Vi phân:
Cho hàm số y = f(x) xác định trên khoảng (a ; b) và có đạo hàm tại x thuộc (a; b). Cho số
gia tam giác x tại x sao cho x + tam giác x thuộc (a; b). Ta gọi tích y’.tam giác x (hoặc f’(x).tam giác x) là vi phân của hàm số y = f(x) tại x, ký hiệu là dy (hoặc df(x)).
dy = y’.tam giác x (hoặc df(x) = f’(x). tam giác x
Áp dụng định nghĩa trên vào hàm số y = x, thì
dx = (x)’Tam giác x = 1.tam giác x = tam giácx
Vì vậy ta có: dy = y’dx (hoặc df(x) = f’(x)dx)
Traàn Só Tuøng Tích phaân Trang 1 Nhaéc laïi Giôùi haïn – Ñaïo haøm – Vi phaân 1. Caùc giôùi haïn ñaëc bieät: a) ® = x 0 sin xlim 1 x Heä quaû: ® = x 0 xlim 1 sin x ® = u(x) 0 sin u(x)lim 1 u(x) ® = u(x) 0 u(x)lim 1 sin u(x) b) x x 1lim 1 e, x R x®¥ æ ö+ = Îç ÷ è ø Heä quaû: 1 x x 0 lim (1 x) e. ® + = x 0 ln(1 x)lim 1 x® + = x x 0 e 1lim 1 x® - = 2. Baûng ñaïo haøm caùc haøm soá sô caáp cô baûn vaø caùc heä quaû: (c)’ = 0 (c laø haèng soá) 1(x )' xa a-= a 1(u ) ' u u 'a a-= a 2 1 1' x x æ ö = -ç ÷ è ø 2 1 u'' u u æ ö = -ç ÷ è ø ( ) 1x ' 2 x = ( ) u'u ' 2 u = x x(e )' e= u u(e )' u'.e= x x(a )' a .ln a= u u(a ) ' a .lna . u '= 1(ln x )' x = u'(ln u )' u = a 1(log x ') x.ln a = a u'(log u )' u.ln a = (sinx)’ = cosx (sinu)’ = u’.cosu 2 2 1(tgx)' 1 tg x cos x = = + 22 u'(tgu)' (1 tg u).u' cos u = = + 2 2 1(cot gx) ' (1 cot g x) sin x - = = - + 22 u'(cot gu)' (1 cot g u).u' sin u - = = - + 3. Vi phaân: Cho haøm soá y = f(x) xaùc ñònh treân khoaûng (a ; b) vaø coù ñaïo haøm taïi x (a; b)Î . Cho soá gia Dx taïi x sao cho x x (a; b)+ D Î . Ta goïi tích y’.Dx (hoaëc f’(x).Dx) laø vi phaân cuûa haøm soá y = f(x) taïi x, kyù hieäu laø dy (hoaëc df(x)). dy = y’.Dx (hoaëc df(x) = f’(x).Dx AÙp duïng ñònh nghóa treân vaøo haøm soá y = x, thì dx = (x)’Dx = 1.Dx = Dx Vì vaäy ta coù: dy = y’dx (hoaëc df(x) = f’(x)dx) Tích phaân Traàn Só Tuøng Trang 2 NGUYEÂN HAØM VAØ TÍCH PHAÂN 1. Ñònh nghóa: Haøm soá F(x) ñöôïc goïi laø nguyeân haøm cuûa haøm soá f(x) treân khoaûng (a ; b) neáu moïi x thuoäc (a ; b), ta coù: F’(x) = f(x). Neáu thay cho khoaûng (a ; b) laø ñoaïn [a ; b] thì phaûi coù theâm: F '(a ) f(x) vaø F '(b ) f(b)+ -= = 2. Ñònh lyù: Neáu F(x) laø moät nguyeân haøm cuûa haøm soá f(x) treân khoaûng (a ; b) thì : a/ Vôùi moïi haèng soá C, F(x) + C cuõng laø moät nguyeân haøm cuûa haøm soá f(x) treân khoaûng ñoù. b/ Ngöôïc laïi, moïi nguyeân haøm cuûa haøm soá f(x) treân khoaûng (a ; b) ñeàu coù theå vieát döôùi daïng: F(x) + C vôùi C laø moät haèng soá. Ngöôøi ta kyù hieäu hoï taát caû caùc nguyeân haøm cuûa haøm soá f(x) laø f (x)dx.ò Do ñoù vieát: f(x)dx F(x) C= +ò Boå ñeà: Neáu F¢(x) = 0 treân khoaûng (a ; b) thì F(x) khoâng ñoåi treân khoaûng ñoù. 3. Caùc tính chaát cuûa nguyeân haøm: · ( )f(x)dx ' f(x)=ò · af(x)dx a f(x)dx (a 0)= ¹ò ò · [ ]f(x) g(x) dx f(x)dx g(x)dx+ = +ò ò ò · [ ] [ ]f(t)dt F(t) C f u(x) u'(x)dx F u(x) C F(u) C (u u(x))= + Þ = + = + =ò ò 4. Söï toàn taïi nguyeân haøm: · Ñònh lyù: Moïi haøm soá f(x) lieân tuïc treân ñoaïn [a ; b] ñeàu coù nguyeân haøm treân ñoaïn ñoù. §Baøi 1: NGUYEÂN HAØM Traàn Só Tuøng Tích phaân Trang 3 BAÛNG CAÙC NGUYEÂN HAØM Nguyeân haøm cuûa caùc haøm soá sô caáp thöôøng gaëp Nguyeân haøm cuûa caùc haøm soá hôïp (döôùi ñaây u = u(x)) dx x C= +ò du u C= +ò 1xx dx C ( 1) 1 a+ a = + a ¹ - a +ò 1uu du C ( 1) 1 a+ a = + a ¹ - a +ò dx ln x C (x 0) x = + ¹ò du ln u C (u u(x) 0) u = + = ¹ò x xe dx e C= +ò u ue du e C= +ò x x aa dx C (0 a 1) lna = + < ¹ò u u aa du C (0 a 1) lna = + < ¹ò cosxdx sin x C= +ò cos udu sin u C= +ò sin xdx cosx C= - +ò sin udu cos u C= - +ò 2 2 dx (1 tg x)dx tgx C cos x = + = +ò ò 22 du (1 tg u)du tgu C cos u = + = +ò ò 2 2 dx (1 cot g x)dx cot gx C sin x = + = - +ò ò 22 du (1 cot g u)du cot gu C sin u = + = - +ò ò dx x C (x 0) 2 x = + >ò du u C (u 0) 2 u = + >ò 1cos(ax b)dx sin(ax b) C (a 0) a + = + + ¹ò 1sin(ax b)dx cos(ax b) C (a 0) a + = - + + ¹ò dx 1 ln ax b C ax b a = + + +ò ax b ax b1e dx e C (a 0) a + += + ¹ò dx 2 ax b C (a 0) aax b = + + ¹ +ò Tích phaân Traàn Só Tuøng Trang 4 Vaán ñeà 1: XAÙC ÑÒNH NGUYEÂN HAØM BAÈNG ÑÒNH NGHÓA Baøi toaùn 1: CMR F(x) laø moät nguyeân haøm cuûa haøm soá f(x) treân (a ; b) PHÖÔNG PHAÙP CHUNG Ta thöïc hieän theo caùc böôùc sau: + Böôùc 1: Xaùc ñònh F’(x) treân (a ; b) + Böôùc 2: Chöùng toû raèng F '(x) f(x) vôùi x (a; b)= " Î Chuù yù: Neáu thay (a ; b) baèng [a ; b] thì phaûi thöïc hieän chi tieát hôn, nhö sau: + Böôùc 1: Xaùc ñònh F’(x) treân (a ; b) Xaùc ñònh F’(a+) Xaùc ñònh F’(b–) + Böôùc 2: Chöùng toû raèng F '(x) f(x), x (a ; b) F '(a ) f(a) F '(b ) f(b) + - = " Îì ï =í ï =î Ví duï 1: CMR haøm soá: 2F(x) ln(x x a)= + + vôùi a > 0 laø moät nguyeân haøm cuûa haøm soá 2 1f(x) x a = + treân R. Giaûi: Ta coù: 2 2 2 2 2 2x1 (x x a)' 2 x aF '(x) [ln(x x a)]' x x a x x a + + + += + + = = + + + + 2 2 2 2 x a x 1 f(x) x a(x x a) x a + + = = = + + + + Vaäy F(x) vôùi a > 0 laø moät nguyeân haøm cuûa haøm soá f(x) treân R. Ví duï 2: CMR haøm soá: x 2 e khi x 0 F(x) x x 1 khi x 0 ì ³ï= í + + <ïî Laø moät nguyeân haøm cuûa haøm soá xe khi x 0 f(x) 2x 1 khi x 0 ì ³ = í + <î treân R. Giaûi: Ñeå tính ñaïo haøm cuûa haøm soá F(x) ta ñi xeùt hai tröôøng hôïp: a/ Vôùi x 0¹ , ta coù: xe khi x 0 F '(x) 2x 1 khi x 0 ì > = í + <î b/ Vôùi x = 0, ta coù: Traàn Só Tuøng Tích phaân Trang 5 · Ñaïo haøm beân traùi cuûa haøm soá taïi ñieåm x0 = 0. 2 0 x 0 x 0 F(x) F(0) x x 1 eF '(0 ) lim lim 1. x 0 x- - - ® ® - + + - = = = - · Ñaïo haøm beân phaûi cuûa haøm soá taïi ñieåm x0 = 0. x 0 x 0 x 0 F(x) F(0) e eF '(0 ) lim lim 1. x 0 x+ + + ® ® - - = = = - Nhaän xeùt raèng F '(0 ) F '(0 ) 1 F '(0) 1.- += = Þ = Toùm laïi: xe khi x 0 F '(x) f(x) 2x 1 khi x 0 ì ³ = =í + <î Vaäy F(x) laø moät nguyeân haøm cuûa haøm soá f(x) treân R. Baøi toaùn 2: Xaùc ñònh caùc giaù trò cuûa tham soá ñeå F(x) laø moät nguyeân haøm cuûa haøm soá f(x) treân (a ; b). PHÖÔNG PHAÙP CHUNG Ta thöïc hieän theo caùc böôùc sau: + Böôùc 1: Xaùc ñònh F’(x) treân (a ; b) + Böôùc 2: Ñeå F(x) laø moät nguyeân haøm cuûa haøm soá f(x) treân (a ; b), ñieàu kieän laø: F '(x) f(x) vôùi x (a; b)= " Î Duøng ñoàng nhaát cuûa haøm ña thöùc Þ giaù trò tham soá. Chuù yù: Neáu thay (a ; b) baèng [a ; b] thì phaûi thöïc hieän chi tieát hôn, nhö sau: + Böôùc 1: Xaùc ñònh F’(x) treân (a ; b) Xaùc ñònh F’(a+) Xaùc ñònh F’(b–) + Böôùc 2: Ñeå F(x) laø moät nguyeân haøm cuûa haøm soá f(x) treân (a ; b), ñieàu kieän laø: F '(x) f(x), x (a ; b) F '(a ) f(a) F '(b ) f(b) + - = " Îì ï =í ï =î Þ giaù trò cuûa tham soá. Baøi toaùn 3: Tìm haèng soá tích phaân PHÖÔNG PHAÙP CHUNG · Duøng coâng thöùc ñaõ hoïc, tìm nguyeân haøm: F(x) = G(x) + C · Döïa vaøo ñeà baøi ñaõ cho ñeå tìm haèng soá C. Thay giaù trò C vaøo (*), ta coù nguyeân haøm caàn tìm. Tích phaân Traàn Só Tuøng Trang 6 Ví duï 3: Xaùc ñònh a , b ñeå haøm soá: 2x khi x 1 F(x) ax b khi x 1 ì £ = í + >î laø moät nguyeân haøm cuûa haøm soá: 2x khi x 1 f(x) 2 khi x 1 £ì = í >î treân R. Giaûi: Ñeå tính ñaïo haøm cuûa haøm soá F(x) ta ñi xeùt hai tröôøng hôïp: a/ Vôùi x 1¹ , ta coù: 2x khi x 1 F '(x) 2 khi x 1 <ì = í >î b/ Vôùi x = 1, ta coù: Ñeå haøm soá F(x) coù ñaïo haøm taïi ñieåm x = 1, tröôùc heát F(x) phaûi lieân tuïc taïi x = 1, do ñoù : x 1 x 1 lim F(x) lim F(x) f(1) a b 1 b 1 a (1) - +® ® = = Û + = Û = - · Ñaïo haøm beân traùi cuûa haøm soá y = F(x) taïi ñieåm x = 1. 2 x 1 x 1 f(x) F(1) x 1F'(1) = lim lim 2. x 1 x 1-® ® - - = = - - · Ñaïo haøm beân phaûi cuûa haøm soá y = f(x) taïi ñieåm x0 = 0. x 1 x 1 x 1 F(x) F(1) ax b 1 ax 1 a 1F '(1 ) lim lim lim a. x 1 x 1 x 1+ + + + ® ® ® - + - + - - = = = = - - - Haøm soá y = F(x) coù ñaïo haøm taïi ñieåm x = 1 F '(1 ) F '(1 ) a 2.- +Û = Û = (2) Thay (2) vaøo (1), ta ñöôïc b = –1. Vaäy haøm soá y = F(x) coù ñaïo haøm taïi ñieåm x = 1, neáu vaø chæ neáu a = 2, b = –1. Khi ñoù: F’(1) = 2 = f(1) Toùm laïi vôùi a = 2, b = 1 thì F(x) laø moät nguyeân haøm cuûa haøm soá f(x). Ví duï 4: Xaùc ñònh a , b , c ñeå haøm soá: -= + +2 2xF(x) (ax bx c)e laø moät nguyeân haøm cuûa 2 2xF(x) (2x 8x 7)e-= - - + treân R. Giaûi: Ta coù: 2x 2 2xF '(x) (2ax b)e 2(ax bx c)e- -= + - + + 2 2x2ax 2(a b)x b 2c e-é ù= - + - + -ë û Do ñoù F(x) laø moät nguyeân haøm cuûa f(x) treân R F '(x) f(x), x RÛ = " Î Û - + - + - = - + - " Î2 22ax 2(a b)x b 2c 2x 8x 7, x R a 1 a 1 a b 4 b 3 b 2c 7 c 2 = =ì ì ï ïÛ - = Û = -í í ï ï- = - =î î Vaäy -= - +2 2xF(x) (x 3x 2)e . Traàn Só Tuøng Tích phaân Trang 7 BAØI TAÄP Baøi 1. Tính ñaïo haøm cuûa haøm soá xF(x) ln tg 2 4 pæ ö= +ç ÷ è ø Töø ñoù suy ra nguyeân haøm cuûa haøm soá 1f(x) cos x = . Baøi 2. Chöùng toû raèng haøm soá 2ln(x 1) , x 0F(x) x 0 ,x 0 ì + ¹ï= í ï =î laø moät nguyeân haøm cuûa haøm soá 2 2 2 2 ln(x 1) , x 0f(x) x 1 x 1 , x 0 ì + - ¹ï= +í ï =î Baøi 3. Xaùc ñònh a, b, c sao cho haøm soá 2 xF(x) (ax bx c).e-= + + laø moät nguyeân haøm cuûa haøm soá 2 xf(x) (2x 5x 2)e-= - + treân R. ÑS: a = –2 ; b = 1 ; c = –1. Baøi 4. a/ Tính nguyeân haøm 3 2 2 x 3x 3x 7F(x) cuûa f(x) vaø F(0) 8. (x 1) + + - = = + b/ Tìm nguyeân haøm F(x) cuûa 2 xf(x) sin vaø F . 2 2 4 p pæ ö= =ç ÷ è ø ÑS: a/ 2x 8F(x) x ; 2 x 1 = + + + b/ 1F(x) (x sin x 1) 2 = - + Baøi 5. a/ Xaùc ñònh caùc haèng soá a, b, c sao cho haøm soá: 2F(x) (ax bx c) 2x 3= + + - laø moät nguyeân haøm cuûa haøm soá: 220x 30x 7 3f(x) treân khoaûng ; 22x 3 - + æ ö= + ¥ç ÷ è ø- b/ Tìm nguyeân haøm G(x) cuûa f(x) vôùi G(2) = 0. ÑS: a/ a 4; b 2; c 1;= = - = b/ 2G(x) (4x 2x 10) 2x 3 22.= - + - - Tích phaân Traàn Só Tuøng Trang 8 Vaán ñeà 2: XAÙC ÑÒNH NGUYEÂN HAØM BAÈNG VIEÄC SÖÛ DUÏNG BAÛNG CAÙC NGUYEÂN HAØM CÔ BAÛN Ví duï 1: CMR , neáu f(x)dx F(x) C= +ò thì 1f(ax b)dx F(ax b) C vôùi a 0. a + = + + ¹ò Giaûi: Ta luoân coù: 1f(ax b)dx f(ax b)d(ax b) vôùi a 0. a + = + + ¹ AÙp duïng tính chaát 4, ta ñöôïc: 1 1f(ax b)dx (ax b)d(ax b) F(ax b) C (ñpcm) a a + = + + + +ò ò . Ghi chuù: Coâng thöùc treân ñöôïc aùp duïng cho caùc haøm soá hôïp: f(t)dt F(t) C f(u)du F(u) C, vôùi u u(x)= + Þ = + =ò ò Ví duï 2: Tính caùc tích phaân baát ñònh sau: a/ 3(2x 3) dx+ò b/ 4cos x.sin xdxò c/ x x 2e dx e 1+ò d/ 2(2 ln x 1) dx x + ò Giaûi: a/ Ta coù: 4 4 3 31 1 (2x 3) (2x 3)(2x 3) dx (2x 3) d(2x 3) . C C. 2 2 4 8 + + + = + + = + = +ò ò b/ Ta coù: 5 4 4 cos xcos x.sin xdx cos xd(cos x) C 5 = - = - +ò ò c/ Ta coù: x x x x x 2e d(e 1)dx 2 2 ln(e 1) C e 1 e 1 + = = + + + +ò ò d/ Ta coù: 2 2 3(2 ln x 1) 1 1dx (2 ln x 1) d(2 ln x 1) (2 ln x 1) C. x 2 2 + = + + = + +ò ò Ví duï 3: Tính caùc tích phaân baát ñònh sau: a/ 2 x2sin dx 2ò b/ 2cot g xdxò c/ tgxdxò d/ 3 tgx dx cos xò Giaûi: a/ Ta coù: 2 x2sin dx (1 cosx)dx x sin x C 2 = - = - +ò ò b/ Ta coù: 2 2 1cot g xdx 1 dx cot gx x C sin x æ ö= - = - - +ç ÷ è øò ò c/ Ta coù: sin x d(cosx)tgxdx dx ln cosx C cosx cosx = = - = - +ò ò ò Traàn Só Tuøng Tích phaân Trang 9 d/ Ta coù: 33 4 4 3 tgx sin x d(cosx) 1 1dx dx cos x C C. cos x cos x cos x 3 3cos x -= =- = - + = - +ò ò ò Ví duï 4: Tí ... a, y b (a b)= = = = < sinh ra khi quay quanh truïc Oy ñöôïc tính bôûi coâng thöùc: b b 2 2 a a V x .dy [f(y)] .dy= p = pò ò Dieän tích: b a S f(y) dy.= ò Theå tích: b 2 a V [f(y)] .dy= pò y x b a (H) (C) y x (H) (C) a b y x b a (H) (C) 0 y x (C) a b 0 §Baøi 2: THEÅ TÍCH VAÄT TROØN XOAY Traàn Só Tuøng Tích phaân Trang 145 Vaán ñeà 3: Theå tích vaät troøn xoay do hình phaúng (H) giôùi haïn bôûi 4 ñöôøng: 1 2(C ) : y f(x), (C ) : y g(x), x a, x b (a b)= = = = < vôùi f(x) vaø g(x) cuøng daáu) sinh ra khi quay quanh truïc Ox ñöôïc tính bôûi: b 2 2 a V f (x) g (x) .dx= p -ò (3) * f(x) vaø g(x) cuøng daáu coù nghóa laø hai phaàn ñoà thò cuøng naèm moät phía ñoái vôùi truïc Ox, vôùi moïi x Î ñoaïn [a; b]. * Ñeå boû daáu “| |” trong coâng thöùc (3) ta chuù yù caùc tröôøng hôïp sau: TH1: 1 2(C ) (C ) vaø f(x) g(x) 0, x [a; b]:Ç = Æ > ³ " Î b 2 2 a (3) V [f (x) g (x)].dxÛ = p -ò TH2: 1 2(C ) (C ) vaø f(x) g(x) 0, x [a; b]:Ç = Æ < £ " Î b 2 2 a (3) V [f (x) g (x)].dxÛ = p -ò TH3: 1 2(C ) caét (C ) taïi 2 ñieåm A, B coù hoaønh ñoä x = a, x = b vaø d(x) > g(x) ³ 0, x [a; b]:" Î b 2 2 a (3) V [f (x) g (x)].dxÛ = p -ò TH4: 1 2(C ) caét (C ) taïi 2 ñieåm A, B coù hoaønh ñoä x = a vaø f(x) < g(x) £ 0, x [a; b]:" Î b 2 2 a (3) V [f (x) g (x)].dxÛ = p -ò y x 0 (H) a b (C2) (C1) y y x 0 (H) a b (C1) (C2) y y x (H) A B a b 0 (C2) (C1) y x (H) A B a b 0 (C2) (C1) Tích phaân Traàn Só Tuøng Trang 146 TH5: 1 2(C ) caét (C ) taïi 3 ñieåm A, B, C, trong ñoù xA = a xB = b, xC = c vôùi a < c < b nhö hình beân: 1 2(3) V V VÛ = + c b 2 2 2 2 a c [f (x) g (x)]dx [g (x) f (x)]dx.= p - + p -ò ò Vaán ñeà 4: Theå tích vaät troøn xoay do hình phaúng (H) giôùi haïn bôûi 4 ñöôøng: 1 2(C ) : x f(y), (C ) : x g(y), y a, y b (a b)= = = = < vôùi f(y) vaø g(y) cuøng daáu) sinh ra khi quay quanh truïc Oy ñöôïc tính bôûi: b 2 2 a V f (y) g (x) .dy= p -ò (4) TH1: 1 2 1 2(C ) (C ) vaø x f(y) x g(y) 0,Ç =Æ = > = ³ vôùi moïi y [a; b].Î b 2 2 a (4) V [f (y) g (y)].dyÛ = p -ò TH3: 1 2(C ) caét (C ) taïi 2 ñieåm A, B coù tung ñoä A By a y b= = ³ vôùi moïi y [a; b].Î b 2 2 a (4) V [f (y) g (y)].dyÛ = p -ò * Caùc TH2, TH4 vaø TH5 thöïc hieän töông töï nhö vaán ñeà 3. Ví duï 1: Xeùt hình phaúng giôùi haïn bôûi (P) : y2 = 8x vaø ñöôøng thaúng x = 2. Tính theå tích khoái troøn xoay khi quay hình phaúng noùi treân: a/ quanh truïc hoaønh b/ quanh truïc tung. Giaûi: a/ 2(P): y 8x (P) : y 8x (x 0)= Û = ± ³ Theå tích V khoái troøn xoay sinh ra khi quay hình phaúng giôùi haïn bôûi (P) vaø x = 2 quanh truïc Ox laø: y x C (C1) (C2) V2 V1 A a c b B y x2 (H) C2 C1 b a A B x1 x (H) x1 x2 y x 0 C2 C1 a b Traàn Só Tuøng Tích phaân Trang 147 2 2 2 0 0 V y .dx 8x.dx 16= p = p = pò ò (ñvtt). b/ 2 21(P) : y 8x x y 8 = Û = Theå tích V khoái ... quanh truïc tung laø: 24 4 2 2 2 4 1 4 1 1 899V 2 y du 2 y dy ... 8 64 32- - pæ ö æ ö= p - = p - = =ç ÷ ç ÷ è ø è øò ò (ñvtt). Ví duï 2: Goïi (H) laø hình phaúng giôùi haïn bôûi truïc hoaønh vaø parabol (p) : 2y 2x x= - . Tính theå tích cuûa khoái troøn xoay khi cho (H) a/ quay quanh truïc hoaønh b/ quay quanh truïc tung. Giaûi: a/ Theå tích V khoái troøn xoay khi quay (H) quanh truïc hoaønh laø: 2 2 2 2 2 0 0 16V y .dx (2x x ) dx ... 15 p = p = p - = =ò ò (ñvtt). b/ 2 2(P) : y 2x x x 2x y 0 (1)= - Û - + = 1 1 2 2 ' 1 y 0 0 y 1 x 1 1 y, (0 x 1) (1) x 1 1 y, (1 x 2) D = - ³ Û £ £ é = - - £ £ Û ê ê = + - £ £ë Theå tích V khoái troøn xoay khi quay (H) quanh truïc tung laø: 1 1 1 2 2 2 1 2 1 2 1 0 0 0 8V (x x )dy (x x )(x x )dy 2(2 1 y)dy ... . 3 p = p - = p + - = p - = =ò ò ò Ví duï 3: Cho hình giôùi haïn elip: 2 2x y 1 4 + = quay quanh truïc hoaønh. Tính theå tích cuûa khoái troøn xoay ñöôïc taïo neân. Giaûi: 2 2 2 2 2x x 1(E) : y 1 y 1 y 4 x , (| x | 2) 4 4 2 + = Û = - Û = ± - £ Theå tích V khoái troøn xoay caàn tìm laø: 2 2 2 2 2 2 8V y .dx (4 x ).dx ... 4 3- - p p = p = - = =ò ò (ñvtt). Ví duï 4: Goïi (D) laø mieàn kín giôùi haïn bôûi caùc ñöôøng: y x, y 2 x= = - vaø y = 0. Tính theå tích vaät theå troøn xoay khi quay (D) quanh truïc Oy. Giaûi: y x 0 –1 2 –2 1 y x 2 1 0 (H) 1 (P) x2 x1 x y 4 0 – x = 2 2 (P) Tích phaân Traàn Só Tuøng Trang 148 · 1y x x x 2= Û = = · 2y 2 x x x 2 y.= - Û = = - · Theå tích vaät theå troøn xoay khi quay (D) quanh truïc Oy laø: 1 1 2 2 2 2 2 2 1 0 0 V (x x )dy [(2 y) (y ) ]= p - = p - -ò ò 32 15 p = (ñvtt). BAØI TAÄP Baøi 18. Tính vaät theå troøn xoay sinh ra bôûi pheùp quay quanh truïc Ox cuûa mieàn (D) giôùi haïn bôûi caùc ñöôøng: a/ y = lnx; y = 0; x = 2. b/ 2x y 5 0; x y 3 0.+ - = + - = c/ 2y x ; y x.= = d/ 2 2y x 4x 6; y x 2x 6.= - + = - - + e/ 2y x(x 1) .= - f/ xy x.e ; x 1; y 0 (0 x 1)= = = £ £ g/ x x 2y e ; y ; x 0; x 2.- += = = = h/ 3y x ln(1 x ); x 1.= + = i/ 2(P) : y x (x 0), y 3x 10; y 1= > = - + = (mieàn (D)) naèm ngoaøi (P)). k/ 4 4y cos x sin x; y 0; x ; x . 2 p = + = = = p ÑS: a/ 22 (ln 2 1) ;p - b/ 153 ; 5 p c/ 3 ; 10 p d/ 3p e/ . 105 p f/ 2(e 1) ; 4 p - g/ 2 2(e 1) ;p - h/ (2 ln 2 1). 3 p - i/ 56 . 5 p k/ 23 . 8 p Baøi 19. Tính theå tích khoái troøn xoay ñöôïc taïo thaønh do quay xung quanh truïc oy hình phaúng giôùi haïn bôûi caùc ñöôøng: a/ 2y x ; y 1; y 2.= = = . b/ 2 2y x ; x y .= = c/ Ñöôøng troøn taâm I(3 ; 0), baùn kính R = 2. ÑS: a/ 3 ; 2 p b/ 3 ; 10 p c/ 224 .p Baøi 20. Xeùt hình (H) giôùi haïn bôûi ñöôøng cong 1y ; x = truïc Ox; x = 1 vaø x = t a/ Tính dieän tích S(t) cuûa (H) vaø theå tích V(t) sinh bôûi (H) khi quay quanh Ox. b/ Tính: t lim S(t) ®+¥ vaø t lim V(t). ®+¥ y x 4 2 1 0 1 2 y x= y 2 x= - A Traàn Só Tuøng Tích phaân Trang 149 ÑS: a/ S(t) ln t; V(t) ; t p = = p - b/ t t lim S(t) ; lim V(t) ®+¥ ®+¥ = +¥ = p Baøi 21. Cho mieàn (D) giôùi haïn bôûi ñöôøng troøn (C): 2 2x y 8+ = vaø parabol (p): 2y 2x.= a/ Tính dieän tích S cuûa (D). b/ Tính theå tích V sinh bôûi (D) khi quay quanh Ox. ÑS: a/ 4 2 . 3 - p b/ 4 (8 2 7). 3 p - Baøi 22. Tính theå tích vaät theå giôùi haïn bôûi caùc maët taïo neân khi quay caùc ñöôøng: a/ 2 / 3xy b (0 x a) a æ ö= £ £ç ÷ è ø quanh truïc Ox. b/ y sin x; y 0 (0 x )= = £ £ p a/ quanh truïc Ox b/ quanh truïc Oy. c/ 2x xy b ; y b a a æ ö= =ç ÷ è ø a/ quanh truïc Ox. b/ Quanh truïc Oy. d/ xy e ; y 0 (0 x )-= = £ < +¥ quanh truïc Ox vaø Oy. ÑS: a/ 23 ab ; 7 p b/ 2 x/ V ;2 p a = 2y/ V 2 .b = p c/ 2x 4/ V ab ; 15 a = p 2 y ab/ V . 6 p b = d/ x/ V ;2 p a = y/ V 2 .b = p Tích phaân Traàn Só Tuøng Trang 150 Baøi 1. Tính caùc tích phaân sau: a/ 2 2 2 x .dx; - +ò b/ 1 2 2 0 x dx ; 4 x- ò c/ 2 2 1 x 1 dx; x - ò d/ 1 2 3 0 dx ; (1 x )+ ò e/ 1 2 2 2 0 x dx ; (x 1)+ò f/ / 4 2 0 x dx; cos x p ò g/ / 2 x 0 e .cos xdx; p ò h/ / 4 4 4 x / 4 sin x cos xdx; 3 1 p -p + +ò i/ 0 cos2x.dx ; sin x cosx 2 p + +ò k/ 5 /12 2 /12 dx ; sin 2x 2 3 cos x 2 3 p p + + - ò ÑS: a/ 8 (4 2); 3 - b/ 3 ; 3 2 p - c/ 3 ; 3 p - d/ 2 ; 2 e/ 1 1 ln 2; 4 4 - + f/ 2ln ; 4 2 p + g/ / 21 (e 1); 2 p - h/ 3 ; 16 p i/ 2ln3 – 2; k/ 3 . 4 Baøi 2. Bieát 2 2)x 1), x 0 f(x) K(1 x ), x 0 - + £ì = í - >î . Tìm giaù trò K ñeå 1 1 f(x).dx 1. - =ò ÑS: K = 3. Baøi 3. a/ Cho haøm soá 2x x e e f(x) t.ln t.dt.= ò Tìm hoaønh ñoä ñieåm cöïc ñaïi x. b/ Tìm giaù trò 3x 0; 2 pæ öÎç ÷ è ø ñeå haøm soá 2x x sin tf(x) dt t = ò ñaït cöïc ñaïi. ÑS: a/ x ln 2.= - b/ x . 3 p = Baøi 4. Cho haøm soá x 2 0 2t 1f(x) dt, 1 x 1. t 2t 2 + = - £ £ - +ò Tìm giaù trò lôùn nhaát vaø giaù trò nhoû nhaát cuûa haøm soá f. ÑS: a/ 1min f f ; 2 æ ö= -ç ÷ è ø b/ max f f(1).= Baøi 5. Cho haøm soá x 2 0 f(x) (t 1)(t 2) dt.= - -ò Tìm ñieåm cöïc trò vaø ñieåm uoán cuûa ñoà thò f. OÂN TAÄP TÍCH PHAÂN Traàn Só Tuøng Tích phaân Trang 151 ÑS: 17 4 4 112CT : 1; ; Ñ.Uoán : 2; ; ; 12 3 3 81 æ ö æ ö æ ö- -ç ÷ ç ÷ ç ÷ è ø è ø è ø Baøi 6. Ñöôøng thaúng (D): x – 3y + 5 = 0 chia ñöôøng troøn (C) : 2 2x y 5+ = thaønh 2 phaàn, tính dieän tích cuûa moãi phaàn. ÑS: 1 2 5 5 15 5S ; S . 4 2 4 2 p p = - = + Baøi 7. Xeùt hình phaúng (H) giôùi haïn bôûi ñöôøng cong (C): 1y ; y 0 x = = ; x = 1; x = 2. Tìm toaï ñoä ñieåm M treân (C) maø tieáp tuyeán taïi M seõ caét töø (H) ra moät hình thang coù dieän tích lôùn nhaát. ÑS: 3 2M ; . 2 3 æ ö ç ÷ è ø Baøi 8. Cho ñieåm A thuoäc (P): y = x2, (A khaùc goác O); (D) laø phaùp tuyeán taïi A cuûa (P) ((D) vuoâng goùc vôùi tieáp tuyeán taïi A vôùi (P)). Ñònh vò trí cuûa A ñeå dieän tích giôùi haïn ñænh bôûi (P) vaø (D) laø nhoû nhaát. ÑS: 4 1 1 1 1min S ; A ; hay A ; . 3 2 4 2 4 æ ö æ ö= -ç ÷ ç ÷ è ø è ø Baøi 9. Cho hình (H) giôùi haïn bôûi: 2 2x y 1 16 4 x 4 2 ì - =ï í ï =î . Tính theå tích sinh ra khi (H) quay quanh Oy. ÑS: 128 . 3 p Baøi 10. Cho hình (H) giôùi haïn bôûi: 2y ax , a 0 y bx, b 0 ì = > í = - >î . Quay hình (H) ôû goùc phaàn tö thöù hai cuûa heä toaï ñoä quanh truïc Ox. Tìm heä thöùc giöõa a vaø b ñeå theå tích khoái troøn xoay sinh ra laø haèng soá, khoâng phuï thuoäc vaøo a vaø b. ÑS: b5 = K.a3, vôùi K laø haèng soá döông baát kyø. Baøi 11. Tính dieän tích hình phaúng giôùi haïn bôûi caùc ñöôøng: 2y x 4x 3 , y x 3.= - + = + (Ñeà thi chung cuûa Boä GDÑT–khoái A_2002) ÑS: 109 6 (ñvdt). Baøi 12. Tính dieän tích hình phaúng giôùi haïn bôûi caùc ñöôøng: 2 2x xy 4 vaø y . 4 4 2 = - = (Ñeà thi chung cuûa Boä GDÑT – khoái B _ 2002) Tích phaân Traàn Só Tuøng Trang 152 ÑS: 42 3 p + (ñvdt). Baøi 13. Tính dieän tích hình phaúng giôùi haïn bôûi ñöôøng cong (C): 3x 1y x 1 - - = - vaø hai truïc toaï ñoä. (Ñeà thi.......................................... khoái D_2002) ÑS: 41 4 ln 3 + (ñvdt). Baøi 14. Tính tích phaân 2 3 2 5 dxI . x x 4 = + ò (Ñeà thi.......................................... khoái A_2003) ÑS: 1 5ln . 4 3 Baøi 15. Tính tích phaân / 2 2 0 1 2sin xI dx. 1 sin2x p - = +ò (Ñeà thi.......................................... khoái B_2003) ÑS: 1 ln2. 2 Baøi 16. Tính tích phaân 2 2 0 I x x dx.= -ò (Ñeà thi.......................................... khoái D_2003) ÑS: 1. Baøi 17. Tính tích phaân 2 1 xI dx. 1 x 1 = + +ò (Ñeà thi.......................................... khoái A_2004) ÑS: 11 4 ln 2. 3 - Baøi 18. Tính tích phaân e 1 1 3ln x.ln xI dx x + = ò (Ñeà thi.......................................... khoái B_2004) ÑS: 116 . 135 Baøi 19. Tính tích phaân 3 2 2 I ln(x x)dx.= -ò (Ñeà thi.......................................... khoái D_2004) ÑS: 3ln3 – 2.
Tài liệu đính kèm: