Ôn thi Toán 12: Tích phân hàm vô tỉ

Ôn thi Toán 12: Tích phân hàm vô tỉ

BÀI 7. TÍCH PHÂN HÀM VÔ TỈ

I. TÍCH PHÂN CÓ CHỨA CÁC CĂN THỨC CỦA BIẾN ĐỘC LẬP

1. Xét dạng cơ bản thường gặp: I=∫ xm(a+bxn)pdx với m, n, p hữu tỉ

1.1. Nếu pZ thì gọi k là mẫu số chung nhỏ nhất của các phân số tối giản biểu

thị bởi m và n, khi đó đặt x = tk.

pdf 11 trang Người đăng ngochoa2017 Lượt xem 1542Lượt tải 0 Download
Bạn đang xem tài liệu "Ôn thi Toán 12: Tích phân hàm vô tỉ", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Bài 7. Tích phân hàm vô tỉ 
199 
BÀI 7. TÍCH PHÂN HÀM VÔ TỈ 
I. TÍCH PHÂN CÓ CHỨA CÁC CĂN THỨC CỦA BIẾN ĐỘC LẬP 
1. Xét dạng cơ bản thường gặp: ( ) pm nI x a bx dx= +∫ với m, n, p hữu tỉ 
1.1. Nếu p∈Z thì gọi k là mẫu số chung nhỏ nhất của các phân số tối giản biểu 
thị bởi m và n, khi đó đặt x = tk. 
1.2. Nếu 1m
n
+
∈Z thì gọi S là mẫu số của p và đặt n sa bx t+ = 
1.3. Nếu 1m p Z
n
+
+ ∈ thì gọi S bằng mẫu số của p và đặt 
n
s
n
a bx
t
x
+
= 
2. Xét 
1
1
j
j
rr
qqI R x,x ,..., x dx
 
 
=  ∫ với r1, q1,rj, qj là các số nguyên dương. 
Gọi k là bội số chung nhỏ nhất của các mẫu số q1, , qj. Khi đó ta có: 
1 1
1
j j
j
rr
; ...;
q k q k
= =
αα
. Đặt ( ) ( )1 1 1jk k kx t I R t ,t ,....,t kt dt R t a−= ⇒ = =∫ ∫αα 
3. Xét ( ) ( )m rn sax b ax bI R x, ,..., dxcx d cx d + + = + + ∫ với m, n, , r, s nguyên dương 
Đặt ax b t
cx d
+
=
+
 ⇒ ( )2
t d b ad bc
x ;dx dt
a ct a ct
− −
= =
−
−
 ⇒ ( )2
m r
n s
td b ad bcI R ,t ,...,t dt
a ct a ct
 − −
=  
− 
−
∫ 
Gọi k là bội số chung nhỏ nhất của các số: { }n,...s . Đặt t = uk thì 
( ) ( )
1 1 1
2 2
km r
m r kn s
k
td b ad bc u td b ad bcI R ,t ,...,t dt R ,u ,...,u ku d u
a ct a cta ct a cu
−
  − − − −
= =   
− −   
−
−
∫ ∫ 
II. CÁC BÀI TẬP MẪU MINH HỌA 
1. Dạng 1: ( )∫
p
m nI = x a + bx dx với m, n, p ∈Q 
•
( ) 11 34 41x x dx−= +∫ ∫41 4 3xdxI = 1 + x ⇒ 1 3m ;n ;p 1 Z k 44 4−= = = − ∈ ⇒ = 
www.VNMATH.com
Chương II: Nguyên hàm và tích phân − Trần Phương 
200 
Đặt 4t x= ⇒ 4 34x t dx t dt= ⇒ = ⇒ 
44
1 3 334
x dx 4t dt 4tI 4t dt
1 t 1 t1 x
 
= = = − + + +
∫ ∫ ∫ 
( ) ( )
( )( )
2
2
t 1 t 12t 2 dt
t 1 t t 1
+ + −
= −
+ − +∫
( )
( )( )
2 2
2
2 2
dt t t t 12t 2 2 dt
t t 1 t 1 t t 1
− − +
= − −
− + + − +∫ ∫
( )
2
2
2 32
dt t dt dt2t 2 2 2
t 1t 131t 2 2
= − − +
++ 
− +  
 
∫ ∫ ∫ 
2 34 2t 1 22t arctg ln 1 t 2 ln 1 t c
33 3
−
= − − + + + + 
4
34 44 2. x 1 22 x arctg ln 1 x 2ln 1 x c
33 3
−
= − − + + + + 
• ( )
( ) 21 2 1 31x x dx−= +∫ ∫2 23
xdxI =
1 + x
 ⇒ 
1 1
m ;n ; p 2 Z
2 3
= = = − ∈ ⇒ k = 6 
Đặt 6 56 6t x x t dx t dt= ⇒ = ⇒ = . Khi đó: 
( )
( ) ( )
3 5 8
2 2 22 2
t 6t dt 6t dtI
1 t 1 t
= =
+ +
∫ ∫ 
( ) ( )
2
4 2 4 2
2 2 22 2
4t 3 4 dt6 t 2t 3 dt 6 t 2t 3 dt 6
t 1t 1 t 1
 +  
= − + − = − + − +   
+  + + 
∫ ∫ ∫ 
 = 
5 3t 2t6 3t 4arctg t 6J
5 3
 
− + − + 
 
. Đặt ( )2 22
dt dtI ; J
t 1 t 1
= =
+ +
∫ ∫ 
Ta có: ( )
2
2 2 2 2 22
1 t t t dt1I dt td 2
t 1 t 1 t 1 t 1 t 1
 
= = − = + 
+ + + +  +
∫ ∫ ∫ 
( )
( ) ( )
2
2 2 2 2 2 22 2
t t 1 1 t dt dt t2 dt 2 2 2I 2J
t 1 t 1 t 1 t 1t 1 t 1
+ −
= + = + − = + −
+ + + ++ +
∫ ∫ ∫ 
⇒ ( )2 2
t t 12J I J arctg t c
2t 1 2 t 1
= + ⇒ = + +
+ +
⇒ ( )
5 3
2 2
t 2t t 1I 6 3t 4arctg t 6 arctg t c
5 3 22 t 1
   
= − + − + + +     + 
5 3
2
5 38 8 8
8
4
3 6t 20t 90t21arctg t c
5t 1
6 x 20 x 90 x3 21arctg x c
5x 1
− +
= − + +
+
− +
= − + +
+
www.VNMATH.com
Bài 7. Tích phân hàm vô tỉ 
201 
• ( )1 22 31x x dx= +∫ ∫3 3 2
xdxI =
1 + x
 ⇒ 
2 1 11; ; 3
3 2
m
m n p
n
+
= = = ⇒ = ∈ 
Đặt ( ) ( )3 23 32 2 2 2 2 21 1 1 2 6 1t x t x t x x dx t t dt= + ⇒ = + ⇒ − = ⇒ = − 
( ) ( ) ( )
22 22 4 2
3
23
x dx 3t t 1 dtI 3 t 1 dt 3 t 2t 1 dt
t1 x
−
⇒ = = = − = − +
+
∫ ∫ ∫ ∫ 
( ) ( ) ( )5 2 3 25 3 2 2 23 3 33 3t 2t 3t c 1 x 2 1 x 3 1 x c
5 5
= − + + = + − + + + + 
• ( ) 1 33 32x x dx−−= −
−
∫ ∫4 33 3
dxI =
x 2 x
 ⇒ 
1 13; 3, 1
3
m
m n p p
n
− +
= − = = ⇒ + = − ∈
Đặt 
3 32 x
t
x
−
= ⇒ ( )
3 2
3 3 2
3 3 3 23
2 2 2 21
1 1
x t dt
t x x dx
x x t t
− −
= = − ⇒ = ⇒ =
+ +
⇒ ( )
2 2
4 2 23 3 33 3 3
6
3
dx x dx 1 2t dtI
2x 2 x 2 x t 1tx t 1x
−
= = = ⋅
 − − + 
+ 
∫ ∫ ∫ 
232 31 t 2 x
t dt c c
2 4 2x
 
− − −
 = = + = − +
 ∫ 
• −∫
3 3
5I = 3x x dx ⇒ 
1 1 1
; 2, 1
3 3
m
m n p p
n
+
= = = ⇒ + = ∈ 
Đặt ( )
3 3 3 2
3 2
3 2 3 23
3 3 3 3 91 2
1 1
x x x x t dt
t t x x dx
x x x t t
− − −
= ⇒ = = − ⇒ = ⇒ =
+ +
⇒ ( ) ( )
3 33
33
5 2 33
1 3x x 9 t dt 3 1I 3x x dx 2x dx td
2 x 2 2 t 1t 1
− −  
= − = = =  
+ +
∫ ∫ ∫ ∫ 
 ( ) ( )33 3
3t 3 dt 3t 3 I
2 2t 12 t 1 2 t 1
= − = −
++ +
∫ với 3 1
dtI
t
=
+∫
( ) ( )21 1
dtI
t t t
=
+ − +∫
( )
( ) ( ) ( ) ( )2 2
d t 1 du
u u 3u 3t 1 t 1 3 t 1 3
+
= =
 
− ++ + − + + 
∫ ∫ 
( ) ( )
( )
( )2 2
22
1 u 3u 3 u 3u 1 du u 3 dudu
3 3 u u 3u 3u u 3u 3
 − + − − −
= = − 
− + 
− +
∫ ∫ ∫ 
( )
2 2
1 du 1 2u 3 du 3 du
3 u 2 2u 3u 3 u 3u 3
 −
= − + 
− + − + ∫ ∫ ∫
www.VNMATH.com
Chương II: Nguyên hàm và tích phân − Trần Phương 
202 
( )
( )
2
2 2
2
2
1 du 1 d u 3u 3 3 du
3 u 2 2 3u 3u 3 3u
2 4
1 1 u 2u 3ln 3arctg c
3 2 u 3u 3 3
 
− +
= − + 
− + 
− + 
 
 
−
= + + 
− + 
∫ ∫ ∫
( )
( ) ( )
( )2
2
1 t 1 1 2 t 1 3ln arctg c
6 3 3t 1 3 t 1 3
+ + −
= + +
+ − + +
2
2
1 t 2t 1 1 2t 1ln arctg c
6 2 3 3t t 1
+ + −
= + +
− +
⇒ ( )
2
5 23
3t 3 1 t 2t 1 1 2t 1I ln arctg
2 6 2 3 3t t 12 t 1
 + + −
= − + 
 − ++  
( )33 3 33 3 3x 3x x 1 x 3x x x 3 2 3x x xln arctg c
2 4 3 4 x 3
− − + − −
= − − + 
• ( ) 1 24 21x x dx−−= +∫ ∫6 4 2
dxI =
x 1+ x
1 m 1
m 4, n 2, p p 2 Z
2 n
− +
⇒ = − = = ⇒ + = − ∈ 
Đặt ( )
2 2
2 2
2 2 2 22
1 1 1 11
1 1
x x t dt
t t x x dx
x x x t t
+ + −
= ⇒ = = + ⇒ = ⇒ =
−
−
⇒ 
( )
( )
( )
32
2
6 24 2 2 26
dx x dx t 1 t dtI t 1 dt
tx 1 x 1 x t 1x
x
− −
= = = ⋅ = − −
+ +
−
∫ ∫ ∫ ∫ 
( ) ( )33 2 2 2 2
3 3
t 1 x 1 x 2x 1 1 x
t c c c
3 x3x 3x
− − + + − +
= + + = + + = + 
• ( ) ( )
4
11 1 2
7
1
1x x dx
−
−
= +∫ ∫
4
1
dxI =
x 1 + x
 ⇒ 
1
m 1, n , p 1 Z
2
= − = = − ∈ 
Đặt 2 2t x t x dx t dt= ⇒ = ⇒ = ⇒ ( ) ( )
( )
( )
2 2 2
7 2
1 1 1
2t dt dt 1 t tI 2 2 dt
t 1 t t 1 tt 1 t
+ −
= = =
+ ++∫ ∫ ∫
( ) ( )
2
2
1
1
1 1 42 dt 2 ln t ln t 1 2 ln 2 ln 3 ln1 ln 2 2 ln
t t 1 3
 
= − = − + = − − + = 
+ ∫ 
www.VNMATH.com
Bài 7. Tích phân hàm vô tỉ 
203 
2. Dạng 2:
 
 
 ∫
j1
j1
rr
qqI = R x, x , ..., x dx 
• ( )
1 2
1 3
1
1
x dx
x x−
− −
=
+
∫ ∫1 3 2
x 1I = dx
x + x
. Gọi k = BSCNN(2, 3) = 6 
Đặt 6 56 6t x x t dx t dt= ⇒ = ⇒ = 
⇒ 
( )3 45 2
1 6 4 2 2
t 1 6 t t t 1I 6t dt dt 6 t 1 dt
t t t 1 t 1
− − − 
= ⋅ = = − − 
+ + + ∫ ∫ ∫
3 2 6 32t 6t 3ln 1 t 6arctg t c 2 x 6 x 3ln 1 x arctg x c= − − + + + = − − + + + 
• ( ) ( )
1 4 1 8
41
− −
=
+
∫ ∫
84
2 4
x xI = dx
x 1 + x
x x dx
x x
. Gọi k = BSCNN(4, 8) = 8 
Đặt 8 78 8t x x t dx t dt= ⇒ = ⇒ = ⇒ ( )
2
7
2 28 2
t t t 1I 8t dt 8 dt
t 1t t 1
− −
= =
++
∫ ∫ 
2 844 ln 1 t 8arctg t c 4 ln 1 x 8arctg x c= + − + = + − + 
•
( )
( )
1 2
1 3
1 1
1 1
− − +
=
+ +
∫ ∫3 3
1 1 + xI = dx
1 + 1 + x
x dx
x
. Gọi k = BSCNN(2, 3) = 6 
Đặt 6 56 1 1 6t x x t dx t dt= + ⇒ = − ⇒ = 
⇒ 
3
5 6 4 3 2
3 2 23
1 1 x 1 t t 1I dx 6t dt 6 t t t t t 1 dt
1 1 x 1 t t 1
− + − − 
= = ⋅ = − + + − − + + 
+ + + + ∫ ∫ ∫
7 5 4 3 2
2t t t t t 16 t ln t 1 arctg t c
7 5 4 3 2 2
 
= − − − + + − − + + + 
 
( ) ( ) ( )7 5 46 6 6
6 3 6
6 6 41 x 1 x 1 x 2 1 x
7 5 5
6 1 x 3ln 1 x 1 arctg 1 x c
−
= + + + + + − +
+ + + + + + + +
• 5 ∫
8
3 3
1
dxI =
x 1 + x
. Đặt 3 23 3t x t x dx t dt= ⇒ = ⇒ = 
www.VNMATH.com
Chương II: Nguyên hàm và tích phân − Trần Phương 
204 
⇒ 
2 22
5 3 33
1 1
3t dt dtI 3
t. 1 tt 1 t
= =
++∫ ∫
. Đặt 3 23u 1 t u 1 t dt 3u du= + ⇒ = + ⇒ = 
⇒ ( ) ( ) ( )
3 3
3 3
2 3 32
5 3 23
1 2 2
dt 3u du 3uduI 3 3 3
t. 1 t u 1 u u 1 u u 1
= = =
+
− − + +
∫ ∫ ∫ 
3 3 3
3 3 3
3 3 3
2 2
2 2 2
1 u 1 du 3 2u 23 du 3 du
u 1 u 1 2u u 1 u u 1
− − 
= − = − 
− −+ + + + ∫ ∫ ∫
( )
( )
3 3
3
3
3 3
3 3
3
2 22 2
2 2
3 2u 1 du 9 du3ln u 1
2 2u u 1 31u
2 2
+
= − − +
+ +  
+ +  
 
∫ ∫ 
( )
( )
3
33
3 3
3
333 2
2 2
2
3 333
33
3 2u 13ln u 1 ln u u 1 3 3 arctg
2 3
2 3 1 2 2 13 3 1ln 3 3 arctg 3 3 arctg
2 3 32 2 1
+
= − − + + +
+ +−
= + −
−
•
( )6
−
−
∫
1
3
3
dxI =
x + 4 + x + 4
. Đặt 24 4 2t x t x dx t dt= + ⇒ = + ⇒ = 
3 3
3
6 3 2 1
1 1
2t dt dtI 2 2arctg t 2
3 4 6t t 1 t
pi pi pi 
= = = = − = 
 + +∫ ∫
• 7
−
∫
3 2
2
2
dxI =
x 1 x
. Đặt 2 2 21 1t x x t t dt x dx= − ⇒ = − ⇒ = − 
 ( )
3 23 2 1 2 3 2
7 222 2 1 21 2 1 23 2
x dx t dt dt 1 t 1 2 3I ln ln
2 t 1 31 t1 t tx 1 x
− + +
= = = = =
−
−
−
−
∫ ∫ ∫ 
• ∫
2
8 3
1
dxI =
x 1 + x
. Đặt 3 2 3 21 1 2 3t x t x t dt x dx= + ⇒ = + ⇒ = 
( )
( )
32 2 3 32
8 223 3 3 21 1 2 2
dx 3x dx 2t dt 2 dt 1 t 1I ln
3 3 t 1t 13 t 1 tx 1 x 3x 1 x
1 1 2 1 1 1 3 2 2ln ln ln 2 2 ln 2 1 ln
3 2 3 3 22 1
−
⇒ = = = = =
+
−
−+ +
 
− + = − = − + + =   
+ 
∫ ∫ ∫ ∫
www.VNMATH.com
Bài 7. Tích phân hàm vô tỉ 
205 
3. Dạng 3: ( ) ( )   ∫
m r
n sax + b ax + bI = R x, , ..., dx
cx + d cx + d 
•
( ) ( )
3
1 1
1 1
x dx
x x
+
= ⋅
− +
−
∫ ∫1 23
dxI =
x 1 x + 1
. 
Đặt ( )
3 2
33
3 23
1 1 2 1 61
1 1 1 1 1
x x t t dt
t t x dx
x x x t t
+ + + −
= ⇒ = = + ⇒ = ⇒ =
− − −
−
−
⇒ ( )
3 2
3
1 3 2 33
x 1 dx t 1 6t dt dtI t 3
x 1 x 1 2t t 1t 1
+ − −
= ⋅ = ⋅ ⋅ = −
− +
−
−
∫ ∫ ∫ 
( )
( )
( ) ( )
2 2
2
22
2 3
2 3
1 t 2 1 2t 1 3dt ln t 1 dt
t 1 2t t 1 t t 1
1 3 dtln t 1 ln t t 1
2 2 31t
2 2
1 t t 1 2t 1 1 t 1 2t 1ln 3 arctg c ln 3 arctg c
2 23 3t 1 t 1
+ + + 
= − + = − − + 
− + + + + 
= − − + + + + +
 
+ +  
 
+ + + − +
= + + = + +
− −
∫ ∫
∫ 
⇒ 
( )
( )
33 3 3
1 3 33 3
1 2 x 1 2 x 1 x 1I ln 3 arctg c
2 x 1 3 x 1x 1 x 1
 
− + + − = ⋅ + +
− 
−+ − − 
 ( )
3 3
3 33 3
1 2 2 x 1 x 1ln 3 arctg c
2 3 x 1x 1 x 1
+ + −
= + +
−+ − −
• ( )2
−
⋅
−
∫ 3 2
2 x 1I = dx
2 + x 2 x
. Đặt ( )
2
3
3 23
2 4 122
2 1 1
x t dt
t x dx
x t t
− −
= ⇒ = − ⇒ =
+ + +
⇒ 
( )
( )
2 23 2
3
2 6 2 3 23
1 t 12t dt 3 dt 3 3 2 xI t c c
4 8 2 x16t t 8t1 t
+ − − + 
= ⋅ ⋅ = = + = ⋅ + 
− +
∫ ∫ 
•
−
∫
1
3
0
1 xI = dx
1 + x
. Đặt ( )
2
2
2 22
1 1 1 4
1 1 1 1
x x t t dt
t t x dx
x x t t
− − − −
= ⇒ = ⇒ = ⇒ =
+ + + +
⇒ ( )
( )
( )
1 0 1 12 2
3 2 2 22 2
0 1 0 0
1 x 4t dt d 1 t 1I dx 2t 2 t d
1 x 1 t1 t 1 t
− − +  
= = = ⋅ = −  + + + +
∫ ∫ ∫ ∫ 
1 1
1
2 2 0
0 0
2t dt2 1 2 arctg t 1
21 t 1 t
− pi
= + = − + = −
+ +∫
www.VNMATH.com
Chương II: Nguyên hàm và tích phân − Trần Phương 
206 
• ( ) ( ) ( ) ( )2 3 5 621 1 11 11   + +− = −   − − − − − − ∫ ∫2 53 64 21 x + 1 x + 1I = dxx 1 x 1x 1 x x dxx xx 
Đặt 6
1
1
x
t
x
+
=
−
⇒ ( )
5
6
6 26
1 2 2 121 1
1 1 1 1
x t dt
t x dx
x x t t
+ −
= = + ⇒ − = ⇒ =
− −
−
−
⇒
( )
( )
( )
( ) ( )
( )4 5 5 4 5 5 9
4 2 2 2 2 66 6 6
6
t t 12t dt t t t dt 1 t t dtI 12 12
4t2 t 1 t 1 t 11 1
t 1
− − − −
= ⋅ = − = −
 
− + − −+ − 
− 
∫ ∫ ∫ 
( ) ( ) 5 25 43 4 3 6 33t 3t 3 x 1 3 x 13 1 t t dt 3 t t dt c c
5 4 5 x 1 4 x 1
+ +   
= − − = − = − + = ⋅ − ⋅ +   
− −   ∫ ∫ 
• 5
−
⋅∫
6
4
x 4 dxI =
x + 2 x + 2
. Đặt 2
4 4 61
2 2 2
x x
t t
x x x
− −
= ⇒ = = −
+ + +
⇒ ( )2 22
6 12t dt
x 2 dx
1 t 1 t
+ = ⇒ =
−
−
 ⇒ ( )
1 26 2
5 22
4 0
x 4 dx 1 t 12t dtI t
x 2 x 2 6 1 t
− −
= ⋅ = ⋅ ⋅
+ +
−
∫ ∫ 
1 21 2 1 22
2 2
00 0
t dt 1 1 t2 2 1 dt 2 ln t 2 ln 3 1
1 t1 t 1 t
 + 
= = − = − = −  
− − − ∫ ∫
•
−
∫ 36
x + 1I = dx
x 1
. Đặt 33 3
1 1 2 21 1
1 1 1 1
x x
t t x
x x x t
+ +
= ⇒ = = + ⇒ − =
− − −
−
⇒ ( )
2
23
6t dtdx
t 1
−
=
−
 ⇒ ( )
( )
( )
3 3
3
6 2 23 3
x 1 6t dt td t 1I dx 2
x 1 t 1 t 1
+ − −
= = = −
−
− −
∫ ∫ ∫ 
3 3 3
2t dt12 td 2
t 1 t 1 t 1
 
= = − 
− − − ∫ ∫ ( ) ( )
2
3 2
0
2t dt2
t 1 t 1 t t 1
= −
−
− + +
∫ 
3 2
2t 2 1 t 2 dt
3 t 1t 1 t t 1
+ 
= − − 
−
− + + ∫
( )
3 2
2t 2 1 2t 1 3ln t 1 dt
3 3t 1 t t 1
+ +
= − − +
− + +∫
( )
( )
2
3 22
2
3 2
2t 2 1 dtln t 1 ln t t 1
3 3t 1 31t
2 2
2t 1 t 1 2 2t 1ln arctg c
3 3 3t 1 t t 1
= − − + + + +
−  
+ +  
 
− +
= − + +
− + +
∫
www.VNMATH.com
Bài 7. Tích phân hàm vô tỉ 
207 
• ( ) ( )7 − ⋅∫
3 2
3
2
2
dxx 1I =
x + 1 x - 1
. Đặt 33
1 21 1
1 1 1
xxt t
x x x
−
−
= ⇒ = = −
+ + +
⇒ ( )
3 2
3 3 23
2 2t 6t dt
x 1 x 1 ;dx
1 t 1 t 1 t
+ = ⇒ − = =
− −
−
⇒ ( ) ( )
3 2
3
7 2
2
dxx 1I
x 1 x 1
−
= ⋅
+
−
∫
( )
( )
3
3
21 2 3 2
2
6 23
1 3
1 t 6t dt
t
4t 1 t
−
= ⋅ ⋅
−
∫ 
( )
3 3
3
3
1 2 1 2
33
2
1 31 3
3 dt 3 3 3 2
2 2t 2t
−
= = = −∫ 
• 8
−
⋅
− −
∫
5
3
3
x + 3 dxI =
x 4 x 4
. Đặt 33
3 3 71
4 4 4
x x
t t
x x x
+ +
= ⇒ = = +
− − −
 ⇒ 3
74
1
x
t
− =
−
⇒ ( )
2
23
21
1
t dtdx
t
−
=
−
 ⇒ ( )
5 2 23 2 3
3
8 2 33
3 0 0
x 3 dx t 1 21t dt t dtI t 3
x 4 x 4 7 t 1t 1−
+ − −
= ⋅ = ⋅ ⋅ = −
− −
−
−
∫ ∫ ∫ 
 ( ) ( )
2 2
2
3 0 2
0 0
1 dt3 1 dt 3t 3
t 1 t 1 t t 1
 
= − + = − − 
− 
− + +
∫ ∫ 2
1 t 26 dt
t 1 t t 1
+ 
= − − − 
− + + ∫
( )
( )
2
2 2
2 20 20
1 2t 1 3 1 3 dt6 ln t 1 dt 6 ln t t 1
2 2 2t t 1 31t
2 2
+ +
= − − − + = − + + + +
+ +  
+ +  
 
∫ ∫ 
2
0
1 2t 1 1 5 3 36 ln 7 3 arctg 6 ln 7 3 arctg
2 2 3 63
+ pi
= − + + = − + + − 
•
( )
4=
−
−
∫ ∫9 34
xdxI =
x a x
x dx
a x
 (a > 0). 
Đặt 44 1x x at t
a x a x a x
= ⇒ = = −
− − −
 ⇒ 4 4
1
1 1
a
a x dx ad
t t
 
− = ⇒ =  
+ + 
⇒ 49 4 4 4 4
x at dt at1I dx a td a aJ
a x t 1 t 1 t 1 t 1
 
= = = − = − 
− + + + + ∫ ∫ ∫
Xét 4 1
dtJ
t
=
+∫
( ) ( )2 2 2 2
4 4 4
1 t 1 t 1 1 t 1 t 1dt dx dt
2 2t 1 t 1 t 1
 + − − + −
= = − 
+ + + ∫ ∫ ∫
www.VNMATH.com
Chương II: Nguyên hàm và tích phân − Trần Phương 
208 
( )
( ) ( )
( )
( ) ( )
2 2
2 22 22 2
2 2
1 1 1 11 1 d x d x1 1 x xx xdx dx
1 12 2 1 1x x x 2 x 2
x x x x
   + −
− +   
= − = −   
+ +   
− + + −    
∫ ∫ ∫ ∫ 
2 2
2
1 1 x 1 1 x x 2 1
arctg ln c
2 2 x 2 2 2 x x 2 1
 
− − +
= − +  + + 
⇒ 
2 2
9 4 4 2
at at a 1 x 1 1 x x 2 1I aJ arctg ln c
2t 1 t 1 2 x 2 2 2 x x 2 1
 
− − +
= − = − − +  + + + + 
•
( ) ( ) ( ) ( )1 2− −= −− − −
−
∫ ∫10 n n+1 n 1
dxI =
x a x b nn
dx
x b x a
x a
Đặt 
( )
( )
1
21 1 1
n
nn
n
n
x b x b a b a b b a nt dt
t t x a dx
x a x a x a t t
−
− − − − −
= ⇒ = = + ⇒ − = ⇒ =
− − −
−
−
( )
( )
n 1
10 2 2
nn 1
n
1 b a nt dt n ntI dt c
b a b aa b t 1t
t 1
−
−
−
= ⋅ = = +
− −
− 
−
 
− 
∫ ∫ 
• ∫11
dxI =
1 + x + x + 1
. Đặt 
1 11 1 2t x x x x x t
t t
= + + ⇒ = + − ⇒ = − 
⇒ 
22 4
3
1 1
2 2
t t
x dx dt
t t
 
− −
= ⇒ = 
 
 ⇒ ( )
4
11 3
dx t 1I dt
1 x x 1 2t 1 t
−
= =
+ + + +∫ ∫
( )
3 2
3 2 3 2
2
t t t 1 1 1 1 1 1 1 1dt 1 dt t ln t c
2 t 2 t2t t t 2t
1 x 1
x ln x x 1 x x c
2 2 2
− + −    
= = − + − = − − + +   
   
= − + + + − + +
∫ ∫
• ( )
− −
∫12 3 2
xdxI =
1 x 1 x
. Đặt ( )
2
2
2 22
1 1 1 4
1 1 1 1
x x t t dt
t t x dx
x x t t
+ + −
= ⇒ = ⇒ = ⇒ =
− − + +
⇒ ( ) ( )
2
12 3 2 23 2 22 22
2 2
x dx 1 1 t 1 4t dtI
t 11 x 1 x t 1 1 tt 11 1
t 1 t 1
−
= = ⋅ ⋅
+ − −
− + 
−
−
−   +  + 
∫ ∫ 
www.VNMATH.com
Bài 7. Tích phân hàm vô tỉ 
209 
( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )
( )
( )
( )2 2 4 4
43 3 2 2 4 22 2 2 2
t 1 t 1 4t dt t 1 4t dt t 1 dt
3t 12 3t 1 4tt 1 t 1 t 1 t 1
+ − − −
= = =
+  ++ − − + − − 
∫ ∫ ∫ 
( )
( )
4
4 4 4 44 44
1 4 1 t 4 dt t 4 d 3t t 4 dudt
3 3 3 3 3 33t 1 3t 1 u 13 3 3 33t 1
 
= − ⋅ = − = − = − 
+ + +  +
∫ ∫ ∫ ∫ 
Xét 4 1
duJ
u
=
+∫
( ) ( )2 2 2 2
4 4 4
1 u 1 u 1 1 u 1 u 1d u d u du
2 2u 1 u 1 u 1
 + − − + −
= = − 
+ + + ∫ ∫ ∫
( )
( )
( )
( )
2 2
2 22 2
2 2
2 2
2
1 1 1 11 1 d u d u1 1 u uu udu du
1 12 2 1 1u u u 2 u 2
u u u u
1 1 u 1 1 u 2u 1
arctg ln c
2 2 u 2 2 2 u 2u 1
   + −
− +   
= − = −   
+ +   
− + + −    
 
− − +
= − +  + + 
∫ ∫ ∫ ∫
2 2 4
24 4
1 1 t 3 1 1 t 3 t 12 1
arctg ln c
2 2 t 12 2 2 t 3 t 12 1
 
− − +
= − +  + + 
 với 1 xt
1 x
+
=
−
⇒ 
2 2 4
12 24 44
t 2 1 t 3 1 1 t 3 t 12 1I arctg ln c
3 3 3 2 t 12 2 2 t 3 t 12 1
 
− − +
= − − +  + + 
, với 1 xt
1 x
+
=
−
•
−
∫
1
13
0
1 xI = dx
1 + x
. Đặt 2 2t x x t dx t dt= ⇒ = ⇒ = 
⇒ 
1 1
13
0 0
1 x 1 tI dx 2t dt
1 t1 x
− −
= =
++∫ ∫
. Đặt t cos u dt sinudu= ⇒ = − 
( )
( ) ( )
0 0
13 2
2 2
2 2 2
0 0 0
2
0
1 cos u 1 cos uI 2cos u sin u du 2 sin u cos u du
1 cos u 1 cos u
2 1 cos u cos u du 2 cos u du 1 cos 2u du
12sin u u sin 2u 2
2 2
pi pi
pi pi pi
pi
− −
⇒ = − = −
+
−
= − = − +
pi 
= − − = − 
 
∫ ∫
∫ ∫ ∫ 
www.VNMATH.com

Tài liệu đính kèm:

  • pdfTich_Phan_213_ham_vo_ti_169.pdf