Tích phân chọn lọc lý thuyết và bài tập

24 664 8
Tích phân chọn lọc lý thuyết và bài tập

Đang tải... (xem toàn văn)

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

Thông tin tài liệu

Bài 1 : ĐẠO HÀM 1/ Công thức đạo hàm Đạo hàm của hàm số sơ cấp cơ bản Đạo hàm của hàm số hợp ( ) ( ) 1 / / . 0 − = = αα α xx C 2 / 11 x x −=       ( ) x x 2 1 / = ( ) /1 / UUU − = αα α / 2 / . 11 U U U −=       ( ) / / . 2 1 U U U = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) xg x gx xtg x tgx xx xx 2 2 / 2 2 / / / cot1 sin 1 cot 1 cos 1 sincos cossin +−=−= +== −= = ( ) ( ) ( ) ( ) / 2 / / 2 / / / / / sin 1 cot cos 1 . .sincos .cossin U U gU U U tgU UUU UUU −= = −= = ( ) ( ) aaa ee xx xx ln. / / = = ( ) ( ) / / / / .ln. . Uaaa Uee UU UU = = ( ) ( ) ax x x x a ln. 1 log 1 ln / / = = ( ) ( ) aU U U U U U a ln. log ln / / / / = = 2.Các bài tập đạo hàm : 1/ y = tgx21 + 2/ y = x.cotgx 3/ y = tg 2 1 + x 4/ y = sin(sinx) 5/ y = cotg ( ) 3 2 1 x + 6/ y = ln 2 x 7/ y = ln(x 2 +1) 8/ y = ln 4 (sinx) 9/ y = xx 1 10/ y = 2 xx ee − + 11/ xx y 3.2 = 12) x x y ln = 13/ x xy = Bài 2 :NGUYÊN HÀM 1/Đònh nghóa nguyên hàm: . F (x) là nguyên hàm của f( x) trên (a,b) ⇔ ( ) ( ) xFxf / = *lưu ý : + F(x) chỉ là một nguyên hàm của f(x) + F(x) + C là một họ nguyên hàm của f(x) kí hiệu ∫ dxxf )( . Ta có: ( ) )()()( / xfxFCxFdxxf =⇔+= ∫ 2/Bảng các nguyên hàm Nguyên hàm của các hàm số sơ cấp Nguyên hàm mở rộng ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ += += += − −= + + = += − + C a a dxa Cedxe Cxdx x xn dx x C x dxx Cxdx x x xx nn ln ln 1 )1( 11 1 1 1 1 α α α ( ) ∫ ∫ ∫ ∫ += ++= + + + + =+ += + + Ce a dxe Cbax a dx bax C bax a dxbax Ckxkdx xbax 1 ln 11 1 )(1 1 α α α ∫ ∫ ∫ ∫ +−= += +−= += Cgxdx x Ctgxdx x Cxxdx Cxxdx cot sin 1 cos 1 cossin sincos 2 2 ∫ ∫ ∫ ∫ ++−= + ++= + ++−=+ ++=+ Cbaxg a dx bax Cbaxtg a dx bax Cbax a dxbax Cbax a dxbax )(cot 1 )(sin 1 )( 1 )(cos 1 )cos( 1 )sin( )sin( 1 )cos( 2 2 3.Các tính chất của nguyên hàm a) [ ] ∫∫∫ +=+ dxxgdxxfdxxgxf )()()()( b) [ ] ∫∫∫ −=− dxxgdxxfdxxgxf )()()()( c) ∫ ∫ = dxxfkdxxkf )()( 4.Các bài tập: Tìm nguyên hàm của các hàm số sau 1/ f(x) = x 2 -3x+ x 1 2/ f(x) = ( ) 2 2 3 x − 3/ f(x) = 2 4 32 x x + 4/ f(x) = 43 xxx ++ 5/ f(x) = xx −+ 1 1 6/ f(x) = 3 11 xx − 7/ f(x) = tg 2 x 8/ f(x) = sin2x.cos3x 9/ f(x) = 2sin 2 2 x 10/ f(x) = ( ) xx ee − 1 11/ f(x) = xx x 22 sin.cos 2cos 12/ f(x) = 52 1 + x 13/ Chứng minh rằng F(x) = xlnx – x là một nguyên hàm của f(x) = lnx 14/ Tìm một nguyên hàm cho hàm f đònh bởi f(x) = 2x(x 3 +1). Biết rằng nguyên hàm này bằng 3 khi x= -1 15/ Xác đònh các số a;b;c để hàm số F(x) = (a.x 2 +bx+c) x e 2 − là một nguyên hàm của hàm số f(x) =(-2x 2 +8x-7) x e 2 − trên R Bài 3: NGUYÊN HÀM CỦA HÀM HỮU TỈ * Để tính tích hữu tỉ dạng )( )( xQ xP với bậc tử lớn hơn mẫu, ta chia tử cho mẫu Khi đó ta được )( )( xQ xP = A(x)+ )( )( xQ xR trong đó bậc R(x) ≤ bậc Q(x) * Do đó ta quan tâm việc tìm nguyên hàm của phân thức hữu tỉ có bậc tử nhỏ hơn mẫu Dạng ( ) ( )( )( ) ∫ −−− dx cxbxax xp : Đặt: ( )( )( ) ( ) ( ) ( ) cx c bx B ax A cxbxax xp − + − + − = −−− . )( Từ đó ta xác đònh được A, B, C Dạng ( )( ) ∫ −− dx bxax xP 3 )( Đặt: ( )( ) ( ) ( ) 323 )( bx D bx C bx B ax A bxax xP − + − + − + − = −− @ Cần nhớ : công thức nguyên hàm hữu tỉ sau Cbax a dx bax ++= + ∫ ln 11 ( ) ∫ + + −= + C baxa dx bax 1 . 11 2 ( )( ) ∫ ∫         − − −− = −− βαβαβα xx dx xx 1111 ( )( ) ∫ ∫ = +− = − dx axax dx ax 11 22 = ∫ +         + − =       + − − C ax ax a dx axaxa ln 2 111 2 1 Bài tập: Tìm các nguyên hàm sau 1/ a) Xác đònh các hằng số A, B sao cho 233 )1()1()1( 13 + + + = + + x B x A x x b) Tìm họ nguyên hàm của hàm số f(x)= 3 )1( 13 + + x x Đs: A = –2, B = 3, C x x xF + + − + = 1 3 )1( 1 )( 2 2/ ∫ +− dx xx 44 1 2 3/ ∫ ++ dx xx x 12 2 3 4/ ∫ −+ + dx xxx x 2 32 23 5/ dx xx xx ∫ +− ++ 23 333 2 2 6/ dx x xx ∫ + ++ 3 23 2 7/ ∫ + ++ dx x xx 2 54 2 8/ ( ) ∫ + dx x 3 32 1 9/ ∫ +− dx xx 96 1 2 10/ ∫ +− dx xx 65 1 2 11/ ∫ +−− + dx xxx x 652 13 23 2 12/ ∫ −− + dx xxx x )5)(2( 107 Bài 4 NGUYÊN HÀM CỦA HÀM LƯNG GIÁC 1/. Cần nhớ công thức : ( ) Cx a dxbax +−=+ ∫ cos 1 sin ( ) ( ) Cbaxtg a dx bax ++= + ∫ 1 cos 1 2 ( ) ( ) Cbaxg a dx bax ++−= + ∫ cot 1 sin 1 2 2/. Ta thường dùng đổi biến số để tính tích phân các hàm số lượng giác * Dạng ( ) ∫ xdxxR cossin đặt t = sinx * Dạng ( ) ∫ xdxxR sincos đặt t = cosx * Dạng ( ) ∫ dx x tgxR 2 cos 1 đặt t = tgx * Dạng ( ) ∫ dx x gxR 2 sin 1 cot đặt t = cotgx * Dạng [ ] dxxxR nn ∫ 22 cos,sin dùng công thức hạ bậc 2 2cos1 cos 2 x x + = , 2 2cos1 sin 2 x x − = * Dạng ∫ bxdxax sin.cos dùng công thức biến đổi * tích thành tổng C + C = 2CC C - C = 2SS S + S = 2SC S - S = 2CS )]cos()[cos( 2 1 cos.cos bababa −++= )]cos()[cos( 2 1 sin.sin bababa −−+−= )]sin()[sin( 2 1 cos.sin bababa −++= )]sin()[sin( 2 1 sin.cos bababa −−+= Bài 1: Tìm các nguyên hàm sau a) ∫ xdxx 52 cossin b) ∫ xdxx 23 cossin c) ∫ dx x x 4 cos sin d) ∫ dx x 6 cos 1 Bài 2: Tìm các nguyên hàm sau a) ∫ xdxx 22 cossin b) ∫ xdx 4 sin c) ∫ xdx 6 cos d) ∫ xdx 2 cos e) ∫ dx x 3 sin Bài 3: Tìm các nguyên hàm sau a) ∫ dx xsin 1 b) ∫ dx xcos 1 c) ∫ + dx xcos45 1 d) ∫ dx x 4 cos 1 Bài 4: Tìm các nguyên hàm sau a) ∫ xdxx 2cos3sin b) ∫ xdxx 3coscos Bài 5 : Tìm các nguyên hàm sau a) tgxdx ∫ b) 2 tg xdx ∫ c) 3 tg xdx ∫ d) 4 tg xdx ∫ e) 2 4 sin cos x dx x ∫ f) 1 sin2 dx x ∫ Bài 5 : TÍCH PHÂN XÁC ĐỊNH 1.Đònh nghóa: Giả sử hàm số f(x) liên tục trên [ ] ba, F(x) là một nguyên hàm của f(x) . Hiệu f(b) –f(a) được gọi là tích phân từ a đến b của hàm số f(x).Kí hiệu: ∫ −== b a b a aFbFxFdxxf )()()()( 2.Chú ý: ∫ = b a dxxf )( ∫ b a dttf )( = ∫ b a duuf )( 3.Các tính chất : 1/ 0)( ∫ = a a dxxf 2/ ∫ = b a dxxf )( - ∫ a b dxxf )( 3/ ∫ = b a dxxf )( ∫ c a dxxf )( + ∫ b c dxxf )( 4/ ∫ = b a dxxfk )(. ∫ b a dxxfk )(. 5/ [ ] ∫ =+ b a dxxgxf )()( ∫ b a dxxf )( + ∫ b a dxxg )( 6/ ( ) abMMdx b a −= ∫ 7/ Nếu f(x) ≥ g(x) , [ ] bax , ∈∀ thì dxxgdxxf b a b a ∫ ∫ ≥ )()( *Đặc biệt, nếu f(x) ≥ 0 , [ ] bax , ∈∀ thì ∫ b a dxxf )( 0 ≥ 8/ Nếu f(x) liên tục trên đoạn [ ] ba, [ ] baxMxfm ,,)( ∈∀≤≤ thì m(b-a) ≤ ∫ b a dxxf )( ≤ M(b-a) .Bài tập :Tính các tích phân sau 1/ ∫ −++ 3 1 11 xx dx Đsố: )22( 3 4 − 2/ ∫ + 1 0 3 1 dx x x Đsố : 2ln 6 5 − 3/ dx x x ∫ − 2 1 0 2 4 1 Đsố       − 3ln 12 13 2 1 4/ ( ) ∫ + 4 1 2 1xx dx Đsố 8 5 ln 4 3 + 5/ ∫ π 0 4 cos xdx Đsố 8 3 π 6/ ( ) ∫ + 4 0 44 cossin π dxxx Đsố 16 3 π 7/ ∫ + π 0 2cos1 dxx Đsố 22 8/ ∫ − 2 2 sin π π dxx Đsố 2 9/ ∫ + π 0 sin1 dxx Đsố 24 10/ a) Cho hàm số f(x) = xx x cossin sin + . Tìm a ,b để f(x) = a+b xx xx cossin sincos + − b) Tính ∫ 2 0 )( π dxxf (Đsố 2 1 =−= ba , I = 4 π ) 11/ a) Tính đạo hàm của hàm số F(x) = ln 12 12 2 2 ++ +− xx xx . Tính I = dx x x ∫ + − 1 1 4 2 Đsố 1 1 22)( 4 2 / + − = x x xF , )12ln( 2 2 −= I 12/ Tính ∫       − t dxx 0 4 2 3 sin4 . Từ đó giải pt f(t) = 0 13/ Tính ( ) ∫ ∈+ 1 0 ;1 Nndxx n .Từ kết quả đó chứng minh rằng 1+ 1 12 1 1 . 3 1 2 1 1 21 + − = + +++ + n C n CC n n nnn 14/ ∫ − 3 4 2 2 cos cot23 π π dx x xg 15/ ∫ − π 0 2 sin1 dxx 16/ dx x x ∫ + + 1 0 1 12 17/ ∫ + ++ 3 1 2 2 132 dx x xx 18/ ∫ − +− 0 1 2 34xx dx 19/ ∫ ++ 2 0 2 3 12 dx xx x 20/ ∫ +− + 5 3 2 23 1 dx xx x 21/ ( ) ∫ + + 1 0 3 1 13 dx x x 22/ dx xx ∫ +− 1 0 2 56 1 23/ ∫ − 2 0 2 dxxx Đáp số : 1 Bài 6: TÍCH PHÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỔI BIẾN SỐ 1.Tích phân đổi biến loại I : Đặt x = ( ) t ϕ * Dạng ∫ − dxxa 22 Đặt x = asint với       −∈ 2 , 2 ππ t * Dạng ∫ + dx xa 22 1 Đặt x = atgt t       −∈ 2 , 2 ππ @ Lưu ý : đổi biến phải đổi cận Bài tập:Tính các tích phân sau 1/ ∫ + 2 0 2 4 1 dx x Đặt x = 2 tgt, ) 2 , 2 ( ππ −∈ t 2/ ∫ + 3 0 2 3 1 dx x Đặt x= 3 tgt, ) 2 , 2 ( ππ −∈ t 3/ dx xx ∫ + +− 31 1 2 102 1 = dx x ∫ + +− 31 1 2 9)1( 1 Đặt x –1= 3tgt, ) 2 , 2 ( ππ −∈ t 4/ ∫ + −+ 2 0 2 3 2 12 dx x xx (Chia đa thức,Đặt x= 2 tgt) 5/ ∫ − ++ 0 2 1 2 1xx dx = ∫ − ++ 0 2 1 2 4 3 ) 2 1 (x dx Đặt x + 2 1 = 2 3 tgt, ) 2 , 2 ( ππ −∈ t 6/ ∫ − 2 0 2 4 dxx Đặt x = 2sint, ] 2 , 2 [ ππ −∈ t 7/ ∫ − 2 1 0 2 41 dxx Đặt x = 2 1 sint, ] 2 , 2 [ ππ −∈ t 8/ dxxx ∫ − 2 0 22 4 Đặt x = 2sint, ] 2 , 2 [ ππ −∈ t 2.Tích phân đổi biến loại II : ( ) [ ] ( ) ∫ b a dxxxf / ψψ + Đặt t = ( ) x ψ ⇒ dt = ( ) dxx / ψ + Đổi cận x = a ⇒ t = ( ) αψ = a x = b ⇒ t = ( ) βψ = b + Suy ra : ( ) [ ] ( ) ( ) dttfdxxxf b a ∫ ∫ = β ε ψψ / @ Lưu ý : Sử dụng đổi biến loại II khi có mặt ( ) x ψ đạo hàm của nó.Chẳng hạn [ ] ∫ b a xdxxf / lnln = [ ] ∫ b a dx x xf 1 ln đặt t = lnx . Cụ thể : dx x x e 1 ln31 1 ∫ + có mặt lnx x 1 thì đặt t = lnx 3.Bài tập 1/ ( ) ∫ − 2 5 1 10 2 54 dxxx 2/ ( ) ∫ + 1 0 1x xdx 3/ ∫ + 4 7 2 9xx dx [...]... dụ : Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi : 1/ y = x 2 ; y = 2/ y = x2 ; x2 ; 27 y= x2 ; 8 y= 27 x y= 8 x 3/ Parabol y = -x2+4x-3 hai tiếp tuyến tại các điểm A(0,-3) B(3,0) BÀI 9 : THỂ TÍCH VẬT THỂ TRÒN XOAY Xét hình phẳng (H) giới hạn bởi các đường x= a, x = b, y = 0 y = f(x) b Vật thể tròn xoay tạo nên khi quay (H) quanh trục Ox có thể tích là: 2 V= π ∫[ f ( x )] dx a Bài tập : 1/ Cho hình... ∫ 1 ln x dx x3 BÀI 8 DIỆN TÍCH HÌNH PHẲNG DẠNG I Bài toán : "Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thò hàm số y = f(x) ,hai đường thẵng x = a ,x = b trục Ox " 2) , Giải b Bước 1 : diện tích cần tính là s = ∫ f ( x ) dx a Bước 2 : Giải phương trình : f(x) = 0 giả sử được nghiệm x = c ∈ [a, b] Bước 3 : Khi đó c b a s= c ∫ f ( x)dx + ∫ f ( x)dx * Nhận xét: + Việc tách ra2, 3 tích phân, hoặc không... có thể thay bằng việc vẽ đồ thò, hoặc lập bảng xét dấu f(x) Chú ý : Nếu bài toán: " Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thò hàm số x = f(y) ,hai đường thẵng y = a , b y = b trục Oy " Thì s= ∫ f ( y ) dy a Bài Tập : Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi : 1/ x = -1 , x = 2 , y = 0 , y = x2 - 2x 2/ y = sin2xcos3x , y = 0 , x = 0 ,x = 3/ x = 1 , x = e , y = 0 , y = 4/ y = π 2 ln x 2 x x 2 +... [a, b ] Chứng minh : ∫ f ( x) dx = ∫ f (a + b − x) dx p dụng tính : π x sin x ∫ 1 + cos 0 2 x dx Bài 7: TÍCH PHÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP TỪNG PHẦN 1.Công thức từng phần : b ∫u.dv = uv a b b a −∫vdu a b 2.Chú ý: Công thưc trên cho phép thay việc tính ∫u.dv phức tạp bằng một tích phân a đơn giản hơn 3.Hai dạng tích phân từng phần thường gặp b ∫vdu a Dạng1: I=  ex  b   ∫a p( x)  sinx dx  cos x   ( Trong... Nhận xét: nếu chưa cho hai đường thẳng x = a, x= b thì giải phương trình trước , áp dụng công thức tính diện tích sau Chú ý : Nếu bài toán: " Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thò hàm số x = f(y) ,x = g (y) b hai đường thẳng y = a ,y = b " Thì s= ∫ f ( y ) − g ( y ) dy a Bài tập : Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi : 1 1 π π 1/ y = ,y= ,x= ,x= 2 2 6 3 sin x cos x 2/ y = 2x , y = 3-x , x = 0... x +3 y = x+3 Đsố: 109 đvdt 6 1 2 3 0 1 2 ( vẽ hình s = ∫ + ∫ + ∫ ) 8/ y = -x2 +2x ; y = -3x 2 9/ y = x + 3 3 x− y = 2 2 10/ y = x2 , x = y2 x Đsố: Đsố: 1 đvdt 3 DẠNG III Với yêu cầu : "Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thò hàm số y = f(x) , y = g(x) , y = h(x) " Bước 1 : Giải các phương trình f(x) - g(x) = 0 g(x) - h(x) = 0 ; f(x) - h(x) = 0 Bước 2 : Thiết lập công thức diện tích Ví... x − cos 4 x) dx 0 π 2 38/ (e sin x + cos x ) cos xdx ∫ 0 e 39/ ∫ 1 ln x 3 1 + 7ln 2 x dx x Tách ra hai tích phân , Đáp số: e + π 4 −1 2 40/ ∫ 10 1 1 + x −1 ln 2 41/ ∫ 0 1 e x +1 dx dx π 42/ tg 4 x ∫ cos 2 x dx 0 6 π  sin  x − dx 4  43/ ∫ sin 2 x + 2(1 + sin x + cos x) 0 π 4 Tích phân liên kết kết hợp 1/Cho I = J= π 2 sin n x ∫ sin n x + cos n x dx ; 0 π 2 cos n x ∫ sin n x + cos n x dx 0 π... − 2) 5/ y = x ln x; y = 0 ; x = e (KB-07) Đsố: 27 6/ parabol y = –x2 –2x +3, tiếp tuyến với (P) tại điểm M (2, -5) trục tung Đsố : 8 đvdt 3 DẠNG II Bài toán : "Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đồ thò hàm số y = f(x) , y = g(x) hai đường thẵng x = a ,x = b " Bước 1 : diện tích cần tính là b s= ∫ f ( x ) − g ( x ) dx a Bước 2 : Giải phương trình : f(x) – g(x) = 0 giả sử được nghiệm x = c... Dạng1: I=  ex  b   ∫a p( x)  sinx dx  cos x   ( Trong đó p(x) là một đa thức theo x) Đặt u = p(x) ; dv= phần còn lại Dạng 2 : I = ∫ p( x ) ln xdx Đặt : u = lnx ; dv= phần còn lại 4 .Bài tập: Tính các tích phân sau 1 1/ ∫ xe −x dx 0 π 2/ ∫ ( 2 x + 1) cos xdx 0 π 2 3/ ∫ x sin xdx 0 e 4/ ∫ ln xdx 1 π 5/ 4 ∫ 0 e 6/ ∫ 1 x dx cos 2 x ln x dx x3 2 1  2 7/ ∫ x ln1 + dx x  1 3 2 8/ ∫ ln ( x − x... Tính thể tích khối 6 6 HD: sin x + cos x = 5 3 cos 4 x + 8 8 Đsố : 2/ Cho hình (H) giới hạn bởi các đường x = -1, x = 2 y = 0, y = x − 2 x a) Tính diện tích của (H) Đsố :8/3 b) Tính thể tích khối tròn xoay khi ta quay (H) quanh trục Ox Đsố : 18π 5 5π 2 16 3/ Cho hình (H) giới hạn bởi các đường x = tròn xoay khi ta quay (H) quanh trục Ox π 2 x = π , y = 0, y = sin 4 x + cos 4 x Tính thể tích khối . Nếu f(x) liên tục trên đoạn [ ] ba, và [ ] baxMxfm ,,)( ∈∀≤≤ thì m(b-a) ≤ ∫ b a dxxf )( ≤ M(b-a) .Bài tập :Tính các tích phân sau 1/ ∫ −++ 3 1 11 xx dx Đsố:. xx ∫ +− 1 0 2 56 1 23/ ∫ − 2 0 2 dxxx Đáp số : 1 Bài 6: TÍCH PHÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỔI BIẾN SỐ 1 .Tích phân đổi biến loại I : Đặt x = ( ) t ϕ * Dạng ∫ −

Ngày đăng: 05/06/2013, 01:25

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan