Sổ tay cá nhân

Tạo bởi: xxxjimmy
Danh sách câu hỏi trong sổ
0
phiếu
1đáp án
1K lượt xem

Cho hai số thực x,y thoả mãn : x2+y2=4
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P=52x+542x14y
tìm min

Cho hai số thực x,y thoả mãn : x2+y2=4Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P=52x+542x14y
0
phiếu
0đáp án
139K lượt xem

TÍCH PHÂN HÀM PHÂN THỨC HỮU TỈ CÓ MẪU LÀ ĐA THỨC BẬC THẤP


A. DẠNG : I=βαP(x)ax + bdx(a0)
Chú ý đến công thức : βαmax + bdx=maln|ax + b||βα.
Và nếu bậc của P(x) cao hơn hoắc bằng 2 thì ta chia tử cho mẫu dẫn đến  βαP(x)ax + bdx=βαQ(x)+max + bdx=βαQ(x)dx+mβα1ax + bdx

Ví dụ 1 :
Tính tích phân : I= 21x32x+3dx
Giải
Ta có : f(x)=x32x+3=12x234x+9827812x+3
Do đó : 21x32x+3dx=21(12x234x+9827812x+3)dx
=(13x338x2+98x2716ln|2x+3|)|21=1362716ln35

Ví dụ 2:
Tính tích phân : I= 35x25x+1dx
Giải
Ta có : f(x)=x25x+1=x14x+1.
Do đó : 35x25x+1dx=35(x14x+1)dx=(12x2x4ln|x+1|)|35=51+4ln(5+14)

B. DẠNG : βαP(x)ax2+bx+cdx
1. Tam thức : f(x)=ax2+bx+c có hai nghiệm phân biệt

Công thức cần lưu ý : βαu(x)u(x)dx=ln|u(x)||βα
Ta có hai cách
Cách 1: Hệ số bất định
Cách 2: Hạ bậc

Ví dụ 3:
Tính tích phân : I= 104x+11x2+5x+6dx.
Giải
Cách 1: ( Hệ số bất định )
Ta có : f(x)=4x+11x2+5x+6=4x+11(x+2)(x+3)=Ax+2+Bx+3=A(x+3)+B(x+2)(x+2)(x+3)
Thay x=-2 vào hai tử số : 3=A và thay x=-3 vào hai tử số : -1= -B suy ra B=1
Do đó : f(x)= 3x+2+1x+3
Vậy : 104x+11x2+5x+6dx=10(3x+2+1x+3)dx=(3ln|x+2|+ln|x+3|)|10=2ln3ln2
Cách 2: ( Hạ bậc)
Ta có : f(x)=2(2x+5)+1x2+5x+6=2.2x+5x2+5x+6+1(x+2)(x+3)=2.2x+5x2+5x+6+1x+21x+3
Do đó :
I=10f(x)dx=10(2.2x+5x2+5x+6+1x+21x+3)dx
=(2ln|x2+5x+6|+ln|x+2x+3|)|10=2ln3ln2

2. Tam thức : f(x)=ax2+bx+c có hai nghiệm kép
Công thức cần chú ý : βαu(x)dxu(x)=ln(u(x))|βα
Thông thừơng ta đặt (x+b/2a)=t .

Ví dụ 4 :
Tính tích phân sau : I= 30x3x2+2x+1dx
Giải
Ta có : 30x3x2+2x+1dx=30x3(x+1)2dx
Đặt : t=x+1 suy ra : dx=dt ; x=t-1 và : khi x=0 thì t=1 ; khi x=3 thì t=4 .
Do đó :  30x3(x+1)2dx=41(t1)3t2dt=41(t3+3t1t2)dt=(12t23t+ln|t|+1t)|41=2ln232

Ví dụ 5:
Tính tích phân sau : I= 104x4x24x+1dx
Giải
Ta có :  4x4x24x+1=4x(2x1)2
Đặt : t= 2x-1 suy ra : dt=2dxdx=12dt;{=0t=1x=1t=1
Do đó : 104x4x24x+1dx=104x(2x1)2dx=114.12(t+1)t212dt=11(1t+1t2)dt=(ln|t|1t)|11=2

3. Tam thức : f(x)=ax2+bx+c vô nghiệm:
Ta viết : f(x)= P(x)a[(x+b2a)2+(Δ2a)2]=P(x)a(u2+k2);{=x+b2ak=Δ2a
Khi đó : Đặt u= ktant

Ví dụ 6:
Tính tích phân : I= 20xx2+4x+5dx
Giải
Ta có : 20xx2+4x+5dx=20x(x+2)2+1dx
Đặt : x+2=tant , suy ra : dx=1cos2tdt;{=0tant=2x=2tant=4
Do đó : 20x(x+2)2+1dx=t2t1tant21+tan2tdtcos2t=t2t1(sintcost2)dt=(ln|cost|2t)|t2t1(1)
Từ : [t=21+tan2t=5cos2t=15cost1=15tant=41+tan2t=17cos2t=117cost2=117
Vậy : (ln|cost|2t)|t2t1=[(ln|cost2|2t2)(ln|cost1|2t1)]=ln|cost2cost1|+2(t2t1)
ln|cost2cost1|+2(t2t1)=2(arctan4 - arctan2)ln|117.5|=2(arctan4 - arctan2)12ln517
Ví dụ 7:
Tính tích phân sau : I= 20x3+2x2+4x+9x2+4dx
Giải
Ta có : x3+2x2+4x+9x2+4=x+2+1x2+4
Do đó : 20x3+2x2+4x+9x2+4dx=20(x+2+1x2+4)dx=(12x2+2x)|20+20dxx2+4=6+J(1)
Tính tích phân J= 201x2+4dx
Đặt : x=2tant suy ra : dx =2cos2tdt;{=0t=0x=2t=π4t[0;π4]cost > 0
Khi đó : 201x2+4dx=14π4011+tan2t2cos2tdt=12π40dt=12t|π40=π8
Thay vào (1) : I=6+π8

C. DẠNG : βαP(x)ax3+bx2+cx+ddx
1. Đa thức : f(x)=ax3+bx2+cx+d(a0)  có một nghiệm bội ba
Công thức cần chú ý : βα1xmdx=11m.1xm1|βα

Ví dụ 8:
Tính tích phân : I= 10x(x+1)3dx
Giải
Cách 1:
Đặt : x+1=t , suy ra x=t-1 và : khi x=0 thì t=1 ; khi x=1 thì t=2
Do đó : 10x(x+1)3dx=21t1t3dt=21(1t21t3)dt=(1t+121t2)|21=18
Cách 2:
Ta có : x(x+1)3=(x+1)1(x+1)3=1(x+1)21(x+1)3
Do đó : 10x(x+1)3dx=10[1(x+1)21(x+1)3]dx=[1x+1+121(x+1)2]|10=18

Ví dụ 9 :
Tính tích phân : I=01x4(x1)3dx.
Giải
Đặt : x-1=t , suy ra : x=t+1 và : khi x=-1 thì t=-2 và khi x=0 thì t=-1 .
Do đó : 01x4(x1)3dx=12(t+1)4t3dt=12t4+4t3+6t2+4t+1t3dt=12(t+4+6t+4t2+1t3)dt
12(t+4+6t+4t2+1t3)dt=(12t2+4t+6ln|t|4t121t2)|12=3386ln2

2. Đa thức : f(x)=ax3+bx2+cx+d(a0)  có hai nghiệm:
Có hai cách giải : Hệ số bất định và phương pháp hạ bậc

Ví dụ 10 :
Tính tích phân sau : I= 321(x1)(x+1)3dx
Giải
Cách 1. ( Phương pháp hệ số bất định )
Ta có :
1(x1)(x+1)2=Ax1+B(x+1)+C(x+1)2=A(x+1)2+B(x1)(x+1)+C(x1)(x1)(x+1)2
Thay hai nghiệm mẫu số vào hai tử số : {=4A1=2C{=14C=12.   Khi đó (1)
(A+B)x2+(2A+C)x+ABC(x1)(x+1)2ABC=1B=AC1=14+121=14
Do đó : 321(x1)(x+1)2dx=32(14.1x1+14.1(x+1)121(x+1)2)dx
I=[14ln(x1)(x+1)+12.1(x+1)]|32=14ln8=34ln2
Cách 2:
Đặt : t=x+1, suy ra : x=t-1 và khi x=2 thì t=3 ; khi x=3 thì t=4 .
Khi đó :
 I=321(x1)(x+1)2dx=43dtt2(t2)=1243t(t2)t2(t2)dt=12(421t(t2)dt431tdt)
I=12(1242(1t21t)dt431tdt)=(14ln|t2t|12ln|t|)|43=34ln2
Hoặc:
1t32t2=(3t24t)t32t214(3t24t4t32t2)=[3t24tt32t214(3t+2)t2]=3t24tt32t214(3t+2t2)
Do đó : I=43(3t24tt32t214(3t+2t2))dt=(ln|t32t2|14(3ln|t|2t))|43=34ln2
Hoặc : 1t2(t2)=14(t2(t24)t2(t2))=14(1t2t+2t2)=14(1t21t2t2)
Do đó :
I=1443(1t21t2t2)dt=14(ln|t2t|+2t)|43=14(ln12+12ln1323)=14(ln3ln216)

Ví dụ 11:
Tính tích phân sau : I= 32x2(x1)2(x+2)dx
Giải
Đặt : x-1=t , suy ra : x=t+1 , dx=dt và : khi x=2 thì t=1 ; x=3 thì t=2 .
Do đó : 32x2(x1)2(x+2)dx=21(t+1)2t2(t+3)dt=21t2+2t+1t2(t+3)dt
Cách 1: ( Hệ số bất định )
Ta có :t2+2t+1t2(t+3)=At+Bt2+Ct+3=(At+B)(t+3)+Ct2t2(t+3)=(A+C)t2+(3A+B)t+3Bt2(t+3)
Đồng nhất hệ số hai tử số : {+C=13A+B=23B=1{=13A=59C=49t2+2t+1t2(t+3)=19t+3t2+491t+3
Do đó : 21t2+2t+1t2(t+3)dt=21(19(1t+3t2)+49(1t+3))dt=(19(ln|t|3t)+49ln|t+3|)|21=176+49ln579ln2
Cách 2:
Ta có : t2+2t+1t2(t+3)=13(3t2+6t+3t3+3t2)=13[3t2+6tt3+3t2+3t2(t+3)]=13[(3t2+6tt3+3t2)+19(t2(t29)t2(t+3))] =13(3t2+6tt3+3t2)+191t+319t3t2=13[(3t2+6tt3+3t2)+191t+319(1t3t2)]
Vậy : 21t2+2t+1t2(t+3)dt=21(13(3t2+6tt3+3t2)+19(1t+31t+3t2))dt=[13ln|t3+3t2|+127(ln|t+3t|3t)]|21
Do đó I= 176+49ln579ln2

3. Đa thức : f(x)=ax3+bx2+cx+d(a0)  có ba nghiệm:
Ví dụ 12:

Tính tích phân sau : I= 321x(x21)dx
Giải
Cách 1: ( Hệ số bất định )
Ta có : f(x)=1x(x21)=1x(x1)(x+1)=Ax+Bx1+Cx+1=A(x21)+Bx(x+1)+Cx(x1)x(x1)(x+1)
Đồng nhất hệ số hai tử số bằng cách thay các nghiệm : x=0;x=1 và x=-1 vào hai tử ta có: {=01=Ax=11=2Cx=11=2B{=1B=12C=12f(x)=1x+12(1x1)+12(1x+1)
Vậy : 321x(x21)dx=32(12(1x1+1x+1)1x)dx=[12(ln(x1)(x+1))ln|x|]|32=52ln232ln3
Cách 2: ( Phương pháp nhẩy lầu )
Ta có : 1x(x21)=x2(x21)x(x21)=xx211x=122xx211x
Do đó : 321x(x21)dx=12322xdxx21321xdx=(12ln(x21)lnx)|32=52ln232ln3

Ví dụ 13:
Tính tích phân sau : I=43x+1x(x24)dx
Giải
Cách 1:
Ta có : x+1x(x24)=x+1x(x2)(x+2)=Ax+Bx2+Cx+2=A(x24)+Bx(x+2)+Cx(x2)x(x24)
Thay các nghiệm của mẫu số vào hai tử số :
Khi x=0 : 1= -4A suy ra : A=-1/4
Khi x=-2 : -1= 8C suy ra C=-1/8
Khi x=2 : 3= 8B suy ra : B=3/8 .
Do đó : f(x) = 14(1x)18(1x2)+38(1x+2)
Vậy : 43x+1x(x24)dx=14321xdx18321x2dx+38321x+2dx=(14ln|x|18ln|x2|+38ln|x+2|)|32=
    =58ln338ln514ln2
Cách 2:
Ta có : x+1x(x24)=1(x24)+1x(x24)=14(1x21x+2)+14(x2(x24)x(x24))=14(1x21x+2+122xx241x)
Do đó : 43x+1x(x24)dx=1443(1x21x+2+122xx241x)dx=[14ln|x2x+2|+12ln(x24)ln|x|]|43

Ví dụ 14:
Tính tích phân sau : 32x2(x21)(x+2)dx
Giải
Cách 1: ( Hệ số bất định )
x2(x21)(x+2)=x2(x1)(x+1)(x+2)=Ax1+Bx+1+Cx+2=A(x+1)(x+2)+B(x1)(x+2)+C(x21)(x21)(x+2)
Thay lần lượt các nghiệm mẫu số vào hai tử số :
Thay : x=1  Ta cớ : 1=2A , suy ra : A=1/2
Thay : x=-1 ,Ta có :1=-2B, suy ra : B=-1/2
Thay x=-2 ,Ta có : 4= -5C, suy ra : C=-5/4
Do đó :
I=32x2(x21)(x+2)dx=32(121x1121x+1541x+2)dx=[12ln|x1x+1|54ln|x+2|]|32=12ln32
Cách 2. (Hạ bậc)
Ta có :
x2(x21)(x+2)=x21+1(x21)(x+2)=1x+2+1(x1)(x+1)(x+2)=1x+2+12x(x+1)(x1)(x+2)(x1)(x+1)(x+2)=1x+2+12[x(x1)(x+2)1x+1]=1x+2+12[1+13(1x11x+2)1x+1]
Từ đó suy ra kết quả .

TÍCH PHÂN HÀM PHÂN THỨC HỮU TỈ CÓ MẪU LÀ ĐA THỨC BẬC THẤP

TÍCH PHÂN HÀM PHÂN THỨC HỮU TỈ CÓ MẪU LÀ ĐA THỨC BẬC THẤP A. DẠNG : I=βαP(x)ax + bdx(a0) Chú ý đến công thức : $\int\limits_\alpha ^\beta {\frac{m}{{{\text{ax +...