Chú ý: Với bài toán cụ thể thường thì các nghiệmx
1
,x
2
có thểđược so sánh tự nhiên với
các cận a, b để giảm bớt các trường hợp cần xét và đây là điều các em học sinh cần lưu
tâm.
Ví dụ2: (ĐHYD TP.HCM_96) Tính tích phân:
1
0
I x. x a dx (a 0) = ->
Giải:
15 trang |
Chia sẻ: NamTDH | Lượt xem: 1755 | Lượt tải: 0
Nội dung tài liệu Tích phân 12, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Trần Sĩ Tùng Tích phân
ĐS: a = 3
Bài 4. Cho hai hàm số f(x) = 4cosx + 3sinx và g(x) = cosx + 2sinx.
a/ Tìm các số A, B sao cho g(x) = A.f(x) + B.f’(x)
π g(x)
b/ Tính 4 dx.
∫0 f(x)
21 π 17
ĐS: a/ A=;B;=− b/ − ln
55 10542
Bài 5. Tìm các hằng số A, B để hàm số f(x) = Asinπx + B thoả mãn đồng thời các điều
2
kiện: f'(1)==2vàf(x)dx4.
∫0
2
ĐS: A=−=;B2.
π
Trang 91
Tích phân Trần Sĩ Tùng
Vấn đề 2: TÍNH TÍCH PHÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỔI BIẾN SỐ
Phương pháp đổi biến số để tính tích phân xác định có hai dạng cơ bản (ngoài ra
còn dạng 3) dựa trên định lý sau:
Định lý:
a. Nếu ∫ f(x)dx=F(x)+Cvàu=ϕ(x) là hàm số có đạo hàm trong [a ; b] thì:
ϕ(b)
f(u)du= F(u) ϕ(b)
∫ϕ(a) ϕ(a)
b. Nếu hàm số f(x) xác định và liên tục trên đoạn [a ; b], hàm số x = ϕ(t) xác định và
(i) Tồn tại đạo hàm ϕ’(t) liên tục trên đoạn [α; β]
(ii) ϕ ( α ) = a và ϕ(β) = b.
(iii) Khi t biến đổi từ α đến β thì x biến thiên trong đoạn [a ; b]
b β
Khi đó: f(x)dx=f[ϕϕ(t)]'(t)dt.
∫∫a α
b
Bài toán 1: Sử dụng phương pháp đổi biến số dạng 1 tính tsch phân I= f(x)dx.
∫a
Giải:
Ta thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Chọn x = ϕ(t), trong đó ϕ(t) là hàm số mà ta chọn cho thích hợp.
Bước 2: Lấy vi phân dx = ϕ’(t)dt
Bước 3: Tính các cận α và β tương ứng theo a và b
Bước 4: Biểu thị f(x)dx theo t và dt. Giả sử rằng f(x)dx = g(t)dt
β
Bước 5: Khi đó: I= g(t)dt.
∫α
Lưu ý: Chúng ta cần nhớ lại các dấu hiệu dẫn tới việc lựa chọn ẩn phụ kiểu trên thông
thường là:
Dấu hiệu Cách chọn
x=asintvới−π/2≤t≤π/2
ax22−
x=acostvới0t≤≤π
a ππ
x=vớit∈−[;]\{0}
sint22
xa22−
a π
x=vớit∈π[0;]\{}
cost2
x=atgtvới−π/2<t<π/2
ax22+
x=acotgtvới0t<<π
Trang 92
Trần Sĩ Tùng Tích phân
Dấu hiệu Cách chọn
a+−xax
hoặc x = acos2t
a−+xax
(x−−a)(bx) x=a+−(ba)sint2
2 x2
Ví dụ 1: (ĐHTCKT_97) Tính tích phân : I= ∫ 2 dx.
0 1x− 2
Giải:
Đặt x = sint, khi đó: dx = costdt
2 π
Đổi cận: với x= 0 ⇒ t = 0; x=⇒=t.
24
x2dxsin222t.costdtsint.costdtsintcostdt1
Ta có: ====−(1cos2t)dt.
1−−x221sint costcost2
π /4
1π/4 111π
Khi đó: I=∫(1−cos2t)dt=t−sin2t.=−
20 220 84
2/3 dx
Ví dụ 2: Tính tích phân : I =
∫ 2
2 xx1−
Giải:
1cost
Đặt x=,khiđó:dx=− dt
sint sint2
2 π
Đổi cận: với x= 1 ⇒ t = π/2; x=⇒=t.
3 3
1
ππ/2−costdt /2
2 π/2 π
Khi đó: sint =dtt==
∫∫1 π/3
ππ/3/3 6
1
sint1−
sint2
2/3 dx
Chú ý: Cũng có thể sử dụng phép đổi: I = .
∫ 1
2 x12 −
x2
1 3/2 dt
Từ đó sử dụng phép đổi biến t,= ta sẽ nhận được: I.=
∫ 2
x 1/2 1t−
π /3
π/3 π
Rồi tiếp tục sử dụng phép đổi biến t = sinu, ta được I=∫ du==u.π/6
π /3 6
Đó chính là lời giải có thể bổ sung (để phù hợp với hạn chế chương trình của Bộ
Trang 93
Tích phân Trần Sĩ Tùng
GD&ĐT) hầu hết các tài liệu tham khảo trước đây.
0 ax+
Ví dụ 3: Tính tích phân : I=>∫ dx,(a0)
a ax−
Giải:
Đặt x=a.cos2t,khiđó:dx=−2a.sin2tdt.
π π
Đổi cận: với x=−at⇒= ; x=0t⇒=
2 4
a++xaa.cos2t
Ta có: dx=(−2a.sin2tdt)=−cotgt(2a.sin2tdt)
a−−xaa.cos2t
=−4a.cos2t.dt=−+2a(1cos2t)dt.
π/2
π/2 1 π
Khi đó: I=−2a(1+cos2t)dt=−2at−sin2t=−a1.
∫ 24
π/4 π/4
b
Bài toán 2: Sử dụng phương pháp đổi biến số dạng 2 tính tích phân I= f(x)dx.
∫a
Giải:
Ta thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Chọn x = ϕ(t), trong đó ϕ(t) là hàm số mà ta chọn cho thích hợp, rồi xác định x =
ψ(x) (nếu có thể).
Bước 2: Xác định vi phân dx = ϕ’(t)dt
Bước 3: Tính các cận α và β tương ứng theo a và b
Bước 4: Biểu thị f(x)dx theo t và dt. Giả sử rằng f(x)dx = g(t)dt
β
Bước 5: Khi đó: I= g(t)dt.
∫α
Lưu ý: Các dấu hiệu dẫn tới việc lựa chọn ẩn phụ kiểu trên thông thường là:
Dấu hiệu Cách chọn
Hàm có mẫu số t là mẫu số
Hàm f(x,ϕ(x)) t=ϕ(x)
a.sinx+b.cosx xx
Hàm f(x) = t=≠tg(vớicos0)
c.sinx++d.cosxe 22
• Với x + a > 0 & x + b > 0, đặt:
1 t=x+a++xb
Hàm f(x) =
(x++a)(xb) • Với x + a < 0 & x + b < 0, đặt:
t=−x−a+−−xb
Trang 94
Trần Sĩ Tùng Tích phân
π /3 cosdx
Ví dụ 4: Tính tích phân : I =
∫ 2
π /6 sinx−+5sinx6
Giải:
Đặt x = sint, khi đó: dt = cosxdx
π 1 π 3
Đổi cận: với xt=⇒= ; xt=⇒=
6232
cosdxdtdt
Ta có: ==
sin22x−5sinx+6t−+5t6 (t−−2)(t3)
AB[(A+B)t−−2A3B]dt
=+=dt
t−3t−2(t−−2)(t3)
A+B==0A1
Từ đó: ⇔
−2A−3B=1B1=−
cosxdx11
Suy ra: =−dt.
sin2 x−+5sinx6t−−3t2
3/2
3/211t−−33(63)
Khi đó: I=∫−dt==lnln
1/2 t−3t−−2t21/2 5(4−3)
7 x3dx
Ví dụ 5: Tính tích phân : I =
∫ 3 2
0 1x+
Giải:
3t2dt
Đặt t=3 x2+1⇒t32=+x1, khi đó: 3t2dt=2xdx⇒=dx.
2x
Đổi cận: với x = 0 ⇒ t = 1; x=7⇒=t2.
x3dxx32.3tdt
Ta có: ==3t(t34−1)dt=−3(tt)dt.
31x+22xt
2
2 52
4 tt141
Khi đó: I=3∫(t−t)dt=3.−=
1 52110
b
Bài toán 3: Sử dụng phương pháp đổi biến số dạng 3 tính tích phân I= f(x)dx.
∫a
Giải:
Dựa vào việc đánh giá cận của tích phân và tính chất của hàm số dưới dấu tích
phân ta có thể lựa chọn phép đặt ẩn phụ, thông thường:
a
• Với I==∫ f(x)dx0 có thể lựa chọn việc đặt x = –t
−a
π /2 π
• Với I= ∫ f(x)dx có thể lựa chọn việc đặt t=−x.
0 2
Trang 95
Tích phân Trần Sĩ Tùng
π
• Với I= ∫ f(x)dx có thể lựa chọn việc đặt t = π – x
0
2π
• Với I= ∫ f(x)dx có thể lựa chọn việc đặt t = 2π – x
0
b
• Với I= ∫ f(x)dx có thể lựa chọn việc đặt x = a + b + t
a
Ghi chú: Xem vấn đề 6
1
Ví dụ 6: Tính tích phân : I= ∫ x2004 sinxdx
−1
Giải:
01
Viết lại I về dưới dạng: I=+∫∫x2004sinxdxx2004 sinxdx. (1)
−10
0
Xét tích phân J= ∫ x2004 sinxdx.
−1
3t2dt
Đặt x=−t⇒dx=−dt khi đó: 3t2dt=2xdx⇒=dx.
2x
Đổi cận: x = –1 ⇒ t = 1; x = 0 ⇒ t = 0
01
Khi đó: I=−∫∫(−t)2004sin(−t)dt=− x2004 sinxdx.
10
Thay (2) vào (1) ta được I = 0. (2)
π/2 cosx4
Ví dụ 7: (ĐHGT Tp.HCM_99) Tính tích phân : I= dx.
∫ 44
0cosx+sinx
Giải:
π
Đặt t=−x⇒dx=−dt
2
π π
Đổi cận: với x = 0 ⇒ t = ; x=⇒=t0.
2 2
4 π
0cos(−−t)(dt) ππ/2sin44tdt/2 sinx
Khi đó: I=2 ==dx.
∫∫∫4444
44ππcost++sintcosxsinx
π/2cos(−t)+−sin(t) 00
22
ππ/2cos44x+sinx /2 ππ
Do đó: 2I=dx=dx=⇒=I.
∫∫44
00cosx+ sinx 24
Trang 96
Trần Sĩ Tùng Tích phân
BÀI TẬP
Bài 6. Tính các tích phân sau:
π 3
1 1 xdx 3 sinx.cosx
a/ x5(1−x)36dx; b/ c/ x521−xdx; d/ 2 dx
∫0 ∫0x42++x1 ∫0 ∫0 1+cosx2
1 π 3 848 11
ĐS: a/ ; b/ c/ ; d/ −ln2.
168 18 105 22
Bài 7. Tính các tích phân sau:
π cosx.dx π cosx
a/ 6 ; b/ 2 dx;
∫0 6−+5sinxsinx2 ∫0 7+ cos2x
1 cosx.dx π
c/ ; d/ x.sinx.cos2 xdx
∫−1 e1x + ∫0
10 π 2 π
ĐS: a/ ln; b/ ; c/ sin1; d/ ;
9 12 3
Trang 97
Tích phân Trần Sĩ Tùng
Vấn đề 3: TÍNH TÍCH PHÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN
b b
b
Công thức: ∫∫udv=−uva vdu
aa
b
Bài toán1: Sử dụng công thức tích phân từng phần xác định I= ∫ f(x)dx.
a
PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Ta thực hiện theo các bước sau:
bb
Bước 1: Biến đổi tích phân ban đầu về dạng: I==∫∫f(x)dxf12(x).f(x)dx.
aa
u= f1(x) du
Bước 2: Đặt: ⇒
dv= f22(x)dxv
b
b
Bước 3: Khi đó: I=−uva ∫ vdu.
a
Chúng ta cần nhớ lại các dạng cơ bản:
Dạng 1: I=∫∫P(x)sinααxdx(hoặcP(x)cosxdx) với P là một đa thức thuộc R[x] và
α∈R* khi đó đặt u = P(x).
Dạng 2: I= ∫∫eaxcos(bx)(hoặceax sin(bx)) với a,b0≠ khi đó đặt u = cos(bx) hoặc u =
sin(bx)).
Dạng 3: I==∫∫P(x)eααxxdx(hoặcIP(x)edx) với P là một đa thức thuộc R[x] và α∈R*
khi đó ta đặt u = P(x).
Dạng 4: I=∫ xα .lnxdx,vớiα∈−R\{1} khi đó đặt u = lnx.
π /2
Ví dụ 1: Tính tích phân: I=+∫(x2 1)sinxdx.
0
Giải:
u=(x2 +1) du= 2xdx
Đặt: ⇔
dv=sinxdx v=−cosx
ππ/2/2
π/2
Khi đó: I=−(x2 +1)cosx+2xcosxdx=+12xcosxdx (1)
0 ∫∫
00
π/2
Xét tích phân J= ∫ xcosxdx.
0
Trang 98
Trần Sĩ Tùng Tích phân
u==xdudx
Đặt: ⇔
dv==cosxdxvsinx
π/2
ππ/2ππ/2
Khi đó: J=xsinx00−∫ sinxdx=+cosx1=− (2)
022
π
Thay (2) vào (1) ta được: I=1+2−1=π−1.
2
π
Ví dụ 2: (Đề 37). Tính tích phân: I= ∫e2x2sinxdx.
0
Giải:
ππ1
Biến đổi I về dạng: I=∫∫e2xsin2xdx=−e2x(1cos2x)dx (1)
002
π π 2π
2x12x e1
• Xét tích phân: I1 =∫edxe==− (2)
0 20 22
π
2x
• Xét tích phân: I2 = ∫ecos2xdx
0
du=−2sin2xdx
u=cos2x
Đặt: ⇔ 1
dv=e2xdx ve=2x
2
πππ2π
12x2xe1 2x
Khi đó: I2 =ecos2x+∫∫esin2xdx=−+esin2xdx (3)
20 0022
π
2x
• Xét tích phân: I2,1 = ∫esin2xdx
0
du= 2cos2xdx
u= sin2x
Đặt: ⇔ 1
dv=e2xdx ve=2x
2
π π
1 2x2x
Khi đó: I2,12=esin−∫ecos2xdx=−I. (4)
2 0 0
1442443
I2
e22ππ1e1
Thay (4) vào (3), ta được: I=−−I⇔I.=− (5)
2222244
1e22ππ1e11
Thay (2), (5) vào (1), ta được: I=[−−(−)]=−(e2π1).
222448
2 ln(1+ x)
Ví dụ 3: (ĐHHH Tp.HCM_2000) Tính tích phân: I= dx.
∫ 2
1 x
Trang 99
Tích phân Trần Sĩ Tùng
Giải:
1
u=+ln(1x) du= dx
1x+
Đặt: dx ⇔
dv = 1
x2 v =
x
2
1221111
Khi đó: I=−ln(x+1)+∫∫dx=−ln3+ln2++dx
x111x(x++1)2x1x
132
=−ln3+ln2+(ln|x|−ln(x+1))=−+ln33ln2.
221
BÀI TẬP
Bài 8. Tính các tích phân sau:
π
1 e
a/ 2 ex .sin3xdx; b/ (x+1)2xedx; c/ (x.lnx)2 dx;
∫0 ∫0 ∫1
π
1 e
2 2 lnx
d/ xln(x+1)dx e/ cosx.ln(1+ cosx)dx; f/ 1 dx.
∫0 ∫0 ∫ 2
e (x+ 1)
3− 2ex 5e12 − 7e13 − 1 π 2e
ĐS: a/ ; b/ ; c/ d/ ln2;− e/ −1; f/ .
13 4 27 2 2 e1+
Trang 100
Trần Sĩ Tùng Tích phân
Vấn đề 4: TÍNH TÍCH PHÂN CÁC HÀM CHỨA DẤU TRỊ TUYỆT ĐỐI
b
Bài toán: Tính tích phân: I= ∫ f(x,m)dx.
a
PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Ta thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Xét dấu biểu thức f(x, m) trên [a, b]
Từ đó phân được đoạn [a, b] thành các đoạn nhỏ, giả sử:
[a,b]=[a,c1]∪[c1,c2k]∪∪...[c,b].
mà trên mỗi đoạn f(x, m) có một dấu.
cc12 b
Bước 2: Khi đó: I=∫f(x,m)dx+∫∫f(x,m)dx++...f(x,m)dx.
acc1k
4
Ví dụ 1: Tính tích phân: I=∫x2 −+3x2dx
−1
Giải:
Ta đi xét dấu hàm số f(x)=−+x2 3x2 trên [–1, 4], ta được:
x –1 1 2 4
f(x) + 0 – 0 +
124
Khi đó: I=∫(x2−3x+2)dx−∫∫(x22−3x+2)dx+(x−+3x2)dx
−112
124
13321332132319
=x−x+2x−x−x+2x+x−x+=2x.
32−13212322
Chú ý: Với các bài toán chứa tham số cần chỉ ra được các trường hợp riêng biệt của tham
số để khéo léo chia được khoảng cho tích phân, ta xét hai dạng thường gặp trong phạm vi
phổ thông sau:
b
Dạng 1: Với tích phân: I=∫x−αdx.
a
PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Khi đó với x∈[a,b] cần xét các trường hợp:
Trường hợp 1: Nếu α ≥ b thì:
b
b x12
I=∫(α−x)dx=αx−=(a−b)(a+b−α2)
a 22a
Trường hợp 2: Nếu a < α < b thì:
Trang 101
Tích phân Trần Sĩ Tùng
α b
α b xx22
I=∫∫(α−x)dx+(x−α)dx=(αx−)+(−αx)
a α 22a α
1
=α2+(a+b)α++(a22b).
2
Trường hợp 3: Nếu α ≤ a thì:
b
b x12
I=∫(x−α)dx=(−αx)=(a−b)(2α−−ab).
a 22a
b
Dạng 2: Với tích phân: I=∫x2 −αx+βdx.
a
PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Khi đó với x∈[a,b] cần xét các trường hợp:
b
Trường hợp 1: Nếu ∆=α2−40β≤ thì: I=∫(x2 +αx+β)dx
a
2
Trường hợp 2: Nếu ∆ > 0 thì x+αx0+β= có hai nghiệm phân biệt x12<x.
b
2
• Nếu x1<x2≤ahoặcb≤<xx12 thì: I=∫(x+αx+β)dx.
a
b
2
• Nếu x12≤a<≤bx thì: I=∫(x+αx+β)dx.
a
x2 b
22
• Nếu x12≤a<<xb thì: I=−∫∫(x+αx+β)dx+(x+αx+β)dx.
ax2
x1 b
22
• Nếu a≤x12<≤bx thì: I=∫∫(x+αx+β)dx−(x+αx+β)dx.
ax1
xx12b
222
• Nếu a≤x12≤≤xb thì: I=∫(x+αx+β)dx−∫∫(x+αx+β)dx+(x+αx+β)dx.
axx12
Chú ý: Với bài toán cụ thể thường thì các nghiệm x1, x2 có thể được so sánh tự nhiên với
các cận a, b để giảm bớt các trường hợp cần xét và đây là điều các em học sinh cần lưu
tâm.
1
Ví dụ 2: (ĐHYD TP.HCM_96) Tính tích phân: I=∫x.x−>adx(a0)
0
Giải:
Ta đi xét các trường hợp sau:
Trường hợp 1: Nếu a ≥ 1
1
11 32
2 xaxa1
Khi đó: I=−∫∫x.(x−a)dx=−(x−ax)dx.=−−=−
00 32023
Trường hợp 2: Nếu 0 < a < 1
Trang 102
Trần Sĩ Tùng Tích phân
a1a1
Khi đó: I=−∫x.(x−a)dx+∫x.(x−a)dx=−∫∫(x22−ax)dx+−(xax)dx
0a00
a1
x3ax2x3ax23aa1
=−−+−=−+.
320a32323
BÀI TẬP
Bài 9. Tính các tích phân sau:
5 1 1 |x|dx
a/ (|x+2|−−|x2|dx; b/ (|2x−−1|(x|2 )dx; c/ ;
∫−3 ∫−1 ∫−1x42−−x12
4 1 1
d/ x2 −+6x9dx; e/ 4−|x|.dx; f/ |x|−xdx
∫1 ∫−1 ∫−1
3 3
g/ |2x −4|dx; h/ x32−+2xxdx.
∫0 ∫0
323 5
ĐS: a/ 8; b/ c/ ln; d/ ;
274 2
22 12438+
e/ 2(5−3); f/ ; g/ 4;+ h/ .
3 ln2 15
Bài 10. Tính các tích phân sau:
π
π
2
a/ π|sinx|dx; b/ 2+2cos2xdx
∫− ∫0
2
π 2π
c/ 1−sin2xdx; d/ 1+sinx.dx.
∫0 ∫0
ĐS: a/ 2; b/ 4; c/ 22; d/ 42.
1
Bài 11. Cho I(t)=|ex −∈t|.dx,tR
∫0
a/ Tính I(t).
b/ Tìm giá trị nhỏ nhất của I(t), với t∈R.
t+1−≥e,te
2
ĐS: a/ 2t.lnt−3t+e+1,1<<te b/ minI(t)=(3−=1),te.
e−t−≤1,t1
Bài 12. Tính các tích phân sau:
1 2
a/ |x−m|dx; b/ |x2 −(a++1)xa|dx.
∫0 ∫1
3a5−
,a2≥
1 6
−≤m,m0
2 (a−−1)3 3a5
ĐS: a/ b/ −,1<<a2
1 36
m2 −m+,0<≤m1.
2 5−3a
,a1≤
6
Trang 103
Tích phân Trần Sĩ Tùng
bb
Vấn đề 5: CÁCH TÍNH: max[f(x),g(x)]dx,min[f(x),g(x)]dx.
ịịaa
Phương pháp:
• Ta tìm max[f(x),g(x)],min[f(x),g(x) bằng cách xét hiệu:
f(x)−g(x) trên đoạn [a ; b]
• Giả sử ta có bảng xét dấu:
x a c b
f(x) – g(x) + 0 –
Từ bảng x ét dấu ta có:
– với x∈=[a;c]thìmax[f(x),g(x)]f(x)
– với x∈=[c;b]thìmax[f(x),g(x)]g(x).
bcb
• Từ đó: max[f(x),g(x)dx=+[f(x),g(x)]dxmax[f(x),g(x)]dx
∫a∫∫ac
cb
=+f(x).dxg(x).dx
∫∫ac
• Cách tìm min[f(x),g(x)] thực hiện tương tự.
2
Ví dụ: Tính tích phân: I=max[f(x),g(x)]dx, trong đó f(x)=x2 vàg(x)=−3x2.
∫0
Giải:
Xét hiệu: f(x)−g(x)=x2−+3x2 trên đoạn [0 ; 2] :
x 0 1 2
f(x) – g(x) 0 + 0 –
Do đó:
– Với x∈=[0;1]thìmax[f(x);g(x)]x2
– Với x∈[1;2]thìmax[f(x);g(x)]=−3x2
12
Ta có: I=+max[f(x);g(x)]dxmax[f(x);g(x)]dx
∫∫01
1
32
12 x3
=x22dx+(3x−2)dx=+−x2x
∫∫01
3201
1317
=+6−4−+=2.
326
BÀI TẬP
Bài 13. Tính các tích phân sau:
2 2
a/ max(x;x2 )dx; b/ min(1;x2 )dx;
∫0 ∫1
π
2
c/ min(x;x3 )dx; d/ 2 (sinx,cosx)dx.
∫0 ∫0
55 47
ĐS: a/ ; b/ ; c/ ; d/ 2−2.
634
Trang 104
Trần Sĩ Tùng Tích phân
Vấn đề 6: LỚP CÁC TÍCH PHÂN ĐẶC BIỆT
Trong vấn đề này ta đi chứng minh rồi áp dụng một số tính chất cho những lớp tích
phân đặc biệt.
a
Tính chất 1: Nếu f(x) liên tục và là hàm lẻ trên [–a ; a] thì: I==∫ f(x)dx0.
−a
PHƯƠNG PHÁP GIẢI
a0a
Biến đổi I về dạng: I=∫f(x)dx=+∫∫f(x)dxf(x)dx (1)
−−aa0
0
Xét tính phân J= ∫ f(x)dx.
−a
Đặt x=−t⇒dx=−dt
Đổi cận: x = –a ⇒ t = a; x = 0 ⇒ t = 0
Mặt khác vì f(x) là hàm lẻ ⇒ f(–t) = –f(t).
0aa
Khi đó: J=−∫f(−t)dt=−∫∫f(t)dt=− f(x)dx.
a00
Thay (2) vào (1) ta được I = 0 (đpcm).
Áp dụng:
1/2 1x−
Ví dụ 1: Tính tích phân: I= ∫ cosx.lndx.
−1/2 1x+
Giải:
1x−
Nhận xét rằng: hàm số f(x)= cosx.ln có:
1x+
11
• Liên tục trên − ;
22
1−−x1x
• f(x)+f(−x)=cosx.ln+−cos(x).ln
1++x1x
1−+x1x
=ln+lncosx==ln1.cosx0.
1+−x1x
⇒f(−x)=−f(x).
11
Vậy, f(x) là hàm lẻ trên − ; , do đó theo tính chất 1 ta được I = 0.
22
Chú ý quan trọng:
1. Khi gặp dạng tích phân trên thông thường học sinh nghĩ ngay tới phương pháp tích
Trang 105
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- tich_phan_pho_thong_trung_hoc_07_5474.pdf