PHNG PHÁP VÀ K THUT IN HÌNH
TRONG TÍNH PHÂN
Nguyn Vn Cng, THPT M c A, Hà Ni
T: 0127.233.45.98 - 04.33.741.526
Email:
ng ti ti
Phép tính tích phân là mt phn quan trng ca gii tích toán hc nói riêng
và trong Toán hc nói chung,không nhng nh là mt đi tng nghiên cu
trng tâm ca gii tích mà còn có đc lc trong nghiên cu lý thuyt v phng
trình, lý thuyt v hàm s.
Ngoài ra phép tính vi phân còn đc s dng nhiu trong các môn khoa
hc khác nh Vt lý Thiên vn hc ,c hc nó nh là mt gii pháp hu hiu
ca các mô hình toán hc c th Hc sinh lp 12 Khi ôn thi tt nghip ,Thi đi
hc –cao đng thng rt gp khó khn khi gii các bài tp trong chuyên đ này.
Nhng ngi mi hc và làm quen vi Tích phân thng cha hiu rõ t tng
cng nh phng pháp tip cn lý thuyt , đc bit là khâu vn dng lý thuyt vào
gii các bài toán thc t.
Bài vit này xin nêu ra mt s phng pháp đin hình thng đc dùng đ
gii các bài tp v tích phân trong các k thi i hc. Ni dung bài vit cng là ni
dung c bn ca đ tài sáng kin kinh nghim ca tôi trong nm hc 2010 đã đc
S giáo dc và đào to Hà Ni xp loi B.
Mc dù đã tham kho mt s lng ln các tài liu hin nay đ va vit,
va đi ging dy trên lp đ kim nghim song vì nng lc và thi gian có hn
,rt mong đc s đóng góp ca các bn đng nghip và nhng ngi yêu thích
môn toán đ chuyên đ này có ý ngha thit thc hn trong nhà trng ,góp phn
nâng cao hn na cht lng Giáo dc ph thông.Giúp các em có phng pháp -
a
k
+
+
+
sinxdx=d(-cosx)
2
2 2
( )
dx d x x a
x a x x a
+ +
=
+ + +
;
2
(t anx)
os
dx
d
c x
= ;
2
( cot x)
sin
dx
d
x
= -
a dx c k R
k a
= + " Î
ò
Ví d 1( HA -2010) Tính tích phân :
1
2 x 2 x
x
0
x e 2x e
I dx
1 2e
+ +
=
+
ò
Li gii
1 1 1
2
2
0 0 0
(1 2 )
1 2 1 2
x x x
x x
x e e e
I dx x dx dx
e e
+
ò
=
1
0
1 (1 2 )
2 1 2
x
x
d e
e
+
+
ò
=
1
0
1
ln(1 2 )
2
x
e
+ =
1 1 2
ln
2 3
e
+
æ ö
ç ÷
2 2
2 4 2
2
0 0
0 0 0 0 0
cos 1 cos cos cos , cos cos 1 sin cos
8 1 cos2 1 1 1 1
1 2sin sin (sinx) , cos cos2 sin 2
15 2 2 2 2 4 4
I x xdx xdx xdx I x xdx x xdx
x
x x d I xdx dx dx xdx x x
p p p p p
p p p p p
p p
p
= - = - = = - =
+
- + = = = = + = + =
ò ò ò ò ò
ò ò ò ò ò
Tính tích phân
3
x
1
dx
I
e 1
=
MATHVN.COM | www.MATHVN.com
Nguyn Vn Cng, M c A, Hà Ni - www.MATHVN.com 3 3 2
2 ln(e 1) ln(e 1) 2 ln(e e 1)
= - + - - - = - + + +
Ví d 1 (HKB -03) Tính I=
/4
2
0
1 2sin
1 sin 2
x
dx
x
p
-
+
ò
Li gii:
Nhn thy d(1+sin2x)=
1
os2
2
c xdx
, 1-2sin
c x x
p
+
ò
Li gii:
Nhn thy d(cos
2
x+4sin
2
x)=sin2xdx do đó ta có
J=
/4
2 2
0
sin 2
os 4sin
x
dx
c x x
p
+
ò
=
/4
2 2
2 2
0
1 ( os 4sin )
1
ln 2 ln
e
x x
dx
x
+
ò
(HKB-04)
Li gii:
K =
3
2
3 2 2 1/3 2
3
3
1 1 1
ln 2 ln 1 3
2 ln ln (ln ) (2 ln ) (2 ln ) (3 3 2 2)
2 8
e e e
x x
dx x xd x x d x
x
+
= + = + + = -
ò ò ò
Nhn xét 1:
( )ln( ) ( )ln( )
( )( )
b
a
x a x a x b x b
x a x b
+ + + + +
+ +
ò
dx =
ln( ) ln( )
b
a
x a x b
dx
x b x a
+ +
é ù
+
ê ú
+ +
ë û
ò
=
[ ]
ln( ) ln( ) ln( ) ln( )
b
a
x x d x b x b d x a
+ + + + +
x
e x xdx
p
+
ò
(H K D-05)
Li gii:
M=
/2 /2
sin
0 0
1 os2
(cos ) 1
2 4
x
c x
e d x dx e
p p
p
+
+ = - +
ò òVí d 6: Tính
N=
/3
2 2
/4
sin
p p p
-
= = + + = -
+
+
ò ò ò
Ví d 7: Tính P=
2
3
1
2
0
1
x
x
e dx
x
+
+
ò
Li gii:
P=
2 2 2 2
3 3 3
1
1 1 2 2 1 2 1 3 2
2
1
t x=tanx/2
dx=
2
2
0
2 2 2
0 0 0
2 1 1 2 2 2 2
; 2 (1 ) ( 1)
1 1 sinx (1 ) 1 sinx (1 ) tan 0 1
t an 1 tan 1
2 2
dt t dx dt
t d t
x
t t t
p p p
p
p
-
+ - - -
= Þ = = + + = = -
+ + + + + +
+ +
ò ò ò
Do tan
2
p
không xác đnh nên tích phân trên không tn ti.
0
2
0
( )
2 4
tan( ) tan tan( )
2 4 4 4
1 os ( )
2 4
x
d
x
x
c
p
p
p
p p p
p
-
= - = - -
+ -
ò
=2
Qua bài toán trên ngi thy nên lu ý vi hc sinh khi đi bin s trc ht phi
ngh ngay ti phép đi bin có tn ti hay không?( cng ging nh khi ta gii
phng trình cn đt điu kin cho n s nu có)
Ví d 8 I=
4
2
Nguyên nhân sai lm là phép bin đi
2
( 3) 3
x x
- = -
không tng đng đng
trên
[
]
0,4
vì |x-3|=
3;3 4
3 ;0 3
x x
x x
- £ £
ì
í
- £ £
î
Li gii đúng là
MATHVN.COM | www.MATHVN.com
Nguyn Vn Cng, M c A, Hà Ni - www.MATHVN.com 6
I=
4
2
dx
x
-
+
ò
Hc sinh thng mc sai lm khi bin đi nh sau
I =
2
2
2
( 1)
dx
x
-
+
ò
=
2
2
2
( 1)
( 1)
d x
x
-
+
+
ò
[
]
2;2
Î - nên gián đon trên
[
]
2;2
- ,do vy
tích phân trên không tn ti.
Tng kt:
s dng đc thành tho k thut s dung bng nguyên hàm hc sinh hiu
đc bn cht ca các công thc,phi hiu công thc trong trng thái đng.khi
đng trc bài toán tính tích phân cn xem xét k biu thc di du tích phân,nu
có ý tng s dng bng nguyên hàm thì đnh đa v công thc nào trong bng
nguyên hàm. làm đc điu đó hoc sinh phi hiu k bn cht ca công thc,
có t duy trong bin đi vi phân mt cách logic, đ tip nhn nó mt cách t
nhiên ,không gng ép . Chng hn khi hng dn hc sinh s dung công thc
1
1
x
x dx c
a
a
a
+
= +
+
ò
, hc sinh phi hiu giá tr x trong hai s
ò
mun s dng đc công thc trên phi bin đi dt =
1
(2 1)
2
d x
+
.ngha
là ta đã bin đi vi phân. Tng t đi vói các nguyên hàm khác.
luyn tp k thut trên ta có th làm tng t các bài tp sau
1/I=
4
3
sinx
dx
p
p
ò
; 2/J=
4
3
cos
dx
x
p
p
ò
; 3/K=
32 3
1
ò
; 8/Q=
2001
2 1002
(1 )
x dx
x+
ò
;
9/y=
2
2 2
0
sin x cos
3sin 4 os
xdx
x c x
p
+
ò
; 10/T=
3
3 5
6
sin os
dx
xc x
p
p
2
U U V UV
V V
-
æ ö
=
ç ÷
è ø
·
(
)
(
)
' '
U V UV dx d UV
+ =
ò ò
·
' '
2
U V UV U
dx d
V V
-
æ ö
=
ç ÷
è ø
Do ú I=
2 2
2
2
1
2 ln (2 ln )= 2 ln 2 2 2
ln
e e
e
e
e e
x dx d x x x x e e
x
ổ ử
+ = = -
ỗ ữ
ố ứ
ũ ũ
Vớ d 2 J=
2
0
1 sinx
1 cos
dx
x
p
+
+
p p
ộ ự
+
ờ ỳ
+
ổ ử
= = + = =
ờ ỳ
ỗ ữ
+
ố ứ
ờ ỳ
ở ỷ
ổ ử
=
ỗ ữ
ố ứ
ũ ũ ũ ũ
Nhn xột :Ngoi cỏch gii trờn ta cũn cú th gii nh sau
Cỏch 2 Phõn tớch K=
2 2 2
1 2
0 0 0
1 sinx 1 sinx
1 cos 1 cos 1 cos
x x x
e dx e dx e dx K K
x x x
p p p
c
x x
e e dx e e dx K K e K K e
x
x
c
p p p p
p
p p
p p p p
= = = = -
+
= - = - - ị = + - =
+
ũ ũ ũ ũ
ũ ũ
Cỏch 3: Cú th t
2 2
(1 cos ) sinx
1 sinx
(1 cos ) (1 cos )
1 cos
x
x
x
du
u
x x
x
1 sinx (1 cos ) sinx 1 e
2 ( )
1 cos (1 cos ) (1 cos ) 2 (1 cos )
1
2 ( )
2 1 cos
x x x
x
o
o
x
o
x e e
e dx e dx
x x x x
e
e e
x
p p
p p
p p p
ộ ự
+ +
- - = - - =
ờ ỳ
+ + + +
ở ỷ
- - =
+
ũ ũ
x e x x
dx e e dx e dx e e e dx
x x x x x
e e
e dx e C
x x
é ù
+ + -
é ù
= - = - = - +
ê ú
ê ú
+ + + + +
ë û
ë û
- = - +
+ +
ò ò ò ò
ò
luyn tp ta tính các tích phân sau
I=
4
2 2
0
4 tan (1 tan )
2 2
x x
x x dx
0
(1 cos )
e x x dx
p
+
ò
HD: K=
2
e
p III-K thut đi bin s
1/i bin s dng 1:
i bin s là mt trong nhng phng pháp quan trng nht đ tính nguyên hàm
và tích Phân .C s ca phng pháp đi bin s dng 1 là công thc sau
,
[ ( )] ( )
b
a
f u x u x dx
ò
g t dt
b
a
ò
và
( ), ( )
u a u b
a b
= =
MATHVN.COM | www.MATHVN.com
Nguyn Vn Cng, M c A, H Ni - www.MATHVN.com 10
Khi i bin s iu quan trng l chn c hm V(x) thớch hp sao cho tớch
phõn vi bin mi phi n gin hn so vi tớch phõn ban u ,v gn lin vi vic
i bin ú l phi i cn , ta xột mt s bi toỏn sau trc khi rỳt ra nhng kinh
nghim trong
vic la trn hm V(x).
Vớ d 0(HKB-2010): Tớnh tớch phõn I =
2
1
ln
(2 ln )
e
x
dx
x x+
ũ
= = -
ỗ ữ
ỗ ữ
+
+ +
ố ứ
ũ ũ
1
0
2
ln 2
2
u
u
ổ ử
= + +
ỗ ữ
+
ố ứ
( )
2
ln3 ln2 1
3
ổ ử
= + - +
ỗ ữ
ố ứ
3 1
2
+4 suy ra x
2
=t
2
-
4,tdt=xdx
I=
2 3
2
5
4
dx
x x
+
ũ
=
2 3
2 2
5
4
xdx
x x
+
ũ
=
4 4 4 4 4
2 2
3 3 3 3 3
ũ
ngoi cỏch gii nh
trờn l t t=
2
px qx c
+ +
ta cũn cú th gii nh sau:
t mx+n=
1
t
. Sau ú chuyn tớch phõn trờn v bin mi t ta cng thu c kt qu
trờn
-i vi cỏc tớch phõn cú cha biu thc
( )
n
f x
ta thng ngh ti vic la chon
t=
( )
n
f x
( tr mt s trng hp s cú du hiu i bin s dng 2 s trỡnh by sau ).Ta xột
thờm mt s vớ d lm sỏng t
Vớ d 2 :
Tớnh (HKA-04)
MATHVN.COM | www.MATHVN.com
Nguyn Vn Cng, M c A, Hà Ni - www.MATHVN.com 11
1
2
0
( 1)2
1
t tdt
t
+
+
ò
=
1 1 1 1
2 2
0 0 0 0
4 ( 1) 11
[2 2 4 ] 2 2 4 4ln 2
1 1 3
d t
t t dt t dt dt
t t
+
- + - = - - = -
+ +
ò ò ò ò
Ví d 3:( HKB-04)
K=
1
1 3ln ln
e
K=
1
1 3ln ln
e
x x
dx
x
+
ò
=
2 2 2
2
4 2
1 1 1
( 1)2 2 116
[ ]
3.3 9 135
t t
tdt t dt t dt
-
= - =
ò ò ò
Ví d 4: Tính L=
3
2
1
ln
ln 1
e
dx t t dt
x x
= - + = =
+
ò òVí d 5:
Tính M=
4
7
3
3 4
0
1 1
x dx
x
+ +
ò
Li gii:
t t=
3
4
1
x
+
x=0,t=1,x=
4
7
+ - +
= = - - + = +
+ + +
ò ò ò ò
Nhn xét 2:
Do đc thù mt s tích phân phc tp ,trc khi đi bin s dng 1 đôi khi ta phi
bin
MATHVN.COM | www.MATHVN.com
Nguyn Vn Cng, M c A, Hà Ni - www.MATHVN.com 12
đi đ d nhn thy bin mi rõ hn
Ví d 6: Tính N=
2
11 4
1
1
dx
x x
+
ò
Li gii:
Bién đi N=
2
11 4
1
1
dx
x
-
+ = - =
+
Và t đó
2
4 5
2 2
13 4 4
1 1
( )
1
( 1)
2
1 1
dx
dx
x x
t dt
x x x
= = - -
+ +
,x=1,t=
17
2, 2, 2,
16
x x t= = =
N=
sin 2 2(1 sinx cos )
x
dx
x x
p
p
-
+ + +
ò
(HKB-08)
Li gii:
Nhn xét :tích phân trên mi nhìn ta thy khó nhn din đc bin mi ta th
xem mu và t sô có mi qua h gì ?
sin2x+2(1+sinx+cosx)=1+2sinxcosx+2(sinx+cosx)+1=(sinx+cosx)
2
+
2(sinx+cosx)+1 =(sinx+cosx+1)
2
, d(sinx+cosx)=(cosx-sinx)dx=
-
2 sin( / 4)
x
p
-
dx
Do đó đt t=sinx+cosx khi đó đi cn ta có:
L=
/4
0
sin( / 4)
0
tan
os2
x
dx
c x
p
ò
(HKA-08)
Li gii:
MATHVN.COM | www.MATHVN.com
Nguyn Vn Cng, M c A, Hà Ni - www.MATHVN.com 13
Nhn xét P=
/6
4
0
tan
os2
x
dx
c x
p
ò
=
/6
4
2 2
0
p
-
ò
t tanx=t ,x=0thì t=0,x=
6
p
thì t=
1
3
.
Do đó P=
/6
4
0
tan
os2
x
dx
c x
p
ò
=
1
3
4
2
0
1
t
f x
dx
c x
ò
hoc
(tan )
sin 2
b
a
f x
dx
x
ò
ta vit nh sau
Cos2x=cos
2
x(1-tan
2
x); sin2x=2cos
2
xtan
2
x sau đó đt t= tanx thì
dt=
2
os
dx
c t
sau đó a v tích phân c bn.
-Bài toán tng quát ca bài trên là P=
ò
vi chú ý là
(bsin
2
x+csinx cosx+dcos
2
x)=(btan
2
x+ctanx+d)cos
2
x do đó ta chn t =tanx
- i vi các tích phân lng giác
(sinx,cos )
b
a
R x dx
ò
cha hai hàm lng giác
sinx,cosx ta có my điu quan trng sau
+ Nu l theo bc ca sinx thì nên chn t=cosx
+Nu l theo bc ca cosx thì nên đt t=sinx
+chn theo sinx và cosx thì đt t=tanx
Ví d 9: Tính Q=
/2
0
sin 2 cos
1 os
x x
dx
ò
MATHVN.COM | www.MATHVN.com
Nguyn Vn Cng, M c A, Hà Ni - www.MATHVN.com 14
t t=1+cosx (vì bc ca sinx l) suy ra dt=-sinxdx ,x=0thì t=
/ 2
p
,x=
/ 2
p
thì
t=1
Q=
/2
0
sin 2 cos
1 os
x x
dx
c x
p
+
ò
= Q=
2
2
1
x x
p
p
-
ò
Li gii: Nhn xét bc ca sinx chn nên ta ngh ti cách đt t= tanx
R=
/3
2
/4
sin 2sin x cos
dx
x x
p
p
-
ò
= R=
/3
2 2
/4
1
(tan 2 t anx) os
dx
x c x
p
p
-
ò
( ) ln(1 )
2 2 2 2
3
dt
dt
t t t t
= - = -
- -
ò ò
Nhn xét 6
- Tích phân tng quát ca tích phân trên là R=
2 2
sin sin x cos os
dx
a x b x cc x
b
a
+ +
ò
Ta bin đi R=
2 2
( tan t anx ) os
dx
a x b c c x
b
a
- +
ò
n
f x
hay cha các
hàm
s lng giác nh đã xét trên khi đó ta phi quan sát k và khéo léo phân tích đ
có th nhn diên đc bin mi.Ta xét thêm mt s các ví d sau
Ví d 11
Tính G=
2
2
4
1
1
1
x
dx
x
-
+
ò
Li gii:
Nhn xét (
2 2
2 2
1 1 1 1
) ( ) 2, ( ) (1 )
x x d x dx
x x x x
+ = + - + = -
x
-
+
ò
= G=
2
2
2
1
1
1
1
( ) 2
x
dx
x
x
-
+ -
ò
=
2
2
1
1
( )
1
( ) 2
d x
x
2 2
(5 2 2)(2 2)
1 ( 2) ( 2) 1 2 1
ln ln
2
2 2 ( 2)( 2) 2 2 2 2 2 6 2
dt t t t
dt dt
u
t t t
- +
- - - -
= = =
-
- + + -
ò ò
Ví d 12
Y=
ln5
ln3
2 3
x x
dx
e e
-
+ -
ò
(HKB-06)
dt
t t
=
- -
ò
5 5 5
5
3
3 3 3
( 1) ( 2) ( 2) ( 1) 2 3
ln ln
( 1)( 2) 2 1 1 2
t t dt d t d t t
t t t t t
- - - - - -
= - = =
- - - - -
ò ò ò
Ví d 13
H=
2
7
7
1
1
(1 )
x
dx
dx
x x
-
+
ò
=
128
1
1 (1 )
7 ( 1)
t dt
t t
-
+
ò
=
128
1
1 (1 ) 2
7 ( 1)
t t
dt
t t
+ -
=
+
ò
128 128
1 1
1 1 512
=x
3
(1-x
3
)
6
x
2
=-
3 3 6 3
1
(1 ) (1 )
3
x x d x
- -
=
3 3 6 3
1
[1 (1 )](1 ) (1 )
3
x x d x
- - - - -
Do đó ta đt t=1-x
3
và ta có
K=
1
5 3 6
0
huy ti đa t duy Linh hot ca hc sinh ,Hc sinh không th dùng mt công thc
đi bin tông quát nào áp dng Cho các bài toán khác nhau.Chính vì l đó trong
ging dy hc sinh dùng phng pháp đi bin s dng 1 ,ngi thy không quá sa
đà vào vic dy hc sinh nhng dng toán có tính cht công thc,máy móc. iu
quan trng là phát trin hc sinh t duy logíc,s sáng to ,các em t mình chim
lnh kin thc ,t rút ra nhng bài hc b ích t vic gii đc hay không gii đc
nhng bài tích phân,có nh vy khi đng trc nhng bài toán mi hay nhng bài
toán đc ngy trang thì các em vn có đc ‘sc đ kháng’’ đ vt qua.Tôi coi
đó là t tng ch yu ca dy hc tích phân nói riêng và môn toán nói chung.
2-i bin s dng hai:
T tng ca k thut này là :Gi s ta cn tính tích phân I=
( )
b
a
f x dx
ò
thì ta chn
X=u(t),vi u(t) là hàm s ta chn thích hp
Biu din dx=u
’
(t)dt, u(
) , ( )
a u b
a b
= =
Biu th f(x)dx theo t và dt,gi s f(x)dx=g(t)dt
I=
( )
t=cos
2
t,
2
1 sin cos
t t
- = do đó ta ngh ti
t x=sint
t
;
2 2
p p
é ù
Î -
ê ú
ë û
x=0,t=0,x=
2
,
2 4
t
p
=
,dx=costdt
MATHVN.COM | www.MATHVN.com
Nguyn Vn Cng, M c A, Hà Ni - www.MATHVN.com 17
I=
- Có th đt x=cost t
[
]
0;
p
Î
-i vi nhng tích phân có cha các biu thc
2 2
a x
-
ta có th đt x=acost ,
t
[
]
0;
p
Î
hoc x= asint , t
;
2 2
p p
é ù
Î -
ê ú
ë û
Ví d 2: Tính J=
6
2
3 2
x t t x t t
p p
= = Þ = = = Þ =
J=
6
2
3 2
9
dx
x x
-
ò
=
/6
2
/4
2
3cos
3 9
sin 9
sin sin
tdt
t
t t
p
p
-
-
ò
-
(a>0) ta có th đt x=
os
a
c t
hoc X=
,
sin
a
t
Ví d 3
Tính K=
3
2
2
1
1 x
dx
x
+
ò
Li gii;
t x=tant,t
( ; )
2 2
p p
Î -
2 2 2 2
/4 /4 4
2
1 (sin )
sin
os cos sin sin (1 sin )
cos
os
dt dt d t
t
c t t t t t
t
c t
p p p
p p p
= = =
-
ò ò ò
3
2
2 2
2
2
(1 )
du
u u
=
-
ò
+ - +
Nhn xét 3:
-i vi nhng tích phân có cha biu thc (a
2
+x
2
)
k
(a>0)ta thng đt x=atant
hoc x=acott
-Mt s tích phn sau khi bién đi mi đa v dng có cha biu thc (a
2
+x
2
)
k
.ta
xét ví d sau
Ví d 4 Tính L=
1
4 2
0
1
xdx
x x
+ +
ò
Li gii:
=
1
2 2
0
1
( )
1
2
2
1 3
( ) ( )
2 2
d t
t
+
+ +
ò
=
3
2
1
2 2
2
1 ( )
2
3
( ) ( )
2
d u
u +
d u
u +
ò
=
3 3
2 2
6 6
3
1 3 3
2
3
2 3 18
os . (1 tan )
4
d
d
c
p p
p p
a
p
a
a a
= =
+
ò ò
,
Nhn xét 5
Mt s tích phân có cha các biu thc
( )( )
2
p
é ù
Î
ê ú
ë û
,dx=2sintcostdt,x=
5 3
;
4 6 2 4
t x t
p p
Þ = = Þ =
M=
3
2
5
4
( 1)(2 )
x x dx
- -
ò
=
3
2
5
4
( 1)(2 )
x x dx
(1 os2 ) ( )
2 8 12 8
c t d
p
p
p
- = -
ò
.
Nhn xét 6:
Bng cách khai thác tng t ta s rút ra đc các cách bin s dng 2 đi vi
nhng tích phân có cha nhng biu thc đc thng kê qua bng sau: Du hiu Cách chn
2 2
a x
-
(a>0)
X=asint t
;
2 2
p p
é ù
Î -
ê ú
t
[
]
0;
p
Î \
/ 2
p2 2
a x
+
(a>0)
X=atant t
;
2 2
p p
æ ö
Î -
ç ÷
è ø
ho c
X=acott t
(
)
0;
p
Î
xdx
c x x
p
p
-
- +
ò
( thi d b 2008-B)
Li gii:
MATHVN.COM | www.MATHVN.com
Nguyn Vn Cng, M c A, Hà Ni - www.MATHVN.com 20
Bin đi K=
2 2
4 4
4 2 2
4 4
sin tan (t anx)
os (tan 2 t anx 5) (tan 2 t anx 5)
xdx xd
c x x x
p p
p p
- -
=
- + - +
ò ò
t tanx=t đi cn đa K v dng
p
p p
Khi tính các tích phân này thng dn ti gii mt phng trình đn gin vi n
s là t
Ví d 7:
Tính H=
/2
4
4 4
0
sin
os sin
xdx
c x x
p
+
ò
Li gii: t x=
2
t dx dt
p
- Þ = -
và ta có
I=
0
4
4 4
x c xdx
dx x
c x x
p p
p
p
+
= = Þ =
+
ò ò
Ví d 8
Tính F=
2
3
0
os
xc xdx
p
ò
Li gii:
t x=
2
t dx dt
p
- Þ = -
và ta có
I=
0 2 2 2
Ví d 9:
MATHVN.COM | www.MATHVN.com
Nguyn Vn Cng, M c A, Hà Ni - www.MATHVN.com 21
Tính M=
2
0
sinx
1 os
x
dx
c x
p
+
ò
Li gii:
t x=
t dx dt
p
- Þ = -
M=
2
0
sinx
1 os
x
0 1 0
sint
2 1 os 2 1 1 4
dt dt
dt
c t t t
p
p p p
p
-
= = =
+ + +
ò ò ò
Nhn xét 8:
Li gii ca các bài toán trên da vo tính cht :
Nu hàm s f(x) liên tc trên
[
]
;
a b
tho mãn f(x)=f(a+b-x) thì
( ) ( )
2
b b
a a
a b
xf x dx f x dx
+
- -
=
ò ò
Các tính cht này s đc chng minh và ng dng trong k thut s dng lp các
Tích phân đc bit .
IV-K thut s dng Tích phân tng phn
C s lý thuyt :Theo công thc v phép tính vi phân ta có
d(uv)=udv+vdu
Hay udv=uv-vdu
MATHVN.COM | www.MATHVN.com
Nguyn Vn Cng, M c A, Hà Ni - www.MATHVN.com 22 b b
b
a
a a
udv uv vdu
Þ = -
ò ò
(I)
udv
ò
Sau đây là mt s dng Tích phân thng đc s dng k thut “Tích phân tng
phn”
1-Dng I ( ) ln
b
k
a
P x xdx
ò
: (
)
K Z
Î
Thng chn:
1
ln
ln
( )
( )
k
k
du k xdx
u x
v p x dx
dv p x dx
-
ì
2 ln 2 ln 3 ln .
e e e
I I
I x xdx x xdx x dx
x x
æ ö
= - = -
ç ÷
è ø
ò ò ò
14243 14243
1
1
ln
e
I x xdx
=
ò
;t
ln
dx
u x du
x
= Þ =
;
2
2
x
dv xdx v= Þ =
2 2 2 2
1
2
2
0
0
1
2 2
t
I tdt
æ ö
= = =
ç ÷
è ø
ò
. Vy
2
2
2
e
I
-
=
Ví D 1: (HKD-2009): Tính tích phân
3
2
1
3 ln x
I dx
(x 1)
Chn
1
v
x 1
-
=
+
3
3 3 3
2
1
1 1 1
ln x dx ln3 dx dx ln 3 3
I ln
x 1 x(x 1) 4 x x 1 4 2
= - + = - + - = - +
+ + +
ò ò ò
Vy :
3
I (1 ln3) ln2
4
= + - Ví D 2: (HKD-08) I=
2
3
1
í í
-
=
ï ï
= =
î
ï
î
ò
: I=
2 2
2
3 2 3
1
1 1
ln ln 3 2ln 2
2 2 16
x x dx
dx
x x x
- -
= + =
ò ò
Nhn xét: Mt s tích phân mun đa v dng trên cn thông qua đi bin s dng
1
Ví d 3:
J=
2
ln
t
dt
t
ò
t
2
2
ln
1
dt
du
u t
t
dt
dt
dv
v dt
t
t t
ì
ì
=
=
ï
ï ï
Þ Þ
í í
-
=
ln(tan x)
os
dx
c x
p
p
ò
Li gii:
Ngoài cách trình bày bng đi bin sau đó dùng tích phân tng phn nh trên ta
có th trình bày trc tip nh sau
K=
3
2
4
ln(tan x)
os
dx
c x
p
p
ò
=
3
4
ln(t anx) (t anx)
d
p
p
t anx 3ln 3 3 ln 3
tan x ln(t anx) tanx 3 1
sin cos 2 2
dx
x x
p
p p
p p
p
- = - = - +
òNhn xét 2 :Do không có công thc tính nguyên hàm ca biu thc cha lnx nên
mc ích ca ta khi tính tích phân trên là kh lnx ,vì vy s ln s dung công
thc Tính tích phân tng phn ph thuc vào s K trong tích phân
( )ln
b
k
a
P x xdx
ò
.C
th là k=1 (nh ví d trên) dùng mt ln,k=2 s dng 2 ln ta xét thêm ví d
sau mô ta điu đó
Ví d 5: L=
3 2
1
ln
ï
î
ï
= =
ï
î
ò
L=
4 2 4
3 '
1
1
ln 1
ln
4 2 4
e
e
x x e
x x L
- = -
ò
Li đt
4
3
3
ln
4
dx
du
4 4 16 16
e
e
x x e
x dx- = -
ò
T đó L=
4
5 1
32
e
-
Nhn xét 3:
M s tích phân cha p(x) phc tp ,ta vn da vào cách đt trên đ kh lnf(x)
MATHVN.COM | www.MATHVN.com
Nguyn Vn Cng, M c A, Hà Ni - www.MATHVN.com 25
Ví d 6: N=
3
2
2
1
ln( 1)
1
x x x
x
+ +
x
ì
=
ì
= + +
ï
ï
+
ï
Þ Þ = + + + - = -
í í
=
ï ï
= = +
+
î
ï
+
î
ò
òDng 2: ( )cos
b
a
P x xdx
ò
( ( ) cos
b
x x dx
p
-
ò
Li gii:
vit li I=
/4
2
0
(2cos 1)
x x dx
p
- =
ò
/4
0
os2
xc xdx
p
ò
t
/4
/4
/4
0
0
0
sin 2
=
î
= +
ò
Ví d 2
J=
1
cos(ln )
e
x dx
p
ò
Li gii
t
sin(ln )
cos(ln )
x dx
u x
du
x
dv dx
v x
ì
=
=
ì
ï
Þ