Sử dụng phương pháp tích phân từng phần để tính tích phân
Kỳ thi ĐGNL ĐHQG Hà Nội
Cho tích phân I=b∫af(x).g′(x)dx, nếu đặt {u=f(x)dv=g′(x)dx thì
Đặt {u=f(x)dv=g′(x)dx⇔{du=f′(x)dxv=g(x), khi đó I=f(x).g(x)|ba−b∫af′(x).g(x)dx.
Để tính I=π2∫0x2cosxdx theo phương pháp tích phân từng phần, ta đặt
Đặt {u=x2dv=cosxdx⇔{du=2xdxv=sinx, khi đó I=x2sinx|π20−2π2∫0xsinxdx.
Cho f(x),g(x) là hai hàm số có đạo hàm liên tục trên đoạn [0;1] và thỏa mãn điều kiện 1∫0g(x).f′(x)dx=1,1∫0g′(x).f(x)dx=2. Tính tích phân I=1∫0[f(x).g(x)]′dx.
Đặt {u=g(x)dv=f′(x)dx⇔{du=g′(x)dxv=f(x).
Khi đó 1∫0g(x).f′(x)dx=[g(x).f(x)]|10−1∫0g′(x).f(x)dx⇔[g(x).f(x)]|10=3.
Mặt khác I=1∫0[f(x).g(x)]′dx=[f(x).g(x)]|10⇒I=3.
Cho F(x)=x2 là nguyên hàm của hàm số f(x)e2x và f(x) là hàm số thỏa mãn điều kiện f(0)=0,f(1)=2e2. Tính tích phân I=1∫0f′(x)e2xdx.
Vì x2 là một nguyên hàm của hàm số f(x)e2x⇒∫f(x)e2xdx=x2.
Đặt {u=e2xdv=f′(x)dx⇔{du=2e2xdxv=f(x), khi đó 1∫0f′(x)e2xdx=f(x)e2x|10−21∫0f(x)e2xdx.
Suy ra I=e2f(1)−f(0)−2x2|10=2−0−2=0
Vậy I=0
Cho tích phân I=2∫1x+lnx(x+1)3dx=a+b.ln2−c.ln3 với a,b,c∈R, tỉ số ca bằng
Đặt {u=x+lnxdv=dx(x+1)3⇔{du=x+1xdxv=−12(x+1)2.
Khi đó I=−x+lnx2(x+1)2|21+2∫1x+1x.12(x+1)2dx.
=−2+ln218+18+122∫1dxx(x+1)=−2+ln218+18+122∫1(1x−1x+1)dx.
=−2+ln218+18+12(ln|x|−ln|x+1|)|21=172−118ln2+12(ln2−ln3+ln2)=172+1718ln2−12ln3=a+b.ln2−c.ln3.
Vậy {a=172b=1718c=12⇒ca=12:172=36.
Tích phân: I=e∫12x(1−lnx)dxbằng
Đặt {u=1−lnxdv=2xdx⇒{du=−dxxv=x2
I=x2(1−lnx)|e1−e∫1−xdx=−1+x22|e1=−1+(e22−12)=e2−32
Tính tích phân I=e∫1xlnxdx
Dùng máy tính kiểm tra từng đáp án hoặc:
Đặt u=lnx,dv=xdx⇒du=dxx,v=x22
I=x2lnx2|e1−e∫1x2dx=e22−x24|e1=e22−(e24−14)=e2+14
Tính tích phân I=21000∫1lnx(x+1)2dx
Đặt {u=lnxdv=dx(x+1)2⇒{du=dxxv=−1x+1
⇒I=−lnxx+1|210001+21000∫11x+1.dxx=−ln2100021000+1+21000∫1(1x−1x+1)dx=−1000ln221000+1+ln|xx+1||210001=−1000ln221000+1+ln2100021000+1−ln12=−1000ln221000+1+ln2100121000+1
Biết rằng∫e2xcos3xdx=e2x(acos3x+bsin3x)+c, trong đó a,b,c là các hằng số, khi đó tổng a+b có giá trị là:
Đặtf(x)=e2x(acos3x+bsin3x)+c. Ta có
f′(x)=2ae2xcos3x−3ae2xsin3x+2be2xsin3x+3be2xcos3x
=(2a+3b)e2xcos3x+(2b−3a)e2xsin3x
Để f(x) là một nguyên hàm của hàm số e2xcos3x, điều kiện là
f′(x)=e2xcos3x⇔{2a+3b=12b−3a=0⇔{a=213b=313⇒a+b=513
Cho hàm số y=f(x) thỏa mãn 1∫0(x+1)f′(x)dx=10 và 2f(1)−f(0)=2. Tính I=1∫0f(x)dx
Đặt u=x+1;dv=f′(x)dx thì du=dx;v=f(x)
Ta có:
1∫0(x+1)f′(x)dx=10⇔(x+1)f(x)|10−1∫0f(x)dx=10=2f(1)−f(0)−1∫0f(x)dx→1∫0f(x)dx=−8.
Cho hàm số y=f(x)thỏa mãn hệ thức ∫f(x)sinxdx=−f(x).cosx+∫πxcosxdx. Hỏi y=f(x) là hàm số nào trong các hàm số sau:
Đặt : {u=f(x)dv=sinxdx⇒{du=f′(x)dxv=−cosx
⇒∫f(x)sinxdx=−f(x).cosx+∫f′(x).cosxdx
Nên suy ra f′(x)=πx⇒f(x)=∫πxdx=πxlnπ.
Biết rằng 1∫0xcos2xdx=14(asin2+bcos2+c) với a,b,c∈Z. Mệnh đề nào sau đây là đúng
u(x)=x⇒u′(x)=1v′(x)=cos2x⇒v(x)=sin2x2⇒1∫0xcos2xdx=x2sin2x|10−121∫0sin2xdx=x2sin2x|10+cos2x4|10=12sin2+14cos2−14=14(2sin2+cos2−1)⇒a=2;b=1;c=−1
Khi đó a−b+c=2−1−1=0
Cho tích phân I=π∫0x2cosxdx và u=x2;dv=cosxdx . Khẳng định nào sau đây đúng?
I=π∫0x2cosxdx
Đặt {u=x2dv=cosxdx⇔{du=2xdxv=∫cosxdx⇔{du=2xdxv=sinx
⇒I=x2.sinx|π0−2π∫0x.sinxdx
Giả sử tích phân I=4∫0xln(2x+1)2017dx=a+bcln3. Với phân số bc tối giản. Lúc đó :
Đặt {u=ln(2x+1)2017dv=xdx⇒{du=2017.2.(2x+1)2016(2x+1)2017dx=40342x+1dxv=x22
I=ln(2x+1)2017.x22|40−∫40x22.40342x+1dx
=ln(2.4+1)2017.422−0−2017∫40x22x+1dx
=8ln92017−2017∫40(12x−14+142x+1)dx
=8ln92017−20172.x22|40+20174x|40−20174∫4012.12x+1d(2x+1)
=8ln92017−20174.42+20174.4−20178ln|2x+1||40=8ln92017−6051−20178.(ln9−ln1)=8ln92017−6051−20178.ln9=1270714.ln3−6051
⇒b+c=127075
Có bao nhiêu số nguyên dương n sao cho nlnn−∫n1lnxdx có giá trị không vượt quá 2017
I=∫n1lnxdx
Đặt lnx=u;dv=dx . Suy ra 1xdx=du;v=x
I=(xlnx)|n1−∫n1xxdx=nlnn−n+1
Biểu thức ban đầu sẽ là: n−1
Để n−1≤2017 thì n≤2018 và n nguyên dương
Nên sẽ có 2018 giá trị của n
Biết π4∫0x.cos2xdx=a+bπ, với a,b là các số hữu tỉ. Tính S=a+2b.
Đặt : {u=xdv=cos2xdx⇔{du=dxv=12.sin2x
Suy ra: π4∫0x.cosxdx=(x.12.sin2x)|π40−12π4∫0sin2xdx
=π8+14cos2x|π40=−14+π8
⇒a=−14;b=18⇒S=a+2b=0
Biết tích phân I=1∫0xe2xdx=ae2+b (a,b là các số hữu tỉ). Khi đó tổng a+b là:
Đặt {u=xdv=e2xdx⇒{du=dxv=e2x2
⇒I=xe2x2|10−1∫0e2x2dx=(xe2x2−e2x4)|10=e24+14
⇒a=14;b=14⇒a+b=12
Cho tích phân I=π2∫0exsinx. Gọi a,b là các số nguyên thỏa mãn I=eπ2+ab. Chọn kết luận đúng:
Đặt {u=exdv=sinxdx⇒{du=exdxv=−cosx I=π2∫0exsinxdx=−excosx|π20+π2∫0excosxdx=1+π2∫0excosxdx
Đặt {u=exdv=cosxdx⇒{du=exdxv=sinxdx
Khi đó π2∫0excosxdx=exsinx|π20−π2∫0exsinxdx=eπ2−π2∫0exsinxdx=eπ2−I
Do đó I=1+eπ2−I⇔2I=eπ2+1⇔I=eπ2+12⇒{a=1b=2
Quan sát các đáp án ta thấy đáp án A thỏa mãn.
Cho I=1∫0(x+√x2+15)dx=a+bln3+cln5 với a,b,c∈Q. Tính tổng a+b+c.
I=1∫0(x+√x2+15)dx=1∫0xdx+1∫0√x2+15dx
I1=1∫0xdx=12x2|10=12
\begin{array}{l}{I_2} = \int\limits_0^1 {\sqrt {{x^2} + 15} dx} = \left. {x\sqrt {{x^2} + 15} } \right|_0^1 - \int\limits_0^1 {x.\dfrac{x}{{\sqrt {{x^2} + 15} }}dx} \\\,\,\,\,\,\, = 4 - \int\limits_0^1 {\dfrac{{{x^2}}}{{\sqrt {{x^2} + 15} }}dx} = 4 - \int\limits_0^1 {\sqrt {{x^2} + 15} dx} + \int\limits_0^1 {\dfrac{{15}}{{\sqrt {{x^2} + 15} }}dx} \\ \Rightarrow 2{I_2} = 4 + 15\int\limits_0^1 {\dfrac{1}{{\sqrt {{x^2} + 15} }}dx} \end{array}
Đặt x + \sqrt {{x^2} + 15} = t \Rightarrow \left( {1 + \dfrac{x}{{\sqrt {{x^2} + 15} }}} \right)dx = dt \Leftrightarrow \dfrac{{dx}}{{\sqrt {{x^2} + 15} }} = \dfrac{{dt}}{t}.
Khi đó: \int\limits_0^1 {\dfrac{1}{{\sqrt {{x^2} + 15} }}dx} = \int\limits_{\sqrt {15} }^5 {\dfrac{{dt}}{t}} = \left. {\ln \left| t \right|} \right|_{\sqrt {15} }^5 = \ln 5 - \ln \sqrt {15} = \dfrac{1}{2}\ln 5 - \dfrac{1}{2}\ln 3
\Rightarrow 2{I_2} = 4 + 15.\left( {\dfrac{1}{2}\ln 5 - \dfrac{1}{2}\ln 3} \right) \Leftrightarrow {I_2} = 2 + \dfrac{{15}}{4}\ln 5 - \dfrac{{15}}{4}\ln 3
I = {I_1} + {I_2} = \dfrac{1}{2} + 2 + \dfrac{{15}}{4}\ln 5 - \dfrac{{15}}{4}\ln 3 = \dfrac{5}{2} + \dfrac{{15}}{4}\ln 5 - \dfrac{{15}}{4}\ln 3 \Rightarrow a + b + c = \dfrac{5}{2} + \dfrac{{15}}{4} - \dfrac{{15}}{4} = \dfrac{5}{2}
Cho hàm số f\left( x \right) là hàm số chẵn và liên tục trên \left[ { - 1;1} \right] thỏa mãn: \int\limits_{ - 1}^1 {f\left( x \right)dx} = \dfrac{{86}}{{15}} và f\left( 1 \right) = 5. Khi đó \int\limits_0^1 {xf'\left( x \right)dx} bằng:
Vì f\left( x \right) là hàm số chẵn và liên tục trên \left[ { - 1;1} \right] nên \int\limits_{ - 1}^1 {f\left( x \right)dx} = 2\int\limits_0^1 {f\left( x \right)dx} = \dfrac{{86}}{{15}} \Rightarrow \int\limits_0^1 {f\left( x \right)dx} = \dfrac{{43}}{{15}}.
Xét tích phân I = \int\limits_0^1 {xf'\left( x \right)dx} .
Đặt \left\{ \begin{array}{l}u = x\\dv = f'\left( x \right)dx\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}du = dx\\v = f\left( x \right)\end{array} \right., khi đó ta có:
I = \left. {xf\left( x \right)} \right|_0^1 - \int\limits_0^1 {f\left( x \right)dx} = f\left( 1 \right) - \int\limits_0^1 {f\left( x \right)dx} = 5 - \dfrac{{43}}{{15}} = \dfrac{{32}}{{15}}.