CHUYÊN ĐỀ MỘT SỐ DẠNG TÍCH PHÂN ĐẶC BIỆT
Dạng 1:
Nếu f x( ) là hàm số chẵn trên a a; thì:
1 0
( ) 2 ( )
a
Chứng minh:
Biến đổi I1 về dạng:
0 1
0
(1)
Xét tích phân:
0
a
Đặt xt thì dxdt.
Đổi cận:
xa t a
x 0 t 0.
Mặt khác vì f(x) là hàm số chẵn nên f( )t f t( ).
Khi đó:
0
1
a
J f t dtf t dt J f x dx
(2) Thay (2) vào (1) ta được:
1 0
2 ( )
a
I f x dx
Nếu f x( ) là hàm số lẻ trên a a; thì:
Trang 22
( ) 0.
a
a
Chứng minh:
Biến đổi I2 về dạng:
0 2
0
(1)
Xét tích phân
0
a
Đặt xt thì dxdt
Đổi cận:
xa t a
x 0 t 0
Mặt khác vì f x( ) là hàm lẻ nên f( )t f t( ).
Khi đó:
0
a
J f t dtf t dt J f x
(2) Thay (2) vào (1) ta được:
0
2
0
a
a
Chú ý: với một bài thi tự luận thì các tính chất này không được trình bày trong
phạm vi kiến thức của sách giáo khoa, do đó chúng ta sẽ trình bày như sau:
Ví dụ minh họa: Tính
2017 2015 4
2 4
cos
x
Giải:
Trang 3Nhận xét hàm số
2017 2015
2
( )
cos
f x
x
thỏa mãn:
Liên tục trên 4 4; .
Ta có:
2017 2015 2017 2015
Biến đổi
0 4
(1)
Xét tích phân
0
4
( )
Đặt xt thì dxdt
Đổi cận:
x 0 t 0
Khi đó:
4
(2) Thay (2) vào (1) ta được:
4
Dạng 2:
Trang 4Nếu f x( ) liên tục trên a b, thì
f x dx f a b x dx
Chứng minh:
Đặt t a b x x ; a b, dtdx
Đổi cận:
x a t b
x b t a
f a b x dx f t dt f t dt f x dx
(đpcm)
Ví dụ minh họa 1: Cho hàm số f x( ) liên tục trên Rvà f x( ) 2 (1 f x)x2
Tính
1
1
0
( )
I f x dx
Giải:
Áp dụng chứng minh trên, ta có:
1
I f x dxf x dx
Khi đó:
1
3I f x dx( ) f(1 x) f(1 x) f x dx( ) 2 (1f x dx)
1
2
1 ( ) 2 (1 )
x
Vậy 1
1
9
I
Ví dụ minh họa 2: Tính
2 2 0
ln(1 tan )
Trang 5Đặt t 4 x
thì dt dx dxdt
Đổi cận:
4
x t
4
x t
Khi đó:
4
t
ln 2 ln 1 tant dt t.ln 2 ln 1 tant dt t.ln 2 ln 1 tanx dx
Dạng 3:
Nếu f x( ) là hàm số chẵn trên a a, thì:
3
1
.
x
f x
b
Chứng minh:
Đặt xt thì dxdt
Đổi cận:
xa t a
x a ta
Khi đó:
Trang 6
3
1
t
I
b
2
x
x
b
(đpcm)
Ví dụ minh họa: Tính
4 3 4
cos 1
x
x
e
Giải:
Đặt x t dxdt
Đổi cận:
Khi đó:
4
1
x
t
e
Dạng 4:
4
2
Chứng minh:
Đặt x t thì dxdt
Đổi cận:
Nếu x 0 t
Nếu x t 0
Trang 7Khi đó:
0
4
2
Ví dụ minh họa: Tính 4 0 2
sin
1 cos
I
x
Giải:
Ta có: 4 0 2
sin
2 sin
I
x
Đặt x t dxdt
Đổi cận:
Nếu x 0 t
Nếu x t 0
Khi đó:
0
Đặt cosx u sindx du
Đổi cận:
Nếu x 0 u 1
Nếu x u 1
I
Trang 8Đặt 2
1 tan
cos
4 4;
Đổi cận:
Khi đó:
4
1 tan
d