Tích phân toàn tập luyện thi đại học - Pdf 22

Tích phân toàn tập - Luyện thi Đại học
MỤC LỤC
PHẦN TRANG
MỤC LỤC 1
NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN 2
I. CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN 2
II. CÁC BÀI TẬP LUYỆN: 4
TÍCH PHÂN XÁC ĐỊNH 15
I. CÁC VẤN ĐỀ VỀ LÝ THUYẾT 15
II. BÀI TẬP LUYỆN: 15
ỨNG DỤNG CỦA TÍCH PHÂN 23
I - LÍ THUYẾT 23
II - BÀI TẬP 25
BẤT ĐẲNG TÍCH PHÂN 26
I - CÁC BẤT ĐẲNG THỨC CƠ BẢN 26
II - BÀI TẬP 27
ĐẠI SỐ TỔ HỢP 27
I - LÝ THUYẾT 27
II - BÀI TẬP PHẦN TỔ HỢP 29
III - BÀI TẬP NHỊ THỨC NEWTON 33
Tài liệu luyện thi đại học môn Toán
Trang 1
Tích phân toàn tập - Luyện thi Đại học
NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN
I. CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN.
1. Định nghĩa:
Hàm F(x) được gọi là nguyên hàm của hàm f(x) trên khoảng (a, b), nếu trong
khoảng đó ta có: F'(x) = f(x).
+Giả sử trên khoảng (a, b) hàm y = f(x) có một nguyên hàm F(x) thì mọi hằng số C:
F(x) + C cũng là nguyên hàm của y = f(x) với mọi x thuộc khoảng (a, b).
+Mọi nguyên hàm của f(x) trên (a, b) là F(x) và k là một hằng số thì hàm số: y =

→ F(x) = tgx + C
7. y = f(x) = e
x
→ F(x) = e
x
+ C
8. y = f(x) = a
x
→ F(x) =
aln
a
x
+C
+Mọi hàm liên tục trên một đoạn nào đó đều có nguyên hàm trên đoạn đó. Người ta
kí hiệu họ nguyên hàm: F(x) + C =

dx).x(f
2. Vi phân:
Định nghĩa: Giả sử hàm số y = f(x) là một hàm số liên tục và có đạo hàm y' = f'(x)
trên khoảng (a, b). Xét một điểm x ∈ (a, b) tùy ý. Tại điểm cho số gia ∆x, sao cho x
+ ∆x ∈ (a, b), thì tích số gia f'(x).∆x gọi là vi phân của hàm số y = f(x) tại x tương
ứng với số gia ∆x.
+dy = df(x) = f'(x).∆x ⇔ dy = y'dx.
Ví dụ:
+d(x
2
) = 2x.dx
+ d(sinx) = cosxdx.
-Nếu y = y(u) và u = u(x) → dy = y'(u).du = y'(u).u'(x).dx = y'
u(x)

+
∫ ∫ ∫
−=− dx)x(gdx)x(fdx))x(g)x(f(
Giả sử F(x) có đạo hàm là f(x) từ đó suy ra:

+= C)x(F))x(F(d
4. Công thức Newton - Lepnit:

−=
b
a
)a(F)b(Fdx).x(f
5. Định nghĩa tích phân xác định:
+Giả sử hàm số y = f(x) liên tục và có giá trị không âm xác định trên khoảng (a, b),
hình chắn phía trên bởi y = f(x) và phía dưới bởi trục Ox và các đường thẳng x = a, x
= b.
+Để tính diện tích hình thang cong người ta chia đoạn [a, b] thành các đoạn nhỏ bởi
các điểm x
0
, x
1
, , x
n
. Ta gọi ∆x
i
= x
i
- x
i-1
. Từ các điểm x

i
- x
i-1
). Suy ra diện tích toàn phần hình cong là:
Tài liệu luyện thi đại học môn Toán
0
x
y
a
b
Trang 3
Tích phân toàn tập - Luyện thi Đại học
S = S
1
+ S
2
+ + S
n
=

n
1
i
S
+Nếu n càng lớn thì ∆x
i
càng nhỏ và độ chính xác càng lớn.
S =

=

Đặt ∆
i
= x
i
- x
i-1
(1 ≤ i ≤ n).
Gọi số lớn nhất trong các kí hiệu đó là Max∆
i
.
Trong mỗi đoạn [x
i-1
, x
i
] chọn một điểm ε
i
tùy ý: x
i-1
≤ ε
i
≤ x
i
.
Lập tích f(ε
i
).∆
i
trên mỗi đoạn chia.
Lập tổng


+Tính chất của tích phân xác định:
∫ ∫
=
b
a
b
a
dx)x(fCdx)x(f.C
∫ ∫∫
±=±
b
a
b
a
b
a
dx)x(gdx)x(fdx)]x(g)x(f[
-Nếu f(x) ≤ g(x) thì:
∫∫

b
a
b
a
dx)x(gdx)x(f
-Nếu m, M là các giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm f(x) thì:

−≤≤−
b
a

2
6.

xdxtg
2
7.

xdxsin
3
8.

dx.xcos.xsin
2
9.
dx.xa.x
22


10.

+
dx
1x
x
4
3
11.


−+

5
17.
dx
2x2x
1
2

++
18.

+
+
dx
)x1(x
)x1(
2
2
19.
dx.
xx
|x1|
2


20.

+ dx)ba(
2xx
21.


2
26.

+
dx
4e
e
x2
x
27.

+ )1x(x
dx
2
28.

+
+++
dx
1x
2xxx
6
456
29.

+
+
dx
e1
)e1(

+
dx
x
5x3
4.

− dx)x21(x
43
5.

+ dx)xln1.(x
x
6.

+
dx
xcos1
xcos.xsin
2
3
7.

+++

dx
1x4x4x
xx
246
3
8.


+
dx
xln1x
xln
14.
dx
x
x1
6

+
15.
dx
x
x1
4
3

+
16.


2/32
)x1(
dx
17.

+
dx


+ ax
dx
2
24.

+

dx
1x
1x
4
2
Tài liệu luyện thi đại học môn Toán
Trang 6
Tích phân toàn tập - Luyện thi Đại học
25.

xdxcos
5
26.
dx.xtg
6

27.

xdxcosxsin
3
28.



+
+
33.

+
dx
x2cos2
xcos
34.

+
dx
xsinbxcosa
xcosxsin
2222
(a ≠ b ≠ 0)
35.
dxx1
2

+
36.

+
dx
x1
x
3
2

44
4

+
41.
dx
xcos2
xsinx
2

+
Tài liệu luyện thi đại học môn Toán
Trang 7
Tích phân toàn tập - Luyện thi Đại học
DẠNG 3: PHƯƠNG PHÁP TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN
1. Các vấn đề lý thuyết:
+Định lý: Cho hai hàm u, v liên tục trên đoạn [a, b] thì ta có:
∫∫
−=
b
a
b
a
b
a
vdu|v.uudv
+Để tính tích phân f(x)dx:
-Phải biến đổi tích phân f(x)dx về dạng tích phân của u.dv.
-Tính du và v.
-Tính tích phân của v.du.

4.

xdxln
5.

xdxsine
x
6.

dx
xcos
x
2
7.

dx)xcos(ln
8.

+
dx
x1
xarcsin
9.

dx)arctgx(x
2
10.

+
++

)1x(
x
34
8
16.

dx)
x
xln
(
3
17.

dx.xsinex
x2
18.
dx.bx
2

+
19.
dxxa
22


20.
dx
e
earcsin
x


+
dx
x1
arctgx.x
2
4
26.
dx.xsin.x

27.
dx
x1
arctgx.x
2
2

+
28.


dx
x1
xarccos.x
2
3
29.

+ dx).xcos1ln(.xcos
30.

36.
dx).xsin(
3

37.


dx.x3cos.e
x2
38.

dx.xln.x
3
39.


dx.e.x
2/x
40.

+ dx).x1ln(
41.

++ dx)1xxln(.x
2
42. Tìm a để:
[ ]
12dxx4x).a44(a
1
0

Tương đương với:
nn
)ax(
N

ax
A
)ax(
1

++

=

+Các dạng thường gặp khi tính tích phân xác định:
Tích phân

α

dx
)ax(
A
=

+α−

=−−
+α−
α−
1



+

=

ax
ax
ln.
a2
1
au
du
22
Nếu không có nghiệm thì đưa về dạng sau:
2 2
1
.
du u
arctg
u a a a
=
+

b. Bài tập luyện:
1.

+++
+−
dx

+ )1x.(x
dx
2
6.

+
210
)1x.(x
dx
7.

+

dx
1x
xx
8
5
8.

+
+
dx
1x
1x
6
4
9.

+−

+

Tài liệu luyện thi đại học môn Toán
Trang 10
Tích phân toàn tập - Luyện thi Đại học
13.

+1x
dx
6
14.


dx
1x
x
8
15.

+−
++
dx
)1x)(2x(
13x2x2
22
2
16.

+++
2


dx
1xxxx
1x
234
2
22.

+

dx
)x1(x
x1
7
7
23.

+
dx
)x1(
x
24
7
24.


dx
)1x(
x
5

29.


25
xx
dx
30.

++
+
dx
29x10x
3x5
2
31.

++
+
dx
1x2x5
1x
2
32.

+−
−+
dx
)1x)(1x(
1x2x
2

2.

++ xcos3xsin53
dx
3.

+ xcosxsin4xsin
xdxcos
2
2
4.

dx
3
x
sin.
2
x
sin.xsin
Tài liệu luyện thi đại học môn Toán
Trang 11
Tích phân toàn tập - Luyện thi Đại học
5.

dx
xsin
xcos
3
4
6.

xcosxsin
dx
4
13.

xsinxcos
dx
4
14.

xcosxsin
dx
4
15.

−− 1xsinxcos
xdx2sin
23
16.

+ xcosbxsina
dx
2222
17.

xcos.xsin
dx
4
18.



dx
4
x
cos
4
x
sin
22
25.

xdxcos
6
26.

+ xcosxsin.xcos.xsin
dx
44
27.

+ tgx34
dx
28.

xdxcos.xsin
55
29.

+


xsin
55
5

+
3. Tích phân của các hàm vô tỷ:
a. Các vấn đề về lý thuyết:
Giả sử tính tích phân của f(x)dx.
+
)x,x,x,x(f)x(f
cba
=
Thì đặt
tx
s
=
với s là BSCNN của (a, b, c, )
Tài liệu luyện thi đại học môn Toán
Trang 12
Tích phân toàn tập - Luyện thi Đại học
+
)
dcx
bax
,
dcx
bax
,x(f)x(f
nm
+

)u,u()x(f
22
−α=
đặt u = α.sint
Nếu
)u,u()x(f
22
α−=
đặt u =
tsin
α
+Phép thế ơcle: Dùng để biến đổi
cbxax
2
++
.
-Phép thế 1: Nếu ax
2
+ bx + c = 0 vô nghiệm và a > 0 thì đặt
tx.acbxax
2
+±=++
-Phép thế 2: Nếu c > 0: Thì đặt
ctxcbxax
2
±=++
-Phép thế 3: Nếu x
0
là một nghiệm của ax
2

3
4.

−++
−−+
dx
1x1x
1x1x
5.

+1xx
dx
22
6.

++
dx
1x1
x
3
4
3
7.

++ 21x2
xdx
2
8.

−−

x1
4
13.

+
dx
x1
x
3
6
14.

−−−
4
x21x21
dx
15.

+

x
dx
.
x1
x1
16.


2/32
)x1(

2
2
3
xx21
dxx
22.

++
+
2x2x
dx)x4x(
2
2
23.

−+ 11x
dxx
3
2
3
24.

−+−
22
xx21)1x(
xdx
25.

−−− 1xxx
dx

dx
2x3xx
2x3xx
2
2
31.

−−+
2
xx211
dx
32.

+++ 2x2x1
dx
2
33.
dx.`2x2xx
2

+−
34.

−+
2
))x2.(x1(
dx
35.

+++ 1xxx

b
a
b
a
vdu|uvudv
4. Tính chất:
+
∫ ∫

=
b
b
b
0
dx)x(f.2dx)x(f
với f(-x) = f(x).
+


=
b
b
0dx)x(f
với f(x) = -f(-x).
+
∫ ∫

=
+
b

∫ ∫
−=
b
a
a
b
dx)x(fdx)x(f
+
∫ ∫
π π
π
=
+
=
+
2
0
2
0
mm
m
mm
m
4
dx
xcosxsin
xcos
dx
xsinxcos
xsin

2.

+
3
1
3
3
dx
x
x4x
3.
dx
x
1x
4
2
2
3

+
4.
dx
x1
3
x
1
2/1
2/2
2
2

π
3/
6/
22
xcos.xsin
dx
8.
dx
xsin
xsin1
4/
6/
2
3

π
π

9.



3
3
2
dx|1x|
10.

−+
2

2.


2
1
5
dx)1x2(
3.
dx
)1x(
x
1
0
33
2

+
4.

π
+
4/
0
2222
xsinbxcosa
dx
5.

π 4/
0


10.

π
π
4/
6/
dx.gxcot
11.

π 2/
0
3
dx.xcos.xsin
12.

+
1
0
4
x1
dx.x
13.

π 2/
0
xsin
dx.xcos.e
14.
dx.xcos.xsin41

x
1
0
3
3
2

+
19.
dx
x
1xln
e
1

+
20.

π
+
2/
0
xsin2
dx
+) Dùng phương pháp tích phân từng phần:
1.

1
0
x4

dx.xarcsin
7.

e
1
dx).xcos(ln
8.

π
0
x
dx.xsine
9.

π 2/
0
x
dx.xcose
10.

π 4/
0
2
dx
xcos
x
11.

+
1

π=
+
=
+
2/
0
mm
m
2/
0
mm
m
4/dx
xcosxsin
xcos
dx
xsinxcos
xsin


=
a
a
0dx)x(f
nếu f(x) = -f(-x).
∫ ∫
−+=
b
a
b

xsinx
4.

π
+
4/
0
dx
xcosxsin
xcos
5.



+1
2/1
2/1
dx.
x1
x
ln.xcos
6.
dx
xcos
1xx7x3x
4/
4/
2
357


2/
x

π
π−
+
3. ĐHTN A/99:
Chứng minh với mọi n nguyên dương ta có:

=−
−+
1
0
xx1x2
0dx.e.)1x2(
2
4. ĐHSPII.99:
Tìm nguyên hàm của f(x) =
x2sin3x6sinx4sin3
xsin
3
−+
5. ĐHKTQD-99:
Tìm họ nguyên hàm:
f(x) = tgx +
1x21x2
1
−++
6. ĐHTDTT 99:
Tính

+
3/
4/
dx
x2sin3
xsinxcos
b.
dx
1x
1x
1
0
6
4

+
+
c.
dx.
5xcos3xsin4
6xcos7xsin
2/
0

π
++
++
d.

π

2
dx.xcos).1x2(
10. ĐHY 99:
a. Biết
C)3xxln(
3x
dx
2
2
+++=
+

Tìm nguyên hàm F(x) =
dx.3x
2

+
b.

π
π
3/4
2
x
sin
dx
11. HVBCVT 99:


+

b.

++−
2
1
2
dx.|ax)1a(x|
(a là một số cho trước)
14. ĐHTS 99:

π
+
2/
0
2
dx.xsin).1x(
15. ĐHTM 99:

+
4
1
2
)1x(x
dx
16. ĐHXD 99:
a. Cho f(x) =
1x
x
2
2

dx
3x
9x2
1
0

+
+
20. ĐHNN 99:

π
+
+
3/
0
3
dx
1x3
1x
Tài liệu luyện thi đại học môn Toán
Trang 19
Tích phân toàn tập - Luyện thi Đại học
21. ĐHNT 99:

++
1
0
2
)2x3x(
dx

24. HVKTMM 99: a.
dx).1xxln(.xcos
2/
2/
2

π
π
++
b.
dx
1x
1x
1
0
6
4

+
+
c.

π
π
3/
6/
4
xcos.xsin
dx
d. Chứng minh:

xln2
xln
x
e
x3
t
dt
t2
dt
27. ĐH AN NINH 99:

+
4
7
2
9x.x
dx
28. ĐH THỦY LỢI 2000: y =

π
+
+
2/
0
22
dx.
xcos4xsin3
xcos4xsin3
29. TÀI CHÍNH KẾ TOÁN 2000:
dx.

6
xsin(.xsin
dx
31. ĐH BÁCH KHOA 2000: I =
dx.
1e
e
2ln
0
x
x2

+
32. ĐH GTVT 2000:

π
π−

+
2/
2/
2
dx.
xsin4
xcosx
33. ĐH THƯƠNG MẠI 2000: I =
dx.
)xcosx(sin
xsin.4
2/

π
−+
2/
0
44
dx).xsin.xcosx10sinx10(cos
Tài liệu luyện thi đại học môn Toán
Trang 20
Tích phân toàn tập - Luyện thi Đại học
I
2
=

+
2
1
3
x1x
dx
I
3
=

++
1
0
n nn
x1)x1(
dx
( n = 1, 2, )

2
=

π 4/
0
4
dx.xtg.x
39. ĐH LÂM NGHIỆP 2000:

π
++
2/
0
xcosxsin2
dx
40. ĐH NGOẠI THƯƠNG 2000:

π
++
4/
0
3
dx.
)2xcosx(sin
x2cos
41. CĐSPHN 2000: I
1
=



0
23
dxx1x
44. ĐHSP VINH - A – 2001: a)

π
+
+
+
2
0
xcos1
dx
xcos1
)xsin1(
ln
b)

π
π

3
3
2
dx
xcos
xsinx
45. ĐHSP VINH - D - 2001

π




π
3
2
0
3
dxxsin
49. ĐH TL – 2001:

π
+
4
0
.dx)tgx1ln(
50. ĐHNNI – 2001:

π
π
2
4
4
6
dx
xsin
xcos
51. ĐHNNI - B - 2001 a)



10
1
2
xdxlgx
54. ĐHNT - A – 2001:

π
+
4
0
66
dx)
xcosxsin
x4sin
(
55. ĐHTM – 2001:
dx
e1
e
1
0
x2
nx2

+

. Với n
N∈
56. ĐHAN – 2001:


60. ĐHSP TPHCM - A – 2001:


1
0
35
dxx1x
61. ĐHNT TPHCM - A - 2001
Tìm họ nguyên hàm của f(x) =
xsin1
gxcot
9
+
62. ĐHQG TPHCM - A - 2001
Tài liệu luyện thi đại học môn Toán
Trang 22
Tích phân toàn tập - Luyện thi Đại học
Đặt I =

π
+
6
0
2
xcos3xsin
xdxsin
và J =

π
+

+
32
5
2
4xx
dx
65. TSĐH - B – 2003:

π
+

4
0
2
dx
x2sin1
xsin21
66. TSĐH - A – 2004:

−+
2
1
dx
1x1
x
67. TSĐH - B – 2004:

+
e
1

y
y = f(x)
Tích phân toàn tập - Luyện thi Đại học
+Nếu f(x) âm trên [a, b] thì diện tích của hình thang
cong A'B'BA bằng diện tích của hình thang cong
A'B'B
1
A
1
là hình đối xứng của hình thang cong đã
cho qua trục hoành khi đó ta có:
S = S
A'B'BA
=
11
BA'B'A
S
=
∫ ∫
=−
b
a
b
a
dx)x(fdx)x(f
b) Từ công thức tính diện tích của hình thang cong, ta có diện tích của hình phảng
giới hạn bởi hai đường thẳng x = a, x = b và đồ thị của hai hàm số y
1
= f
1

β

b
21
dx)x(f)x(f
(*)
Để tính tích phân

β
α
− dx)x(f)x(f
21
ta chú ý rằng voiứ mọi x ∈ (α, β) thì f
1
(x) - f
2
(x)
≠ 0. Vì f1(x) và f2(x) đều liên tục trên (α, β) nên
f
1
(x)-f
2
(x) luôn mang một dấu
Nếu f
1
(x)-f
2
(x) > 0 thì:

β

12
=

β
α
− dx))x(f)x(f(
21
Vậy trong mọi trường hợp ta đều có:

β
α
− dx)x(f)x(f
21
=

β
α
− dx))x(f)x(f(
21
Do đó (*) trở thành:
S =


b
a
21
dx)x(f)x(f
=

α

Tích phân toàn tập - Luyện thi Đại học
Ví dụ 1: Tìm diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường: y = x3, y =0, x = -1, x =
2.
Ví dụ 2: Tính diện tích hình phẳng nằm giữa các đường:
f
1
(x) = x
3
- 3x và f
2
(x) = x
c) Diện tích hình tròn và elip
2) Thể tích của các vật thể
a) Giả sử hình phẳng giới hạn bởi các đường y = f(x), x = a, x = b, y = 0 quay xung
quanh trục ox tạo thành vật thể tròn xoay T. Thiết diện của vật thể T với mặt phẳng
vuông góc với ox tại điểm x là một hình tròn bán kính y (y = f(x)) nên diện tích thiết
diện S(x) =
2

. Vậy:
V =

π
b
a
2
dxy
Ví dụ: Tính thể tích vật thể tròn xoay sinh ra bởi phép quay xung quanh trục ox của
hình giới hạn bởi trục ox và đường y = sinx (0 ≤ x ≤ π)
b) Xét đường cong có phương trình x = g(y) trong đó g(y) là một hàm số liên tục

, y = 0.
e) y = lnx, y = 0, x = e.
f) x = y
3
, y = 1, x = 8.
g) x =
2
π
, x = π, y = 0, y = cosx.
h) y = x(x - 1)(x - 2), y = 0.
i) xy = 4, y = 0, x = a, x = 3a (a > 0).
k) y = e
x
, y = e
-x
, x = 1.
2. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi y = x
2
- 2x + 2, tiếp tuyến của nó tại điểm
M(3, 5) và oy.
Tài liệu luyện thi đại học môn Toán
Trang 25


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status