1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Bài giảng Tích phân bất định

30 6 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Tích phân bất định
Tác giả TS. Nguyễn Quốc Lân
Trường học Đại Học Bách Khoa
Chuyên ngành Toán ứng dụng
Thể loại bài giảng
Năm xuất bản 2006
Thành phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 30
Dung lượng 258,8 KB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Bước tới: menu, tìm kiếm Tích phân xác định được định nghĩa như diện tích S được giới hạn bởi đường cong y=f(x) và trục hoành, với x chạy từ a đến b Tích phân (Integral (Anh), 積分 (Trung)) là một khái niệm toán học,và cùng với nghịch đảo của nó vi phân (differentiation) đóng vai trò là 2 phép tính cơ bản và chủ chốt trong lĩnh vực giải tích (calculus). Có thể hiểu đơn giản tích phân như là diện tích hoặc diện tích tổng quát hóa. Giả sử cần tính diện tích một hình phẳng được bao bởi...

Trang 2

4- TÍCH PHÂN HÀM LƯỢNG GIÁC

5- T PHÂ ĐỊNH Đ M T PHÂN THEO CẬN TRÊN

6- TÍCH PHÂN SUY RỘNG LOẠI 1 & LOẠI 2

7- TIÊU CHUẨN SO SÁNH 1, 2 HỘI TỤ TUYỆT ĐỐI

Trang 3

C

x x

dx

+

=+

a x

dx

+

=+

∫ 2 2 1 arctg

C

x x

a

dx

arcsin

2 2

C x

C

x x

(')

()

Trang 4

Ø Kỹ năng : Đổi biến 1 – 2f (u(x)u'(x)dx = ∫ f (u)du

Ø Đổi biến 2: Phát hiện x(t)f (x)dx = ∫ f (x(t))x'(t)dt

++

x

D Cx

x

B x

B x

A dx

2 1

1 1

α

Trang 5

Phân thức hữu tỷ: P(x)/Q(x), P và Q: đa thức Phân thức hữu tỷ thực sự: Bậc P(x) < Bậc Q(x).

Bậc P(x) Bậc Q(x): Chia P(x) cho Q(x) đa thức thương

x r x

Q x h Q

( )x dx r Q Q

x

r dx

x

x x

++

−+

23

2 3

2

Trang 6

VD: Tính / ∫ 3 + 5

x x

x x

)1

(

1

2 3

4 4

x

x dx

x

x

2 3

2

11

=+

−+

+

x x

x x

x I

b

)13

)(

15

(

)1

+

dx x

x

D Cx

x x

B Ax

13

++

u x

x

x x

x

8

11

3

32

15

52

x x

++

1

3ln

8

1

2 2

Phân tích a thức mẫu số Q thành tích (bậc 1 hoặc bậc 2) 2/ Phân tích P/Q tổng (thêm bớt, hoặc hệ số bất định)

Đại số: Mọi đa thức hệ số thực bậc n luôn phân tích được thành tích các nhị thức bậc 1 và tam thức bậc 2 có < 0

2 PHÂN THỨC HỮU TỶ NGUYÊN TẮC TỔNG QUÁT

Trang 7

Giải Q(x) = 0 ⇒ Đưa Q(x) về tích bậc 1 & bậc 2 ( < 0)

2 2

2

0 4

1 1

2 2

1

2

2 2

2

1

2 1

1 2

++

=

q p

n

q p

n m

m

q x

p x

q x

p x

x x

a x

4 34

4 21

K4

4444

44444

1

++

++

B q

x p x

C x

B x

A x

A x

A

x g m

m

m

2 1

2 2

1 1

2

1 1

1

2 1

2 1

1

1 1

1 1

số thừa

αα

α

3/ Quy đồng mẫu số; Đồng nhất 2 vế; Giải hệ p/trình tìm A k …

1/ Tích ở mẫu số chứa bao nhiêu thừa số Tổng chứa bấy nhiêu 2/ Mẫu bậc 1→ Tử: hằng số Mẫu bậc 2 (lũy thừa k) Tử bậc 1

Trang 8

B c 2, m u số vô nghiệm: Thêm bớt t o dạng u’/u

c bx

ax a

mb n

c bx

ax

b ax

a

m c

bx ax

n

mx

++

+

+

=+

+

+

2 2

2

12

22

B c 1 / (Bậc 2) n : Thêm bớt tạo u’/u n & a về C/(x 2 + α 2 ) n

x a

a

mb n

c bx

ax

b ax

a

m c

bx ax

n mx

2 2

2 2

11

+

+

=+

++

n

a x

dx I

)( 2 2

a n

n a

x

x na

2

12

)(

2

1

−+

+

=

+

Lượng giác hóa: x = atgtI n → ∫ cos2n−2 t dt

2 TÍCH PHÂN CÁC PHÂN THỨC CƠ BẢN

Trang 9

a các tích phân sau về phân thức hữu tỷ cơ bản

2

1

21

2

x x

x dx

x x

x a

B x

x x x

x x

+

+

x x

E Dx

x

C x

B x

A

11

2 3

++

⇒+

+

x x

x x

32

1

11

1

a t

x x

Trang 10

3 TÍCH PHÂN HÀM VÔ T - CĂN PHÂN THỨC BẬC 1

b

ax t

dx d

cx

b

ax x

b

ax dx

d cx

b ax

d cx

b

ax x

+

11

x

( )3 2

2 3

3 3

1

61

11

t

t x x

x t

Giải: Đổi biến

Trang 11

3 TÍCH PHÂN HÀM VÔ T – CĂN CỦA TAM THỨC

-Tích phân chứa căn bậc ng căn chứa tam thức

bậc hai → Đưa về bình phương đúng k x 2 & Sử dụng

k x

dx = + + ++

k k

x x dx

k

22

1

C a

x x

C a

x

a x

a x dx

x

22

2 2

Trang 12

+

=+

dx c

bx ax

x Q

dx c bx

++

+

x x

x x

22

++

++

+

22

2

2

2

2 2

x x

dx x

x c

bx ax

++

x

dx I

t

t

dt I

t x

Trang 13

3 TÍCH PHÂN HÀM VÔ T – CĂN CỦA TAM THỨC

-VD: = ∫ + dx

x

x I

t

x t

=

=+

=+

t a

x a

t a

x

t a

x a

t a

x dx

x a

x

R

coshsinh

cos

tg:

,

2 2

2 2

2 2

a x

t a

x

t a x

a t

a

x dx

a x

x

R

sinhcosh

tg

cos:

,

2 2

2 2

2 2

dt I

t t

sincos

2

,2,

tg

Trang 14

3 TÍCH PHÂN HÀM VÔ T – PHÉP THẾ EULER

-x a t

c bx

ax

:0

( − )( − ) + + = ( − )

=+

=

1

2

x x

x

dx I

12

11

2 2

t

t x x

t x

x

VD: = ∫ +

k x

dx I

2

Tính R(x, ax2 + bx + c)dx (Giới thiệu ý t ng Minh ho )

Trang 15

4 HÀM LƯỢNG GIÁC – PHÂN THỨC HỮU TỶ

cos

cos

sin,

sin1

tg,

cos2

sin,

cossin

1

1

x

x x

x

x x

x x

x

++

++

+

( ) ( ) ( ) ( )

2

12

11

cos

12

sin2

tg:

cos,

sin

t dt

dx

t t

x

t t

x x

t dx x x

R

x x

dx

cossin

cos

Trang 16

4 LƯỢNG GIÁC – BẬ ẬC 1 – KHAI THÁC u’ u

-Tr ng h p riêng:

v

u C

x B

x A

C x

B x

++

+

+

'cos

'sin

'

cossin

Tách thành t ng:

v v

v v

u v

x x

R x

x R

x t

x x

R x

x R

tg)

cos,

(sincos

,sin

sin)

cos,

(sincos

,sin

cos)

cos,

(sincos

,sin

Trang 17

Bài toán th c tế: Diện tích hình thang cong: y = f(x), x = a …

Diện tích hình thang cong ≈

1 0

k

k

)(lim

1 0

1 0

y =

Trang 18

)()

(t dt f x

f dx

=

+

→ D

x

n

k

k k

k

k k

)(lim

lim

1

0 0 max

1 0

1 0

max

Lặp lại quy trình với nhiều bài toán: Thể tích vật thể tròn

x độ dài dây cung, công của lực biến thiên … Khái niệm tích phân xác định, định nghĩa bởi tổng man của hàm f(x) trên đoạn [a, b]:

Trang 19

n k

k k

lim

1 0

1 0

Định lý: Hàm liên tục trên 1 đo n thì khả tích ( eman)

n

n k

k k

k k

x x

x

a = 0 < 1 <K < = ; , +1 ; = max +1 −

Hàm f(x) xác định, bị chặn trên đoạn [a, b] Phân hoạch:

Trang 20

dx x g dx

x f b

a x

x g x

Hay sử dụng:

b a x

M x

f

m

b a

,)

dx x

f a b

f a

b f

dx x

f b

Trang 21

5 ĐẠO HÀM TÍCH PHÂN THEO CẬN TRÊN

-Tích phân theo c n trên: S(x) f (t)dt S'(x) f (x)

x a

x G dt

t f x

G

x v

x u

')

(')

(')

()

(

) (

) (

2 0

coslim

/

1

arctglim

/

2 0

b

x

x

Trang 22

dx x f

f: hàm tuần hoàn (f(x+ T) = f(x) x) a+∫T = a

a

dx x f dx

x

f

0

)()

(

VD: Tính tích phân = ∫ ( + )

2006 0

sin2006

sin

α α

α

dx x x

x I

Tích phân liên hợp ∫ ( ) = ∫ ( )

2 0

2 0

Trang 23

6 TÍCH PHÂN SUY RỘNG LOẠI 1

a b

Giới hạn tồn tại và hữu hạn ⇔ Tích phân suy rộng hội tụ

Tích phân suy rộng loại 1: ∫ = → b

a

b a

dx x

f dx

x

f ( ) lim ( ) Điểm suy

rộng:

f(x) xác định trên [a, ), khả tích trên mọi [a, b] [a, )

VD: Tphân suy rộng cos :

0

x dx Phân kỳ!

Khảo sát & tính tph : Tính tphân XĐ & qua giới hạn

Trang 24

6 TÍCH PHÂN SUY RỘNG TẠI , RÊN R

-TP suy rộng trên , b]

a a

b

x F dx

x f dx

a b

c a

a c

c

f f

f f

dx x

Trang 25

1 0

c a

b c

c a

b a

f f

f f

b a

x F dx

x f dx

Trang 26

7 KHẢO SÁT S HỘI TỤ CỦA TP SUY RỘNG

dx x

dx x

b

dx x

dx

α α

Trang 27

f g

a

b a

g f

( = ∫

x

a

dt t f x

Trang 28

7 TIÊU CHUẨN SO SÁNH 2

x g

x f

b x b

)(

)

(lim

g dx

:

Trang 29

7 HÀM DẤU BẤT KỲ HỘI TỤ TUYỆT ĐỐI

-Hội tụ tuyệt đối: TPSR c a f hội tụ ⇒ TPSR c a f hội tụ

∫ | dx phân kỳ ( hội tụ tuyệt đối) & f( dx hội tụ Bán hội tụ

VD:

1 3 2

cos

dx x

x

tụ hội:

sinsin

1

2 1

dx x

x x

tuyệt trị

Trang 30

C x

f b x

R b

x

C x

f x

b

~,

:

~,

:

Hàm d i d u t hân ĐỔI DẤU: L y trị tuyệt đối & đánh giá

Ngày đăng: 30/04/2021, 20:22

w