Trong đó fx là một trong các hàm số sinlnx , coslnx... Tính VD,Ox ; VD,Oy C – leipnitz Niutơn – laipnit chứng minh đẳng thức C n k bằng tích phân: Newton của một tổng nào đó.Tiếp the
Trang 1Phần I nguyên hàm
A ) Các kiến thức cơ bản :
Cho hàm số y=f(x) xác định trên a b và có đạo hàm trên đoạn đó ta có ,
1) Vi phân của hàm số y=f(x) kí hiệu là : dy hoặc df ( Vi phân của biến là dx)
2) Công thức tính : hoặc (
Muốn tính vi phân của một hàm số ta lấy đạo hàm của hàm số đó nhân với vi phân của biến số)
3) Vi phân của các hàm số thờng gặp :
d(ax+b) = a.dx d(ax3+bx2+cx+d) = (3ax2+2bx+c)dx
d(ax2+bx+c) = (2ax+b)dx d(sinx)=cosx.dx
d(cosx) =- sinx.dx d[sin(ax+b)] = a.cos(ax+b).dx
d[cos(ax+b)] =- a.sin(ax+b)dx d(ex)=ex.dx
(eax+b) = a.eax+b.dx d(tanx) = 12
cos x dx
d(cotx) = 12
sin x dx d( x ) =
1
2 x dx
d( ax b ) =
2
a dx
ax b d(ln x ) = 1dx
x
d(
2
1
xdx
x a d(xm+1) = (m+1)xm ( xdx = 1 2
2dx )
4) Nguyên hàm của hàm số y=f(x) kí hiệu là: F(x) hoặc f x dx( ) Đó là một hàm số sao cho đạo hàm của nó bằng f(x).Vậy thì (f x dx( ) )’ = f(x) Ta gọi F(x) + C là một họ nguên hàm của hàm
số y=f(x)(Lấy nguyên hàm cộng với hằng số C)
5) Các công thức tính nguyên hàm:
f x( )g x dx( ) f x dx( ) g x dx( )
kf x dx k f x dx( ) ( ) (với k là hằng số)
b) Các dạng bài tập :
Dạng1: Tính nguyên hàm của các hàm số đa thức (áp dụng trực tiếp bảng nguyên hàm)
Tính nguyên hàm của các hàm số sau (m là hằng số)
1.yx3 2x23x 1 2.yx4 2x2 3.1
4 3 3 2
y
x
4
3
y
x
x
6 1 23
x x
Dạng2:Tính nguyên hàm của hàm số lợng giác, hàm mũ, hàm logarit
Tính nguyên hàm của các hàm số sau (m,n, p, q là các hằng số)
7 y= sin2x 8.y= cos3x 9.y=sin3x.cos4x
10.y= cospx.cosqx 11 y= sinmx.cosnx 12.y=tanx+cotx
13.y=cos22x 14.y= sin2(3x/2) 15 y= sin3x.cos3x+cos3x.sin3x 16.y=logax + lnx 17
2
x x
y 18
2 lg 2
x
Dạng3: Tính nguyên hàm của các hàm số bằng cách đa một biểu thức vào dấu vi phân
19.y=(mx+n)2007 20.y=3x5 2x 21 2 y 1
mx n
Trang 222
2 2007
x y
23 4 3 2
1 2 2
x y
24 2 3
2
ax b y
25.y=sinx.cospx 26 y=cosx.sinpx 27 lnn x
y x
28 (lnx 1)m
y
x
29.y=cos5x 30.y=sin7x
31.y=tan2x+ cot2x 32.y=tanx 33.y=cotx
34.y=sin ( 4)
x
35.y=cosx.
2
sin x
e 36.y=x.e x2 1
37. cos sin 2008
(sin cos )
y
38.y=tan
4x 39 y=tan5x
40 y=(3x+5)10 41 2
x y x
42 y=x
2 x 3
43 y=sin2x.cos2007x 44 12
os
y
45
3 4
x y x
46 y=x2.e3x3 47.y=cot3x 48 2007
( 1)
x y
x
49
y
x
50
x x
e y e
51
1 ln ln(ln )
y
****************************************
Phần ii tích phân
A) Các kiến thức cơ bản :
1-Công thức newton – leipnitz ( Niutơn – laipnit ) leipnitz ( Niutơn – leipnitz ( Niutơn – laipnit ) laipnit )
Nếu F(x) là một nguyên hàm của hàm số f(x) thì ta có công thức ( ) ( )
b
b a a
Giải thích: Muốn tính tích phân của một hàm số ta đi tìm nguyên hàm của hàm số đó rồi thế cận
2-Tính chất:
2.1-Phép cộng: ( ) ( ) ( ) ( )
2.2-Phép nhân với một hằng số khác 0: ( ) ( )
2.3-Phép đảo cận tích phân: ( ) ( )
a a
f x dx
2.4-Công thức tách cận tích phân: ( ) ( ) ( )
cú chứa dấu giỏ trị tuyệt đối)
b) Các dạng bài tập :
Dạng1: áp dụng trực tiếp công thức Newton-Laipnit và các tính chất của tích phân
Bài 1: Tính các tích phân sau:
1)
2 2
3 1
2
x
2)
4
4 0
x
3
3 1
Trang 34)
1
x
5)
2 2
x
x
6)
2 2 1
1 ln
x
7)
5
dx I
1
1 0
(3x 5 )x
9)
1 3 0
10)
1
x x
e dx I
e
11)
1 2
2 1
4 1
xdx I
x
12)
1
2 3 0 ( 1)n
Bài 2: Tính các tích phân sau:
13) J sin x.cos3x.dx
4
0
2
0 sin
15) 4 2
0 tan
16) 2
0
cos2 cos3
17)
4 4 6 sin
dx J
x
18) 2
01 sin
dx J
x
19) 4
3
0
sin
cos
xdx J
x
20)
2 3 3
(sin cos ) sin cos
J
0 sin sin 2
0
cos 2 x
23) 4 tan
2
0 cos
x
J
x
24)
2
cos(ln )
e
e
x dx J
x
Bài 3: Tính các tích phân sau bằng cách tách cận tích phân
25)
3
3
2
26)
4 2 1
27)
5
0
28)
3
8
8
cot tan
12
4
2 0
* Công thức tính : ( )
b a
* Nhận dạng : Hàm số dới dấu tích phân thờng là tích của 2 loại hàm số khác nhau
* ý nghĩa : Phơng pháp này nhằm đa tích phân phức tạp về tích phân đơn giản hoặc để khử bớt
hàm số dới dấu tích phân (cuối cùng chỉ còn lại 1 loại hàm số dới dấu tích phân)
* Chú ý : Ta cần chọn u và dv sao cho : du đơn giản , dễ tính đợc v , tích phân vdu đơn giản hơn tích phân udv .
Ta đa ra cách chọn nh sau:
A, Gặp dạng: P x f x dx( ) ( ) ( P(x) là đa thức còn f(x) là một trong các hàm số sin(ax+b) , cos(ax+b)
ea x+b , ax) Thì ta đặt : u=P(x) và dv = cos(ax+b).dx
* Chú ý: Nếu P(x) có bậc n thì ta phải tính tích phân từng phần n lần (mỗi lần P(x) sẽ giảm 1 bậc)
B, Gặp dạng: x f x dx k ( ) ( Trong đó f(x) là một trong các hàm số sin(lnx) , cos(lnx) ) Thì ta đặt
u = cos(lnx) và dv = xkdx
C, Gặp dạng: P x f x dx( ) ( ) (Trong đó P(x) là ea x+b, ax còn f(x) là sin(ax+b) , cos(ax+b) ) Thì ta đặt u=P(x) và dv = f(x).dx
Chú ý: Trong dạng B và dạng C ta sẽ gặp tích phân luân hồi (sau khi tính hai lần lại trở về tích
phân ban đầu)
Trang 4D, Gặp dạng: P x( ).lnn xdx.Thì ta đặt u= lnnx và dv = P(x).dx ( Tính n lần)
E, Gặp dạng: x2 a dx2 Thì ta đặt u = x2a2 và dv = dx
Tính các tích phân sau:
31) 2
0
( I 2 4) 32) 2
0 sin
2 1
33) 2 3
0 x
I e e ) 34)
1 0 3x
ln 3 ln 3
35)
2
3 1
.ln
4ln 2
16
I ) 36)
1 0 sin
x
1
e
37)
2
2.sin(ln )
e
e
3 2 2 5
) 38)
1 s(ln )
e
(I 21(e 1))
39)
3
3 0 sin( )
(I 212) 40) 2
0
1 sin
1 cos
x
41)
1
2 0
3
1 ln 3 4
1 2 0
1
2
43) ln(sin )2
sin
x dx J
x
cos
x dx J
x
sin
xdx J
x
cos
xdx J
x
47) 3
sin
dx J
x
1.48))
2 3
cos sin
x
x
49)I x2 x2a dx 1.50) 1
ln 1
x
x
Dạng3: Tính tích phân bằng phơng pháp đổi biến số
A -
Đổi biến số cách 1 : Để tính ( )
b a
f x dx
ta đặt t= g(x) ( g(x) chứa trong f(x).Tiếp theo biểu diễn f(x)dx theo t và dt.Ta thu đợc tích phân theo t ( Nhớ rằng đổi biến thì phải đổi cả cận )
Dựa vào bảng sau để lựa chọn biến số
Dạng tích phân Có thể chọn Hàm có mẫu số t là mẫu số Hàm chứa g x( ) t = g x( )
Hàm có dạng 1
(x a x b )( )
t = x a x b
b - Đổi biến số cách 2: Để tính ( )
b a
f x dx
ta đặt x= g(t) rồi cũng làm nh cách 1(cách này kết hợp với phơng pháp lợng giác hoá tích phân hàm vô tỉ)
Dựa vào bảng sau để lựa chọn biến số
2 2
Trang 5Chứa x2 a2 x=a/cost 3
[0; ) [ ; )
2
Chứa a x
a x
x = acos2t
(0; ) 2
Chứa (x a b x)( )
x = a+(b - a)sin2t
0;
2
t
Bài 4: Dùng phơng pháp đổi biến cách 1 hãy tính các tích phân sau:
51)
1
0
I x x dx 52)
1
53 2 2 0
(1 2 )
I x x dx 53) 3
0 sin cos )
54)
1
3 2 10 0
(1 5 )
I x x dx 55)
1
53 2 2 0
(2 5 )
I x x dx 56) 5
0 cos sin )
6 0
sin
cos
x
x
58)
3 4
2 0
sin cos
1 cos
x
59)I e x e2x 2e x2dx
60)
0 2
x
x
61)
1 5 2
2
0 1
x
x
62)
2
x
x
63)
0
1 x
x
64)
1
x x
dx J
65)
1
0 x 4 x
dx J
66)
2 3
8
x dx J
x
67)
1
2 0
2 1
x
68)
1
0 1 x
dx J
e
69)
2
dx J
70)
1
2
dx J
7 2 2 2
2 1
x x
Bài 5: Dùng phơng pháp đổi biến cách 2 hãy tính các tích phân sau:
72)
1
2 0
I x dx 73)
2 3
0
4 9
I x x dx 74)
3 2
dx J
x
75)
1
0
76)
3 4 2
2
0 1
x
x
77)
2
2 3
0 (4 )
dx J
x
78)
2
2 3
0 (4 )
dx J
x
79)
1 3 2
2
0 1
x
x
80)
2
3 4
a b
a b
dx
x a b x
81)
2
1
82)
1 3 0
2 2
x
x
83)
5 2 0
5 5
x
x
Trang 6C - Đổi biến số ở hàm l ợng giác : Giả sử cần tính tích phân I R(sin ,cos )x x dx, với R là hàm vôtỉ ta có thể chọn các hớng sau:
H
ớng1 : Nếu R lẻ đối với sinx , R(- sinx,cosx) = - R(sinx,cosx) thì đặt t = cosx
H
ớng2 : Nếu R lẻ đối với cosx , R(sinx,- cosx) = - R(sinx,cosx) thì đặt t = sinx
H
ớng3 : Nếu R chẵn đối với sinx và cosx , R(- sinx, - cosx) = R(sinx,cosx) thì đặt t = tanx (t = cotx)
H
ớng4 : Có thể đặt biến số t=tg(x/2) để đa về tích phân của hàm phân thức hữu tỉ
Bài 6: Tính các tích phân sau:
85) cos (1 sin )
2 sin
x
sin cos
dx I
4sin cos
dx I
88)
2 3
cos
sin
xdx I
x
(t=cosx) 89)
sin 2 2sin
dx I
1 sin 2
I
x
2cos sin
I
92) sin 2 2
1 sin
xdx I
x
sin cos
dx I
Dạng4: Tính tích phân của hàm số phân thức hữu tỉ
Ta dựa vào đặc thù của hàm,dùng phơng pháp phân tích hoặc đồng nhất thức để đa nguyên hàm
đã cho về các nguyên hàm cơ bản sau:
1)
1
2)
2 2
2
thì ta chia tử cho mẫu 3) 4 2 dx
I
thì ta xét 3 trờng hợp
TH1 : Mẫu có 2 nghiệm x1 và x2 thì đa về dạng
1
TH2: Mẫu có nghiệm kép thì đa về dạng 4 2
2
1
I
( )
p x
q x
nếu bậc của tử lớn hơn bậc của mẫu thì ta chia tử cho mẫu rồi làm nh trên.Nếu ngợc lại thì ta sử dụng đồng nhất thức
Ngoài ra ta còn có thể sử dụng phơng pháp đổi biến hay tính nguyên hàm từng phần
Bài 7: Tính các tích phân sau:
94)
dx I
dx I
I
xdx I
98)
3
x dx I
2 2
2
dx I
dx I
Trang 7102)
2
1
x
1
dx I
x
dx I
105)
2 2007 (1 )
x dx I
x
106)
2 3
1
I
x
dx I
108) (73 4)
I
109)
3 4
3 2000 ( 1)
x dx I
x
Dạng5: Tính tích phân nhờ tích phân phụ
Bài 8: Tính các tích phân sau:
111) sin
cos sin
xdx I
112)
4
sin
xdx I
113)
x
x x
e
114)I sin cos22x xdx 115)I cos sin 22x xdx 116)
x
x x
e
Dạng6:Một số loại tích phân đặc biệt
Khi gặp các loại sau cần chú ý tới cận và hàm số dới dấu tích phân
Loại 1: Nếu hàm số f(x) liên tục và lẻ trên [-a; a] Thì ( ) 0
a a
f x dx
Loại 2: Nếu hàm số f(x) liên tục và chẵn trên [-a; a] Thì
0
a
Loại 3: Nếu hàm số f(x) liên tục và chẵn trên R Thì
0
( )
( ) 1
x k
f x
a
và a>0)
Loại 4: Nếu hàm số f(x) liên tục và chẵn trên 0,
2
Thì
Bài 9: Tính các tích phân sau:
117) 2 2007
2007 2007 0
sin
xdx I
1 4
12x 1
x dx
119) 2
0
.sin
4 cos
x
120)
2
3 0
.cos
121) 2
0
1 sin ln
1 cos
x
x
4 0 ln(1 tan )
123)2 3
0
sin
1 cos
x dx x
124)
1
2
1( x 1)( 1)
dx
125)2
4 0
sin 2
1 sin
x dx x
********************************
Phần iII ứng dụng của tích phân
A-tính diện tích hình phẳng :
x=a ; x=b(Biết 2 cận tích phân).Ta áp dụng công thức: ( ) ( )
b a
trục tung có phơng trình lần lợt là : y = 0 ; x = 0
126) Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thịy2x2 4x 6,trục Ox và x=-2 ; x=4(vẽ hình)
Trang 8127)Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị yx2 3x y=x-1và trục tung x=0(vẽ hình)2
cos
y
x
sin
y
x
6
3
129)Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị ysin cos2x 3x trục Ox,Oy và
2
y
trục Ox; x=1; x=2
131)Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị yx x( 1)(x 2); trục Ox; x=-2 ; x=2 132)Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị yx x( 1)5; trục Ox;trục Oy và x=1
133)Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị : xy=4 trục Ox; x=a; x = 3a(a>0)
2
x y
x
trục Ox;
135)Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị y sin4xcos4x ; trục Ox
2
Loại 2: Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị: y =f(x) ; y =g(x) và đờng thẳng x = a (Biết 1 cận tích phân).Ta tìm cận còn lại rồi áp dụng công thức (I)
Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đờng sau :
136) y = ex ; y= e-x ; x=1 137) yx 1x2 ; y=0 ; x=1 138) yx2ln(1x3) ; y= 0 ; x=1
139) y x ;y = - x; x = 5 140) y = ex; y= (x+1)5; x = 1
Loại 3: Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị: y =f(x) ; y =g(x);y =h(x)(Cha biết cận).Ta giải các phơng trình f(x)=g(x);g(x)=h(x);f(x)=h(x) để tìm cận lấy tích phân(Ta nên vẽ
cụ thể đồ thị 3 hàm số).Căn cứ đồ thị để tính diện tích từng phần rồi cộng lại.
141) x y ; x+y-2=0, y = 0 142) yx2;y4x2;y = 4 143) y x ;y = 2- x; y= 0
144) yx2 2x ;2 yx24x ;y=1 145) x-2y+2=0 ; y=0 ; y5 2=2x 146)y=x+3;yx2 4x3 147) 2x y2 ; 8(x 1)3 27y2 148) 2xy2;(4 x)3 y2
149) yx2
2 27
x
x
150) yx2;
2 4
x
y x
y x
151)2x y2;(4 x)3y2
Loại 4: Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị: y =f(x) ; y =g(x)(2 đờng cong tự cắt,cha biết cận).Ta giải phơng trình f(x)=g(x) tìm cận rồi áp dụng công thức(I)
1
x y
x
2
x
y 153) ) yx2 4x ;6 y x2 2x 154) 6 yx2;
3 3
x
155)xy2;y2x2 156) y(x 2)2;y=4 157)
2 4 4
x
2
4 2
x
y
158) 2x 1 y2;y=x-1 159) 4 yx2; 28
4
y x
160) y=x;
2 sin
B-tính thể tích của vật thể sinh ra khi quay một hình phẳng quanh trục ox hay oy :
*Nếu hình D giới hạn bởi : y=f(x) ; y=0 ; x=a ; x=b quay xung quanh Ox ta áp dụng công thức:
*Nếu hình D giới hạn bởi : y=f(x) ; y=g(x)(0f x( )g x( )) ; x=a ; x=b quay xung quanh Ox
ta áp dụng công thức :
*Nếu hình D giới hạn bởi : x=g(y) ; x=0 ; y=a ; y=b quay xung quanh Oy ta áp dụng công thức:
2 ( )
b Ox a
V f x dx
2 ( ) 2 ( )
b Ox a
V f x g x dx
2 ( )
b Oy a
V g y dy
Trang 9*Nếu hình D giới hạn bởi : x=f(y) ; x=g(y)(0f y( )g y( )) ; y=a ; y=b quay xung quanh Oy
ta áp dụng công thức :
161) Cho miền D giới hạn bởi: y=sinx; y=0 ; x=0 ; x Tính SD và VD khi D quay quanh Ox 162) Cho miền D giới hạn bởi: y=lnx ; x=1;x=2;y=0.Tính SD và VD khi D quay quanh Ox
163) Cho miền D giới hạn bởi: y x e x ; x=1;x=2;y=0.Tính SD và VD khi D quay quanh Ox 164) Cho miền D giới hạn bởi:
2 2
x
y ;y=2;y=4.Tính SD và VD khi D quay quanh Ox 165) Cho miền D giới hạn bởi:
3 3
x
y ;yx2 Tính SD và VD khi D quay quanh Ox 166) Cho miền D giới hạn bởi: y2 x3;y=0;x=1 Tính SD VD,Ox ; VD,Oy 167) Cho miền D giới hạn bởi: 1 2
1
y
x
;x=1;Ox;Oy.Tính VD,Ox 168) Cho miền D giới hạn bởi: ytan3x;y=0; ;
x x Tính SD VD,Ox 169) Cho miền D giới hạn bởi: y x ;y=- x;x=5.Tính SD và VD,Oy 170) Cho miền D giới hạn bởi: cos sin
2
x
2
x Tính SD VD,Ox 171) Cho miền D giới hạn bởi: yx ln(1x3);Ox;x=1.Tính SD và VD,Oy
172) Cho miền D giới hạn bởi y=lnx ; y=0;x=2 Tính SD và VD khi D quay quanh Ox 173) Cho miền D giới hạn bởi:;y x22x ; y = 0.Tính VD,Ox ; VD,Oy 174) Cho miền D giới hạn bởi:y(x 2)2 ; y = 4 Tính VD,Ox ; VD,Oy
C – leipnitz ( Niutơn – laipnit ) chứng minh đẳng thức C n k bằng tích phân:
Newton của một tổng nào đó.Tiếp theo ta lấy tích phân 2 vế của đẳng thức đã khai triển ,rồi “khéo léo” làm xuất hiện đẳng thức cần chứng minh
* Hãy chứng minh các đẳng thức sau bằng tích phân:
175) 1+1 1
2C + n
2 1
3C + n
3 1
4C + n
4 1
1 1
n n
C
1
1
n
n
(Khai triển (1+x)
n )
176) 1 1
2C - n 1 2
3C + n 1 3
4C - n 1 4
1
n n n
C n
n
n (Khai triển (1- x)
n )
177) 1 0
3C + n 1 1
6C + n 1 2
9C + n 1 3
n n
C
1
3( 1)
n
n
(Khai triển x
2(1+x3)n)
178) 1- 1 1
2C + n 1 2
3C - n 1 3
4C + n 1 4
1
n n n
C n
1 1
n (Khai triển (1+x)
n )
179) 1 0
2C - n
1 1
3C + n
2 1
4C - n
3 1
5C + + ( 1) n 2
n n n
C n
1 2(n 1) 180) 2C - n0 1 2 1
.2
2 C + n 1 3 2
2
2 1
n
n n n
C n
1 ( 1) 1
n
n
181) 2C + n0 1 2 1
.2
2 C + n
3 2 1 2
1 1 2 1
n n n
C n
1
1
n
n
182) 1 1
1
n
2
n
3
n
4
n
C + + (-1)n-1 1
n n
C
n = 1+
1
2+
1
3+ +
1
n
2 ( ) 2 ( )
b Oy a
V f y g y dy
Trang 10
TÝch ph©n:
1 TÝnh c¸c tÝch ph©n c¬ b¶n:
2
1
3 2 1)
2
1
1 3
x
3/ I =
2
1 2
1dx
x x
4
1
4
1
2 2
2
4 4
dx x
x
6/ I=
6
0
22 cos
1 2
cos 3
sin
dx x x
x
0
) 6 2
sin( x dx 8/6
0
1
1 sin 2x dx
2 §æi biÕn sè d¹ng 1.
2
1
2
2 4 x dx
2 1
0 1 x2
3
0
x
dx
4/ I =
1
0
2
2 1 )( 2 )
dx
0
1 x2 2x 2
dx
1
2
dx x
7/ I=
2
1 3
2 1
dx x
x
x
x
0
2 2 2
1
0
2
x
xdx
10/I =
1
0 1 x2 5
dx
11/ I =
1
2 2
1( 1)
dx x
3 §æi biÕn sè d¹ng II.
1
0
19
) 1
1
0 2 5
1dx
x
x
1
0
2
x
1
0
2
3 1 x dx x
5/
1
0
2
3 1 x dx x
1
xdx
3 2
5 x x2 4
dx
8/ I =
2
0
2
3
sin
1
sin
cos
dx x
x
x
9/ I =
6
0
2
2 cos
sin
2
2 sin
dx x x
x 10/ I =
2 ln
0 e x 2
dx
11/
3 ln
x
e
dx e
e
dx x
x x
1
ln ln 3 1
13/ I =
e
x
dx x
ln 2
14/ I =
2
0 cos2 4sin2
2 sin
dx x x
15/ I =
5
ln
2
ln
2
1dx
e
e
x
x
16/ I =
3
0
3
3 5
1
x
x x
18/ I =
2
ln
x
e
e
19/ I =
1
0
3 2 3
) 1
x
20/ I=
1 3 2
x dx
x
21/ I=
0
3
1
1
0
1 cos x.sin cosx xdx
2 3
2
dx
x x