Chuyên đề Tích phân
Bạn đang xem nội dung tài liệu Chuyên đề Tích phân, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Lại Văn Long web: 1 Chuyên đề TÍCH PHÂN CƠNG THỨC Bảng nguyên hàm Nguyên hàm của những hàm số sơ cấp thường gặp Nguyên hàm của những hàm số thường gặp Nguyên hàm của những hàm số hợp Cxdx 1 1 1 Cxdxx 0ln xCxx dx Cedxe xx 10 ln aCa adxa x x Cxxdx sincos Cxxdx cossin Cxdx x tancos 1 2 Cxdx x cotsin 1 2 Cbax a baxd 1 1 1 1 Cbax a dxbax 0ln1 xCbaxabax dx Ce a dxe baxbax 1 Cbax a dxbax sin 1cos Cbax a dxbax cos 1sin Cbax a dx bax tan 1 cos 1 2 Cbax a dx bax cot 1 sin 1 2 Cudu 1 1 1 Cuduu 0ln uCuu du Cedue uu 10 ln aCa adxa u u Cuudu sincos Cuudu cossin Cudu u tancos 1 2 Cudu u cotsin 1 2 I. ĐỔI BIẾN SỐ TĨM TẮT GIÁO KHOA VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI TỐN 1. Đổi biến số dạng 2 Để tính tích phân b / a f[u(x)]u (x)dx ta thực hiện các bước sau: Bước 1. Đặt t = u(x) và tính /dt u (x)dx . Bước 2. Đổi cận: x a t u(a) , x b t u(b) . Bước 3. b / a f[u(x)]u (x)dx f(t)dt . Ví dụ 7. Tính tích phân 2e e dx I x ln x . Giải Đặt dx t ln x dt x 2x e t 1, x e t 2 2 2 1 1 dt I ln t ln 2 t . Vậy I ln 2 . Ví dụ 8. Tính tích phân 4 3 0 cos x I dx (sin x cos x) . Lại Văn Long web: 2 Hướng dẫn: 4 4 3 3 2 0 0 cos x 1 dx I dx . (sin x cos x) (tan x 1) cos x . Đặt t tan x 1 ĐS: 3I 8 . Ví dụ 9. Tính tích phân 3 1 2 dx I (1 x) 2x 3 . Hướng dẫn: Đặt t 2x 3 ĐS: 3 I ln 2 . Ví dụ 10. Tính tích phân 1 0 3 x I dx 1 x . Hướng dẫn: Đặt 3 2 2 2 1 3 x t dt t 8 1 x (t 1) ; đặt t tan u ĐS: I 3 2 3 . Chú ý: Phân tích 1 0 3 x I dx 1 x , rồi đặt t 1 x sẽ tính nhanh hơn. 2. Đổi biến số dạng 1 Cho hàm số f(x) liên tục trên đoạn [a;b], để tính ( ) b a f x dx ta thực hiện các bước sau: Bước 1. Đặt x = u(t) và tính / ( )dx u t dt . Bước 2. Đổi cận: , x a t x b t . Bước 3. /( ) [ ( )] ( ) ( ) b a f x dx f u t u t dt g t dt . Ví dụ 1. Tính tích phân 1 2 2 0 1 I dx 1 x . Giải Đặt x sin t, t ; dx cos tdt 2 2 1 x 0 t 0, x t 2 6 6 6 2 0 0 cos t cos t I dt dt cos t1 sin t 6 6 0 0 dt t 0 6 6 . Vậy I 6 . Ví dụ 2. Tính tích phân 2 2 0 I 4 x dx . Lại Văn Long web: 3 Hướng dẫn: Đặt x 2 sin t ĐS: I . Ví dụ 3. Tính tích phân 1 2 0 dx I 1 x . Giải Đặt 2x tan t, t ; dx (tan x 1)dt 2 2 x 0 t 0, x 1 t 4 4 42 2 0 0 tan t 1 I dt dt 41 tan t . Vậy I 4 . Ví dụ 4. Tính tích phân 3 1 2 0 dx I x 2x 2 . Hướng dẫn: 3 1 3 1 2 2 0 0 dx dx I x 2x 2 1 (x 1) . Đặt x 1 tan t ĐS: I 12 . Ví dụ 5. Tính tích phân 2 2 0 dx I 4 x . ĐS: I 2 . Ví dụ 6. Tính tích phân 3 1 2 0 dx I x 2x 2 . ĐS: I 12 . 3. Các dạng đặc biệt 3.1. Dạng lượng giác Ví dụ 11 (bậc sin lẻ). Tính tích phân 2 2 3 0 I cos x sin xdx . Hướng dẫn: Đặt t cos x ĐS: 2I 15 . Ví dụ 12 (bậc cosin lẻ). Tính tích phân 2 5 0 I cos xdx . Hướng dẫn: Đặt t sin x ĐS: 8I 15 . Lại Văn Long web: 4 Ví dụ 13 (bậc sin và cosin chẵn). Tính tích phân 2 4 2 0 I cos x sin xdx . Giải 2 2 4 2 2 2 0 0 1 I cos x sin xdx cos x sin 2xdx 4 2 2 2 0 0 1 1 (1 cos 4x)dx cos2x sin 2xdx 16 4 2 2 2 0 0 1 1 (1 cos 4x)dx sin 2xd(sin 2x) 16 8 3 2 0 x 1 sin 2x sin 4x 16 64 24 32 . Vậy I 32 . Ví dụ 14. Tính tích phân 2 0 dx I cos x sin x 1 . Hướng dẫn: Đặt x t tan 2 . ĐS: I ln 2 . Biểu diễn các hàm số LG theo tan 2 at : 2 2 2 2 2 1 2sin ; cos ; tan . 1 1 1 t t ta a a t t t 3.2. Dạng liên kết Ví dụ 15. Tính tích phân 0 xdx I sin x 1 . Giải Đặt x t dx dt x 0 t , x t 0 0 0 ( t)dt t I dt sin( t) 1 sin t 1 sin t 1 0 0 dt dt I I sin t 1 2 sin t 1 2 20 0 dt dt tt t2 4 cossin cos 2 42 2 2 00 t d 2 4 t tan 2 t 2 2 4 cos 2 4 . Vậy I . Tổng quát: 0 0 xf(sin x)dx f(sin x)dx 2 . Ví dụ 16. Tính tích phân 2 2007 2007 2007 0 sin x I dx sin x cos x . Giải Đặt x t dx dt 2 Lại Văn Long web: 5 x 0 t , x t 0 2 2 20070 2007 2007 2 sin t 2I dx sin t cos t 2 2 2 2007 2007 2007 0 cos t dx J sin t cos t (1). Mặt khác 2 0 I J dx 2 (2). Từ (1) và (2) suy ra I 4 . Tổng quát: 2 2n n n n n n 0 0 sin x cos x dx dx , n sin x cos x sin x cos x 4 . Ví dụ 17. Tính tích phân 6 2 0 sin x I dx sin x 3 cos x và 6 2 0 cos x J dx sin x 3 cos x . Giải I 3J 1 3 (1). 6 6 0 0 dx 1 dx I J dx 2sin x 3 cos x sin x 3 Đặt t x dt dx 3 1I J ln 3 4 (2). Từ (1) và (2) 3 1 3 1 1 3I ln 3 , J ln 3 16 4 16 4 . Ví dụ 18. Tính tích phân 1 2 0 ln(1 x) I dx 1 x . Giải Đặt 2x tan t dx (1 tan t)dt x 0 t 0, x 1 t 4 4 4 2 2 0 0 ln(1 tan t) I 1 tan t dt ln(1 tan t)dt 1 tan t . Đặt t u dt du 4 t 0 u , t u 0 4 4 04 0 4 I ln(1 tan t)dt ln 1 tan u du 4 4 4 0 0 1 tan u 2 ln 1 du ln du 1 tan u 1 tan u Lại Văn Long web: 6 4 4 0 0 ln 2du ln 1 tan u du ln 2 I 4 . Vậy I ln2 8 . Ví dụ 19. Tính tích phân 4 x 4 cos x I dx 2007 1 . Hướng dẫn: Đặt x t ĐS: 2 I 2 . Tổng quát: Với a > 0 , 0 , hàm số f(x) chẵn và liên tục trên đoạn ; thì x 0 f(x) dx f(x)dx a 1 . Ví dụ 20. Cho hàm số f(x) liên tục trên và thỏa f( x) 2f(x) cos x . Tính tích phân 2 2 I f(x)dx . Giải Đặt 2 2 J f( x)dx , x t dx dt x t , x t 2 2 2 2 2 2 2 2 I f( t)dt J 3I J 2I f( x) 2f(x) dx 2 2 0 2 cos xdx 2 cos xdx 2 . Vậy 2I 3 . 3.3. Các kết quả cần nhớ i/ Với a > 0 , hàm số f(x) lẻ và liên tục trên đoạn [–a; a] thì a a f(x)dx 0 . ii/ Với a > 0 , hàm số f(x) chẵn và liên tục trên đoạn [–a; a] thì a a a 0 f(x)dx 2 f(x)dx . iii/ Cơng thức Walliss (dùng cho trắc nghiệm) Lại Văn Long web: 7 2 2 n n 0 0 (n 1)!! , n !!cos xdx sin xdx (n 1)!! . , n !! 2 nếu n lẻ nếu n chẵn . Trong đĩ n!! đọc là n walliss và được định nghĩa dựa vào n lẻ hay chẵn. Chẳng hạn: 0 !! 1; 1!! 1; 2 !! 2; 3 !! 1.3; 4 !! 2.4; 5 !! 1.3.5; 6!! 2.4.6; 7 !! 1.3.5.7; 8 !! 2.4.6.8; 9 !! 1.3.5.7.9; 10 !! 2.4.6.8.10 . Ví dụ 21. 2 11 0 10!! 2.4.6.8.10 256 cos xdx 11!! 1.3.5.7.9.11 693 . Ví dụ 22. 2 10 0 9 !! 1.3.5.7.9 63 sin xdx . . 10 !! 2 2.4.6.8.10 2 512 . II. TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN 1. Cơng thức Cho hai hàm số u(x), v(x) liên tục và cĩ đạo hàm trên đoạn [a; b]. Ta cĩ / / / // /uv u v uv uv dx u vdx uv dx b b b a a a d uv vdu udv d(uv) vdu udv b b b b b b a a a a a a uv vdu udv udv uv vdu . Cơng thức: b b b a a a udv uv vdu (1). Cơng thức (1) cịn được viết dưới dạng: b b b/ / a a a f(x)g (x)dx f(x)g(x) f (x)g(x)dx (2). 2. Phương pháp giải tốn Giả sử cần tính tích phân b a f(x)g(x)dx ta thực hiện Cách 1. Bước 1. Đặt u f(x), dv g(x)dx (hoặc ngược lại) sao cho dễ tìm nguyên hàm v(x) và vi phân /du u (x)dx khơng quá phức tạp. Hơn nữa, tích phân b a vdu phải tính được. Bước 2. Thay vào cơng thức (1) để tính kết quả. Đặc biệt: i/ Nếu gặp b b b ax a a a P(x)sin axdx, P(x)cos axdx, e .P(x)dx với P(x) là đa thức thì đặt u P(x) . ii/ Nếu gặp b a P(x) ln xdx thì đặt u ln x . Cách 2. Lại Văn Long web: 8 Viết lại tích phân b b / a a f(x)g(x)dx f(x)G (x)dx và sử dụng trực tiếp cơng thức (2). Ví dụ 1. Tính tích phân 1 x 0 I xe dx . Giải Đặt x x u x du dx dv e dx v e (chọn C 0 ) 1 1 11x x x x 0 0 0 0 xe dx xe e dx (x 1)e 1 . Ví dụ 2. Tính tích phân e 1 I x ln xdx . Giải Đặt 2 dx duu ln x x dv xdx x v 2 e ee2 2 11 1 x 1 e 1 x ln xdx ln x xdx 2 2 4 . Ví dụ 3. Tính tích phân 2 x 0 I e sin xdx . Giải Đặt x x u sin x du cos xdx dv e dx v e 2 2 x x x2 2 0 0 0 I e sin xdx e sin x e cos xdx e J . Đặt x x u cos x du sin xdx dv e dx v e 2 2 x x x2 0 0 0 J e cos xdx e cos x e sin xdx 1 I 2 2 e 1 I e ( 1 I) I 2 . Chú ý: Đơi khi ta phải đổi biến số trước khi lấy tích phân từng phần. Ví dụ 7. Tính tích phân 2 4 0 I cos xdx . Hướng dẫn: Đặt t x 2 0 I 2 t cos tdt 2 . Lại Văn Long web: 9 Ví dụ 8. Tính tích phân e 1 I sin(ln x)dx . ĐS: (sin1 cos1)e 1I 2 . III. TÍCH PHÂN CHỨA GIÁ TRỊ TUYỆT ĐỐI Phương pháp giải tốn 1. Dạng 1 Giả sử cần tính tích phân b a I f(x) dx , ta thực hiện các bước sau Bước 1. Lập bảng xét dấu (BXD) của hàm số f(x) trên đoạn [a; b], giả sử f(x) cĩ BXD: x a 1x 2x b f(x) 0 0 Bước 2. Tính 1 2 1 2 b x x b a a x x I f(x) dx f(x)dx f(x)dx f(x)dx . Ví dụ 9. Tính tích phân 2 2 3 I x 3x 2 dx . Giải Bảng xét dấu x 3 1 2 2x 3x 2 0 0 1 2 2 2 3 1 59 I x 3x 2 dx x 3x 2 dx 2 . Vậy 59I 2 . Ví dụ 10. Tính tích phân 2 2 0 I 5 4 cos x 4 sin xdx . ĐS: I 2 3 2 6 . 2. Dạng 2 Giả sử cần tính tích phân b a I f(x) g(x) dx , ta thực hiện Cách 1. Tách b b b a a a I f(x) g(x) dx f(x) dx g(x) dx rồi sử dụng dạng 1 ở trên. Cách 2. Bước 1. Lập bảng xét dấu chung của hàm số f(x) và g(x) trên đoạn [a; b]. Bước 2. Dựa vào bảng xét dấu ta bỏ giá trị tuyệt đối của f(x) và g(x). Ví dụ 11. Tính tích phân 2 1 I x x 1 dx . Giải Lại Văn Long web: 10 Cách 1. 2 2 2 1 1 1 I x x 1 dx x dx x 1 dx 0 2 1 2 1 0 1 1 xdx xdx (x 1)dx (x 1)dx 0 2 1 22 2 2 2 1 0 1 1 x x x x x x 0 2 2 2 2 . Cách 2. Bảng xét dấu x –1 0 1 2 x – 0 + + x – 1 – – 0 + 0 1 2 1 0 1 I x x 1 dx x x 1 dx x x 1 dx 120 21 10x x x x 0 . Vậy I 0 . 3. Dạng 3 Để tính các tích phân b a I max f(x), g(x) dx và b a J min f(x), g(x) dx , ta thực hiện các bước sau: Bước 1. Lập bảng xét dấu hàm số h(x) f(x) g(x) trên đoạn [a; b]. Bước 2. + Nếu h(x) 0 thì max f(x), g(x) f(x) và min f(x), g(x) g(x) . + Nếu h(x) 0 thì max f(x), g(x) g(x) và min f(x), g(x) f(x) . Ví dụ 12. Tính tích phân 4 2 0 I max x 1, 4x 2 dx . Giải Đặt 2 2h(x) x 1 4x 2 x 4x 3 . Bảng xét dấu x 0 1 3 4 h(x) + 0 – 0 + 1 3 4 2 2 0 1 3 80 I x 1 dx 4x 2 dx x 1 dx 3 . Vậy 80I 3 . Ví dụ 13. Tính tích phân 2 x 0 I min 3 , 4 x dx . Giải Đặt x xh(x) 3 4 x 3 x 4 . Bảng xét dấu x 0 1 2 h(x) – 0 + 1 2 21x 2 x 0 10 1 3 x 2 5 I 3 dx 4 x dx 4x ln 3 2 ln 3 2 . Lại Văn Long web: 11 Vậy 2 5I ln 3 2 . IV. BẤT ĐẲNG THỨC TÍCH PHÂN Phương pháp giải tốn 1. Dạng 1 Để chứng minh b a f(x)dx 0 (hoặc b a f(x)dx 0 ) ta chứng minh f(x) 0 (hoặc f(x) 0 ) với x a; b . Ví dụ 14. Chứng minh 1 3 6 0 1 x dx 0 . Giải Với 1 3 36 6 6 0 x 0; 1 : x 1 1 x 0 1 x dx 0 . 2. Dạng 2 Để chứng minh b b a a f(x)dx g(x)dx ta chứng minh f(x) g(x) với x a; b . Ví dụ 15. Chứng minh 2 2 10 11 0 0 dx dx 1 sin x 1 sin x . Giải Với 11 10x 0; : 0 sin x 1 0 sin x sin x 2 10 11 10 11 1 1 1 sin x 1 sin x 0 1 sin x 1 sin x . Vậy 2 2 10 11 0 0 dx dx 1 sin x 1 sin x . 3. Dạng 3 Để chứng minh b a A f(x)dx B ta thực hiện các bước sau Bước 1. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của f(x) trên đoạn [a; b] ta được m f(x) M . Bước 2. Lấy tích phân b a A m(b a) f(x)dx M(b a) B . Ví dụ 16. Chứng minh 1 2 0 2 4 x dx 5 . Giải Với 2 2x 0; 1 : 4 4 x 5 2 4 x 5 . Vậy 1 2 0 2 4 x dx 5 . Ví dụ 17. Chứng minh 3 4 2 4 dx 4 23 2 sin x . Giải Lại Văn Long web: 12 Với 23 2 1x ; : sin x 1 sin x 1 4 4 2 2 2 2 1 1 1 3 2 sin x 2 1 2 3 2 sin x 3 4 2 4 1 3 dx 3 1 2 4 4 4 43 2 sin x . Vậy 3 4 2 4 dx 4 23 2 sin x . Ví dụ 18. Chứng minh 3 4 3 cotx 1 dx 12 x 3 . Giải Xét hàm số cotxf(x) , x ; x 4 3 ta cĩ 2 / 2 x cotx sin xf (x) 0 x ; 4 3x f f(x) f x ; 3 4 4 3 3 cotx 4 x ; x 4 3 3 4 3 cotx 4 dx 3 4 x 3 4 . Vậy 3 4 3 cotx 1 dx 12 x 3 . 4. Dạng 4 (tham khảo) Để chứng minh b a A f(x)dx B (mà dạng 3 khơng làm được) ta thực hiện Bước 1. Tìm hàm số g(x) sao cho b b a a f(x) g(x) x a; b f(x)dx B g(x)dx B . Bước 2. Tìm hàm số h(x) sao cho b b a a h(x) f(x) x a; b A f(x)dx h(x)dx A . Ví dụ 19. Chứng minh 2 2 2007 0 2 dx 2 41 x . Lại Văn Long web: 13 Giải Với 2007 22 1x 0; : 0 x x 2 2 2 2007 2007 2 1 1 1 1 x 1 x 1 1 2 1 x 1 x 2 2 2 2 2 2 2007 2 0 0 0 dx dx dx 1 x 1 x . Đặt x sin t dx cos tdt 2 x 0 t 0, x t 2 4 2 2 4 2 0 0 dx cos tdt cos t 41 x . Vậy 2 2 2007 0 2 dx 2 41 x . Ví dụ 20. Chứng minh 1 2 0 3 1 xdx 2 1 4 2x 2 1 . Giải Với 2x 0; 1 : 2 1 x 2 1 3 1 2 x x x 3 1 2 1x 2 1 1 1 1 2 0 0 0 xdx xdx xdx 3 1 2 1x 2 1 . Vậy 1 2 0 3 1 xdx 2 1 4 2x 2 1 . V. ỨNG DỤNG CỦA TÍCH PHÂN A. TÍNH DIỆN TÍCH HÌNH PHẲNG 1. Diện tích hình thang cong Cho hàm số f(x) liên tục trên đoạn [a; b]. Diện tích hình thang cong giới hạn bởi các đường y f(x), x a, x b và trục hồnh là b a S f(x) dx . Phương pháp giải tốn Bước 1. Lập bảng xét dấu hàm số f(x) trên đoạn [a; b]. Bước 2. Dựa vào bảng xét dấu tính tích phân b a f(x) dx . Ví dụ 1. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi y ln x, x 1, x e và Ox. Giải Do ln x 0 x 1; e nên e e e 1 1 1 S ln x dx ln xdx x ln x 1 1 . Vậy S 1 (đvdt). Lại Văn Long web: 14 Ví dụ 2. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi 2y x 4x 3, x 0, x 3 và Ox. Giải Bảng xét dấu x 0 1 3 y – 0 + 0 1 3 2 2 0 1 S x 4x 3 dx x 4x 3 dx 1 33 3 2 2 0 1 x x 8 2x 3x 2x 3x 3 3 3 . Vậy 8S 3 (đvdt). 2. Diện tích hình phẳng 2.1. Trường hợp 1. Cho hai hàm số f(x) và g(x) liên tục trên đoạn [a; b]. Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường y f(x), y g(x), x a, x b là b a S f(x) g(x) dx . Phương pháp giải tốn Bước 1. Lập bảng xét dấu hàm số f(x) g(x) trên đoạn [a; b]. Bước 2. Dựa vào bảng xét dấu tính tích phân b a f(x) g(x) dx . 2.2. Trường hợp 2. Cho hai hàm số f(x) và g(x) liên tục trên đoạn [a; b]. Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường y f(x), y g(x) là S f(x) g(x) dx . Trong đĩ , là nghiệm nhỏ nhất và lớn nhất của phương trình f(x) g(x) a b . Phương pháp giải tốn Bước 1. Giải phương trình f(x) g(x) . Bước 2. Lập bảng xét dấu hàm số f(x) g(x) trên đoạn ; . Bước 3. Dựa vào bảng xét dấu tính tích phân f(x) g(x) dx . Ví dụ 3. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường 3 2y x 11x 6, y 6x , x 0, x 2 . Giải Đặt 3 2 3 2h(x) (x 11x 6) 6x x 6x 11x 6 h(x) 0 x 1 x 2 x 3 (loại). Bảng xét dấu x 0 1 2 h(x) – 0 + 0 1 2 3 2 3 2 0 1 S x 6x 11x 6 dx x 6x 11x 6 dx 1 24 2 4 2 3 3 0 1 x 11x x 11x 5 2x 6x 2x 6x 4 2 4 2 2 . Lại Văn Long web: 15 Vậy 5S 2 (đvdt). Ví dụ 4. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường 3 2y x 11x 6, y 6x . Giải Đặt 3 2 3 2h(x) (x 11x 6) 6x x 6x 11x 6 h(x) 0 x 1 x 2 x 3 . Bảng xét dấu x 1 2 3 h(x) 0 + 0 – 0 2 3 3 2 3 2 1 2 S x 6x 11x 6 dx x 6x 11x 6 dx 2 34 2 4 2 3 3 1 2 x 11x x 11x 1 2x 6x 2x 6x 4 2 4 2 2 . Vậy 1S 2 (đvdt). Chú ý: Nếu trong đoạn ; phương trình f(x) g(x) khơng cịn nghiệm nào nữa thì ta cĩ thể dùng cơng thức f(x) g(x) dx f(x) g(x) dx . Ví dụ 5. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi 3y x , y 4x . Giải Ta cĩ 3x 4x x 2 x 0 x 2 0 2 3 3 2 0 S x 4x dx x 4x dx 0 24 4 2 2 2 0 x x 2x 2x 8 4 4 . Vậy S 8 (đvdt). Ví dụ 6. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi 2y x 4 x 3 và trục hồnh. Giải Ta cĩ 2 2x 4 x 3 0 t 4t 3 0, t x 0 t 1 x 1 x 1 t 3 x 3 x 3 3 3 2 2 3 0 S x 4 x 3 dx 2 x 4x 3 dx 1 3 2 2 0 1 2 x 4x 3 dx x 4x 3 dx 1 33 3 2 2 0 1 x x 16 2 2x 3x 2x 3x 3 3 3 . Vậy 16S 3 (đvdt). Ví dụ 7. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi 2y x 4x 3 và y x 3 . Giải Phương trình hồnh độ giao điểm 2x 4x 3 x 3 Lại Văn Long web: 16 2 2 x 3 0 x 0 x 4x 3 x 3 x 5 x 4x 3 x 3 . Bảng xét dấu x 0 1 3 5 2x 4x 3 + 0 – 0 + 1 3 5 2 2 2 0 1 3 S x 5x dx x 3x 6 dx x 5x dx 1 3 53 2 3 2 3 2 0 1 3 x 5x x 3x x 5x 109 6x 3 2 3 2 3 2 6 . Vậy 109S 6 (đvdt). Ví dụ 8. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi 2y x 1 , y x 5 . Giải Phương trình hồnh độ giao điểm 2 2x 1 x 5 t 1 t 5, t x 0 2 2 t x 0 t x 0 t 1 t 5 x 3 t 3 t 1 t 5 3 3 2 2 3 0 S x 1 x 5 dx 2 x 1 x 5 dx Bảng xét dấu x 0 1 3 2x 1 – 0 + 1 3 2 2 0 1 S 2 x x 4 dx x x 6 dx 1 33 2 3 2 0 1 x x x x 73 2 4x 6x 3 2 3 2 3 . Vậy 73S 3 (đvdt). Chú ý: Nếu hình phẳng được giới hạn từ 3 đường trở lên thì vẽ hình (tuy nhiên thi ĐH thì khơng cĩ). B. TÍNH THỂ TÍCH KHỐI TRỊN XOAY 1. Trường hợp 1. Thể tích khối trịn xoay do hình phẳng giới hạn bởi các đường y f(x) 0 x a;b , y 0 , x a và x b (a b) quay quanh trục Ox là b 2 a V f (x)dx . Ví dụ 9. Tính thể tích hình cầu do hình trịn 2 2 2(C) : x y R quay quanh Ox. Giải Hồnh độ giao điểm của (C) và Ox là 2 2x R x R . Phương trình 2 2 2 2 2 2(C) : x y R y R x Lại Văn Long web: 17 R R 2 2 2 2 R 0 V R x dx 2 R x dx R3 3 2 0 x 4 R 2 R x 3 3 . Vậy 34 R V 3 (đvtt). 2. Trường hợp 2. Thể tích khối trịn xoay do hình phẳng giới hạn bởi các đường x g(y) 0 y c;d , x 0 , y c và y d (c d) quay quanh trục Oy là d 2 c V g (y)dy . Ví dụ 10. Tính thể tích hình khối do ellipse 2 2 2 2 x y (E) : 1 a b quay quanh Oy. Giải Tung độ giao điểm của (E) và Oy là 2 2 y 1 y b b . Phương trình 2 2 2 2 2 2 2 2 2 x y a y (E) : 1 x a a b b b b2 2 2 2 2 2 2 2 b 0 a y a y V a dy 2 a dy b b R2 3 2 2 2 0 a y 4 a b 2 a y 33b . Vậy 24 a b V 3 (đvtt). 3. Trường hợp 3. Thể tích khối trịn xoay do hình phẳng giới hạn bởi các đường y f(x), y g(x) , x a và x b (a b, f(x) 0,g(x) 0 x a; b ) quay quanh trục Ox là b 2 2 a V f (x) g (x) dx . Ví dụ 11. Tính thể tích hình khối do hình phẳng giới hạn bởi các đường 2y x , 2y x quay quanh Ox. Giải Hồnh độ giao điểm 4 x 0 x 0 x 1x x . 1 1 4 4 0 0 V x x dx x x dx 15 2 0 1 1 3 x x 5 2 10 . Vậy 3V 10 (đvtt). 4. Trường hợp 4. Thể tích khối trịn xoay do hình phẳng giới hạn bởi các đường x f(y), x g(y) , y c và y d (c d, f(y) 0,g(y) 0 y c; d ) quay quanh trục Oy là d 2 2 c V f (y) g (y) dy . Lại Văn Long web: 18 Ví dụ 12. Tính thể tích hình khối do hình phẳng giới hạn bởi các đường 2x y 5 , x 3 y quay quanh Oy. Giải Tung độ giao điểm 2 y 1 y 5 3 y y 2 . 2 2 22 1 V y 5 3 y dy 2 4 2 1 y 11y 6y 16 dy 25 3 2 1 y 11y 153 3y 16y 5 3 5 . Vậy 153V 5 (đvtt). VI. TÍCH PHÂN CHỨA TỔ HỢP 1. Tính I= 1 10 0 1 x dx Áp dụng kết quả đĩ hãy tính tổng sau: 1 2 1010 10 10 1 1 11 ... 2 3 11 S C C C 2. Tính: 1 19 0 1I x x dx . Áp dụng kết quả đĩ hãy tính tổng sau: 0 1 2 18 19 19 19 19 19 19 1 1 1 1 1... 2 3 4 20 21 S C C C C C . 3. Chứng minh rằng: 1 1 21 1 1 2 11 ... 2 3 1 1 n n n n nC C Cn n BÀI TẬP TỰ GIẢI 1. Tìm nguyên hàm F(x) của hàm số f(x)= sin cos sin cos x x x x , biết rằng ln 2 4 F 2. Tính các tích phân sau: A= 2 1 2 5- 7e x x dx x B= 2 2 -2 -1x dx C= 2 0 2 ln 2x dx 3. Tính các tích phân sau: A= 3 3 cos 0 sinxe xdx B= 4 1 lne xdx x C*= 2 3 2 5 4 dx x x D*= 2 1 1 -1 x dx x 4. Tính các tích phân sau: I= 1 sin(ln )e x dx x J= 4 2 6 sin cot dx x x K= 10 1 lg xdx L= ln 5 ln 3 2 3 x x dx e e M= 2 2 2 0 sin 2 cos 4 sin xdx x x N= 2 2 1 - 9 dx x C= 2 2 2 0 sin 2 (1 cos ) x dx x 5. Tính các tích phân sau: Lại Văn Long web: 19 A= 1 2 0 4 - dx x B= 3 2 3 3 dx x C= 4 2 0 16 - dxx D= ln 2 0 1- 1 x x e dx e E= 3 2 2 2 1 dx x 6. Tính các tích phân sau: A= 2 1 lne x dx x B*= 2 0 sin 1 cos x x dx x C*= 2 2 1 ln x dx x D*= 1 cos(ln ) e x dx E= 2 4 3 1 3 2x x dx x 1 2 * 4 1 1 1 xF dx x 7. Tính: A= 4 2 0 cos xdx B= 2 3 0 cos xdx C= 1 0 xxe dx D= 4 1 xe dx x E= 2 1 lnx xdx F= 1 ln 1e x dx x G= 2 2 0 1 2x x dx H= 4 0 1 2x xdx I=
File đính kèm:
- CHUYEN DE TICH PHAN ON THI DH.pdf