GIẢI  TÍCH  B1

GV:  CAO  NGHI  THỤC

EMAIL:  cnthuc@hcmus.edu.vn

Chương  2 Phép  tính  tích  phân  hàm  một  biến

I. Tích phân bất định II. Tích phân xác định III. Tích phân suy rộng

1.  Tích  phân  bất  định

f x ( )

( ) F x ʹ′

=

Định  nghĩa

F x ( )

f x dx ( ).

c + = ∫

Page  § 3

Cho  hàm  f(x)  liên  tục  trên  (a,b).  Hàm  F(x)  được  gọi  là   1  nguyên  hàm  của  f(x)  nếu                                    .  Khi  đó  F(x)+c   được  gọi  là  họ  nguyên  hàm  của  f(x)  và  ký  hiệu

1.  Tích  phân  bất  định

k f x dx . ( ).

=

f x { ( )

k f x ( ) ∫ ( )}. dx

g x

f x dx ( )

g x dx ( )

+

=

+

F x dx F x ( )

( ). ʹ′

=

f x dx ( )

f x ( )

=

ʹ′ )

∫ ∫ ∫ (

Page  § 4

Các  tính  chất  của  TPBĐ

1.  Tích  phân  bất  định

c

+

=

1

+

1 + α x α x

c

ln

dx

+

=

x dxα∫ ∫

1 x

x

x

x a dx

c

x e dx

e

c

,

=

+

=

+

a ln

a

sin

xdx

cos

c

∫ x +

=−

cos

xdx

sin

x

c

=

+

Page  § 5

∫ ∫

Bảng  tích  phân  cơ  bản

1.  Tích  phân  bất  định

dx

tan

x

c

=

+

x

dx

cot

c

=−

x +

x

dx

arc

tan

x

c

=

+

2

1

+

1 2 cos 1 2 sin 1 x 1

dx

arcsin

x

c

=

+

Page  § 6

2

1

x

Bảng  tích  phân  cơ  bản

1.  Tích  phân  bất  định

Phương pháp tính tích phân

PP  Đổi biến

I

3sin .cos . x

x dx

= ∫ cos .

x dx

t

x

dt

sin =⇒=

4

4

x

3 t dt .

I

c

=

=

c + =

+

t 4

sin 4

Page  § 7

VD1 Tính

1.  Tích  phân  bất  định

Phương pháp tính tích phân

PP  Đổi biến

5sin

xdx

I

= ∫

Page  § 8

VD2 Tính

1.  Tích  phân  bất  định

Phương pháp tính tích phân

udv uv

vdu

=−

2 lnx

xdx

PP  Tích phân từng phần

Page  § 9

VD  3 Tính

1.  Tích  phân  bất  định

Phương pháp tính tích phân

2 xx e dx

VD  4 Tính

PP  Tích phân từng phần ∫

sinx

xdx

Page  § 10

VD  5 Tính

2.  Tích  phân  xác  định

Định  nghĩa

b

F b ( )

F a ( )

f x dx F x ( ) ( ) =

b =− a

a

Page  § 11

Cho  hàm  số  f(x)  liên  tục  trên  [a,b].  F(x)  +c  là  họ   nguyên  hàm  của  f(x).  Khi  đó  TPXĐ  của  f(x)  từ  a  đến   b  được  định  nghĩa  là

2.  Tích  phân  xác  định

b

f x dx ( )

S=

0

Ý  nghĩa  hình  học

a

Cho  f(x)  liên  tục  [a,b]  và                          .  Khi  đó                                           f x ≥ ( )

Page  § 12

Chính  là  diện  tích  hình  thang  cong  giới  hạn  bởi   x=a,x=b,y=0,y=f(x)

2.  Tích  phân  xác  định

b

b

kf x dx ( )

=

k f x dx ( ) ∫

a

a

b

b

b

[

f x ( )

g x dx ( )]

f x dx ( )

g x dx ( )

±

=

±

a

a

a

a

a

b

f x dx ( )

f x dx ( )

0

=−

f x dx ( ) =

b

a

a

b

b

f x ( )

g x

( ),

a b [ , ]

f x dx ( )

g x dx ( )

x ∀ ∈

a

a

Page  § 13

Các  tính  chất  của  TPXĐ

2.  Tích  phân  xác  định

b

c

f x dx ( )

f x dx ( )

f x dx ( )

,

c

a b [ , ]

=

a

a

b +∀ ∈ ∫ c

b

a b [ , ]

)

(

)

M f x ( ) ≤

N x , ≤ ∀ ∈

M b a ( −

f x x N b a ( ) ≤

a

Page  § 14

Các  tính  chất  của  TPXĐ

2.  Tích  phân  xác  định

Phương pháp tính TPXĐ

2

Phương pháp đổi biến

I

4

2 x dx

x

2sin

t

dx

2cos

tdt

=⇒=

=−∫

0

t

2

t

x

0, x =⇒=

π 2

0 =⇒= π 2

π 2

2

I

2 4(1 sin ).2cos

t

tdt

t

tdt

tdt

=

=

4 cos cos ∫

=−∫

0

π 2 4 cos ∫ 0

0

Page  § 15

VD6 Tính

2.  Tích  phân  xác  định

π 2

I

=

x

sin xdx +∫ 2 1 cos

0

Page  § 16

VD7 Tính

2.  Tích  phân  xác  định

Phương  pháp  tính  TPXĐ

Phương  pháp  TP  từng  phần

b

b

b

udv

)

vdu

uv ( =−

a

a

a

Page  § 17

Cho  u(x),v(x)  là  các  hàm  số  có  đạo  hàm  liên  tục  [a,b].   Khi  đó

2.  Tích  phân  xác  định

Phương pháp tính TPXĐ

e

Phương pháp TP  từng phần

ln

xdx

1

1

VD8 Tính

(

x

1) x

e dx

+

0

Page  § 18

VD9 Tính

3.  Tích  phân  suy  rộng

f x dx ( )

TPSR  loại  1  (có  cận  là  vô  cực)

b

+∞

a Và  được  xác  định  như  sau

f x dx ( )

f x dx ( )

=

lim b →+∞

a

Cho  f(x)  khả  tích  [a,b].  Tích  phân  suy  rộng  loại  1  của   a +∞ ) [ , f(x)  trên                           +∞ ký  hiệu  là                                                 ∫

a

a

c

a +∞

+∞

f x dx ( )

f x dx ( )

,

f x dx ( )

f x dx ( )

f x dx ( )

=

=

+

lim b →−∞

b

c

−∞

−∞

−∞

Page  § 19

Tương  tự

3.  Tích  phân  suy  rộng

TPSR  loại  1  (có  cận  là  vô  cực)

Page  § 20

Nếu  các  giới  hạn  trên  tồn  tại  và  hữu  hạn  thì  ta  nói  các   TPSR  tương  ứng  là  hội  tụ.  Ngược  lại  ta  nói  chúng   phân  kỳ

3.  Tích  phân  suy  rộng

+∞

b

I

dx

=

dx

2

=

x

=

2

lim b →+∞

1 +∫ 1 x

lim arctan b →+∞

0

1 +∫ 1 x

b 0

0

=

b

arctan 0

lim arctan =− b →+∞

π 2

Page  § 21

VD10 Tính

3.  Tích  phân  suy  rộng

+∞

I

dx a (

0)

=

>

1 xα

a

+∞

VD11 Tính

I

dx

=

2

1

x

x +

0

Page  § 22

VD12 Tính

3.  Tích  phân  suy  rộng

a c∈ [ , )

x Cho  f(x)  xác  định  và  liên  tục  tại  mọi                              .  Hàm   này  không  xác  định  tại  x=c.  Khi  đó

c

f x dx ( )

f x dx

=

TPSR  loại  2 (của hàm  số  bị  gián  đoạn)

b lim ( ) ∫ −→ c b a

a

x

a c∈ ( , ]

c

f x dx ( )

f x dx

=

Tương  tự,  nếu  hàm  số  liên  tục  tại  mọi                                    và     không  xác  định  tại  x=a.  Khi  đó

c lim ( ) ∫ +→ a b b

a

Page  § 23

3.  Tích  phân  suy  rộng

TPSR  loại  2 (của hàm  số  bị  gián  đoạn)

a c∈ [ , ]

x 0

c

c

b

c

x 0

f x dx ( )

f x dx ( )

f x dx ( )

f x dx ( )

f x dx ( )

=

+

=

+

Cho  f(x)  bị  gián  đoạn  tại                              .  Khi  đó

lim −+→ x b 0

lim x b → 0

a

a

a

x 0

x 0

Page  § 24

Nếu  các  giới  hạn  trên  tồn  tại  và  hữu  hạn  ta  nói  TPSR   tương  ứng  là  hội  tụ.  Ngược  lại  thì  phân  kỳ

3.  Tích  phân  suy  rộng

1

b

1

1

I

dx

=

x

dx

=

lim 2 1 − =− −→ b 1

lim −→ 1 b

1

x

b 0

0

1

x

0

b

2}

2=

lim{ 2 1 −+ =− −→ b 1

Page  § 25

VD13 Tính

3.  Tích  phân  suy  rộng

e

1

dx

I

= ∫

ln

x

1

x 1

VD14 Tính

ln

xdx

I

= ∫

0 1 2

1

VD15 Tính

I

dx

=

x

(1

x

)

0

Page  § 26

VD16 Tính

4.  Ứng  dụng  tích  phân  xác  định

Tính  diện  tích  hình  phẳng

a x ,

b

y

=

=

( ), f x f x ( ) đường                                                                                                                      được  tính   = ≤= 2

f x x ( ), 2

1

f x y ( ), 1 bởi  công  thức

b

S

[

f x ( ) 2

f x dx ( )] 1

=−∫

a

Page  § 27

Diện  tích  hình  thang  cong  được  giới  hạn  bởi  các

4.  Ứng  dụng  tích  phân  xác  định

VD17

y

2, x y

2

=−

x =− −

Page  § 28

Tính  diện  tích  hình  phẳng  giới  hạn  bởi  các  đường

4.  Ứng  dụng  tích  phân  xác  định

f x y ( ),

0,

b

y

x

=

=

=

Tính  thể  tích

b

V

[

f x

2 ( )]

dx

π= ∫

a

Page  § 29

Thể  tích  khối  tròn  xoay  do  hình  phẳng  giới  hạn  bởi   các  đường                                                                                                                    quay   a x , = quanh  trục  Ox  được  tính  bởi  công  thức

4.  Ứng  dụng  tích  phân  xác  định

g y x ( ),

0,

b

x

y

=

=

Tính  thể  tích

b

V

2 g y [ ( )]

dy

π= ∫

a

Page  § 30

Thể  tích  khối  tròn  xoay  do  hình  phẳng  giới  hạn  bởi   a y , = = các  đường                                                                                                                    quay   quanh  trục  Oy  được  tính  bởi  công  thức

4.  Ứng  dụng  tích  phân  xác  định

VD18

2

y

sin

x y ,

0,

x

0,

x

=

=

=

=

π 4

Tính  thể  tích  khối  tròn  xoay  do  miền  giới  hạn  bởi

Page  § 31

quay  quanh  Ox

4.  Ứng  dụng  tích  phân  xác  định

VD19

y

tan ,

x y

0,

x

0,

x

=

=

=

=

π 4

Tính  thể  tích  khối  tròn  xoay  do  miền  giới  hạn  bởi

Page  § 32

quay  quanh  Ox

4.  Ứng  dụng  tích  phân  xác  định

VD20

y

x y

0,

x

0,

x

=

2 1 sin 2 , +

=

=

=

π 4

Tính  thể  tích  khối  tròn  xoay  do  miền  giới  hạn  bởi

Page  § 33

quay  quanh  Ox

Bài  tập  chương  2

Bài  1:   Tính  các  tích  phân  sau

(%&’%()&*% %+

1. ∫

*% -&’.

2. ∫

3. ∫ tan3x dx

Page  § 34

4. ∫ cot3x dx

Bài  tập  chương  2

%

Bài  2: Tính  các  tích  phân  sau

%9:

%9;<%

dx 1. ∫

%

dx 2. ∫

% -&9:

dx 3. ∫

-&’=%9> -&9?

Page  § 35

dx 4. ∫

Bài  tập  chương  2

? 1. ∫ @

*% -&’@%93

: 2. ∫ B

-&*% %A9:

CD<(;<%)

Bài  3:  Tính  các  tích  phân  sau

E 3. ∫ :

%

: 4. ∫ B

EF*% :9E&F

Page  § 36

dx

Bài  tập  chương  2

*%

9G 1. ∫ :

%

Bài  4: Tính  các  tích  phân  sau

9G ’G

*% :9-&

9G 3. ∫ :

*% %;<&%

HIJKH<%

9G 4. ∫ B

:9%& dx

Page  § 37

2. ∫