thanhtong32
Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email:
DĐ: 01694 013 498 1
(MỘT PHƯƠNG PHÁP NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH)
I. TÍCH PHÂN HÀM HỮU TỶ
Bài tập giải mẫu:
Bài 1: Tính tích phân sau:
3
3
2
0
1
x
I dx
x
Giải:
Cách 1: Phương pháp biến đối số
Đặt
2
tan 1 tan
x t dx t dt
Đổi cận
3
3
0
2
3 3
0 0
cos
tan 3
tan tan ln cos ln 2
3
cos 2 2
0
d t
t
td t t
t
Nhận xét: Đối với tích phân dạng
2 2
, ,I R u u a du u u x
Khi đó
3 3
2 2 2 2 2
0 0
1 13
ln 1 ln 1 3ln 2 ln 1 1
2 2
0
J
I x x x x dx x d x
Tính
3
2 2
0
ln 1 1J x d x
Đặt
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
thanhtong32
Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email:
DĐ: 01694 013 498 3
Khi đó
3
2 2 2
0
1 33
3ln 2 1 ln 1 1 ln 2
2 2
0
I x x d x
dv dx
Q x
Cách 3: Kĩ thuật tách thành tích kết hợp phương pháp đổi biến số
Nhận xét: Ta có
3 2
.
x x x
và
'
2
1 2
x x
từ đó ta định hướng giải như sau
Phân tích
3 3
3 2
2 2
0 0
1
0
t
x
t
x
Khi đó
4 4
1 1
1
4
1 1 1 1 3
1 ln ln 2
1
0 0
1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
2 2 21 1 1
1
1 33 3
1 ln 1 2ln2
2 2 2
1
0 0
x
x
I d x d x d x
x x x
d x
x
d x x
x
để tách thành tổng các tích phân là phương pháp tối ưu nhất
Cách 6: Phân tích tử thức chứa mẫu thức (thực chất là chia đa thức)
Ta có
3 2
1
x x x x
Khi đó
2
3 3 3
3 2
2
2 2 2
0 0 0
1
1 3 1 33 3
ln 1 ln 2
2 2 2 2 2
1 1 1
0 0
d x
x x x
I dx x dx x
x x x
Giải:
Cách 1: Phân tích tử thức chứa nghiệm của mẫu thức
Phân tích
3 2 2
3 2 3 3 2 7 1 1x x x x x x x
Khi đó
2 2
3
2 2
3 2 3 3 2 7 1 1
3
3 2 3 2
x x x x x x
x
I dx dx
x x x x
3 2
3 2 3 1 1 2 3x x x x x x x
2 2
3 2 3 1 2 3 2 3 3 2 3 1 2 9 1 2 3x x x x x x x x x x x x x
3 3 9ln 2 ln 3 2
2 3 2 2
x x
x dx dx x x x x C
x x x
Cách 3: Kết hợp phân tích tử thức chứa nghiệm ở mẫu thức và đồng nhất thức
Phân tích
3 2 2
3 2 3 3 2 7 6x x x x x x x
Khi đó
2 2
3
2 2
3 2 3 3 2 7 6
1
3
2 2 2
3 9 8 9 8
3 3
3 2 3 2 3 2
I
x x x
I dx x dx x dx dx
x x x x x x
Tính
1
I bằng phương pháp đồng nhất thức….
Bài 3: Tìm nguyên hàm sau:
3 3
2
2
2 1
1
Khi đó
3
3 2 2
2 2 2
1
3 3 1 3 1 1
3 3 3ln
2
u
u u u u
I du du u du u u C
u u u u u
với
1u x
Cách 2: Phân tích tử thức chứa nghiệm ở mẫu thức
Phân tích
3 1 1
2 2 3ln 1
1 2 1
1
x
x dx x x C
x x
x
Cách 3: Kết hợp phân tích tử thức chứa nghiệm ở mẫu thức và kĩ thuật nhảy tầng lầu
Phân tích
3 2 2
3
2 1 2 2 1 1 2 2
2
x x x x x x x
Khi đó
2 2
Cách 4: Kết hợp phân tích tử thức chứa nghiệm ở mẫu thức và đồng nhất thức
Phân tích
3 2 2
2 1 2 2 1 3 2x x x x x x x
Khi đó
2 2
3
2 2
2 1 2 2 1 3 2
2 1 2 1
x x x x x x
x
I dx dx
x x x x
I dx dx x dx
xx x
x x
x
x x C
x
Cách 6: Sử dụng phương pháp tích phân từng phần
Đặt
3
2
2
3
1
1
1
u x
du x dx
dx
dv
1 1
3 3
1 1 1 1
1
3 1 3 ln 1
1 1 1 2
x x x x
I dx dx
x x x x
x x x
x dx x x C
x x x
Bài 4: Tìm nguyên hàm:
2
39
37 38 39 36 37 38
1 1 1 1 1 2 1 1 1
2
36 37 38
1 1 1 1 1 1
I dx dx dx C
x x x x x x
Cách 2:
Đặt
1 1t x x t dx dt
2
39 39 38 37 38 37 36
1
1 1 1 1 1 2 1 1 1
2
38 37 36
t dt
I dt dt dt C
t t t t t t t
Khi đó
2
38 38
1 1
19
38 1 1
x
I x dx
x x
…. đến đây các bạn có thể tự làm rồi
Bài 5: Tìm nguyên hàm:
3
10
( 1)
x dx
I
x
dx dx dx dx
I
x x x x
C
x x x x
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
thanhtong32
Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email:
DĐ: 01694 013 498 7
Cách 2: Sử dụng phương pháp biến đổi số
Đặt
1t x
ta có:
1
x t
nên
dx dt
3
1
1 9 1
u x du x dx
dx
dv v
x x
Khi đó
1
2
3
9 9
1 1
3
9 1 1
I
x
I x dx
thì đặt
t x a
là một phương pháp hiệu quả nhất
- Khi tính tích phân hàm phân thức mà ta phân tích được về dạng
'
n n
P x f x Q x
I dx dx
Q x Q x
thì ta sử
dụng phương pháp tích phân từng phần nhưng nên làm khi bậc của
x a
là 1,2n
Đặt:
x x
HD:
Cách 1: Biến đổi số
Nhân cả tử và mẫu cho
2
x
3 3 3
3
2 2 2
0 0 0
1 1
dx dx xdx
I
x x
x x x x
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
thanhtong32
Cách 4: Đưa vào vi phân
Phân tích tử
2 2
1 1 –
x x
Khi đó
2
3 3
2
2
00 0 0
3 3
2
1
13 3
ln ln 1
2
1
1 6
ln
2
0
2
1
0
x x
2 2 2 2
3 2 3 2 3 2 3 2
3 2
1 1 1 1 1 1 1 1
( 1) ( 1) ( 1) 1
1
x x x x
x
x
x x x x x x x x x x
x x
Khi đó
2
2
3 2
2 2
2
1 1 1
2
1 1 1 1 1
ln
3 1 5
4 2 2
4 4 2
3
3 2 3 2 2 3 2
3 2
1 1
1 1 1 1
( 1) ( 1) 1 1
1
x x x
x x x x x
x
x
x x x x x x x
x x
tự làm nhé
Cách 2: Kết hợp kĩ thuật tách thành tích và phương pháp biến đổi số
Phân tích
2 2
2
Đổi cận
1
2
2
1
1
x
t
x
t
www.MATHVN.com
đến đây lại trở thành bài 1, các bạn tha hồ mà làm nhé
Cách 3: Sử dụng kĩ thuật nhân trên tử và phương pháp đổi biển số
2 2
3 2 4 2
1 1
1
1 1
x
I dx dx
x x x x
Đặt
2
1
2
dt
t x xdx
Đổi cận
2 5
Hoặc các bạn có thể đặt
1u t
hoặc phân tích
1 1t t hoặc đồng nhất thức
Cách 4: Sử dụng kĩ thuật nhân trên tử và phương pháp đưa vào vi phân
2 2 2
2
3 2 4 2 4 2
1 1 1
2 2
2 2 2
2 2 2
4
4 2 2 2
1 1 1
1
dx dx
x
x x
ôi đến đây lại thành cách 1 rùi, lòng vòng quá, bỏ qua thui…
Cách 5: Sử dụng phương pháp đồng nhất thức
3 2 2
3 2
1
1
1
A B C Dx E
x
x x x
x x
đến đây thì đồng nhất thức hai vế để giải hệ tìm , , , ,I A B C D E tuy nhiên
việc giải hệ là phức tạp chính vì thể trong trường hợp này ta nên làm theo cách 1, cách 2 và cách 3 là hiệu quả
nhất
Cách 6: Đặt
2 2 2
1 1 1 1x x x x x
Khi đó
1 1
2
1 2
3 2
0 0
1
1 1
x x
I dx dx I I
x x x
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
thanhtong32
Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email:
DĐ: 01694 013 498 10
Tính
1
I bằng cách đặt
1 1 1
2
2 2 2
0 0 0
1 1 2 1 1
2 21 1
1 3
2 4
x x dx
I dx dx
x x x x
x
Cách 2: Đồng nhất thức
Xét
2
3 2
1
1 1 1
1
1 1 1
3
22
0 0 0
1
1
1 1
1 1 3 1 3
dx dx d x
I
x
x x x
x x x
Đặt
1
x t dx dt
Đổi cận
0 1
1 2
2 2 2
2
2 2
1 1 1
2
2
1 dt 1 3 3 3 dt
3
3 2 2
3 3
3
2
4
2
1 1 2 3 1
ln 3arctan ln 2
13 2 3
3 5 7 8
2
x x x
I dx
x
.
Giải :
Cách 1: Biến đổi số
Đặt
2
2
x t
x t
dx dt
Khi đó
4 3
4 3
… đồng nhất để tìm a, b, c, d, e
…
Cách 3: Khai triển Taylor (tham khảo)
Đặt
4 3
4
3 5 7 8P x x x x
Áp dụng khai triển taylor ta có
3 4
2 3 4
4 4 4 4
4 4
2 2 2 2
2 2 2 2 2
1! 2! 3! 4!
P P P P
Bài 16: (ĐHTN – 2001) Tính tích phân sau:
1 5
22
4 2
1
1
1
x
I dx
x x
Giải:
Ta có
1 5 1 5 1 5
Đặt
2
1 1
1t x dt dx
x x
.
Đổi cận
1
0
1 5
1
2
x
2
tan 1 tant u dt u du .
Đổi cận
0
0
1
4
u
t
t
u
Khi đó
1
2
4 4
2
2
1 1
tan 1 1 tan
x u dx u du
x x
… bạn đọc tự giải
Bài 17: Tính tích phân: I
2
2
4
1
1
1
x
dx
x
Giải:
Cách 1: Chia cả tử và mẫu cho
2
0x ta được
1u x du dx
x x
Khi đó I
5
2
2
2
1 2
ln
2
2 2 2
du u
u
u
5/2
2
1 (5 2 2)(2 2)
ln
2 2 6 2
- Qua các ví dụ trên ta thấy kĩ thuật chia thực sự rất hiệu quả trong việc chuyển tích phân ban đầu thành tích
phân đơn giản hơn
- Thông thường để sử dụng kĩ thuật chia thì trên tử là một đa thức bậc hai
2
1P x x còn mẫu là một đa thức
bậc 4:
4 3 2
Q x ax bx cx dx e sao cho hệ số
1a e
- Tích phân trên đưa về dạng
2
1 1
1I f x dx
x x
đặt
2
1 1
1t x dt dx
x x
1
2
x x
I dx dx
x
x
x
x
. Đặt
2
1 1
1u x du dx
x x
2. (ĐHQGHN – A 2001) Tính tích phân bất định sau:
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
thanhtong32
1I x x dx
Giải:
Cách 1: Sử dụng phương pháp biến đổi số
Đặt
4 3 3
1 4
4
dt
t x dt x dx x dx
Đổi cận
1 2
0 1
x t
x t
Khi đó
1 2
4
3 4 4 5
0 1
2
1 1
5
4
2 3 4 2 3 4
0 0
1
1 1 1 31
1 1 4 6 4 2 2
04 4 4 5 20
t
I t dt t t t t dt t t t t
Cách 3: Sử dụng phương pháp biến đổi vi phân
5
4
1 1
4 4
3 4 4 4
0 0
1
1
31
1 4 6 4
020 4 2 2 4 20
x x x x x
I x x dx x x x x x dx
Nhận xét: Mỗi cách giải có một đặc thù riêng nên lựa chọn cách nào là phù hợp hơn, tùy vào mỗi người, theo
tôi cách 1 và cách 3 là hiệu quả nhất
Bài 19: (ĐH KTQD – 1997) Tính tích phân sau:
1
6
5 3
0
1
1
168
I x x dx
Giải:
Ta có
1 1
6 6
Đổi cận
1 0
0 1
x t
x t
0 1 1
7 8
6 6 6 7
1 0 0
1 1 1 1 1
1 1
3 3 3 3 7 8 168
t t
I t t dt t t dt t t dt
Cách 3: Khai triển
6
3
1
x
thành tổng các đa thức
6
5 3
1
x x
cách này không khó nhưng khai triển phức
tạp… chỉ tham khảo thôi
Chú ý: Nếu ta đặt
3
t x cũng ra nhưng sẽ dài và phức tạp, bạn đọc có thể tham khảo
Bài 20: Tính tích phân sau
2
2
0
1I x x dx
Cách 2: Sử dụng phương pháp đưa vào vi phân
Ta có
2 2 3 2
1 1 1 1 1 1x x x x x x
Khi đó
4 3
2 2 2 2
3 2 3 2
0 0 0 0
1 1
34
1 1 1 1 1 1
4 3 3
x x
I x dx x dx x d x x d x
Cách 3: Đổi biến số
Đặt
1
1
34
1
14 3 3
t t
I t t dt t t dt
Cách 3: Sử dụng phương pháp tích phân từng phần
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
thanhtong32
Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email:
DĐ: 01694 013 498 15
Đặt
2
2
2 1
1
2
du x dx
Bài 21: Tính tích phân sau:
0
9
2
1
1I x x dx
Giải:
Cách 1: Biến đổi số
Đặt
1t x dt dx
Đổi cận
1 0
0 1
x t
x t
2
2
1 2 1 1x x x
Khi đó
0 0 0
9 2 9 11 10 9
2
1 1 1
12 11 10
1 1 2 1 1 1 1 2 1 1
1 1 1
0
1
2
1
12 11 10 660
I x x dx x x x dx x x x dx
x x x
1x là lớn
Bài 22: Tính tích phân:
1
2 10
0
(1 3 )(1 2 3 )I x x x dx
Giải:
Cách 1: Đổi biến số
Đặt
2
1 2 3 (2 6 ) 2(1 3 ) (1 3 )
2
dt
t x x dt x dx dt x dx x dx
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
thanhtong32
Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email:
DĐ: 01694 013 498 16
Đổi cận:
0 1
1 6
x t
0
0
11
2
1
11
10
2 2
0
1
1 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
2
1 2 3
1
1 6
1 2 3 1 2 3 1
0
2 22 22
I x x x dx x x x x dx
x x
x x d x x
Bài tập tự giải có hướng dẫn:
HD:
Chia cả tử và mẫu cho
2
x
ta được
2
2
1
1
1
1 1
3 1
x
I dx
x x
x x
Cách 1: Biến đổi số đặt
2
1 1
x x x x
Cách 3: Đồng nhất thức
Bài 3: Tính tích phân sau:
1
5
2
0
.
1
x
I dx
x
Hoặc chia tử cho mẫu để tách thành tổng các tính phân đơn giản Hoặc đặt
tan
x t
Bài 4: (ĐHKT – 1994) Tính tích phân sau:
1
3
0
1 2
x
I dx
x
HD:
Phân tích
3 21 13
ln 2 ln3
4 4
3 2
x
I dx
x x x
HD:
Cách 1: Nhân cả tử và mẫu cho x rồi đặt
2
t x
Cách 2: Phân tích mẫu
4 2 2 2
3 2 1 2x x x x x x và sử dụng đồng nhất thức
Bài 5: Tính tích phân:
1
2 2
0
2 2 2 2
3 2 7 12 1 2 3 4 5 4 5 6x x x x x x x x x x x x
Cách 1: Sử dụng đồng nhất thức khi mẫu số là 4 nghiệm đơn
Cách 2: Sử dụng đổi biến số đặt
2
5t x x
Cách 3: Sử dụng phương pháp phân tích
2 2
1
2 5 2 5 5 6 5 4
2
x x x x x x
Bài 6: Tính tích phân:
1
2
4 3 2
1
2
2 3
442 5 4 4
x
I dx
x x x x
HD:
Cách 1: Đặt
tan
x t
Cách 2: Sử dụng phương pháp tích phân từng phần
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
thanhtong32
Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email:
DĐ: 01694 013 498 18
Đặt
3
2
1
u x
xdx
dv
x
Bài tập giải mẫu:
Bài 1: (ĐHGTVT – 1998) Tính tích phân:
7
3
3
0
1
3 1
x
I dx
x
Giải:
Cách 1: Biến đối số
Đặt
3
3
2
1
3 1
3
u
x
u x
Khi đó
3
2 2
5
2 3 4 2
1 1
1
1
2
1 1 1 46
3
2 2
13 3 3 5 15
u
u
I u du u udu u u du u
u
x
u
x
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
thanhtong32
Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email:
DĐ: 01694 013 498 19
Khi đó
5
2 1 2
8 8 8
3
3 3 3
Phân tích
1 2
1 3 1
3 3
x x
Khi đó
7 7 7 7 7
3 3 3 3 3
2 1
3 3
3 3 3
0 0 0 0 0
5 2
3 3
1 2
3 1
1 3 1 2 1 2
3 3
3 1 3 1 3 1 3 1
3 3 9 9
3 1 3 1 3 1
7 7
1 1 46
3 1 3 1
3 3
15 3 15
Khi đó
7 7
2
3 3
2 2 1
3
3 3 3
3
0 0
7
3 1
1 1 1 1
1 3 1 1 3 1 3 1 3 1
3
2 2 2 6
C2: Phân tích
3 2
1
x x x x
C3: Đặt
2
2
1
u x
x
dv dx
x
C4: Đặt
x t
C5: Phân tích
20
Đặt
2
1 sin
cos
cos
tdt
x dx
t
t
với
0;
2
t
hoặc
t
x
sin
1
Đổi cận
2
3
sin
sin
3
cos
sin 12
1 cos
4
cos
t
t
t
I dt dt dt t
t
t
t
(vì ; sin 0
4 3
t t
Đổi cận
2
3
2 1
x
t
x t
Khi đó
3 3
2
2
1 1
1
1
tdt dt
I
t
t t
Khi đó
2
4 4
2
3 3
tan 1
4
12
tan 1
3
u
I du du u
u
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
thanhtong32
Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email:
DĐ: 01694 013 498 21
Đổi cận
1
2
2
1
2
2
t
x
x
t
4
4 6 12
1 sin
6
u
I dx du u
u
Cách 5: Phân tích
2 2
1 1
x x
Khi đó
1 2
2 2 2
2
Đặt
2 2
2
4
4
x t
t x
xdx tdt
Đổi cận
2 3 4
3
5
x t
t
x
1 1
x dx dt
t
t
Khi đó
1/2 3 1/2 3
2
2 2
1/ 5 1/ 5
1/ 2 3
1 (2 ) 1 1 5
ln 2 4 1 ln
2 2 4 3
1/ 5
4 1 (2 ) 1
dt d t
I t t
t t
.
Cách 3: Phương pháp biến đổi số
Đặt
2
2tan 2 1 tan
.
Khi đó:
3
1 1 5
ln tan ln
3
2 sin 2 4 3
dt t
I
t
1
1
x t
t x
xdx tdt
Đổi cận
1 0
0 1
x t
x t
Khi đó
1
0 1 1
2 2 2 2 2 4 3 5
1 0 0
Đổi cận
1 0
0 1
x t
x t
Khi đó
1
1 1 1 3 3 30 1 1
2 2 2 2 2 2
1 0 0
0
1 1 1 1 2 2 2
1 1
2 2 2 2 3 3 15
I t t dt t t dt t t dt t t
DĐ: 01694 013 498 23
1
3 5
2 2 2 4
0
(1 )
3 5
u u
I u u du u u du
Cách 4.2.
3 5
2 2
2 2 2 4
0 0
sin sin 2
sin 1 sin sin sin sin sin
1 1
2 2 2 2 2 2
0 0
1 1
3
2 2 2 2
2
0 0
1 1
1 1 1 1 1 1
2 2
1 1
1 1 1 1
2 2
I x x d x x x d x
x d x x d x
….bạn đọc tự giải
Cách 6: Phương pháp tích phân từng phần
Đặt
2
2
2
2
3
1
1 2 1
. 1 1 1 1
03 3 3
I x x x x dx x d x
bạn đọc giải tiếp
Bài 5: (ĐH – A 2004) Tính tích phân:
2
1
1 1
x
I dx
x
Giải:
Cách 1:
Đặt
2 2
1 1 1 2t x t x x t dx tdt
Đổi cận
2 1
1 0
x t
x t
Cách 2:
2
2 1
1 1
1 1
dx t dt
t x
x t
www.MATHVN.com
t t t
I dt dt t t dt
t t t
3 2
2
5
2 3 4 ln | | 2ln 2
13 2 3
t t
t t
Tổng quát:
( )
b
a
p x
. Ta biến đổi
f x về dạng
'
'
8 3 1
4 4 4
2 4 2 4
x
f x x x x x x
x x
Xét hàm số
4F x x x vì
2
x t
t x
dx tdt
Đổi cận
1
3
2
2
t
x
x
t
3
2 4
4
u x
du dx
dx
dv
v x
x
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
thanhtong32
Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email:
DĐ: 01694 013 498
3sin
1 3 cos
3cos 2 3 cos 1
dx tdt
x t
x t t
Khi đó I =
3 3 2 3 1
3 3 3
1
2 3
3 3
2
( )
[ ( ) ] ( )
1 2
I I
Tính
2
I
( )
[ ( ) ] ( ) ( ) ( )
2 4
3 1 3 1
2
3 3
2
3 3
2 2 2 2 2 2
x dx
x x
tdt
t t
dt
t t
1 2
2 1t x Hoặc 2t x
Bài 2: (ĐHSP QN – 1999) Tính tích phân:
2
3
3
0
1 1
28 3 4
10
3 2
x
I
x
Bài 13: (DBĐH 2 – A 2005) Tính tích phân:
7
3
0
2 231
10
1
x
I
x
Bài 16: (CĐXD – 2005) Tính tích phân:
3
1
3
3 1 3
x
I dx
x x
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com