
(1). Biến đổi: ex x x f x f x h x f x e
f x e .hx x x x x e f x e h x e
f x e h xdx
(2). Biến đổi: ex x x f x f x h x f x e
f x e .hx x x x x e f x e h x e
f x e h xdx Ví dụ 2.12.5
Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên đoạn 0; 2
thỏa mãn f x f x x 1.
Biết f 0 9. Khẳng định nào sau đây là đúng? A. f 2 2 9e B. f 2 2 9 e C. f 2 2 2 e D. f 2 2 1 9e Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.12.6
Cho hàm số f x có đạo hàm và liên tục trên . Biết rằng f 0 3 và
f x f x 2x 1. Giá trị của f 1 thuộc đoạn A. 0; 2 B. 4; 6 C. 2; 4 D. 6;8 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 55
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
2.12.2. Bài toán tổng quát 𝑓′(𝑥) + 𝑝(𝑥). 𝑓(𝑥) = ℎ(𝑥)
Phương pháp giải: p xdx p xdx p x dx p x dx Nhân 2 vế với e ta được: e . f x e
px f x e hx p
xdx
pxdx e f x h x .e p xdx
f x h
x pxdx e . .e dx Ví dụ 2.12.7
Cho f x có đạo hàm trên 2; 4
, f 2 6 ; 2
x f x f x 2 1
x x . Tính f 4 A. 2 5 B. 5 5 C. 5 15 D. 2 15 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.12.8
Cho f x có đạo hàm trên 0;1
, biết f 13 0 ; 2
x f x xf x 3 1
x 4x . Khi đó: 3
A. 0 f 1 2
B. 2 f 1 4
C. 4 f
1 5 D. f 1 5 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 56
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Tổng kết phương pháp tính tích phân liên quan PTVP
2.12.1. Biểu thức đạo hàm
ux. f x ux f x
(1) . ux f x ux f x hx (2). h x 2 f x
Phương pháp giải: u
uv v u
Áp dụng các công thức: uv u v v u và 2 v v
(1). ux f x ux f x h x u
x f x h
x ux f x h xdx
ux f x ux f x u x u x (2). h x h x h x dx 2 f x f x f x
2.12.2. Biểu thức tổng hiệu
(1) . f x f x hx
(2). f x f x hx
Phương pháp giải:
(1). Biến đổi: ex x x f x f x h x f x e
f x e .hx x x x x e f x e h x e
f x e h xdx
(2). Biến đổi: ex x x f x f x h x f x e
f x e .hx x x x x e f x e h x e
f x e h xdx
2.12.2. Bài toán tổng quát 𝒇′(𝑥) + 𝒑(𝑥). 𝒇(𝑥) = 𝒉(𝒙)
Phương pháp giải: p xdx p xdx p x dx p x dx Nhân 2 vế với e ta được: e . f x e
px f x e hx p
xdx
pxdx e f x h x .e p xdx
f x h
x pxdx e . .e dx p xdx p x dx
Tổng quát: e
. f x h x .e dx
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 57
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.13. Bất đẳng thức tích phân Tính chất 01:
Cho hàm số y f x và y gx có đạo hàm liên tục trên a;b . Khi đó: b b
Nếu f x gx x ; a b thì f
xdx g xdx. a a b b
Nếu f x 0 x ; a b thì f
xdx 0 . Hệ quả 2f
xdx 0 f x 0 a a b b f
xdx f
x dx . a a Tính chất 02:
Cho hàm số y f x và y gx có đạo hàm liên tục trên a;b
, gx 0. Khi đó: 2 b b b
Bất đẳng thức Holder (Cauchy – Schwarz): f
xgx 2 x f x 2 d dx g xdx . a a a
Đẳng thức xảy ra f x .
k g x với k 2 b b f
x x ba 2 d f xdx . a a
Bài toán: Cho hàm số y f x có đạo hàm trên a;b
thỏa mãn các điều kiện: b b
(1) f m n (2) f
x 2 dx A (3) g
x.f xdx B a a
Với g x là hàm số đã biết và liên tục trên a;b b Tính I f xdx. a b b
Lời giải: Tính tích phân g
x.f xdx B bằng phương pháp từng phần h
x.fxdx B a a Hướng 1: Hướng 2:
Bước 1. Mặt khác b 2 b
Bước 1. Giả sử tính được h
xdx C
h x f x b
x h x b x
fx2 2 . d d dx a a a a
Bước 2. Tìm thỏa: casio giathiet b b b 2 f
x dx h
x.fx 2 2 2 dx h x
Bước 2. Dấu “=” xảy ra f x k hx . dx 0 a a a
Nguyên hàm 2 vế f ; x k;C ? A B C
Bước 3. Dùng f m n C k ? A 2 B C 0 ? . b b
f x .h x 2
Bước 4. Dùng h
x.fxdx B (Ở bước 1)
Bước 3. Lúc này dx 0 a a k ?
f x .hx 0 f x .hx
Cuối cùng có đủ x; k;C f x hoàn chỉnh
Bước 4. Nguyên hàm 2 vế f ; x C ? YCBT.
Dùng f m n C ?
f x hoàn chỉnh
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 58
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 2.13.1
Cho hàm số y f x liên tục trên 0; 2
, thỏa các điều kiện f 2 1 và 2 2 f x f x 2 2 dx f x 2 dx . Giá trị của dx . 3 2 x 0 0 1 1 1 1 1 A. B. C. D. 2 4 5 7 Lời giải Chọn B 1 u
f x d
u f xdx
Tính: I 1. f
xdx; đặt: . d v 1.dx v x 0 2 1 1 I .
x f x 2 . x f x 2 dx
xf xdx
x . f x 4 2 dx . 0 3 3 0 0 0 hx 2 2 2 2 2 2 4 8 1 Tìm : f 2
x dx 2 xf x 2 dx
x dx 0 2. . 0 . 3 3 3 2 0 0 0 2 4 8 3 3 3 2 2 1 1 1
Lúc này f x x dx 0 f x .x 0 f x x . 2 2 2 0 1 1
Nguyên hàm 2 vế: f
xdx xdx f x 2 x C . 2 4 1 1 Lại có f 2 2 11 2 .
C C 0 f x 2 x . 4 4 1 2 2 2 x f x 1 Vậy 4 dx dx . 2 2 x x 4 1 1 Ví dụ 2.13.2 1 2
Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0;1
thỏa mãn f 1 4 , f
x dx 20 0 1 1 và . x f
xdx 1. Tích phân f xdx bằng 0 0 1 2 3 A. B. C. D. 4 6 3 2 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 59
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 2.13.3
Cho hàm số f x có đạo hàm dương liên tục trên 0;1
thỏa mãn f 0 1 và 1 1 3 f
x.f x 1 1 2 dx 2 f
x.f x dx 3
. Tích phân f xdx bằng 9 0 0 0 1 5 3 7 A. B. C. D. 12 4 2 6 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
--------------------Hết--------------------
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 60
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
NGUYÊN HÀM – TÍCH PHÂN & ỨNG DỤNG
ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN A. LÝ THUYẾT CHUNG.
1. Hình phẳng giới hạn bởi đường cong & trục hoành:
Hàm số f x liên tục và nhận giá trị không âm trên đoạn a;b .
Hình thang cong giới hạn bởi đồ thị f x , Ox và hai đường thẳng x a , x b . b
Khi đó diện tích hình thang cong được tính: S f xdx. a
Trường hợp f x 0 trên a;b
, ta có f x 0 .
S hình thang cong aABb S hình thang cong aA B b . ( aA B b
là hình đối xứng của hình thang đã cho qua trục hoành). b Do đó: S S S f x x aABb aA B b d a Tổng quát:
Diện tích của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm
số f x liên tục, trục hoành và hai đường thẳng
x a , x b được tính: b S f x dx a
2. Hình phẳng giới hạn bởi hai đường cong:
Cho hàm số y f x và y gx liên tục trên đoạn a;b .
Gọi D là hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hai hàm số đó và đường thẳng x a , x b .
Xét trường hợp f x gx x ; a b .
Gọi S ;S là diện tích hai hình thang cong giới hạn bởi 1 2 Ox
x a và y f x ; y gx . x b b
Khi đó diện tích: S S S f x g x dx . 1 2 a Tổng quát:
Diện tích của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số f x và g x và hai đường thẳng
x a , x b được tính: b S f
x gx dx a
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 61
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
3. Thể tích vật thể:
Gọi B là phần vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại các điểm
a và b, Sx là diện tích thiết diện của vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục
Ox tại điểm x, (a x b).
Giả sử Sx là hàm số liên tục trên đoạn a;b b
Khi đó, thể tích của vật thể B được xác định: V S xdx . a
4. Thể tích khối tròn xoay:
Thể tích khối tròn xoay được sinh ra khi quay hình phẳng giới
hạn bởi các đường y f x , trục hoành và hai đường thẳng
x a, x b quanh trục Ox : b 2 V f xdx a
Thể tích khối tròn xoay được sinh ra khi quay hình phẳng giới
hạn bởi các đường x g y , trục tung và hai đường thẳng y c,
y d quanh trục Oy : b 2 V g ydy a
Thể tích khối tròn xoay được sinh ra khi quay hình phẳng
giới hạn bởi các đường y f x , y gx (cùng nằm
một phía so với Ox) và hai đường thẳng x a, x b quanh trục Ox : b 2 V f x 2
g x dx a
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 62
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 3.1. Câu hỏi lý thuyết
Diện tích hình phẳng:
y f x
y f x b Ox
y gx b (1) Giới hạn: S f x dx. (2) Giới hạn: S f
x gx dx . x a a x a a x b x b
Thể tích vật thể:
Gọi B là phần vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng vuông góc trục Ox tại các điểm a và b,
Sx là diện tích thiết diện vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc trục Ox tại điểm x, (a x b). b
Khi đó, thể tích của vật thể B được xác định: V S
xdx . a
Thể tích khối tròn xoay:
y f x Ox b (1) Giới hạn:
và quay quanh trục Ox 2 V f xdx. x a a x b
y f x
y g x b (2) Giới hạn:
và quay quanh trục Ox 2 V f x 2
g x dx. x a a x b
x gy Oy b (3) Giới hạn:
và quay quanh trục Oy 2 V g ydy . x a a x b Ví dụ 3.1.1
Cho hình phẳng H giới hạn bởi đồ thị của hàm số f x và f x liên tục trên 2 1 ; a b
và đường thẳng x a , x b . Công thức tính diện tích của hình H là y f x 1 f x 2 O a c c x 1 2 b b b A. S
f x f x dx
B. S f x f x dx 1 2 1 2 a a b b b C. S
f x f x dx
D. S f x dx f x dx 2 1 1 2 a a a Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 63
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 3.1.2
Cho hàm số y f x liên tục và có đồ thị như hình bên. Gọi D là
hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số đã cho và trục Ox . Quay
hình phẳng D quanh trục Ox ta được khối tròn xoay có thể tích V
được xác định theo công thức 3 3 2 2 1 A. 2 V f
x dx B. V f
x dx 3 1 1 3 3 2 2
C. V f
x dx D. V f
x dx 1 1 Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 3.1.3
Gọi S là diện tích miền hình phẳng được tô đậm trong hình vẽ bên. Công thức tính S là 1 2 A. S f
xdx f
xdx 1 1 2 B. S f xdx 1 1 2 C. S f
xdx f
xdx 1 1 2
D. S f
xdx 1 Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 3.1.4
Thể tích khối tròn xoay do hình phẳng giới hạn bởi các đường y x , trục Ox và hai
đường thẳng x 1; x 4 khi quay quanh trục hoành được tính bởi công thức nào? 4 4 A. V d x x B. V x dx 1 1 4 4 C. 2 V d x x D. V d x x 1 1 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 64
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 3.2. Diện tích hình phẳng giới hạn bởi y=f(x), Ox, x=a, x=b
y f x b Ox
Diện tích hình phẳng giới hạn: S f x dx. x a a x b
Để phá bỏ dấu giá trị tuyệt đối ta thường làm như sau:
Bước 1: Giải f x 0 tìm nghiệm x ,x ,...,x ;ab a x x ... x b . 1 2 n 1 2 n x x 1 2 b
Bước 2: Tính S f
x dx f
x dx... f x dx a x x 1 n x x 1 f x 2 b dx f
xdx ... f xdx a x x 1 n
Ngoài cách trên, ta có thể dựa vào đồ thị để bỏ dấu giá trị tuyệt đối. Ví dụ 3.2.1
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y x 2 2 1, trục hoành và hai
đường thẳng x 1, x 2 bằng 2 3 1 7 A. B. C. D. 3 2 3 3 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 3.2.2
Tính diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi 2
y x 2x , y 0 , x 4 , x 1
A. S 15 B. S 23
C. S 9
D. S 38 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 65
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 3.3. Diện tích hình phẳng giới hạn bởi y=f(x), y=g(x), x=a, x=b
y f x
y gx b
Diện tích hình phẳng giới hạn: S f
x gx dx . x a a x b
Để phá bỏ dấu giá trị tuyệt đối ta thường làm như sau:
Bước 1: Giải f x gx tìm nghiệm x ,x ,...,x ;ab a x x ... x b . 1 2 n 1 2 n x x 1 2 b
Bước 2: Tính S f
x gx dx f
x gx dx... f
x gx dx a x x 1 n x x 1
f x gx 2 b
dx f x gxdx ... f x gxdx a x x 1 n
Ngoài cách trên, ta có thể dựa vào đồ thị để bỏ dấu giá trị tuyệt đối. Ví dụ 3.3.1
Diện tích hình phẳng được giới hạn bởi 2
y 2 x và đường thẳng y x là 7 9 9 A. B. C. 3 D. 2 4 2 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 3.3.2
Hình phẳng giới hạn bởi các đường cong y x1 x và 3
y x x có diện tích bằng 37 5 8 9 A. B. C. D. 12 12 3 4 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 66
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 3.4. Diện tích hình phẳng giới hạn bởi y=f(x), y=g(x), y=h(x)
y f x
Diện tích hình phẳng giới hạn: y g x . y h x
Bước 1: Giải f x gx có nghiệm x . 1
Giải g x hx có nghiệm x . 2
Giải g x hx có nghiệm x . 3
Giả sử x x x được biểu diễn như hình. 1 2 3 x x 2 3
Bước 2: Khi đó S g
x f x dx h
x f x dx x x 1 2 x x 2
gx f x 3
dx hx f xdx x x 1 2 Ví dụ 3.4.1
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số 2
y x 3x; y x 1; y x 4 bằng 1 1 1 1 A. B. C. D. 12 6 4 3 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 3.4.1 2 x 54
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường 2
y 2x ; y ; y bằng 4 x 63 63 63 A. 54ln 2 B. 54ln 2 C. D. 54ln 2 2 4 2 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 67
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 3.5. Diện tích hình phẳng dựa vào đồ thị y f x b
● Trường hợp 1:
diện tích hình phẳng cần tìm là S f
x gx dx . y g x a
Bước 1: Quan sát đồ thị thấy f x gx 0 x c;c ;ab .
Bước 2: Xét hiệu f x gx trên các đoạn ;ac; c;b .
a; c : f
x gx 0 Giả sử trên .
c; b : f
x gx 0 b Bước 3: Khi đó S f
x gx dx a c
f x gx b
dx gx f xdx a c
y f x b
● Trường hợp 2:
diện tích hình phẳng cần tìm là S f
x0 dx . O
x : y 0 a Bước 1:
Quan sát đồ thị thấy f x 0 0 x c ;c ; a b . Bước 2:
Xét hiệu f x 0 trên các đoạn ;
a c ; c; b .
a;c : f x0 0 Giả sử trên .
c; b : f x0 0 b c b Bước 3: Khi đó S f
x0 dx f x0dx 0 f xdx. a a c Ví dụ 3.5.1
Gọi S là diện tích hình phẳng H giới hạn bởi các đường
y f x , trục hoành và hai đường thẳng x 1 , x 2. Đặt 0 2 a f
xdx,b f
xdx, Khi đó S 1 0
A. b a
B. b a C. b a D. b a Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 3.5.2
Diện tích phần hình phẳng gạch chéo trong hình vẽ bên được
tính theo công thức nào dưới đây? 2 2 A. 2
x 2dx
B. 2x 2dx 1 1 2 2 C. 2
2x 2x 4dx D. 2 2
x 2x 4dx 1 1
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 68
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 3.5.3 Cho hàm số y
f x liên tục trên . Gọi S là diện tích hình y=f(x)
phẳng giới hạn bởi cá đường y f x , y 0, x 2 và
x 3 (như hình vẽ). Mệnh đề nào dưới đây đúng? 1 3 x
A. S f
xdx f
xd .x 2 2 1 O 1 3 1 3 B. S f
xdx f xd .x 2 1 1 3 1 3
C. S f
xdx f xd .x D. S f
xdx f
xd .x 2 1 2 1 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 3.5.4
Cho hình thang cong H giới hạn bởi các đường x
y e , y 0 ,
x 0 , x ln4. Đường thẳng x k 0 k ln 4 chia H thành
hai phần có diện tích là S và S như hình vẽ bên. Tìm k để 1 2 S 2S . 1 2 2 A. k ln 4 B. k ln 2 3 8 C. k ln
D. k ln3 3 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 69
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 3.6. Thể tích vật thể
Gọi B là phần vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng vuông
góc với trục Ox tại các điểm a và b, Sx là diện tích thiết
diện của vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục
Ox tại điểm x, a x b
Giả sử Sx là hàm số liên tục trên đoạn a;b b
Khi đó, thể tích của vật thể B được xác định: V S xdx . a Ví dụ 3.6.1
Tính thể tích của vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng x 1 và x 3, biết rằng khi cắt
vật thể bởi mặt phẳng tùy ý vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x 1 x 3
thì được thiết diện là hình chữ nhật có hai cạnh là 3x và x . 2178 2178 A. B. 26 C. 26 D. 5 5 Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 3.6.2
Tính thể tích V của vật thể nằm giữa hai mặt phẳng x 0 và x , biết rằng thiết
diện của vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x
0 x là một tam giác đều cạnh 2 sinx .
A. V 3 B. V 3 C. V 2 3
D. V 2 3 Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 3.6.3
Tính thể tích V của phần vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng x 1 và x 3, biết rằng
khi cắt vật thể bởi mặt phẳng tùy ý vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x 1
( x 3) thì được thiết diện là một hình chữ nhật có hai cạnh là 3x và 2 3x 2. 124 124
A. V 32 2 15. B. V C. V
D. V 32 5 . 3 3 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 70
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 3.7. Thể tích hình phẳng giới hạn bởi f(x), Ox, x=a, x=b quay quanh Ox
Bước 1: Giải phương trình f x 0 x c;c ;ab . b
Bước 2: Khi đó V f x2 dx . a Ví dụ 3.7.1
Cho hình phẳng H giới hạn bởi đồ thị hàm số 2
y x 4x 3 , trục hoành và hai
đường thẳng x 1, x 3 . Quay H xung quanh trục hoành được khối tròn xoay có thể tích là 3 3 2 A. 2
V x 4x 3dx B. 2
V x 4x 3 dx 1 1 3 3 2
C. V 2
x 4x 3 dx D. 2 V
x 4x 3dx 1 1 Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 3.7.2
Thể tích của khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số π
y tan x , trục hoành và các đường thẳng x 0 , x quanh trục hoành là 4 π π ln 2 2 π π A. V B. V C. V D. V 4 2 4 4 Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 3.7.3
Cho hình phẳng D giới hạn bởi các đường y x 2
2 , y 0 , x 0 , x 2 . Khối tròn
xoay tạo thành khi quay D quạnh trục hoành có thể tích V bằng bao nhiêu? 32 32 32 A. V B. V C. V
D. V 32 5 5 5 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 71
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 3.8. Thể tích hình phẳng giới hạn bởi f(x), g(x), x=a, x=b quay quanh Ox
Bước 1: Giải phương trình f x gx x c;c ;ab . c b Bước 2: Khi đó 2 V f x 2 g x 2 x f x 2 d
g x dx . a c Ví dụ 3.8.1
Công thức tính thể tích của khối tròn xoay khi cho hình phẳng giới hạn bởi parabol P 2
: y x và đường thẳng d : y 2x quay xung quanh Ox là 2 2 2 A. 2
2x x dx B. 2
x 2x dx 0 0 2 2 2 2 C. 2 4 4x dx x dx D. 2 4 4x dx x dx 0 0 0 0 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 3.8.2
Cho hình phẳng H giới hạn bởi các đường y x , y x và x 4 . Thể tích của
khối tròn xoay tạo thành khi quay hình H quanh trục hoành nhận giá trị nào sau đây: 40 38 41 41 A. V B. V C. V D. V 3 3 3 2 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 72
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 3.9. Thể tích hình phẳng giới hạn bởi f(y), g(y), y=a, y=b quay quanh Oy
Bước 1: Giải phương trình f y gy y c;ca;b . c b Bước 2: Khi đó 2 V f y 2 g y 2 y f y 2 d
g y dy. a c Ví dụ 3.9.1
Cho hình phẳng H giới hạn bởi các đường xy 4, x 0 , y 1 và y 4. Thể tích V
của khối tròn xoay tạo thành khi quay hình H quanh trục tung là
A. V 12π B. V 16π
C. V 10π
D. V 8π Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 3.9.2
Cho hình phẳng H giới hạn bởi các đường 2
x y 3 , x 0 , y 0 , y 2 . Gọi V là
thể tích của khối tròn xoay được tạo thành khi quay H xung quanh trục Oy . Mệnh
đề nào dưới đây đúng? 2 2 2 2 2 2
A. V 2
y 3dy B. V 2
y dy C. V 3 dy D. V 2
y 3 dy 0 0 0 0 Lời giải
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 3.9.3
Cho hình phẳng D giới hạn bởi đường cong y
x e , trục tung và các đường thẳng
y 0 , y 1. Khối tròn xoay tạo thành khi quay D quanh trục tung có thể tích V bằng bao nhiêu? 2e 1 2 2 e e 1 2 e 1 A. V B. V C. V D. V 2 2 3 2 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 73
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 3.10. Tính giá trị hàm qua diện tích hình phẳng b b
Áp dụng định nghĩa tích phân: f
xdx Fx FbFa. a a
Thì lúc này đề bài yêu cầu so sánh F b; F a. Bài toán:
Cho hàm số y f x liên tục có đồ thị như hình. F x là nguyên
hàm của f x trên a;c .
So sánh F a; F c; F x x ; a c i i .
Bước 1: So sánh Fa; Fb . b b Trên ;
a b : f x 0 f
x dx f
xdx FbFa a a b Mà f
xdx 0 FbFa 0 Fb Fa. a
Bước 2: Tương tự so sánh Fb;Fc.
y f x
y f x
Bước 3: Ta thấy diện tích hình phẳng giới hạn bởi Ox lớn hơn Ox .
x a; x b
x b; x c b f x c dx f
x dx FbFa FcFb Fa FcFa Fc. a b Ví dụ 3.10.1 y
Cho hàm số y f x xác định, liên tục và có một nguyên
hàm là F x trên 2 ;1
đồng thời f x có đồ thị như hình 2
vẽ bên. Hỏi số nào sau đây là số dương?
A. F 2 F 2 B. F 2 F 1 x -2 O 1 2
C. F 2 F 1
D. F 2 F 0 -1 y = f (x) Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 74
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 3.10.2
Cho hàm số f x có đạo hàm trên , đồ thị hàm số
y f x như trong hình vẽ bên.
Mệnh đề nào sau đây là đúng?
A. f a f c
B. f b f c
C. f a f b
D. f a f c Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... Ví dụ 3.10.3
Cho hàm số y f x có đồ thị trên đoạn 4 ; 4
như hình vẽ. Gọi F x là một
nguyên hàm của hàm số f x , tính giá trị của S F 4 F 4 . y 4
y = f(x) 2 x -4 -2 O 2 4
A. S 6 2
B. S 14 2
C. S 14
D. S 14 4 Lời giải
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 75 TÀ T I À I L I L Ệ I U Ệ U D À D N À H N H C H C O H O K H K ỐI Ố I12 1 Mục lục
Chủ đề 01. NGUYÊN HÀM
Dạng 1.1. Nguyên hàm cơ bản ......................................................................................................... 5
Dạng 1.2. Nguyên hàm đổi biến ....................................................................................................... 7
1.2.1. Đổi biến loại 1 (Lượng giác hóa)............................................................................................................. 7
1.2.2. Đổi biến loại 2............................................................................................................................................. 9
Dạng 1.3. Nguyên hàm từng phần ................................................................................................ 11
Dạng 1.4. Nguyên hàm hàm số hữu tỉ .......................................................................................... 13
1.4.1. Bậc tử ≥ Bậc mẫu .................................................................................................................................... 13
1.4.1. Bậc tử < Bậc mẫu ................................................................................................................................... 14
Dạng 1.5. Nguyên hàm hàm số vô tỉ ............................................................................................ 23
Dạng 1.6. Nguyên hàm hàm số lượng giác ................................................................................. 24
Dạng 1.7. Nguyên hàm có điều kiện ............................................................................................. 26
Chủ đề 02. TÍCH PHÂN
Dạng 2.1. Tích phân áp dụng tính chất & bảng nguyên hàm cơ bản.................................. 29
Dạng 2.2. Tích phân từng phần ...................................................................................................... 31
Dạng 2.3. Tích phân đổi biến loại 1 ................................................................................................ 33
Dạng 2.4. Tích phân đổi biến loại 2 ............................................................................................... 35
Dạng 2.5. Tích phân kết hợp đổi biến & từng phần .................................................................. 37
Dạng 2.6. Tích phân chứa trị tuyệt đối......................................................................................... 39
Dạng 2.7. Tích phân dựa vào đồ thị .............................................................................................. 41
Dạng 2.8. Tích phân hàm chẵn lẻ .................................................................................................. 43
Dạng 2.9. Tích phân hàm cho nhiều công thức .......................................................................... 45
Dạng 2.10. Tích phân liên quan max – min.................................................................................. 47
Dạng 2.11. Tích phân hàm “ẩn” ..................................................................................................... 49
2.11.1. Dùng phương pháp đổi biến ................................................................................................................ 49
2.11.2. Dùng phương pháp từng phần ........................................................................................................... 51
Dạng 2.12. Tích phân liên quan phương trình vi phân ............................................................. 53
2.12.1. Biểu thức đạo hàm ................................................................................................................................ 53
2.12.2. Biểu thức tổng hiệu .............................................................................................................................. 55
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
2.12.2. Bài toán tổng quát 𝒇′(𝒙) + 𝒑(𝒙). 𝒇(𝒙) = 𝒉(𝒙) ................................................................................. 56
Dạng 2.13. Bất đẳng thức tích phân ............................................................................................. 58
Chủ đề 03. ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN
Dạng 3.1. Câu hỏi lý thuyết ............................................................................................................. 63
Dạng 3.2. Diện tích hình phẳng giới hạn bởi y=f(x), Ox, x=a, x=b ......................................... 65
Dạng 3.3. Diện tích hình phẳng giới hạn bởi y=f(x), y=g(x), x=a, x=b .................................. 66
Dạng 3.4. Diện tích hình phẳng giới hạn bởi y=f(x), y=g(x), y=h(x) ...................................... 67
Dạng 3.5. Diện tích hình phẳng dựa vào đồ thị ......................................................................... 68
Dạng 3.6. Thể tích vật thể ............................................................................................................... 70
Dạng 3.7. Thể tích hình phẳng giới hạn bởi f(x), Ox, x=a, x=b quay quanh Ox ................. 71
Dạng 3.8. Thể tích hình phẳng giới hạn bởi f(x), g(x), x=a, x=b quay quanh Ox ............... 72
Dạng 3.9. Thể tích hình phẳng giới hạn bởi f(y), g(y), y=a, y=b quay quanh Oy ............. 73
Dạng 3.10. Tính giá trị hàm qua diện tích hình phẳng ............................................................. 74
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 2
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
NGUYÊN HÀM – TÍCH PHÂN & ỨNG DỤNG NGUYÊN HÀM A. LÝ THUYẾT CHUNG. 1. Định nghĩa:
Cho hàm số f x xác định trên K ( K là khoảng, đoạn hay nửa khoảng).
Hàm số F x là nguyên hàm của hàm số f x trên K nếu Fx f x x K . Ký hiệu: f
xdx FxC. 2. Định lý:
Nếu Fx là một nguyên hàm của f x trên K thì:
● Với mỗi hằng số C , hàm Gx F x C cũng là một nguyên hàm của f x trên K .
● Mọi nguyên hàm của f x trên K đều có dạng F x C , với C là một hằng số.
Do đó FxC,C là họ tất cả các nguyên hàm của f x trên K . 3. Tính chất: f
xdx f x và f
xdx f xC . k f
xdx k f
xdx với k 0. f
x gxdx f
xdx g xdx 4. Định lí:
Mọi hàm số f x liên tục trên K đều có nguyên hàm trên K .
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 3
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
5. Bảng nguyên hàm cơ bản:
(1). 0dx C
(2). dx x C 1 1 ax b (3). 1 x dx x C 1 1
(14). ax b dx C , 1 1 a 1 1 1 1 1 1 (4). dx C (15). dx . C 2 2 2 x x a ax b axb 1 dx 1 (5).
dx ln x C (16).
ln ax b C x ax b a 1 (6). xd x
e x e C (17). ax bd axb e x e C a x 1 kxb (7). x a a dx C (18). kx b a a dx C ln a k ln a 1
(8). cos xdx sin x C (19). cos
axbdx sinaxbC a 1
(9). sin xdx cos x C (20). sin
axbdx cosaxbC a 1 1 1 (10).
dx tan x C (21).
dx tan ax b C 2 2 cos x
cos ax b a 1 1 1 (11).
dx cot x C (22).
dx cot ax b C 2 2 sin x
sin ax b a 1 (12). 2
1 tan xdx tan x C (23). 2
1 tan ax bdx tanax b C a 1 (13). 2
1 cot xdx cotx C (24). 2
1 cot ax bdx cot ax b C a
6. Bảng nguyên hàm mở rộng: dx 1 x x x (1). arctan C (8). 2 2 arcsin dx x arcsin a x C 2 2 a x a a a a dx 1 a x x x (2). ln C (9). 2 2 arccos
dx x arccos a x C 2 2 a x 2a a x a a dx x x a (3). ln 2 2
x x a C (10). arctan dx x arctan ln 2 2 a x C 2 2 x a a a 2 dx x x x a (4). arcsin C (11). arc cot dx x arc cot ln 2 2 a x C 2 2 a a x a a 2 dx 1 x dx 1 ax b (5). arccos C (12). ln tan C 2 2 a a
sin ax b x x a a 2 2 2 dx 1
a x a ax e
a cos bx b sin bx (6). ln C (13). ax e cos bx dx C 2 2 a x x x a 2 2 a b 2 2 2 ax x a x a x e
a sin bx b cos bx (7). 2 2
a x dx arcsin C (14). ax e sin bx dx C 2 2 a 2 2 a b
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 4
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 B. CÁC DẠNG BÀI TẬP.
Dạng 1.1. Nguyên hàm cơ bản
Áp dụng định nghĩa, tính chất và bảng công thức nguyên hàm cơ bản. Định nghĩa:
Cho hàm số f x xác định trên K ( K là khoảng, đoạn hay nửa khoảng).
Hàm số F x là nguyên hàm của hàm số f x trên K nếu Fx f x x K . Ký hiệu: f
xdx FxC. Tính chất: f
xdx f x và f
xdx f xC . k f
xdx k f
xdx với k 0. f
x gxdx f
xdx g
xdx
Ví dụ 1.1.1 – Áp dụng định nghĩa
Hàm số F x nào dưới đây là một nguyên hàm của hàm số 2 f x x . x x
A. F x 3 2.
B. F x 3 2 . 3 3 x
C. F x 3 2 . D. 3
F x x 2 Lời giải Chọn A 3 x 3 x Vì 2 x nên 2 x dx C 3 3
Ví dụ 1.1.2 – Áp dụng định nghĩa
Nguyên hàm của hàm số 1 f x là? x 1
A. ln x C
B. ln x C .
C. x C . D. C 2 x Lời giải Chọn B 1 1
Ta có ln x x 0 nên
dx ln x C . x x
Ví dụ 1.1.3 – Áp dụng định nghĩa x Nếu f x 3 d x x
e C thì f x bằng: 3 4 x 4 x A. 2 x x e B. x e . C. 2 3 x
x e . D. x e 3 12 Lời giải Chọn A 3 3 x x Ta có f xd x x
e C f x x 2 x
e C x e . 3 3
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 5
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Ví dụ 1.1.4 – Áp dụng bảng nguyên hàm Tính I 2
1 tan xdx
A. I sin x C
B. I cos x C .
C. I tan x C .
D. I cot x C Lời giải Chọn C 1 Vì I 2
1 tan xdx
dx tan x C 2 cos x
Ví dụ 1.1.5 – Áp dụng tính chất – bảng nguyên hàm
Tìm họ nguyên hàm của hàm số 5x f x .
A. d 5x f x x C
B. d 5x f x x ln5 C . x x C. f x 5 dx C . D. f x 1 5 dx C ln 5 x 1 Lời giải Chọn C x
Từ công thức nguyên hàm x a a dx C . ln a 5x Ta có 5x dx C . ln 5
Ví dụ 1.1.6 – Áp dụng tính chất – bảng nguyên hàm 1
Họ nguyên hàm của hàm số f x 2
x 3x là: x 1 x 3
A. F x 2x 3 C
B. F x 3 2
x ln x C . 2 x 3 2 x 3 x 3
C. F x 3 2
x ln x C .
D. F x 3 2
x ln x C 3 2 3 2 Lời giải Chọn B 3 2 1 x 3x Ta có 2 x 3x dx ln x C . x 3 2
Ví dụ 1.1.7 – Áp dụng tính chất – bảng nguyên hàm
Họ nguyên hàm của hàm số f x 4 5x 2 là 1 A. 5
x 2x C B. 5
x 2x C
C. 10x C D. 5 x 2 5 Lời giải Chọn A Ta có: f
xdx 4x 5 5
2 dx x 2x C .
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 6
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 1.2. Nguyên hàm đổi biến
1.2.1. Đổi biến loại 1 (Lượng giác hóa)
Dấu hiệu để ta dùng phương pháp “Đổi biến loại 01”: Dấu hiệu Cách đặt 2 2 a x
x asint , với t 2 2 2 2ax x
x a asint , với t 2 2 2 2 a x
x a tan t , với t 2 2 2 2 x a a x với t và t 0 sin t 2 2 a x a x hoặc
x acos2t , với 0 t a x a x 2
xabx x a b a 2
sin t , với 0 t 2
Khi đó ta có các bước giải như sau: Bước 1:
Đặt x t với t có đạo hàm liên tục trên K , được chọn hợp lý. Bước 2:
Lấy vi phân của x theo biến số t , cụ thể là dx tdt . Bước 3:
Thay cả x t lẫn dx tdt vào f xdx được bài toán mới theo t . Bước 4:
Giải nguyên hàm mới f t
tdt được kết quả Ft theo t , sau đó thay
biểu thức x t vào F t để tìm được nguyên hàm theo biến x . Ví dụ 1.2.1
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 2 3 x 2 3 x x 1 x 2 3 x 1 x A. arcsin C B. arcsin C . 2 3 2 2 3 3 3 x 3 x x x 2
C. arcsin x C . D. arcsin C 2 2 2 3 2 Lời giải Chọn A Xét f x 2 dx 3 x dx * .
Đặt x 3 sin t t
thì dx 3 costdt và cost 0 . 2 2 Thay vào * : 3 1 2t 3 3 2 2 I 3 3 t 3 t t 3 t t I t t 2t cos sin cos d cos d d sin C 2 2 4 2 3 x 2 2x 3 x 2
x 3 sin t t
cost 1 sin t
sin 2t 2sint cost . 2 2 3 3 3 x x 1 x
Vậy I f x 2 2 dx 3 x dx arcsin C . 2 3 2
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 7
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 1.2.2 1
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 2 4 x x 3
A. 2arctan2x C B. arctan C . 2 1 x
C. 2arcsin x C .
D. arctan C 2 2 Lời giải Chọn D 1
Xét f xdx dx * . 2 4 x
Đặt x 2 tan t t thì dx 2
2 1 tan t dt . 2 2 1 1 1
Thay vào * ta được I 2. 2
1 tan t dt dt t C 2 4 4 tan t 2 2 2 3 x Ta có 2
x 3 sin t t
cost 1 sin t 2 2 3 1 1 x Vậy I f
xdx
dx arctan C . 2 4 x 2 2 Ví dụ 1.2.3 x
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 2 . 2 x x 2 x 4 x A. 2
arccos C B. 2arccos C . 2 2 x x 3 C. 2 2
arccos 4 x C . D. 2 2 arccos
4 x C 2 2 Lời giải Chọn C x
Xét họ nguyên hàm I f x 2 dx d . x 2 x
Đặt x 2 cos 2t 0 t thì dx 4
sin2tdt và sint 0;cost 0. 2 2 x 1 Ngoài ra, 2 2
sin 2t 1 cos 2t 1 4 x . 4 2 2 2cos 2t sin t Như vậy I 4 2 2 sin 2t dt 4
sin 2tdt 8 sin tdt 2 2 2 cos 2t cos t x I cos t 2 1 2 dt 4
t 2sin 2t C 2
arccos 4 x C 2
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 8
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
1.2.2. Đổi biến loại 2
Dấu hiệu để ta dùng phương pháp “Đổi biến loại 02”: f txtxdx Dấu hiệu Cách đặt tx dx
Biểu thức cần đặt t là mẫu thức t x t x tx
f e txdx
Biểu thức cần đặt t là phần số mũ của e
f txtxdx
Biểu thức cần đặt t là biểu thức chứa trong dấu ngoặc n f
t x txdx
Đặt căn thức có trong dấu tích phân dx x dx f ln
Đặt biểu thức chứa ln x nếu có kèm theo x x
Khi đó ta có các bước giải như sau: Bước 1:
Đặt t t x . (hoặc đặt t at x b tùy vào bài cụ thể). Bước 2:
Lấy vi phân của t theo x , cụ thể dt txd . x Bước 3:
Thay cả t t x lẫn dt txdx vào f t xtxdx . Bước 4:
Giải nguyên hàm mới f tdt, được kết quả Ft theo t , sau đó thay
biến vào kết quả để tìm được nguyên hàm theo biến x. Ví dụ 1.2.4 s in x
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 1 3cos x 1 1
A. ln 1 3cos x C
B. 1 ln 1 3cos x C . 3 3 1
C. ln 3cos x C .
D. 3ln 1 3cos x C 3 Lời giải Chọn A x
Xét họ nguyên hàm I f x x sin d d . x 1 3cos x 1
Đặt t 13cos x thì dt 3
sin xdx dt sin xd . x 3 1 dt 1 1 Như vậy I t C 1 3 x ln ln cos . C 3 t 3 3 sin x 1 3 sin x 1 d 1 3cos x 1 Ta có dx dx
ln 1 3cos x C 1 3cos x 3 1 3cos x 3 1 3cos x 3
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 9
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 1.2.5
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 1 . 1 x e A. x ln1 x x e
e C B. ln 1 x x
e C . 1 x e C. x ln 1 x e
e C . D. x ln C 1 x e Lời giải Chọn B x e x e
Ta có I f x 1 dx dx x x x x 1 d x d 1 e 1 e 1 x e x e Xét d .
x Đặt 1 x t e thì d x t e d . x 1 x e x e t Từ đó x t C 1 x e C d d ln ln ln 1 x e C x . 1 e t
Vậy họ nguyên hàm của hàm số f x 1
là d ln1 x f x x x e C 1 x e Ví dụ 1.2.6 tan x e
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 2 cos x A. x tan x x e e C B. tan x x e
C . C. 1tanx e C . D. tanx e C Lời giải Chọn D tan x e
Xét họ nguyên hàm I d . x 2 cos x x
Đặt t tan x ta có t d d . Từ đó t t x I e t e C e tan d C. 2 cos x Ví dụ 1.2.7
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x xx 2018 1 . 2019 2019
x 2020 x 2019 1 1 x 1 x 1 A. C B. C . 2020 2019 2018 2020 2020 2019
x 2020 x 2020 1 1 2x 1 2x 1 C. C . D. C 2020 2020 2020 2019 Lời giải Chọn A
Xét họ nguyên hàm I xx 2018 1 d . x t t
Đặt t x 1 thì dt d .
x Khi đó I t t dt t t 2020 2019 2018 2019 2018 1 dt C. 2020 2019 2020 2019 x 1 x 1 Vậy f x x d C. 2020 2019
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 10
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 1.3. Nguyên hàm từng phần
Kẻ bảng có dạng:
Tích phân có dạng udv , với u và v là 2 trong 4 loại log – đa – lượng - mũ.
Tính I udv bằng cách kẻ bảng:
Bước 1: Chọn u đặt vào cột “Đạo hàm”.
Bước 2: Chọn dv đặt vào cột “Nguyên hàm”.
Bước 3: Tính theo tính chất từng cột.
Bước 4: Ta có kết quả I udv . u v vdu. Quy tắc:
● Trong đó ta chọn u theo qui tắc: Nhất – log; Nhì – đa; Tam – mũ; Tứ – lượng.
● Còn dv là phần còn lại trong dấu .
● Dấu ở các mũi tên: mũi tên đầu tiên luôn luôn là dấu và đan xen dấu cho nhau. Ví dụ 1.2.1
Tìm họ nguyên hàm của hàm số 3 2 1 x f x x e 2 1 x x 2 x x e e 2 1 2 x x e e A. C B. C . 3 9 9 9 3x 3 2 1 2 x x e e 3x 3 2 2 x xe xe C. C . D. C 3 9 3 9 Lời giải Chọn C u 2x 1 du 2dx x x x e e Đặt: , ta có . Do đó: f x 3 3 2 1 2 dx C . 3 1 d x v e x v e 3 9 3 Ví dụ 1.2.2
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x ln x
A. 2xln x 2x C B. 2
x ln x x C . x
C. ln x x C .
D. xln x x C 2 Lời giải Chọn D
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 11
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 1 u ln x d u dx Đặt: , ta có x . Vậy: f
xdx xlnx dx xlnxxC . dv dx v x Ví dụ 1.2.3
Tính I x 1sin2 d x .
x Ta thu được kết quả là: 1 1
A. x 1 cos2 x sin2
x C B. x 1 cos2 x sin2
x C . 2 4 x x C. cos2 x sin2
x C . D. c x os2 x s x in2 x C 2 4 Lời giải Chọn A du dx u x 1 Đặt 1 dv sin 2 d x x v cosx 2
I x 1 sin d
x x x 1 1 cos x cos d
x x x 1 1 2 1 2 2 1 cos2 x sin2 x C . 2 2 2 4 Ví dụ 1.2.4 f x 1
Cho F x là một nguyên hàm của
.Tìm nguyên hàm của hàm số 3 3x x
f 'xln x . 3 ln x x ln x 1 A. C B. C . 3 x ln x 3 x x ln x 1 ln x 1 C. C . D. C 3 x ln x 3 3 x 3x Lời giải Chọn D f x 1 1 1 Từ giả thiết, ta có
Fx
. Suy ra f x . 3 4 x 3x x 3 x 1 u ln x d u dx Dễ tính f
xlnxdx , dùng tích phân từng phần với x . dv f
xdx v f x f
x x x f x x f x 1 ln d .ln . dx x 1 1 1 1 1 ln x 1 ln x 1 .ln x . dx .ln x dx C C 3 3 x x x 3 4 3 3 3 3 x x x 3x x 3x
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 12
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 1.4. Nguyên hàm hàm số hữu tỉ P x
Xét f x là hàm hữu tỉ có dạng f x . Qx
1.4.1. Bậc tử ≥ Bậc mẫu
Chia đa thức được: M là thương, N là dư. P x N
Khi đó: f x
dx dx M . Qx dx Q x Ví dụ 1.4.1 x
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 1 . x 1
A. x 3ln x C
B. x ln 2x 1 C .
C. x 2ln x 1 C .
D. 2x ln x 1 C Lời giải Chọn C x x x Ta có f x 1 1 1 1 1 2 2 1 . x 1 x 1 x 1 x 1 x 1 x 1 2 2 dx 1 dx 1dx
dx x 2ln x 1 C. x 1 x 1 x 1 Ví dụ 1.4.2 x
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 2 2 5 . x 1 A. 2
x 2x 3 ln x 1 C B. 2
x 3 ln x 1 C . C. 2
2 x ln x 1 C . D. 2
2x ln 1 x C Lời giải Chọn A x Ta có f x 2 2 5 3 2x 2 . x 1 x 1 2 2x 5 3 3 2 dx 2x 2
dx 2x dx 2dx
dx x 2x 3 ln x 1 C. x 1 x 1 x 1 Ví dụ 1.4.3 2 x 1 Kết quả của dx , ta thu được là: x 1 1
A. 2x B. 2 C . x x 1 2 x
C. x 2ln x C . D.
ln x C 2 Lời giải Chọn D 2 2 2 x 1 x 1 1 x Ta có: dx
dx x dx ln x C. x x x x 2
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 13
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
1.4.1. Bậc tử < Bậc mẫu
Ta có các trường hợp sau: P x Px const P x
Loại 2.1. f x trong đó thì: dx dx ln ax b C Qx
Q x ax b Qx ax b a Ví dụ 1.4.4
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 1 5x 2 x 1 x A. 5x 2 d ln C B. 5x 2 d ln C . 5x 2 5 5x 2 x 1 x C. 5x 2 d ln C . D. 5 5x 2 d ln C 5x 2 2 5x 2 Lời giải Chọn A x 1 x 1 Áp dụng công thức ax b d ln
C a 0 ta được 5x 2 d ln C . ax b a 5x 2 5 Ví dụ 1.4.5 e
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x e 2x e
A. ln e 2x C
B. ln e 2x C . 2
C. e ln e 2x C .
D. 2e ln e 2x C Lời giải Chọn A e 1 e dx e
dx ln e 2x C . e 2x e 2x 2 Ví dụ 1.4.6 1
Tìm nguyên hàm của hàm số f x 1 trên ; . 1 2x 2 1 1
A. ln 2x 1 C
B. ln 1 2x C . 2 2 1
C. ln 2x 1 C .
D. ln 2x 1 C 2 Lời giải Chọn C Ta có f x 1 1 dx
dx ln 2x 1 C . 1 2x 2 1
Ta thấy 2x 1 0 x
; nên 2x 1 2x 1 1 2x 2 1 1 Vậy f
xdx ln 2x1 C ln12xC 2 2
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 14
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 P x Px const
Loại 2.2. f x trong đó
có các trường hợp sau: Qx Q x 2
ax bx c
2.2.1. Qx có 0 Nhận dạng: Tử là hằng số.
Mẫu có hai nghiệm phân biệt. 1 1 dx dx
dx với x x 2
ax bx c
ax x x x a x x x x x x 2 1 1 2 2 1 2 1 Ví dụ 1.4.7 1 Tính dx
x 2x 6 1 1 A. 2
ln x 8x 12 C
B. ln x 6x 2 C . 2 4 1
C. ln x 6 ln x 2 C .
D. ln x 6 ln x 2 C 4 Lời giải Chọn D 1 1 1 1 1 Ta có dx dx
ln x6 ln x2 C
x 2x 6
6 2 x 6 x 2 4 Ví dụ 1.4.8 1
Tìm nguyên hàm của f x 2 x 3x 2 1 1 A. 2
ln x 3x 2 C
B. ln ln x 2 ln x 1 C . 2 2
C. ln x 2 ln x 1 C . D. 2
ln x 3x 2 C Lời giải Chọn C 1 Ta có f
xdx dx 1 1
dx ln x 2 ln x 1 C 2 x 3x 2
x 2 x 1 Ví dụ 1.4.9 2
Biết F x là nguyên hàm của hàm số f x
. Tìm F x 2 2x 5x 3 2 3 A. 1 ln x
ln x 3 C
B. ln ln x 2 ln x 1 C . 2 7 2
C. ln 2x 1 ln x 3 C . D. 2
2 ln x 5x 3 C Lời giải Chọn A 2 1 Ta có f
xdx dx 2 dx 2 2x 5x 3 2 1 x x 2 3 1 1 1 1 2 1 dx dx
ln x ln x 3 C 1 x x 1 1 x x 3 7 2 2 3 3 2 2
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 15
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
2.2.2. Qx có 0 dx dx C . 2
ax bx c a a x x x x0 2 0 Nhận dạng: Tử là hằng số. Mẫu có nghiệm kép. Ví dụ 1.4.10 1
Tìm nguyên hàm của hàm số f x . 2 x 2x 1 1 3 1 1 1 A. C B. C . C. C . D. C x 1 2 x 1 x 2 1 x 1 Lời giải Chọn D
Thấy rằng x x x 2 2 2 1 1 1 1 1 Nên f
xdx dx dx C 2 x 2x 1 x 2 x 1 1 Ví dụ 1.4.11 1
Họ nguyên hàm của hàm số f x là: 2 9x 12x 4 1 1 1 1 1 A. C B. C . C. C . D. C x 1 3 3x 2 x 2 1 x 1 Lời giải Chọn B Thấy rằng x
x x 2 2 9 12 4 3 2 1 1 1 1 Nên f
xdx dx dx C 2
9x 12x 4 3x22 3 3x 2 1
2.2.3. Qx có 0 dx dx Lượng giác hóa. 2
ax bx c
a x x 2 2 k 0 Ví dụ 1.4.12 1
Họ nguyên hàm của hàm số f x là: 2 x 2x 2
A. arctanx 1 C
B. arctanx C . C. 2
ln x 2 C . D. 2 tanx 1 C Lời giải Chọn A Thấy rằng 2
x 2x 2 có 2 2 4 1 . 2 . 4 0 1 1 1 Nên f
xdx dx dx dx 2 2 x 2x 2
x 2x 11 x 2 1 1 1
Đặt x 1 tant dx
dt dx 2 1 tan t dt 2 cos t 1 1 dx 2
1 tan t dt 1dt t C arctan x 1 C 2 2 x 1 1 tant 1
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 16
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 P x
Px mx n
Loại 2.3. f x trong đó
có các trường hợp sau: Qx Q x 2
ax bx c
2.3.1. Qx có 0. Nhận dạng:
Bậc tử Bậc mẫu.
Mẫu có hai nghiệm phân biệt. mx n
C x x D x x 1 2 1 C D Cách 1: I dx dx dx 2
ax bx c
ax x x x
a x x x x 1 2 2 1 Cách 2: mx n mx n Xét I dx dx 2
ax bx c
ax x x x 1 2 mx n mx n 1 Khi đó ta có: I dx dx
X ln x x Y ln x x C . 2
ax bx c
ax x x x a 1 2 1 2
1 1 m he sotruoc x X ?
Đến đây ta chỉ cần tìm X&Y bằng cách giải hệ: x x n he sotudo Y ? 2 1
Lưu ý: (1) Cách lấy các “hệ số” bỏ vào hệ ta lấy theo thứ tự từ PHẢI qua TRÁI.
(2) Với tử là hằng số, ta vẫn có thể áp dụng được cách này.
(Áp dụng được cho 2.2.1) 1
Ví dụ: I dx
ta xem hệ số m 0 & n 1. 2
ax bx c
(3) Khuyết vị trí nào thì xem hệ số đó 0 . n
Ví dụ: I dx
khuyết "mx" nên hệ số m 0 . 2
ax bx c
(4) Chú ý hệ số a, bài đơn giản thường thấy a 1, bài ít thấy a 1. Ví dụ 1.4.13 4x 11
Họ nguyên hàm của hàm số f x . là: 2 x 5x 6
A. 3ln x 2 ln x 3 C
B. ln x 2 ln x 3 C .
C. 3ln x 2 ln x 3 C .
D. ln x 2 ln x 3 C Lời giải Chọn A A B A
Ta có 4x 11 Ax
3 Bx 2 A B x 3A 4 3 2B 3A 2B 11 B 1 4x 11 3 3 Do dó . 2 x 5x 6 x 2 x 3 4x 11 3 3 Vậy dx
dx 3 ln x 2 ln x 3 C . 2 x 5x 6
x 2 x 3
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 17
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 1.4.14 1 x b Tính dx a ln C
với a; b . Tính S a b. 2 x 3x 2 x 1
A. S 3 B. S 1
C. S 0
D. S 3 Lời giải Chọn A 1 1 Ta có dx
dx X ln x 1 Y ln x 2 C 2 x 3x 2
x2x 1
1 1 0 he socuax X 1
Khi đó ta tìm X&Y bằng cách giải hệ: Y 1 2 1 1 he so tudo f x 1 x 2 a 1 dx dx 1
ln x 1 1ln x 2 C ln C . 2 x 3x 2 x 1 b 2 Ví dụ 1.4.15 x 1 1 Biết rằng dx a
bln x 2 c ln x C với a; b; c là các số hữu tỉ và là 2 2x x 2 2
phân số tối giản. Khi đó a b c : 1 19 3 2 A. S B. S C. S
D. S 10 10 2 5 Lời giải Chọn B x 1 x 1 1 x 1 Ta có dx dx dx 2 2x x 2 1 2
2 x x 2 1
x x 2 2 2 x 1 1 Xét
dx X ln x
Y ln x 2 C 1
x x 2 2 2 1 1 1 he socua x 1 X
Khi đó ta tìm X&Y bằng cách giải hệ: 5 1 6 2 1 he sotudo Y 2 5 x 1 1 1 6
dx ln x
ln x 2 C 1
x x 2 5 2 5 2 1 a 2 x 1 1 1 1 6 6 9 1 Vậy dx
ln x ln x 2 C b S . 2 2x x 2 2 5 2 5 5 0 1 1 c 5
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 18
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
t x x x t x 2.3.2. mx n mx n
Qx có 0 dx dx Đặt 0 0 . 2
ax bx c
ax x 2 dt dx 0 Nhận dạng:
Bậc tử Bậc mẫu. Mẫu có nghiệm kép. Ví dụ 1.4.16 x 1 Tính dx
ta được kết quả nào dưới đây: 2 x 4x 4 1
A. ln x 2 C
B. ln x 2 x C x 2 1
C. ln x 2 2x C D. ln x 1 C x 1 Lời giải Chọn A x 1 x 1 d u dx
Thấy x x x 2 2 4 4 2 , nên dx dx
, đặt u x 2 2 x 4x 4 x22 x u 2 x 1 u 21 u 1 1 1 1 dx du du du ln u C x 22 u2 2 2 u u u u x 1 1
dx ln x 2 C . 2 x 4x 4 x 2 Ví dụ 1.4.17 2 x 1 Tính dx
ta được kết quả nào dưới đây: 2 x 4x 4 x 3
A. 4ln x 2 C
B. 4ln x 2 x C x 2 x 2
C. 4ln x 2 C
D. ln x 4 x C Lời giải Chọn B
2x 4x4 2 4x 5 x 1 4x 5 dx dx 1dx dx 2 x 4x 4 2 2 x 4x 4 x 4x 4 I J
Xét 1dx x C 4x 5 Xét dx 2 x 4x 4 4x 5 4x 5 d u dx
Thấy x x x 2 2 4 4 2 , nên dx dx
, đặt u x 2 2 x 4x 4 x22 x u 2 4x 5 4 u 2 5 4u 3 4 3 3 dx du du du ln u C . x 2 4 2 u2 2 2 u u u u 2 x 1 3
dx I J 4 ln x 2 x C 2 x 4x 4 x 2
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 19
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
2.3.3. Qx có 0 2
ax bx c 2 ax bx c mx n dx dx dx dx . 2 2 2 2
ax bx c
ax bx c
ax bx c
ax bx c H K 2
ax bx c Tính H x d Đặt 2
t ax bx c dt 2
ax bx c dx. 2
ax bx c Tính K x d Lượng giác hóa. 2
ax bx c Ví dụ 1.4.18 25x 7 Tính J dx
ta được kết quả nào dưới đây: 2 x 2x 7 25 32 x 1 A. ln 2
x 2x 7 arctan C 2 6 6 1 1 x B. ln 2
x 2x 7 arctan C 2 6 6 2
x 2x 7 x 1 C. ln arctan C 2 2 x 1 D. ln 2
x 2x 7 arctan C x Lời giải Chọn A 25 2x 232 25x 7
25 2x 2dx dx Đặt 2 J dx dx dx 32 2 2 2 2 x 2x 7 x 2x 7 2 x 2x 7 x 2x 7 I I 1 2 2x2dx Xét I dx , đặt 2
t x 2x 7 dt 2x 2dx 1 2 x 2x 7 dt 2 I
ln t C ln x 2x 7 C ln 2
x 2x 7 C 2
do x 2x 7 0 x 1 t dx dx Xét I
, đặt u x 1 du dx 2 2 x x x 2 2 7 1 6 1 1 u 1 x 1 I du arctan C arctan C 2 2 u 6 6 6 6 6 25x 7 25 32 x 1 Vậy J dx ln
2x 2x7 arctan C 2 x 2x 7 2 6 6
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 20
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Tổng kết phương pháp tính nguyên hàm hàm số hữu tỉ P x
Xét f x là hàm hữu tỉ có dạng f x . Qx
Trường hợp 1: Bậc tử ≥ Bậc mẫu
Chia đa thức được: M là thương, N là dư. P x N
Khi đó: f x
dx dx M . Qx dx Q x
Trường hợp 2: Bậc tử < Bậc mẫu Ta có các loại sau: P x Px const P x
Loại 2.1. f x trong đó thì: dx dx ln ax b C Qx
Q x ax b Qx ax b a P x Px const
Loại 2.2. f x trong đó
có các trường hợp sau: Qx Q x 2
ax bx c
2.2.1. Qx có 0 Nhận dạng: Tử là hằng số.
Mẫu có hai nghiệm phân biệt. 1 1 dx dx
dx với x x 2
ax bx c
ax x x x a x x x x x x 2 1 1 2 2 1 2 1
2.2.2. Qx có 0 dx dx C . 2
ax bx c a a x x x x0 2 0 Nhận dạng: Tử là hằng số. Mẫu có nghiệm kép. 1
2.2.3. Qx có 0 dx dx Lượng giác hóa. 2
ax bx c
a x x 2 2 k 0 Nhận dạng: Tử là hằng số. Mẫu vô nghiệm. P x
Px mx n
Loại 2.3. f x trong đó
có các trường hợp sau: Qx Q x 2
ax bx c
2.3.1. Qx có 0. Nhận dạng:
Bậc tử Bậc mẫu.
Mẫu có hai nghiệm phân biệt. mx n
C x x D x x 1 2 1 C D Cách 1: I dx dx dx 2
ax bx c
ax x x x
a x x x x 1 2 2 1 mx n mx n
Cách 2: Xét I dx dx 2
ax bx c
ax x x x 1 2 mx n mx n 1 Khi đó ta có: I dx dx
X ln x x Y ln x x C . 2
ax bx c
ax x x x a 1 2 1 2
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 21
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 1 1 m he sotruoc x X ?
Đến đây ta chỉ cần tìm X&Y bằng cách giải hệ: x x n he sotudo Y ? 2 1
Lưu ý: (1) Cách lấy các “hệ số” bỏ vào hệ ta lấy theo thứ tự từ PHẢI qua TRÁI.
(2) Với tử là hằng số, ta vẫn có thể áp dụng được cách này.
(Áp dụng được cho 2.2.1) 1
Ví dụ: I dx
ta xem hệ số m 0 & n 1. 2
ax bx c
(3) Khuyết vị trí nào thì xem hệ số đó 0 . n
Ví dụ: I dx
khuyết "mx" nên hệ số m 0 . 2
ax bx c
(4) Chú ý hệ số a, bài đơn giản thường thấy a 1, bài ít thấy a 1.
t x x x t x 2.3.2. mx n mx n
Qx có 0 dx dx Đặt 0 0 . 2
ax bx c
ax x 2 dt dx 0 Nhận dạng:
Bậc tử Bậc mẫu. Mẫu có nghiệm kép.
2.3.3. Qx có 0 Nhận dạng:
Bậc tử Bậc mẫu. Mẫu có nghiệm kép. 2
ax bx c 2 ax bx c mx n dx dx dx dx . 2 2 2 2
ax bx c
ax bx c
ax bx c
ax bx c H K 2
ax bx c Tính H x d Đặt 2
t ax bx c dt 2
ax bx c dx. 2
ax bx c Tính K x d Lượng giác hóa. 2
ax bx c
Chú ý: Một vài cách tách phân thức cần nhớ: ① 1 A B x x x x x x x x 1 2 1 2 ② 1 A Bx C với 2
b 4ac 0 x m 2
ax bx c 2 x m
ax bx c ③ 1 A B C D 2 2 xa 2 x b x a x b x a xb2
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 22
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 1.5. Nguyên hàm hàm số vô tỉ
Xét f x là hàm vô tỉ có dạng f x Px Qx f
xdx P
x Qxdx .
Thông thường ở dạng hàm vô tỉ ta sẽ dùng phương pháp đổi biến.
Và ta nhẩm được Qx P x. Khi đó:
Bước 1: Đặt t Qx .
Bước 2: Tính vi phân dt :
Nhưng để vi phận thuận tiện, ta bình phương hai vế 2
t Qx .
2t dt Qxdx 2t dt Pxdx Px
Bước 3: Khi đó f x 2
dx t 2t dt 2t dt ... Ví dụ 1.5.1
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 4 2 x 1 x 2 x 2 4 2 2 1 1 x x 2 2 2 1 A. C B. C . 5 5 2 x 4 2 1 1 x 4 2 1 x C. C . D. C 5 5 Lời giải Chọn A Đặt 4 2 4 2 3 3
t 1 x t 1 x 4t dt 2 d
x x 2t dt d x x . 2 1 x 1 2 x t 4 2 3 22 4 2 5
Khi đó x 1 x dx t 2 . t dt C C . 5 5 Ví dụ 1.5.2
Tìm họ nguyên hàm của hàm số f x 3
sin x 1 cos x 5 7 5 1 cos x 2 1 cos x 1 cos x 2 1 cos x A. 2 C 2 B. C . 2 5 7 5 7 5 5 2
C. 2 1 cos x 2 1 cos x C .
D. 1 cos x 2 1 cos x C Lời giải Chọn B Đặt 2
u 1 cos x u 1 cos x 2 d u u sin d x x . Khi đó 2 sin . x sin x cos d x x 2 1
1 cos x.sin x 1 cos d x x u 2 2 1 1 u 2 . d u u 7 5 u u cos x cos x u
2u 2u du 2u 2u 7 5 2 1 2 1 4 2 2 6 4 du 2 C 2 C 7 5 7 5
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 23
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 1.6. Nguyên hàm hàm số lượng giác ① 2 2 sin cos 1 ② 1 2 1 tan , k 2 01 cos 2
Công thức cơ bản ③ 1 2 1 cot , k 2 sin ④ k tan .cot 1, 2
① sinab sin c a osb sin c b os a 02
② cos a b
Công thức cộng
cos caosb sinasinb ③ a b
ab tan tan tan 1 tan a tan b ① sin2 2sin cos ② 2 2 cos 2 cos sin 2 2 2cos 11 2sin
03 Công thức nhân đôi k ③ 2 tan 4 2 tan 2 , 2 1 tan k 2 ① 1 2 2 cos sin 2 04 1 2
Công thức hạ bậc ② 2 cos cos 2 ③ 1 cos2 2 tan , k 1 cos2 2 ① 1 cos c a os b
cosa bcosa b 2 ② 1
sin asin b cosa b cosa b 05 2
Công thức tích thành tổng ③ 1
sin acos b sina b sina b 2 ④ 1
cos asin b sina b sina b 2 Ví dụ 1.6.1 Tìm nguyên hàm 3x 5 sin cos d x x 1 1 A.
cos8x cos 2x C
B. 2cos8x 2cos 2x C . 16 4 1
C. 2cos8x 2cos 2x C . D.
cos10x C 16 Lời giải Chọn A 1 sin c x os d x x
sin xsin x 1 1 3 5 8 2 dx
cos8x cos 2x C . 2 16 4
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 24
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 1.6.2 1 Tìm nguyên hàm dx 4 2
4cos x 4cos x 1 cot x A. 2 2
sin x 2sin x C B. C . 2 tan 2x C. 2 2
cos x 2cos x C . D. C 2 Lời giải Chọn D 1 1 1 2 x x x x tan d d d C . 4 2
4cos x 4cos x 1 2 2cos x 2 1 cos 2x 2 Ví dụ 1.6.3 cos x
Tìm nguyên hàm của hàm số f x 2 . 1 cos x A. 2
sin x 3tan x C B. 2
x 3tan x C . x x 3x
C. x 3tan C . D. tan C 2 2 2 Lời giải Chọn C cos x 2 3 3 x Ta có: dx 1 dx 1
dx x 3tan C . 1 cos x 1 cos x 2 x 2 2 cos 2 Ví dụ 1.6.4 Tính nguyên hàm 2 cot d x x .
A. 2cot x C
B. cot x x C . x
C. x cot x C .
D. cot x C 2 Lời giải Chọn B Ta có: 2 cot xdx 2
cot x dx 2 1 1 cot x
1 dx 1dx cot x x C Ví dụ 1.6.5 2
Biết F x là một nguyên hàm của f x 2x 3cos x và F
. Tính F x . 2 4 A. 2 3 B. 2 . C. 2 . D. 2 Lời giải Chọn A
Ta có F x 2x 3cosxdx 2
x 3sinx C 2 2 2
Theo giả thiết ta có F 3 C C 3 . 2 4 4 4 Vậy F x 2
x sin x F 2 3 3 3 .
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 25
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 1.7. Nguyên hàm có điều kiện Bài toán 01:
Gọi F x là một nguyên hàm của hàm số f x .... Tính F x biết F a b .
Bước 1: Dùng các phương pháp tính nguyên hàm để tìm được F ; x C .
Bước 2: Xử lý F a b bằng cách thay vào F ;
x C . Ta được F ;
a C b C ?
Bước 3: Khi đó ta được F x có cụ thể hằng số C . Ví dụ 1.7.1
Tìm nguyên hàm F x của hàm số f x sin x cos x thoả mãn F 2 . 2
A. F x cos x sin x 3
B. F x cos x sin x 1.
C. F x cos x sin x 1.
D. F x cos x sin x 3 Lời giải Chọn C
Có F x f xdx sin x cos xdx cos x sin x C Do F
cos sin C 2 1 C 2 C 1
Fx cosx sinx 1. 2 2 2 Ví dụ 1.7.2
Cho F x là một nguyên hàm của x
f x e 2x thỏa mãn F 3 0
. Tìm F x 2 1 5
A. F x x 2
e x
B. F x x 2
e x . 2 2 3 1
C. F x x 2
e x .
D. F x x 2
2e x 2 2 Lời giải Chọn A
Ta có F x x e x x 2 2
dx e x C 3 1 1
Theo bài ra ta có: F 0 1 C C F x x 2
e x . 2 2 2 Ví dụ 1.7.3
Gọi F x là một nguyên hàm của hàm số e x f x x
. Tính F x biết F 0 1. A. 1 e x F x x 2 B. 1 e x F x x 1. C. 1 e x F x x 2 . D. 1 e x F x x 1 Lời giải Chọn A u x du dx Đặt . x dv e dx v e x Do đó x x e d e e x x x x dx x e e x x C F ; x C . F 0 1 0
e C 1 C 2 . Vậy 1 e x F x x 2 .
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 26
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Bài toán 02:
Gọi F x là một nguyên hàm của hàm số f x .... Tính F c biết F a b .
Bước 1: Dùng các phương pháp tính nguyên hàm để tìm được F ; x C .
Bước 2: Xử lý F a b bằng cách thay vào F ;
x C . Ta được F ;
a C b C ?
Bước 3: Khi đó ta được F x có cụ thể hằng số C và tính F c .
Bên cạnh đó, ta có thể dùng cách “Tích phân” để xử lý bài toán:
Gọi F x là một nguyên hàm của hàm số f x .... Tính F c biết F a b . Lời giải
Ta có: F x f xdx c c
Xét a c , khi đó: f
xdx Fx c F c F a F c f x x F a a d a a Ví dụ 1.7.4
Biết F x là một nguyên hàm của 2 x f x
e và F 0 0. Giá trị của F ln3 bằng
A. F ln3 2
B. F ln3 6 . C. F ln3 8 . D. F ln3 4 Lời giải Chọn D 1 1 1 1 2x 2 x
0 0 2 x F x e x e C F C F x e d ; . 2 2 2 2 1 1 Khi đó F ln3 2ln3 e 4 . 2 2 Ví dụ 1.7.5 2
Biết F x là một nguyên hàm của hàm f x cos3x và F . Tính F . 2 3 9 3 2 3 2 3 2 3 6 A. B. . C. . D. 6 6 6 6 Lời giải Chọn C 2 cos d x x F
F F 2 cos d x x F 3 2 2 3 3 . 2 9 9 2 6 3 9 9 Vậy F 3 2 2 3 2 . 9 6 3 6
----------Hết----------
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 27
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
NGUYÊN HÀM – TÍCH PHÂN & ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN A. LÝ THUYẾT CHUNG. 1. Định nghĩa:
Cho hàm số f x xác định và liên tục trên đoạn a;b
và F x là một nguyên
hàm của f x trên đoạn a;b .
Khi đó hiệu số F b F a được gọi là tích phân từ a b. b b f x x F x
F b d
F a . a a
2. Ý nghĩa hình học: b
Nếu hàm số f x liên tục và không âm trên đoạn a;b
thì tích phân f xdx a
là diện tích S của hình thang cong giới hạn bởi đồ thị hàm số y f x , trục Ox
và hai đường thẳng x a; x b. b
Vậy diện tích hình thang cong: S f xdx . a 3. Tính chất. a 1
f xdx 0 (Tích phân có hai cận giống nhau thì bằng 0). a b b 2
f xdx
f xdx (Tích phân đảo cận thêm dấu trừ). a a b b 3
. f xdx
f xdx với . a a b b b 4
f x gxdx f xdx
gxdx. a a a b c b 5
Trong đoạn a; b
, tồn tại c a;b
thì f xdx f xdx
f xdx . a a c a a 6
Nếu f x là hàm chẵn f x f x thì f xdx 2 f xdx . a 0 a 7
Nếu f x là hàm lẻ f x f x thì f xdx 0 . a
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 28
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 B. CÁC DẠNG BÀI TẬP.
Dạng 2.1. Tích phân áp dụng tính chất & bảng nguyên hàm cơ bản
Áp dụng định nghĩa, tính chất và bảng công thức nguyên hàm cơ bản. a 1
f xdx 0 (Tích phân có hai cận giống nhau thì bằng 0). a b b 2
f xdx
f xdx (Tích phân đảo cận thêm dấu trừ). a a b b 3
. f xdx
f xdx với . a a b b b 4
f x gxdx f xdx
gxdx. a a a b c b 5
Trong đoạn a; b
, tồn tại c a;b
thì f xdx f xdx
f xdx . a a c a a 6
Nếu f x là hàm chẵn f x f x thì f xdx 2 f xdx . a 0 a 7
Nếu f x là hàm lẻ f x f x thì f xdx 0 . a Ví dụ 2.1.1
Khẳng định nào sau đây sai? 3 3 3 2 3 A. 2 f
xdx 2 f
xdx B. f
xdx f
xdx f xdx . 1 1 1 1 2 2 2 2 2 C. f
xdx f
xdx. D. f
xdx f
udu 1 1 1 1 Lời giải Chọn C 2 1 2 2 Ta có: f
xdx f
xdx nên f
xdx f
xdx sai. 1 2 1 1 Ví dụ 2.1.2 2 2 2
Biết f xdx 2 và gxdx 6 , khi đó f x
g xdx bằng 1 1 1 A. 8 B. 4 . C. 4 . D. 8 Lời giải Chọn B 2 2 2 Ta có:
f x gxdx f xdxgxdx 26 4 . 1 1 1 Ví dụ 2.1.3 2 4 4
Cho f xdx 1, f t t 4 d
. Tính f ydy 2 2 2
A. I 5 B. I 3 .
C. I 3. D. I 5 Lời giải Chọn D
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 29
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 4 4 4 4 Ta có:
f tdt
f xdx, f ydy
f xdx . 2 2 2 2 2 4 4 Khi đó:
f xdx f xdx
f xdx. 2 2 2 4 4 f x 4 dx f x 2 dx
f xdx 4 1 5
. Vậy f y y 5 d . 2 2 2 2 Ví dụ 2.1.4
Cho hàm số f x liên tục, có đạo hàm trên 1
; 2 , f
1 8; f 2 1 . Tích phân 2 f
xdx bằng 1 A. 1. B. 7.. C. 9 .. D. 9. Lời giải Chọn C 2 2 Ta có
f xdx f x f 2 f 1 1 8 9 ' . 1 1 Ví dụ 2.1.5 3
Cho f , g là hai hàm liên tục trên đoạn 1 ;3 thoả
f x3gxdx 10 , 1 3 3 2
f x gxdx 6 . Tính f x
g xdx . 1 1 A. 7 B. 6 C. 8 D. 9 Lời giải Chọn B 3
f x3gx 3 dx 10 f x 3
dx 3 gxdx 10 1 . 1 1 1 3 2
f x gx 3 dx 6 2 f x 3
dx gxdx 6 2 . 1 1 1 3 3
Đặt X f xdx , Y gxdx . 1 1
X 3Y 10 X 4 Từ
1 và 2 ta có hệ phương trình: . 2X Y 6 Y 2 3 3 3
Do đó ta được: f xdx 4 và gxdx 2. Vậy
f x gxdx 42 6 . 1 1 1
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 30
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.2. Tích phân từng phần
Kẻ bảng có dạng:
Tích phân có dạng udv , với u và v là 2 trong 4 loại log – đa – lượng - mũ.
Tính I udv bằng cách kẻ bảng:
Bước 1: Chọn u đặt vào cột “Đạo hàm”.
Bước 2: Chọn dv đặt vào cột “Nguyên hàm”.
Bước 3: Tính theo tính chất từng cột.
Bước 4: Ta có kết quả I udv . u v vdu. Quy tắc:
● Trong đó ta chọn u theo qui tắc: Nhất – log; Nhì – đa; Tam – mũ; Tứ – lượng.
● Còn dv là phần còn lại trong dấu .
● Dấu ở các mũi tên: mũi tên đầu tiên luôn luôn là dấu và đan xen dấu cho nhau. Ví dụ 2.2.1 e
Tính tích phân I xln xdx 1 2 1 1 2 2 2 1 A. e I B. I . C. e I . D. e I 4 2 2 4 Lời giải Chọn D 1 du dx e e u ln x 2 e 2 2 e 2 2 2 x 1 x e 1 e x e 1 Đặt x I ln x . dx d x x . 2 dv xdx x 2 x 2 2 2 2 4 4 v 0 0 0 0 2 Ví dụ 2.2.2 1
Biết rằng tích phân 2 + 1 ex I x dx = a + . b e a ;b , tích a.b bằng 0 A. 15 B. 1. C. 1. D. 20 Lời giải Chọn D
u 2x 1 du 2dx 1 1 1 a = 1 Đặt
I 2x +
1 ex 2 exdx =
2x 1ex =1+e . dv exdx v ex 0 0 b = 1 0 Vậy tích a.b =1.
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 31
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 2.2.3 1 1
Cho hàm số f x thỏa mãn x
1 f xdx 10 và 2 f
1 f 0 2. Tính f xdx . 0 0
A. I 1 B. I 8 C. I 12
D. I 8 Lời giải Chọn B u x 1 du dx 1 1 Đặt
. Khi đó I x
1 f x f xdx . dv f x dx v f x 0 0 1 1 1
Suy ra 10 2 f
1 f 0 f xdx f xdx 1 0 2 8
. Vậy f x x 8 d . 0 0 0 Ví dụ 2.2.4 1 1
Biết x cos 2xdx
asin2bcos2c với a,b,c . Khẳng định nào sau đây đúng ? 4 0
A. a b c 1
B. a b c 0.
C. 2a b c 1
D. a 2b c 1 Lời giải Chọn B 1 du dx u x
Đặt I x cos 2 d x x Đặt 1 . dv cos2 d x x v sin 2x 0 2 1 1 1 1 1 1 1 1 I x sin 2x sin 2 d x x
sin 2 cos2x 2sin2 cos2
1 a b c 0 . 2 2 2 4 4 0 0 0 Ví dụ 2.2.5 a
Tích phân I 3x 2 2 2 cos x dx
b với a,b . Tính S ab 4 0
A. S 1 B. S 4
C. S 5
D. S 10 Lời giải Chọn B 1 1 1 I
3x 21cos2xdx 3x2dx 3x2cos2xdx I I . 1 2 2 2 2 0 0 0 3 3 I 3x 2 dx 2 2 x 2x 2 . 1 2 2 0 0 d u 3dx u 3x 2 I
3x 2 cos 2x dx . Đặt . 2 1 d
v cos 2xdx v sin 2x 0 2 1 3 3 Khi đó I
3x 2 sin 2x sin 2xdx
0 cos2x 0 . 2 2 2 4 0 0 0 1 3 3 Vậy 2 2 I 2 . 2 2 4
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 32
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.3. Tích phân đổi biến loại 1 b
Tính tích phân J x. xdx a f x
Bước 1: Đặt t x, trong đó x là hàm số mà ta nhẩm được x.dx .
x a t a
Bước 2: Tính vi phân dt 'xdx và đổi cận .
x b t b
Bước 3: Biểu thị f xdx theo t và dt . b b
Bước 4: Khi đó J x. xdx f tdt . a f x a ① Nếu 2 2
a x đặt x asint hoặc x a cost ② a a Nếu 2 2
x a đặt x hoặc x sin t cos t ③ a x a x Nếu hoặc
thì đặt x acos2t a x a x
④ Nếu x ab x,a b đặt x a b a 2 sin t ⑤ Nếu 2 2
x a đặt x a tan t hoặc x a cost Ví dụ 2.3.1 1 2 x Tính tích phân I dx
bằng cách đặt x 2sint , t ; 2 2 2 0 4 x 3 3 A. B. . C. . D. 6 3 2 3 2 3 Lời giải Chọn B
Đặt x 2 sin t; t ;
dx 2cost dt . 2 2
x 0 t 0 Đổi cận : .
x 1 t 6 6 2 6 6 8sin t cost 3 2 I
dt 4sin t dt 2
1cos2tdt 2t sin2t 6 . 2 0 3 2 0 4 4 sin t 0 0 Ví dụ 2.3.2 3 2 Tính tích phân 2 2 x 1 x dx
bằng cách đặt x 2sint , t ; 2 2 2 2 1 3 3 1 3 A. B. . C. . D. 8 12 8 12 12 8 8 12 8 Lời giải
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 33
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Chọn D 2 x t
Đặt x sin t; t ; dx cos d t t . Đổi cận: 2 4 2 2 3 x t 2 3 3 2 2
I sin t 1 sin t cos d t t 4 3 3 3 1 1 3 1 1 1 3 2 2 2 sin t cos d t t sin 2 d t t
1cos4tdt t sin4t . 4 8 8 4 8 12 8 4 4 4 4 Ví dụ 2.3.3 2 Khi tính 2 I 4 x dx
, bằng phép đặt x 2sint thì được 0 2 2 2 2 A. 2
1cos2tdt B. cos2tdt . C. 2 4 cos t dt . D. 2 2 cos t dt 0 0 0 0 Lời giải Chọn A
Đặt x 2sint dx 2cos d t t
Đổi cận: x 0 t 0 ; x 2 t 2 2 2 Khi đó 2 2 I 4 4 sin t.2cos d t t 4cos d t t . 0 0 Ví dụ 2.3.4 3 a a Giá trị của 2 9 x dx
trong đó a, b và là phân số tối giản. Tính giá trị b b 0
của biểu thức T ab .
A. T 35 B. T 24 .
C. T 12 .
D. T 36 Lời giải Chọn D
x 0 t 0
Đặt x 3sint dx 3cos d t t . Đổi cận: .
x 3 t 2 2 I 9
3sint2 3.costdt 0 2 2 1 cos 2t 2 9 9 1 9 2 2 9 cos d t t 9. dt
1cos2tdt t sin2t 2 2 2 2 4 0 0 0 0
Vậy T 9.4 36 .
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 34
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.4. Tích phân đổi biến loại 2 b
Tính tích phân J x. xdx a f x
Bước 1: Đặt t x, trong đó x là hàm số mà ta nhẩm được x.dx .
x a t a
Bước 2: Tính vi phân dt 'xdx và đổi cận .
x b t b
Bước 3: Biểu thị f xdx theo t và dt . b b
Bước 4: Khi đó J x. xdx f tdt . a f x a Ví dụ 2.4.1 21 dx Cho
aln3 bln5 c ln 7
, với a,b,c là các số hữu tỉ. Tính S a b c . 5 x x 4 1 1 3 1 A. B. . C. . D. 2 2 2 4 Lời giải Chọn A
x 5 t 3
Đặt t x 4 2t dt dx . Với ;
x 21 t 5 21 dx 5 dt 1 Ta có 2
ln t 2 ln t 1 1 1
2 5 ln3 ln5 ln7 . 2 t 4 3 2 2 2 2 5 x x 4 3 1 1 1 1
Khi đó a ; b ; c S a b c 2 2 2 2 Ví dụ 2.4.2 2 Tính 2
I 2x x 1dx bằng cách đặt 2
u x 1, mệnh đề nào dưới đây đúng? 1 3 2 1 3 2 A. I u du B. I u du . C. I 2 u du . D. I u du 2 0 1 0 1 Lời giải Chọn A 3 Đặt 2
u x 1 du 2 d
x x . Đổi cận x 1 u 0 ; x 2 u 3. Nên I u du 0 Ví dụ 2.4.3 e ln x Biết
dx a b 2
với a,b là các số hữu tỷ. Tính S a b. 1 x 1 ln x 1 3 2
A. S 1 B. S . C. S . D. S 2 4 3 Lời giải Chọn D
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 35
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 dx
x 1 t 1 Đặt 2
1 ln x t ln x t 1
2tdt . Đổi cận x
x e t 2 e ln t x 2 2 2 2 3 1 t 4 2 Vậy dx 2 d t t 2
2t 1dt 2 t 2 x 1 x t 3 3 3 1 ln 1 1 1 4 2 2
Suy ra a ; b S a b 3 3 3 Ví dụ 2.4.4 2 2 Xét tích phân .ex I x dx
. Sử dụng phương pháp đổi biến số với 2
u x , tích phân I 1
được biến đổi thành dạng nào sau đây: 2 2 1 2 1 2 A. 2 eu I du B. eu I du . C. eu I du . D. 2 eu I du 2 2 1 1 1 1 Lời giải Chọn C Đặt 2
u x du 1 2 d x x d
x x du . Với x 1 u 1 và x 2 u 2 . 2 2 1 Khi đó eu I du . 2 1 Ví dụ 2.4.5 4 2 1 x f x
Cho hàm số f x liên tục trên và các tích phân f
tanxdx 4 và dx 2 2x 1 0 0 1
, tính tích phân I f xdx. 0 A. 2 B. 6 . C. 3 . D. 1 Lời giải Chọn B 4 4 f tan x Xét I f tanx dx 2 1 tan x dx . 2 1 tan x 0 0
x 0 u 0
Đặt u tan x du 2
1 tan xdx . Khi .
x u 1 4 1 f u 1 f x 1 f x Nên I du dx dx 4 . 2 2 2 1 u 1 x 1 x 0 0 0 1 x f x 1 2 2 x 1 1 f x 1 1 f x Mặt khác dx
dx f x dx dx . 2 2 2 x 1 x 1 1 x 0 0 0 0 1 1 Do đó 2 f
xdx4 f
xdx 6 . 0 0
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 36
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.5. Tích phân kết hợp đổi biến & từng phần
Trường hợp 1: Từng phần – Đổi biến: b b b Tính I f
xgxdx, áp dụng “Từng phần” ta được I hx p xdx. a a a b
Lúc này ta áp dụng “Đổi biến” để tính p xdx . a
Trường hợp 2: Đổi biến – Từng phần:
tub b Tính I f
xgxdx, áp dụng “Đổi biến” ta được I k
xpxdx. a
tua
tub
Lúc này ta áp dụng “Từng phần” để tính k
xpxdx.
tua Ví dụ 2.5.1 2 Cho tích phân 2 I x.sin d x x a b
a, b , Mệnh đề nào sau đây đúng? 0 a a A. 3 B. 2 a b 4 . C. 1
;0 D. ab 6 b b Lời giải Chọn C
x 0 t 0 Đặt x t 2
x t dx 2 d t t . Đổi cận: 2 x t 2 u 2t d u 4 d t t 2
I 2t sint dt , đặt . d v sin d t t v cost 0 u 4t du 4dt 2 I 2
t cost 4t cos d t t , đặt 1 1 . 0 dv cos d t t v sin t 0 1 1 a 2 2 I 2
t cost 4t sint 4sin d t t 2 2 2
4cost 2 8 . 0 0 0 b 8 0 a
Do đó a 2; b 8 1 ;0. b Ví dụ 2.5.2 4
Biết I x ln
2x 9dx aln5bln3c với a,b,c là các số thực. Tính T abc là 0
A. T 11. B. T 9.
C. T 10.
D. T 8. Lời giải Chọn D 1
x 0 t 9 Đặt 2
x 9 t 2 d x x dt d
x x dt . Đổi cận: 2
x 4 t 25 25 u x 1 du dx
I . ln t.dt , đặt: 1 . 2 d v dx v tan x 9 2 cos x
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 37
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 25 1 1 25 1
I . ln t.dt
t.lnt t
25ln25 259ln99 25ln59ln38 2 2 9 2 9 a 25 b 9
T a b c 25 9 8 8 . c 8 Ví dụ 2.5.3 e e cos a s 1 in 1
Biết I cos ln x dx
với a,b là các số tự nhiên. Tính a b b 1 A. 7 B. 3 C. 5 D. 13 Lời giải Chọn B dx
x 1 t 0
Đặt t ln x dt d t
x e dt . Đổi cận: x
x e t 1 1 t t u e du e dt t
I e cos t dt , đặt . d
v costdt v sint 0 1 t t 1 u e du e dt t I e sint t e sintdt , đặt . 0 d v sin d t t v cost 0 J 1 1 1 1 t cos t cos d .co 1s1.cos0 t cos d 1 .cos 1 t J e t e t t e e t t e
e costdt 0 0 0 0 1 1 e t t co 1s sin 1 1
I e sint 1 .eco 1
s e cost dt I
a b 3 0 2 0 Ví dụ 2.5.4 2
Cho hàm số f x liên tục, có đạo hàm trên , f 2 16 và f
xdx 4. Tính 0 4 x H xf dx bằng 2 0 A. 144 B. 12 C. 56 D. 112 Lời giải Chọn C u x d u dx Đặt . d x d x v f x v f 2 2 4 x d x x H xf x xf f dx . f I . 2 2 4 4 2 4 2 1 0 0 0 4 x x 0 t 0 I f dx . Đặt x 1 t dt dx . Đổi cận: . 1 2 2 2
x 4 t 2 0 2 2
I 2 f t dt 2 f x dx 2 4 . 8 . 1 0 0 4 Vậy x H xf dx416.856. 2 0
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 38
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.6. Tích phân chứa trị tuyệt đối Cách 1:
Cho f x 0 tìm nghiệm a;b
giả sử các nghiệm đó là x ; x ;...x ; a b 1 2 n x x x 1 2 3 b Khi đó I f
x dx f
x dx f
x dx ... f x dx a x x x 1 2 n x x x 1 I f x 2 b dx f x 3 dx f
xdx ... f xdx a x x x 1 2 n
Tính mỗi tích phân thành phần Cách 2:
Cho f x 0 tìm nghiệm a;b .
Xét dấu f x trên a;b . A khi A 0 b
Áp dụng A
để phá trị tuyệt đối trong ... . A khi A 0 a
Tính mỗi tích phân thành phần Ví dụ 2.6.1 2
Tính tích phân I x 1dx ta được kết quả : 0 A. 1 B. 2 . C. 3 D. 4 Lời giải Chọn A Cách 1:
Cho x 1 0 x 1 ( thỏa mãn) 1 2 1 2 2 2 x x
Khi đó : I x
1 dx x 1 dx x x = 1 2 2 0 1 0 1 Cách 2:
Cho x 1 0 x 1 (thỏa mãn) 2 1 2
Khí đó I x 1dx x 1dx x 1dx 0 0 1 1 2 1 2 2 x x 1 1 x 2
1 dx x
1dx x x 1 1 1 2 2 2 2 0 1 0 1 Ví dụ 2.6.2 1 a Tính tích phân 3 2 I
x x x 1 dx
ta được kết quả I , khi đó tổng a b là: b 1 A. 7 B. 3 . C. 5 D. 9 Lời giải Chọn A
Do x x x x x 2 3 2 1 1 1 0, x 1 ;1
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 39
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 1 1 4 3 2 x x x 4
Khi đó I 3 2
x x x 1 dx
x a 4,b 3 a b 7 4 3 2 3 1 1 Ví dụ 2.6.3 3 1
x 3x 2 Tích phân I dx có giá trị là: x 1 2 7 17 7 17
A. I B. I C. I D. I 6 6 6 6 Lời giải Chọn C 2 Ta có: 3
x 3x 2 0 x
1 x 2 0 x 1 x 2 . f x 1 1 3 1 x 3x 2 I dx 1 1 7 2 x x 2 3 2 dx
x x 2x . x 1 3 2 6 2 2 2 Ví dụ 2.6.4 0 2 x x 2 Tính tích phân I dx
ta được kết quả I a bln2 c ln3(với a,b,c là các x 1 2
số nguyên). Khi đó giá trị của biểu thức 3
T 2a 3b 4c là: A. T 20 B. T 3
C. T 22
D. T 6 Lời giải Chọn C 2 x x 2
x 1x2 x 1 Cho 0 0 , do x 2 ;0 nên x 1 x 1 x 1 x 2 1 2 0 2
x x 2
x x 2
Khi đó I dx dx x 1 x 1 2 1 1 0 2 2 x dx x dx x 1 x 1 2 1 1 0 2 2 x x
2ln x 1
2ln x 1 1 4ln22ln3 a 1,b 4,c 2 2 2 2 1 3
T 2a 3b 4c 22
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 40
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.7. Tích phân dựa vào đồ thị
Áp dụng ý nghĩa hình học: b
Nếu hàm số f x liên tục trên đoạn a;b
thì tích phân f xdx
là diện tích S của hình a
thang cong giới hạn bởi đồ thị hàm số y f x , trục Ox và hai đường thẳng x a; x b. Ví dụ 2.7.1
Cho hàm số y f x liên tục trên 0; 4
và có đồ thị như hình 4
bên. Tích phân f xdx bằng 0 A. 1 B. 2 . C. 3 D. 4 Lời giải Chọn B 4 2 4 Ta có: f
xdx f
xdx f
xdx S S . ABCO CDE 0 0 2 2 2 .
Diện tích hình tam giác CDE là: S 2 CDE 2 2.1 2
Diện tích hình thang ABCO là: S 3. ABCO 2 4 Vậy f
xdx 32 1 0 Ví dụ 2.7.2
Cho hàm số y f x liên tục trên 3 ;5 và có đồ thị như
hình bên (phần cong của đồ thị là một phần của Parabol 3 2
y ax bx c ). Tích phân f
xdx bằng 2 1 97 A. B. 2 6 C. 1 D. 6 Lời giải Chọn D 3 0 1 3 4 97
Dựa vào đồ thị hàm số: f
xdx x 4 dx
4xdx 2
4x x dx . 3 6 2 2 0 1 Ví dụ 2.7.3
Cho hàm số y f x liên tục trên 2 ; 2
và có đồ thị đối xứng qua gốc tọa độ như 0 2 hình bên. Biết f
xdx 2. Tích phân f xdx bằng 2 0 A. 2 . B. 0. C. 3 D. 4 Lời giải Chọn A
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 41
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Vì đồ thị hàm số y f x đối xứng qua gốc tọa độ nên hàm số y f x là hàm số lẻ. 2
Áp dụng tính chất hàm lẻ, ta có f
xdx 0. 2 2 0 2 2 Mà f
xdx f
xdx f
xdx 0. Suy ra f
xdx 2 . 2 2 0 0 Ví dụ 2.7.4
Cho hàm số y f x có đạo hàm liên tục trên 1 ; 2. Đồ thị của
hàm số y f x được cho như hình bên. Diện tích các hình phẳng 5 8
K , H lần lượt là
và . Biết f 19 1 , tính f 2. 12 3 12 A. f 2 2 . B. f 2 2 . 3 3 C. f 11 2 .
D. f 2 3. 6 Lời giải Chọn A 2 0 2 5 8 9
Dựa vào đồ thị ta thấy: f
xdx f
xdx f
xdx . 12 3 4 1 1 0 2 2 19 Mặt khác:
f xdx f x f 2 f 1 f 2 f 9 19 2 2 . 1 12 4 12 3 1 Ví dụ 2.7.5
Cho hàm số y f x có đạo hàm liên tục trên và có đồ thị như 1
hình bên. Đặt K . x f
x.fxdx, khi đó K thuộc khoảng nào 0 sau đây? 3 3 2 2 A. 3 ; 2. B. 2 ; . C. ; . D. ; 0 . 2 2 3 3 Lời giải Chọn C d u dx u x Đặt v f
x fx 2 f x . d . dx v 2 1 2 1 1 1 x f x 1 1 1 Khi đó K . x f
x.fx 2 dx f x 2 dx f
xd .x 2 2 2 2 0 0 0 0 Từ đồ thị, ta thấy: 2 2 2 1 1 1 f x 2 x 7 1 f x 2 ● f x 2 x, x 0;1 dx dx K dx . 2 2 6 2 2 3 0 0 0 2 2 1 1 1 f x 1 f x 3 ● f x 2, x 0;1
dx 2dx 2 K dx . 2 2 2 2 0 0 0
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 42
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.8. Tích phân hàm chẵn lẻ Định nghĩa:
Cho hàm số f x xác định trên miền D . x
D x D
Hàm số f x được gọi là hàm số chẵn nếu thỏa . x D : f x f x x
D x D
Hàm số f x được gọi là hàm số lẻ nếu thỏa . x D : f x f x Khi đó, trong dấu : a f x a dx 2 f xdx Nếu hàm
f x CHẴN thì, a 0 . a f x 1 a dx f x x x d 1 c 2 a 0 a
Nếu hàm f x LẺ thì, f
xdx 0 a Ví dụ 2.8.1 2
Cho y f x là hàm số chẵn, liên tục trên 6 ;6 . Biết rằng f
xdx 8; 1 3 6 f 2
xdx 3. Giá trị của I f
xdx là 1 1
A. I 5 B. I 2
C. I 14
D. I 11 Lời giải Chọn C 3 3
Ta có y f x là hàm số chẵn, suy ra f 2
x f 2x f 2
xdx f
2xdx 3 1 1 3 1
x 1 t 2
Xét I f 2x dx
, đặt t 2x dt 2dx dt dx . Đổi cận: ; . 1 2
x 3 t 6 1 6 6 6 6 1 1
I f t . dt
f t dt 3 f t dt 6 f
xdx 6 . 1 2 2 2 2 2 2 6 2 6 Vậy I f
xdx f
xdx f
xdx 86 14. 1 1 2 Ví dụ 2.8.2 2 2 f x
Hàm số f x là hàm số chẵn liên tục trên và f
xdx 10 . Tính I dx . 2x 1 0 2 10
A. I 10 B. I
C. I 20
D. I 5 3 Lời giải Chọn A x 2 t 2
Đặt t x dt d
x. Đổi cận: .
x 2 t 2
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 43
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 2 f t 2 2t 2 2x I dt f t t f x x x d t d 2t 1 2 1 2 1 2 2 2 2 f x 2 2x 2 0 2 0 2I dx f x x f
xdx f
xdx f
xdx f
xdx10 x x d 2 1 2 1 2 2 2 2 0 2
Mặt khác do f x là hàm số chẵn nên f x f x . 0 Xét J f
xdx, đặt t x dt d x 2 2 2 2
J f t dt f
xdx f
xdx 10 2I 20 I 10. 0 0 0 Ví dụ 2.8.3 0
Cho hàm số y f x là hàm lẻ và liên tục trên 4 ; 4 biết f
xdx 2 và 2 2 4 f 2
xdx 4 . Tính I f xdx. 1 0 A. I 10 B. I 6
C. I 6
D. I 10 Lời giải Chọn B 0 x 2 t 2 Xét f
xdx 2; đặt x t dx d
t ; đổi cận:
x 0 t 0 2 0 0 2 2 2 f
xdx f
tdt f
tdt f
tdt 2 f
xdx 2. 2 2 0 0 0
Do hàm số y f x là hàm số lẻ nên f 2
x f 2x . 2 2 2 f 2
xdx f
2xdx f 2xdx 4 . 1 1 1 2
x 1 t 2
Xét f 2xdx ; đặt 2x 1
t dx dt ; đổi cận: 2
x 2 t 4 1 2 4 4 4 f x 1 2 dx
f tdt 4
f tdt 8
f xdx 8 . 2 1 2 2 2 4 2 4 I f
xdx f
xdx f
xdx 28 6 . 0 0 2
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 44
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.9. Tích phân hàm cho nhiều công thức Bài toán 1: g x khi x b c
Cho hàm số f x
liên tục trên D . Tính J f xdx. h
x khi x b a Xét b ; a c .
Bước 1. Kiểm tra hàm số f x có liên tục tại x b ?
Tức là kiểm tra lim f x lim f x f b lim gx lim hx f b x b x b x b xb c b c
Bước 2. Tách cận: J f
xdx g
xdx h xdx. a a b I I 1 2
Bước 3. Tính các tích phân I ; I bằng các phương pháp đã học. 1 2 Bài toán 2: g x; m khi x b c
Cho hàm số f x
liên tục trên D . Tính J f xdx. h
x; m khi x b a Xét b ; a c .
Bước 1. Kiểm tra hàm số f x có liên tục tại x b ? Tức là kiểm tra:
lim f x lim f x f b lim g x; m m li
h x; m f b xb xb x b x b c b c
Bước 2. Tách cận: J f
xdx g
xdx h xdx. a a b I I 1 2
Bước 3. Tính các tích phân I ; I bằng các phương pháp đã học. 1 2 Ví dụ 2.9.1 x khi 0 x 2
Cho hàm số f x 2 3 1
. Tính f xdx 4
x khi 1 x 2 0 7 5 3 A. B. 1 C. D. 2 2 2 Lời giải Chọn A lim f
x lim4 x 3 Ta có x 1 x 1 , và f 1 3 . lim f x lim 2 3x 3 x 1 x 1
Vì hàm số đã cho liên tục trên
nên liên tục tại x 1.
Suy ra lim f x lim f x f . 1 x 1 x 1 2 1 2 1 2 2 x 1 7 Khi đó f x 2
dx 3x dx 4x 3 dx x
4x 1 8 2 4 2 2 2 0 0 1 0 1
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 45
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 2.9.2 2x khi x 0 1
Cho số thực a và hàm số f x liên tục trên . Tính f xdx a 2
x x khi x 0 1 a 2a a 2a A. 1. B. 1. C. 1. D. 1. 6 3 6 3 Lời giải Chọn A lim f
x lima 2 x x 0 Ta có x0 x0 , và f 0 0. lim f
x lim2x 0 x0 x0
Vì hàm số đã cho liên tục trên
nên liên tục tại x 0 . 1 0 0 Khi đó f
xdx f
xdx f xdx 1 1 0 1 0 1 2 3 0 x x 1 a 2 d x x a 2
x x dx 2 x a 1 a 1 . 1 2 3 6 6 1 0 0 Ví dụ 2.9.3
ex m khi x 0 1
Cho hàm số f x liên tục trên và f
xdx e
a b 3 c , 2 2
x 3 x khi x 0 1
a,b,cQ. Tổng ab3c bằng A. 15 B. 10 C. 19 D. 17 Lời giải Chọn C lim f
x limex m m 1 Ta có x 0 x 0
, và f 0 m 1. lim f x lim x x x x 2 2 3 0 0 0
Vì hàm số đã cho liên tục trên
nên liên tục tại x 0 .
Suy ra lim f x lim f x f
hay m1 0 m 1 . 0 x0 x0 1 0 1 Khi đó 2 d 2 3 d ex f x x x x x 1dx 1 1 0 0 3 d 3 1 2 2 ex x x 1dx 1 0 2 22 = 3 0 3 ex x x x1 22 2 2 e 2 3
a 1, b 2, c . 0 3 3 3 1
Vậy tổng a b 3c 1 9.
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 46
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.10. Tích phân liên quan max – min b b
Bài toán: Tính I min
f x;gxdx hoặc I max
f x;gxdx . a a b Ta xét I min
f x;gxdx: a
Bước 1. Giải phương trình f x gx x ; a b
thì nhận nghiệm đó.
Giả sử ta được x m ; a b .
Bước 2. Xét hiệu f x gx, giả sử:
● Trên a; m : f
x gx 0 minf x;gx gx.
● Trên m; b : f
x gx 0 minf x;gx f x . b m b
Bước 3. Khi đó I min
f x;gxdx g
xdx f xdx. a a m b Khi đó I max
f x;gxdx ta áp dụng tương tự. a Ví dụ 2.10.1 3
Tính tích phân I max 3 2 x ; 4x 3 x dx 0 117 275 A. I B. I
C. I 19
D. I 27 2 12 Lời giải Chọn C x 0 Xét phương trình 3 2 3 2
x 4x 3x x 4x 3x 0
x 1; x 3 Trên 3 ; x
2x x max 3 2 x ; x 3 0 1 4 3 0 4 3x x Trên 3 2
; x ( x x) max 3 2 x ; x 2 1 3 4 3 0 4
3x 4x 3x 1 3 275 Vậy 3
I x dx 2
4x 3xdx . 12 0 1 Ví dụ 2.10.2 3 Tính tích phân min ex;ex I dx 1 2 2 2 2 A. I 2 B. I 2
C. I 2 D. I e e e e Lời giải Chọn C 1 Xét phương trình ex x x x e e
e 1 x 0 x e Trên 1; 0 x x 0 min
x; x x e e e e e Trên 1 ;3 x x 0 min
x; x x e e e e e
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 47
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 0 3 2 Vậy ex d x I
x e dx 2 . e 1 0 Ví dụ 2.10.3 2
Biết rằng I minsinx; cos
x dx a b 2 ; a b
. Tính Sab 0 A. 3 B. 5 C. 7 D. 8 Lời giải Chọn C
Xét phương trình sinx cos x 0 sin x 0 x 4 4 Trên 0;
sinx cos x 0 min sinx;cos x sin x 4 Trên 0;
sinx cos x 0 min sinx;cos x cos x 4 4 2 a 2
Vậy I s inx dx cos x dx 2 2 S 3 . b 1 0 4 Ví dụ 2.10.4 x
Xét hàm số F x f
tdt trong đó hàm số y f t có 2
đồ thị như hình vẽ bên. Trong các giá trị dưới đây, giá trị nào là lớn nhất? A. F 1 B. F 2
C. F 3
D. F 0 Lời giải Chọn B x
Ta có Fx f
tdt f x . 2 Xét trên đoạn 0; 3
, ta thấy Fx 0 f x 0 x 2.
Dựa vào đồ thị, ta thấy trên 0; 2
hàm số F x đồng biến nên F 0 F 2 .
Dựa vào đồ thị, ta thấy trên 2;3
hàm số F x nghịch biến nên F 3 F 2 .
Vậy F 2 là giá trị lớn nhất.
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 48
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.11. Tích phân hàm “ẩn”
2.11.1. Dùng phương pháp đổi biến b b b b
Dạng 1: Cho u
x.f u
x dx
, tính f xdx
hoặc f xdx , tính u
x.f u
x dx . a a a a
Đối với loại bài tập này chúng ta sẽ đổi biến t ux b b b Lưu ý : f
tdt f
xdx f udu a a a b
Dạng 2: Tính f xdx
, biết f x thỏa: .
A f x .
B u . f u .
C f a b x g x. a
Đối với loại bài tập này, trước khi lấy tích phân hai về ta cần chú ý rằng :
Trong đề bài thường sẽ bị khuyết một trong các hệ số A, , B C . b b
Nếu f x liên tục trên a;b thì f
abxdx f xdx a a ua a b b 1 Với thì f
xdx g xdx. u b b
A B C a a ua b b b 1 Với thì f
xdx g xdx. u b a
A B C a a Ví dụ 2.11.1 4 2 Cho f
xdx 16 . Tính f 2xdx 0 0 A. 16 B. 4 C. 32 D. 8 Lời giải Chọn D Đặt 2x 1
t dx dt . Khi x 0 thì t 0 ; khi x 2 thì t 4 . 2 2 4 1 4 1 1 Do đó f
2xdx f
tdt f
xdx 16 . 8. 2 2 2 0 0 0 Ví dụ 2.11.2 1 2
Cho f là hàm số liên tục thỏa f
xdx 7 . Tính I cos .xf sinxdx . 0 0 A. 6 B. 36 C. 2 D. 7 Lời giải Chọn D
Đặt t sin x dt cos d
x x . Đổi cận x 0 t 0 , x t 1. 2 2 1 1 Ta có I cos . x f
sinxdx f
tdt f
xdx 7. 0 0 0
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 49
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 2.11.3 6 1
Cho hàm số f x liên tục trên 0;1
thỏa f x 2 6x f 3 x
. Tính f xdx 3x 1 0 A. 2 B. 4 C. 1 D. 6 Lời giải Chọn B
Cách 1: (Dùng công thức) 6 6
Biến đổi f x 2 6x f 3 x f x 2 2 3 . x . f 3 x
với A 1, B 2 . 3x 1 3x 1 1 1 1 6
Áp dụng công thức ta có: f
xdx dx 4 . 1 2 0 0 3x 1
Cách 2: (Biến đổi) 6 1 1 1 1 Từ f x 2 6x f 3 x f x 2 dx 2 3x f
3xdx 6 dx 3x 1 0 0 0 3x 1
x 0 u 0 Đặt 3 2
u x du 3x dx ; Với .
x 1 u 1 1 1 1 Khi đó 2 3x f
3xdx f udu f xdxthay vào *, 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 Ta được: f
xdx2 f
xdx 6 dx f
xdx 6 dx 4 . 0 0 0 3x 1 0 0 3x 1 Ví dụ 2.11.4 2
Cho hàm số f x liên tục trên 0; 2
và thỏa f x f 2 x 2x. Tính I f xdx . 0 1 4 A. I 4 B. I
C. I
D. I 2 2 3 Lời giải Chọn D
Cách 1: (Dùng công thức) 2 2 2 2 1 x
Với f x f 2 x 2x ta có A 1; B 1 I f xdx 2x dx 2 11 2 0 0 0
Cách 2: (Biến đổi) 2 2 2
Từ f x f 2 x 2x f
xdx f
2xdx 2xdx 4 (*) 0 0 0
x 0 u 2
Đặt u 2 x du dx ; Với .
x 2 u 0 2 2 2 Suy ra f
2xdx f
udu f xdx . 0 0 0 2 2
Thay vào (*), ta được 2 f
xdx 4 f
xdx 2. 0 0
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 50
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
2.11.2. Dùng phương pháp từng phần
Xuất phát từ đạo hàm hàm số tích, ta có: u
x.vx u
x.vxvx.ux
Lấy tích phân hai vế ta được: b u x b
.v x dx u
x.vxvx.uxdx a a b b b
u x d vx uxvx v
xdux a a a b b b Hay u
x.vxdx uxvx v
x.uxdx a a a Ví dụ 2.11.5
Cho hai hàm số liên tục f và g có nguyên hàm lần lượt là F và G trên đoạn 1 ; 2 . 2 67 2 Biết F
1 1, F 2 4 , G 3 1
, G2 2 và f xGxdx
. Tính F x gxdx 2 12 1 1 11 145 11 145 A. B. C. D. 12 12 12 12 Lời giải Chọn A
u F x du
f xdx Đặt dv g xdx v G x 2 2
F x g xdx
F 2G2 F 1 G 1 f
xGxdx 1 1 3 67
F xGx 2 2 f
xGxdx 4 2.1. 11 . 1 2 12 12 1 Ví dụ 2.11.6 5
Cho hàm số y f x có đạo hàm liên tục trên 0;5
và f 5 10 , xf
xdx 30. 0 5
Tính f xdx . 0 A. 20 B. 30 C. 20 D. 70 Lời giải Chọn A u x d u dx Đặt dv f xdx v f x 5 . x f
xdx .xf x 5 5 f xdx 0 0 0 5
30 5 f 5 5 f
xdx f
xdx 5f 530 20 . 0 0
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 51
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Tổng kết phương pháp tính tích phân hàm “ẩn”
2.11.1. Dùng phương pháp đổi biến b b b b
Dạng 1: Cho u
x.f u
x dx
, tính f xdx
hoặc f xdx , tính u
x.f u
x dx . a a a a
Đối với loại bài tập này chúng ta sẽ đổi biến t ux b b b Lưu ý : f
tdt f
xdx f udu a a a b
Dạng 2: Tính f xdx
, biết f x thỏa: .
A f x .
B u . f u .
C f a b x g x. a
Đối với loại bài tập này, trước khi lấy tích phân hai về ta cần chú ý rằng :
Trong đề bài thường sẽ bị khuyết một trong các hệ số A, , B C . b b
Nếu f x liên tục trên a;b thì f
abxdx f xdx a a ua a b b 1 Với thì f
xdx g xdx. u b b
A B C a a ua b b b 1 Với thì f
xdx g xdx. u b a
A B C a a
2.11.2. Dùng phương pháp từng phần
Xuất phát từ đạo hàm hàm số tích, ta có: u
x.vx u
x.vxvx.ux
Lấy tích phân hai vế ta được: b u x b
.v x dx u
x.vxvx.uxdx a a b b b
u x d vx uxvx v
xdux a a a b b b Hay u
x.vxdx uxvx v
x.uxdx a a a
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 52
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.12. Tích phân liên quan phương trình vi phân
2.12.1. Biểu thức đạo hàm
ux. f x ux f x
(1) . ux f x ux f x hx (2). h x 2 f x
Phương pháp giải: u
uv v u
Áp dụng các công thức: uv u v v u và 2 v v
(1). ux f x ux f x h x u
x f x h
x ux f x h xdx
ux f x ux f x u x u x (2). h x h x h x dx 2 f x f x f x Ví dụ 2.12.1
Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên đoạn 0; 2
thỏa mãn f 0 3 và
x fx f x 2 2 3 2
4x 3x . Tính f 2 bằng 9 1 1 A. 1 B. C. D. 7 5 7 Lời giải Chọn B
Ta có: x f x f x 2
x x x f x 2 2 3 2 4 3 2 3
4x 3x
Lấy nguyên hàm 2 vế ta được: x f x 2 x x 2 3 2 3 4 3
dx 2x x C
Do f 0 3 3 f 0 C C 9
Thay x f f 9 2 7 2 8 8 9 2 . 7 Ví dụ 2.12.2
Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên đoạn 1 ; 4
thỏa mãn f 1 2 và f x . x f x 4 2
3x 4x . Tính giá trị f 4 A. 2 B. 196 C. 48 D. 193 Lời giải Chọn B f x . x f x .
x f x f x
Ta có f x . x f x 4 2 2
3x 4x 3x 4 2 3 x 4 (*). 2 x 2 x .
x f x f x f x Mặt khác 2 x x f x
Lấy nguyên hàm 2 vế của (*) ta có: 3
x 4x C x f 1 Do f 1 2 1
4 C C 1
f x 4 2
x 4x x . Khi đó f 4 1 96. 1
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 53
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 2.12.3
Cho hàm số y f x liên tục trên đoạn 0; . Biết rằng 3 3
f x.cos x f x.s inx 1, x 0;
và f (0) 1. Tính tích phân I f xdx 3 0 3 1 3 1 1 1 A. I B. I C. I D. I 2 2 2 2 3 Lời giải Chọn A f x x f x x f x
f x .cos x f x .cos .sin 1 1 .s inx 1 2 2 2 cos x cos x cos x cos x f x
Lấy nguyên hàm 2 vế ta được:
tan x C . Theo giả thiết f 0 1 C 1 cos x 3 3 3 3 1
Khi đó I f xdx tanx
1 cosx dx sinx cosxdx cos x sinx 3 0 2 0 0 0 Ví dụ 2.12.4
Cho hàm số y f x liên tục và có đạo hàm tại mọi x 0
; , đồng thời thỏa mãn 2 x
hệ thức f x tan .
x f x . Biết rằng 3 f f a 3 b ln 3 trong đó 3 cos x 3 6 a,b
. Tính giá trị của biểu thức P a b 14 4 7 2 A. P B. P C. P
D. P 9 9 9 9 Lời giải Chọn A x x x f x tan .
x f x cos .
x f x sin .
x f x sin . x f x 2 3 cos x 2 cos x cos x x
Lấy nguyên hàm 2 vế ta được: sin . x f x dx 2 cos x u x d u dx x Đặt dx sin . x f x
dx x tan x tan xdx 2 d v v tan x cos x 2 cos x sin .
x f x x tan x ln cos x 3 f f 3 6 1 3 5 3 Do đó 3 ln ln ln 3 2 3 2 6 3 2 18 5 5 3 a 4 Suy ra 3 f f ln 3
9 a b . 3 6 9 9 b 1
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 54
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
2.12.2. Biểu thức tổng hiệu
(1) . f x f x hx
(2). f x f x hx
Phương pháp giải:
(1). Biến đổi: ex x x f x f x h x f x e
f x e .hx x x x x e f x e h x e
f x e h xdx
(2). Biến đổi: ex x x f x f x h x f x e
f x e .hx x x x x e f x e h x e
f x e h xdx Ví dụ 2.12.5
Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên đoạn 0; 2
thỏa mãn f x f x x 1.
Biết f 0 9. Khẳng định nào sau đây là đúng? A. f 2 2 9e B. f 2 2 9 e C. f 2 2 2 e D. f 2 2 1 9e Lời giải Chọn A
Ta có: 1 x . x . x f x f x x e f x
e f x e x 1 x . x 1 ex . x e f x e x
f x e x 1dx u x 1 d u dx Đặt x e x
x x e e x x e C x x 1d 1 x xd 2 x d
v e dx v e x 2 x e C
Do đó ex . f x x 2 x
e C f x x e x 2 x e 9 9
Lại có f 0 2
C 7 C 9 f x f . x 2 2 e e Ví dụ 2.12.6
Cho hàm số f x có đạo hàm và liên tục trên . Biết rằng f 0 3 và
f x f x 2x 1. Giá trị của f 1 thuộc đoạn A. 0; 2 B. 4; 6 C. 2; 4 D. 6;8 Lời giải Chọn D
Ta có : 2 1 x x . x f x f x x e f x e
f x e 2x 1 Mặt khác x . x . x e f x e
f x e f x
Lấy nguyên hàm 2 vế ta được: x . x e
f x e 2x 1dx u 2x 1 d u 2dx Đặt x e x x e x e x x x 2 1d x 2 1 2 xd d
v e dx v e x . x 2 3 x . ex e f x e x C e f x 2x3C 1
Do f 0 4 nên 4 3 C C 1 f x 2x 3
f x 2x 3 x e x e f
1 5 e 6;8 .
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 55
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
2.12.2. Bài toán tổng quát 𝑓′(𝑥) + 𝑝(𝑥). 𝑓(𝑥) = ℎ(𝑥)
Phương pháp giải: p xdx p xdx p x dx p x dx Nhân 2 vế với e ta được: e . f x e
px f x e hx p
xdx
pxdx e f x h x .e p xdx
f x h
x pxdx e . .e dx Ví dụ 2.12.7
Cho f x có đạo hàm trên 2; 4
, f 2 6 ; 2
x f x f x 2 1
x x . Tính f 4 A. 2 5 B. 5 5 C. 5 15 D. 2 15 Lời giải Chọn D f x x Ta có: 2 x
1 f x f x 2
x x f x với x 2; 4 2 x 1 x 1 dx dx x
Áp dụng công thức nhanh 2.11.2 ta có f x 2 2 x 1 x 1 .e .e dx (*) x 1 dx 1 x 1 ln x 1 Lại có 2 x 1 2 x 1 e e x 1 d d 2x x x x x x 1 1 1 1
Do đó (*) f x 2 . dx x 1 C 2 2 x 1 x 1 x 1 2 x 1 x 1 f x x 1 C
x f C f x 3x 3 1 2 3 3 6
x 1 f 4 5 5 x 1 x 1 Ví dụ 2.12.8
Cho f x có đạo hàm trên 0;1
, biết f 13 0 ; 2
x f x xf x 3 1
x 4x . Khi đó: 3
A. 0 f 1 2
B. 2 f 1 4
C. 4 f
1 5 D. f 1 5 Lời giải Chọn C x x 4x Ta có : x
1 f x xf x x 4x f x f x 3 2 3 2 2 x 1 x 1 x 3 x dx x 4 dx x
Áp dụng công thức nhanh 2.11.2 ta có f x 2 2 x 1 x 1 .e .e dx (*) 2 x 1 x 1 dx ln 2 x 1 2 Ta tính: 2 x 1 2 e e x 1 x 2 x 4 x 4x
(*) x 1. f x 3 2 2 x 1dx 2 x 1dx 2 x 1 2 x 1 1 3 x 10 C x d x 1 1 1 x 3 2 2 2 2 1
3 x 1 C f x 2 2 2 3 x 1 2 3 x 1 10 13 11 1
Mặt khác f 0 C
C 1 f 1 4 f 1 5 . 3 3 3 2
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 56
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Tổng kết phương pháp tính tích phân liên quan PTVP
2.12.1. Biểu thức đạo hàm
ux. f x ux f x
(1) . ux f x ux f x hx (2). h x 2 f x
Phương pháp giải: u
uv v u
Áp dụng các công thức: uv u v v u và 2 v v
(1). ux f x ux f x h x u
x f x h
x ux f x h xdx
ux f x ux f x u x u x (2). h x h x h x dx 2 f x f x f x
2.12.2. Biểu thức tổng hiệu
(1) . f x f x hx
(2). f x f x hx
Phương pháp giải:
(1). Biến đổi: ex x x f x f x h x f x e
f x e .hx x x x x e f x e h x e
f x e h xdx
(2). Biến đổi: ex x x f x f x h x f x e
f x e .hx x x x x e f x e h x e
f x e h xdx
2.12.2. Bài toán tổng quát 𝒇′(𝑥) + 𝒑(𝑥). 𝒇(𝑥) = 𝒉(𝒙)
Phương pháp giải: p xdx p xdx p x dx p x dx Nhân 2 vế với e ta được: e . f x e
px f x e hx p
xdx
pxdx e f x h x .e p xdx
f x h
x pxdx e . .e dx p xdx p x dx
Tổng quát: e
. f x h x .e dx
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 57
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 2.13. Bất đẳng thức tích phân Tính chất 01:
Cho hàm số y f x và y gx có đạo hàm liên tục trên a;b . Khi đó: b b
Nếu f x gx x ; a b thì f
xdx g xdx. a a b b
Nếu f x 0 x ; a b thì f
xdx 0 . Hệ quả 2f
xdx 0 f x 0 a a b b f
xdx f
x dx . a a Tính chất 02:
Cho hàm số y f x và y gx có đạo hàm liên tục trên a;b
, gx 0. Khi đó: 2 b b b
Bất đẳng thức Holder (Cauchy – Schwarz): f
xgx 2 x f x 2 d dx g xdx . a a a
Đẳng thức xảy ra f x .
k g x với k 2 b b f
x x ba 2 d f xdx . a a
Bài toán: Cho hàm số y f x có đạo hàm trên a;b
thỏa mãn các điều kiện: b b
(1) f m n (2) f
x 2 dx A (3) g
x.f xdx B a a
Với g x là hàm số đã biết và liên tục trên a;b b Tính I f xdx. a b b
Lời giải: Tính tích phân g
x.f xdx B bằng phương pháp từng phần h
x.fxdx B a a Hướng 1: Hướng 2:
Bước 1. Mặt khác b 2 b
Bước 1. Giả sử tính được h
xdx C
h x f x b
x h x b x
fx2 2 . d d dx a a a a
Bước 2. Tìm thỏa: casio giathiet b b b 2 2 2 f
x dx2 h
x.fxdx h x
Bước 2. Dấu “=” xảy ra f x k hx . dx 0 a a a
Nguyên hàm 2 vế f ; x k;C ? A B C
Bước 3. Dùng f m n C k ? A 2 B C 0 ? . b b
f x .h x 2
Bước 4. Dùng h
x.fxdx B (Ở bước 1)
Bước 3. Lúc này dx 0 a a k ?
f x .hx 0 f x .hx
Cuối cùng có đủ x; k;C f x hoàn chỉnh
Bước 4. Nguyên hàm 2 vế f ; x C ? YCBT.
Dùng f m n C ?
f x hoàn chỉnh
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 58
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 2.13.1
Cho hàm số y f x liên tục trên 0; 2
, thỏa các điều kiện f 2 1 và 2 2 f x f x 2 2 dx f x 2 dx . Giá trị của dx . 3 2 x 0 0 1 1 1 1 1 A. B. C. D. 2 4 5 7 Lời giải Chọn B 1 u
f x d
u f xdx
Tính: I 1. f
xdx; đặt: . d v 1.dx v x 0 2 1 1 I .
x f x 2 . x f x 2 dx
xf xdx
x . f x 4 2 dx . 0 3 3 0 0 0 hx 2 2 2 2 2 2 4 8 1 Tìm : f 2
x dx 2 xf x 2 dx
x dx 0 2. . 0 . 3 3 3 2 0 0 0 2 4 8 3 3 3 2 2 1 1 1
Lúc này f x x dx 0 f x .x 0 f x x . 2 2 2 0 1 1
Nguyên hàm 2 vế: f
xdx xdx f x 2 x C . 2 4 1 1 Lại có f 2 2 11 2 .
C C 0 f x 2 x . 4 4 1 2 2 2 x f x 1 Vậy 4 dx dx . 2 2 x x 4 1 1 Ví dụ 2.13.2 1 2
Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0;1
thỏa mãn f 1 4 , f
x dx 20 0 1 1 và . x f
xdx 1. Tích phân f xdx bằng 0 0 1 2 3 A. B. C. D. 4 6 3 2 Lời giải Chọn C d
u f x dx 1 u
f x Tính: I . x f
xdx ; đặt: 1 2 d
v xdx 0 v x 2 1 1 1 1 1 1 1 2 I
x . f x 2 x f xdx 2 1 2 x f x 2 dx
x f xdx 2 2 0 2 2 0 0 0 1 1 1 2 2 1 Mặt khác 2 x . f
xdx 2x dx fx dx 2.0 4 5 0 0 0 1 20 5
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 59
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dấu “=” xảy ra 2
f x k x . k
Nguyên hàm 2 vế: f x 2
dx k x dx f x 3 x C . 3 k k k k
Theo giả thiết: f 3
. C C f x 3 1 4 4 1 4 x 4 . 3 3 3 3 1 1 1 Từ : 2 x f x 2 2 4
dx 2 x .k.x dx 2 k x dx 2 k 10 . 0 0 0 1 1 10 10 10 2 10 2 3 Khi đó: 3 4 3 3 d d casio f x x f x x f x x x x 3 3 3 3 3 3 2 0 0 Ví dụ 2.13.3
Cho hàm số f x có đạo hàm dương liên tục trên 0;1
thỏa mãn f 0 1 và 1 1 3 f
x.f x 1 1 2 dx 2 f
x.f x dx 3
. Tích phân f xdx bằng 9 0 0 0 1 5 3 7 A. B. C. D. 12 4 2 6 Lời giải Chọn D 2 1 1 1
Theo bất đẳng thức Holder: f x 2
. f xdx 1dx f
x.f x .1dx . 0 0 0 1 1 1 Do đó: 2 f
x.f x dx 3 f x 2
. f x dx 3 0 0 2 1 f
x.f x 1 3 dx 3 0 2 1 1 1 1 Hay 3 f
x.f x dx 0 f
x.f x dx . 3 4 0 0 1 f
x.f x 1 dx 1
Dấu “=” ở xảy ra, tức là ta có: 3 0 k f
x.f x 3 k 3 1 x 3 x 3 7
Từ đó f x 3 3 dx . 3 3 6 0
--------------------Hết--------------------
NGUYÊN HÀM – TÍCH PHÂN & ỨNG DỤNG
ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 60
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 A. LÝ THUYẾT CHUNG.
1. Hình phẳng giới hạn bởi đường cong & trục hoành:
Hàm số f x liên tục và nhận giá trị không âm trên đoạn a;b .
Hình thang cong giới hạn bởi đồ thị f x , Ox và hai đường thẳng x a , x b . b
Khi đó diện tích hình thang cong được tính: S f xdx. a
Trường hợp f x 0 trên a;b
, ta có f x 0 .
S hình thang cong aABb S hình thang cong aA B b . ( aA B b
là hình đối xứng của hình thang đã cho qua trục hoành). b Do đó: S S S f x x aABb aA B b d a Tổng quát:
Diện tích của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm
số f x liên tục, trục hoành và hai đường thẳng
x a , x b được tính: b S f x dx a
2. Hình phẳng giới hạn bởi hai đường cong:
Cho hàm số y f x và y gx liên tục trên đoạn a;b .
Gọi D là hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hai hàm số đó và đường thẳng x a , x b .
Xét trường hợp f x gx x ; a b .
Gọi S ;S là diện tích hai hình thang cong giới hạn bởi 1 2 Ox
x a và y f x ; y gx . x b b
Khi đó diện tích: S S S f x g x dx . 1 2 a Tổng quát:
Diện tích của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số f x và g x và hai đường thẳng
x a , x b được tính: b S f
x gx dx a
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 61
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
3. Thể tích vật thể:
Gọi B là phần vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại các điểm
a và b, Sx là diện tích thiết diện của vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục
Ox tại điểm x, (a x b).
Giả sử Sx là hàm số liên tục trên đoạn a;b b
Khi đó, thể tích của vật thể B được xác định: V S xdx . a
4. Thể tích khối tròn xoay:
Thể tích khối tròn xoay được sinh ra khi quay hình phẳng giới
hạn bởi các đường y f x , trục hoành và hai đường thẳng
x a, x b quanh trục Ox : b 2 V f xdx a
Thể tích khối tròn xoay được sinh ra khi quay hình phẳng giới
hạn bởi các đường x g y , trục tung và hai đường thẳng y c,
y d quanh trục Oy : b 2 V g ydy a
Thể tích khối tròn xoay được sinh ra khi quay hình phẳng
giới hạn bởi các đường y f x , y gx (cùng nằm
một phía so với Ox) và hai đường thẳng x a, x b quanh trục Ox : b 2 V f x 2
g x dx a
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 62
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 3.1. Câu hỏi lý thuyết
Diện tích hình phẳng:
y f x
y f x b Ox
y gx b (1) Giới hạn: S f x dx. (2) Giới hạn: S f
x gx dx . x a a x a a x b x b
Thể tích vật thể:
Gọi B là phần vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng vuông góc trục Ox tại các điểm a và b,
Sx là diện tích thiết diện vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc trục Ox tại điểm x, (a x b). b
Khi đó, thể tích của vật thể B được xác định: V S
xdx . a
Thể tích khối tròn xoay:
y f x Ox b (1) Giới hạn:
và quay quanh trục Ox 2 V f xdx. x a a x b
y f x
y g x b (2) Giới hạn:
và quay quanh trục Ox 2 V f x 2
g x dx. x a a x b
x gy Oy b (3) Giới hạn:
và quay quanh trục Oy 2 V g ydy . x a a x b Ví dụ 3.1.1
Cho hình phẳng H giới hạn bởi đồ thị của hàm số f x và f x liên tục trên 2 1 ; a b
và đường thẳng x a , x b . Công thức tính diện tích của hình H là y f x 1 f x 2 O a c c x 1 2 b b b A. S
f x f x dx
B. S f x f x dx 1 2 1 2 a a b b b C. S
f x f x dx
D. S f x dx f x dx 2 1 1 2 a a a Lời giải Chọn A b Ta có: S
f x f x dx 1 2 a
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 63
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 3.1.2
Cho hàm số y f x liên tục và có đồ thị như hình bên. Gọi D là
hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số đã cho và trục Ox . Quay
hình phẳng D quanh trục Ox ta được khối tròn xoay có thể tích V
được xác định theo công thức 3 3 2 2 1 A. 2 V f
x dx B. V f
x dx 3 1 1 3 3 2 2
C. V f
x dx D. V f
x dx 1 1 Lời giải Chọn D 3 2
Thể tích khối tròn xoay khi quay hình phẳng D quanh trục Ox : V f
x dx 1 Ví dụ 3.1.3
Gọi S là diện tích miền hình phẳng được tô đậm trong hình vẽ bên. Công thức tính S là 1 2 A. S f
xdx f
xdx 1 1 2 B. S f xdx 1 1 2 C. S f
xdx f
xdx 1 1 2
D. S f
xdx 1 Lời giải Chọn B 2 S f x 1 dx f x 2
0 dx 0 f x 1 dx f x 2 dx f xdx . 1 1 1 1 1 Ví dụ 3.1.4
Thể tích khối tròn xoay do hình phẳng giới hạn bởi các đường y x , trục Ox và hai
đường thẳng x 1; x 4 khi quay quanh trục hoành được tính bởi công thức nào? 4 4 A. V d x x B. V x dx 1 1 4 4 C. 2 V d x x D. V d x x 1 1 Lời giải Chọn A
Thể tích khối tròn xoay giới hạn bởi đồ thị hàm số y x , trục Ox , x 1 và x 4 được 4 4 2
tính bởi công thức V x dx d x x . 1 1
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 64
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 3.2. Diện tích hình phẳng giới hạn bởi y=f(x), Ox, x=a, x=b
y f x b Ox
Diện tích hình phẳng giới hạn: S f x dx. x a a x b
Để phá bỏ dấu giá trị tuyệt đối ta thường làm như sau:
Bước 1: Giải f x 0 tìm nghiệm x ,x ,...,x ;ab a x x ... x b . 1 2 n 1 2 n x x 1 2 b
Bước 2: Tính S f
x dx f
x dx... f x dx a x x 1 n x x 1 f x 2 b dx f
xdx ... f xdx a x x 1 n
Ngoài cách trên, ta có thể dựa vào đồ thị để bỏ dấu giá trị tuyệt đối. Ví dụ 3.2.1
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y x 2 2 1, trục hoành và hai
đường thẳng x 1, x 2 bằng 2 3 1 7 A. B. C. D. 3 2 3 3 Lời giải Chọn A x
Xét phương trình x 2 1 2 1 0 . x 3 2 2 2 2 2
Ta có: S x 2 2
1 dx x 4x 3 dx 2
x 4x 3dx . 3 1 1 1 Ví dụ 3.2.2
Tính diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi 2
y x 2x , y 0 , x 4 , x 1
A. S 15 B. S 23
C. S 9
D. S 38 Lời giải Chọn D x 0
Xét ơhương trình hoành độ giao điểm: 2
x 2x 0 . x 2 Diện tích cần tìm: 0 1 1 0 3 3 x x S
x 2x dx
x 2x 1 2 2 dx 2
x 2xdx 2 2
x x 38 . 3 3 4 4 0 4 0
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 65
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 3.3. Diện tích hình phẳng giới hạn bởi y=f(x), y=g(x), x=a, x=b
y f x
y gx b
Diện tích hình phẳng giới hạn: S f
x gx dx . x a a x b
Để phá bỏ dấu giá trị tuyệt đối ta thường làm như sau:
Bước 1: Giải f x gx tìm nghiệm x ,x ,...,x ;ab a x x ... x b . 1 2 n 1 2 n x x 1 2 b
Bước 2: Tính S f
x gx dx f
x gx dx... f
x gx dx a x x 1 n x x 1
f x gx 2 b
dx f x gxdx ... f x gxdx a x x 1 n
Ngoài cách trên, ta có thể dựa vào đồ thị để bỏ dấu giá trị tuyệt đối. Ví dụ 3.3.1
Diện tích hình phẳng được giới hạn bởi 2
y 2 x và đường thẳng y x là 7 9 9 A. B. C. 3 D. 2 4 2 Lời giải Chọn D x 1 Ta có 2
2 x x và 2
2 x x, x [ 1;2] x 2 2 2 2 3 x x 9 Nên 2
S (2 x x )dx 2x . 2 3 2 1 1 Ví dụ 3.3.2
Hình phẳng giới hạn bởi các đường cong y x1 x và 3
y x x có diện tích bằng 37 5 8 9 A. B. C. D. 12 12 3 4 Lời giải Chọn A x 0 x 1 x 3 3 2
x x x x 2x 0 x 2 x 1
Gọi S là diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường cong y x1 x và 3
y x x . 1 0 1 Khi đó 3 2 3 2 3 2 S
x x 2x dx
x x 2x dx x x 2x dx 2 2 0 0
x x 2x 1 8 5 37 3 2 dx 3 2
x x 2xdx ( đvdt). 3 12 12 2 0
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 66
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 3.4. Diện tích hình phẳng giới hạn bởi y=f(x), y=g(x), y=h(x)
y f x
Diện tích hình phẳng giới hạn: y g x . y h x
Bước 1: Giải f x gx có nghiệm x . 1
Giải g x hx có nghiệm x . 2
Giải g x hx có nghiệm x . 3
Giả sử x x x được biểu diễn như hình. 1 2 3 x x 2 3
Bước 2: Khi đó S g
x f x dx h
x f x dx x x 1 2 x x 2
gx f x 3
dx hx f xdx x x 1 2 Ví dụ 3.4.1
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số 2
y x 3x; y x 1; y x 4 bằng 1 1 1 1 A. B. C. D. 12 6 4 3 Lời giải Chọn A 2 2
–x 3x x 1 –x 2x –1 0 x 1. 2 2
–x 3x –x 4 –x 4x – 4 0 x 2 .
x 1 –x 4 2x – 3 0 x 32. 3 3 2 2 2 2 2 2 2 1 S
–x 3x – x –1 dx
–x 3x x – 4 dx x – 1 dx
x – 22 dx . 12 1 3 1 3 2 2 Ví dụ 3.4.1 2 x 54
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường 2
y 2x ; y ; y bằng 4 x 63 63 63 A. 54ln 2 B. 54ln 2 C. D. 54ln 2 2 4 2 Lời giải Chọn B 2 x 54 2 x 54 2 2x x 0. 2 2x x 3. x 6 . 4 x 4 x 3 2 6 2 3 2 6 2 x 54 x x 54 x 2 2 S 2x dx dx
2x dx dx 54ln2. 4 x 4 4 x 4 0 3 0 3
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 67
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 3.5. Diện tích hình phẳng dựa vào đồ thị y f x b
● Trường hợp 1:
diện tích hình phẳng cần tìm là S f
x gx dx . y g x a
Bước 1: Quan sát đồ thị thấy f x gx 0 x c;c ;ab .
Bước 2: Xét hiệu f x gx trên các đoạn ;ac; c;b .
a; c : f
x gx 0 Giả sử trên .
c; b : f
x gx 0 b Bước 3: Khi đó S f
x gx dx a c
f x gx b
dx gx f xdx a c
y f x b
● Trường hợp 2:
diện tích hình phẳng cần tìm là S f
x0 dx . O
x : y 0 a Bước 1:
Quan sát đồ thị thấy f x 0 0 x c ;c ; a b . Bước 2:
Xét hiệu f x 0 trên các đoạn ;
a c ; c; b .
a;c : f x0 0 Giả sử trên .
c; b : f x0 0 b c b Bước 3: Khi đó S f
x0 dx f x0dx 0 f xdx. a a c Ví dụ 3.5.1
Gọi S là diện tích hình phẳng H giới hạn bởi các đường
y f x , trục hoành và hai đường thẳng x 1 , x 2. Đặt 0 2 a f
xdx,b f
xdx, Khi đó S 1 0
A. b a
B. b a C. b a D. b a Lời giải Chọn A 2 0 2 Ta có: S f
x dx f
x dx f
x dx . 1 1 0 0 2
Ta thấy f x 0 x 0;2 ; f x 0 x 1 ;0
S f
xdx f
xdx ab 1 0 Ví dụ 3.5.2
Diện tích phần hình phẳng gạch chéo trong hình vẽ bên được
tính theo công thức nào dưới đây? 2 2 A. 2
x 2dx
B. 2x 2dx 1 1 2 2 C. 2
2x 2x 4dx D. 2 2
x 2x 4dx 1 1
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 68
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Lời giải Chọn D 2
S x 3 x 2x 2 2 2 2 2 1 dx 2
x 2x 4 dx 2 2
x 2x 4dx. 1 1 1 Ví dụ 3.5.3 Cho hàm số y
f x liên tục trên . Gọi S là diện tích hình y=f(x)
phẳng giới hạn bởi cá đường y f x , y 0, x 2 và
x 3 (như hình vẽ). Mệnh đề nào dưới đây đúng? 1 3 x
A. S f
xdx f
xd .x 2 2 1 O 1 3 1 3 B. S f
xdx f xd .x 2 1 1 3 1 3
C. S f
xdx f xd .x D. S f
xdx f
xd .x 2 1 2 1 Lời giải Chọn B 3 1 3 Ta có S f
x dx S f
x dx f
x d .x 2 2 1 1 3
Do f x 0 với x 2 ;1
và f x 0 với x 1 ;3 nên S f
xdx f
xd .x 2 1 Ví dụ 3.5.4
Cho hình thang cong H giới hạn bởi các đường x
y e , y 0 ,
x 0 , x ln4. Đường thẳng x k 0 k ln 4 chia H thành
hai phần có diện tích là S và S như hình vẽ bên. Tìm k để 1 2 S 2S . 1 2 2 A. k ln 4 B. k ln 2 3 8 C. k ln
D. k ln3 3 Lời giải Chọn D k ln 4 k ln 4 Ta có x d x k S e x e e 1 và x S e d x x e 4 k e 1 0 2 k 0 k Ta có 2 k 1 2 4 k S S e
e k ln3 . 1 2
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 69
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 3.6. Thể tích vật thể
Gọi B là phần vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng vuông
góc với trục Ox tại các điểm a và b, Sx là diện tích thiết
diện của vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục
Ox tại điểm x, a x b
Giả sử Sx là hàm số liên tục trên đoạn a;b b
Khi đó, thể tích của vật thể B được xác định: V S xdx . a Ví dụ 3.6.1
Tính thể tích của vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng x 1 và x 3, biết rằng khi cắt
vật thể bởi mặt phẳng tùy ý vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x 1 x 3
thì được thiết diện là hình chữ nhật có hai cạnh là 3x và x . 2178 2178 A. B. 26 C. 26 D. 5 5 Lời giải Chọn C 3 V S x 3 2
dx 3x dx 6 2 . 1 1 Ví dụ 3.6.2
Tính thể tích V của vật thể nằm giữa hai mặt phẳng x 0 và x , biết rằng thiết
diện của vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x
0 x là một tam giác đều cạnh 2 sinx .
A. V 3 B. V 3 C. V 2 3
D. V 2 3 Lời giải Chọn D V S
xdx 3 2 sin x 2 dx 2 3 . 4 0 0 Ví dụ 3.6.3
Tính thể tích V của phần vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng x 1 và x 3, biết rằng
khi cắt vật thể bởi mặt phẳng tùy ý vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x 1
( x 3) thì được thiết diện là một hình chữ nhật có hai cạnh là 3x và 2 3x 2. 124 124
A. V 32 2 15. B. V C. V
D. V 32 5 . 3 3 Lời giải Chọn C 3 Ta có 2
V 3x 3x 2dx ; đặt 2 2 2
t 3x 2 t 3x 2 2 d t t 6 d x x d t t 3 d x x . 1
Đổi cận: x 1 t 1, x 3 t 5 . 5 5 1 124 Khi đó 3
V t.t.dt t . 3 3 1 1
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 70
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 3.7. Thể tích hình phẳng giới hạn bởi f(x), Ox, x=a, x=b quay quanh Ox
Bước 1: Giải phương trình f x 0 x c;c ;ab . b
Bước 2: Khi đó V f x2 dx . a Ví dụ 3.7.1
Cho hình phẳng H giới hạn bởi đồ thị hàm số 2
y x 4x 3 , trục hoành và hai
đường thẳng x 1, x 3 . Quay H xung quanh trục hoành được khối tròn xoay có thể tích là 3 3 2 A. 2
V x 4x 3dx B. 2
V x 4x 3 dx 1 1 3 3 2
C. V 2
x 4x 3 dx D. 2 V
x 4x 3dx 1 1 Lời giải Chọn C 3 3 2 2
Thể tích cần tìm là : V 2
x 4x 3 dx 2
x 4x 3 dx . 1 1 Ví dụ 3.7.2
Thể tích của khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số π
y tan x , trục hoành và các đường thẳng x 0 , x quanh trục hoành là 4 π π ln 2 2 π π A. V B. V C. V D. V 4 2 4 4 Lời giải Chọn B π π 4 4 sin x π π ln
Thể tích khối tròn xoay cần tính là V π tan d x x π dx 4 π 2 ln cos x . cos x 0 2 0 0 Ví dụ 3.7.3
Cho hình phẳng D giới hạn bởi các đường y x 2
2 , y 0 , x 0 , x 2 . Khối tròn
xoay tạo thành khi quay D quạnh trục hoành có thể tích V bằng bao nhiêu? 32 32 32 A. V B. V C. V
D. V 32 5 5 5 Lời giải Chọn B 2 x2 2 5
V x 24 dx 32 . . 5 5 0 0
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 71
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 3.8. Thể tích hình phẳng giới hạn bởi f(x), g(x), x=a, x=b quay quanh Ox
Bước 1: Giải phương trình f x gx x c;c ;ab . c b Bước 2: Khi đó 2 V f x 2 g x 2 x f x 2 d
g x dx . a c Ví dụ 3.8.1
Công thức tính thể tích của khối tròn xoay khi cho hình phẳng giới hạn bởi parabol P 2
: y x và đường thẳng d : y 2x quay xung quanh Ox là 2 2 2 A. 2
2x x dx B. 2
x 2x dx 0 0 2 2 2 2 C. 2 4 4x dx x dx D. 2 4 4x dx x dx 0 0 0 0 Lời giải Chọn C x 0
Xét phương trình hoành độ giao điểm của P và d là 2 x 2x . x 2 Vì trên 0; 2 ta có 2 2x x 2 2
Nên công thức tính thể tích của khối tròn xoay là: 2 4 V 4x dx x dx . 0 0 Ví dụ 3.8.2
Cho hình phẳng H giới hạn bởi các đường y x , y x và x 4 . Thể tích của
khối tròn xoay tạo thành khi quay hình H quanh trục hoành nhận giá trị nào sau đây: 40 38 41 41 A. V B. V C. V D. V 3 3 3 2 Lời giải Chọn C x 0
Phương trình hoành độ giao điểm: x x x 0. 2 x x 4
Thể tích khối tròn xoay cần tìm là 2 V
x x dx . Ox 0 x 0 Xét phương trình 2
x x 0 . x 1 1 4 1 4 Do đó 2 2 V
x x dx
x x dx 2
x xdx 2x xdx. Ox 0 1 0 1 1 4 3 2 3 2 x x x x 41
(đvtt). 3 2 3 2 3 0 1
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 72
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 3.9. Thể tích hình phẳng giới hạn bởi f(y), g(y), y=a, y=b quay quanh Oy
Bước 1: Giải phương trình f y gy y c;ca;b . c b Bước 2: Khi đó 2 V f y 2 g y 2 y f y 2 d
g y dy. a c Ví dụ 3.9.1
Cho hình phẳng H giới hạn bởi các đường xy 4, x 0 , y 1 và y 4. Thể tích V
của khối tròn xoay tạo thành khi quay hình H quanh trục tung là
A. V 12π B. V 16π
C. V 10π
D. V 8π Lời giải Chọn A 2 4 4 4 4 16 16
Ta có thể tích V của khối tròn xoay là V π dy π dy π 12π . y 2 y y 1 1 1 Ví dụ 3.9.2
Cho hình phẳng H giới hạn bởi các đường 2
x y 3 , x 0 , y 0 , y 2 . Gọi V là
thể tích của khối tròn xoay được tạo thành khi quay H xung quanh trục Oy . Mệnh
đề nào dưới đây đúng? 2 2 2 2 2 2
A. V 2
y 3dy B. V 2
y dy C. V 3 dy D. V 2
y 3 dy 0 0 0 0 Lời giải Chọn D Phương trình 2
y 3 0 vô nghiệm do 2 y 3 0 y 2 2
Thể tích của khối tròn xoay là: V 2
y 3 dy . 0 Ví dụ 3.9.3
Cho hình phẳng D giới hạn bởi đường cong y
x e , trục tung và các đường thẳng
y 0 , y 1. Khối tròn xoay tạo thành khi quay D quanh trục tung có thể tích V bằng bao nhiêu? 2e 1 2 2 e e 1 2 e 1 A. V B. V C. V D. V 2 2 3 2 Lời giải Chọn D Phương trình y
e 0 vô nghiệm do y e 0 y 1 e y e y 2 1 2 1 2
Thể tích của khối tròn xoay là: V e dy 2 2 0 0
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 73
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024
Dạng 3.10. Tính giá trị hàm qua diện tích hình phẳng b b
Áp dụng định nghĩa tích phân: f
xdx Fx FbFa. a a
Thì lúc này đề bài yêu cầu so sánh F b; F a. Bài toán:
Cho hàm số y f x liên tục có đồ thị như hình. F x là nguyên
hàm của f x trên a;c .
So sánh F a; F c; F x x ; a c i i .
Bước 1: So sánh Fa; Fb . b b Trên ;
a b : f x 0 f
x dx f
xdx FbFa a a b Mà f
xdx 0 FbFa 0 Fb Fa. a
Bước 2: Tương tự so sánh Fb;Fc.
y f x
y f x
Bước 3: Ta thấy diện tích hình phẳng giới hạn bởi Ox lớn hơn Ox .
x a; x b
x b; x c b f x c dx f
x dx FbFa FcFb Fa FcFa Fc. a b Ví dụ 3.10.1 y
Cho hàm số y f x xác định, liên tục và có một nguyên
hàm là F x trên 2 ;1
đồng thời f x có đồ thị như hình 2
vẽ bên. Hỏi số nào sau đây là số dương?
A. F 2 F 2 B. F 2 F 1 x -2 O 1 2
C. F 2 F 1
D. F 2 F 0 -1 y = f (x) Lời giải Chọn A y 1 S
f xdx F F nên loại B CIB 1 2 0 2 2 B 2 S
f xdx F F nên loại C IDA 1 2 0 1 1 f x 2 dx f xdx C I D 0 1 x O -2 1 2 F
1 F 0 F
1 F 2 F 0 F 2 nên loại D -1 A 1 2 Mặt khác ta có S S f
xdx f xdx CIB DIA y = f (x) 2 1 F 1 F 2 F
1 F 2 F 2
F2 F2 F 2 0
Vậy F 2 F 2 là số dương.
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 74
Tổng Hợp Lý Thuyết
Năm học: 2023-2024 Ví dụ 3.10.2
Cho hàm số f x có đạo hàm trên , đồ thị hàm số
y f x như trong hình vẽ bên.
Mệnh đề nào sau đây là đúng?
A. f a f c
B. f b f c
C. f a f b
D. f a f c Lời giải Chọn A
Dựa vào bảng biến thiên ta thấy f b f c, f a f b nên loại phương án B, C b c Mặt khác f
x dx f x dx a b
f x b f x c f b f a f c f b f a f c a b
Vậy f a f c là mệnh đề đúng. Ví dụ 3.10.3
Cho hàm số y f x có đồ thị trên đoạn 4 ; 4
như hình vẽ. Gọi F x là một
nguyên hàm của hàm số f x , tính giá trị của S F 4 F 4 . y 4
y = f(x) 2 x -4 -2 O 2 4
A. S 6 2
B. S 14 2
C. S 14
D. S 14 4 Lời giải Chọn B
S F 4 F 4 4 f x 2 dx f x 2 dx f x 4 dx f xdx 4 4 2 2 2 2 1 4 f x 1 dx 2 . 2 . 2 ; f x 2 dx 2 4 . 2 . 8 2 ; f
xdx 2 2. 4 2 2 4 2 2 Vậy S 14 2 .
Biên soạn: Gv Lê Minh Tâm - 093.337.6281 Trang 75