Lý thuyết, cách xác định và bài tập về tích phân

Với tài liệu ,bài tập về tích phân bao gồm: lý thuyết và bài tập cũng như những định nghĩa, tính chất, các dạng bài sẽ giúp bạn nắm vững kiến thức và học tốt môn Toán hơn.

 

1 67 05/08/2024


Tích phân

A. Tóm tắt lý thuyết

1. Định nghĩa

Cho f là hàm số liên tục trên đoạn [a; b] Giả sử F là một nguyên hàm của f trên [a; b] Hiệu số F(b) - F(a) được gọi là tích phân từ a đến b (hay tích phân xác định trên đoạn [a; b] của hàm số f(x) kí hiệu là Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

Ta dùng kí hiệu Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải để chỉ hiệu số F(b) - F(a). Vậy Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải.

Nhận xét: Tích phân của hàm số f từ a đến b có thể kí hiệu bởi Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải hay Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải. Tích phân đó chỉ phụ thuộc vào f và các cận a, b mà không phụ thuộc vào cách ghi biến số.

Ý nghĩa hình học của tích phân: Nếu hàm số f liên tục và không âm trên đoạn [a; b] thì tích phân Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải là diện tích S của hình thang cong giới hạn bởi đồ thị hàm số y = f(x) , trục Ox và hai đường thẳng x = a, x = b. Vậy S = Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

2. Tính chất của tích phân

Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

B. Kĩ năng giải bài tập

1. Một số phương pháp tính tích phân

I. Dạng 1: Tính tích phân theo công thức

Ví dụ 1: Tính các tính phân sau:

Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

Lời giải:

Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

II. Dạng 2: Dùng tính chất cận trung gian để tính tích phân

Sử dụng tính chất Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải để bỏ dấu giá trị tuyệt đối.

Ví dụ 2: Tính tích phân Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải.

Lời giải:

Nhận xét: Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải. Do đó

Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

III. Dạng 3: Phương pháp đổi biến số

1) Đổi biến số dạng 1

Cho hàm số f liên tục trên đoạn [a; b]. Giả sử hàm số u = u(x) có đạo hàm liên tục trên đoạn [a; b] và α ≤ u(x) ≤ β. Giả sử có thể viết f(x) = g(u(x))u'(x), x ∈ [a; b] với g liên tục trên đoạn [α; β]. Khi đó, ta có

Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

Ví dụ 3: Tính tích phân Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải.

Lời giải:

Đặt u = sinx. Ta có du = cosxdx. Đổi cận: x = 0 ⇒ u(0) = 0; x = π/2 ⇒ u(π/2) = 1

Khi đó Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

Dấu hiệu nhận biết và cách tính tính phân

Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

2) Đổi biến số dạng 2

Cho hàm số f liên tục và có đạo hàm trên đoạn [a; b]. Giả sử hàm số x = φ(t) có đạo hàm và liên tục trên đoạn [α; β](*) sao cho φ(α) = a,φ(β) = b và a ≤ φ(t) ≤ b với mọi t ∈ [α; β]. Khi đó:

Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

Một số phương pháp đổi biến: Nếu biểu thức dưới dấu tích phân có dạng

Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

Lưu ý: Chỉ nên sử dụng phép đặt này khi các dấu hiệu 1, 2, 3 đi với x mũ chẵn. Ví dụ, để tính tích phân Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải thì phải đổi biến dạng 2 còn với tích phân Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải thì nên đổi biến dạng 1.

Ví dụ 4: Tính các tích phân sau:

Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

a) Đặt x = sint ta có dx = costdt. Đổi cận: x = 0 ⇒ t = 0; x = 1 ⇒ t = π/2.

Vậy Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

b) Đặt x = tant, ta có dx = (1 + tan2t)dt. Đổi cận: Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải.

Vậy Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

IV. Dạng 4: Phương pháp tính tích phân từng phần.

Định lí : Nếu u = u(x) và v = v(x) là hai hàm số có đạo hàm và liên tục trên đoạn [a; b] thì

Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

hay viết gọn là Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải. Các dạng cơ bản: Giả sử cần tính Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

Dạng hàm

P(x): Đa thức

Q(x): sin(kx) hay cos(kx)

P(x): Đa thức

Q(x): ekx

P(x): Đa thức

Q(x): ln(ax + b)

P(x): Đa thức

Q(x): 1/sin2x hay 1/cos2x

Cách đặt

* u = P(x)

* dv là Phần còn lại của biểu thức dưới dấu tích phân

* u = P(x)

* dv là Phần còn lại của biểu thức dưới dấu tích phân

* u = ln(ax + b)

* dv = P(x)dx

* u = P(x)

* dv là Phần còn lại của biểu thức dưới dấu tích phân

Thông thường nên chú ý: “Nhất log, nhì đa, tam lượng, tứ mũ”.

Ví dụ 5: Tính các tích phân sau : Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

Lời giải:

a) Đặt Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

Do đó Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

b) Đặt Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

Các dạng bài tập Toán lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia có lời giải

Xem thêm các dạng bài tập Toán lớp 12 khác:

1 67 05/08/2024


Xem thêm các chương trình khác: