Page 1
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 Nguyên hàm - tích phân ứng dụng 9
1 Nguyên hàm 9
Dạng 1.1. Tính nguyên hàm bằng bảng nguyên hàm 10
Dạng 1.2. Tìm nguyên hàm bằng phương pháp đổi biến số 77
Dạng 1.3. Nguyên hàm từng phần 113
2 Tích phân 128
A Tóm tắt lý thuyết 128
B Dạng toán và bài tập 128
Dạng 2.1. Tích phân cơ bản và tính chất tính phân 128
Dạng 2.2. Tích phân hàm số phân thức hữu tỉ 145
Dạng 2.3. Tính chất của tích phân 150
Dạng 2.4. Tích phân hàm số chứa dấu giá trị tuyệt đối
b∫a
| f(x) | dx 180
Dạng 2.5. Tích phân từng phần 185
C Tóm tắt lý thuyết 217
D Dạng toán và bài tập 218
Dạng 2.1. 218
Dạng 2.2. 223
Dạng 2.3. Đổi biến biểu thức chứa ln, ex hoặc lượng giác trong dấu căn 232
Dạng 2.4. Đổi biến biểu thức chứa hàm ln không nằm trong căn 239
Dạng 2.5. Tính I =
b∫a
f (ex) ex dx. 249
Dạng 2.6. Tính
b∫a
f (sinx) cosx dx 252
1
Page 2
2 MỤC LỤC
Dạng 2.7. 261
Dạng 2.8. 268
Dạng 2.9. I =
b∫a
f(sinx± cosx) dx 276
Dạng 2.10.
b∫a
f(sin2 x, cos2 x
)sin 2x dx 282
Dạng 2.11. I =
b∫a
fÄ√
a2 − x2äx2n dx 284
Dạng 2.12. I =
β∫α
fÄÄ√
x2 + a2ämä
x2ndx 287
Dạng 2.13.
β∫α
f
Ç…a± xa∓ x
ådx;
β∫α
dx
(a+ bxn) n√a+ bxn
; 294
3 Ứng dụng tích phân 299
A Dạng toán và bài tập 299
Dạng 3.1. Diện tích hình phẳng và bài toán liên quan 299
Dạng 3.2. Tìm vận tốc, gia tốc, quãng đường trong vật lí 307
B Tóm tắt lý thuyết 313
C DẠNG TOÁN VÀ BÀI TẬP 314
Dạng 3.1. Tính thể tích của vật thể 314
Dạng 3.2. Tính thể tích của vật thể tròn xoay 318
Page 3
CHƯƠNG1 NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNGDỤNG
BÀI1. NGUYÊN HÀM
Định nghĩa 1 (Khái niệm nguyên hàm). Cho hàm số f(x) xác định trên tập K .
1 Hàm số F (x) được gọi là nguyên hàm của hàm số f(x) trên K nếu F ′(x) = f(x), ∀x ∈ K .
2 Nếu F (x) là một nguyên hàm của f(x) trên K thì họ nguyên hàm của hàm số f(x) trên
K là
∫f(x) dx = F (x) + C, với C là hằng số thuộc R.
Tính chất 1. Nếu f(x) và g(x) là hai hàm số liên tục trên K và k 6= 0 thì ta luôn có
1∫f ′(x) dx = f(x) + C,
∫f ′′(x) dx = f ′(x) + C,
∫f ′′′(x) dx = f ′′(x) + C, · · ·
2∫k · f(x) dx = k ·
∫f(x) dx.
3∫
[f(x)± g(x)] dx =
∫f(x) dx±
∫g(x) dx.
4 F ′(x) = f(x).
Tính chất 2. Bảng nguyên hàm của một số hàm số thường gặp (với C là hằng số tùy ý)
Nguyên hàm Nguyên hàm mở rộng
1
∫0dx = C
∫kdx = k · x+ C
2
∫xα dx =
xα+1
α + 1+ C,α 6= −1
∫(ax+ b)αdx =
1
a· (ax+ b)α+1
α + 1+C,α 6= −1
3
∫1
x2dx = −1
x+ C
∫dx
(ax+ b)2= −1
a.
1
ax+ b+ C
4
∫axdx =
ax
ln a+ C
∫amx+ndx =
1
m· a
mx+n
ln a+ C
5
∫exdx = ex + C
∫eax+bdx =
1
aeax+b + C
6
∫1
xdx = ln |x|+ C
∫1
ax+ bdx =
1
a. ln |ax+ b|+ C
7
∫cosx dx = sinx+ C
∫cos (ax+ b) dx =
1
a· sin (ax+ b) + C
8
∫sinx dx = − cosx+ C
∫sin (ax+ b) dx = −1
acos (ax+ b) + C
9
∫1
cos2xdx = tanx+ C
∫1
cos2 (ax+ b)dx =
1
atan (ax+ b) + C
10
∫1
sin2xdx = − cotx+ C
∫1
sin2 (ax+ b)dx = −1
acot (ax+ b) + C
3
Page 4
4 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
{ DẠNG 1.1. Tính nguyên hàm bằng bảng nguyên hàm
Phương pháp giải
1 Tích của đa thức hoặc lũy thừaPP−−−−−−−−→ khai triển.
2 Tích các hàm mũPP−−−−−−−−→ khai triển theo công thức mũ.
3 Chứa cănPP−−−−−−−−→ chuyển về lũy thừa.
4 Tích lượng giác bậc một của sin và cosinPP−−−−−−−−→ Sử dụng công thức tích thành tổng.
• sin a cos b =1
2[sin(a+ b) + sin(a− b)] • sin a sin b =
1
2[cos(a− b)− cos(a+ b)]
• cos a cos b =1
2[cos(a+ b) + cos(a− b)]
5 Bậc chẵn của sin và cosin ⇒ Hạ bậc: sin2 x =1
2− 1
2cos 2a, cos2 x =
1
2+
1
2cos 2a.
6 Nguyên hàm của hàm số hữu tỷ I =
∫P (x)
Q(x)dx, với P (x), Q(x) là các đa thức.
• Nếu bậc của tử số P (x) ≥ bậc của mẫu số Q(x)PP−−−−−−−−→ Chia đa thức.
• Nếu bậc của tử số P (x) < bậc của mẫu số Q(x)PP−−−−−−−−→ Phân tích mẫu số Q(x)
thành tích số, rồi sử dụng đồng nhất thức đưa về dạng tổng của các phân số (PP che).
�1
(x−m)(ax2 + bx+ c)=
A
x−m+
Bx+ C
ax2 + bx+ c, với ∆ = b2 − 4ac.
�1
(x− a)2(x− b)2=
A
x− a+
B
(x− a)2+
C
x− b+
D
(x− b)2.
Nhận xét. Nếu mẫu không phân tích được thành tích sẽ tìm hiểu ở phần đổi biến.
1. Bài tập áp dụngBÀI 1. Tìm nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) (giả sử điều kiện được xác định), biết
f(x) = 3x2 +1
3x = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: x3 +x2
6+ C
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫ Å3x2 +
1
3x
ãdx = x3 +
x2
6+ C. �
1
f(x) = 2x3 − 5x2 − 4x+ 7 = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
2x4 − 5
3x3 − 2x2 + 7x+ C
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫ (2x3 − 5x2 − 4x+ 7
)dx =
1
2x4 − 5
3x3 − 2x2 + 7x+ C. �
2
Page 5
1. NGUYÊN HÀM 5
f(x) = 6x5 − 12x3 + x2 − 8 = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: x6 − 3x4 +1
3x3 − 8x+ C
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫ (6x5 − 12x3 + x2 − 8
)dx = x6 − 3x4 +
1
3x3 − 8x+ C. �
3
f(x) = (x2 − 3x)(x+ 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: F (x) =1
4x4 − 2
3x3 − 3
2x2 + C
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫(x2 − 3x)(x+ 1)dx =
∫(x3 − 2x2 − 3x)dx =
1
4x4 − 2
3x3 − 3
2x2 + C. �
4
f(x) = (x− 1)(x2 + 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: F (x) =1
4x4 − 1
3x3 + x2 − 2x+ C
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫(x− 1)(x2 + 2)dx =
∫(x3 − x2 + 2x− 2)dx =
1
4x4 − 1
3x3 + x2 − 2x+ C. �
5
f(x) = x(x2 + 1)2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: F (x) =1
6(x2 + 1)3 + C
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫x(x2 + 1)2dx =
∫(x2 + 1)2
d(x2 + 1)
2=
1
6(x2 + 1)3 + C. �
6
f(x) = (3− x)3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: F (x) = −1
4(3− x)4 + C
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫(3− x)3dx = −
∫(3− x)3d(3− x) = −1
4(3− x)4 + C. �
7
f(x) = (2x+ 1)5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: F (x) =1
12(2x+ 1)6 + C
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫(2x+ 1)5dx =
∫(2x+ 1)5
d(2x+ 1)
2=
1
12(2x+ 1)6 + C. �
8
Page 6
6 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
f(x) = (2x− 10)2018 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: F (x) =1
4038(2x− 10)2019 + C
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫(2x− 10)2018dx =
1
2
∫(2x− 10)2018d(2x− 10) =
1
4038(2x− 10)2019 + C. �
9
f(x) = (3− 4x)2019 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: F (x) = − 1
8080(3− 4x)2020 + C
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫(3− 4x)2019dx = −1
4
∫(3− 4x)2019d(3− 4x) = − 1
8080(3− 4x)2020 + C. �
10
f(x) = (2x2 − 1)2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: F (x) =4
5x5 − 4
3x3 + x+ C
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫(2x2 − 1)2dx =
∫ (4x4 − 4x2 + 1
)dx =
4
5x5 − 4
3x3 + x+ C. �
11
f(x) = (x2 + 1)3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: F (x) =1
7x7 +
3
5x5 + x3 + x+ C
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫(x2 + 1)3dx =
∫ (x6 + 3x4 + 3x2 + 1
)dx =
1
7x7 +
3
5x5 + x3 + x+ C. �
12
BÀI 2. Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) thỏa mãn điều kiện F (x◦) = k.
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = 4x3 − 4x+ 5 thỏa mãn F (1) = 3 . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: F (x) = x4 − 2x2 + 5x− 1
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫f(x)dx =
∫ (4x3 − 4x+ 5
)dx = x4 − 2x2 + 5x+ C.
Vì F (1) = 3⇔ 1− 2 + 5 + C = 3⇔ C = −1.Suy ra F (x) = x4 − 2x2 + 5x− 1. �
1
Page 7
1. NGUYÊN HÀM 7
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = −x3 + 3x2 − 2x thỏa mãn F (1) = 0 . . . . . . . . . . .
ĐS: F (x) = −x4
4+ x3 − x2 +
1
4
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫f(x) dx =
∫ (−x3 + 3x2 − 2x
)dx = −x
4
4+ x3 − x2 + C.
Vì F (1) = 0 nên C =1
4. Suy ra F (x) = −x
4
4+ x3 − x2 +
1
4. �
2
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = 3x3 − 2x2 + 1 thỏa mãn F (−2) = 3 . . . . . . . . . . . .
ĐS: F (x) =3x4
4− 2x3
3+ x− 37
3
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫f(x) dx =
∫ (3x3 − 2x2 + 1
)dx =
3x4
4− 2x3
3+ x+ C.
Vì F (−2) = 3 nên C = −37
3. Suy ra F (x) =
3x4
4− 2x3
3+ x− 37
3. �
3
Gọi F (x) là một nguyên hàm của hàm số f(x) = −5x4 +4x2−6 thỏa mãn F (3) = 1. Tính F (−3)
ĐS: F (−3) = 451
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫f(x) dx =
∫ (−5x4 + 4x2 − 6
)dx = −x5 +
4x3
3− 6x+ C.
Vì F (3) = 1 nên C = 226. Suy ra F (x) = −x5 +4x3
3− 6x+ 226.
Do đó F (−3) = 451. �
4
Hàm số f(x) = x3 + 3x2 + 2 có một nguyên hàm F (x) thỏa F (2) = 14. Tính F (−2) . . . . . . . . . . . .
ĐS: F (−2) = −10
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫f(x) dx =
∫ (x3 + 3x2 + 2
)dx =
x4
4+ x3 + 2x+ C.
Vì F (2) = 14 nên C = −2. Suy ra F (x) =x4
4+ x3 + 2x− 2.
Do đó F (−2) = −10. �
5
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = (1− x)9 thỏa 10F (2) = 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: F (x) = −(1− x)10
10+ 1
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫f(x) dx =
∫ ((1− x)9
)dx = −(1− x)10
10+ C.
Vì 10F (2) = 9 nên C = 1. Suy ra F (x) = −(1− x)10
10+ 1. �
6
Page 8
8 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Hàm số f(x) = (2x+ 1)3 có một nguyên hàm là F (x) thỏa F
Å1
2
ã= 4. Tính F
Å3
2
ã. . . . . . . . . . .
ĐS: F
Å3
2
ã= 34
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫f(x) dx =
∫ ((2x+ 1)3
)dx =
(2x+ 1)4
8+ C.
Vì F
Å1
2
ã= 4 nên C = 2. Suy ra F (x) =
(2x+ 1)4
8+ 2.
Do đó F
Å3
2
ã= 34. �
7
Hàm số f(x) = (1− 2x)5 có một nguyên hàm là F (x) thỏa F
Å−1
2
ã=
2
3. Tính F (1) . . . . . . . . . . .
ĐS: F
Å3
2
ã=
71
12
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫f(x) dx =
∫ ((1− 2x)5
)dx = −(1− 2x)6
12+ C.
Vì F
Å−1
2
ã=
2
3nên C = 6. Suy ra F (x) = −(1− 2x)6
12+ 6.
Do đó F
Å3
2
ã=
71
12. �
8
Gọi F (x) là một nguyên hàm của hàm số f(x) = (2x− 3)2 thỏa F (0) =1
3. Tính giá trị của biểu
thức P = log2 [3F (1)− 2F (2)] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: P = log2 [3F (1)− 2F (2)] = 2
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫f(x) dx =
∫ ((2x− 3)2
)dx =
(2x− 3)3
6+ C.
Vì F (0) =1
3nên C =
29
6. Suy ra F (x) =
(2x− 3)3
6+
29
6⇒ F (1) =
13
3;F (2) = 5.
Do đó P = log2 [3F (1)− 2F (2)] = 2. �
9
Page 9
1. NGUYÊN HÀM 9
Gọi F1(x) là một nguyên hàm của hàm số f1(x) = x(x + 2)2 thỏa F1(0) = 1 và F2(x) là một
nguyên hàm của hàm số f2(x) = x3 + 4x2 + 5 thỏa F2(0) = −2. Tìm nghiệm của phương trìnhF1(x) = F2(x) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:
ß1;
3
2
™Lời giải.
Ta có F1(x) =
∫f1(x) dx =
∫x(x+ 2)2 dx =
∫ (x3 + 4x2 + 4x
)dx =
x4
4+
4x3
3+ 2x2 + C.
Vì F1(0) = 1 nên C = 1. Suy ra F1(x) =x4
4+
4x3
3+ 2x2 + 1 (1).
Tương tự F2(x) =
∫f2(x) dx =
∫ (x3 + 4x2 + 5
)dx =
x4
4+
4x3
3+ 5x+ C.
Vì F2(0) = −2 nên C = −2. Suy ra F2(x) =x4
4+
4x3
3+ 5x− 2 (2).
Từ (1) và (2), ta có F1(x) = F2(x)⇔ 2x2 + 1 = 5x− 2⇔ 2x2 − 5x+ 3 = 0⇔
x = 1
x =3
2.
�
10
Gọi F1(x) là một nguyên hàm của hàm số f1(x) = (x+ 1)(x+ 2) thỏa F1(0) = 0 và F2(x) là một
nguyên hàm của hàm số f2(x) = x2 + x− 2 thỏa F2(0) = 0. Biết phương trình F1(x) = F2(x) cóhai nghiệm là x1, x2. Tính 2x1 + 2x2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:17
16
Lời giải.
Ta có F1(x) =
∫f1(x) dx =
∫(x+ 1)(x+ 2) dx =
∫ (x2 + 3x+ 2
)dx =
x3
3+
3x3
2− 2x+ C.
Vì F1(0) = 0 nên C = 0. Suy ra F1(x) =x3
3+
3x3
2− 2x (1).
Tương tự F2(x) =
∫f2(x) dx =
∫ (x2 + x2 − 2
)dx =
x3
3+x2
2− 2x+ C.
Vì F2(0) = 0 nên C = 0. Suy ra F2(x) =x3
3+x2
2− 2x (2).
Từ (1) và (2), ta có F1(x) = F2(x)⇔ 3x2
2+ 2x =
x2
2− 2x⇔ x2 + 4x = 0⇔
ñx = 0
x = −4.
Khi đó 20 + 2−4 =17
16. �
11
BÀI 3. Tìm nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) (giả sử điều kiện được xác định).
f(x) = x2 − 3x+1
x⇒ F (x) =
∫f(x) dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:x3
3− 3
2x2 + ln |x|+ C
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫ Åx2 − 3x+
1
x
ãdx =
x3
3− 3
2x2 + ln |x|+ C. �
1
Page 10
10 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
f(x) = 3x2 +1
x− 2⇒ F (x) =
∫f(x) dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: x3 + ln |x| − 2x+ C
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫ Å3x2 +
1
x− 2
ãdx = x3 + ln |x| − 2x+ C. �
2
f(x) = 3x2 − 2
x− 1
x2⇒ F (x) =
∫f(x) dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: x3 − 2 ln |x|+ 1
x+ C
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫ Å3x2 − 2
x− 1
x2
ãdx = x3 − 2 ln |x|+ 1
x+ C. �
3
f(x) =x2 − 3x+ 1
x⇒ F (x) =
∫x2 − 3x+ 1
xdx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
= . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:x2
2− 3x+ ln |x|+ C
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫x2 − 3x+ 1
xdx =
∫ Åx− 3 +
1
x
ãdx =
x2
2− 3x+ ln |x|+ C. �
4
f(x) =2x4 − x2 − 3x
x2⇒ F (x) =
∫2x4 − x2 − 3x
x2dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
= . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:2x3
3− x− 3 ln |x|+ C
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫2x4 − x2 − 3x
x2dx =
∫ Å2x2 − 1− 3
x
ãdx =
2x3
3− x− 3 ln |x|+ C. �
5
f(x) =1
2x− 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
2ln |2x− 1|+ C.
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫1
2x− 1dx =
1
2
∫d(2x− 1)
2x− 1=
1
2ln |2x− 1|+ C. �
6
Page 11
1. NGUYÊN HÀM 11
f(x) =1
3− 4x. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: −1
4ln |3− 4x|+ C.
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫1
3− 4xdx = −1
4
∫d(3− 4x)
3− 4x= −1
4ln |3− 4x|+ C. �
7
f(x) =5
3x+ 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:5
3ln |3x+ 1|+ C.
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫5
3x+ 1dx =
5
3
∫d(3x+ 1)
3x+ 1=
5
3ln |3x+ 1|+ C. �
8
f(x) =3
2− 4x. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: −3
4ln |2− 4x|+ C.
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫3
2− 4xdx = −3
4
∫d(2− 4x)
2− 4x= −3
4ln |2− 4x|+ C. �
9
f(x) =2
5− 2x+
2
x+
3
x2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: − ln |5− 2x|+ 2 ln |x| − 3
x+ C.
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫ Å2
5− 2x+
2
x+
3
x2
ãdx = −
∫d(5− 2x)
5− 2x+ 2
∫1
xdx + 3
∫1
x2dx = − ln |5 −
2x|+ 2 ln |x| − 3
x+ C. �
10
f(x) =4
2x+ 1+
5
x− 2
x2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 2 ln |2x+ 1|+ 5 ln |x|+ 2
x+ C.
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫ Å4
2x+ 1+
5
x− 2
x2
ãdx = 2
∫d(2x+ 1)
2x+ 1+5
∫1
xdx−2
∫1
x2dx = 2 ln |2x+1|+
5 ln |x|+ 2
x+ C. �
11
Page 12
12 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
f(x) =12
(x− 1)2+
2
2x− 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: − 12
x− 1+ ln |2x− 3|+ C.
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫ Ç12
(x− 1)2+
2
2x− 3
ådx = 12
∫(x− 1)−2 d(x− 1) +
∫d(2x− 3)
2x− 3= − 12
x− 1+
ln |2x− 3|+ C. �
12
f(x) =6
(3x− 1)2− 9
3x− 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: − 2
3x− 1− 3 ln |3x− 1|+ C.
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫ Ç6
(3x− 1)2− 9
3x− 1
ådx = 2
∫(3x− 1)−2 d(3x − 1) − 3
∫d(3x− 1)
3x− 1=
− 2
3x− 1− 3 ln |3x− 1|+ C. �
13
BÀI 4. Tìm nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) (giả sử điều kiện được xác định).
f(x) =1
x+
1
(2− x)2− 2x⇒ F (x) =
∫f(x) dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: ln |x| − 1
x− 2− x2 + C
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫ Å1
x+
1
(2− x)2− 2
ãdx = ln |x| − 1
x− 2− x2 + C. �
1
f(x) =1
x3− 2
x2+
4
x4⇒ F (x) =
∫f(x) dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: − 1
2x2+
2
x− 4
3x3+ C
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫ Å1
x3− 2
x2+
4
x4
ãdx = − 1
2x2+
2
x− 4
3x3+ C. �
2
f(x) =2
(2x− 1)3⇒ F (x) =
∫f(x) dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: − 1
2(2x− 1)2+ C
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫ Å2
(2x− 1)3
ãdx = − 1
2(2x− 1)2+ C. �
3
Page 13
1. NGUYÊN HÀM 13
BÀI 5. Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) thỏa mãn điều kiện F (x◦) = k.
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =1
2x− 5thỏa mãn F (1) = 2 ln
√3 . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: F (x) =1
2ln |2x− 5|+ 1
2ln 3
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫f(x) dx =
∫1
2x− 5dx =
1
2ln |2x− 5|+ C.
Vì F (1) = 2 ln√
3 nên C =1
2ln 3. Suy ra F (x) =
1
2ln |2x− 5|+ 1
2ln 3. �
1
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =5
2− 10xthỏa mãn F (2) = 3 ln 2 . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: F (x) = −1
2ln |10x− 2|+ 1
2ln 18 + 3 ln 2
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫f(x) dx =
∫5
2− 10xdx = −1
2ln |10x− 2|+ C.
Vì F (2) = 3 ln 2 nên C =1
2ln 18 + 3 ln 2. Suy ra F (x) = −1
2ln |10x− 2|+ 1
2ln 18 + 3 ln 2. �
2
Biết F (x) là một nguyên hàm của hàm số f(x) =1
x− 1và F (2) = 1. Tính F (3) . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: F (3) = ln 2 + 1
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫f(x) dx =
∫1
x− 1dx = ln |x− 1|+ C.
Vì F (2) = 1 nên C = 1. Suy ra F (x) = ln |x− 1|+ 1. Do đó F (3) = ln 2 + 1. �
3
Biết F (x) là một nguyên hàm của hàm số f(x) =1
2x+ 1và F (0) = 2. Tính F (e) . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: F (e) = ln (2e+ 1) + 2
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫f (x) dx =
∫1
2x+ 1dx = ln |2x+ 1|+ C.
Vì F (0) = 2 nên C = 2. Suy ra F (x) = ln |2x+ 1|+ 2. Do đó F (e) = ln (2e+ 1) + 2. �
4
cho hàm số y = f(x) thỏa mãn f ′(x) =1
2x− 1và f(1) = 1. Tính f(5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: f(5) = 2 ln 3 + 1
Lời giải.
Ta có f(x) =
∫f ′(x) dx =
∫1
2x− 1dx = ln |2x− 1|+ C.
Vì f(1) = 1 nên C = 1. Suy ra f(x) = ln |2x− 1|+ 1. Do đó f(5) = 2 ln 3 + 1. �
5
Page 14
14 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Cho hàm số f (x) xác định trên thỏa mãn f ′ (x) =2
2x− 1, f (0) = 1 và f (1) = 2. Giá trị của
biểu thức P = f (−1) + f (3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: f (−1) + f (3) = 3 + ln 15.
Lời giải.
Ta có f (x) =
∫f ′ (x) dx =
∫2
2x− 1dx = ln |2x− 1|+ C, với mọi x.
Xét trên
Å−∞;
1
2
ã. Ta có f (0) = 1, suy ra C = 1.
Do đó, f (x) = ln |2x− 1|+ 1, với mọi x ∈Å−∞;
1
2
ã. Suy ra f (−1) = 1 + ln 3.
Xét trên
Å1
2; +∞
ã. Ta có f (1) = 2, suy ra C = 2.
Do đó, f (x) = ln |2x− 1|+ 2, với mọi
Å1
2; +∞
ã. Suy ra f (3) = 2 + ln 5.
Vậy f (−1) + f (3) = 3 + ln 3 + ln 5 = 3 + ln 15.Mấu chốt của bài toán là tính chất của hàm f (x), hàm f (x) là hàm phân nhánh (hàm cho bởinhiều biểu thức) thường ít xuất hiện trong các bài toán tích phân, nguyên hàm thông thường.Nắm được điểm này, ta có thể viết ra biểu thức f (x) một cách rõ ràng, và tìm được các giá trịcụ thể của C. �
6
Cho hàm số f (x) xác định trên thỏa mãn f ′ (x) =2
x− 1, f (0) = 3 và f (2) = 4. Giá trị của biểu
thức P = f (−2) + f (5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: f (−2) + f (5) = 5 + 2 ln 2 + ln 3
Lời giải.
Ta có f (x) =
∫f ′ (x) dx =
∫2
x− 1dx = ln |x− 1|+ C, với mọi x.
Xét trên (−∞; 1). Ta có f (0) = 3, suy ra C = 1.Do đó, f (x) = ln |x− 1|+ 1, với mọi x ∈ (−∞; 1). Suy ra f (−2) = 1 + ln 3.
Xét trên (1; +∞). Ta có f (2) = 4, suy ra C = 4.
Do đó, f (x) = ln |x− 1|+ 4, với mọi
Å1
2; +∞
ã. Suy ra f (5) = 4 + 2 ln 2.
Vậy f (−2) + f (5) = 5 + 2 ln 2 + ln 3. �
7
Page 15
1. NGUYÊN HÀM 15
Cho hàm số f (x) xác định trên thỏa mãn f ′ (x) =6
3x− 1, f (−2) = 2 và f (1) = 1. Giá trị của
biểu thức P = f (−1) + f (4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: f (−1) + f (4) = 3 + 2 ln 2− ln 7 + 2 ln 11
Lời giải.
Ta có f (x) =
∫f ′ (x) dx =
∫6
3x− 1dx = 2 ln |3x− 1|+ C, với mọi x.
Xét trên
Å−∞;
1
3
ã. Ta có f (−2) = 2, suy ra C = 2− ln 7.
Do đó, f (x) = 2 ln |3x− 1|+2− ln 7, với mọi x ∈Å−∞;
1
3
ã. Suy ra f (−1) = 2+4 ln 2− ln 7.
Xét trên
Å1
3; +∞
ã. Ta có f (1) = 1, suy ra C = 1− 2 ln 2.
Do đó, f (x) = 2 ln |3x− 1|+ 1− 2 ln 2, với mọi
Å1
3; +∞
ã. Suy ra f (4) = 1 + 2 ln 11− 2 ln 2.
Vậy f (−1) + f (4) = 3 + 2 ln 2− ln 7 + 2 ln 11. �
8
BÀI 6.
Cho hàm số f(x) xác định trên R? thỏa mãn f ′′(x) =1
x2, f(−1) = 1, f(1) = 0 và f(2) = 0. Giá
trị của biểu thức f(−2) bằng
A. 1 + 2 ln 2. B. 2 + ln 2. C. 3 + ln 2. D. ln 2.
ĐS: f(−2) = 1 + 2 ln 2.
Lời giải.
Ta có f ′(x) =
∫f ′′(x) dx =
∫1
x2dx = −1
x+ C1.
Suy ra, f(x) =
∫f ′(x) dx =
∫ ï−1
x+ C1
òdx = − ln |x|+C1x+C2 =
®− ln(x) + C1x+ C21 khi x > 0
− ln(−x) + C1x+ C22 khi x < 0.
Với f(−1) = 1, f(1) = 0 và f(2) = 0, ta có hệf(−1) = ln(1) + C1 · (−1) + C22 = 1
f(1) = ln(1) + C1 · (1) + C21 = 0
f(2) = ln(2) + C1 · (2) + C21 = 0
⇔
− C1 + C22 = 1
C1 + C21 = 0
2C1 + C21 = − ln(2)
⇔
C1 = − ln 2
C21 = ln 2
C22 = 1 + ln 2.
Khi đó, f(x) =
®− lnx− x ln 2 + ln 2 khi x > 0
− ln(−x)− x ln 2 + 1 + ln 2 khi x < 0.
Vậy f(−2) = 1 + 2 ln 2.
Chọn đáp án A �
1
Page 16
16 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Cho hàm số f(x) xác định trên R \ {2} thỏa f ′(x) = |2x− 4|, f(1) = 1 và f(3) = −2. Giá trị của
biểu thức f(−1) + f(4) bằng bao nhiêu?
A. −6. B. 2. C. −14. D. 0.
ĐS: −6.
Lời giải.
Ta có |2x− 4| =®
2x− 4 khi x > 2
4− 2x khi x < 2.
Khi đó, f(x) =
∫f ′(x) dx =
®x2 − 4x+ C1 khi x > 2
4x− x2 + C2 khi x < 2.
mà
®f(3) = −2
f(1) = 1⇔®
32 − 4 · 3 + C1 = −2
4 · 1− 12 + C2 = 1⇔®C1 = 1
C2 = −2⇔ f(x) =
®x2 − 4x+ 1 khi x > 2
4x− x2 − 2 khi x < 2.
Vậy f(−1) + f(4) = 4 · (−1)− (−1)2 − 2 + [42 − 4 · 4 + 1] = −6.
Chọn đáp án A �
2
Cho hàm số f(x) xác định trên R \ {−1; 1} thỏa f ′(x) =2
x2 − 1; f(−3) + f(3) = 0 và f
Å−1
2
ã+
f
Å1
2
ã= 2. Tính giá trị của biểu thức P = f(−2) + f(0) + f(4).
A. 2 ln 2− 2 ln 3− ln 5. B. 2 ln 3− ln 5 + 1.
C. 2 ln 3− ln 5. D. 2 ln 3− ln 5 + 6.
ĐS: 2 ln 3− ln 5 + 1.
Lời giải.
f(x) =
∫f ′(x) dx =
∫2
x2 − 1dx =
∫ Å1
x− 1− 1
x+ 1
ãdx = ln |x− 1| − 1
2ln |x+ 1|+ C.
Hay f(x) = ln
∣∣∣∣x− 1
x+ 1
∣∣∣∣+ C =
ln
Åx− 1
x+ 1
ã+ C1 khi x > 1
ln
Å1− xx+ 1
ã+ C2 khi − 1 < x < 1
ln
Åx− 1
x+ 1
ã+ C3 khi x < −1.
Theo đề ta cóf(−3) + f(3) = 0
f
Å−1
2
ã+ f
Å1
2
ã= 2⇔
ln 2 + C1 + ln
1
2+ C3 = 0
ln 3 + C2 + ln1
3+ C2 = 2
⇔®C1 + C3 = 0
C2 = 1.
Do đó f(−2) + f(0) + f(4) = ln 3 +C3 +C2 + ln3
5+C1 = ln 3 + ln 3− ln 5 + 1 = 2 ln 3− ln 5 + 1.
Chọn đáp án B �
3
Page 17
1. NGUYÊN HÀM 17
Cho hàm số f(x) xác định trên R \ß−1;
1
2
™thỏa f ′(x) =
4x+ 1
2x2 + x− 1; f(1) + f(−2) = 0;
f
Å3
2
ã= ln 20 và f(0) + f(1) = 0. Tính giá trị của biểu thức f(−3) + f(3) + f
Å−1
2
ã.
A. ln
Å7
2
ã. B. − ln 7. C. ln 2. D. ln 14.
ĐS: ln
Å7
2
ã.
Lời giải.
Ta có f(x) =
∫f ′(x) dx =
∫4x+ 1
2x2 + x− 1dx =
∫1
2x2 + x− 1d(2x2+x−1) = ln |2x2+x−1|+C.
Khi đó, f(x) =
ln(2x2 + x− 1) + C1 khi x < −1
ln(1− x− 2x2) + C2 khi − 1 < x <1
2
ln(2x2 + x− 1) + C3 khi x >1
2.
Mà
f(1) + f(−2) = 0
f
Å3
2
ã= ln 20
f(0) + f(1) = 0
⇔
ln 2 + C3 + ln 5 + C1 = 0
ln 5 + C3 = ln 20
ln 1 + C2 + ln 2 + C3 = 0
⇔
C1 + C3 = − ln 10
C3 = ln 4
C2 + C3 = − ln 2
⇔
C1 = − ln 40
C2 = − ln 8
C3 = ln 4.
Khi đó, f(−3)+f(3)+f
Å−1
2
ã= ln 14+C1 +ln 20+C3 +C2 = ln 14− ln 40+ln 20+ln 4− ln 8 =
ln
Å7
2
ã.
Chọn đáp án A �
4
Page 18
18 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Cho hàm số f(x) xác định trên R \ {1; 2} thỏa f ′(x) = |x − 1| + |x − 2|; f(0) + f
Å4
3
ã= 0 và
f(4) = 2. Tính giá trị của biểu thức P = f(−1) + f
Å3
2
ã+ f(3) bằng
A. − 3
26. B. −35
6. C. −3
2. D. − 5
36.
ĐS: −35
6.
Lời giải.
Ta có f ′(x) = |x− 1|+ |x− 2| =
3− 2x khi x < 1
1 khi 1 < x < 2
2x− 3 khi x > 2.
Khi đó f(x) =
∫f ′(x) dx =
3x− x2 + C1 khi x < 1
x+ C2 khi 1 < x < 2
x2 − 3x+ C3 khi x > 2.
Mà
f(0) + f
Å4
3
ã= 0
f(4) = 2
⇔
C1 +4
3+ C2 = 0
4 + C3 = 2.⇔
C1 + C2 = −4
3C3 = −2
Suy ra f(−1) + f
Å3
2
ã+ f(3) = (−4 + C1) +
Å3
2+ C2
ã+ C3 = −5
2− 4
3− 2 = −35
6.
Chọn đáp án B �
5
Cho hàm số f(x) xác định trên R \ {0} thỏa f ′(x) = x ln |x|; f(−1) =3
4và f(2) = −1. Tính giá
trị của biểu thức P = f(−2) + f(1). ĐS: P = −1
4.
Lời giải.
f ′(x) =
®x lnx khi x > 0
x ln(−x) khi x < 0.
Đặt
®u = lnx
dv = x dx⇒
du =
1
xdx
v =x2
2.
Khi đó,
∫x lnx dx =
x2
2lnx− x
2+ C.
Tương tự ta có
f(x) =
x2
2lnx− x
2+ C1 khi x > 0
x2
2ln(−x) +
x
2+ C2 khi x < 0
Mà f(−1) =3
4⇔ −1
2+ C2 =
3
4⇒ C2 =
5
4và f(2) = −1⇔ 2 ln 2− 1 + C1 = −1⇔ C1 = −2 ln 2.
Do đó, P = f(−2) + f(1) = − ln 2− 1 + C2 −1
2+ C1 = 2 ln 2− 3
2+
5
4− 2 ln 2 = −1
4. �
6
Page 19
1. NGUYÊN HÀM 19
Cho f ′(x) = 2x + 1; f(1) = 5 và phương trình f(x) = 5 có hai nghiệm x1;x2. Tính tổnglog2 |x1|+ log2 |x2|. ĐS: 1
Lời giải.
f(x) =
∫f ′(x) dx =
∫(2x+ 1) dx = x2 + x+ C.
Mà f(1) = 5⇔ 2 + C = 5⇔ C = 3.Mặt khác f(x) = 5 có hai nghiệm x1;x2, nên x
2 + x+ 3 = 5 có hai nghiệm 1;−2.Suy ra log2 |x1|+ log2 |x2| = log2 |x1 · x2| = log2 |−2| = 1. �
7
Cho f ′(x) =2
(2x− 1)2− 1
(x− 1)2thỏa f(2) = −1
3. Biết phương trình f(x) = −1 có nghiệm duy
nhất x = x0. Tính 2017x0 . ĐS: 1
Lời giải.
Ta có f(x) =
∫f ′(x) dx =
∫ ï2
(2x− 1)2− 1
(x− 1)2
òdx = − 1
2x− 1+
1
x− 1+ C.
Mà f(2) = −1
3⇔ −1
3+ 1 + C1 = −1
3⇔ C1 = −1.
Phương trình f(x) = −1 ⇔ − 1
2x− 1+
1
x− 1− 1 = −1 có nghiệm duy nhất x = 0, suy ra
2017x0 = 20070 = 1.
�
8
Cho hàm số có đạo hàm cấp hai là f ′′(x) = 12x2 + 6x− 4 và thỏa f(0) = 1, f(1) = 3. Tính giá
trị của hàm số f(x) tại x = −1. ĐS: −3
Lời giải.
Ta có f ′(x) =
∫f ′′(x) dx =
∫(12x2 + 6x− 4) dx = 4x3 + 3x2 − 4x+ C1.
f(x) =
∫f ′(x) dx =
∫(4x3 + 3x2 + C1) dx = x4 + x3 − 2x2 + C1x+ C2.
Mà
®f(0) = 1
f(1) = 3⇔®C2 = 1
C1 + C2 = 3⇔®C1 = 2
C2 = 1.
Suy ra f(x) = x4 + x3 − 2x2 + 2x+ 1⇒ f(−1) = −3. �
9
Tìm hàm số f(x), biết f ′(x) = ax+b
x2, f ′(1) = 0, f(1) = 4 và f(−1) = 2. Tính f(2). ĐS: 5
Lời giải.
f(x) =
∫f ′(x) dx =
∫ Åax+
b
x2
ãdx =
a
2x2 − b
x+ C.
Ta có
f ′(1) = 0⇔ a+ b = 0
f(1) = 4⇔ a
2− b+ C = 4
f(−1) = 2⇔ a
2+ b+ C = 2
⇔
a = 1
b = −1
c =5
2
.
Suy ra, f(x) =1
2x2 +
1
x+
5
2⇒ f(2) = 5. �
10
Page 20
20 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Cho hàm số f(x) xác định trên [−1; 2] thỏa f(0) = 1 và f 2(x) · f ′(x) = 1 + 2x+ 3x2. Hãy tìm giá
trị nhỏ nhất của hàm số và giá trị lớn nhất của hàm số f(x) trên [−1; 2].ĐS: m = f(−1) = 3
√−2 và M = f(2) = 3
√43
Lời giải.∫f 2(x) ·f ′(x) dx =
∫(1+2x+3x2) dx⇔ 1
3f 3(x) = x3+x2+x+C ⇔ f 3(x) = 3(x3+x2+x+C)
mà f(0) = 1 ⇔ f 3(0) = 1 ⇔ C =1
3Suy ra, f 3(x) = 3x3 + 3x2 + 3x + 1 ⇒ f(x) =
3√
3x3 + 3x2 + 3x+ 1.
Mà f ′(x) =1 + 2x+ 3x2
f 2(x)> 0 ∀x, nên f(x) là hàm đồng biến.
Vậy giá trị nhỏ nhất của hàm số là m = f(−1) = 3√−2 và giá trị nhỏ nhất của hàm số là
M = f(2) = 3√
43.
�
11
BÀI 7. Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) thỏa mãn điều kiện F (x0) = k.
f(x) = n√ax+ b⇒ F (x) =
∫n√ax+ b dx = . . .. ĐS: F (x) =
n
(n+ 1)a· (ax+ b) n
√ax+ b+ C
Lời giải.
Đặt t = n√ax+ b⇒ tn = ax+ b⇒ n · tn−1dt = a · dx.
Suy ra F (x) =
∫n · tn−1 · t
adt =
n
(n+ 1)a· tn+1 + C =
n
(n+ 1)a· (ax+ b)
n√ax+ b+ C. �
Nhận xét.
∫n√ax+ b dx =
n
(n+ 1)a· (ax+ b)
n√ax+ b+ C.
• Với n = 2, suy ra F (x) =
∫ √ax+ b dx =
2
3a(ax+ b)
√ax+ b+ C.
• Với n = 3, suy ra F (x) =
∫3√ax+ b dx =
3
4a(ax+ b)
3√ax+ b+ C.
1
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =√x thỏa mãn F (4) =
19
3.
ĐS: F (x) =2
3x√x+ 1.
Lời giải.
F (x) =
∫ √x dx =
2
3x√x+ C.
mà F (4) =19
3⇒ 2
34√
4 + C =19
3⇒ C = 1.
Vậy F (x) =2
3x√x+ 1. �
2
Page 21
1. NGUYÊN HÀM 21
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =√
2x− 1 thỏa mãn F (1) =4
3.
ĐS: F (x) =1
3(2x− 1)
√2x− 1 + 1.
Lời giải.
F (x) =
∫ √2x− 1 dx =
2
3 · 2(2x− 1)
√2x− 1 + C.
mà F (1) =4
3⇒ 1
3(2 · 1− 1)
√2 · 1− 1 + C =
4
3⇒ C = 1.
Vậy F (x) =1
3(2x− 1)
√2x− 1 + 1. �
3
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =√
4x− 5 thỏa mãn F
Å9
4
ã= 2.
ĐS: F (x) =1
6(4x− 5)
√4x− 5 +
2
3.
Lời giải.
F (x) =
∫ √2x− 1 dx =
2
3 · 4(4x− 5)
√4x− 5 + C.
mà F
Å9
4
ã= 2⇒ 1
6
Å4 · 9
4− 5
ã…4 · 9
4− 5 + C = 2⇒ C =
2
3.
Vậy F (x) =1
6(4x− 5)
√4x− 5 +
2
3. �
4
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =√
5− 2x thỏa mãn F
Å1
2
ã= −7
3.
ĐS: F (x) = −1
3(5− 2x)
√5− 2x+
1
3.
Lời giải.
F (x) =
∫ √5− 2x dx =
2
3 · (−2)(5− 2x)
√5− 2x+ C = −1
3(5− 2x)
√5− 2x+ C.
mà F
Å1
2
ã= −7
3⇒ −1
3
Å5− 2 · 1
2
ã…5− 2 · 1
2+ C = −7
3⇒ C =
1
3.
Vậy F (x) = −1
3(5− 2x)
√5− 2x+
1
3. �
5
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =√
1− x thỏa mãn F (−3) =5
3.
ĐS: F (x) = −2
3(1− x)
√1− x+ 7.
Lời giải.
F (x) =
∫ √1− x dx =
2
3 · (−1)(1− x)
√1− x+ C = −2
3(1− x)
√1− x+ C.
mà F (−3) =5
3⇒ −2
3(1− (−3))
√1− (−3) + C =
5
3⇒ C = 7.
Vậy F (x) = −2
3(1− x)
√1− x+ 7.
�
6
Page 22
22 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = 3√
2x− 4 thỏa mãn F (−2) =1
4.
ĐS: F (x) =3
8(2x− 4) 3
√2x− 4− 23
4.
Lời giải.
F (x) =
∫3√
2x− 4 dx =3
4 · 2(2x− 4) 3
√2x− 4 + C =
3
8(2x− 4) 3
√2x− 4 + C
mà F (−2) =1
4⇒ 3
8(2 · (−2)− 4) 3
√2 · (−2)− 4 + C =
1
4⇒ C = −23
4.
Vậy F (x) =3
8(2x− 4) 3
√2x− 4− 23
4.
�
7
Gọi F (x) là một nguyên hàm của hàm số f(x) = 3√x− 2 thỏa mãn F (3) =
7
4. Tính giá trị biểu
thứcT = 2log13[F (10)] + 3log13[F (−6)].
ĐS: T = 2log13 12 + 3log13 12
Lời giải.
F (x) =
∫3√x− 2 dx =
3
4(x− 2) 3
√x− 2 + C.
mà F (3) =7
4⇒ 3
4(3− 2) 3
√3− 2 + C =
7
4⇒ C = 1.
Vậy F (x) =3
4(x− 2) 3
√x− 2 + 1, nên F (10) = 13; F (−6) = 13.
Vậy T = 2log13[F (10)] + 3log13[F (−6)] = 2log13 12 + 3log13 12. �
8
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = 3√
3− 5x thỏa mãn F (−1) = −8
5.
ĐS: F (x) = − 3
20(3− 5x) 3
√3− 5x+
4
5.
Lời giải.
F (x) =
∫3√
3− 5x dx =3
4 · (−5)(3− 5x) 3
√3− 5x+ C = − 3
20(3− 5x) 3
√3− 5x+ C
mà F (−1) = −8
5⇒ − 3
20(3− 5 · (−1)) 3
√3− 5 · (−1) + C = −8
5⇒ C =
4
5.
Vậy F (x) = − 3
20(3− 5x) 3
√3− 5x+
4
5.
�
9
Page 23
1. NGUYÊN HÀM 23
Cho f(x) =1
n√ax+ b
⇒ F (x) =
∫1
n√ax+ b
dx = . . .. ĐS: F (x) =n
(n− 1)a· ax+ b
n√ax+ b
+ C.
Lời giải.
Đặt t = n√ax+ b⇔ tn = ax+ b⇔ n · tn−1 dt = a dx.
Suy ra, F (x) =
∫1
n√ax+ b
dx =
∫n · tn−1
atdt =
∫n · tn−2
adt =
n
(n− 1)a· tn−1 +C =
n
(n− 1)a·
ax+ bn√ax+ b
+ C.
�
Nhận xét.
∫1
n√ax+ b
dx =n
(n− 1)a· ax+ b
n√ax+ b
+ C .
• Với n = 2, suy ra F (x) =
∫1√
ax+ bdx =
2
a·√ax+ b+ C.
• Với n = 3, suy ra F (x) =
∫1
3√ax+ b
dx =3
2a· 3
»(ax+ b)2 + C.
10
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =2√
4x− 1thỏa mãn F (3) = 3
√11.
ĐS: F (x) =√
4x− 1 + 2√
11.
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫f(x) dx =
∫2√
4x− 1dx =
2 · 24
√4x− 1 + C =
√4x− 1 + C.
Mà F (3) = 3√
11⇔√
4 · 3− 1 + C = 3√
11⇔ C = 2√
11.Vậy F (x) =
√4x− 1 + 2
√11. �
11
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =1√
3x− 1thỏa mãn F (2) =
√5.
ĐS: F (x) =2
3
√3x− 1 +
1
3
√5.
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫f(x) dx =
∫2√
3x− 1dx =
2
3
√3x− 1 + C.
Mà F (2) =√
5⇔ 2
3
√3 · 2− 1 + C =
√5⇔ C =
1
3
√5.
Vậy F (x) =2
3
√3x− 1 +
1
3
√5. �
12
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =1√
1− 2xthỏa mãn F
Å−3
2
ã= 2018.
ĐS: F (x) = −√
1− 2x+ 2020.
Lời giải.
Ta có F (x) =
∫f(x) dx =
∫1√
1− 2xdx =
2
−2
√1− 2x+ C = −
√1− 2x+ C.
Mà F
Å−3
2
ã= 2018⇔ −
…1− 2 · −3
2+ C = 2018⇔ C = 2020.
Vậy F (x) = −√
1− 2x+ 2020. �
13
Page 24
24 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Biết
∫dx√
x+ 2 +√x+ 1
= a(x+ 2)√x+ 2 + b(x+ 1)
√x+ 1 + C với a, b là các số hữu tỷ và C
là hằng số bất kỳ. Tính S = 3a+ b. ĐS: S =4
3.
Lời giải.
F (x) =
∫dx√
x+ 2 +√x+ 1
=
∫(x+ 2)− (x+ 1)√x+ 2 +
√x+ 1
dx =
∫(√x+ 2−
√x+ 1) · (
√x+ 2 +
√x+ 1)√
x+ 2 +√x+ 1
dx
F (x) =
∫(√x+ 2−
√x+ 1) dx =
2
3(x+ 2)
√x+ 2− 2
3(x+ 1)
√x+ 1 + C.
Ta có a =2
3; b = −2
3nên S = 3a+ b =
4
3. �
14
Biết F (x) là nguyên hàm của hàm số f(x) =1
√x+√x+ 1
thỏa F (0) =2
3. Tính giá trị của biểu
thứcT = 3 [F (3) + F (2)] + 4
√2.
ĐS: T = 16.
Lời giải.
F (x) =
∫dx
√x+√x+ 1
=
∫(x+ 1)− x√x+√x+ 1
dx =
∫(√x+ 1−
√x) · (
√x+ 1 +
√x)√
x+ 2 +√x+ 1
dx
F (x) =
∫(√x+ 1−
√x) dx =
2
3(x+ 1)
√x+ 1− 2
3x√x+ C.
Ta có F (0) =2
3⇔ 2
3(0 + 1)
√0 + 1− 2
30√
0 + C =2
3⇔ C = 0,
T = 3 [F (3) + F (2)]+4√
2 = 3
ï2
3(3 + 1)
√3 + 1− 2
33√
3 +2
3(2 + 1)
√2 + 1− 2
32√
2
ò+4√
2 = 16.
�
15
BÀI 8.
Page 25
1. NGUYÊN HÀM 25
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =3√
2x+ 1−√
2x− 2thỏa F (1) =
√2.
ĐS: F (x) =1
3(2x+ 1)
√2x− 1 +
1
3(2x− 2)
√2x− 2 +
√2−√
3
Lời giải.
Ta có:
F (x) =
∫3√
2x+ 1−√
2x− 2dx =
∫3(√
2x+ 1 +√
2x− 2)(√
2x+ 1−√
2x− 2) (√
2x+ 1 +√
2x− 2) dx
=
∫3(√
2x+ 1 +√
2x− 2)
3dx
=
∫ Ä√2x+ 1 +
√2x− 2
ädx
=
∫ √2x+ 1 dx+
∫ √2x− 2 dx
=1
2
∫ √2x+ 1 d(2x+ 1) +
1
2
∫ √2x− 2 d(2x− 2)
=1
3(2x+ 1)
√2x− 1 +
1
3(2x− 2)
√2x− 2 + C.
Vì F (1) =√
2 nên suy ra√
3 + C =√
2⇒ C =√
2−√
3.
Vậy F (x) =1
3(2x+ 1)
√2x+ 1 +
1
3(2x− 2)
√2x− 2 +
√2−√
3. �
1
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =9x√
x+ 10 +√
10− 8xthỏa F (0) =
√10.
ĐS: F (x) =2
3(x+ 10)
√x+ 10 +
1
12(10− 8x)
√10− 8x− 13
2
√10
Lời giải.
F (x) =
∫9x√
x+ 10 +√
10− 8xdx =
∫9x(√
x+ 10−√
10− 8x)(√
x+ 10 +√
10− 8x) (√
x+ 10−√
10− 8x) dx
=
∫9x(√
x+ 10−√
10− 8x)
9xdx
=
∫ Ä√x+ 10−
√10− 8x
ädx
=
∫ √x+ 10 d(x+ 10) +
1
8
∫ √10− 8x d(10− 8x)
=2
3(x+ 10)
√x+ 10 +
1
12(10− 8x)
√10− 8x+ C.
Vì F (0) =√
10 nên suy ra15
2
√10 + C =
√10⇒ C = −13
2
√10.
Vậy F (x) =2
3(x+ 10)
√x+ 10 +
1
12(10− 8x)
√10− 8x− 13
2
√10. �
2
Page 26
26 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =6x√
3x+ 7−√
7− 3xthỏa F (2) = 1.
ĐS: F (x) =2
9(3x+ 7)
√3x+ 7− 2
9(7− 3x)
√7− 3x+
11
9− 26
9
√13
Lời giải.
F (x) =
∫6x√
3x+ 7−√
7− 3xdx =
∫6x(√
3x+ 7 +√
7− 3x)(√
3x+ 7−√
7− 3x) (√
3x+ 7 +√
7− 3x) dx
=
∫6x(√
3x+ 7 +√
7− 3x)
6xdx
=
∫ Ä√3x+ 7 +
√7− 3x
ädx
=1
3
∫ √3x+ 7 d(3x+ 7)− 1
3
∫ √7− 3x d(7− 3x)
=2
9(3x+ 7)
√3x+ 7− 2
9(7− 3x)
√7− 3x+ C.
Vì F (2) = 1 nên suy ra2
913√
13− 2
9+ C = 1⇒ C =
11
9− 26
9
√13.
Vậy F (x) =2
9(3x+ 7)
√3x+ 7− 2
9(7− 3x)
√7− 3x+
11
9− 26
9
√13. �
3
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =1
(x+ 1)√x− x
√x+ 1
thỏa F (2) = 2√
2.
ĐS: F (x) = 2√x+ 2
√x+ 1− 2
√3
Lời giải.
F (x) =
∫1
(x+ 1)√x− x
√x+ 1
dx =
∫1
√x√x+ 1
(√x+ 1−
√x) dx
=
∫ (√x+ 1 +
√x)
√x√x+ 1
(√x+ 1−
√x) (√
x+ 1 +√x) dx
=
∫ √x+ 1 +
√x
√x√x+ 1
dx
=
∫ Å1√x
+1√x+ 1
ãdx
=
∫1√x
dx+1√x+ 1
d(x+ 1)
= 2√x+ 2
√x+ 1 + C.
Vì F (2) = 2√
2 nên suy ra 2√
2 + 2√
3 + C = 2√
2⇒ C = −2√
3.Vậy F (x) = 2
√x+ 2
√x+ 1− 2
√3. �
4
Page 27
1. NGUYÊN HÀM 27
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =1
(x+ 2)√x+ 1 + (x+ 1)
√x+ 2
thỏa F (3) = 4.
ĐS: F (x) =√x+√x+ 2− 1
Lời giải.
F (x) =
∫1
(x+ 2)√x+ 1 + (x+ 1)
√x+ 2
dx =
∫1√
x+ 1√x+ 2
(√x+ 2−
√x+ 1
) dx
=
∫ (√x+ 2−
√x+ 1
)√x+ 2
√x+ 1
(√x+ 2−
√x+ 1
) (√x+ 2 +
√x+ 1
) dx
=
∫ √x+ 2−
√x+ 1√
x+ 2√x+ 1
dx
=
∫ Å1√x+ 1
− 1√x+ 2
ãdx
=
∫1√x+ 1
d(x+ 1)− 1√x+ 2
d(x+ 2)
= 2√x+ 1− 2
√x+ 2 + C.
Vì F (3) = 4 nên suy ra 4− 2√
5 + C = 4⇒ C = 2√
5.Vậy F (x) = 2
√x+ 1− 2
√x+ 2 + 2
√5. �
5
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =1
(x+ 2)√x− x
√x+ 2
thỏa F (1) =√
3.
ĐS: F (x) = 2√x+ 1− 2
√x+ 2 + 2
√5
Lời giải.
F (x) =
∫1
(x+ 2)√x− x
√x+ 2
dx =
∫1
√x√x+ 2
(√x+ 2−
√x) dx
=
∫ (√x+ 2 +
√x)
√x+ 2
√x(√
x+ 2−√x) (√
x+ 2 +√x) dx
=
∫ √x+ 2 +
√x
2√x+ 2
√x
dx
=
∫ Å1
2
1√x
+1
2
1√x+ 2
ãdx
=
∫1
2√x
dx+1
2√x+ 2
d(x+ 2)
=√x+√x+ 2 + C.
Vì F (1) =√
3 nên suy ra 1 +√
3 + C =√
3⇒ C = −1.Vậy F (x) =
√x+√x+ 2− 1. �
6
BÀI 9. Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) thỏa mãn điều kiện F (x0) = k
Page 28
28 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = x+ sinx thỏa mãn điều kiện F (0) = 19.
ĐS: F (x) =1
2x2 − cosx+ 20
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫(x+ sinx) dx =
1
2x2 − cosx+ C.
Vì F (0) = 19 nên suy ra 0− 1 + C = 19⇒ C = 20.
Vậy F (x) =1
2x2 − cosx+ 20. �
1
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = sinx− cosx thỏa mãn điều kiện F(π
4
)= 0.
ĐS: F (x) = − cosx− sinx+√
2
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫(sinx− cosx) dx = − cosx− sinx+ C.
Vì F(π
4
)= 0 nên suy ra −
√2
2−√
2
2+ C = 0⇒ C =
√2.
Vậy F (x) = − cosx− sinx+√
2. �
2
Biết F (x) là một nguyên hàm của hàm số f(x) = 2x− 3 cosx và F(π
2
)=π2
4. Tính F (π).
ĐS: F (x) = x2 − 3 sinx+ 3
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫(2x− 3 cosx) dx = x2 − 3 sinx+ C.
Vì F(π
2
)=π2
4nên suy ra
π2
4− 3 + C = 0⇒ C = 3.
Vậy F (x) = x2 − 3 sinx+ 3. �
3
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =(
sinx
2− cos
x
2
)2thỏa mãn điều kiện F
(π2
)=
3π
2.
ĐS: F (x) = x+ cosx+ π
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫ (sin
x
2− cos
x
2
)2dx =
∫ (sin2 x
2− 2 sin
x
2cos
x
2+ cos2
x
2
)dx =
∫(1−sinx) dx =
x+ cosx+ C.
Vì F(π
2
)=
3π
2nên suy ra
π
2+ C =
3π
2⇒ C = π.
Vậy F (x) = x+ cosx+ π. �
4
Page 29
1. NGUYÊN HÀM 29
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =2
cos2 xthỏa mãn điều kiện F
(−π
4
)= 2.
ĐS: F (x) = 2 tanx+ 4
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫2
cos2 xdx = 2 tan x+ C.
Vì F(−π
4
)= 2 nên suy ra −2 + C = 2⇒ C = 4.
Vậy F (x) = 2 tanx+ 4. �
5
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =1
sin2 xthỏa mãn điều kiện F
(−π
6
)= 0.
ĐS: F (x) = − cotx−√
3
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫1
sin2 xdx = − cotx+ C.
Vì F(−π
6
)= 0 nên suy ra
√3 + C = 0⇒ C = −
√3.
Vậy F (x) = − cotx−√
3. �
6
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = x
Å2 +
1
x sin2 x
ãthỏa mãn điều kiện F
(π4
)= −1.
ĐS: F (x) = x2 − cotx− π2
16
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫x
Å2 +
1
x sin2 x
ãdx =
∫ Å2x+
1
sin2 x
ãdx = x2 − cotx+ C.
Vì F(π
4
)= −1 nên suy ra
π2
16− 1 + C = −1⇒ C = −π
2
16.
Vậy F (x) = x2 − cotx− π2
16. �
7
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = sin x+1
cos2 xthỏa mãn điều kiện F
(−π
4
)=
√2
2.
ĐS: F (x) = − cosx+ tanx+√
2 + 1
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫ Åsinx+
1
cos2 x
ãdx = − cosx+ tanx+ C.
Vì F(−π
4
)=
√2
2nên suy ra −
√2
2− 1 + C =
√2
2⇒ C =
√2 + 1.
Vậy F (x) = − cosx+ tanx+√
2 + 1. �
8
Page 30
30 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = 1 + tan2 x thỏa mãn điều kiện F
Å5π
6
ã=
√3
3.
ĐS: F (x) = tan x+2√
3
3
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫ (1 + tan2 x
)dx = tanx+ C.
Vì F
Å5π
6
ã=
√3
3nên suy ra −
√3
3+ C =
√3
3⇒ C =
2√
3
3.
Vậy F (x) = tan x+2√
3
3. �
9
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = tan2 x thỏa mãn điều kiện F (0) = 3.ĐS: F (x) = tan x− x+ 3
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫tan2 x dx =
∫ (tan2 x+ 1− 1
)dx = tanx− x+ C.
Vì F (0) = 3 nên suy ra 0− 0 + C = 3⇒ C = 3.Vậy F (x) = tan x− x+ 3. �
10
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = (tan x+ cotx)2 thỏa mãn điều kiện F(π
4
)= 3.
ĐS: F (x) = tan x− cotx+ 3
Lời giải.
Ta có:
F (x) =
∫(tanx+ cotx)2 dx =
∫ (tan2 x+ 2 + cot2 x
)dx =
∫ (tan2 x+ 1 + cot2 x+ 1
)dx
= tanx− cotx+ C.
Vì F(π
4
)= 3 nên suy ra 1− 1 + C = 3⇒ C = 3.
Vậy F (x) = tan x− cotx+ 3. �
11
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =cos 2x
sin2 x cos2 xthỏa mãn điều kiện F
(π4
)= 0.
ĐS: F (x) = − cotx− tanx+ 2
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫cos 2x
sin2 x cos2 xdx =
∫cos2 x− sin2 x
sin2 x cos2 xdx =
∫ Å1
sin2 x− 1
cos2 x
ãdx = − cotx −
tanx+ C.
Vì F(π
4
)= 0 nên suy ra −1− 1 + C = 0⇒ C = 2.
Vậy F (x) = − cotx− tanx+ 2. �
12
Page 31
1. NGUYÊN HÀM 31
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = sin2 x
2thỏa mãn F
(π2
)= 4.
ĐS: F (x) =1
2x− 1
2sinx+
9− π4
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫sin2 x
2dx =
∫1− cosx
2dx =
1
2x− 1
2sinx+ C.
Vì F(π
2
)= 4 nên suy ra
π
4− 1
2+ C = 4⇒ C =
9− π4
.
Vậy F (x) =1
2x− 1
2sinx+
9− π4
. �
13
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = cos2x
2thỏa mãn F
(π2
)=π
4.
ĐS: F (x) =1
2x+
1
2sinx− 1
2
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫cos2
x
2dx =
∫1 + cos x
2dx =
1
2x+
1
2sinx+ C.
Vì F(π
2
)=π
4nên suy ra
π
4+
1
2+ C =
π
4⇒ C = −1
2.
Vậy F (x) =1
2x+
1
2sinx− 1
2. �
14
BÀI 10. Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) thỏa mãn điều kiện F (x0) = k
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = cos 2x thỏa mãn điều kiện F(π
4
)=
5
2.
ĐS: F (x) =1
2sin 2x+ 2
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫cos 2x dx =
1
2sin 2x+ C.
Vì F(π
4
)=
5
2nên suy ra
1
2+ C =
5
2⇒ C = 2.
Vậy F (x) =1
2sin 2x+ 2. �
1
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = sin(1− 2x) thỏa mãn điều kiện F
Å1
2
ã= 1.
ĐS: F (x) =1
2cos(1− 2x) +
1
2
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫sin(1− 2x) dx = −1
2
∫sin(1− 2x) d(1− 2x) =
1
2cos(1− 2x) + C.
Vì F
Å1
2
ã= 1 nên suy ra
1
2+ C = 1⇒ C =
1
2.
Vậy F (x) =1
2cos(1− 2x) +
1
2. �
2
Page 32
32 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = cos4 x− sin4 x thỏa mãn điều kiện F(π
4
)=
3
2.
ĐS: F (x) =1
2sin 2x+ 1
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫ (sin cos4 x− sin4 x
)dx =
∫ (cos2 x− sin2 x
) (cos2 x+ sin2 x
)dx =
∫cos 2x dx =
1
2sin 2x+ C.
Vì F(π
4
)=
3
2nên suy ra
1
2+ C =
3
2⇒ C = 1.
Vậy F (x) =1
2sin 2x+ 1. �
3
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = cos4 x+ sin4 x thỏa mãn điều kiện F(π
4
)=
3π
16.
ĐS: F (x) =3
4x+
1
16sin 4x
Lời giải.
Ta có: cos4 x + sin4 x =(cos2 x+ sin2 x
)− 2 cos2 x sin2 x = 1 − 1
2sin2 2x = 1 − 1
4(1− cos 4x) =
3
4+
1
4cos 4x.
Do đó: F (x) =
∫ (cos4 x+ sin4 x
)dx =
∫ Å3
4+
1
4cos 4x
ãdx =
3
4x+
1
16sin 4x+ C.
Vì F(π
4
)=
3π
16nên suy ra
3π
16+ C =
3π
16⇒ C = 0.
Vậy F (x) =3
4x+
1
16sin 4x. �
4
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = sinx(2 + cosx) thỏa mãn điều kiện 4F (0) = 11.
ĐS: F (x) = −1
2(2 + cos x)2 +
29
4
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫sinx(2 + cos x) dx = −
∫(2 + cos x) d(2 + cosx) = −1
2(2 + cos x)2 + C.
Vì 4F (0) = 11 nên suy ra 4
Å−9
2+ C
ã= 11⇒ C =
29
4.
Vậy F (x) = −1
2(2 + cos x)2 +
29
4. �
5
Page 33
1. NGUYÊN HÀM 33
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = cos(
3x+π
6
)thỏa mãn điều kiện F
(π3
)=
5
6.
ĐS: F (x) =1
3sin(
3x+π
6
)+ 1
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫cos(
3x+π
6
)dx =
1
3sin(
3x+π
6
)+ C.
Vì F(π
3
)=
5
6nên suy ra −1
6+ C =
5
6⇒ C = 1.
Vậy F (x) =1
3sin(
3x+π
6
)+ 1. �
6
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = cos 6x− cos 4x thỏa mãn điều kiện F(π
8
)=
√2
12.
ĐS: F (x) =1
6sin 6x− 1
4sin 4x+
1
4
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫(cos 6x− cos 4x) dx =
1
6sin 6x− 1
4sin 4x+ C.
Vì F(π
8
)=
√2
12nên suy ra
√2
12− 1
4+ C =
√2
12⇒ C =
1
4.
Vậy F (x) =1
6sin 6x− 1
4sin 4x+
1
4. �
7
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = sin 2x+ 3x2 thỏa mãn điều kiện F (0) = 0.
ĐS: F (x) = −1
2cos 2x+ x3 +
1
2
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫ (sin 2x+ 3x2
)dx = −1
2cos 2x+ x3 + C.
Vì F (0) = 0 nên suy ra −1
2+ C = 0⇒ C =
1
2.
Vậy F (x) = −1
2cos 2x+ x3 +
1
2. �
8
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = 1 + tan2 x
2thỏa mãn điều kiện F
(π2
)= 5.
ĐS: F (x) = 2 tanx
2+ 3
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫ (1 + tan2 x
2
)dx = 2
∫ (1 + tan2 x
2
)d(x
2
)= 2 tan
x
2+ C.
Vì F(π
2
)= 5 nên suy ra 2 + C = 5⇒ C = 3.
Vậy F (x) = 2 tanx
2+ 3. �
9
Page 34
34 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =1
sin2 x cos2 xthỏa mãn điều kiện F
(π4
)= 3.
ĐS: F (x) = −2 cot 2x+ 3
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫1
sin2 x cos2 xdx =
∫4
sin2 2xdx =
∫2
sin2 2xd(2x) = −2 cot 2x+ C.
Vì F(π
4
)= 3 nên suy ra 0 + C = 3⇒ C = 3.
Vậy F (x) = −2 cot 2x+ 3. �
10
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =2
(cosx− sinx)2thỏa mãn điều kiện F (0) = 1.
ĐS: F (x) = − cot(x− π
4
)− 1
Lời giải.
Ta có:
F (x) =
∫2
(cosx− sinx)2dx =
∫2(√
2 sin(x− π
4
))2 dx =
∫1
sin2(x− π
4
) d(x− π
4
)= − cot
(x− π
4
)+
C.Vì F (0) = 1 nên suy ra 1 + C = 0⇒ C = −1.
Vậy F (x) = − cot(x− π
4
)− 1. �
11
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =1
(cosx+ sinx)2thỏa mãn điều kiện F (0) =
1
2.
ĐS: F (x) = −1
2cot(x+
π
4
)+ 1
Lời giải.
Ta có:
F (x) =
∫1
(cosx+ sinx)2dx =
∫1(√
2 sin(x+
π
4
)) dx =
∫1
2 sin2(x+
π
4
) d(x+
π
4
)= −1
2cot(x+
π
4
)+
C.
Vì F (0) =1
2nên suy ra −1
2+ C =
1
2⇒ C = 1.
Vậy F (x) = −1
2cot(x+
π
4
)+ 1. �
12
Page 35
1. NGUYÊN HÀM 35
Một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = a+b cos 2x thỏa mãn điều kiện F (0) =π
2, F(π
2
)=π
6
và F( π
12
)=π
3. ĐS: F (x) = −2
3x− 2π
9sin 2x+
π
2
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫(a+ b cos 2x) dx = ax+
1
2b sin 2x+ C.
Vì F (0) =π
2, F(π
2
)=π
6và F
( π12
)=π
3nên ta có hệ:
C =π
2aπ
2+ C =
π
6aπ
12+b
4+ C =
π
3
⇔
C =
π
2
a =−2
3
b =−4π
9
.
Vậy F (x) = −2
3x− 2π
9sin 2x+
π
2. �
13
Một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = 2 sin 5x +√x +
3
5thỏa mãn điều kiện đồ thị của hai
hàm số F (x) và f(x) cắt nhau tại một điểm nằm trên trục tung. Tìm hàm số F (x).
ĐS: F (x) = −2
5cos 5x+
2
3x√x+
3
5x+ 1
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫ Å2 sin 5x+
√x+
3
5
ãdx = −2
5cos 5x+
2
3x√x+
3
5x+ C.
Đồ thị hàm số f(x) = 2 sin 5x+√x+
3
5cắt trục tung tại điểm A
Å0;
3
5
ã.
Vì đồ thị của hai hàm số F (x) và f(x) cắt nhau tại một điểm nằm trên trục tung nên suy ra
F (x) đi qua điểm A
Å0;
3
5
ã. Do đó:
−2
5+ C =
3
5⇒ C = 1.
Vậy F (x) = −2
5cos 5x+
2
3x√x+
3
5x+ 1. �
14
BÀI 11. Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) thỏa mãn điều kiện F (x0) = k
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = cos2 x thỏa mãn F (0) = 10.
ĐS: F (x) =1
2x+
1
4sin 2x+ 10
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫cos2 x dx =
∫1 + cos 2x
2dx =
1
2x+
1
4sin 2x+ C.
Vì F (0) = 10 nên suy ra C = 10.
Vậy F (x) =1
2x+
1
4sin 2x+ 10. �
1
Page 36
36 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = sin2 2x, biết rằng đồ thị của hàm số y = F (x) đi
qua điểm(π
2;π
4
). ĐS: F (x) =
1
2x− 1
8sin 4x
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫sin2 2x dx =
∫1− cos 4x
2dx =
1
2x− 1
8sin 4x+ C.
Vì đồ thị của hàm số y = F (x) đi qua điểm(π
2;π
4
)nên suy ra:
π
4+ C =
π
4⇒ C = 0.
Vậy F (x) =1
2x− 1
8sin 4x. �
2
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = (1 + sinx)2 thỏa mãn F (0) = 0.
ĐS: F (x) =3
2x− 2 cosx− 1
4sin 4x+ 2
Lời giải.
Ta có:
F (x) =
∫(1 + sin x)2 dx =
∫ (1 + 2 sinx+ sin2 x
)dx =
∫ Å3
2+ 2 sinx− 1
2cos 2x
ãdx
=3
2x− 2 cosx− 1
4sin 4x+ C.
Vì F (0) = 0 nên suy ra −2 + C = 0⇒ C = 2.
Vậy F (x) =3
2x− 2 cosx− 1
4sin 4x+ 2. �
3
Một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =4m
π+ sin2 x thỏa mãn F (0) = 1 và F
(π4
)=π
8. Tìm
giá thực của tham số m. ĐS: m = −3
4
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫ Å4m
π+ sin2 x
ãdx =
∫ Å4m
π+
1
2− 1
2cos 2x
ãdx =
Å4m
π+
1
2
ãx−1
4sin 2x+C.
Vì F (0) = 1 và F(π
4
)=π
8nên ta có hệC = 1
m+π
8+
3
4=π
8
⇒
C = 1
m = −3
4
.
Vậy m = −3
4. �
4
Page 37
1. NGUYÊN HÀM 37
Cho hàm số f(x) =a
π+ cos2 x Tìm tất cả các giá trị của a để f(x) có một nguyên hàm F (x)
thỏa mãn đồng thời F (0) =1
4và F
(π4
)=π
4. ĐS: a =
π
2− 2
Lời giải.
Ta có: F (x) =
∫ (aπ
+ cos2 x)
dx =
∫ Åa
π+
1
2+
1
2cos 2x
ãdx =
Åa
π+
1
2
ãx+
1
4sin 2x+ C.
Vì F (0) =1
4và F
(π4
)=π
4nên suy ra:
C =1
4a
4+π
8+
1
4+ C =
π
4
⇔
C = 1
a =π
2− 2
.
Vậy a =π
2− 2. �
5
Tìm hàm số f(x), biết rằng f ′(x) = cos2(x+
π
4
)và f(0) =
13
4. ĐS: f(x) =
1
2x+
1
4cos 2x+ 3
Lời giải.
Ta có: f(x) =
∫cos2
(x+
π
4
)dx =
∫ Å1
2+
1
2cos(
2x+π
2
)ãdx =
∫ Å1
2− 1
2sin 2x
ãdx =
1
2x+
1
4cos 2x+ C.
Vì f(0) =13
4nên suy ra
1
4+ C =
13
4⇒ C = 3.
Vậy f(x) =1
2x+
1
4cos 2x+ 3. �
6
BÀI 12. Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) thỏa mãn điều kiện F (x◦) = k.
Page 38
38 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Gọi F1(x) là một nguyên hàm của hàm số f1(x) = sin2 x thỏa F1(0) = 0 và F2(x) là một nguyên
hàm của hàm số f2(x) = cos2 x thỏa mãn F2(0) = 0. Giải phương trình F1(x) = F2(x).
ĐS: x = kπ
2
Lời giải.
Ta có, F1(x) =
∫sin2 x dx =
1
2
∫(1− cos 2x) dx =
1
2
Åx− 1
2sin 2x
ã+ C
mà F1(0) = 0⇒ 1
2
Å0− 1
2sin 0
ã+ C = 0⇒ C = 0
Khi đó, F1(x) =1
2
Åx− 1
2sin 2x
ãTương tự, F2(x) =
∫cos2 x dx =
1
2
∫(1 + cos 2x) dx =
1
2
Åx+
1
2sin 2x
ã+ C
mà F2(0) = 0⇒ 1
2
Å0 +
1
2sin 0
ã+ C = 0⇒ C = 0
Khi đó, F2(x) =1
2
Åx+
1
2sin 2x
ãTheo đề bài,
F1(x) = F2(x)
⇒ 1
2
Åx− 1
2sin 2x
ã=
1
2
Åx+
1
2sin 2x
ã⇒ sin 2x = 0
⇒ 2x = kπ
⇒ x = kπ
2
�
1
Page 39
1. NGUYÊN HÀM 39
Tìm một nguyên hàm của hàm số f(x) = cos4 x thỏa mãn F(π
4
)=√
2.
ĐS: F (x) =1
8
Å3x+ 2 sin 2x+
1
4sin 4x
ã+ 8√
2− 2− 3π
4
Lời giải.
Ta có,
F (x) =
∫cos4 x dx =
∫ Å1 + cos 2x
2
ã2dx =
1
4
∫ (1 + 2 cos 2x+ cos2 2x
)dx
=1
4
∫ Å1 + 2 cos 2x+
1 + cos 4x
2
ãdx
=1
8
∫(3 + 4 cos 2x+ cos 4x) dx
=1
8
Å3x+ 2 sin 2x+
1
4sin 4x
ã+ C
mà F(π
4
)=√
2⇒ 1
8
Å3π
4+ 2 sin
π
2+
1
4sin π
ã+ C =
√2⇒ C = 8
√2− 2− 3π
4
Vậy một nguyên hàm cần tìm là F (x) =1
8
Å3x+ 2 sin 2x+
1
4sin 4x
ã+ 8√
2− 2− 3π
4. �
2
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = sin4 2x thỏa mãn F (0) =3
8.
ĐS: F (x) =1
8
Å3x− sin 4x− 1
8sin 8x
ã+
3
8
Lời giải.
Ta có, F (x) =
∫sin4 2x dx =
∫ Å1− cos 4x
2
ã2dx =
1
4
∫ (1− 2 cos 4x+ cos2 4x
)dx
=1
4
∫ Å1− 2 cos 4x+
1− cos 8x
2
ãdx =
1
8
∫(3− 4 cos 4x− cos 8x) dx
=1
8
Å3x− sin 4x− 1
8sin 8x
ã+ C
mà F (0) =3
8⇒ 1
8
Å0− sin 0− 1
8sin 0
ã+ C =
3
8⇒ C =
3
8
Vậy một nguyên hàm cần tìm là F (x) =1
8
Å3x− sin 4x− 1
8sin 8x
ã+
3
8. �
3
BÀI 13. Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) thỏa mãn điều kiện F (x◦) = k.
Page 40
40 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Hàm số f(x) = sin 3x cosx có 1 nguyên hàm là F (x) thỏa F(π
6
)=
15
16. Tính F
(π4
).
ĐS: F (x) =1
2
Å−1
4cos 4x− 1
2cos 2x
ã+ 1
Lời giải.
F (x) =
∫(sin 3x cosx) dx
=1
2
∫(sin 4x+ sin 2x) dx
=1
2
Å−1
4cos 4x− 1
2cos 2x
ã+ C
Theo giả thuyết, F(π
6
)=
15
16⇒ 1
2
Å−1
4cos
2π
3− 1
2cos
π
3
ã+ C =
15
16⇒ C = 1.
Vậy có 1 nguyên hàm cần tìm là F (x) =1
2
Å−1
4cos 4x− 1
2cos 2x
ã+ 1. �
1
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = 2 sinx cos 3x thỏa mãn F(π
2
)= −3.
ĐS: F (x) = −cos 4x
4+
cos 2x
2− 9
4
Lời giải.
F (x) =
∫2 sinx cos 3x dx =
∫(sin 4x+ sin(−2x)) dx =
∫(sin 4x− sin 2x) dx = −cos 4x
4+
cos 2x
2+ C.
F(π
2
)= −3⇔ −cos 2π
4+
cos π
2+ C = −3⇔ −1
4+−1
2+ C = −3⇔ C = −9
4.
Vậy F (x) = −cos 4x
4+
cos 2x
2− 9
4. �
2
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = sin 4x cosx thỏa mãn F (π) = 4.
ĐS: F(x) =1
2
Å−cos 5x
5− cos 3x
3
ã+
56
15
Lời giải.
F (x) =
∫sin 4x cosx dx =
1
2
∫(sin 5x+ sin 3x) dx =
1
2
Å−cos 5x
5− cos 3x
3
ã+ C.
F (π) = 4⇔ 1
2
Å−cos 5π
5− cos 3π
3
ã+ C = 4⇔ 1
2
Å1
5+
1
3
ã+ C = 4⇔ C =
56
15.
Vậy F (x) =1
2
Å−cos 5x
5− cos 3x
3
ã+
56
15. �
3
Page 41
1. NGUYÊN HÀM 41
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = cos 5x cosx thỏa mãn F(π
4
)= 5.
ĐS: F (x) =1
2
Åsin 6x
6+
sin 4x
4
ã+
61
12
Lời giải.
F (x) =
∫cos 5x cosx dx =
1
2
∫(cos 6x+ cos 4x) dx =
1
2
Åsin 6x
6+
sin 4x
4
ã+ C.
F(π
4
)= 5⇔ 1
2
Ñsin 6
π
46
+sinπ
4
é+ C = 5⇔ 1
2
Å−1
6+
0
4
ã+ C = 5⇔ C =
61
12.
Vậy F (x) =1
2
Åsin 6x
6+
sin 4x
4
ã+
61
12. �
4
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = cos 6x cos 2x thỏa mãn F(π
6
)= −2.
ĐS: F (x) =1
2
Åsin 8x
8+
sin 4x
4
ã+
√3− 64
32
Lời giải.
F (x) =
∫cos 6x cos 2x dx =
1
2
∫(cos 8x+ cos 4x) dx =
1
2
Åsin 8x
8+
sin 4x
4
ã+ C.
F(π
6
)= −2 ⇔ 1
2
Ñsin 8
π
68
+sin 4
π
64
é+ C = −2 ⇔ 1
2
Ü−√
3
28
+
√3
24
ê+ C = −2 ⇔ C =
√3− 64
32.
Vậy F (x) =1
2
Åsin 8x
8+
sin 4x
4
ã+
√3− 64
32. �
5
Page 42
42 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = cos 2x cos 8x thỏa mãn F(π
8
)= 2018.
ĐS: F (x) =1
2
Åsin 10x
10+
sin 6x
6
ã+ 2018−
√2
60
Lời giải.
F (x) =
∫cos 2x cos 8x dx
=1
2
∫(cos 10x+ cos(−6x)) dx
=1
2
∫(cos 10x+ cos 6x) dx
=1
2
Åsin 10x
10+
sin 6x
6
ã+ C
F(π
8
)= 2018
⇔ 1
2
Ñsin 10
π
810
+sin 6
π
86
é+ C = 2018
⇔ 1
2
Ösin
5π
410
+sin
3π
46
è+ C = 2018
⇔ 1
2
Ü−√
2
210
+
√2
26
ê+ C = 2018
⇔ C = 2018−√
2
60
Vậy F (x) =1
2
Åsin 10x
10+
sin 6x
6
ã+ 2018−
√2
60. �
6
Page 43
1. NGUYÊN HÀM 43
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = sin 7x sinx thỏa mãn F(π
3
)= −7.
ĐS: F (x) = −1
2
Åsin 8x
8− sin 6x
6
ã+
√3
32− 7
Lời giải.
F (x) =
∫sin 7x sinx dx = −1
2
∫(cos 8x− cos 6x) dx = −1
2
Åsin 8x
8− sin 6x
6
ã+ C.
F(π
3
)= −7 ⇔ −1
2
Ñsin 8
π
38−
sin 6π
36
é+ C = −7 ⇔ −1
2
Ü√3
28− 0
6
ê+ C = −7 ⇔ C =
√3
32− 7.
Vậy F (x) = −1
2
Åsin 8x
8− sin 6x
6
ã+
√3
32− 7. �
7
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = sinx sin 3x thỏa mãn F(π
4
)=
1
2.
ĐS: F (x) = −1
2
Åsin 4x
4− sin 2x
2
ã+
1
4
Lời giải.
F (x) =
∫sinx sin 3x dx
= −1
2
∫(cos 4x− cos(−2x)) dx
= −1
2
∫(cos 4x− cos 2x) dx
= −1
2
Åsin 4x
4− sin 2x
2
ã+ C
F(π
4
)=
1
2
⇔ −1
2
Ñsin 4
π
44−
sin 2π
42
é+ C =
1
2
⇔ −1
2
Ñsin π
4−
sinπ
22
é+ C =
1
2
⇔ −1
2
Å0
4− 1
2
ã+ C =
1
2
⇔ C =1
4
Vậy F (x) = −1
2
Åsin 4x
4− sin 2x
2
ã+
1
4. �
8
Page 44
44 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = sin 10x sin 5x thỏa mãn F(π
2
)= 9.
ĐS: F (x) = −1
2
Åsin 15x
15− sin 5x
5
ã+
133
15
Lời giải.
F (x) =
∫sin 10x sin 5x dx = −1
2
∫(cos 15x− cos 5x) dx = −1
2
Åsin 15x
15− sin 5x
5
ã+ C.
F(π
2
)= 9⇔ −1
2
Ñsin 15
π
215
−sin 5
π
25
é+ C = 9⇔ −1
2
Å−1
15− 1
5
ã+ C = 9⇔ C =
133
15.
Vậy F (x) = −1
2
Åsin 15x
15− sin 5x
5
ã+
133
15. �
9
BÀI 14. Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) thỏa mãn điều kiện F (x◦) = k.
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = e3x thỏa mãn F (0) = 1. ĐS: F (x) =1
3e3x +
2
3
Lời giải.
F (x) =
∫e3x dx =
1
3e3x + C.
F (0) = 1⇔ 1
3e0 + C = 1⇔ C =
2
3.
Vậy F (x) =1
3e3x +
2
3. �
1
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = e3x+1 thỏa mãn F (0) =e
3. Tính ln3 [3F (1)].
ĐS: ln3 [3F (1)] = 64
Lời giải.
F (x) =
∫e3x+1 dx =
1
3e3x+1 + C.
F (0) =e
3⇔ 1
3e+ C =
e
3⇔ C = 0.
⇒ F (x) =1
3e3x+1 ⇒ F (1) =
e4
3.
ln3 [3F (1)] = ln3
ï3e4
3
ò= 43 = 64. �
2
Page 45
1. NGUYÊN HÀM 45
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = (2 + e3x)2thỏa mãn F (0) =
3
2. Tính F
Å1
3
ã·
ĐS: F
Å1
3
ã=
3e2
2+ 12e
Lời giải.
F (x) =
∫ (2 + e3x
)2dx =
∫ (e6x + 4e3x + 4
)dx =
e6x
6+
4e3x
3+ 4x+ C.
F (0) =3
2⇒ e0
6+
4e0
3+ 0 + C =
3
2⇒ 1
6+
4
3+ C =
3
2⇒ C = 0.
⇒ F (x) =e6x
6+
4e3x
3+ 4x.
⇒ F
Å1
3
ã=e6
13
6+
4e313
3+ 4
1
3=e2
6+
4e
3+
4
3. �
3
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = e−x (2ex + 1) thỏa mãn F (0) = 1.ĐS: F (x) = 2x− e−x + 2
Lời giải.
F (x) =
∫e−x (2ex + 1) dx =
∫ (2 + e−x
)dx = 2x− e−x + C.
F (0) = 1⇒ 2 · 0− e0 + C = 1⇒ C = 2.
Vậy F (x) = 2x− e−x + 2 �
4
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = ex (3 + e−x) thỏa mãn F (ln 2) = 3ĐS: F (x) = 3ex + x− 4− ln 2
Lời giải.
F (x) =
∫ex(3 + e−x
)dx =
∫(3ex + 1) dx = 3ex + x+ C.
F (ln 2) = 3⇒ 3eln 2 + ln 2 + C = 2⇒ C = −4− ln 2.
Vậy F (x) = 3ex + x− 4− ln 2. �
5
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =√e4x−2 thỏa mãn F
Å1
2
ã= 1
ĐS: F (x) =e2x−1
2+
1
2
Lời giải.
F (x) =
∫ √e4x−2 dx =
∫e
4x−22 dx =
∫e2x−1 dx =
e2x−1
2+ C.
F
Å1
2
ã= 1⇒ e2
12−1
2+ C = 1⇒ C =
1
2.
Vậy F (x) =e2x−1
2+
1
2. �
6
Page 46
46 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = e3x−1 − 1
x2thỏa mãn F (1) = 2 +
e2
3· ĐS:
Lời giải.
F (x) =
∫e3x−1 − 1
x2dx =
e3x−1
3+
1
x+ C.
F (1) = 2 +e2
3⇒ e3·1−1
3+
1
1+ C = 2 +
e2
3⇒ C = 1.
Vậy F (x) =e3x−1
3+
1
x+ 1. �
7
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = 2017x thỏa mãn F (1) = ln−1 2017.
ĐS: F (x) =2017x
ln 2017− 2016
ln 2017
Lời giải.
F (x) =
∫2017x dx =
2017x
ln 2017+ C.
F (1) = ln−1 2017⇒ 20171
ln 2017+ C = ln−1 2017⇒ C =
−2016
ln 2017.
Vậy F (x) =2017x
ln 2017− 2016
ln 2017. �
8
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = 3x − 2x · 3x thỏa mãn F (0) = − 1
ln 6+ 2.
ĐS: F (x) =3x
ln 3− 6x
ln 6+ 2− 1
ln 3
Lời giải.
F (x) =
∫3x − 2x · 3x dx =
∫3x − 6x dx =
3x
ln 3− 6x
ln 6+ C.
F (0) = − 1
ln 6+ 2⇒ 30
ln 3− 60
ln 6+C = − 1
ln 6+ 2⇒ 1
ln 3− 1
ln 6+C = − 1
ln 6+ 2⇒ C = 2− 1
ln 3.
Vậy F (x) =3x
ln 3− 6x
ln 6+ 2− 1
ln 3. �
9
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = 9x − 3x2 thỏa mãn F (0) =1
ln 9+ 2.
ĐS: F (x) =9x
ln 9− x3 + 2
Lời giải.
F (x) =
∫9x − 3x2 dx =
9x
ln 9− x3 + C.
F (0) =1
ln 9+ 2⇒ 90
ln 9− 0 + C =
1
ln 9+ 2⇒ C = 2.
Vậy F (x) =9x
ln 9− x3 + 2. �
10
Page 47
1. NGUYÊN HÀM 47
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = 4x22x+3 thỏa mãn F (0) =2
ln 2. Tính A =
[ln 2 · F (1)]3
210· ĐS: A = 32
Lời giải.
F (x) =
∫4x22x+3 dx =
∫8 · 16x dx = 8
16x
ln 16+ C = 2
16x
ln 2+ C.
F (0) =2
ln 2⇒ 2
160
ln 2+ C =
2
ln 2⇒ C = 0.
⇒ F (x) = 216x
ln 2.
A =[ln 2 · F (1)]3
210=
ïln 2 · 2 161
ln 2
ò3210
= 32. �
11
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = 22x3x7x thỏa mãn F (1) =1
ln 84·
ĐS: F (x) =84x
ln 84− 83
ln 84
Lời giải.
F (x) =
∫22x3x7x dx =
∫84x dx =
84x
ln 84+ C.
F (1) =1
ln 84⇒ 841
ln 84+ C =
1
ln 84⇒ C = − 83
ln 84.
Vậy F (x) =84x
ln 84− 83
ln 84. �
12
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = 2x3−2x thỏa mãn F (1) =2
9·
ĐS: F (x) =
(29
)xln 2
9
+2
9
Ç1− 1
ln 29
åLời giải.
F (x) =
∫2x3−2x dx =
∫ Å2
9
ãxdx =
(29
)xln 2
9
+ C.
F (1) =2
9⇒(29
)1ln 2
9
+ C =2
9⇒ C =
2
9
Ç1− 1
ln 29
åVậy F (x) =
(29
)xln 2
9
+2
9
Ç1− 1
ln 29
å. �
13
BÀI 15. Tìm nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) (giả sử điều kiện được xác định)
Page 48
48 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
f(x) =2x+ 1
x− 1⇒ F (x) =
∫2x+ 1
x− 1dx = ĐS: F (x) = 2x+ 3 ln |x− 1|+ C
Lời giải.
F (x) =
∫2x+ 1
x− 1dx =
∫2 +
3
x− 1dx = 2x+ 3 ln |x− 1|+ C �
1
f(x) =3x+ 1
x− 2⇒ F (x) =
∫3x+ 1
x− 2dx = ĐS: F (x) = 3x+ 7 ln |x− 2|+ C
Lời giải.
F (x) =
∫3x+ 1
x− 2dx =
∫3 +
7
x− 2dx = 3x+ 7 ln |x− 2|+ C. �
2
f(x) =x+ 1
2x+ 3⇒ F (x) =
∫x+ 1
2x+ 3dx = ĐS: F (x) =
x
2− ln |2x+ 3|
2+ C
Lời giải.
F (x) =
∫x+ 1
2x+ 3dx =
∫1
2− 1
2 (2x+ 3)dx =
x
2− ln |2x+ 3|
2+ C. �
3
f(x) =x− 1
3x+ 1⇒ F (x) =
∫x− 1
3x+ 1dx = ĐS: F (x) =
x
3− 4 ln |3x+ 1|
3+ C
Lời giải.
F (x) =
∫x− 1
3x+ 1dx =
∫1
3− 4
3 (3x+ 1)dx =
x
3− 4 ln |3x+ 1|
3+ C. �
4
f(x) =x2 + x+ 1
x+ 1⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) =
x2
2+ ln |x+ 1|+ C
Lời giải.
F (x) =
∫x2 + x+ 1
x+ 1dx =
∫x+
1
x+ 1dx =
x2
2+ ln |x+ 1|+ C. �
5
f(x) =4x2 + 6x+ 1
2x+ 1⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) = x2 + 2x− ln |2x+ 1|+ C
Lời giải.
F (x) =
∫4x2 + 6x+ 1
2x+ 1dx =
∫2x+ 2− 1
2x+ 1dx = x2 + 2x− ln |2x+ 1|+ C. �
6
f(x) =x2 − x+ 2
2x+ 1⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) =
x2
4− 3x
4+
11 ln |2x+ 1|4
+ C
Lời giải.
F (x) =
∫x2 − x+ 2
2x+ 1dx =
∫x
2− 3
4+
11
4 (2x+ 1)dx =
x2
4− 3x
4+
11 ln |2x+ 1|4
+ C. �
7
Page 49
1. NGUYÊN HÀM 49
f(x) =4x3 + 4x2 − 1
2x+ 1⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) =
2x3
3+x2
2− x
2− ln |2x+ 1|
2+ C
Lời giải.
F (x) =
∫4x3 + 4x2 − 1
2x+ 1dx =
∫2x2 + x− 1
2− 1
2 (2x+ 1)dx =
2x3
3+x2
2− x
2− ln |2x+ 1|
2+C.
�
8
f(x) =x3 − 2x2 + 3x− 5
2x+ 3⇒ F (x) =
∫f(x) dx =
ĐS: F (x) =x3
6− 7x2
8+
33x
8− 139 ln |2x+ 3|
8+ C
Lời giải.
F (x) =
∫x3 − 2x2 + 3x− 5
2x+ 3dx =
∫x2
2− 7x
4+
33
8− 139
8 (2x+ 3)dx =
x3
6− 7x2
8+
33x
8−
139 ln |2x+ 3|8
+ C. �
9
BÀI 16. Tìm nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) (giả sử điều kiện được xác định)
f(x) =1
x2 − a2⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) =
ln
∣∣∣∣x− ax+ a
∣∣∣∣2a
+ C
Lời giải.
F (x) =
∫1
x2 − a2dx =
1
2a
∫ Å1
x− a− 1
x+ a
ãdx =
ln
∣∣∣∣x− ax+ a
∣∣∣∣2a
+ C. �
1
f(x) =1
x2 − 4⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) =
ln
∣∣∣∣x− 2
x+ 2
∣∣∣∣4
+ C
Lời giải.
F (x) =
∫1
x2 − 4dx =
ln
∣∣∣∣x− 2
x+ 2
∣∣∣∣4
+ C. �
2
f(x) =1
x(x+ 1)⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) = ln
∣∣∣∣ x
x− 1
∣∣∣∣+ C
Lời giải.
F (x) =
∫1
x(x+ 1)dx =
∫1
x− 1
x+ 1dx = ln
∣∣∣∣ x
x− 1
∣∣∣∣+ C �
3
Page 50
50 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
f(x) =3
x2 + 3x⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) = ln
∣∣∣∣ x
x+ 3
∣∣∣∣+ C
Lời giải.
F (x) =
∫3
x2 + 3xdx =
∫1
x− 1
x+ 3dx = ln
∣∣∣∣ x
x+ 3
∣∣∣∣+ C. �
4
f(x) =4
x2 − 4x⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) = ln
∣∣∣∣x− 4
x
∣∣∣∣+ C
Lời giải.
F (x) =
∫4
x2 − 4xdx =
∫1
x− 4− 1
xdx = ln
∣∣∣∣x− 4
x
∣∣∣∣+ C. �
5
f(x) =1
x2 − 6x+ 5⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) =
1
4ln
∣∣∣∣x− 5
x− 1
∣∣∣∣+ C
Lời giải.
F (x) =
∫1
x2 − 6x+ 5dx =
∫1
(x− 1)(x− 5)dx =
1
4
∫1
x− 5− 1
x− 1dx =
1
4ln
∣∣∣∣x− 5
x− 1
∣∣∣∣ + C.
�
6
f(x) =1
x2 + 4x− 5⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) =
1
6ln
∣∣∣∣x+ 5
x− 1
∣∣∣∣+ C
Lời giải.
F (x) =
∫1
x2 + 4x− 5dx =
∫1
(x+ 5)(x− 1)dx =
1
6
∫1
x− 1− 1
x+ 5dx =
1
6ln
∣∣∣∣x− 1
x+ 5
∣∣∣∣ + C.
�
7
f(x) =1
2x2 − x− 6⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) =
1
7ln
∣∣∣∣∣x− 2
x+ 32
∣∣∣∣∣+ C
Lời giải.
F (x) =
∫1
2x2 − x− 6dx =
∫1
2(x+ 32)(x− 2)
dx =1
2· 1
2 + 32
∫1
x− 2− 1
x+ 32
dx =1
7ln
∣∣∣∣∣x− 2
x+ 32
∣∣∣∣∣+C. �
8
f(x) =1
2x2 − 3x− 9⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) =
1
9ln
∣∣∣∣∣x− 3
x+ 32
∣∣∣∣∣+ C
Lời giải.
F (x) =
∫1
2x2 − 3x− 9dx =
∫1
2(x+ 32)(x− 3)
dx =1
2· 1
3 + 32
∫1
x− 3− 1
x+ 32
dx =1
9ln
∣∣∣∣∣x− 3
x+ 32
∣∣∣∣∣+C. . �
9
Page 51
1. NGUYÊN HÀM 51
f(x) =4x− 5
x2 − x− 2⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) = ln |x− 2|+ 3 ln |x+ 1|+ C
Lời giải.
Áp dụng công thức:mx+ n
(ax+ b)(cx+ d)=
1
ad− bc
ï−(mb− na)
ax+ b+md− nccx+ d
ò.
F (x) =
∫4x− 5
x2 − x− 2dx
=
∫4x− 5
(x− 2)(x+ 1)dx
=
∫1
1 + 2
ï−(4 · (−2)− (−5))
x− 2+
4 · 1− (−5)
x+ 1
òdx
=
∫1
3
ï3
x− 2+
9
x+ 1
òdx
=
∫ ï1
x− 2+
3
x+ 1
òdx
= ln |x− 2|+ 3 ln |x+ 1|+ C
�
10
f(x) =4x+ 11
x2 + 5x+ 6⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) = 3 ln |x+ 2|+ ln |x+ 3|+ C
Lời giải.
Áp dụng công thức:mx+ n
(ax+ b)(cx+ d)=
1
ad− bc
ï−(mb− na)
ax+ b+md− nccx+ d
ò.
F (x) =
∫4x+ 11
x2 + 5x+ 6dx
=
∫4x+ 11
(x+ 2)(x+ 3)dx
=
∫1
3− 2
ï−(4 · 2− (11 · 1))
x+ 2+
4 · 3− 11 · 1x+ 3
òdx
=
∫ ï3
x+ 2+
1
x+ 3
òdx
= 3 ln |x+ 2|+ ln |x+ 3|+ C
�
11
Page 52
52 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
f(x) =x+ 1
x2 − x− 6⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) =
4
5ln |x− 3|+ 1
5ln |x+ 2|+ C
Lời giải.
Áp dụng công thức:mx+ n
(ax+ b)(cx+ d)=
1
ad− bc
ï−(mb− na)
ax+ b+md− nccx+ d
ò.
F (x) =
∫x+ 1
x2 − x− 6dx =
∫x+ 1
(x− 3)(x+ 2)dx =
∫1
5
ï4
x− 3+
1
x+ 2
òdx =
4
5ln |x− 3| +
1
5ln |x+ 2|+ C. �
12
f(x) =5x− 3
x2 − 3x+ 2⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) =
Lời giải.
Áp dụng công thức:mx+ n
(ax+ b)(cx+ d)=
1
ad− bc
ï−(mb− na)
ax+ b+md− nccx+ d
ò.
F (x) =
∫5x− 3
x2 − 3x+ 2dx
=
∫5x− 3
(x− 2)(x− 1)dx
=
∫1
1
ï7
x− 2+−2
x− 1
òdx
=
∫ ï7
x− 2− 2
x− 1
òdx
= 7 ln |x− 2| − 2 ln |x− 1|+ C
�
13
f(x) =2x2 + 6x− 4
x(x2 − 4)⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) = ln |x| − ln |x+ 2|+ 2 ln |x− 2|+ C
Lời giải.
F (x) =
∫2x2 + 6x− 4
x(x2 − 4)dx =
∫ ï1
x− 1
x+ 2+
2
x− 2
òdx = ln |x| − ln |x+ 2| + 2 ln |x− 2| + C.
�
14
Page 53
1. NGUYÊN HÀM 53
f(x) =2x2 − 6x− 6
x3 − 6x2 + 11x− 6⇒ F (x) =
∫f(x) dx =
ĐS: F (x) = 10 ln |x− 2| − 3 ln |x− 3| − 5 ln |x− 1|+ C
Lời giải.
F (x) =
∫2x2 − 6x− 6
x3 − 6x2 + 11x− 6dx
=
∫ ï10
x− 2− 3
x− 3− 5
x− 5
òdx
= 10 ln |x− 2| − 3 ln |x− 3| − 5 ln |x− 1|+ C
�
15
f(x) =1
x2 − 6x+ 9⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) = − 1
x− 3+ C
Lời giải.
F (x) =
∫1
x2 − 6x+ 9dx =
∫1
(x− 3)2dx = − 1
x− 3+ C. �
16
f(x) =3x+ 2
4x2 − 4x+ 1⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) =
3
4ln |2x− 1| − 1
4(2x− 1)+ C
Lời giải.
F (x) =
∫3x+ 2
4x2 − 4x+ 1dx
=
∫ ñ 32(2x− 1) + 1
2
(2x− 1)2
ôdx
=
∫ ï3
2(2x− 1)+
1
2(2x− 1)2
òdx
=3
4ln |2x− 1| − 1
4(2x− 1)+ C
�
17
Page 54
54 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
f(x) =3x+ 1
(x+ 1)3⇒ F (x) =
∫f(x) dx = ĐS: F (x) = − 3
x+ 1+
1
(x+ 1)2+ C
Lời giải.
F (x) =
∫3x+ 1
(x+ 1)3dx
=
∫ ï3(x+ 1)− 2
(x+ 1)3
òdx
=
∫ ï3
(x+ 1)2− 2
(x+ 1)3
òdx
= − 3
x+ 1+
1
(x+ 1)2+ C
�
18
BÀI 17. Tìm nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) (giả sử điều kiện được xác định)
f(x) =2x− 1
(x− 1)3⇒ F (x) =
∫f(x) dx = . . . ĐS: F (x) = − 2
x− 1− 1
2(x− 1)2+ C
Lời giải.
F (x) =
∫2x− 1
(x− 1)3dx
=
∫ ï2(x− 1) + 1
(x− 1)3
òdx
=
∫ ï2
(x− 1)2+
1
(x− 1)3
òdx
= − 2
x− 1− 1
2(x− 1)2+ C.
�
1
f(x) =1
x2(x− 1)⇒ F (x) =
∫f(x) dx = . . . ĐS: F (x) = ln |x− 1| − ln |x|+ 1
x+ C
Lời giải.
F (x) =
∫1
x2(x− 1)dx
=
∫ ïx2 − (x2 − 1)
x2(x− 1)
òdx
=
∫ ï1
x− 1− x+ 1
x2
òdx
=
∫ ï1
x− 1− 1
x− 1
x2
òdx
= ln |x− 1| − ln |x|+ 1
x+ C.
�
2
Page 55
1. NGUYÊN HÀM 55
f(x) =2
(x− 1)(x+ 2)2⇒ F (x) =
∫f(x) dx =
ĐS: F (x) =2
9ln |x− 1| − 2
9ln |x+ 2|+ 2
3· 1
x+ 2+ C
Lời giải.
F (x) =
∫2
(x− 1)(x+ 2)2dx
=2
3
∫ ïx+ 2− (x− 1)
(x− 1)(x+ 2)2
òdx
=2
3
∫ ï1
(x− 1)(x+ 2)− 1
(x+ 2)2
òdx
=2
3
∫ ï1
3
Å1
x− 1− 1
x+ 2
ã− 1
(x+ 2)2
òdx
=2
9ln |x− 1| − 2
9ln |x+ 2|+ 2
3· 1
x+ 2+ C.
�
3
f(x) =3
x(x− 1)2⇒ F (x) =
∫f(x) dx = . . . ĐS: F (x) = − 3
x− 1− 3 ln |x− 1|+ 3 ln |x|+ C
Lời giải.
F (x) =
∫3
x(x− 1)2dx
=
∫ ï3x− 3(x− 1)
x(x− 1)2
òdx
=
∫ ï3
(x− 1)2− 3
x(x− 1)
òdx
=
∫ ï3
(x− 1)2− 3
x− 1+
3
x
òdx
= − 3
x− 1− 3 ln |x− 1|+ 3 ln |x|+ C.
�
4
Page 56
56 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
f(x) =4
(x2 − x)(x− 2)2⇒ F (x) =
∫f(x) dx = . . .
ĐS: F (x) = − ln |x|+ 4 ln |x− 1| − 3 ln |x− 2| − 2
x− 2+ C
Lời giải.
Ta có f(x) =4
(x2 − x)(x− 2)2=A
x+
B
x− 1+
D
x− 2+
E
(x− 2)2
⇒ A(x− 1)(x− 2)2 +Bx(x− 2)2 +Dx(x− 1)(x− 2) + Ex(x− 1) = 4⇒ (A+B +D)x3 + (−5A− 4B − 3D + E)x2 + (8A+ 4B + 2D − E)x− 4A = 4
⇒
A+B +D = 0
− 5A− 4B − 3D + E = 0
8A+ 4B + 2D − E = 0
− 4A = 4
⇔
A = −1
B = 4
D = −3
E = 2.
Khi đó
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫ ï−1
x+
4
x− 1− 3
x− 2+
2
(x− 2)2
òdx
= − ln |x|+ 4 ln |x− 1| − 3 ln |x− 2| − 2
x− 2+ C.
�
5
f(x) =x+ 1
x(x− 1)2⇒ F (x) =
∫f(x) dx = . . . ĐS: F (x) = ln |x| − ln |x− 1| − 2
x− 1+ C
Lời giải.
Ta có f(x) =x+ 1
x(x− 1)2=A
x+
B
x− 1+
D
(x− 1)2
⇒ A(x− 1)2 +Bx(x− 1) +Dx = x+ 1⇒ (A+B)x2 + (−2A−B +D)x+ A = x+ 1
⇒
A+B = 0
− 2A−B +D = 1
A = 1
⇔
A = 1
B = −1
D = 2.
Khi đó
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫ ï1
x− 1
x− 1+
2
(x− 1)2
òdx
= ln |x| − ln |x− 1| − 2
x− 1+ C.
�
6
Page 57
1. NGUYÊN HÀM 57
f(x) =x2 + 10x− 6
x3 − 2x2 − 7x− 4⇒ F (x) =
∫f(x) dx = . . . ĐS: 2 ln |x− 4| − ln |x+ 1| − 3
x+ 1+ C
Lời giải.
Ta có f(x) =x2 + 10x− 6
x3 − 2x2 − 7x− 4=
x2 + 10x− 6
(x− 4)(x+ 1)2=
A
x− 4+
B
x+ 1+
D
(x+ 1)2
⇒ A(x+ 1)2 +B(x− 4)(x+ 1) +D(x− 4) = x2 + 10x− 6⇒ (A+B)x2 + (2A− 3B +D)x+ A− 4B − 4D = x2 + 10x− 6
⇒
A+B = 1
2A− 3B +D = 10
A− 4B − 4D = −6
⇔
A = 2
B = −1
D = 3.
Khi đó
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫ ï2
x− 4− 1
x+ 1+
3
(x+ 1)2
òdx
= 2 ln |x− 4| − ln |x+ 1| − 3
x+ 1+ C.
�
7
f(x) =3x+ 6
x(x− 1)(x− 2)2⇒ F (x) =
∫f(x) dx = . . .
ĐS: −3
2ln |x|+ 9 ln |x− 1| − 15
2ln |x− 2| − 6
x− 2+ C
Lời giải.
Ta có f(x) =3x+ 6
x(x− 1)(x− 2)2=A
x+
B
x− 1+
D
(x− 2)+
E
(x− 2)2
⇒ A(x− 1)(x− 2)2 +Bx(x− 2)2 +Dx(x− 1)(x− 2) + Ex(x− 1) = 3x+ 6⇒ (A+B +D)x3 + (−5A− 4B − 3D + E)x2 + (8A+ 4B + 2D − E)x− 4A = 3x+ 6
⇒
A+B +D = 0
− 5A− 4B − 3D + E = 0
8A+ 4B + 2D − E = 3
− 4A = 6
⇔
A = −3
2B = 9
D = −15
2E = 6.
Khi đó
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫ ï− 3
2x+
9
x− 1− 15
2(x− 2)+
6
(x− 2)2
òdx
= −3
2ln |x|+ 9 ln |x− 1| − 15
2ln |x− 2| − 6
x− 2+ C.
�
8
BÀI 18. Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) thỏa mãn điều kiện F (x0) = k.
Page 58
58 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Tìm một nguyên hàm của hàm số F (x) của hàm số f(x) =x
x+ 1thỏa F (2) = 3− ln 3.
ĐS: F (x) = x− ln |x+ 1|+ 1
Lời giải.
Ta có
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫x
x+ 1dx
=
∫ Å1− 1
x+ 1
ãdx
= x− ln |x+ 1|+ C.
Ta lại có F (2) = 3− ln 3⇔ 2− ln 3 + C = 3− ln 3⇔ C = 1.Vậy F (x) = x− ln |x+ 1|+ 1. �
1
Tìm một nguyên hàm của hàm số F (x) của hàm số f(x) =x2
x− 1biết đồ thị hàm số y = F (x)
đi qua điểm M(2; 5). ĐS: F (x) =1
2x2 + x+ ln |x− 1|+ 1
Lời giải.
Ta có
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫x2
x− 1dx
=
∫ Åx+ 1 +
1
x− 1
ãdx
=1
2x2 + x+ ln |x− 1|+ C.
Ta lại có F (2) = 5⇔ 2 + 2 + ln 1 + C = 5⇔ C = 1.
Vậy F (x) =1
2x2 + x+ ln |x− 1|+ 1. �
2
Page 59
1. NGUYÊN HÀM 59
Tìm một nguyên hàm của hàm số F (x) của hàm số f(x) =x2
x+ 2biết F (−1) = 3.
ĐS: F (x) =1
2x2 − 2x+ 4 ln |x+ 2|+ 1
2
Lời giải.
Ta có
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫x2
x+ 2dx
=
∫ Åx− 2 +
4
x+ 2
ãdx
=1
2x2 − 2x+ 4 ln |x+ 2|+ C.
Ta lại có F (−1) = 3⇔ 1
2+ 2 + 4 ln 1 + C = 3⇔ C =
1
2.
Vậy F (x) =1
2x2 − 2x+ 4 ln |x+ 2|+ 1
2. �
3
Hàm số f(x) =x3
x2 + 2x+ 1có một nguyên hàm là F (x) thỏa F (−2) = 6. Tính F (0).
ĐS: F (0) = 2
Lời giải.
Ta có
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫x3
x2 + 2x+ 1dx
=
∫ ïx3 + 1
(x+ 1)2− 1
(x+ 1)2
òdx
=
∫ ïx2 − x+ 1
x+ 1− 1
(x+ 1)2
òdx
=
∫ ïx− 2 +
3
x+ 1− 1
(x+ 1)2
òdx
=1
2x2 − 2x+ 3 ln |x+ 1|+ 1
x+ 1+ C.
Ta lại có F (−2) = 6⇔ 2 + 4 + 3 ln 1− 1 + C = 6⇔ C = 1.
Do đó F (x) =1
2x2 − 2x+ 3 ln |x+ 1|+ 1
x+ 1+ 1.
Vậy F (0) = 2. �
4
Page 60
60 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Hàm số f(x) =x
(x+ 1)3có một nguyên hàm là F (x) thỏa F
Å−3
2
ã= 5. Tính F
Å−1
2
ã.
ĐS: F
Å−1
2
ã= 1
Lời giải.
Ta có
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫x
(x+ 1)3dx
=
∫x+ 1− 1
(x+ 1)3dx
=
∫ ï1
(x+ 1)2− 1
(x+ 1)3
òdx
= − 1
x+ 1+
1
2(x+ 1)2+ C.
Ta lại có F
Å−3
2
ã= 5⇔ 2 + 2 + C = 5⇔ C = 1.
Do đó F (x) = − 1
x+ 1+
1
2(x+ 1)2+ 1.
Vậy F
Å−1
2
ã= 1. �
5
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =3x+ 1
(x+ 1)3biết F (−2) = 5.
ĐS: F (x) = − 3
x+ 1+
1
(x+ 1)2+ 1
Lời giải.
Ta có
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫3x+ 1
(x+ 1)3dx
=
∫3(x+ 1)− 2
(x+ 1)3dx
=
∫ ï3
(x+ 1)2− 2
(x+ 1)3
òdx
= − 3
x+ 1+
1
(x+ 1)2+ C.
Ta lại có F (−2) = 5⇔ 3 + 1 + C = 5⇔ C = 1.
Vậy F (x) = − 3
x+ 1+
1
(x+ 1)2+ 1. �
6
Page 61
1. NGUYÊN HÀM 61
Hàm số f(x) =x
(2x+ 1)3có một nguyên hàm là F (x) thỏa F
Å−1
4
ã=
1
9. Tính F
Å−1
8
ã.
ĐS: F
Å−1
8
ã= 0
Lời giải.
Ta có
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫x
(2x+ 1)3dx
=1
2
∫2x+ 1− 1
(2x+ 1)3dx
=1
2
∫ ï1
(2x+ 1)2− 1
(2x+ 1)3
òdx
= −1
4· 1
2x+ 1+
1
8· 1
(2x+ 1)2+ C.
Ta lại có F
Å−1
4
ã=
1
9⇔ −1
2+
1
2+ C =
1
9⇔ C =
1
9.
Do đó F (x) = − 1
4(2x+ 1)+
1
8(2x+ 1)2+
1
9.
Vậy F
Å−1
8
ã= 0. �
7
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =x3
x− 1biết F (2) =
5
3.
ĐS: F (x) =1
3x3 +
1
2x2 + x+ ln |x− 1| − 5
Lời giải.
Ta có
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫x3
x− 1dx
=
∫x3 − 1 + 1
x− 1dx
=
∫ Åx2 + x+ 1 +
1
x− 1
ãdx
=1
3x3 +
1
2x2 + x+ ln |x− 1|+ C.
Ta lại có F (2) =5
3⇔ 8
3+ 2 + 2 + C =
5
3⇔ C = −5.
Vậy F (x) =1
3x3 +
1
2x2 + x+ ln |x− 1| − 5. �
8
Page 62
62 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =x3 − 1
x+ 1biết F (1) =
5
6.
ĐS: F (x) =1
3x3 − 1
2x2 + x− 2 ln |x+ 1|+ 2 ln 2
Lời giải.
Ta có
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫x3 − 1
x+ 1dx
=
∫x3 + 1− 2
x+ 1dx
=
∫ Åx2 − x+ 1− 2
x+ 1
ãdx
=1
3x3 − 1
2x2 + x− 2 ln |x+ 1|+ C.
Ta lại có F (1) =5
6⇔ 1
3− 1
2+ 1− 2 ln 2 + C =
5
6⇔ C = 2 ln 2.
Vậy F (x) =1
3x3 − 1
2x2 + x− 2 ln |x+ 1|+ 2 ln 2. �
9
Hàm số f(x) =x3
x+ 2có một nguyên hàm là F (x) thỏa F (−3) = 0. Tính F (−1).
ĐS: F (−1) =74
3
Lời giải.
Ta có
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫x3
x+ 2dx
=
∫x3 + 8− 8
x+ 2dx
=
∫ Åx2 − 2x+ 4− 8
x+ 2
ãdx
=1
3x3 − x2 + 4x− 8 ln |x+ 2|+ C.
Ta lại có F (−3) = 0⇔ −9− 9− 12 + C = 0⇔ C = 30.
Do đó F (x) =1
3x3 − x2 + 4x− 8 ln |x+ 2|+ 30.
Vậy F (−1) =74
3. �
10
Page 63
1. NGUYÊN HÀM 63
Biết f ′(x) =2x+ 3
x+ 1và f(2) = 6. Tính giá trị của ef(0). ĐS: ef(0) =
1
3e2
Lời giải.
Ta có
f(x) =
∫f ′(x) dx
=
∫2x+ 3
x+ 1dx
=
∫ Å2 +
1
x+ 1
ãdx
= 2x+ ln |x+ 1|+ C.
Ta lại có f(2) = 6⇔ 4 + ln 3 + C = 6⇔ C = 2− ln 3.Do đó f(x) = 2x+ ln |x+ 1|+ 2− ln 3.
Vậy ef(0) = e2−ln 3 =1
3e2. �
11
Gọi F (x) là một nguyên hàm của f(x) =x− 3
x2 + 2x− 3thỏa F (0) = 0. Tính F (−2).
ĐS: F (−2) = −2 ln 3
Lời giải.
Ta có f(x) =x− 3
x2 + 2x− 3=
A
x− 1+
B
x+ 3⇒ (A+B)x+ 3A−B = x− 3
⇒®A+B = 1
3A−B = −3⇔
A = −1
2
B =3
2.
Khi đó
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫x− 3
x2 + 2x− 3dx
=
∫ Å−1
2· 1
x− 1+
3
2· 1
x+ 3
ãdx
= −1
2ln |x− 1|+ 3
2ln |x+ 3|+ C.
Ta lại có F (0) = 0⇔ 3
2ln 3 + C = 0⇔ C = −3
2ln 3.
Do đó F (x) = −1
2ln |x− 1|+ 3
2ln |x+ 3| − 3
2ln 3.
Vậy F (−2) = −2 ln 3. �
12
Page 64
64 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Gọi F (x) là một nguyên hàm của f(x) =(x+ 1)2
x+ 2thỏa F (−1) =
1
2. Tính F (2).
ĐS: F (2) = 2 + ln 4
Lời giải.
Ta có
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫(x+ 1)2
x+ 2dx
=
∫x2 + 2x+ 1
x+ 2dx
=
∫ Åx+
1
x+ 2
ãdx
=1
2x2 + ln |x+ 2|+ C.
Ta lại có F (−1) =1
2⇔ 1
2+ C =
1
2⇔ C = 0.
Do đó F (x) =1
2x2 + ln |x+ 2|.
Vậy F (2) = 2 + ln 4. �
13
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =1
4x2 + 4x+ 1; biết rằng đồ thị hàm số y = F (x)
đi qua điểm M
Å−1;
1
2
ã. ĐS: F (x) = − 1
2(2x+ 1)
Lời giải.
Ta có
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫1
4x2 + 4x+ 1dx
=
∫1
(2x+ 1)2dx
= − 1
2(2x+ 1)+ C.
Ta lại có F (−1) =1
2⇔ 1
2+ C =
1
2⇔ C = 0.
Vậy F (x) = − 1
2(2x+ 1). �
14
Page 65
1. NGUYÊN HÀM 65
Hàm số f(x) =2x+ 9
x+ 3có một nguyên hàm là F (x) thỏa F (−2) = 0. Biết phương trình F (x) =
2x+ 4 có hai nghiệm x1, x2. Tính tổng1
2x1+
1
2x2. ĐS:
1
2x1+
1
2x2= 20
Lời giải.
Ta có
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫2x+ 9
x+ 3dx
=
∫ Å2 +
3
x+ 3
ãdx
= 2x+ 3 ln |x+ 3|+ C.
Ta lại có F (−2) = 0⇔ −4 + C = 0⇔ C = 4.
Khi đó phương trình F (x) = 2x+4⇔ 2x+3 ln |x+3|+4 = 2x+4⇔ |x+3| = 1⇔ñx+ 3 = 1
x+ 3 = −1⇔ñ
x = −2 (= x1)
x = −4 (= x2).Vậy
1
2x1+
1
2x2= 20. �
15
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =2x2 + 2x+ 3
2x+ 1, biết đồ thị của hàm số y = F (x)
cắt trục tung tại điểm có tung độ bằng9
8. ĐS: F (x) =
1
2x2 +
1
2x+
5
4ln |2x+ 1|
Lời giải.
Ta có
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫2x2 + 2x+ 3
2x+ 1dx
=
∫ Åx+
1
2+
5
2· 1
2x+ 1
ãdx
=1
2x2 +
1
2x+
5
4ln |2x+ 1|+ C.
Ta lại có F (0) =9
8⇔ C =
9
8.
Vậy F (x) =1
2x2 +
1
2x+
5
4ln |2x+ 1|. �
16
Page 66
66 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =1
x2 + 3xthỏa mãn F (1) = −5
3ln 2.
ĐS: F (x) =1
3ln |x| − 1
3ln |x+ 3| − ln 2
Lời giải.
Ta có
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫1
x2 + 3xdx
=1
3
∫ Å1
x− 1
x+ 3
ãdx
=1
3ln |x| − 1
3ln |x+ 3|+ C.
Ta lại có F (1) = −5
3ln 2⇔ −1
3ln 4 + C = −5
3ln 2⇔ C = − ln 2.
Vậy F (x) =1
3ln |x| − 1
3ln |x+ 3| − ln 2. �
17
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =1
x2 + x− 2; biết rằng đồ thị của hàm số y = F (x)
cắt trục tung tại điểm có tung độ bằng2
3ln 2. ĐS: F (x) =
1
3ln
∣∣∣∣x− 1
x+ 2
∣∣∣∣+ ln 2
Lời giải.
Ta có
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫1
x2 + x− 2dx
=1
3
∫ Å1
x− 1− 1
x+ 2
ãdx
=1
3ln |x− 1| − 1
3ln |x+ 2|+ C.
Ta lại có F (0) =2
3ln 2⇔ −1
3ln 2 + C =
2
3ln 2⇔ C = ln 2.
Vậy F (x) =1
3ln
∣∣∣∣x− 1
x+ 2
∣∣∣∣+ ln 2. �
18
Page 67
1. NGUYÊN HÀM 67
Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) =1
x2 − x− 6; biết F (−1) =
6
5ln 4.
ĐS: F (x) =1
5ln
∣∣∣∣x− 3
x+ 2
∣∣∣∣+ ln 4
Lời giải.
Ta có
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫1
x2 − x− 6dx
=1
5
∫ Å1
x− 3− 1
x+ 2
ãdx
=1
5ln |x− 3| − 1
5ln |x+ 2|+ C.
Ta lại có F (−1) =6
5ln 4⇔ 1
5ln 4 + C =
6
5ln 4⇔ C = ln 4.
Vậy F (x) =1
5ln
∣∣∣∣x− 3
x+ 2
∣∣∣∣+ ln 4. �
19
Hàm số f(x) =1
x2 − 3x+ 2có một nguyên hàm là F (x) thỏa F (3) = 0. Tính F
Å2
3
ã.
ĐS: F
Å2
3
ã= 3 ln 2
Lời giải.
Ta có
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫1
x2 − 3x+ 2dx
=
∫ Å1
x− 2− 1
x− 1
ãdx
= ln |x− 2| − ln |x− 1|+ C.
Ta lại có F (3) = 0⇔ − ln 2 + C = 0⇔ C = ln 2.
Do đó F (x) = ln
∣∣∣∣x− 2
x− 1
∣∣∣∣+ ln 2.
Vậy F
Å2
3
ã= ln
4
3− ln
1
3+ ln 2 = ln 8 = 3 ln 2. �
20
Page 68
68 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Hàm số f(x) =2x+ 3
2x2 − x− 1có một nguyên hàm là F (x) thỏa F (−1) =
11
3ln 2. Tìm eF (0).
ĐS: eF (0) = 4
Lời giải.
Ta có f(x) =2x+ 3
2x2 − x− 1=
A
2x+ 1+
B
x− 1
⇒ A(x−1)+B(2x+1) = 2x+3⇒ (A+2B)x−A+B = 2x+3⇒®A+ 2B = 2
− A+B = 3⇔
A = −4
3
B =5
3.
Khi đó
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫2x+ 3
2x2 − x− 1dx
=
∫ Å−4
3· 1
2x+ 1+
5
3· 1
x− 1
ãdx
= −2
3ln |2x+ 1|+ 5
3ln |x− 1|+ C.
Ta lại có F (−1) =11
3ln 2⇔ 5
3ln 2 + C =
11
3ln 2⇔ C = 2 ln 2.
Do đó F (x) = −2
3ln |2x+ 1|+ 5
3ln |x− 1|+ 2 ln 2.
Vậy eF (0) = e2 ln 2 = 4. �
21
Hàm số f(x) =4x+ 11
x2 + 5x+ 6có một nguyên hàm là F (x) thỏa F (−1) = ln 2. Tìm eF (−4).
ĐS: eF (−4) = 3 ln 2
Lời giải.
Ta có f(x) =4x+ 11
x2 + 5x+ 6=
A
x+ 2+
B
x+ 3
⇒ A(x+3)+B(x+2) = 4x+11⇒ (A+B)x+3A+2B = 4x+11⇒®A+B = 4
3A+ 2B = 11⇔®A = 3
B = 1.
Khi đó
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫4x+ 11
x2 + 5x+ 6dx
=
∫ Å3
x+ 2+
1
x+ 3
ãdx
= 3 ln |x+ 2|+ ln |x+ 3|+ C.
Ta lại có F (−1) = ln 2⇔ ln 2 + C = ln 2⇔ C = 0.Do đó F (x) = 3 ln |x+ 2|+ ln |x+ 3|.Vậy eF (−4) = 3 ln 2. �
22
Page 69
1. NGUYÊN HÀM 69
Hàm số f(x) =5x+ 3
x2 + 7x+ 12có một nguyên hàm là F (x) thỏa F (−2) = 18 ln 2. Tìm F (−5).
ĐS: F (−5) = −11 ln 2
Lời giải.
Ta có f(x) =5x+ 3
x2 + 7x+ 12=
A
x+ 3+
B
x+ 4
⇒ A(x+4)+B(x+3) = 5x+3⇒ (A+B)x+4A+3B = 5x+3⇒®A+B = 5
4A+ 3B = 3⇔®A = −12
B = 17.
Khi đó
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫5x+ 3
x2 + 7x+ 12dx
=
∫ Å− 12
x+ 3+
17
x+ 4
ãdx
= −12 ln |x+ 3|+ 17 ln |x+ 4|+ C.
Ta lại có F (−2) = 18 ln 2⇔ 17 ln 2 + C = 18 ln 2⇔ C = ln 2.Do đó F (x) = −12 ln |x+ 3|+ 17 ln |x+ 4|+ ln 2.Vậy F (−5) = −12 ln 2 + ln 2 = −11 ln 2. �
23
Page 70
70 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Hàm số f(x) =9x− 10
6x2 − 11x+ 3có một nguyên hàm là F (x) thỏa F (1) = ln 2. Gọi x1, x2 là hai
nghiệm của phương trình F (x) = ln |3x− 1|+ 1
2ln 3. Tính 3x1 + 3x2 . ĐS: 3x1 + 3x2 = 28
Lời giải.
Ta có f(x) =9x− 10
6x2 − 11x+ 3=
A
2x− 3+
B
3x− 1
⇒ A(3x−1) +B(2x−3) = 9x−10⇒ (3A+ 2B)x−A−3B = 9x−10⇒®
3A+ 2B = 9
− A− 3B = −10⇔®
A = 1
B = 3.
Khi đó
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫9x− 10
6x2 − 11x+ 3dx
=
∫ Å1
2x− 3+
3
3x− 1
ãdx
=1
2ln |2x− 3|+ ln |3x− 1|+ C.
Ta lại có F (1) = ln 2⇔ C = 0.
Do đó F (x) =1
2ln |2x− 3|+ ln |3x− 1|.
Phương trình F (x) = ln |3x − 1| + 1
2ln 3 ⇔ 1
2ln |2x − 3| + ln |3x − 1| = ln |3x − 1| + 1
2ln 3 ⇔
|2x− 3| = 3
⇔ñ
2x− 3 = 3
2x− 3 = −3⇔ñx = 3 (= x1)
x = 0 (= x2).
Vậy 3x1 + 3x2 = 28. �
24
Page 71
1. NGUYÊN HÀM 71
Hàm số f(x) =1
x2(x+ 1)có một nguyên hàm là F (x) thỏa F (1) = ln 2. Tính F (−2).
ĐS: F (−2) =3
2− ln 2
Lời giải.
Ta có f(x) =1
x2(x+ 1)=
A
x+ 1+B
x+D
x2
⇒ Ax2+Bx(x+1)+D(x+1) = 1⇒ (A+B)x2+(B+D)x+D = 1⇒
A+B = 0
B +D = 0
D = 1
⇔
A = 1
B = −1
D = 1.
Khi đó
F (x) =
∫f(x) dx
=
∫1
x2(x+ 1)dx
=
∫ Å1
x+ 1− 1
x+
1
x2
ãdx
= ln |x+ 1| − ln |x| − 1
x+ C.
Ta lại có F (1) = ln 2⇔ ln 2− 1 + C = ln 2⇔ C = 1.
Do đó F (x) = ln |x+ 1| − ln |x| − 1
x+ 1.
Vậy F (−2) = − ln 2 +1
2+ 1 =
3
2− ln 2. �
25
{ DẠNG 1.2. Tìm nguyên hàm bằng phương pháp đổi biến số
Định lí 1. Cho
∫f(u) du = F (u) + C và u = u(x) là hàm số có đạo hàm liên tục thì
∫f [u(x)]u
′(x) dx = F [u(x)] + C.
Một số dạng đổi biến thường gặp
1
I =
∫f(ax+ b)n · x dx
phương pháp−−−−−−−→ Đặt t = ax+ b⇒ dt = a dx.
I =
∫f
Åxn
axn+1 + 1
ãmdx
phương pháp−−−−−−−→ Đặt t = axn+1 + 1⇒ dt = a(n+ 1)xn dx, với m,n ∈ Z.
I =
∫f(ax2 + b)n · x dx
phương pháp−−−−−−−→ Đặt t = ax2 + b⇒ dt = 2ax dx.
2 I =
∫n
»f(x) · f ′(x) dx
phương pháp−−−−−−−→ Đặt t = n√f(x)⇒ tn = f(x)⇒ ntn−1 dt = f
′(x) dx.
3
I =
∫f(lnx) · 1
xdx
phương pháp−−−−−−−→ Đặt t = lnx⇒ dt =1
xdx.
I =
∫f(a+ b lnx) · 1
xdx
phương pháp−−−−−−−→ Đặt t = a+ b lnx⇒ dt =b
xdx.
Page 72
72 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
4
I =
∫f(ex) · ex dx
phương pháp−−−−−−−→ Đặt t = ex ⇒ dt = ex dx.
I =
∫f(a+ bex) · ex dx
phương pháp−−−−−−−→ Đặt t = a+ bex ⇒ dt = bex dx
5
I =
∫f(cosx) · sinx dx
phương pháp−−−−−−−→ Đặt t = cosx⇒ dt = − sinx dx.
I =
∫f(a+ b cosx) · sinx dx
phương pháp−−−−−−−→ Đặt t = a+ b cosx⇒ dt = −b sinx dx.
6
I =
∫f(sinx) · cosx dx
phương pháp−−−−−−−→ Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
I =
∫f(a+ b sinx) · cosx dx
phương pháp−−−−−−−→ Đặt t = a+ b sinx⇒ dt = b cosx dx.
7 I =
∫f(tanx) · dx
cos2 x
phương pháp−−−−−−−→ Đặt t = tanx⇒ dt =1
cos2 xdx = (1 + tan2 x) dx.
8 I =
∫f(cotx) · dx
sin2 x
phương pháp−−−−−−−→ Đặt t = cotx⇒ dt = − 1
sin2 xdx = −(1 + cot2 x) dx.
9 I =
∫f(sin2 x; cos2 x) · sin 2x dx
phương pháp−−−−−−−→ Đặt
ñt = sin2 x⇒ dt = sin 2x dx;
t = cos2 x⇒ dt = − sin 2x dx.
10 I =
∫f(sinx± cosx) · (sinx∓ cosx) dx
phương pháp−−−−−−−→ Đặt t = sin x± cosx⇒ dt = (cos x∓sinx) dx.
! Sau khi đổi biến và tính nguyên hàm xong, ta cần trả lại biến cũ ban đầu là x.
1. Bài tập áp dụngBÀI 1. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau
1 Tính I =
∫x(1− x)2018 dx. ĐS: I =
(1− x)2020
2020− (1− x)2019
2019+ C
Lời giải.
Đặt t = 1− x⇒ x = 1− t⇒ dx = − dt.Suy ra
I = −∫
(1− t)t2018 dt =
∫ (t2019 − t2018
)dt
=t2020
2020− t2019
2019+ C =
(1− x)2020
2020− (1− x)2019
2019+ C.
Vậy I =
∫x(1− x)2018 dx =
(1− x)2020
2020− (1− x)2019
2019+ C. �
2 Tính I =
∫x(1 + x)2017 dx. ĐS: I =
(1 + x)2019
2019− (1 + x)2018
2018+ C
Lời giải.
Page 73
1. NGUYÊN HÀM 73
Đặt t = 1 + x⇒ x = t− 1⇒ dx = dt.Suy ra
I =
∫(t− 1)t2017 dt =
∫ (t2018 − t2017
)dt
=t2019
2019− t2018
2018+ C =
(1 + x)2019
2019− (1 + x)2018
2018+ C.
Vậy I =
∫x(1 + x)2017 dx =
(1 + x)2019
2019− (1 + x)2018
2018+ C. �
3 Tính I =
∫x(x2 + 1)5 dx. ĐS: I =
(x2 + 1)6
12+ C
Lời giải.
Đặt t = x2 + 1⇒ dt = 2x dx⇒ x dx =1
2dt.
Suy ra
I =1
2
∫t5 dt =
1
2· t
6
6+ C =
(x2 + 1)6
12+ C.
Vậy I =
∫x(x2 + 1)5 dx =
(x2 + 1)6
12+ C. �
4 Tính I =
∫x2(x− 1)9 dx. ĐS: I =
(x− 1)12
12+ 2
(x− 1)11
11+
(x− 1)10
10+ C
Lời giải.
Đặt t = x− 1⇒ x = t+ 1⇒ dx = dt.Suy ra
I =
∫(t+ 1)2t9 dt =
∫ (t11 + 2t10 + t9
)dt
=t12
12+ 2
t11
11+t10
10+ C =
(x− 1)12
12+ 2
(x− 1)11
11+
(x− 1)10
10+ C.
Vậy I =
∫x2(x− 1)9 dx =
(x− 1)12
12+ 2
(x− 1)11
11+
(x− 1)10
10+ C. �
5 Tính I =
∫2[x(1− x2
)]5dx. ĐS: I = −(1− x2)6
6+
2 (1− x2)7
7− (1− x2)8
8+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫2[x(1− x2
)]5dx =
∫x4(1− x2
)5 · 2x dx.
Đặt t = 1− x2 ⇒ x2 = 1− t⇒ 2x dx = − dt.Suy ra
I = −∫
(1− t)2t5 dt =
∫ (−t5 + 2t6 − t7
)dt
= −t6
6+
2t7
7− t8
8+ C = −(1− x2)6
6+
2 (1− x2)7
7− (1− x2)8
8+ C.
Vậy I =
∫2[x(1− x2
)]5dx = −(1− x2)6
6+
2 (1− x2)7
7− (1− x2)8
8+ C. �
Page 74
74 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
6 Tính I =
∫x5(1− x3
)6dx. ĐS: I = −(1− x3)7
21+
(1− x3)8
24+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫x5(1− x3
)6dx =
∫x3(1− x3
)6 · x2 dx
Đặt t = 1− x3 ⇒ x3 = 1− t⇒ x2 dx = −1
3dt.
Suy ra
I = −1
3
∫(1− t)t6 dt = −1
3
∫ (t6 − t7
)dt
= − t7
21+t8
24+ C = −(1− x3)7
21+
(1− x3)8
24+ C.
Vậy I =
∫x5(1− x3
)6dx = −(1− x3)7
21+
(1− x3)8
24+ C. �
7 Tính I =
∫x3(2− 3x2
)8dx. ĐS: I = −(2− 3x2)
9
81+
(2− 3x2)10
180+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫x3(2− 3x2
)8dx =
∫x2(2− 3x2
)8 · x dx.
Đặt t = 2− 3x2 ⇒ x2 =2− t
3⇒ x dx = −1
6dt.
Suy ra
I = −1
6
∫ Å2− t
3
ãt8 dt = − 1
18
∫ (2t8 − t9
)dt
= − t9
81+t10
180+ C = −(2− 3x2)
9
81+
(2− 3x2)10
180+ C.
Vậy I =
∫x3(2− 3x2
)8dx = −(2− 3x2)
9
81+
(2− 3x2)10
180+ C. �
BÀI 2. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau
1 Tính I =
∫x dx
x2 + 2. ĐS: I =
1
2ln(x2 + 2) + C
Lời giải.
Đặt t = x2 + 2⇒ x2 = t− 2⇒ 2x dx = dt⇒ x dx =1
2dt.
Suy ra
I =
∫1
2· 1
tdt =
1
2ln |t|+ C
=1
2ln |x2 + 2|+ C =
1
2ln(x2 + 2) + C.
Vậy I =
∫x dx
x2 + 2=
1
2ln(x2 + 2) + C. �
2 Tính I =
∫x dx
(x+ 1)5. ĐS: I = − 1
3(x+ 1)3+
1
4(x+ 1)4+ C
Lời giải.
Page 75
1. NGUYÊN HÀM 75
Đặt t = x+ 1⇒ x = t− 1⇒ dx = dt.Suy ra
I =
∫t− 1
t5dt =
∫ Å1
t4− 1
t5
ãdt
=t−3
−3− t−4
−4+ C = − 1
3(x+ 1)3+
1
4(x+ 1)4+ C.
Vậy I =
∫x dx
(x+ 1)5= − 1
3(x+ 1)3+
1
4(x+ 1)4+ C. �
3 Tính I =
∫x3 dx
(1 + x2)3. ĐS: I = − 1
2 (1 + x2)+
1
4 (1 + x2)2+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫x3 dx
(1 + x2)3=
∫x2 · x dx
(1 + x2)3.
Đặt t = 1 + x2 ⇒ x2 = t− 1⇒ 2x dx = dt⇒ x dx =1
2dt.
Suy ra
I =1
2
∫t− 1
t3dt =
1
2
∫ Å1
t2− 1
t3
ãdt
=1
2
Åt−1
−1− t−2
−2
ã+ C = − 1
2 (1 + x2)+
1
4 (1 + x2)2+ C.
Vậy I =
∫x3 dx
(1 + x2)3= − 1
2 (1 + x2)+
1
4 (1 + x2)2+ C. �
4 Tính I =
∫4x3 dx
(x4 + 2)2. ĐS: I = − 1
x4 + 2+ C
Lời giải.
Đặt t = x4 + 2⇒ x4 = t− 2⇒ 4x3 dx = dt.Suy ra
I =
∫1
t2dt =
t−1
−1+ C = − 1
x4 + 2+ C.
Vậy =
∫4x3 dx
(x4 + 2)2= − 1
x4 + 2+ C. �
5 Tính I =
∫x5 dx
x2 + 1. ĐS: I =
(x2 + 1)2
4− (x2 + 1) +
1
2ln (x2 + 1) + C
Lời giải.
Ta có I =
∫x5 dx
x2 + 1=
∫x4 · x dx
x2 + 1.
Đặt t = x2 + 1⇒ x2 = t− 1⇒ 2x dx = dt⇒ x dx =1
2dt.
Suy ra
I =1
2
∫(t− 1)2
tdt =
1
2
∫ Åt− 2 +
1
t
ãdt
=1
2
Åt2
2− 2t+ ln |t|
ã+ C =
(x2 + 1)2
4−(x2 + 1
)+
1
2ln(x2 + 1
)+ C.
Page 76
76 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Vậy I =
∫x5 dx
x2 + 1=
(x2 + 1)2
4−(x2 + 1
)+
1
2ln(x2 + 1
)+ C. �
6 Tính I =
∫x4 dx
x10 − 4. ĐS: I =
1
20ln
∣∣∣∣x5 − 2
x5 + 2
∣∣∣∣+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫x4 dx
x10 − 4=
∫x4 dx
(x5 − 2) (x5 + 2).
Đặt t = x5 ⇒ x4 dx =1
5dt.
Suy ra
I =1
5
∫ ï1
(t− 2)(t+ 2)
òdt =
1
20
∫ Å1
t− 2− 1
t+ 2
ãdt
=1
20ln
∣∣∣∣t− 2
t+ 2
∣∣∣∣+ C =1
20ln
∣∣∣∣x5 − 2
x5 + 2
∣∣∣∣+ C.
Vậy I =
∫x4 dx
x10 − 4=
1
20ln
∣∣∣∣x5 − 2
x5 + 2
∣∣∣∣+ C. �
7 Tính I =
∫ Å1 +
1
x
ã3 dx
x2. ĐS: I = −1
4
Å1 +
1
x
ã4+ C
Lời giải.
Đặt t = 1 +1
x⇒ 1
x= t− 1⇒ dx
x2= − dt.
Suy ra
I = −∫t3 dt = −t
4
4+ C = −1
4
Å1 +
1
x
ã4+ C.
Vậy I =
∫ Å1 +
1
x
ã3 dx
x2= −1
4
Å1 +
1
x
ã4+ C. �
BÀI 3. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau
1 Tính I =
∫(x+ 1)2017
(2x+ 3)2019dx. ĐS: I =
1
2018·Åx+ 1
2x+ 3
ã2018+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫(x+ 1)2017
(2x+ 3)2019dx =
∫ Åx+ 1
2x+ 3
ã2017· 1
(2x+ 3)2dx.
Đặt t =x+ 1
2x+ 3⇒ dt =
1
(2x+ 3)2dx.
Suy ra
I =
∫t2017 dt =
t2018
2018+ C =
1
2018·Åx+ 1
2x+ 3
ã2018+ C.
Vậy I =
∫(x+ 1)2017
(2x+ 3)2019dx =
1
2018·Åx+ 1
2x+ 3
ã2018+ C. �
2 Tính I =
∫x5
(x+ 1)7dx. ĐS: I =
1
6·Å
x
x+ 1
ã6+ C
Lời giải.
Page 77
1. NGUYÊN HÀM 77
Ta có I =
∫x5
(x+ 1)7dx =
∫ Åx
x+ 1
ã5
· 1
(x+ 1)2dx.
Đặt t =x
x+ 1⇒ dt =
1
(x+ 1)2dx.
Suy ra
I =
∫t5 dt =
t6
6+ C =
1
6·Å
x
x+ 1
ã6+ C.
Vậy I =
∫x5
(x+ 1)7dx =
1
6·Å
x
x+ 1
ã6
+ C. �
3 Tính I =
∫(7x− 1)99
(2x+ 1)101dx. ĐS: I =
1
900·Å
7x− 1
2x+ 1
ã100+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫(7x− 1)99
(2x+ 1)101dx =
∫ Å7x− 1
2x+ 1
ã99· 1
(2x+ 1)2dx.
Đặt t =7x− 1
2x+ 1⇒ dt =
9
(2x+ 1)2dx⇒=
1
(2x+ 1)2dx =
1
9dt.
Suy ra
I =1
9
∫t99 dt =
1
9· t
100
100+ C =
1
900·Å
7x− 1
2x+ 1
ã100+ C.
Vậy I =
∫(7x− 1)99
(2x+ 1)101dx =
1
900·Å
7x− 1
2x+ 1
ã100+ C. �
4 Tính I =
∫x9 dx
(x2 + 1)6. ĐS: I =
1
10·Å
x2
x2 + 1
ã5+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫x9 dx
(x2 + 1)6=
∫ Åx2
x2 + 1
ã4· x
(x2 + 1)2dx.
Đặt t =x2
x2 + 1⇒ dt =
2x
(x2 + 1)2dx⇒ x
(x2 + 1)2dx =
1
2dt.
Suy ra
I =1
2
∫t4 dt =
1
2· t
5
5+ C =
1
10·Å
x2
x2 + 1
ã5+ C.
Vậy I =
∫x9 dx
(x2 + 1)6=
1
10·Å
x2
x2 + 1
ã5+ C. �
5 Tính I =
∫x2001 dx
(x2 + 1)1002. ĐS: I =
1
2002·Å
x2
x2 + 1
ã1001+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫x2001 dx
(x2 + 1)1002=
∫ Åx2
x2 + 1
ã1000· x
(x2 + 1)2dx.
Đặt t =x2
x2 + 1⇒ dt =
2x
(x2 + 1)2dx⇒ x
(x2 + 1)2dx =
1
2dt.
Suy ra
I =1
2
∫t1000 dt =
1
2· t
1001
1001+ C =
1
2002·Å
x2
x2 + 1
ã1001
+ C.
Page 78
78 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Vậy I =
∫x2001 dx
(x2 + 1)1002=
1
2002·Å
x2
x2 + 1
ã1001
+ C. �
BÀI 4. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau
1 Tính I =
∫(x+ 1) dx√x2 + 2x− 4
. ĐS: I =√x2 + 2x− 4 + C
Lời giải.
Đặt t =√x2 + 2x− 4⇒ t2 = x2 + 2x− 4
⇒ 2t dt = (2x+ 2) dx⇒ (x+ 1) dx = t dt.Suy ra
I =
∫t
tdt =
∫dt = t+ C =
√x2 + 2x− 4 + C.
Vậy I =
∫(x+ 1) dx√x2 + 2x− 4
=√x2 + 2x− 4 + C. �
2 Tính I =
∫(2x− 3) dx√x2 − 3x− 5
. ĐS: I = 2√x2 − 3x− 5 + C
Lời giải.
Đặt t =√x2 − 3x− 5⇒ t2 = x2 − 3x− 5
⇒ 2t dt = (2x− 3) dx⇒ (2x− 3) dx = 2t dt.Suy ra
I =
∫2t
tdt =
∫2 dt = 2t+ C = 2
√x2 − 3x− 5 + C.
Vậy I =
∫(2x− 3) dx√x2 − 3x− 5
= 2√x2 − 3x− 5 + C. �
3 Tính I =
∫x√
2017− x dx. ĐS: I =2(2017− x)2
√2017− x
5− 4034(2017− x)
√2017− x
3+ C
Lời giải.
Đặt t =√
2017− x⇒ x = 2017− t2 ⇒ dx = −2t dt.Suy ra
I =
∫(2017− t2) · t · (−2t) dt =
∫(2t4 − 4034t2) dt
=2t5
5− 4034t3
3+ C =
2(2017− x)2√
2017− x5
− 4034(2017− x)√
2017− x3
+ C.
Vậy I =
∫x√
2017− x dx =2(2017− x)2
√2017− x
5− 4034(2017− x)
√2017− x
3+ C. �
4 Tính I =
∫x√x2 + 3 dx. ĐS: I =
(x2 + 3)√x2 + 3
3+ C
Lời giải.
Đặt t =√x2 + 3⇒ t2 = x2 + 3⇒ 2t dt = 2x dx⇒ x dx = t dt.
Suy ra
I =
∫t2 dt =
t3
3+ C =
(x2 + 3)√x2 + 3
3+ C.
Vậy I =
∫x√x2 + 3 dx =
(x2 + 3)√x2 + 3
3+ C. �
Page 79
1. NGUYÊN HÀM 79
5 Tính I =
∫x√
2019− x2 dx. ĐS: I = −(2019− x2)√
2019− x23
+ C
Lời giải.
Đặt t =√
2019− x2 ⇒ t2 = 2019− x2 ⇒ 2t dt = −2x dx⇒ x dx = −t dt.Suy ra
I =
∫−t2 dt = −t
3
3+ C = −(2019− x2)
√2019− x2
3+ C.
Vậy I =
∫x√
2019− x2 dx = −(2019− x2)√
2019− x23
+ C. �
6 Tính I =
∫x
3√x2 − 2018 dx. ĐS: I =
3(x2 − 2018) 3√x2 − 2018
8+ C
Lời giải.
Đặt t = 3√x2 − 2018⇒ t3 = x2 − 2018⇒ 3t2 dt = 2x dx⇒ x dx =
3
2t2 dt.
Suy ra
I =3
2
∫t3 dt =
3
2· t
4
4+ C =
3(x2 − 2018) 3√x2 − 2018
8+ C.
Vậy I =
∫x
3√x2 − 2018 dx =
3(x2 − 2018) 3√x2 − 2018
8+ C. �
7 Tính I =
∫2x
3√x2 + 4
dx. ĐS: I =3
23
»(x2 + 4)2 + C
Lời giải.
Đặt t = 3√x2 + 4⇒ t3 = x2 + 4⇒ 3t2 dt = 2x dx.
Suy ra
I =
∫3t2
tdt =
∫3t dt =
3t2
2+ C =
3
23»
(x2 + 4)2 + C.
Vậy I =
∫2x
3√x2 + 4
dx =3
23»
(x2 + 4)2 + C. �
8 Tính I =
∫5x
3√
1− x2 dx. ĐS: I = −15
8(1− x2) 3
√1− x2 + C
Lời giải.
Đặt t = 3√
1− x2 ⇒ t3 = 1− x2 ⇒ 3t2 dt = −2x dx⇒ x dx = −3t2
2dt.
Suy ra
I = −3
2
∫5t3 dt = −15
2· t
4
4+ C = −15
8
(1− x2
)3√
1− x2 + C.
Vậy I =
∫5x
3√
1− x2 dx = −15
8
(1− x2
)3√
1− x2 + C. �
9 Tính I =
∫x2√1− x
dx. ĐS: I = −2√
1− x+4(1− x)
√1− x
3− 2(1− x)2
√1− x
5+ C
Lời giải.
Page 80
80 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Đặt t =√
1− x⇒ x = 1− t2 ⇒ dx = −2t dt.Suy ra
I =
∫(1− t2)2
t· (−2t) dt = −2
∫ (1− 2t2 + t4
)dt
= −2t+ 4 · t3
3− 2 · t
5
5+ C = −2
√1− x+
4(1− x)√
1− x3
− 2(1− x)2√
1− x5
+ C.
Vậy I =
∫x2√1− x
dx = −2√
1− x+4(1− x)
√1− x
3− 2(1− x)2
√1− x
5+ C. �
10 Tính I =
∫x3√
4− x2dx. ĐS: I =
(4− x2)√
4− x23
− 4√
4− x2 + C
Lời giải.
Ta có I =
∫x3√
4− x2dx =
∫x2√
4− x2· x dx
Đặt t =√
4− x2 ⇒ t2 = 4− x2 ⇒ x2 = 4− t2 ⇒ 2x dx = −2t dt⇒ x dx = −t dt.Suy ra
I =
∫4− t2
t· (−t) dt =
∫ (t2 − 4
)dt
=t3
3− 4t+ C =
(4− x2)√
4− x23
− 4√
4− x2 + C.
Vậy I =
∫x3√
4− x2dx =
(4− x2)√
4− x23
− 4√
4− x2 + C. �
11 Tính I =
∫dx
x√x2 + 4
. ĐS: I =1
4ln
∣∣∣∣∣√x2 + 4− 2√x2 + 4 + 2
∣∣∣∣∣+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫dx
x√x2 + 4
=
∫x dx
x2√x2 + 4
.
Đặt t =√x2 + 4⇒ t2 = x2 + 4⇒ x2 = t2 − 4⇒ 2x dx = 2t dt⇒ x dx = t dt.
Suy ra
I =
∫1
t2 − 4dt =
1
4
∫ Å1
t− 2− 1
t+ 2
ãdt
=1
4ln
∣∣∣∣t− 2
t+ 2
∣∣∣∣+ C =1
4ln
∣∣∣∣∣√x2 + 4− 2√x2 + 4 + 2
∣∣∣∣∣+ C.
Vậy I =
∫dx
x√x2 + 4
=1
4ln
∣∣∣∣∣√x2 + 4− 2√x2 + 4 + 2
∣∣∣∣∣+ C. �
12 Tính I =
∫dx
x√x2 + 9
. ĐS: I =1
6ln
∣∣∣∣∣√x2 + 9− 3√x2 + 9 + 3
∣∣∣∣∣+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫dx
x√x2 + 9
=
∫x dx
x2√x2 + 9
.
Đặt t =√x2 + 9⇒ t2 = x2 + 9⇒ x2 = t2 − 9⇒ 2x dx = 2t dt⇒ x dx = t dt.
Page 81
1. NGUYÊN HÀM 81
Suy ra
I =
∫1
t2 − 9dt =
1
6
∫ Å1
t− 3− 1
t+ 3
ãdt
=1
6ln
∣∣∣∣t− 3
t+ 3
∣∣∣∣+ C =1
6ln
∣∣∣∣∣√x2 + 9− 3√x2 + 9 + 3
∣∣∣∣∣+ C.
Vậy I =
∫dx
x√x2 + 9
=1
6ln
∣∣∣∣∣√x2 + 9− 3√x2 + 9 + 3
∣∣∣∣∣+ C. �
13 Tính I =
∫x5
3»
(1− 2x2)2 dx.
ĐS: I = − 3
80(1− 2x2) 3
»(1− 2x2)2 +
3
64(1− 2x2)
2 3
»(1− 2x2)2 − 3
176(1− 2x2)
3 3
»(1− 2x2)2 + C
Lời giải.
Ta có I =
∫x5
3»
(1− 2x2)2 dx =
∫x4
3»
(1− 2x2)2 · x dx.
Đặt t = 3√
1− 2x2 ⇒ t3 = 1− 2x2 ⇒ x2 =1− t3
2⇒ x dx = −3t2
4dt.
Suy ra
I =
∫ Å1− t3
2
ã2
· t2 ·Å−3t2
4
ãdt = − 3
16
∫ (t4 − 2t7 + t10
)dt
= − 3
16
Åt5
5− 2t8
8+t11
11
ã+ C
= − 3
80
(1− 2x2
)3»
(1− 2x2)2 +3
64
(1− 2x2
)2 3»
(1− 2x2)2 − 3
176
(1− 2x2
)3 3»
(1− 2x2)2 + C.
Vậy I = − 3
80(1− 2x2) 3
»(1− 2x2)2+
3
64(1− 2x2)
2 3
»(1− 2x2)2− 3
176(1− 2x2)
3 3
»(1− 2x2)2+C.
�
14 Tính I =
∫2x3 − 3x2 + x√x2 − x+ 1
dx. ĐS: I =2 (x2 − x+ 1)
√x2 − x+ 1
3− 2√x2 − x+ 1 + C
Lời giải.
Ta có I =
∫2x3 − 3x2 + x√x2 − x+ 1
dx =
∫(2x− 1)(x2 − x)√
x2 − x+ 1dx =
∫(x2 − x)√x2 − x+ 1
· (2x− 1) dx.
Đặt t =√x2 − x+ 1⇒ t2 = x2 − x+ 1⇒ x2 − x = t2 − 1⇒ (2x− 1) dx = 2t dt.
Suy ra
I =
∫t2 − 1
t· 2t dt =
∫ (2t2 − 2
)dt
=2t3
3− 2t+ C =
2 (x2 − x+ 1)√x2 − x+ 1
3− 2√x2 − x+ 1 + C.
Vậy I =
∫2x3 − 3x2 + x√x2 − x+ 1
dx =2 (x2 − x+ 1)
√x2 − x+ 1
3− 2√x2 − x+ 1 + C. �
BÀI 5. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau
1 Tính I =
∫lnx dx
x√
1 + ln x. ĐS: I =
2 (1 + lnx)√
1 + ln x
3− 2√
1 + ln x+ C
Page 82
82 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Lời giải.
Đặt t =√
1 + ln x⇒ t2 = 1 + lnx⇒ lnx = t2 − 1⇒ dx
x= 2t dt.
Suy ra
I =
∫t2 − 1
t· 2t dt =
∫ (2t2 − 2
)dt
=2t3
3− 2t+ C =
2 (1 + lnx)√
1 + ln x
3− 2√
1 + ln x+ C.
Vậy I =
∫lnx dx
x√
1 + ln x=
2 (1 + lnx)√
1 + ln x
3− 2√
1 + ln x+ C. �
2 Tính I =
∫lnx√
1 + 3 lnx
xdx.
ĐS: I =2 (1 + 3 lnx)2
√1 + 3 lnx
45− 2 (1 + 3 lnx)
√1 + 3 lnx
27+ C
Lời giải.
Đặt t =√
1 + 3 lnx⇒ t2 = 1 + 3 lnx⇒ lnx =t2 − 1
3⇒ dx
x=
2t
3dt.
Suy ra
I =
∫(t2 − 1) t
3· 2t
3dt =
2
9
∫ (t4 − t2
)dt
=2
9
Åt5
5− t3
3
ã+ C =
2 (1 + 3 lnx)2√
1 + 3 lnx
45− 2 (1 + 3 lnx)
√1 + 3 lnx
27+ C.
Vậy I =
∫lnx√
1 + 3 lnx
xdx =
2 (1 + 3 lnx)2√
1 + 3 lnx
45− 2 (1 + 3 lnx)
√1 + 3 lnx
27+ C. �
3 Tính I =
∫dx
x 3√
1 + ln x. ĐS: I =
3 3
»(1 + ln x)2
2+ C
Lời giải.
Đặt t = 3√
1 + ln x⇒ t3 = 1 + lnx⇒ lnx = t3 − 1⇒ dx
x= 3t2 dt.
Suy ra
I =
∫1
t· 3t2 dt =
∫3t dt
=3t2
2+ C =
3 3
»(1 + lnx)2
2+ C.
Vậy I =
∫dx
x 3√
1 + ln x=
3 3
»(1 + ln x)2
2+ C. �
4 Tính I =
∫ln2 x dx
x√
1 + ln x.
ĐS: I =2 (1 + lnx)2
√1 + ln x
5− 4 (1 + lnx)
√1 + ln x
3+ 2√
1 + ln x+ C
Lời giải.
Page 83
1. NGUYÊN HÀM 83
Đặt t =√
1 + ln x⇒ t2 = 1 + lnx⇒ lnx = t2 − 1⇒ dx
x= 2t dt.
Suy ra
I =
∫(t2 − 1)
2
t· 2t dt =
∫ (2t4 − 4t2 + 2
)dt
=2t5
5− 4t3
3+ 2t+ C =
2 (1 + lnx)2√
1 + ln x
5− 4 (1 + lnx)
√1 + ln x
3+ 2√
1 + ln x+ C.
Vậy I =
∫ln2 x dx
x√
1 + ln x=
2 (1 + lnx)2√
1 + ln x
5− 4 (1 + lnx)
√1 + ln x
3+ 2√
1 + ln x+ C. �
5 I =
∫ex√
5− ex dx.
ĐS:−2
3
(√5− ex
)3+ C
Lời giải.
Đặt t =√
5− ex ⇒ t2 = 5− ex ⇒ −2t dt = ex dx.
Suy ra I =
∫t · (−2t) dt = −2
∫t2 dt =
−2
3t3 + C =
−2
3
Ä√5− ex
ä3+ C. �
6 I =
∫dx√
ex + 3.
ĐS:1√3
(ln∣∣∣√ex + 3−
√3∣∣∣− ln
∣∣∣√ex + 3 +√
3∣∣∣)+ C
Lời giải.
Đặt t =√
ex + 3⇒ t2 = ex + 3⇒ ex = t2 − 3⇒ dx =2t
t2 − 3dt.
Suy ra
I =
∫1
t· 2t
t2 − 3dt = 2
∫1
t2 − 3dt =
2
2√
3
∫ Å1
t−√
3− 1
t+√
3
ãdt
=1√3
(ln∣∣∣t−√3
∣∣∣− ln∣∣∣t+√
3∣∣∣)+ C
=1√3
(ln∣∣∣√ex + 3−
√3∣∣∣− ln
∣∣∣√ex + 3 +√
3∣∣∣)+ C.
�
7 I =
∫cosx
√3 sinx+ 2 dx.
ĐS:2
9
(√3 sinx+ 2
)3+ C
Lời giải.
Đặt t =√
3 sinx+ 2⇒ t2 = 3 sin x+ 2⇒ 2
3t dt = cosx dx.
Suy ra I =
∫t · 2
3t dt =
2
3
∫t2 dt =
2
9t3 + C =
2
9
Ä√3 sinx+ 2
ä3+ C. �
8 I =
∫sinx√
2018 + cosx dx.
ĐS:−2
3
(√2018 + cosx
)3+ C
Page 84
84 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Lời giải.
Đặt t =√
2018 + cos x⇒ t2 = 2018 + cosx⇒ −2t dt = sinx dx.
Suy ra I =
∫t · (−2t) dt = −2
∫t2 dt =
−2
3t3 + C =
−2
3
Ä√2018 + cos x
ä3+ C. �
9 I =
∫1
x lnx√
6 + 3 ln2 xdx.
ĐS:1
2√
6
(ln∣∣∣√6 + 3 ln2 x−
√6∣∣∣− ln
∣∣∣√6 + 3 ln2 x+√
6∣∣∣)+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫lnx
x ln2 x√
6 + 3 ln2 xdx.
Đặt t =√
6 + 3 ln2 x⇒ t2 = 6 + 3 ln2 x⇒ 1
3t dt =
1
xlnx dx.
Suy ra
I =
∫1
t2 − 6
3· t· 1
3t dt =
∫1
t2 − 6dt =
1
2√
6
∫ Å1
t−√
6− 1
t+√
6
ãdt
=1
2√
6
(ln∣∣∣t−√6
∣∣∣− ln∣∣∣t+√
6∣∣∣)+ C
=1
2√
6
(ln∣∣∣√6 + 3 ln2 x−
√6∣∣∣− ln
∣∣∣√6 + 3 ln2 x+√
6∣∣∣)+ C.
�
10 I =
∫x
x+√x2 − 1
dx.
ĐS:1
3x3 − 1
3
(√x2 − 1
)3+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫ Äx−√x2 − 1
ä· x dx =
∫x2 dx−
∫x√x2 − 1 dx = I1 − I2.
I1 =
∫x2 dx =
1
3x3 + C1.
I2 =
∫x√x2 − 1 dx.
Đặt t =√x2 − 1⇒ t2 = x2 − 1⇒ t dt = x dx.
Suy ra I2 =
∫t · t dt =
∫t2 dt =
1
3t3 + C2 =
1
3
Ä√x2 − 1
ä3+ C2.
Vậy I =1
3x3 − 1
3
(√x2 − 1
)3+ C. �
11 I =
∫x3√
x4 + 1− x2dx.
ĐS:1
6x6 +
1
6
Ä√x4 + 1
ä3+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫ Ä√x4 + 1 + x2
ä· x3 dx =
∫x3√x4 + 1 dx+
∫x5 dx = I1 + I2.
I2 =
∫x5 dx =
1
6x6 + C1.
Page 85
1. NGUYÊN HÀM 85
I1 =
∫x3√x4 + 1 dx.
Đặt t =√x4 + 1⇒ t2 = x4 + 1⇒ 1
2t dt = x3 dx.
Suy ra I1 =
∫t· 1
2t dt =
1
2
∫t2 dt =
1
6t3+C2 =
1
6
Ä√x4 + 1
ä3+C2. Vậy I =
1
6x6+
1
6
Ä√x4 + 1
ä3+
C. �
12 I =
∫3x√
x2 + 2 +√x2 − 1
dx.
ĐS:
Ä√x2 + 2
ä33
+
(√x2 − 1
)33
+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫xÄ√
x2 + 2−√x2 − 1
ädx =
∫x√x2 + 2 dx−
∫x√x2 − 1 dx = I1 − I2.
I1 =
∫ √x2 + 2 dx.
Đặt a =√x2 + 2⇒ a2 = x2 + 2⇒ a da = x dx.
Suy ra I1 =
∫a2 da =
a3
3+ C1 =
Ä√x2 + 2
ä33
+ C1.
I2 =
∫x√x2 − 1 dx.
Đặt b =√x2 − 1⇒ b2 = x2 − 1⇒ b db = x dx.
Suy ra I2 =
∫b2 db =
b3
3+ C2 =
(√x2 − 1
)33
+ C2.
Vậy I =
Ä√x2 + 2
ä33
+
(√x2 − 1
)33
+ C. �
BÀI 6. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau (loại 3)
1 I =
∫lnx
xdx.
ĐS:ln2 x
2+ C
Lời giải.
Đặt t = lnx⇒ dt =1
xdx. Suy ra I =
∫t dt =
t2
2+ C =
ln2 x
2+ C. �
2 I =
∫ln2 x
xdx.
ĐS:ln3 x
3+ C
Lời giải.
Đặt t = lnx⇒ dt =1
xdx. Suy ra I =
∫t2 dt =
t3
3+ C =
ln3 x
3+ C. �
3 I =
∫1 + ln x
xdx.
ĐS:(1 + ln x)2
2+ C
Page 86
86 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Lời giải.
Đặt t = 1 + lnx⇒ dt =1
xdx. Suy ra I =
∫t dt =
t2
2+ C =
(1 + ln x)2
2+ C. �
4 I =
∫1 + ln4 x
xdx.
ĐS: lnx+ln5 x
5+ C
Lời giải.
Đặt t = lnx⇒ dt =1
xdx. Suy ra I =
∫(1 + t4) dt = t+
t5
5+ C = lnx+
ln5 x
5+ C. �
5 I =
∫3 lnx+ 1
x lnxdx.
ĐS: ln |x|+ ln |x lnx|+ C
Lời giải.
Đặt t = x lnx⇒ dt = (lnx+ 1) dx.Suy ra
I =
∫3 lnx+ 1
x lnxdx =
∫2 lnx+ lnx+ 1
x lnxdx =
∫2
xdx+
∫lnx+ 1
x lnxdx = ln |x|+
∫dt
t
= ln |x|+ ln |t|+ C
= ln |x|+ ln |x lnx|+ C.
�
6 I =
∫lnx
x(2 + ln x)2dx.
ĐS: ln |2 + ln x|+ 2 · 1
2 + ln x+ C
Lời giải.
Đặt t = 2 + lnx⇒ dt =1
xdx.
Suy ra I =
∫lnx
x(2 + ln x)2dx =
∫t− 2
t2dt =
∫1
tdt−
∫2
t2dt = ln |t|+ 2
1
t+C = ln |2 + ln x|+
2 · 1
2 + ln x+ C. �
7 I =
∫ √4 + ln x
xdx.
ĐS:2(√
4 + ln x)3
3+ C
Lời giải.
Đặt t =√
4 + ln x⇒ t2 = 4 + lnx⇒ 2t dt =1
xdx.
Suy ra I =
∫ √4 + ln x
xdx =
∫2t2 dt = 2
∫t2 dt =
2t3
3+ C =
2(√
4 + ln x)3
3+ C. �
8 I =
∫ √1 + 3 lnx
xdx.
Page 87
1. NGUYÊN HÀM 87
ĐS:2
9
(√1 + 3 lnx
)3+ C
Lời giải.
Đặt t =√
1 + 3 lnx⇒ t2 = 1 + 3 lnx⇒ 2t dt =3
xdx.
Suy ra I =
∫ √1 + 3 lnx
xdx =
∫2
3t2 dt =
2
3· t
3
3+ C =
2
9
Ä√1 + 3 lnx
ä3+ C. �
9 I =
∫lnx
x√
1 + ln xdx.
ĐS:2
3
(√1 + ln x
)3+ 2√
1 + ln x+ C
Lời giải.
Đặt t =√
1 + ln x⇒ t2 = 1 + lnx⇒ 2t dt =1
xdx.
Suy ra I =
∫lnx
x√
1 + ln xdx = 2
∫t(t2 − 1)
tdt = 2
∫(t2−1) dt = 2·t
3
3−2t+C =
2
3
Ä√1 + ln x
ä3+
2√
1 + ln x+ C. �
BÀI 7. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau (loại 4)
1 I =
∫ex dx
ex − 1.
ĐS: ln |ex − 1|+ C
Lời giải.
Đặt t = ex − 1⇒ dt = ex dx.
Suy ra I =
∫ex dx
ex − 1=
∫1
tdt = ln |t|+ C = ln |ex − 1|+ C. �
2 I =
∫dx
ex + 3.
ĐS:1
3(ln |ex| − ln |ex + 3|) + C
Lời giải.
Đặt t = ex + 3⇒ dt = ex dx.Suy ra
I =
∫dx
ex + 3=
∫ex dx
ex(ex + 3)=
∫1
(t− 3)tdt =
∫ Å1
3(t− 3)− 1
3t
ãdt =
1
3ln |t− 3| − 1
3ln |t|+ C
=1
3(ln |ex| − ln |ex + 3|) + C.
�
3 I =
∫dx
ex + 4.
ĐS:1
4(ln |ex| − ln |ex + 4|) + C
Lời giải.
Page 88
88 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Đặt t = ex + 4⇒ dt = ex dx.Suy ra
I =
∫dx
ex + 4=
∫ex dx
ex(ex + 4)=
∫1
(t− 4)tdt =
∫ Å1
4(t− 4)− 1
4t
ãdt =
1
4ln |t− 4| − 1
4ln |t|+ C
=1
4(ln |ex| − ln |ex + 4|) + C.
�
4 I =
∫dx
ex + e−x.
ĐS: arctan ex + C
Lời giải.
Đặt t = ex ⇒ dt = ex dx. Suy ra I =
∫dx
ex + e−x=
∫ex dx
e2x + 1=
∫1
t2 + 1dt
Đặt t = tanu⇒ dt =1
cos2 udu.
Vậy I =
∫1
tan2 u+ 1· 1
cos2 udu =
∫du = u+ C = arctan t+ C = arctan ex + C. �
5 I =
∫ex dx
ex + e−x.
ĐS:1
2ln |e2x + 1|+ C
Lời giải.
Đặt t = e2x + 1⇒ dt = 2e2x dx.
Suy ra I =
∫ex dx
ex + e−x=
∫e2x dx
e2x + 1=
1
2
∫1
tdt =
1
2ln |t|+ C =
1
2ln |e2x + 1|+ C. �
6 I =
∫dx
ex + 2e−x − 3.
ĐS: ln |ex − 2| − ln |ex − 1|+ C
Lời giải.
Đặt t = ex ⇒ dt = ex dx.Ta có
I =
∫dx
ex + 2e−x − 3=
∫ex dx
e2x + 2− 3ex=
∫1
t2 − 3t+ 2dt =
∫1
(t− 2)(t− 1)dt =
∫1
t− 2− 1
t− 1dt
= ln |t− 2| − ln |t− 1|+ C
= ln |ex − 2| − ln |ex − 1|+ C.
�
7 I =
∫dx
ex − 4 · e−x.
ĐS:1
4(ln |ex − 2| − ln |ex + 2|) + C
Lời giải.
Ta có I =
∫ex
e2x − 4dx.
Đặt t = ex ⇒ dt = ex dx.
Suy ra I =
∫dt
t2 − 4=
1
4
∫ Å1
t− 2− 1
t+ 2
ã=
1
4(ln |t− 2| − ln |t+ 2|)+C =
1
4(ln |ex − 2| − ln |ex + 2|)+
C. �
Page 89
1. NGUYÊN HÀM 89
8 I =
∫(1 + ex)3
exdx.
ĐS:−1
ex+ 3x+ 3ex +
1
2e2x + C
Lời giải.
Ta có I =
∫1 + 3ex + 3e2x + e3x
exdx =
∫ Å1
ex+ 3 + 3ex + e2x
ãdx =
−1
ex+ 3x+ 3ex +
1
2e2x +C.
�
9 I =
∫e2x + 3ex
e2x + 3ex + 2dx.
ĐS: 2 ln |ex + 1| − ln |ex + 2|+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫ex (ex + 3)
e2x + 3ex + 2dx.
Đặt t = ex ⇒ dt = ex dx.
Suy ra I =
∫t+ 3
t2 + 3t+ 2dt =
∫ Å2
t+ 1− 1
t+ 2
ãdt = 2 ln |t+ 1|− ln |t+ 2|+C = 2 ln |ex + 1|−
ln |ex + 2|+ C.
�
10 I =
∫ex
(1 + ex)2dx.
ĐS:−1
ex + 1+ C
Lời giải.
Đặt t = ex + 1⇒ dt = ex dx.
Ta có I =
∫dt
t2=−1
t+ C =
−1
ex + 1+ C. �
11 I =
∫2ex − 1
ex + 1dx.
ĐS: 2 ln ex + 1− 1
2ln(ex)− 1
2ln(ex + 2) + C
Lời giải.
Đặt t = ex + 1⇒ ex = t− 1⇒ dx =dt
t− 1.
Suy ra
I =
∫2(t− 1)− 1
t· dt
t− 1=
∫ Å2
t− 1
t(t− 1)
ãdt = 2 ln t−
∫ Å1
t− 1− 1
t
ã= 2 ln t− ln(t− 1)− ln(t) + C
= 2 ln(ex + 1)− ln(ex)− ln(ex + 1) + C.
�
12 I =
∫e2x√ex + 1
dx.
ĐS:2(√
ex + 1)2
3+√
ex + 1 + C
Lời giải.
Page 90
90 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Đặt t =√
ex − 1⇒ t2 = ex − 1⇒ ex = t2 + 1⇒ ex dx = 2t dt.
Suy ra I =
∫(t2 + 1)2t
tdt = 2
∫(t2 + 1) dt =
2t3
3+ 2t+ C =
2(√
ex + 1)3
3+ 2√
ex + 1 + C �
13 I =
∫e2x dx√3 + ex
.
ĐS:2ex
3
√3 + ex − 6
√3 + ex + C
Lời giải.
Đặt t =√
3 + ex ⇒ dt =ex
2√
3 + exdx.
Suy ra I =
∫2(t2 − 3) dt =
2t3
3− 6t + C =
2
3(3 + ex)
√3 + ex − 6
√3 + ex + C =
2ex
3
√3 + ex −
6√
3 + ex + C. �
14 I =
∫dx√
ex + 1.
ĐS: ln |√
ex + 1− 1| − ln |√
ex + 1 + 1|+ C.
Lời giải.
Đặt t =√
ex + 1⇒ dt =ex
2√
ex + 1dx.
Suy ra
I = 2
∫1
t2 − 1dt = 2
∫ Å1
2(t− 1)− 1
2(t+ 1)
ãdt = ln |t− 1| − ln |t+ 1|+ C
= ln |√
ex + 1− 1| − ln |√
ex + 1 + 1|+ C.
�
BÀI 8. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau (loại 5)
1 I =
∫tanx dx.
ĐS: − ln | cosx|+ C.
Lời giải.
Ta có I =
∫sinx
cosxdx.
Đặt t = cosx⇒ dt = − sinx dx.
Suy ra I =
∫−1
tdt = − ln |t|+ C = − ln | cosx|+ C. �
2 I =
∫sin3 x dx.
ĐS: − cosx+cos3 x
3+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫(1− cos2 x) · sinx dx.
Đặt t = cosx⇒ dt = − sinx dx.
Suy ra I =
∫−(1− t2) dt = −t+
t3
3+ C = − cosx+
cos3 x
3+ C. �
Page 91
1. NGUYÊN HÀM 91
3 I =
∫sin5 x dx.
ĐS: −cos5 x
5+
2 cos3 x
3− cosx+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫(1− cos2 x)2 sinx dx.
Đặt t = cosx⇒ dt = − sinx dx.
Suy ra I =
∫−(1−t2)2 dt =
∫(−t4+2t2−1) dt = −t
5
5+
2t3
3−t+C = −cos5 x
5+
2 cos3 x
3−cosx+C.
�
4 I =
∫cos2017 x · sinx dx.
ĐS: −cos2018 x
2018+ C
Lời giải.
Đặt t = cosx⇒ dt = − sinx dx.
Suy ra I =
∫−t2017 dt = − t
2018
2018+ C = −cos2018 x
2018+ C. �
5 I =
∫sinx
cos2 xdx.
ĐS:1
cosx+ C
Lời giải.
Đặt t = cosx⇒ dt = − sinx dx.
Suy ra I =
∫− 1
t2dt =
1
t+ C =
1
cosx+ C. �
6 I =
∫sin 2x cos2 x dx.
ĐS: −cos4 x
2+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫2 sinx cos3 x dx. Đặt t = cosx⇒ dt = − sinx dx.
Suy ra I =
∫−2t3 dt = −t
4
2+ C = −cos4 x
2+ C. �
7 I =
∫sinx
2 + cos xdx.
ĐS: − ln |2 + cos x|+ C
Lời giải.
Đặt t = 2 + cosx⇒ dt = − sinx dx.
Suy ra I =
∫−1
tdt = − ln |t|+ C = − ln |2 + cos x|+ C. �
8 I =
∫5 sin3 x
1− cosxdx.
ĐS: −5 cosx− 5
2cos2 x+ C
Page 92
92 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Lời giải.
Ta có I =
∫5(1− cos2 x) sinx
1− cosxdx =
∫5(1 + cos x) sinx dx.
Đặt t = cosx⇒ dt = − sinx dx.
Suy ra I =
∫−5(1 + t) dt = −5t− 5
t2
2+ C = −5 cosx− 5
2cos2 x+ C. �
9 I =
∫sin2 x tanx dx.
ĐS: − ln | cosx|+ cos2 x
2+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫sin3 x
cosxdx =
∫(1− cos2 x) sinx
cosxdx.
Đặt t = cosx⇒ dt = − sinx dx.
Suy ra I =
∫−1− t2
tdt =
∫ Å−1
t+ t
ãdt = − ln |t|+ t2
2+ C = − ln | cosx|+ cos2 x
2+ C. �
10 I =
∫sin 2x cosx
1− cosxdx.
ĐS:cos2 x
2− 2 cosx+ ln | cosx|+ C.
Lời giải.
Ta có I =
∫2 sinx cos2 x
1− cosxdx.
Đặt t = 1− cosx⇒ dt = sinx dx.
Suy ra I =
∫(1− t)2
tdt =
∫ Åt− 2 +
1
t
ãdt =
t2
2−2t+ln |t|+C =
cos2 x
2−2 cosx+ln | cosx|+C.
�
11 I =
∫sin 2x
4− cos2 xdx.
ĐS: ln |4− cos2 x|+ C.
Lời giải.
Đặt t = 4− cos2 x⇒ dt = sin 2x dx.
Suy ra I =
∫1
tdt = ln |t|+ C = ln |4− cos2 x|+ C. �
12 I =
∫sin 4x
1 + cos2 xdx.
ĐS: −2(1 + cos2 x)2 + 6 ln |1 + cos2 x|+ C.
Lời giải.
I =
∫2 sin 2x(2(cos2 x+ 1)− 3)
1 + cos2 xdx
Đặt t = 1 + cos2 x⇒ dt = − sin 2x dx.
Suy ra I =
∫−2(2t2 − 3)
tdt =
∫−Å
4t− 6
t
ãdt = −2t2+6 ln |t|+C = −2(1+cos2 x)2+6 ln |1+
cos2 x|+ C. �
13 I =
∫ (1 + tan x tan
x
2
)sinx dx.
Page 93
1. NGUYÊN HÀM 93
ĐS: − ln | cosx|+ C
Lời giải.
I =
∫ cosx cosx
2+ sinx sin
x
2
cosx cosx
2
sinx dx =
∫ cosx
2
cosx cosx
2
sinx dx =
∫sinx
cosxdx
Đặt t = cosx⇒ dt = − sinx dx.
Suy ra I =
∫−1
tdt = − ln |t|+ C = − ln | cosx|+ C. �
14 I =
∫sinx
cos 2x+ 3 cosx+ 2dx.
ĐS: ln | cosx+ 1| − ln |2 cosx+ 1|+ C
Lời giải.
I =
∫sinx
2 cos2 x+ 3 cosx+ 1dx.
Đặt t = cosx⇒ dt = − sinx dx.Suy ra
I =
∫− 1
2t2 + 3t+ 1dt =
∫− 1
(2t+ 1)(t+ 1)dt
=
∫ Å1
t+ 1− 2
2t+ 1
ãdt = ln |t+ 1| − ln |2t+ 1|+ C = ln | cosx+ 1| − ln |2 cosx+ 1|+ C
�
15 I =
∫sinx
cos 2x− cosxdx.
ĐS: −1
3ln | cosx+ 1|+ 1
3ln |2 cosx+ 1|+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫sinx
2 cos2 x− cosx− 1dx.
Đặt t = cosx⇒ dt = − sinx dx.Suy ra
I =
∫− 1
2t2 − t− 1dt =
∫− 1
(2t+ 1)(t− 1)dt = −1
3
∫ Å1
t− 1− 2
2t+ 1
ãdt
= −1
3ln |t+ 1|+ 1
3ln |2t+ 1|+ C = −1
3ln | cosx+ 1|+ 1
3ln |2 cosx+ 1|+ C.
�
16 I =
∫sinx+ sin 3x
cos 2xdx.
ĐS: −cos 4x
2+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫2 sin 4x cos 2x
cos 2xdx =
∫2 sin 4x dx = −cos 4x
2+ C. �
17 I =
∫2 sinx
√1 + 4 cosx dx.
Page 94
94 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
ĐS: −1
3
√1 + 4 cosx(1 + 4 cosx) + C
Lời giải.
Đặt t =√
1 + 4 cosx⇒ t2 = 1 + 4 cosx⇒ t dt = −2 sinx dx.
Suy ra I =
∫−t2 dt = −t
3
3= −1
3
√1 + 4 cosx(1 + 4 cosx) + C. �
18 Tính I =
∫sin 2x+ sinx√
1 + 3 cosxdx. ĐS: −2
9
(2(√
1 + 3 cosx)3
3+√
1 + 3 cosx
)+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫sin 2x+ sinx√
1 + 3 cosxdx =
∫sinx(2 cosx+ 1)√
1 + 3 cosx.
Đặt t =√
1 + 3 cosx⇒ t2 = 1 + 3 cosx⇒ −2
3t dt = sinx dx. Khi đó
I =
∫ −2
3t
Å2
Åt2 − 1
3
ã+ 1
ãt
dt =
∫−2
9(2t2+1) dt = −2
9
Å2t3
3+ t
ã+C = −2
9
(2(√
1 + 3 cosx)3
3+√
1 + 3 cosx
)+C.
�
19 Tính I =
∫dx
sinx. ĐS:
1
2ln
∣∣∣∣cosx− 1
cosx+ 1
∣∣∣∣+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫dx
sinx=
∫sinx dx
sin2 x=
∫sinx dx
1− cos2 x.
Đặt t = cosx⇒ − dt = sinx dx. Khi đó
I =
∫dt
t2 − 1=
1
2
∫ Å1
t− 1− 1
t+ 1
ãdt =
1
2(ln |t− 1| − ln |t+ 1|)+C =
1
2ln
∣∣∣∣t− 1
t+ 1
∣∣∣∣+C =1
2ln
∣∣∣∣cosx− 1
cosx+ 1
∣∣∣∣+C.�
20 Tính I =
∫dx
sin3 x. ĐS: −1
4
Å1
1− cosx− 1
1 + cos x+ ln
∣∣∣∣1 + cos x
1− cosx
∣∣∣∣ã+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫dx
sin3 x=
∫sinx dx
sin4 x=
∫sinx dx
(1− cos2 x)2.
Đặt t = cosx⇒ dt = − sinx dx. Khi đó
I =
∫− dt
(1− t2)2= −1
4
∫[(1 + t) + (1− t)]2 dt
(1− t)2 · (1 + t)2= −1
4
∫(1 + t)2 + (1− t)2 + 2(1− t)(1 + t)
(1− t)2(1 + t)2dt
= −1
4
∫ ï1
(1− t)2+
1
(1 + t)2+
1
(1− t)(1 + t)
òdt = −1
4
∫ ï1
(1− t)2+
1
(1 + t)2+
1
1 + t+
1
1− t
òdt
= −1
4
Å1
1− t− 1
1 + t+ ln
∣∣∣∣1 + t
1− t
∣∣∣∣ã+ C = −1
4
Å1
1− cosx− 1
1 + cos x+ ln
∣∣∣∣1 + cos x
1− cosx
∣∣∣∣ã+ C.
�
21 Tính I =
∫dx
sinx+√
3 cosx. ĐS: −1
4ln
∣∣∣∣∣∣∣1 + cos
(x+
π
3
)1− cos
(x+
π
3
)∣∣∣∣∣∣∣+ C
Page 95
1. NGUYÊN HÀM 95
Lời giải.
Ta có
I =
∫dx
sinx+√
3 cosx=
1
2
∫dx
sin(x+
π
3
) =1
2
∫ sin(x+
π
3
)dx
sin(x+
π
3
)sin(x+
π
3
)=
1
2
∫ sin(x+
π
3
)dx
1− cos2(x+
π
3
) = −1
4ln
∣∣∣∣∣∣∣1 + cos
(x+
π
3
)1− cos
(x+
π
3
)∣∣∣∣∣∣∣+ C.
�
BÀI 9. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau (loại 6)
1 Tính I =
∫cotx dx. ĐS: ln | sinx|+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫cotx dx =
∫cosx
sinxdx = ln | sinx|+ C. �
2 Tính I =
∫cos3 x dx. ĐS:
1
3sin3 x+ C
Lời giải.
Ta có I =∫
cos3 x dx =∫
cosx sin2 x dx.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx. Khi đó I =∫t2 d =
t3
3+ C =
1
3sin3 x+ C. �
3 Tính I =
∫cos5 x dx. ĐS: sinx− 2
3sin3 x+
1
5sin5 x+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫cos5 x dx =
∫cosx
(1− sin2 x
)2dx.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx. Khi đó
I =
∫ (1− t2
)2dt =
∫ (1− 2t2 + t4
)dt
= t− 2
3t3 +
1
5t5 + C = sinx− 2
3sin3 x+
1
5sin5 x+ C.
�
4 Tính I =
∫sin2019 x cosx dx. ĐS:
1
2020sin2020 x+ C
Lời giải.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx. Khi đó I =
∫t2019 dt =
1
2020t2020 + C =
1
2020sin2020 x+ C. �
5 Tính I =
∫(1 + 2 sinx) cosx dx. ĐS:
(1 + 2 sinx)2
4+ C
Lời giải.
Đặt t = 1 + 2 sinx⇒ dt = 2 cos x dx⇒ 1
2dt = cosx dx. Khi đó
I =
∫1
2t dt =
1
2
∫t dt =
1
2· t
2
2+ C =
1
2
(1 + 2 sinx)2
2+ C.
�
Page 96
96 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
6 Tính I =
∫cosx
4 + sin xdx. ĐS: ln |4 + sin x|+ C
Lời giải.
Đặt t = 4 + sinx⇒ dt = cosx dx. Khi đó I =
∫dt
t= ln |t|+ C = ln |4 + sin x|+ C. �
7 Tính I =
∫cosx
9− 2 sinxdx. ĐS: −1
2ln |9− 2 sinx|+ C
Lời giải.
Đặt t = 9− 2 sinx⇒ dt = −2 cosx dx⇒ −1
2dt = cosx dx. Khi đó
I =
∫ −1
2dt
t= −1
2
∫dt
t= −1
2ln |t|+ C = −1
2ln |9− 2 sinx|+ C.
�
8 Tính I =
∫sin 2x
1− sinxdx. ĐS: −2 ln |1− sinx|+ 2(1− sinx) + C
Lời giải.
Ta có I =
∫sin 2x
1− sinxdx =
∫2 sinx cosx
1− sinxdx.
Đặt t = 1− sinx⇒ dt = − cosx dx. Khi đó
I =
∫−2(1− t) dt
t=
∫ Å−2
t+ 2
ãdt = −2 ln |t|+ 2t+ C = −2 ln |1− sinx|+ 2(1− sinx) + C.
�
9 Tính I =
∫sin 2x
(2 + sin x)2dx. ĐS: 2 ln |2 + sin x|+ 4
2 + sin x+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫sin 2x
(2 + sin x)2dx =
∫2 sinx cosx
(2 + sin x)2dx.
Đặt t = 2 + sinx⇒ dt = cosx dx. Khi đó
I =
∫2(t− 2) dt
t2=
∫ Å2
t− 4
t2
ãdt = 2 ln |t|+ 4
t+ C = 2 ln |2 + sin x|+ 4
2 + sin x+ C.
�
10 Tính I =
∫(1 + sin x)9 cosx dx. ĐS:
(1 + sin x)10
10+ C
Lời giải.
Đặt t = 1 + sinx⇒ dt = cosx dx. Khi đó I =
∫t9 dt =
t10
10+ C =
(1 + sin x)10
10+ C. �
11 Tính I =
∫sin 2x sin5 x dx. ĐS:
2
7sin7 x+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫sin 2x sin5 x dx =
∫2 sin6 x cosx dx.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx. Khi đó I =
∫2t6 dt =
2
7t7 + C =
2
7sin7 x+ C. �
Page 97
1. NGUYÊN HÀM 97
12 Tính I =
∫(1 + 2 sinx)7 cosx dx. ĐS:
(1 + 2 sinx)8
8+ C
Lời giải.
Đặt t = 1 + 2 sinx⇒ 1
2dt = cosx dx. Khi đó I =
∫t7 dt =
t8
8+ C =
(1 + 2 sinx)8
8+ C. �
13 Tính I =
∫(2 sinx− 3) cosx
2 sinx+ 1dx. ĐS:
1
2(2 sinx+ 1− 4 ln |2 sinx+ 1|) + C
Lời giải.
Đặt t = 2 sin x+ 1⇒ t− 1
2= sinx⇒ 1
2dt = cosx dx. Khi đó
I =
∫ (t− 1− 3)1
2dt
t=
1
2
∫ Å1− 4
t
ãdt =
1
2(t− 4 ln |t|)+C =
1
2(2 sinx+ 1− 4 ln |2 sinx+ 1|)+C.
�
14 Tính I =
∫cos 2x
1 + 2 sin 2xdx. ĐS:
1
4ln |1 + 2 sin 2x|+ C
Lời giải.
Đặt t = 1 + 2 sin 2x⇒ dt = 4 cos 2x dx. Khi đó
I =
∫ 1
4dt
t=
1
4
∫1
tdt
=1
4ln |t|+ C =
1
4ln |1 + 2 sin 2x|+ C.
�
15 Tính I =
∫1− 2 sin2 x
1 + sin 2xdx. ĐS:
1
2ln |1 + sin 2x|+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫1− 2 sin2 x
1 + sin 2xdx =
∫cos 2x
1 + sin 2xdx.
Đặt t = 1 + sin 2x⇒ dt = 2 cos 2x dx. Khi đó
I =
∫ 1
2dt
t=
1
2
∫dt
t=
1
2ln |t|+ C =
1
2ln |1 + sin 2x|+ C.
�
16 Tính I =
∫cosx dx
6− 5 sinx+ sin2 x. ĐS: ln
∣∣∣∣sinx− 3
sinx− 2
∣∣∣∣+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫cosx dx
6− 5 sinx+ sin2 x=
∫cosx dx
(sinx− 3)(sinx− 2).
Đặt t = sinx− 3⇒ dt = cosx dx. Khi đó
I =
∫dt
t(t+ 3− 2)=
∫dt
t(t+ 1)=
∫ Å1
t− 1
t+ 1
ãdt = ln
∣∣∣∣ t
t+ 1
∣∣∣∣+ C = ln
∣∣∣∣sinx− 3
sinx− 2
∣∣∣∣+ C.
�
Page 98
98 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
17 Tính I =
∫cosxesinx dx. ĐS: esinx + C
Lời giải.
Ta có I =
∫cosxesinx dx = esinx + C. �
18 Tính I =
∫cosx
√1 + sin x dx. ĐS:
2
3
√(1 + sin x)3 + C
Lời giải.
Đặt t =√
1 + sin x⇒ t2 = 1 + sinx⇒ 2tdt = cosx dx. Khi đó
I =
∫t · 2t dt =
2t3
3+ C =
2
3
»(1 + sin x)3 + C.
�
19 Tính I =
∫cosx
√3 sinx+ 1 dx. ĐS:
2√
(3 sinx+ 1)3
9+ C
Lời giải.
Đặt t =√
3 sinx+ 1⇒ t2 = 3 sin x+ 1⇒ 2
3t dt = cosx dx. Khi đó
I =
∫2
3t2 dt =
2
3· t
3
3+ C =
2
3
√(3 sinx+ 1)3
3+ C.
�
20 Tính I =
∫cosx dx
2 +√
3 sinx+ 1. ĐS:
2
3
(2 +√
3 sinx+ 1− 2 ln |2 +√
3 sinx+ 1|)
+ C
Lời giải.
Đặt t = 2+√
3 sinx+ 1⇒ t−2 =√
3 sinx+ 1⇒ (t−2)2 = 3 sin x+1⇒ 2(t−2) dt = 3 cos x dx.Khi đó
I =
∫cosx dx
2 +√
3 sinx+ 1=
∫ 2
3· (t− 2) dt
t
=2
3
∫t− 2
tdt =
2
3
∫ Å1− 2
t
ãdt
=2
3(t− 2 ln |t|) + C =
2
3
(2 +√
3 sinx+ 1− 2 ln∣∣∣2 +
√3 sinx+ 1
∣∣∣)+ C.
�
21 Tính I =
∫dx
cosx. ĐS:
1
2ln
∣∣∣∣1 + sin x
1− sinx
∣∣∣∣+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫dx
cosx=
∫cosx dx
cos2 x=
∫cosx dx
1− sin2 x.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx. Khi đó
I =
∫dt
1− t2=
∫1
2
Å1
1− t+
1
1 + t
ãdt
=1
2(ln |1 + t| − ln |1− t|) + C =
1
2ln
∣∣∣∣1 + t
1− t
∣∣∣∣+ C =1
2ln
∣∣∣∣1 + sin x
1− sinx
∣∣∣∣+ C.
�
Page 99
1. NGUYÊN HÀM 99
22 Tính I =
∫dx
cos3 x. ĐS:
1
4
Å1
1− sinx− 1
1 + sin x+ ln
∣∣∣∣1 + sin x
1− sinx
∣∣∣∣ã+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫dx
cos3 x=
∫cosx dx
cos4 x=
∫cosx dx
(1− sin2 x)2.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx. Khi đó
I =
∫dt
(1− t2)2=
1
4
∫[(1 + t) + (1− t)]2 dt
(1− t)2 · (1 + t)2=
1
4
∫(1 + t)2 + (1− t)2 + 2(1− t)(1 + t)
(1− t)2(1 + t)2dt
=1
4
∫ ï1
(1− t)2+
1
(1 + t)2+
1
(1− t)(1 + t)
òdt =
1
4
∫ ï1
(1− t)2+
1
(1 + t)2+
1
1 + t+
1
1− t
òdt
=1
4
Å1
1− t− 1
1 + t+ ln
∣∣∣∣1 + t
1− t
∣∣∣∣ã+ C =1
4
Å1
1− sinx− 1
1 + sin x+ ln
∣∣∣∣1 + sin x
1− sinx
∣∣∣∣ã+ C.
�
BÀI 10. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau (loại 7)
1 Tính I =
∫tanx
cos2 xdx. ĐS:
tan2 x
2+ C
Lời giải.
Đặt t = tanx⇒ dt =dx
cos2 x. Khi đó I =
∫t dt =
t2
2+ C =
tan2 x
2+ C. �
2 Tính I =
∫sin2 x
cos4 xdx. ĐS:
tan3 x
3+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫sin2 x
cos4 xdx =
∫tan2 x
cos2 xdx.
Đặt t = tanx⇒ dt =dx
cos2 x. Khi đó I =
∫t2 dt =
t3
3+ C =
tan3 x
3+ C. �
3 Tính I =
∫(1 + tanx)2
cos2 xdx. ĐS:
(1 + tanx)3
3+ C
Lời giải.
Đặt t = 1 + tanx⇒ dt =dx
cos2 x. Khi đó I =
∫t2 dt =
t3
3+ C =
(1 + tan x)3
3+ C. �
4 Tính I =
∫2 + 3 tanx
1 + cos 2xdx. ĐS:
1
6· (2 + 3 tanx)2
2+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫2 + 3 tanx
1 + cos 2xdx =
∫2 + 3 tanx
2 cos2 xdx.
Đặt t = 2 + 3 tanx ⇒ 1
3dt =
dx
cos2 x. Khi đó I =
∫1
6t dt =
1
6· t
2
2+ C =
1
6· (2 + 3 tanx)2
2+ C.
�
5 Tính I =
∫tan2 x
cos 2xdx. ĐS:
1
2ln
∣∣∣∣1 + tan x
1− tanx
∣∣∣∣− tanx+ C
Lời giải.
Page 100
100 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Ta có I =
∫tan2 x
cos 2xdx =
∫tan2 x
2 cos2 x− 1dx =
∫tan2 x
2− 1
cos2 x
· dx
cos2 x=
∫tan2 x
2− (1 + tan2 x)· dx
cos2 x.
Đặt t = tanx⇒ dt =dx
cos2 x. Khi đó
I =
∫t2
1− t2dt =
∫ Å1
1− t2− 1
ãdt =
∫1
2
Å1
1− t+
1
1 + t− 2
ãdt
=1
2ln
∣∣∣∣1 + t
1− t
∣∣∣∣− t+ C =1
2ln
∣∣∣∣1 + tan x
1− tanx
∣∣∣∣− tanx+ C.
�
6 Tính I =
∫dx
sin2 x− 4 cos2 x. ĐS:
1
4ln
∣∣∣∣tanx− 2
tanx+ 2
∣∣∣∣+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫dx
sin2 x− 4 cos2 x=
∫dx
cos2 x (tan2 x− 4).
Đặt t = tanx⇒ dt =dx
cos2 x. Khi đó
I =
∫dt
t2 − 4=
∫1
4
Å1
t− 2− 1
t+ 2
ãdt
=1
4(ln |t− 2| − ln |t+ 2|) + C =
1
4ln
∣∣∣∣t− 2
t+ 2
∣∣∣∣+ C =1
4ln
∣∣∣∣tanx− 2
tanx+ 2
∣∣∣∣+ C.
�
7 Tính I =
∫dx
sin2 x+ 3 sinx cosx. ĐS:
1
3ln
∣∣∣∣ tanx
tanx+ 3
∣∣∣∣+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫dx
sin2 x+ 3 sinx cosx=
∫dx
cos2 x(tan2 x+ 3 tanx).
Đặt t = tanx⇒ dt =dx
cos2 x. Khi đó
I =
∫dt
t2 + 3t=
∫1
3
Å1
t− 1
t+ 3
ãdt
=1
3(ln |t| − ln |t+ 3|) + C =
1
3ln
∣∣∣∣ t
t+ 3
∣∣∣∣+ C =1
3ln
∣∣∣∣ tanx
tanx+ 3
∣∣∣∣+ C.
�
8 Tính I =
∫dx
5 cos2 x− 8 sinx cosx+ 3 sin2 x. ĐS: −1
2ln
∣∣∣∣ tanx− 1
3 tanx− 5
∣∣∣∣+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫dx
5 cos2 x− 8 sinx cosx+ 3 sin2 x=
∫dx
cos2 x(5− 8 tanx+ 3 tan2 x).
Đặt t = tanx⇒ dt =dx
cos2 x. Khi đó
I =
∫dt
5− 8t+ 3t2=
∫dt
(3t− 5)(t− 1)=
∫−1
2·Å
1
t− 1− 3
3t− 5
ãdt
= −1
2(ln |t− 1| − ln |3t− 5|) + C = −1
2ln
∣∣∣∣ t− 1
3t− 5
∣∣∣∣+ C = −1
2ln
∣∣∣∣ tanx− 1
3 tanx− 5
∣∣∣∣+ C.
�
Page 101
1. NGUYÊN HÀM 101
9 Tính I =
∫dx
sinx cos3 x. ĐS: ln | tanx|+ tan2 x
2+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫dx
sinx cos3 x=
∫1
sinx cosx· dx
cos2 x=
∫1
cos2 x(tanx)· dx
cos2 x=
∫1 + tan2 x
tanx· dx
cos2 x.
Đặt t = tanx⇒ dt =dx
cos2 x. Khi đó
I =
∫1 + t2
tdt =
∫ Å1
t+ t
ãdt = ln |t|+ t2
2+ C = ln | tanx|+ tan2 x
2+ C.
�
10 Tính I =
∫dx
cos4 x sin2 x. ĐS: − 1
tanx+ 2 tanx+
tan3 x
3+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫dx
cos4 x sin2 x=
∫1
cos2 x sin2 x· dx
cos2 x=
∫1
cos4 x(tan2 x)· dx
cos2 x=
∫(1 + tan2 x)2
tan2 x·
dx
cos2 x.
Đặt t = tanx⇒ dt =dx
cos2 x. Khi đó
I =
∫(1 + t2)2
t2dt =
∫ Å1
t2+ 2 + t2
ãdt
= −1
t+ 2t+
t3
3+ C = − 1
tanx+ 2 tanx+
tan3 x
3+ C.
�
11 Tính I =
∫dx
cos4 x. ĐS: tanx+
tan3 x
3+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫dx
cos4 x=
∫1
cos2 x· dx
cos2 x=
∫1 + tan2 x
cos2 xdx.
Đặt t = tanx⇒ dt =dx
cos2 x. Khi đó I =
∫(1 + t2) dt = t+
t3
3+ C = tanx+
tan3 x
3+ C. �
12 Tính I =
∫(1 + sin 2x) dx
2 sinx cos3 x+ cos4 x. ĐS:
tan2 x
4+
3 tanx
4+
ln |2 tanx+ 1|8
+ C
Lời giải.
Ta có
I =
∫(1 + sin 2x) dx
2 sinx cos3 x+ cos4 x=
∫1 + sin 2x
2 sinx cosx+ cos2 x· dx
cos2 x
=
∫ 1
cos2 x+ 2 tanx
2 tanx+ 1· dx
cos2 x=
∫1 + tan2 x+ 2 tanx
2 tanx+ 1· dx
cos2 x
Đặt t = tanx⇒ dt =dx
cos2 x. Khi đó
I =
∫t2 + 2t+ 1
2t+ 1dt =
∫ Å1
2t+
3
4+
1
4(2t+ 1)
ãdt
=t2
4+
3t
4+
ln |2t+ 1|8
+ C
=tan2 x
4+
3 tanx
4+
ln |2 tanx+ 1|8
+ C.
Page 102
102 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
�
BÀI 11. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau (Loại 8).
1 Tính I =
∫cotx
sin2 xdx. ĐS: −cot2 x
2+ C
Lời giải.
Đặt t = cotx⇒ dt = − 1
sin2 xdx.
Do đó I =
∫−t dt = −t
2
2+ C = −cot2 x
2+ C. �
2 Tính I =
∫(2− cotx)2
sin2 xdx. ĐS:
(2− cotx)3
3+ C
Lời giải.
Đặt t = 2− cotx⇒ dt =1
sin2 xdx.
Do đó I =
∫t2 dt =
t3
3+ C =
(2− cotx)3
3+ C. �
3 Tính I =
∫cos2 x
sin4 xdx. ĐS: −cot3 x
3+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫cos2 x
sin4 xdx =
∫cot2 x
sin2 xdx.
Đặt t = cotx⇒ dt = − 1
sin2 xdx.
Do đó I =
∫−t2 dt = −t
3
3+ C = −cot3 x
3+ C. �
4 Tính I =
∫3− cotx
1− cos 2xdx. ĐS:
1
4(3− cotx)2 + C
Lời giải.
Ta có I =
∫3− cotx
1− cos 2xdx =
∫3− cotx
1− (1− 2 sin2 x)dx =
∫3− cotx
2 sin2 xdx.
Đặt t = 3− cotx⇒ dt =1
sin2 xdx.
Do đó I =
∫1
2t dt = t2 + C =
1
4(3− cotx)2 + C. �
5 Tính I =
∫cos4 x
sin6 xdx. ĐS: I = −cot5 x
5+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫cos4 x
sin6 xdx =
∫cot4 x
sin2 xdx.
Đặt t = cotx⇒ dt = − 1
sin2 xdx.
Do đó I =
∫−t4 dt = −t
5
5+ C = −cot5 x
5+ C. �
6 Tính I =
∫dx
sin4 x. ĐS: − cotx− cot3 x
3+ C
Page 103
1. NGUYÊN HÀM 103
Lời giải.
Ta có I =
∫dx
sin4 x=
∫1 + cot2 x
sin2 xdx.
Đặt t = cotx⇒ dt = − 1
sin2 xdx.
Do đó I = −∫
(1 + t2) dt = −t− t3
3+ C = − cotx− cot3 x
3+ C. �
7 Tính I =
∫cot2 x
cos 2xdx. ĐS: − cotx− 1
2ln
∣∣∣∣cotx− 1
cotx+ 1
∣∣∣∣+ C
Lời giải.
Đặt t = cotx⇒ dt = − 1
sin2 xdx = −(1 + cot2 x) dx.
Ta có cos 2x =t2 − 1
1 + t2.
Suy ra dt = −(1 + cot2 x) dx⇒ dx = − 1
1 + t2dt.
Do đó I =
∫ t2Å− 1
1 + t2
ãt2 − 1
1 + t2
dt = −∫
t2
t2 − 1dt = −
∫t2 − 1 + 1
t2 − 1dt = −
∫ Å1 +
1
t2 − 1
ãdt.
Vậy I = −∫ Å
t+1
2·Å
1
t− 1+
1
t+ 1
ããdt = −t−1
2·ln∣∣∣∣t− 1
t+ 1
∣∣∣∣+C = − cotx−1
2ln
∣∣∣∣cotx− 1
cotx+ 1
∣∣∣∣+C.
�
8 Tính I =
∫cot4 x
cos 2xdx. ĐS: −cot3 x
3− cotx− 1
2ln
∣∣∣∣ cotx− 1
cotx+ 1|
∣∣∣∣+ C
Lời giải.
Đặt t = cotx⇒ dt = − 1
sin2 xdx = −(1 + cot2 x) dx.
Ta có cos 2x =t2 − 1
1 + t2.
Suy ra dt = −(1 + cot2 x) dx⇒ dx = − 1
1 + t2dt.
Do đó I =
∫ t4Å− 1
1 + t2
ãt2 − 1
1 + t2
dt = −∫
t4
t2 − 1dt = −
∫t4 − 1 + 1
t2 − 1dt = −
∫ Åt2 + 1 +
1
t2 − 1
ãdt.
Vậy I = −t3
3− t− 1
2ln
∣∣∣∣t− 1
t+ 1
∣∣∣∣+ C = −cot3 x
3− cotx− 1
2ln
∣∣∣∣ cotx− 1
cotx+ 1|
∣∣∣∣+ C. �
9 Tính I =
∫dx
cosx sin3 x. ĐS: −cot2 x
2− ln | cotx|+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫dx
cosx sin3 x=
∫2(1 + cot2 x)
sin 2xdx.
Đặt t = cotx⇒ dt = − 1
sin2 xdx = −(1 + cot2 x) dx.
Và sin 2x =2t
t2 + 1.
Do đó I = −∫
2(1 + t2)
(1 + t2)
Å2t
t2 + 1
ã dt = −∫t2 + 1
tdt = −
∫ Åt+
1
t
ãdt = −t
2
2− ln |t|+ C.
Page 104
104 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Vậy I = −cot2 x
2− ln | cotx|+ C. �
10 Tính I =
∫sinx
(sinx+ cosx)3dx. ĐS: − cot
(x+
π
4
)+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫sinx
(sinx+ cosx)3dx =
∫2√
2 sinx
sin3(x+
π
4
) dx.
Đặt t = x+π
4⇒ dt = dx.
Do đó I =
∫ 2√
2 sin(t− π
4
)sin3 t
dt =
∫2(sin t− cos t)
sin3 tdt =
∫ Å2
sin2 t− cot t
sin2 t
ãdt.
Vậy I = −2 cot t+ cot t+ C = − cot t+ C = − cot(x+
π
4
)+ C. �
BÀI 12. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau (Loại 9).
1 Tính I =
∫sin 2x
1 + cos2 xdx. ĐS: − ln |1 + cos2 x|+ C
Lời giải.
Đặt t = 1 + cos2 x⇒ dt = − sin 2x dx.
Do đó I =
∫−1
tdt = − ln |t|+ C = − ln |1 + cos2 x|+ C. �
2 Tính I =
∫sin 2x
1 + sin2 xdx. ĐS: ln |1 + sin2 x|+ C
Lời giải.
Đặt t = 1 + sin2 x⇒ dt = sin 2x dx.
Do đó I =
∫1
tdt = ln |t|+ C = ln |1 + sin2 x|+ C. �
3 Tính I =
∫sin 2x
3 + cos2 xdx. ĐS: − ln |3 + cos2 x|+ C
Lời giải.
Đặt t = 3 + cos2 x⇒ dt = − sin 2x dx.
Do đó I =
∫−1
tdt = − ln |t|+ C = − ln |3 + cos2 x|+ C. �
4 Tính I =
∫sin 2x
(1 + sin2 x
)3dx. ĐS:
(1 + sin2 x)4
4+ C
Lời giải.
Đặt t = 1 + sin2 x⇒ dt = sin 2x dx.
Do đó I =
∫t3 dt =
t4
4+ C =
(1 + sin2 x)4
4+ C. �
5 Tính I =
∫esin
2 x sin 2x dx. ĐS: esin2 x + C
Lời giải.
Đặt t = sin2 x⇒ dt = sin 2x dx.
Do đó I =
∫et dt = et + C = esin
2 x + C. �
Page 105
1. NGUYÊN HÀM 105
6 Tính I =
∫ecos
2 x sin 2x dx. ĐS: −ecos2 x + C
Lời giải.
Đặt t = cos2 x⇒ dt = − sin 2x dx.
Do đó I =
∫−et dt = −et + C = −ecos
2 x + C. �
7 Tính I =
∫sin 4x
1 + cos2 xdx. ĐS: −4(1 + cos2 x) + 6 ln |1 + cos2 x|+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫sin 4x
1 + cos2 xdx =
∫2(2 cos2 x− 1) sin 2x
1 + cos2 xdx
Đặt t = 1 + cos2 x⇒ dt = − sin 2x dx.
Do đó I = −2
∫2t− 3
tdt =
∫ Å−4 +
6
t
ãdt = −4t + 6 ln |t| + C = −4(1 + cos2 x) + 6 ln |1 +
cos2 x|+ C. �
8 Tính I =
∫sin 2x√
cos2 x+ 4 sin2 xdx. ĐS:
2
3
√1 + sin2 x+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫sin 2x√
cos2 x+ 4 sin2 xdx =
∫sin 2x√
1 + 3 sin2 xdx.
Đặt t = 1 + 3 sin2 x⇒ dt = 3 sin 2x dx.
Do đó I =1
3
∫1√t
dt =2
3
√t+ C =
2
3
√1 + sin2 x+ C. �
9 Tính I =
∫sinx cosx√
4 cos2 x+ 9 sin2 xdx. ĐS:
1
5
√4 + 5 sin2 x+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫sinx cosx√
4 cos2 x+ 9 sin2 xdx =
∫sin 2x
2√
4 + 5 sin2 xdx.
Đặt t = 4 + 5 sin2 x⇒ dt = 5 sin 2x dx.
Do đó I =
∫1
10
1√t
dt =1
5
√t+ C =
1
5
√4 + 5 sin2 x+ C. �
BÀI 13. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau (Loại 10).
1 Tính I =
∫sinx− cosx
sinx+ cosxdx. ĐS: − ln | sinx+ cosx|+ C
Lời giải.
Đặt t = sinx+ cosx⇒ dt = −(sinx− cosx) dx.
Do đó I = −∫
1
tdt = − ln |t|+ C = − ln | sinx+ cosx|+ C. �
2 Tính I =
∫sinx− cosx
sinx+ cosx+ 3dx. ĐS: − ln | sinx+ cosx+ 3|+ C
Lời giải.
Đặt t = sinx+ cosx+ 3⇒ dt = −(sinx− cosx) dx.
Do đó I = −∫
1
tdt = ln |t|+ C = − ln | sinx+ cosx+ 3|+ C. �
Page 106
106 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
3 Tính I =
∫cos 2x
sinx+ cosx+ 1dx. ĐS: ln | sinx+ cosx+ 1| − sinx− cosx− 1 + C
Lời giải.
Ta có I =
∫cos 2x
sinx+ cosx+ 1dx =
∫cos2 x− sin2 x
sinx+ cosx+ 1dx = −
∫(sinx+ cosx)(sinx− cosx)
sinx+ cosx+ 1dx.
Đặt t = sinx+ cosx+ 1⇒ dt = −(sinx− cosx) dx.
Do đó I =
∫t− 1
tdt =
∫ Å1− 1
t
ãdt = t− ln |t|+C = sinx+cosx+1− ln | sinx+cosx+1|+C.
�
4 Tính I =
∫cos 2x
(sinx+ cosx+ 4)3dx. ĐS: − 1
sinx+ cosx+ 4+
2
(sinx+ cosx+ 4)2+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫cos 2x
(sinx+ cosx+ 4)3dx = −
∫(sinx+ cosx)(sinx− cosx)
(sinx+ cosx+ 4)3dx.
Đặt t = sinx+ cosx+ 4⇒ dt = −(sinx− cosx) dx.
Do đó I =
∫t− 4
t3dt = −
∫ Å4
t3− 1
t2
ãdt = −1
t+
2
t2+C = − 1
sinx+ cosx+ 4+
2
(sinx+ cosx+ 4)2+
C. �
5 Tính I =
∫sinx+ cosx
3 + sin 2xdx. ĐS: −1
4· ln∣∣∣∣sinx− cosx− 2
sinx− cosx+ 2
∣∣∣∣+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫sinx+ cosx
3 + sin 2xdx =
∫sinx+ cosx
4− (sinx− cosx)2dx.
Đặt t = sinx− cosx⇒ dt = (sinx+ cosx) dx.
Do đó I =
∫1
4− t2dt = −
∫1
t2 − 4dt = −1
4·∫ Å
1
t− 2− 1
t+ 2
ãdt = −1
4· ln∣∣∣∣t− 2
t+ 2
∣∣∣∣+ C.
Vậy I = −1
4· ln∣∣∣∣sinx− cosx− 2
sinx− cosx+ 2
∣∣∣∣+ C. �
6 Tính I =
∫1 + sin 2x+ cos 2x
sinx+ cosxdx. ĐS: 2 sinx+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫1 + sin 2x+ cos 2x
sinx+ cosxdx =
∫(sinx+ cosx)2 + (cosx− sinx)(cosx+ sinx)
sinx+ cosxdx =∫
2 cosx dx.
Do đó I = 2 sin x+ C. �
7 Tính I =
∫sinx− cosx
sin 2x+ 2(1 + sinx+ cosx)dx. ĐS:
1
sinx+ cosx+ 1+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫sinx− cosx
sin 2x+ 2(1 + sinx+ cosx)dx =
∫sinx− cosx
(sinx+ cosx+ 1)2dx.
Đặt t = sinx+ cosx+ 1⇒ dt = −(sinx− cosx) dx.
Do đó I = −∫
1
t2dt =
1
t+ C =
1
sinx+ cosx+ 1+ C. �
8 Tính I =
∫cos 2x
2−√
1 + sin x− cosxdx
ĐS: −4
3(√
1 + sin x− cosx)3 + 4(√
1 + sin x− cosx)2 − 16√
1 + sin x− cosx+ 32 ln |2−√
1 + sin x− cosx|+ C.
Page 107
1. NGUYÊN HÀM 107
Lời giải.
Ta có I =
∫cos 2x
2−√
1 + sin x− cosxdx =
∫(sinx+ cosx)(sinx− cosx)√
1 + sin x− cosx− 2dx.
Đặt t =√
1 + sin x− cosx⇒ t2 = 1 + sinx− cosx⇒ 2t · dt = (sinx+ cosx) dx.Và sinx− cosx = t2 − 1.
Do đó I =
∫2t(t2 − 1)
2− tdt =
∫ Å−4t2 + 8t− 16− 32
2− t
ãdt = −4
3t3+4t2−16t+32 ln |2−t|+C.
Vậy I = −4
3(√
1 + sin x− cosx)3 + 4(√
1 + sin x− cosx)2 − 16√
1 + sin x− cosx + 32 ln |2 −√
1 + sin x− cosx|+ C. �
9 Tính I =
∫4(sinx+ cosx)− cos 2x
2(sinx− cosx− 1)− sin 2xdx.
ĐS:5
4ln | sinx− cosx− 1| − 1
4ln | sinx− cosx+ 3|+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫4(sinx+ cosx)− cos 2x
2(sinx− cosx− 1)− sin 2xdx =
∫(sinx+ cosx)(4 + sin x− cosx)
(sinx− cosx)2 + 2(sinx− cosx)− 3dx.
Đặt t = sinx− cosx⇒ dt = (sinx+ cosx) dx.
Do đó I =
∫4 + t
t2 + 2t− 3dt =
∫4 + t
(t− 1)(t+ 3)dt =
1
4·∫ Å
5
t− 1− 1
t+ 3
ãdt.
Vậy I =5
4ln |t− 1| − 1
4ln |t+ 3|+ C =
5
4ln | sinx− cosx− 1| − 1
4ln | sinx− cosx+ 3|+ C. �
10 Tính I =
∫cos 2x
(1 + sin 2x) cos(x− π
4
) dx. ĐS: −√
2
sinx+ cosx+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫cos 2x
(1 + sin 2x) cos(x− π
4
) dx = −∫
sin2 x− cos2 x
(sinx+ cosx)2√
2
2(sinx+ cosx)
dx = −∫ √
2(sinx− cosx)
(sinx+ cosx)2dx.
Đặt t = sinx+ cosx⇒ dt = −(sinx− cosx) dx.
Do đó I =
∫ √2
t2dt =
√2
∫1
t2dt = −
√2
t+ C.
Vậy I = −√
2
sinx+ cosx+ C. �
{ DẠNG 1.3. Nguyên hàm từng phần
Định lí 2. Nếu hai hàm số u = u(x) và v = v(x) có đạo hàm và liên tục trên K thì
I =
∫u(x)v′(x) dx = u(x)v(x)−
∫u′(x)v(x) dx
hay
I =
∫u dv −
∫v du.
Vận dụng giải toán:
� Nhận dạng: Tích hai hàm khác loại nhau. Ví dụ:
∫ex sinx dx,
∫x lnx dx, . . .
Page 108
108 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
� Đặt:
u = . . .vi phân−→ du = . . . dx
dv = . . . dxnguyên hàm−→ v = . . .
Suy ra: I =
∫u dv = uv −
∫v du.
� Thứ tự ưu tiên chọn u: nhất log, nhì đa, tam lượng, tứ mũ và dv = phần còn lại.
� Lưu ý rằng bậc của đa thức và bậc của ln tương ứng với số lần lấy nguyên hàm.
� Dạng mũ nhân lượng giác là dạng nguyên hàm từng phần luân hồi.
1. Bài tập áp dụng
BÀI 1. Tìm nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) (giả sử điều kiện được xác định):
1 Tính I =
∫lnx dx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .ĐS: I = x lnx− x+ C
Lời giải.
Đặt
®u = lnx
dv = dx⇒
du =1
xdx
v = x
Ta có: I = x lnx−∫x
1
xdx = x lnx− x+ C. �
2 Tính I =
∫x lnx dx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .ĐS: I =
x2
2lnx− x2
4+ C.
Lời giải.
Đặt
®u = lnx
dv = x dx⇒
du =
1
xdx
v =x2
2
Ta có: I =x2
2· lnx−
∫x2
2· 1
xdx =
x2
2lnx− x2
4+ C. �
3 Tính I =
∫(2x+ 1) lnx dx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .ĐS: I = (x2 + x) lnx− x2
2− x+ C
Lời giải.
Đặt
®u = lnx
dv = (2x+ 1)dx⇒
du =1
xdx
v = x2 + x
Ta có: I = (x2 +x) lnx−∫
(x2 +x)1
xdx = (x2 +x) lnx−
∫(x+1) dx = (x2 +x) lnx− x
2
2−x+C
�
4 Tính I =
∫x ln(1− x) dx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .
ĐS: I =x2 − 1
2ln(1− x)− 1
4x2 − 1
2x+ C
Lời giải.
Page 109
1. NGUYÊN HÀM 109
Đặt
®u = ln(1− x)
dv = x dx⇒
du =
−1
1− xdx
v =x2
2
I =x2
2ln(1− x)−
∫x2
2·Å −1
1− x
ãdx
=x2
2ln(1− x) +
1
2
∫x2
1− xdx
=x2
2ln(1− x) +
1
2
∫ Å−x− 1 +
1
1− x
ãdx
=x2
2ln(1− x) +
1
2
Å−x
2
2− x− ln(1− x)
ã+ C
=x2 − 1
2ln(1− x)− 1
4x2 − 1
2x+ C.
�
5 Tính I =
∫x sinx dx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .ĐS: I = −x cosx+ sinx+ C
Lời giải.
Đặt
®u = x
dv = sinx dx⇒®
du = dx
v = − cosx
I = −x cosx−∫
(− cosx) dx
= −x cosx+
∫cosx dx
= −x cosx+ sinx+ C.
�
6 Tính I =
∫x cosx dx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .ĐS: I = x sinx+ cosx+ C
Lời giải.
Đặt
®u = x
dv = cosx dx⇒®
du = dx
v = sinx
Ta có: I = x sinx−∫
sinx dx = x sinx+ cosx+ C. �
7 Tính I =
∫(x+ 1) sin 2x dx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .
ĐS: I = −1
2(x+ 1) cos 2x+
1
4sin 2x+ C
Lời giải.
Đặt
®u = x+ 1
dv = sin 2x dx⇒
du = dx
v = −1
2cos 2x
I = −1
2(x+ 1) cos 2x−
∫ Å−1
2cos 2x
ãdx = −1
2(x+ 1) cos 2x+
1
2
∫cos 2x dx
= −1
2(x+ 1) cos 2x+
1
4sin 2x+ C.
Page 110
110 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
�
8 Tính I =
∫x sin
x
2dx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .ĐS: I = −2x · cos
x
2+ 4 sin
x
2+ C
Lời giải.
Đặt
u = x
dv = sinx
2dx⇒
du = dx
v = −2 cosx
2
I = −2x · cosx
2−∫
(−2) · cosx
2dx = −2x · cos
x
2+ 4 sin
x
2+ C. �
9 Tính I =
∫x sinx cosx dx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .ĐS: I = −1
4x · cos 2x+
1
8sin 2x+ C
Lời giải.
Ta có I =
∫1
2x sin 2x dx.
Đặt
u =1
2x
dv = sin 2x dx⇒
du =
1
2dx
v = −1
2cos 2x
I = −1
4x · cos 2x−
∫ Å−1
4cos 2x
ãdx
= −1
4x · cos 2x+
1
4· 1
2sin 2x+ C
= −1
4x · cos 2x+
1
8sin 2x+ C
�
10 Tính I =
∫x(2 cos2 x− 1) dx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .ĐS: I =
1
2x sin 2x+
1
4cos 2x+ C
Lời giải.
I =
∫x · cos 2x dx
Đặt
®u = x
dv = cos 2x dx⇒
du = dx
v =1
2sin 2x
I =1
2x sin 2x−
∫1
2sin 2x dx
=1
2x sin 2x+
1
4cos 2x+ C.
�
11 Tính I =
∫xex dx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .ĐS: I = x · ex − ex + C
Lời giải.
Đặt
®u = x
dv = ex dx⇒®
du = dx
v = ex
I = x · ex −∫ex dx
= x · ex − ex + C.
Page 111
1. NGUYÊN HÀM 111
�
12 Tính I =
∫(1− 2x)ex dx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .ĐS: I = (1− 2x)ex + 2ex + C
Lời giải.
Đặt
®u = 1− 2x
dv = ex dx⇒®
du = −2 dx
v = ex
I = (1− 2x) · ex −∫ex(−2) dx
= (1− 2x)ex + 2ex + C.
�
13 Tính I =
∫xe3x dx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .ĐS: I =
1
3xe3x − 1
9e3x + C
Lời giải.
Đặt
®u = x
dv = e3x dx⇒
du = dx
v =1
3e3x
I =1
3ex −
∫1
3e3x dx
=1
3xe3x − 1
3· 1
3· e3x + C
=1
3xe3x − 1
9e3x + C.
�
14 Tính I =
∫xe−x dx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .ĐS: I = −xe−x − e−x + C
Lời giải.
Đặt
®u = x
dv = e−x dx⇒®
du = dx
v = −e−x
I = −xe−x −∫
(−e−x) dx
= −xe−x +
∫e−x dx
= −xe−x − e−x + C.
�
15 Tính I =
∫(4x− 1)e−2x dx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .ĐS: I = −1
2(4x− 1)e−2x − e−2x + C
Lời giải.
Page 112
112 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Đặt
®u = 4x− 1
v = e−2x dx⇒
du = 4 dx
v = −1
2e−2x
I = −1
2(4x− 1)e−2x −
∫ Å−1
2e−2x · 4
ãdx
= −1
2(4x− 1)e−2x + 2
∫e−2x dx
= −1
2(4x− 1)e−2x + 2 ·
Å−1
2
ã· e−2x + C
= −1
2(4x− 1)e−2x − e−2x + C.
�
16 Tính I =
∫x
sin2 xdx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .ĐS: I = −x cotx− ln | sinx|+ C
Lời giải.
Đặt
u = x
dv =1
sin2 xdx⇒®
du = dx
v = − cotx
I = −x cotx+
∫(− cotx) dx
= −x cotx−∫
cosx
sinxdx
= −x cotx−∫d(sinx)
sinx
= −x cotx− ln | sinx|+ C.
�
17 Tính I =
∫x
cos2 xdx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .ĐS: I = x tanx+ ln | cosx|+ C
Lời giải.
Đặt
u = x
dv =1
cos2 xdx⇒®
du = dx
v = tanx
I = x tanx−∫
tanx dx
= x tanx−∫
sinx
cosxdx
= x tanx+
∫d(cosx)
cosx
= x tanx+ ln | cosx|+ C.
�
18 Tính I =
∫2x− 1
1 + cos 2xdx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .
ĐS: I =1
2(2x− 1) tanx+ ln | cosx|+ C
Page 113
1. NGUYÊN HÀM 113
Lời giải.
Đặt
u = 2x− 1
dv =1
2 cos2 xdx⇒
du = 2 dx
v =1
2tanx
I =1
2(2x− 1) tanx−
∫1
2tanx · 2 dx
=1
2(2x− 1) tanx+
∫d(cosx)
cosx
=1
2(2x− 1) tanx+ ln | cosx|+ C.
�
19 Tính I =
∫2x
1− cos 4xdx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .
ĐS: I = −1
2x cot 2x+
1
4ln | sin 2x|+ C
Lời giải.
I =
∫2x
2 sin2 2xdx =
∫x
sin2 2xdx.
Đặt
u = x
dv =1
sin2 2xdx⇒
du = dx
v = −1
2cot 2x
I = −1
2x cot 2x−
∫ Å−1
2cot 2x
ãdx
= −1
2x cot 2x+
1
2
∫cos 2x
sin 2xdx
= −1
2x cot 2x+
1
2· 1
2
∫d(sin 2x)
sin 2x
= −1
2x cot 2x+
1
4ln | sin 2x|+ C.
�
20 Tính I =
∫lnx
x3dx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .ĐS: I = − lnx
2x2− 1
4x2+ C
Lời giải.
Đặt
u = lnx
dv =1
x3dx⇒
du =
1
xdx
v =x−2
−2=
1
−2x2.
I = − lnx
2x2−∫x−2
−2· 1
xdx
= − lnx
2x2+
1
2
∫1
x3dx
= − lnx
2x2+
1
2· x−2
−2+ C
= − lnx
2x2− 1
4x2+ C.
�
Page 114
114 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
21 Tính I =
∫x2 − 1
x2lnx dx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .ĐS: I =
Åx+
1
x
ãlnx− x+
1
x+ C
Lời giải.
I =
∫x2 − 1
x2lnx dx =
∫ Å1− 1
x2
ãlnx dx.
Đặt
u = lnx
dv =
Å1− 1
x2
ãdx⇒
du =
1
xdx
v = x+1
x
I =
Åx+
1
x
ãlnx−
∫ Åx+
1
x
ã· 1
xdx
=
Åx+
1
x
ãlnx−
∫ Å1 +
1
x2
ãdx
=
Åx+
1
x
ãlnx−
Åx− 1
x
ã+ C
=
Åx+
1
x
ãlnx− x+
1
x+ C.
�
22 Tính I =
∫ex cosx dx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .ĐS: I =
1
2ex(cosx− sinx) + C
Lời giải.
Đặt
®u = cosx
dv = ex dx⇒®
du = − sinx dx
v = ex
I = ex · cosx+
∫ex · sinx dx = ex · cosx+ I2, với I2 =
∫ex · sinx dx.
Đặt
®u = sinx
dv = ex dx⇒®
du = cosx dx
v = ex
I2 = ex sinx−∫ex cosx dx = ex sinx− I.
Do đó: I = ex cosx− (ex sinx− I) + C ⇔ I =1
2ex(cosx− sinx) + C. �
23 Tính I =
∫ex sinx dx. Chọn
®u = . . . −→ du = . . .
dv = . . . −→ v = . . .ĐS: I =
1
2ex(sinx− cosx) + C
Lời giải.
Đặt
®u = sinx
dv = ex dx⇒®
du = cosx dx
v = ex
I = ex sinx−∫ex · cosx dx
= ex sinx− I2
Tính I2 =
∫ex cosx dx
Page 115
1. NGUYÊN HÀM 115
Đặt
®u = cosx
dv = ex dx⇒®
du = − sinx dx
v = ex
I2 = ex cosx+
∫ex sinx dx
= ex cosx+ I
⇒ I = ex sinx− ex cosx− I⇔ 2I = ex(sinx− cosx)
⇒ I =1
2ex(sinx− cosx) + C.
�
BÀI 2. Tìm một nguyên hàm của hàm số F (x) của hàm số f(x) thỏa mãn điều kiện cho trước.
1 Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = xe−x thỏa mãn F (0) = 1.ĐS: F (x) = −xe−x − e−x + 1
Lời giải.
Theo đề ta tính
∫f(x) dx =
∫xe−x dx.
Đặt
®u = x ⇒ du = dx
dv = e−x dx ⇒ v = −e−x.
Suy ra
∫xe−x dx = −xe−x +
∫e−x dx = −xe−x − e−x + C = F (x).
Mà F (0) = 1⇒ C = 1.Vậy F (x) = −xe−x − e−x + 1. �
2 Tìm một nguyên hàm F (x) của hàm số f(x) = x cos 3x thỏa mãn F (0) = 1.
ĐS: F (x) =1
3x sin 3x+
1
9cos 3x− 1
9
Lời giải.
Theo đề ta tính
∫f(x) dx =
∫x cos 3x dx.
Đặt
u = x ⇒ du = dx
dv = cos 3x dx ⇒ v =1
3sin 3x.
Suy ra
∫x cos 3x dx =
1
3x sin 3x− 1
3
∫sin 3x dx =
1
3x sin 3x+
1
9cos 3x+ C = F (x).
Mà F (0) = 1⇒ C = −1
9.
Vậy F (x) =1
3x sin 3x+
1
9cos 3x− 1
9. �
3 Cho F (x) = lnx là một nguyên hàm của hàm sốf(x)
x3. Tìm nguyên hàm của hàm f ′(x) lnx.
ĐS:
∫f ′(x) lnx dx = x2 lnx− x2
2+ C
Lời giải.
Page 116
116 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Vì F (x) = ln x là một nguyên hàm của hàm sốf(x)
x3nên theo định nghĩa nguyên hàm ta có
(lnx)′ =f(x)
x3
⇒ 1
x=f(x)
x3
⇒ f(x) = x2 ⇒ f ′(x) = 2x.
Khi đó
∫f ′(x) lnx dx =
∫2x lnx dx.
Đặt
u = lnx ⇒ du =1
xdx
dv = 2x dx ⇒ v = x2.
Suy ra
∫2x lnx dx = x2 lnx−
∫x dx = x2 lnx− x2
2+ C. �
4 Cho F (x) = lnx là một nguyên hàm của hàm sốf(x)
x2. Tìm nguyên hàm của hàm f ′(x) lnx.
ĐS:
∫f ′(x) lnx dx = x lnx− x+ C
Lời giải.
Vì F (x) = ln x là một nguyên hàm của hàm sôf(x)
x2nên theo định nghĩa nguyên hàm ta có
(lnx)′ =f(x)
x2
⇒ 1
x=f(x)
x2
⇒ f(x) = x⇒ f ′(x) = 1.
Khi đó
∫f ′(x) lnx dx =
∫lnx dx.
Đặt
u = lnx ⇒ du =1
xdx
dv = dx ⇒ v = x.
Suy ra
∫lnx dx = x lnx−
∫1 dx = x lnx− x+ C. �
5 Cho F (x) = lnx là một nguyên hàm của hàm số xf(x). Tìm nguyên hàm của hàm f ′(x) lnx.
ĐS:
∫f ′(x) lnx dx =
1
x2lnx+
1
2x2+ C
Lời giải.
Vì F (x) = ln x là một nguyên hàm của hàm sô xf(x) nên theo định nghĩa nguyên hàm ta có
(lnx)′ = xf(x)
⇒ 1
x= xf(x)
⇒ f(x) =1
x2⇒ f ′(x) = − 2
x3.
Khi đó
∫f ′(x) lnx dx =
∫−2
x3lnx dx.
Page 117
1. NGUYÊN HÀM 117
Đặt
u = lnx ⇒ du =
1
xdx
dv =−2
x3dx ⇒ v =
1
x2.
Suy ra
∫−2
x3lnx dx =
1
x2lnx−
∫1
x3dx =
1
x2lnx+
1
2x2+ C. �
6 Cho F (x) = x2 + 1 là một nguyên hàm củaf(x)
x. Tìm nguyên hàm của hàm f ′(x) lnx.
ĐS:
∫f ′(x) lnx dx = 2x2 lnx− x2 + C
Lời giải.
Vì F (x) = x2 + 1 là một nguyên hàmf(x)
xnên theo định nghĩa nguyên hàm ta có
(x2 + 1)′ =f(x)
x
⇒ 2x =f(x)
x⇒ f(x) = 2x2 ⇒ f ′(x) = 4x.
Khi đó
∫f ′(x) lnx dx =
∫4x lnx dx.
Đặt
u = lnx ⇒ du =1
xdx
dv = 4x dx ⇒ v = 2x2.
Suy ra
∫4x lnx dx = 2x2 lnx−
∫2x dx = 2x2 lnx− x2 + C. �
7 Cho F (x) =1
x2là một nguyên hàm của
f(x)
x. Tìm nguyên hàm của f ′(x)(x4 − x3).
ĐS:
∫f ′(x) lnx dx = 2x2 − 4x+ C
Lời giải.
Vì F (x) =1
x2là một nguyên hàm của
f(x)
xnên theo định nghĩa nguyên hàm ta cóÅ
1
x2
ã′=f(x)
x
⇒ − 2
x3=f(x)
x
⇒ f(x) = − 2
x2⇒ f ′(x) =
4
x3.
Khi đó
∫f ′(x)(x4 − x3) dx =
∫(4x− 4) dx = 2x2 − 4x+ C.
�
8 Cho F (x) = x2 là một nguyên hàm của f(x)e2x. Tìm nguyên hàm của f ′(x)e2x.
ĐS:
∫f ′(x)e2x dx = 2x− 2x2 + C
Lời giải.
Page 118
118 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Vì F (x) = x2 là một nguyên hàm của f(x)e2x nên theo định nghĩa nguyên hàm ta có
(x2)′ = f(x)e2x
⇒ 2x = f(x)e2x
⇒ f(x) =2x
e2x⇒ f ′(x) =
2− 4x
e2x
Khi đó
∫f ′(x)e2x dx =
∫(2− 4x) dx = 2x− 2x2 + C
�
9 Cho F (x) =1
x2là một nguyên hàm của
f(x)
x. Tìm nguyên hàm của f ′(x)(x3 + 1).
ĐS:
∫f ′(x)(x3 + 1) dx = 4x− 2
x2+ C
Lời giải.
Vì F (x) =1
x2là một nguyên hàm của
f(x)
xnên theo định nghĩa nguyên hàm ta cóÅ
1
x2
ã′=f(x)
x
⇒ − 2
x3=f(x)
x
⇒ f(x) = − 2
x2⇒ f ′(x) =
4
x3.
Khi đó
∫f ′(x)(x3 + 1) dx =
∫(4 +
4
x3) dx = 4x− 2
x2+ C.
�
10 Cho F (x) =1
xlà một nguyên hàm của x2f(x). Tìm nguyên hàm của f ′(x)x3 lnx.
ĐS:
∫f ′(x)x3 lnx dx = −4
xlnx− 4
x+ C
Lời giải.
Vì F (x) =1
xlà một nguyên hàm của x2f(x) nên theo định nghĩa nguyên hàm ta cóÅ
1
x
ã′= x2f(x)
⇒ − 1
x2= x2f(x)
⇒ f(x) = − 1
x4⇒ f ′(x) =
4
x5.
Khi đó
∫f ′(x)x3 lnx dx =
∫4
x2lnx dx.
�
Đặt
u = lnx ⇒ du =
1
xdx
dv =4
x2dx ⇒ v = −4
x.
Suy ra
∫4x2 lnx dx = −4
xlnx+
∫4
x2dx = −4
xlnx− 4
x+ C.
Page 119
1. NGUYÊN HÀM 119
11 Cho F (x) =1
x2là một nguyên hàm của
f(x)
x. Tìm nguyên hàm của f ′(x)x lnx.
ĐS:
∫f ′(x)x lnx dx = −4
xlnx− 4
x+ C
Lời giải.
Vì F (x) =1
x2là một nguyên hàm của hàm số
f(x)
xnên theo định nghĩa nguyên hàm ta cóÅ
1
x2
ã′=f(x)
x⇒ − 2
x3=f(x)
x⇒ f(x) = − 2
x2⇒ f ′(x) =
4
x3.
Khi đó I =
∫f ′(x)x lnx dx =
∫4
x2lnx dx.
Đặt
u = lnx
dv =4
x2dx⇒
du =
dx
x
v = −4
x
⇒ I = −4
xlnx+
∫4
x2dx = −4
xlnx− 4
x+ C. �
12 Cho F (x) =1
x3là một nguyên hàm của
f(x)
x2. Tìm nguyên hàm của f ′(x) lnx.
ĐS:
∫f ′(x) lnx dx = − 3
x2· lnx− 3
2x2+ C
Lời giải.
Vì F (x) =1
x3là một nguyên hàm của hàm số
f(x)
x2nên theo định nghĩa nguyên hàm ta cóÅ
1
x3
ã′=f(x)
x2⇒ − 3
x4=f(x)
x2⇒ f(x) = − 3
x2⇒ f ′(x) =
6
x3.
Khi đó I =
∫f ′(x) lnx dx = 6
∫1
x3lnx dx.
Đặt
u = lnx
dv =1
x3dx⇒
du =
dx
x
v = − 1
2x2
⇒ I = −6 · 1
2x2· lnx+ 3
∫1
x3dx = − 3
x2· lnx− 3
2x2+C. �
13 Cho F (x) =x4
16là một nguyên hàm của
f(x)
x. Tìm nguyên hàm của f ′(x) lnx.
ĐS:
∫f ′(x) lnx dx =
x4
4· lnx− x4
16+ C
Lời giải.
Vì F (x) =x4
16là một nguyên hàm của hàm số
f(x)
xnên theo định nghĩa nguyên hàm ta cóÅ
x4
16
ã′=f(x)
x⇒ x3
4=f(x)
x⇒ f(x) =
x4
4⇒ f ′(x) = x3.
Khi đó I =
∫f ′(x) lnx dx =
∫x3 lnx dx.
Đặt
®u = lnx
dv = x3 dx⇒
du =
dx
x
v =x4
4
⇒ I =x4
4· lnx−
∫x3
4dx =
x4
4· lnx− x4
16+ C. �
Page 120
120 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
14 Cho F (x) = −xex là một nguyên hàm của hàm số f(x)e2x. Tìm nguyên hàm của f ′(x)e2x.
ĐS:
∫f ′(x)e2x dx = xex − ex + C
Lời giải.
Vì F (x) = −xex là một nguyên hàm của hàm số f(x)e2x nên theo định nghĩa nguyên hàm ta có
(−xex)′ = f(x)e2x ⇒ −ex − xex = f(x)e2x ⇒ f(x) =−1− x
ex⇒ f ′(x) =
x
ex.
Khi đó I =
∫f ′(x)e2x dx =
∫xex dx.
Đặt
®u = x
dv = ex dx⇒®
du = dx
v = ex⇒ I = xex −
∫ex dx = xex − ex + C. �
15 Cho F (x) = 2(x− 1)ex là một nguyên hàm của hàm số f ′(x)ex thỏa f(0) = 0. Tìm nguyên hàm
của hàm số f(x)ex.
ĐS:
∫f(x)ex dx
(x2 − 2x+ 2
)ex + C ′
Lời giải.
Vì F (x) = 2(x− 1)ex là một nguyên hàm của hàm số f ′(x)ex nên theo định nghĩa nguyên hàm tacó
(2(x− 1)ex)′ = f ′(x)ex ⇒ 2ex+2(x−1)ex = f ′(x)ex ⇒ 2xex = f ′(x)ex ⇒ f ′(x) = 2x⇒ f(x) = x2+C.
Mà f(0) = 0⇒ C = 0, do đó f(x) = x2.
Khi đó I =
∫f(x)ex dx =
∫x2ex dx.
Đặt
®u = x2
dv = ex dx⇒®
du = 2xdx
v = ex⇒ I = x2ex − 2
∫xex dx.
Đặt
®u′ = x
dv′ = ex dx⇒®
du′ = dx
v′ = ex dx⇒∫xex dx = xex −
∫ex dx = xex − ex + C.
Do đó I = x2ex − 2 (xex − ex + C) = (x2 − 2x+ 2) ex + C ′ (với C ′ = 2C). �
16 Cho F (x) =
Å1− x2
2
ãcosx+ x sinx là một nguyên hàm của hàm số f(x) sinx. Tìm nguyên hàm
của hàm số f ′(x) cosx. ĐS:
∫f ′(x) cosx dx = x sinx+ cosx+ C
Lời giải.
Vì F (x) =
Å1− x2
2
ãcosx+x sinx là một nguyên hàm của hàm số f(x) sinx nên theo định nghĩa
nguyên hàm ta có
ÅÅ1− x2
2
ãcosx+ x sinx
ã′= f(x) sinx⇒ −x cosx−
Å1− x2
2
ãsinx+ sinx+
x cosx = f(x) sinx⇒ x2
2sinx = f(x) sinx⇒ f(x) =
x2
2⇒ f ′(x) = x.
Khi đó I =
∫f ′(x) cosx dx =
∫x cosx dx.
Đặt
®u = x
dv = cosx dx⇒®
du = dx
v = sinx⇒ I = x sinx−
∫sinx dx = x sinx+ cosx+ C. �
Page 121
1. NGUYÊN HÀM 121
17 Cho F (x) =
Åx2
2− 1
ãsinx+x cosx là một nguyên hàm của hàm số f(x) cosx. Tìm nguyên hàm
của hàm số f ′(x) sinx. ĐS:
∫f ′(x) sinx dx = −x cosx+ sinx+ C
Lời giải.
Vì F (x) =
Åx2
2− 1
ãsinx+x cosx là một nguyên hàm của hàm số f(x) cosx nên theo định nghĩa
nguyên hàm ta có
ÅÅx2
2− 1
ãsinx+ x cosx
ã′= f(x) cosx⇒ x sinx +
Åx2
2− 1
ãcosx + cos x−
x sinx = f(x) cosx⇒ x2
2cosx = f(x) cosx⇒ f(x) =
x2
2⇒ f ′(x) = x.
Khi đó I =
∫f ′(x) sinx dx =
∫x sinx dx.
Đặt
®u = x
dv = sinx dx⇒®
du = dx
v = − cosx⇒ I = −x cosx+
∫cosx dx = −x cosx+ sinx+ C. �
18 Cho F (x) = x tanx+ ln | cosx| là một nguyên hàm của hàm sốf(x)
cos2 x. Tìm nguyên hàm của hàm
số f ′(x) tanx. ĐS:
∫f ′(x) tanx dx = − ln | cosx|+ C
Lời giải.
Vì F (x) = x tanx+ ln | cosx| là một nguyên hàm của hàm sốf(x)
cos2 xnên theo định nghĩa nguyên
hàm ta có (x tanx+ ln | cosx|)′ = f(x)
cos2 x⇒ tanx+
x
cos2 x− tanx =
f(x)
cos2 x⇒ x
cos2 x=
f(x)
cos2 x⇒
f(x) = x⇒ f ′(x) = 1.
Khi đó I =
∫f ′(x) tanx dx =
∫tanx dx = − ln | cosx|+ C. �
19 Cho F (x) = −x cotx+ln |sinx| là một nguyên hàm của hàm sốf(x)
sin2 x. Tìm nguyên hàm của hàm
số f ′(x) cotx. ĐS:
∫f ′(x) cotx dx = ln | sinx|+ C
Lời giải.
Vì F (x) = −x cotx+ ln |sinx| là một nguyên hàm của hàm sốf(x)
sin2 xnên theo định nghĩa nguyên
hàm ta có (−x cotx+ ln |sinx|)′ = f(x)
sin2 x⇒ − cotx+
x
sin2 x+cotx =
f(x)
sin2 x⇒ x
sin2 x=
f(x)
sin2 x⇒
f(x) = x⇒ f ′(x) = 1.
Khi đó I =
∫f ′(x) cotx dx =
∫cotx dx = ln | sinx|+ C. �
20 Cho F (x) =
Åx2
2− x+ 1
ãex là một nguyên hàm của hàm số f(x)ex. Tìm nguyên hàm của hàm
số f ′(x)ex. ĐS:
∫f ′(x)ex dx = (x− 1)ex + C
Lời giải.
Vì F (x) =
Åx2
2− x+ 1
ãex là một nguyên hàm của hàm só f(x)ex nên theo định nghĩa nguyên
hàm ta có
ïÅx2
2− x+ 1
ãexò′
= f(x)ex ⇒ (x − 1)ex +
Åx2
2− x+ 1
ãex = f(x)ex ⇒ x2ex =
f(x)ex ⇒ f(x) = x2.
Page 122
122 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Suy ra f ′(x) = 2x. Khi đó I =
∫f ′(x)ex dx =
∫2xex dx.
Đặt
®u = 2x
dv = ex dx⇒®
du = 2 dx
v = ex⇒ I = xex −
∫ex dx = xex − ex = (x− 1)ex. �
BÀI2. TÍCH PHÂN
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
Định nghĩa 1 (Khái niệm tích phân). Cho hàm số f(x) liên tục trên K và a, b ∈ K. Hàm sốF (x) được gọi là nguyên hàm của f(x) trên K thì F (b)− F (a) được gọi là tích phân của f(x) từ
a đến b và được kí hiệu
b∫a
f(x) dx. Khi đó I =
b∫a
f(x) dx = F (x)
∣∣∣∣ba
= F (b)− F (a) (a cận dưới,
b cận trên).
!
Đối với biến số lấy tích phân, có thể chọn bất kì một chữ khác nhau thay cho x, nghĩa là
I =
b∫a
f(x) dx =
b∫a
f(t) dt = . . . = F (b)−F (a) (không phụ thuộc biến mà phụ thuộc cận).
Tính chất 1 (Tính chất tính phân).b∫
a
f(x) dx = −a∫b
f(x) dx.1
a∫a
f(x) dx = 0.2
b∫a
(f(x)± g(x)) dx =
b∫a
f(x) dx ±
b∫a
g(x) dx.
3
b∫a
f(x) dx =
c∫a
f(x) dx +
b∫c
f(x) dx (a <
c < b).
4
b∫a
f ′(x) dx = f(x)
∣∣∣∣ba
,
b∫a
f ′′(x) dx =
f ′(x)
∣∣∣∣ba
, . . . .
5
B. DẠNG TOÁN VÀ BÀI TẬP
{ DẠNG 2.1. Tích phân cơ bản và tính chất tính phân
Dùng định nghĩa tích phân và các tính chất để giải bài toán.
Page 123
2. TÍCH PHÂN 123
1. Ví dụ
VÍ DỤ 1. Tính các tích phân sau
1 Tính
3∫1
(3x2 − 4x+ 5) dx. ĐS: 20
2 Tính
1∫0
dx
(1 + x)3. ĐS:
3
8
Lời giải.
1
3∫1
(3x2 − 4x+ 5) dx =(x3 − 2x2 + 5x
) ∣∣∣∣31
= 24− 4 = 20.
2
1∫0
dx
(1 + x)3=
1∫0
(1 + x)−3 dx = −(1 + x)−2
2
∣∣∣∣10
= −1
8+
1
2=
3
8.
�
VÍ DỤ 2. Tìm số thực m thỏa mãn
1
m∫−1
ex+1 dx = e2 − 1. ĐS: m = 1
2
m∫0
(2x+ 5) dx = 6. ĐS: m = 1, m = −6
Lời giải.
1
m∫−1
ex+1 dx = ex+1
∣∣∣∣m−1
= em+1 − 1.
Theo đề bài ta suy ra
e2 − 1 = em+1 − 1⇔ m = 1.
Vậy m = 1.
2
m∫0
(2x+ 5) dx =(x2 + 5x
) ∣∣∣∣m0
= m2 + 5m.
Theo đề bài ta suy ra
m2 + 5m = 6⇔ m = 1 hoặc m = −6.
Vậy m = 1 hoặc m = −6.
�
Page 124
124 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
2. Bài tập áp dụng
BÀI 1. Tính các tích phân sau
π2∫
π3
sinx dx. ĐS:1
2
Lời giải.π2∫
π3
sinx dx = − cosx
∣∣∣∣π2
π3
= 0 +1
2=
1
2. �
1
π3∫
π4
dx
cos2 x. ĐS:
√3− 1
Lời giải.π3∫
π4
dx
cos2 x= tanx
∣∣∣∣π3
π4
=√
3− 1. �
2
BÀI 2. Tính các tính phân
−5∫−2
dx√1− 3x
. ĐS:2√
7− 8
3
Lời giải.−5∫−2
dx√1− 3x
= −2
3
√1− 3x
∣∣∣∣−5−2
= −8
3+
2√
7
3=
2√
7− 8
3. �
1
7∫2
4 dx√x+ 1 +
√x− 1
.
ĐS:64√
2− 12√
3− 24√
6 + 4
3
Lời giải.7∫
2
4 dx√x+ 1 +
√x− 1
=
7∫2
4(√
x+ 1−√x− 1
)dx
x+ 1− x+ 1
=
7∫2
2√x+ 1 dx−
7∫2
2√x− 1 dx.
Ta có
7∫2
2√x+ 1 dx =
4
3(x+1)
32
∣∣∣∣72
=64√
2
3−
4√
3,7∫
2
2√x− 1 dx =
4
3(x− 1)
32
∣∣∣∣72
=24√
6
3− 4
3.
Vậy
7∫2
4 dx√x+ 1 +
√x− 1
=64√
2− 12√
3− 24√
6 + 4
3.
�
2
3. Bài tập rèn luyện
BÀI 3. Tính các tích phân sau
Page 125
2. TÍCH PHÂN 125
Tính
3∫−2
(4x3 − 3x2 + 10) dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 80
Lời giải.3∫
−2
(4x3 − 3x2 + 10) dx = (x4 − x3 + 10x)
∣∣∣∣3−2
= 84− 4 = 80. �
1
Tính
4∫1
(x2 + 3√x) dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 35
Lời giải.4∫
1
4
(1− 2x)2dx =
Åx3
3+ 2x
√x
ã ∣∣∣∣41
=112
3− 7
3= 35. �
2
Tính
2∫0
x(x+ 1)2 dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:34
3
Lời giải.2∫
0
x(x+ 1)2 dx =
2∫0
(x3 + 2x2 + x) dx =
Åx4
4+
2x3
3+x2
2
ã ∣∣∣∣20
=34
3− 0 =
34
3. �
3
Tính
4∫2
Åx+
1
x
ãdx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 6 + ln 2
Lời giải.4∫
2
Åx+
1
x
ãdx =
Åx2
2+ lnx
ã ∣∣∣∣42
= 8 + ln 4− 2− ln 2 = 6 + ln 2. �
4
Page 126
126 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Tính
3∫1
Å3
x− 1
x2
ãdx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 3 ln 3− 2
3
Lời giải.3∫
1
Å3
x− 1
x2
ãdx =
Å3 lnx+
1
x
ã ∣∣∣∣31
= 3 ln 3 +1
3− 0− 1 = 3 ln 3− 2
3. �
5
Tính
1∫0
e3x dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
3e3 − 1
3
Lời giải.1∫
0
e3x dx =1
3e3x∣∣∣∣10
=1
3e3 − 1
3. �
6
Tính
2018∫0
7x dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:72018 − 1
ln 7
Lời giải.2018∫0
7x dx =7x
ln 7
∣∣∣∣20180
=72018
ln 7− 1
ln 7=
72018 − 1
ln 7. �
7
Tính
6∫0
dx
x+ 6= . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: ln 2
Lời giải.6∫
0
dx
x+ 6= ln(x+ 6)
∣∣∣∣60
= ln 12− ln 6 = ln 2. �
8
Page 127
2. TÍCH PHÂN 127
Tính
3∫1
dx
1− 3x= . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: −1
3ln 4
Lời giải.3∫
1
dx
1− 3x= −1
3ln(3x− 1)
∣∣∣∣31
= −1
3ln 8 +
1
3ln 2 = −1
3ln 4. �
9
Tính
2∫1
dx
(4x− 1)2= . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
21
Lời giải.2∫
1
dx
(4x− 1)2= −1
4· 1
4x− 1
∣∣∣∣21
= − 1
28+
1
12=
1
21. �
10
Tính
4∫1
4
(1− 2x)2dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:12
7
Lời giải.4∫
1
4
(1− 2x)2dx = 2 · 1
1− 2x
∣∣∣∣41
= −2
7+ 2 =
12
7. �
11
BÀI 4. Tìm các số thực m thỏa mãn
Page 128
128 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
5∫2
m2(5− x3) dx = −549.
ĐS: m = ±1
2
Lời giải.
Ta có5∫
2
m2(5− x3) dx = m2(5x− x4
4)
∣∣∣∣52
= m2 ·Å−549
4
ã. (1)
Từ (1) suy ra
m2 ·Å−549
4
ã= −549⇔ m2 =
1
4⇔ m = ±1
2.
Vậy m = ±1
2. �
1
2∫m
(3− 2x)4 dx =122
5. ĐS: m = 0
Lời giải.
Ta có2∫
m
(3− 2x)4 dx = −(3− 2x)5
10
∣∣∣∣2m
=1
10+
(3− 2m)5
10. (1)
Từ (1) suy ra
1
10+
(3− 2m)5
10=
122
5⇔ (3− 2m)5
10=
243
10⇔ 3− 2m = 3⇔ m = 0.
Vậy m = 0. �
2
Page 129
2. TÍCH PHÂN 129
m∫0
(3x2 − 12x+ 11) dx = 6.
ĐS: m = 1, m = 2, m = 3
Lời giải.
Ta cóm∫0
(3x2 − 12x+ 11) dx = (x3 − 6x2 + 11x)
∣∣∣∣m0
= m3 − 6m2 + 11m. (1)
Từ (1) suy ra
m3 − 6m2 + 11m = 6⇔ m3 − 6m2 + 11m− 6 = 0⇔
m = 1
m = 2
m = 3.
Vậy m = 1, m = 2, m = 3. �
3
2∫1
(m2 + (4− 4m)x+ 4x3
)dx =
4∫2
2x dx.
ĐS: m = 3
Lời giải.
Ta có
2∫1
(m2 + (4− 4m)x+ 4x3
)dx =
(m2x+ (2− 2m)x2 + x4
) ∣∣∣∣21
= m2 − 6m+ 21. (1)
Mà4∫
2
2x dx = x2∣∣∣∣42
= 12. (1)
Từ (1) và (2) suy ra
m2 − 6m+ 21 = 12⇔ m2 − 6m+ 9 = 0⇔ m = 3.
Vậy m = 3. �
4
BÀI 5. Tính các tính phân sau
Page 130
130 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Tính
2π3∫
π3
cos
Å3x− 2π
3
ãdx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: −√
3
3
Lời giải.2π3∫
π3
cos
Å3x− 2π
3
ãdx =
1
3sin
Å3x− 2π
3
ã ∣∣∣∣2π3π3
= −√
3
6−√
3
6= −√
3
3. �
1
Tính
π4∫
π6
tan2 x dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 1−√
3
3− π
12
Lời giải.π4∫
π6
tan2 x dx =
π4∫
π6
Å1
cos2 x− 1
ãdx = (tanx− x)
∣∣∣∣π4
π6
= 1− π
4−√
3
3+π
6= 1−
√3
3− π
12. �
2
Tính
π3∫
π4
cot2 x dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 1−√
3
3− π
12
Lời giải.π3∫
π4
cot2 x dx =
π3∫
π4
Å1
sin2 x− 1
ãx dx = (− cotx− x)
∣∣∣∣π3
π4
= −√
3
3− π
3+ 1 +
π
4= 1−
√3
3− π
12. �
3
Page 131
2. TÍCH PHÂN 131
Tính
π4∫
0
sin 5x sinx dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
12
Lời giải.π4∫
0
sin 5x sinx dx =1
2
π4∫
0
(cos 4x− cos 6x) dx =1
2·Å
1
4sin 4x− 1
6sin 6x
ã ∣∣∣∣π40
=1
12− 0 =
1
12. �
4
Tính
π6∫
0
sin 4x cosx dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:
√3
20+
4
15
Lời giải.π6∫
0
sin 4x cosx dx =1
2
π6∫
0
(sin 5x+ sin 3x) dx = −1
2·Å
1
5cos 5x+
1
3cos 3x
ã ∣∣∣∣π60
=
√3
20+
4
15. �
5
Tính
π4∫
0
sin 6x cos 2x dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
4
Lời giải.π4∫
0
sin 6x cos 2x dx =1
2
π4∫
0
(sin 8x+ sin 4x) dx = −1
2·Å
1
8cos 8x+
1
4cos 4x
ã ∣∣∣∣π40
=1
16+
3
16=
1
4.
�
6
Tính
π6∫
0
cos 3x cosx dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:3√
3
16
Lời giải.π6∫
0
cos 3x cosx dx =1
2
π6∫
0
(cos 4x+ cos 2x) dx =1
2·Å
1
4sin 4x+
1
2sin 2x
ã ∣∣∣∣π60
=3√
3
16− 0 =
3√
3
16.
�
7
Page 132
132 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Tính
π6∫
0
cos 6x cos 2x dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:
√3
32
Lời giải.π6∫
0
cos 6x cos 2x dx =1
2
π6∫
0
(cos 8x+ cos 4x) dx =1
2·Å
1
8sin 8x+
1
4sin 4x
ã ∣∣∣∣π60
=
√3
32− 0 =
√3
32.
�
8
Tính
π4∫
0
sin4 x dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
4
Å3π
8− 1
ãLời giải.
Ta có
sin4 x =
Å1− cos 2x
2
ã2=
1
4·(1− 2 cos 2x+ cos2 2x
)=
1
4·Å
1− 2 cos 2x+1 + cos 4x
2
ã.
Suy ra
π4∫
0
sin4 x dx =1
4
π4∫
0
Å1− 2 cos 2x+
1 + cos 4x
2
ãdx =
1
4
Åx− sin 2x+
1
2x+
1
8sin 4x
ã ∣∣∣∣π40
=1
4
Å3π
8− 1
ã.
�
9
BÀI 6.
Page 133
2. TÍCH PHÂN 133
Biết
a∫0
sinx cosx dx =1
4. Tìm a.
ĐS: a =π
4+ k
π
2, k ∈ Z
Lời giải.
Ta cóa∫
0
sinx cosx dx =
a∫0
1
2sin 2x dx = −1
4cos 2x
∣∣∣∣a0
= − cos 2a+1
4.
Theo đề bài ta có
− cos 2a+1
4=
1
4⇔ cos 2a = 0
⇔ 2a =π
2+ kπ
⇔ a =π
4+ k
π
2, k ∈ Z.
Vậy a =π
4+ k
π
2, k ∈ Z. �
1
Có bao nhiêu số nguyên m ∈ (0; 2018) thỏa
m∫0
cos 2x dx = 0?
ĐS: 1284
Lời giải.
Ta cóm∫0
cos 2x dx =1
2sin 2x
∣∣∣∣m0
=1
2sin 2m.
Theo đề bài ta có
1
2sin 2m = 0 ⇔ sin 2m = 0
⇔ 2m = kπ
⇔ m = kπ
2, k ∈ Z.
Vì m ∈ (0; 2018)⇔ 0 < kπ
2< 2018⇔ 0 < k < 1284,6.
Do k ∈ Z nên k = 1, 2, 3, . . . , 1284. Vậy có 1284 số nguyên m ∈ (0; 2018) thỏa mãn đề. �
2
Page 134
134 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Biết
π4∫
0
sin 5x dx = a+ b
√2
2với a, b ∈ Q. Tính giá trị P = ab+ b− a.
ĐS:1
25
Lời giải.
Ta cóπ4∫
0
sin 5x dx = −1
5cos 5x
∣∣∣∣π4
0
=
√2
10+
1
5=
1
5+
1
5·√
2
2.
Suy ra a = b =1
5nên P = ab+ b− a =
1
25. �
3
Biết
π4∫
π6
1− sin3 x
sin2 xdx =
√a+√b− c
2với a, b, c là các số nguyên dương. Tính giá trị P =
a2 + b2 + abc.
ĐS: 25
Lời giải.
Ta có
π4∫
π6
1− sin3 x
sin2 xdx =
π4∫
π6
Å1
sin2 x− sinx
ãdx = (− cotx+ cosx)
∣∣∣∣π4
π6
=
√3 +√
2− 2
2.
Suy ra a = 3, b = 2, c = 2 hoặc a = 2, b = 3, c = 2 và P = a2 + b2 + abc = 25. �
4
Biết
π4∫
0
dx
cos2 x sin2 x= a+ b
√3 với a, b ∈ Q. Tính giá trị P = ab− a+ b.
ĐS:2
3
Lời giải.
Ta có
π4∫
0
dx
cos2 x sin2 x=
π4∫
0
Å1
cos2 x+
1
sin2 x
ãdx = (tanx− cotx)
∣∣∣∣π4
0
=2√
3
3= 0 +
2
3
√3.
Suy ra a = 0, b =2
3và P = ab− a+ b =
2
3. �
5
Page 135
2. TÍCH PHÂN 135
Biết
π4∫
0
sin 3x sin 2x dx = a+b√
2
10với a, b ∈ Z. Tính a+ b.
ĐS: 3
Lời giải.
Ta có
π4∫
0
sin 3x sin 2x dx =1
2
π4∫
0
(cosx− cos 5x) dx =1
2
Åsinx− 1
5sin 5x
ã ∣∣∣∣π40
=3√
2
10.
Suy ra a = 0, b = 3 và a+ b = 3. �
6
BÀI 7. Tính các tích phân sau
Tính
1∫0
3√
5 + 3x dx = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 4− 5 3√
5
4
Lời giải.1∫
0
3√
5 + 3x dx =
1∫0
(5 + 3x)13 dx =
1
4(5 + 3x)
∣∣∣∣10
= 4− 5 3√
5
4. �
1
Tính
5∫3
4x dx√5x+ 1−
√3x+ 1
= . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:104√
26
15+
512
45− 40
√10
9
Lời giải.
5∫3
4x dx√5x+ 1−
√3x+ 1
=
5∫3
4x(√
5x+ 1 +√
3x+ 1)
5x+ 1− 3x− 1dx
= 2
5∫3
Å(5x+ 1)
12 + (3x+ 1)
12
ãdx
= 2
Å2
15(5x+ 1)
32 +
2
9(3x+ 1)
32
ã ∣∣∣∣53
=104√
26
15+
512
45− 40
√10
9.
�
2
Page 136
136 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Tính
5∫1
5x dx√8x+ 1 +
√3x+ 1
= . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:41√
41
12− 529
36
Lời giải.
5∫1
5x dx√8x+ 1 +
√3x+ 1
=
5∫1
5x(√
8x+ 1−√
3x+ 1)
8x+ 1− 3x− 1dx
=
5∫1
Å(8x+ 1)
12 − (3x+ 1)
12
ãdx
=
Å1
12(8x+ 1)
32 − 2
9(3x+ 1)
32
ã ∣∣∣∣51
=41√
41
12− 529
36.
�
3
Tính
6∫1
dx
(x+ 3)√x− x
√x+ 3
= . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:2√
6
3
Lời giải.
6∫1
dx
(x+ 3)√x− x
√x+ 3
=
6∫1
dx√x(x+ 3)
(√x+ 3−
√x)
=
6∫1
√x+ 3 +
√x
3√x(x+ 3)
dx
=1
3
6∫1
Å1√x
+1√x+ 3
ãdx
=2
3
Ä√x+√x+ 3
ä ∣∣∣∣61
=2√
6
3.
�
4
Page 137
2. TÍCH PHÂN 137
Tính
3∫2
dx
(x+ 2)√x+ 1 + (x+ 1)
√x+ 2
= . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 8− 2√
5− 2√
3
Lời giải.
3∫2
dx
(x+ 2)√x+ 1 + (x+ 1)
√x+ 2
=
3∫2
dx√(x+ 2)(x+ 1)
(√x+ 2 +
√x+ 1
)=
3∫2
√x+ 2−
√x+ 1√
(x+ 2)(x+ 1)dx
=
3∫2
Å1√x+ 1
− 1√x+ 2
ãdx
= 2Ä√
x+ 1−√x+ 2
ä ∣∣∣∣32
= 8− 2√
5− 2√
3.
. �
5
BÀI 8.
Biết
2∫1
√2x− 1 dx =
√a− 1
bvới a, b là số nguyên dương. Tính a− b3.
ĐS: 0
Lời giải.2∫
1
√2x− 1 dx =
2∫1
(2x− 1)12 dx =
1
3(2x− 1)
32
∣∣∣∣21
=√
3− 1
3=
√27− 1
3.
Suy ra a = 27, b = 3 và a− b3 = 0. �
1
Biết
3∫1
√8− 2x dx =
√a−√b
3với a, b là số nguyên dương. Tính P = ab+ a+ b.
ĐS: 1952
Lời giải.3∫
1
√8− 2x dx =
3∫1
(8− 2x)12 dx = −1
3(8− 2x)
32
∣∣∣∣31
=6√
6− 2√
2
3=
√216−
√8
3.
Suy ra a = 216, b = 8 và ab+ a+ b = 1952. �
2
Page 138
138 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Biết
3∫2
3√
3x− 5 dx = 3√a− 1
bvới a, b là các số nguyên. Tính P = ab+ a− b.
ĐS: 16
Lời giải.3∫
2
3√
3x− 5 dx =
3∫2
(3x− 5)13 dx =
1
4(3x− 5)
43
∣∣∣∣32
=3√
4− 1
4.
Suy ra a = 4, b = 4 và P = ab+ a− b = 16. �
3
Biết
6∫2
2 dx√2x− 1
=√a−√b với a, b là các số nguyên dương. Tính P = ab+ a+ b.
ĐS: 584
Lời giải.6∫
2
2 dx√2x− 1
= 2
6∫2
2 dx
2√
2x− 1= 2√
2x− 1
∣∣∣∣62
= 2√
11− 2√
3 =√
44−√
12.
Suy ra a = 44, b = 12 và P = ab+ a+ b = 584. �
4
Biết
2∫1
dx
(x+ 1)√x+ x
√x+ 1
=√a−√b−c với a, b, c là các số nguyên dương. Tính P = a+b+c.
ĐS: 46
Lời giải.
2∫1
dx
(x+ 1)√x+ x
√x+ 1
=
2∫1
dx√x(x+ 1)
(√x+ 1 +
√x)
=
2∫1
√x+ 1−
√x√
x(x+ 1)dx
=
2∫1
Å1√x− 1√
x+ 1
ãdx
= 2Ä√
x−√x+ 1
ä ∣∣∣∣21
= 4√
2− 2√
3− 2
=√
32−√
12− 2.
Suy ra a = 32, b = 12, c = 2 và P = a+ b+ c = 46. �
5
Page 139
2. TÍCH PHÂN 139
{ DẠNG 2.2. Tích phân hàm số phân thức hữu tỉ
Phương pháp giải: Chú ý nguyên hàm của một số hàm phân thức hữu tỉ thường gặp.
1∫
1
ax+ bdx =
1
aln |ax+ b|+ C, với a 6= 0.
2∫
1
(ax+ b)ndx =
1
a· −1
(n− 1)(ax+ b)n−1+ C, với a 6= 0, n ∈ N, n ≥ 2.
3∫
1
(x+ a)(x+ b)dx =
1
b− aln
∣∣∣∣x+ a
x+ b
∣∣∣∣+ C, với a 6= b.
1. Ví dụ
VÍ DỤ 1. Tính các tích phân sau
Tính
1∫0
x
(x+ 1)2dx. ĐS: ln 2− 1
21
1∫0
x
(x+ 2)3dx. ĐS: ln
3
2− 5
362
Lời giải.
1 Ta có
1∫0
x
(x+ 1)2dx =
1∫0
x+ 1− 1
(x+ 1)2dx =
1∫0
ï1
x+ 1− 1
(x+ 1)2
òdx =
ïln |x+ 1|+ 1
x+ 1
ò∣∣∣∣10
= ln 2− 1
2.
2 Ta có
1∫0
x
(x+ 2)3dx =
1∫0
x+ 2− 2
(x+ 2)3dx =
1∫0
ï1
x+ 2− 2
(x+ 2)3
òdx =
ïln |x+ 2|+ 1
(x+ 2)2
ò∣∣∣∣10
= ln3
2− 5
36.
�
VÍ DỤ 2. Tính các tích phân sau
1 Biết
2∫1
dx
3x− 1=
1
aln b với b > 0. Tính S = a2 + b. ĐS:
47
18
2 Biết
2∫0
x2
x+ 1dx = a+ ln b với a, b ∈ Q. Tính S = 2a+ b+ 2b. ĐS: 11
Lời giải.
1 Ta có
2∫1
dx
3x− 1=
1
3
2∫1
d(3x− 1)
3x− 1=
1
3ln |3x− 1||21 =
1
3(ln 5− ln 2) =
1
3ln
5
2.
Suy ra a = 3, b =5
2. Do đó S =
1
9+
5
2=
47
18.
Page 140
140 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
2 Ta có
2∫0
x2
x+ 1dx =
2∫0
Åx− 1 +
1
x+ 1
ãdx =
ïx2
2− x+ ln |x+ 1|
ò∣∣∣∣20
= ln 3 = 0 + ln 3.
Suy ra a = 0, b = 3 nên S = 2 · 0 + 3 + 23 = 11.
�
2. Bài tập áp dụng
BÀI 1. Tính các tích phân sau
Biết
1∫0
2x+ 3
2− xdx = a ln 2 + b với a, b ∈ Q. Tính P = a+ 2b+ 2a − 2b. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:523
4
Lời giải.
Ta có2x+ 3
2− x= −2(x− 2) + 7
x− 2= −2− 7
x− 2. Do đó
1∫0
2x+ 3
2− xdx =
1∫0
Å−2− 7
x− 2
ãdx = [−2x− 7 ln |x− 2|]|10 = −2 + 7 ln 2 = 7 ln 2− 2.
Do đó, a = 7, b = −2. Vậy P = 7 + 2 · (−2) + 27 − 2−2 =523
4. �
1
Biết
1∫0
2x− 1
x+ 1dx = a+ b ln 2 với a, b ∈ Q. Tính P = ab− a+ b. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: −11
Lời giải.
Ta có
1∫0
2x− 1
x+ 1dx =
1∫0
2(x+ 1)− 3
x+ 1dx =
1∫0
Å2− 3
x+ 1
ãdx = (2x− 3 ln |x+ 1|)|10 = 2−3 ln 2.
Vậy a = 2, b = −3, suy ra P = −6− 2− 3 = −11. �
2
BÀI 2. Tính các tích phân sau
Page 141
2. TÍCH PHÂN 141
Tính
1∫0
3x− 1
x2 + 6x+ 9dx = 3 ln
a
b− 5
6với a, b ∈ Z+ và
a
blà phân số tối giản. Tính giá trị của biểu
thức P = 2a + 2b − ab. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ĐS: 12
Lời giải.
Ta có3x− 1
x2 + 6x+ 9=
3(x+ 3)− 10
(x+ 3)2=
3
x+ 3− 10
(x+ 3)2.
Do đó
1∫0
3x− 1
x2 + 6x+ 9dx =
1∫0
ï3
x+ 3− 10
(x+ 3)2
òdx =
ï3 ln |x+ 3|+ 10
x+ 3
ò∣∣∣∣10
= 3 ln4
3− 5
6.
Suy ra a = 4, b = 3 nên P = 24 + 23 − 4 · 3 = 12. �
1
Biết
1∫0
Å1
x+ 1− 1
x+ 2
ãdx = a ln 2 + b ln 3 với a, b ∈ Z. Tính S = a+ b− ab2. . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: −1
Lời giải.
Ta có
1∫0
Å1
x+ 1− 1
x+ 2
ãdx = [ln |x+ 1| − ln |x+ 2|]|10 = ln
∣∣∣∣x+ 1
x+ 2
∣∣∣∣∣∣∣∣10
= ln2
3−ln
1
2= ln
4
3= 2 ln 2−ln 3.
Suy ra a = 2, b = −1 nên S = 2 + (−1)− 2 · (−1)2 = −1. �
2
3. Bài tập rèn luyệnBÀI 3. Tính các tích phân sau
1 Biết
1∫0
x3
x+ 2dx =
a
3+ b ln 3 + c ln 2, với a, b, c ∈ Q. Tính S = 2a+ 4b2 + 3c3. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: −1388
Lời giải.
Ta có
1∫0
x3
x+ 2dx =
1∫0
x2(x+ 2)− 2x(x+ 2) + 4(x+ 2)− 8
x+ 2dx =
1∫0
Åx2 − 2x+ 4− 8
x+ 2
ãdx
1∫0
x3
x+ 2dx =
ïx3
3− x2 + 4x− 8 ln |x+ 2|
ò∣∣∣∣10
=10
3− 8 ln 3− 8 ln 2 =
10
3+ (−8) ln 3 + (−8) ln 2.
Suy ra a = 10, b = −8, c = −8 nên S = 2 · 10 + 4 · (−8)2 + 3 · (−8)3 = −1388. �
Page 142
142 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
2 Biết
0∫−1
3x2 + 5x− 1
x− 2dx = a ln
2
3+ b với a, b ∈ Q. Tính giá trị của S = a+ 4b. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: −29
Lời giải.
Ta có3x2 + 5x− 1
x− 2=
3(x2 − 4) + 5(x− 2) + 21
x− 2= (3x+ 11) +
21
x− 2.
Do đó:
0∫−1
3x2 + 5x− 1
x− 2dx =
∫−
10
ï3x+ 11 +
21
x− 2
òdx =
ï3
2x2 + 11x+ 21 ln |x− 2|
ò∣∣∣∣0−1
=
−25
2+ 21 ln
2
3.
Khi đó a = 21, b = −25
2nên S = 21 + 4 ·
Å−25
2
ã= −29. �
3 Biết
5∫3
dx
x2 − x= a ln 5 + b ln 3 + c ln 2 với a, b, c ∈ Q. Tính S = −2a+ b+ 3c2. . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 6
Lời giải.
Ta có1
x2 − x=x− (x− 1)
x(x− 1)=
1
x− 1− 1
x.
Khi đó
5∫3
dx
x2 − x=
5∫3
Å1
x− 1− 1
x
ãdx = [ln |x− 1| − ln |x|]|53 = ln
∣∣∣∣x− 1
x
∣∣∣∣∣∣∣∣53
= ln4
5−ln
2
3= ln 2+ln 3−ln 5.
Suy ra rằng a = −1, b = 1, c = 1 nên S = −2 · (−1) + 1 + 3 · 12 = 6. �
4 Tính
5∫1
3
x2 + 3xdx = a ln 5 + b ln 2 với a, b ∈ Z. Tính S = a+ b− ab. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 1
Lời giải.
Ta có3
x2 + 3x=
(x+ 3)− xx(x+ 3)
=
Å1
x− 1
x+ 3
ã.
Khi đó
5∫1
3
x2 + 3xdx =
5∫1
Å1
x− 1
x+ 3
ãdx = ln
∣∣∣∣ x
x+ 3
∣∣∣∣∣∣∣∣51
= ln5
8−ln
1
4= ln 5−3 ln 2+2 ln 2 = ln 5−ln 2.
Suy ra a = 1, b = −1 nên S = 1 + (−1)− 1 · (−1) = 1. �
5 Biết
2∫1
x
(x+ 1)(2x+ 1)dx = a ln 2 + b ln 3 + c ln 5 với a, b, c ∈ Q. Tính S = a+ b+ c. . . . . . . . . . .
ĐS: 0
Lời giải.
Page 143
2. TÍCH PHÂN 143
Ta cóx
(x+ 1)(2x+ 1)=
(2x+ 1)− (x+ 1)
(x+ 1)(2x+ 1)=
1
x+ 1− 1
2x+ 1.
Do đó
2∫1
x
(x+ 1)(2x+ 1)dx =
2∫1
Å1
x+ 1− 1
2x+ 1
ãdx =
ïln |x+ 1| − 1
2ln |2x+ 1|
ò∣∣∣∣21
= − ln 2+3
2ln 3−1
2ln 5.
Suy ra a = −1, b =3
2, c = −1
2nên S = −1 +
3
2+
Å−1
2
ã= 0. �
6 Biết
1∫0
dx
x2 − 5x+ 6= a ln 2 + b ln 3 với a, b ∈ Z. Tính S = a+ b. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: −1
Lời giải.
Ta có1
x2 − 5x+ 6=
(x− 2)− (x− 3)
(x− 2)(x− 3)=
1
x− 3− 1
x− 2.
Khi đó
1∫0
dx
x2 − 5x+ 6=
1∫0
Å1
x− 2− 1
x− 3
ãdx = [ln |x− 2| − ln |x− 3|]|10 = −2 ln 2 + ln 3
Suy ra a = −2, b = 1 nên S = a+ b = −2 + 1 = −1. �
7 Tính
3∫2
dx
−2x2 + 3x− 1= a ln 2 + b ln 3 + c ln 5 với a, b, c ∈ Z. Tính S = 2a+ b2 + 2c. . . . . . . . . . . .
ĐS: 1
Lời giải.
Ta có1
−2x2 + 3x− 1= −2(x− 1) + (−2x+ 1)
(−2x+ 1)(x− 1)=
−2
−2x+ 1− 1
x− 1.
Khi đó
3∫2
d
−2x2 + 3x− 1=
3∫2
Å −2
−2x+ 1− 1
x− 1
ãdx = [ln | − 2x+ 1| − ln |x− 1|]|32 = − ln 2−ln 3+ln 5.
Suy ra a = −1, b = −1, c = 1 nên S = 2 · (−1) + (−1)2 + 21 = 1. �
8 Tính
1∫0
5− 2x
x2 + 3x+ 2dx = a ln 2 + b ln 3 với a, b ∈ Z. Tính S = 2a − 3ab. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 65968
Lời giải.
Ta có5− 2x
x2 + 3x+ 2=−9(x+ 1) + 7(x+ 2)
(x+ 1)(x+ 2)=−9
x+ 2+
7
x+ 1.
Page 144
144 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Khi đó
1∫0
5− 2x
x2 + 3x+ 2dx =
1∫0
Å −9
x+ 2+
7
x+ 1
ãdx = [−9 ln |x+ 2|+ 7 ln |x+ 1|]|10 = 16 ln 2− 9 ln 3.
Suy ra a = 16, b = −9 nên S = 216 − 3 · 16 · (−9) = 65968. �
9 Tính
2∫0
x− 1
x2 + 4x+ 3dx = a ln 5 + b ln 3 với a, b ∈ Q. Tính S = ab+ 3a − a. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 1
Lời giải.
Ta cóx− 1
x2 + 4x+ 3=
2(x+ 1)− (x+ 3)
(x+ 1)(x+ 3)=
2
x+ 3− 1
x+ 1.
Khi đó
2∫0
x− 1
x2 + 4x+ 3dx =
2∫0
Å2
x+ 3− 1
x+ 1
ãdx = [2 ln |x+ 3| − ln |x+ 1|]|20 = 2 ln 5− 3 ln 3.
Suy ra a = 2, b = −3 nên S = ab+ 3a − a = 2 · (−3) + 32 − 2 = 1. �
10 Biết
2∫1
1
x2(x+ 1)dx =
1
2+ ln
a
bvới a, b ∈ Z+ và
a
blà phân số tối giản. Tính S = a+ 2b. . . . . . . .
ĐS: 19
Lời giải.
Ta có1
x2(x+ 1)=x+ 1− xx2(x+ 1)
=1
x2− 1
x(x+ 1)=
1
x2+
1
x+ 1− 1
x.
Khi đó
2∫1
1
x2(x+ 1)dx =
2∫1
Å1
x2+
1
x+ 1− 1
x
ãdx =
ï−1
x+ ln |x+ 1| − ln |x|
ò∣∣∣∣21
=1
2+ ln
3
4.
Suy ra a = 3, b = 4 nên S = a+ 2b = 3 + 24 = 19. �
{ DẠNG 2.3. Tính chất của tích phân
Phương pháp giải: Các tính chất
1
b∫a
f(x) dx =
c∫a
f(x) dx+
b∫c
f(x) dx,
b∫a
f(x) dx = −a∫b
f(x) dx.
2
b∫a
f(x) dx = f(x)|ba = f(b)− f(a),
b∫a
f ′′(x) dx = f ′(x)|ba = f(b)− f(a),.. . .
1. Ví dụ
Page 145
2. TÍCH PHÂN 145
VÍ DỤ 1.
1 Cho hàm số f(x) liên tục trên đoạn [0; 10] thỏa mãn
10∫0
f(x) dx = 7 và
6∫2
f(x) dx = 3. Tính
2∫0
f(x) dx+
10∫6
f(x) dx. ĐS: 4
2 Cho hàm số y = f(x) liên tục trên R thỏa mãn
b∫a
f(x) dx = 2 và
b∫c
f(x) dx = 3 với
a < b < c. Tính
c∫a
f(x) dx ĐS: −1
3 Cho hàm số y = f(x) liên tục trên R thỏa mãn
3∫1
f(x) dx = 2017 và
3∫4
f(x) dx = 2018.
Tính
4∫1
f(x) dx. ĐS: −1
Lời giải.
1 Ta có
7 =
10∫0
f(x) dx =
2∫0
f(x) dx+
6∫2
f(x) dx+
10∫6
f(x) dx.
Hay là
7 =
10∫0
f(x) dx =
2∫0
f(x) dx+ 3 +
10∫6
f(x) dx⇒ P =
2∫0
f(x) dx+
10∫6
f(x) dx = 7− 3 = 4.
2 Ta có
c∫a
f(x) dx =
b∫a
f(x) dx+
c∫b
f(x) dx =
b∫a
f(x) dx−b∫c
f(x) dx = 2− 3 = −1.
3 Ta có
4∫1
f(x) dx =
3∫1
f(x) dx+
4∫3
f(x) dx =
3∫1
f(x) dx−3∫
4
f(x) dx = 2017− 2018 = −1.
�
VÍ DỤ 2.
Page 146
146 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
1 Cho hàm số y = f(x) liên tục trên R thỏa mãn
5∫2
f(x) dx = 3 và
7∫5
f(x) dx = 9. Tính
7∫2
f(x) dx. ĐS: 12
2 Cho hàm số y = f(x) liên tục trên R thỏa mãn
6∫0
f(x) dx = 4 và
6∫2
f(t) dt = −3. Tính
2∫0
[f(v)− 3] dv. ĐS: 1
Lời giải.
1 Ta có7∫
2
f(x) dx =
5∫2
f(x) dx+
7∫5
f(x) dx = 3 + 9 = 12.
2 Ta có
2∫0
f(v) dv =
6∫0
f(v) dv −6∫
2
f(v) dv =
6∫0
f(x) dx−6∫
2
f(x) dx = 4− (−3) = 7.
Hay là2∫
0
f(v) dv = 7⇒2∫
0
[f(v)− 3] dv =
2∫0
f(v) dv −2∫
0
3 dv = 7− 3v|20 = 1.
�
VÍ DỤ 3.
1 Cho hàm số f(x) có đạo hàm trên đoạn [1; 2], f ′(1) = 1 và f(2) = 2. Tính
2∫1
f ′(x) dx.
ĐS: 1
2 Cho hàm số f(x) có đạo hàm trên đoạn [1; 4], f(1) = 1 và
4∫1
f ′(x) dx = 2. Tính f(4).
ĐS: 3
3 Cho hàm số f(x) có đạo hàm trên đoạn [1; 3], f(3) = 5 và
3∫1
f ′(x) dx = 6. Tính f(1).
ĐS: −1
Lời giải.
1 Ta có
2∫1
f ′(x) dx = f(x)|21 = f(2)− f(1) = 2− 1 = 1.
Page 147
2. TÍCH PHÂN 147
2 Ta có 2 =
4∫1
f ′(x) dx = f(x)|41 = f(4)− f(1) = f(4)− 1⇒ f(4) = 3.
3 Ta có 6 =
3∫1
f ′(x) dx = f(x)|31 = f(3)− f(1) = 5− f(1)⇒ f(1) = −1.
�
2. Bài tập áp dụng
BÀI 1. Bài toán sử dụng tính chất
b∫a
f(x) dx =
c∫a
f(x) dx+
b∫c
f(x) dx,
b∫a
f(x) dx = −a∫b
f(x) dx
1 Cho
4∫2
f(x) dx = 10 và
4∫2
g(x) dx = 5. Tính tích phân
4∫2
[3f(x)− 5g(x)] dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 5
Lời giải.
Ta có4∫
2
[3f(x)− 5g(x)] dx = 3
4∫2
f(x) dx− 5
4∫2
g(x) dx = 3 · 10− 5 · 5 = 5.
�
2 Cho
5∫−1
f(x) dx = 5,
5∫4
f(t) dt = −2 và
4∫−1
g(u) du =1
3. Tính I =
4∫−1
[f(x) + g(x)] dx. . . . . . . . . . .
ĐS:22
3
Lời giải.
Ta có
4∫−1
f(x) dx =
5∫−1
f(x) dx−5∫
4
f(x) dx =
5∫−1
f(x) dx−5∫
4
f(t) dt = 5− (−2) = 7.
Khi đó
I =
4∫−1
[f(x) + g(x)] dx =
4∫−1
f(x) dx+
4∫−1
g(x) dx =
4∫−1
f(x) dx+
4∫−1
g(u) du = 7 +1
3=
22
3.
�
3 Cho
π4∫
0
f(x) dx = a. Tính tích phân I =
π4∫
0
f(x) cos2 x− 5
cos2 xdx theo a. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: a− 5
Lời giải.
Page 148
148 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Ta có
π4∫
0
f(x) cos2 x− 5
cos2 xdx =
π4∫
0
Åf(x)− 5
cos2 x
ãdx =
π4∫
0
f(x) dx−
π4∫
0
5
cos2 xdx = a−5 tanx|
π40 = a−5.
�
4 Cho
π2∫
0
f(x) dx = 5. Tính tích phân I =
π2∫
0
[f(x) + 2 sinx] dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 7
Lời giải.
Ta có
π2∫
0
[f(x) + 2 sinx] dx =
π2∫
0
f(x) dx+ 2 ·
π2∫
0
sinx = 5− 2 cosx|π20 = 5− 2(0− 1) = 7.
�
BÀI 2. Bài toán sử dụng tính chất
b∫a
f(x) dx = f(x)|ba = f(b)− f(a),
b∫a
f ′′(x) dx = f ′(x)|ba = f(b)−
f(a),.. . .
1 Cho hàm số f(x) liên tục, có đạo hàm cấp hai trên đoạn [1; 3], f ′(1) = 1 và f ′(3) = m. Tìm m để3∫
1
f ′′(x) dx = 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 6
Lời giải.
Ta có 5 =
3∫1
f ′′(x) dx = f ′(x)|31 = f ′(3)− f ′(1) = m− 1⇒ m = 6. �
2 Biết f(1) = 12, f ′(x) là hàm số liên tục trên [1; 4] và
4∫1
f ′(x) dx = 17. Tính f(4). . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 29
Lời giải.
Ta có 17 =
4∫1
f ′(x) dx = f(x)|41 = f(4)− f(1) = f(4)− 12⇒ f(4) = 29. �
3. Bài tập rèn luyện
BÀI 3. Bài toán sử dụng tính chất
b∫a
f(x) dx =
c∫a
f(x) dx+
b∫c
f(x) dx,
b∫a
f(x) dx = −a∫b
f(x) dx
Page 149
2. TÍCH PHÂN 149
1 Cho
2∫−1
f(x) dx = 5 và
2∫−1
g(x) dx = −2. Tính tích phân I =
2∫−1
[x+ 2f(x)− 3g(x)] dx. . . . . . . . . . .
ĐS:35
2
Lời giải.
Ta có
I =
2∫−1
[x+2f(x)−3g(x)] dx = I =
2∫−1
x dx+2
2∫−1
f(x) dx−3
2∫−1
g(x) dx =x2
2
∣∣∣∣2−1
+2·5−3·(−2) =35
2.
�
2 Cho
4∫−1
f(x) dx = 10 và
6∫4
f(x) dx = 2. Tính tích phân I =
−1∫6
f(x) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: −12
Lời giải.
Ta có
I =
−1∫6
f(x) dx = −6∫
−1
f(x) dx = −4∫
−1
f(x) dx−6∫
4
f(x) dx = −10− 2 = −12.
�
3 Cho
6∫3
f(x) dx = 7. Tính tích phân I =
6∫3
[x2 − f(x)] dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 56
Lời giải.
Ta có
I =
6∫3
[x2 − f(x)] dx =
6∫3
x2 dx−6∫
3
f(x) dx =x3
3
∣∣∣∣63
− 7 = 63− 7 = 56.
�
4 Cho
2∫0
f(x) dx = 1 và
2∫0
[ex − f(x)] dx = ea − b. Tìm a, b. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: a = b = 2
Lời giải.
Ta có2∫
0
[ex − f(x)] dx =
2∫0
ex dx−2∫
0
f(x) dx = ex|20 − 1 = e2 − 2.
Suy ra a = 2, b = 2. �
BÀI 4. Bài toán sử dụng tính chất
b∫a
f(x) dx = f(x)|ba = f(b)− f(a),
b∫a
f ′′(x) dx = f ′(x)|ba = f(b)−
f(a),.. . .
Page 150
150 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
1 Cho hàm số f(x) có đạo hàm trên [−3; 5], f(−3) = 1 và f(5) = 9. Tính
5∫−3
4f ′(x) dx. . . . . . . . . . .
ĐS: 32
Lời giải.
Ta có
5∫−3
4f ′(x) dx = 4 f(x)|5−3 = 4 · [f(5)− f(−3)] = 4(9− 1) = 32. �
2 Cho hàm số f(x) có đạo hàm cấp 3 trên [−3; 2], f ′′(−3) = 4 và f ′′(2) = 6. Tính giá trị của tích
phân
2∫−3
f ′′′(x) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 2
Lời giải.
Ta có
2∫−3
f ′′′(x) dx = f ′′(x)|2−3 = f ′′(2)− f ′′(−3) = 6− 4 = 2. �
BÀI 5. Tính các tích phân sau bằng phương pháp biến đổi hàm ẩn:
1 Cho f(x) liên tục trên R và
1∫0
f(x) dx = 2017. Tính
π4∫
0
f (sin 2x) cos 2x dx. ĐS:2017
2
Lời giải.
Đặt t = sin 2x⇒ dt = 2 cos 2x dx⇒ cos 2x dx =1
2dt. Đổi cận:
x = 0⇒ t = 0
x =π
4⇒ t = 1.
Khi đó I =1
2
1∫0
f(t) dt =1
2
1∫0
f(x) dx =2017
2. �
2 Cho
4∫0
f(x) dx = 16. Tính
2∫0
f(2x) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 8
Lời giải.
Đặt t = 2x⇒ dt = 2 dx⇒ dx =1
2dt. Đổi cận:
®x = 0⇒ t = 0
x = 2⇒ t = 4.
Khi đó I =1
2
4∫0
f(t) dt =1
2
4∫0
f(x) dx = 8. �
3 Cho f(x) thỏa mãn
2017∫0
f(x) dx = 1. Tính
1∫0
f(2017x) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
2017
Lời giải.
Page 151
2. TÍCH PHÂN 151
Đặt t = 2017x⇒ dt = 2017 dx⇒ dx =1
2017dt. Đổi cận:
®x = 0⇒ t = 0
x = 1⇒ t = 2017.
Khi đó I =1
2017
2017∫0
f(t) dt =1
2017
2017∫0
f(x) dx =1
2017. �
4 Cho
4∫0
f(x) dx = 2. Tính
1∫0
f(4x) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
2
Lời giải.
Đặt t = 4x⇒ dt = 4 dx⇒ dx =1
4dt. Đổi cận:
®x = 0⇒ t = 0
x = 1⇒ t = 4.
Khi đó I =1
4
4∫0
f(t) dt =1
4
4∫0
f(x) dx =1
2. �
5 Biết
3∫1
f(3x− 1) dx = 20. Tính
8∫2
f(x) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 60
Lời giải.
Đặt t = 3x− 1⇒ dt = 3 dx⇒ dx =1
3dt. Đổi cận:
®x = 1⇒ t = 2
x = 3⇒ t = 8.
Khi đó, ta có 20 =
3∫1
f(3x− 1) dx =1
3
8∫2
f(t) dt =1
3
8∫2
f(x) dx⇒8∫
2
f(x) dx = 60. �
6 Cho f(x) có đạo hàm liên tục trên đoạn [1; 2] thỏa mãn
2∫1
f ′(x) dx = 10 và
2∫1
f ′(x)
f(x)dx = ln 2.
Biết rằng hàm số f(x) > 0,∀x ∈ [1; 2]. Tính f(2). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ĐS: 20
Lời giải.
Đặt u = f(x)⇒ du = f ′(x) dx. Đổi cận:
®x = 1⇒ u = f(1)
x = 2⇒ u = f(2).
Khi đó
10 =
2∫1
f ′(x) dx =
f(2)∫f(1)
du = u|f(2)f(1) = f(2)− f(1) (1).
ln 2 =
2∫1
f ′(x)
f(x)dx =
f(2)∫f(1)
du
u= ln |u||f(2)f(1) = ln |f(2)| − ln |f(1)|.
Vì f(x) > 0,∀x ∈ [1; 2] nên f(1) > 0 và f(2) > 0. Do đó: ln f(2)− ln f(1) = ln 2⇔ f(2)
f(1)= 2⇔
f(2) = 2f(1) (2).Từ (1) và (2), suy ra f(2) = 20. �
Page 152
152 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
BÀI 6. Tính các tích phân bằng phương pháp đổi biến hàm ẩn:
1 Cho hàm số f(x) có đạo hàm trên [1; 2], f(2) = 2 và f(4) = 2018. Tính I =
2∫1
f ′(2x) dx. . . .
ĐS: I = 1008.
Lời giải.
Xét I =
2∫1
f ′(2x) dx.
Đặt t = 2x⇒ dt = 2 dx.Đổi cận: x = 1⇒ t = 2, x = 2⇒ t = 4.
Khi đó I =
4∫2
1
2· f ′(t) dt =
1
2· f(t)
∣∣42
=1
2[f(4)− f(2)] = 1008. �
2 Cho hàm số f(x) liên tục trên R và có
π2∫
0
f(x) dx = 4. Tính I =
π4∫
0
[f(2x)− sinx] dx. . . . . .
ĐS: 1 +
√2
2.
Lời giải.
Ta có I =
π4∫
0
[f(2x)− sinx] dx =
π4∫
0
f(2x) dx−
π4∫
0
sinx dx.
Xét H =
π4∫
0
f(2x) dx.
Đặt t = 2x⇒ dt = 2 dx.
Đổi cận: x = 0⇒ t = 0, x =π
4⇒ t =
π
2.
Khi đó H =1
2·
π2∫
0
f(t) dt =1
2· 4 = 2.
Xét K =
π4∫
0
sinx dx = − cosx
∣∣∣∣π4
0
= 1−√
2
2.
Vậy I = H −K = 1 +
√2
2. �
3 Cho tích phân
2∫1
f(x) dx = a. Hãy tính tích phân I =
1∫0
xf[x2 + 1
]dx theo a. . . ĐS:
1
2a.
Lời giải.
Đặt t = x2 + 1⇒ dt = 2x dx.Đổi cận: x = 0⇒ t = 1, x = 1⇒ t = 2.
Khi đó I =
2∫1
f(t) · 1
2dt =
1
2a. �
Page 153
2. TÍCH PHÂN 153
4 Cho f(x) liên tục trên R thỏa
9∫1
f (√x)√x
dx = 4 và
π2∫
0
f(sinx) · cosx dx = 2. Tính tích phân
I =
3∫0
f(x) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 4.
Lời giải.
Xét H =
9∫1
f (√x)√x
dx
Đặt t =√x⇒ dt =
dx
2√x.
Đổi cận: x = 1⇒ t = 1, x = 9⇒ t = 3.
Khi đó H =
3∫1
f (t) · 2 dt = 4⇒3∫
1
f (t) dt = 2⇒3∫
1
f (x) dx = 2.
Xét K =
π2∫
0
f(sinx) · cosx dx
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
Đổi cận: x = 0⇒ t = 0, x =π
2⇒ t = 1.
Khi đó K =
1∫0
f (t) dt = 2⇒1∫
0
f (x) dx = 2.
Vậy I =
3∫0
f(x) dx =
1∫0
f(x) dx+
3∫1
f(x) dx = 2 + 2 = 4. �
5 Cho hàm số f(x) liên tục trên R và có
π4∫
0
f(tanx) dx = 4 và
1∫0
x2f(x)
x2 + 1dx = 2. Tính tích phân
I =
1∫0
f(x) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 6.
Lời giải.
Xét H =
π4∫
0
f(tanx) dx.
Đặt t = tanx⇒ dt = (1 + tan2 x) dx⇒ dx =1
1 + t2dt.
Đổi cận: x = 0⇒ t = 0, x =π
4⇒ t = 1.
Khi đó H =
1∫0
f(t)
1 + t2dt = 4⇒
1∫0
f(x)
1 + x2dx = 4.
Page 154
154 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Xét K =
1∫0
x2f(x)
x2 + 1dx =
1∫0
ï(x2 + 1) f(x)
x2 + 1− f(x)
x2 + 1
òdx =
1∫0
f(x) dx−1∫
0
f(x)
1 + x2dx.
⇒ 2 =
1∫0
f(x) dx− 4
⇒ I = 6.
�
6 Cho f(x) là hàm liên tục và a > 0. Giả sử rằng với mọi x ∈ [0; a] ta có f(x) > 0 và f(x)·f(a−x) =
1. Tính I =
a∫0
dx
1 + f(x). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =
a
2.
Lời giải.
Do f(x) · f(a− x) = 1⇒ f(a− x) = 1− f(x).
Xét I =a∫0
dx
1 + f(x).
Đặt t = a− x⇒ dt = − dx.Đổi cận: x = 0⇒ t = a, x = a⇒ t = 0.
I =
0∫a
− dt
1 + f(a− t)=
a∫0
dt
1 +1
f(t)
=
a∫0
f(t) dt
1 + f(t)=
a∫0
f(x) dx
1 + f(x).
Mặt khác,
a∫0
dx
1 + f(x)+
a∫0
f(x) dx
1 + f(x)=
a∫0
dx = a.
⇒ 2I = a⇔ I =a
2. �
BÀI 7. Tính các tích phân sau bằng phương pháp tích phân từng phần của hàm ẩn:
1 Cho hàm số f(x) có đạo hàm trên [1; 2] thỏa f(1) = 0, f(2) = 2 và
2∫1
f(x) dx = 1. Tính
I =
2∫1
xf ′(x) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 3.
Lời giải.
Từ I =
2∫1
xf ′(x) dx chọn
®u = x⇒ du = dx
dv = f ′(x) dx⇒ v = f(x).
Khi đó I = xf(x)
∣∣∣∣21
−2∫
1
f(x) dx = 2f(2)− 1 = 3.
4! Lưu ý: Tùy vào bài toán mà ta cần chọn u và dv sao cho
b∫a
v du đơn giản nhất.
�
2 Cho hàm số f(x) có nguyên hàm là F (x) trên [1; 2], F (2) = 1 và
2∫1
F (x) dx = 5. Tính I =
Page 155
2. TÍCH PHÂN 155
2∫1
(x− 1)f(x) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = −4.
Lời giải.
Từ I =
2∫1
(x− 1)f(x) dx chọn
®u = x− 1⇒ du = dx
dv = f(x) dx⇒ v = F (x).
I = (x− 1)F (x)
∣∣∣∣21
−2∫
1
F (x) dx = F (2)− 5 = 1− 5 = −4. �
3 Cho hàm số f(x) liên tục trên R và f(2) = 16,
2∫0
f(x) dx = 4. Tính I =
1∫0
xf ′(2x) dx. . . . .
ĐS: I = 7.
Lời giải.
Xét I =
1∫0
xf ′(2x) dx.
Đặt t = 2x⇒ dt = 2dx.Đổi cận: x = 0⇒ t = 0, x = 1⇒ t = 2.
Khi đó I =1
4
2∫0
tf ′(t) dx =1
4J .
Xét J =
2∫0
tf ′(t) dt.
Chọn
®u = t⇒ du = dt
dv = f ′(t) dt⇒ v = f(t).
Khi đó J = tf(t)
∣∣∣∣20
−2∫
0
f(t) dt = 2f(2)−2∫
0
f(x) dx = 32− 4 = 28.
Vậy I =1
4J = 7. �
4 Cho hàm số f(x) có đạo hàm liên tục trên đoạn [0; 2] thỏa mãn
2∫0
f(x) dx = 3 và f(2) = 2. Tính
tích phân I =
4∫0
f ′(√
x)
dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 2.
Lời giải.
Xét I =
4∫0
f ′(√
x)
dx.
Đặt t =√x⇒ t2 = x⇒ 2tdt = dx.
Đổi cận x = 0⇒ t = 0, x = 4⇒ t = 2. Ta được
I =
2∫0
f ′ (t) · 2t dt
Page 156
156 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Chọn
®u = 2t⇒ du = 2dt
dv = f ′(t) dt⇒ v = f(t). Khi đó I = 2t · f(t)
∣∣∣∣20
−2∫
0
2f(t)dt = 2 · 2 · 2 − 2
2∫0
f(x)dx =
8− 2 · 3 = 2. �
5 Cho hàm số f(x) có đạo hàm liên tục trên đoạn [1; 2] thỏa
2∫1
f ′(x) ln [f(x)] dx = 1 và f(1) = 1,
f(2) > 1. Tính f(2). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: f(2) = e.
Lời giải.
Xét I =
2∫1
f ′(x) ln [f(x)] dx.
Đặt t = f(x)⇒ dt = f ′(x)dx.Đổi cận: x = 1⇒ t = f(1) = 1, x = 2⇒ t = f(2).
Khi đó I =
f(2)∫1
ln t dt. Chọn
u = ln t⇒ du =dt
tdv = dt⇒ v = t.
Ta được I = t ln t
∣∣∣∣f(2)1
−f(2)∫1
dt = f(2) ln f(2)− [f(2)− 1].
Do I = 1 và f(2) > 1 nên
f(2) ln f(2)− [f(2)− 1] = 1⇔ f(2) · [ln f(2)− 1] = 0⇔ñf(2) = 0 (loại)
ln f(2) = 1⇒ f(2) = e.
Vậy f(2) = e. �
6 Cho hàm số f(x) có đạo hàm liên tục trên đoạn [0; 1] thỏa
1∫0
(x+1)f ′(x)dx = 10 và 2f(1)−f(0) =
2. Tính tích phân I =
1∫0
f(x)dx. . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = −8.
Lời giải.
Với H =
1∫0
(x+ 1)f ′(x)dx, chọn
®u = x+ 1⇒ du = dx
dv = f ′(x)dx⇒ v = f(x).
Ta được H = (x+ 1)f(x)
∣∣∣∣10
−1∫
0
f(x) dx = 2f(1)− f(0)− I.
⇒ I = 2− 10 = −8. �
7 Cho hàm số f(x) có đạo hàm cấp hai và liên tục trên đoạn [0; 1] thỏa mãn các điều kiện1∫
0
x2f ′′(x)dx = 12 và 2f(1)− f ′(1) = −2. tính tích phân I =
1∫0
f(x)dx. . . . ĐS: I = 5.
Lời giải.
Với H =
1∫0
x2f ′′(x)dx, chọn
®u = x2 ⇒ du = 2xdx
dv = f ′′(x)dx⇒ v = f ′(x). Ta được H = x2f ′(x)
∣∣∣∣10
−1∫
0
2xf ′(x)dx.
Page 157
2. TÍCH PHÂN 157
Suy ra f ′(1)− 2K = 12 với K =
1∫0
xf ′(x)dx.
Chọn
®u = x⇒ du = dx
dv = f ′(x)dx⇒ v = f(x). Ta được K = xf(x)
∣∣∣∣10
−1∫
0
f(x)dx = f(1)− I.
Do đó f ′(1)− 2 (f(1)− I) = 12⇒ f ′(1)− 2f(1) + 2I = 12⇒ I = 5. �
8 Cho hàm số f(x) thỏa mãn
3∫0
xef(x)f ′(x)dx = 8 và f(3) = ln 3. Tính I =
3∫0
ef(x)dx.ĐS: I = 1.
Lời giải.
H =
3∫0
xef(x)f ′(x)dx = 8. Đặt
®u = x⇒ du = dx
dv = ef(x)f ′(x)dx⇒ v = ef(x). Do đó
H = xef(x)∣∣∣∣30
−3∫
0
ef(x)dx = 3 · ef(3) − I.
⇒ I = 3 · 3− 8 = 1.
�
9 Cho hàm số f(x) có đạo hàm và liên tục trên đoạn [0; 1] thỏa mãn f(1) = 4,
1∫0
xf(x) dx =223
10.
Tính tích phân I =
1∫0
x2f ′(x)dx. . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = −203
5.
Lời giải.
H =
1∫0
xf(x) dx =223
10. Đặt
u = f(x)⇒ du = f ′(x)dx
dv = xdx⇒ v =x2
2
. Do đó
H =x2
2f(x)
∣∣∣∣10
−1∫
0
x2
2f ′(x) dx =
1
2f(1)− 1
2I.
⇒ I = f(1)− 2H = 4− 223
5= −203
5.
�
10 Cho hàm số f(x) có đạo hàm và liên tục trên đoạn [0; 1] thỏa mãn f(1) = 0,
1∫0
x2f(x) dx =1
3.
Tính tích phân I =
1∫0
x3f ′(x)dx. . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = −1.
Lời giải.
Page 158
158 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
H =
1∫0
x2f(x) dx =1
3. Đặt
u = f(x)⇒ du = f ′(x)dx
dv = x2dx⇒ v =x3
3
. Do đó
H =x3
3f(x)
∣∣∣∣10
−1∫
0
x3
3f ′(x) dx =
1
3f(1)− 1
3I.
⇒ I = f(1)− 3H = 0− 3 · 1
3= −1.
�
11 Cho hàm số f(x) có đạo hàm và liên tục trên đoạn [0; 3] thỏa mãn f(3) = 2,
3∫0
x3f(x) dx =5461
120.
Tính tích phân I =
3∫0
x4f ′(x)dx. . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = −601
30.
Lời giải.
H =
3∫0
x3f(x) dx =5461
120. Đặt
u = f(x)⇒ du = f ′(x)dx
dv = x3dx⇒ v =x4
4
. Do đó
H =x4
4f(x)
∣∣∣∣30
−3∫
0
x4
4f ′(x) dx =
34
4f(3)− 1
4I
⇒ I = 34 · f(3)− 4H = 2 · 34 − 4 · 5461
120= −601
30.
�
12 Cho hàm số f(x) thỏa mãn
b∫a
xf ′′(x)dx = 4, f ′(a) = −2, f ′(b) = 3 với a, b là các số thực dương
và f(a) = f(b). Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P =4a2
3b+ 1+
9b2
2a+ 3. . . . . ĐS:
1
32.
Lời giải.
H =
b∫a
xf ′′(x)dx = 4 . Đặt
®u = x⇒ du = dx
dv = f ′′(x)dx⇒ v = f ′(x). Do đó
H = xf ′(x)
∣∣∣∣ba
−b∫
a
f ′(x)dx = bf ′(b)− af ′(a)− f(x)
∣∣∣∣ba
= 3b+ 2a.
⇒ 2a+ 3b = 4⇔ a =4− 3b
2. (∗)
Thay (∗) vào P ta được
P =(4− 3b)2
3b+ 1+
9b2
7− 3b= 8 · 18b2 − 27b+ 14
−9b2 + 18b+ 8.
Lại có a > 0, b > 0 nên 0 < b <4
3.
Xét hàm số f(x) =18x2 − 27x+ 14
−9x2 + 18x+ 7trên
Å0;
4
3
ã.
Page 159
2. TÍCH PHÂN 159
Ta có f ′(x) =81x2 + 504x− 441
(−9x2 + 18x+ 7)2. Cho f ′(x) = 0⇔
x = −7
x =7
9.
Ta có bảng biến thiên
x
f ′(x)
f(x)
0 79
43
− 0 +
22
1414
2323
Do đó giá trị nhỏ nhất của y = f(x) trên
Å0;
4
3
ãlà
1
4tại x =
7
9.
Vậy giá trị nhỏ nhất của P là 8 · 1
4= 2 tại b =
7
9. Khi đó a =
5
6. �
BÀI 8. 1 Cho hàm số f(x) có đạo hàm liên tục trên [0; 1] thỏa f(1) = 0,
1∫0
[f ′(x)]2
dx = 7 và
1∫0
x2f(x) dx =1
3. Tính
1∫0
f(x) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS:7
5.
Lời giải.
Ta có1
3=
1∫0
x2f(x) dx. Chọn
u = f(x)⇒ du = f ′(x) dx
dv = x2 dx⇒ v =1
3x3.
Suy ra1
3=
1∫0
x2f(x) dx =1
3x3f(x)
∣∣∣10− 1
3
1∫0
x3f ′(x) dx⇒1∫
0
x3f ′(x) dx = −1.
Ta lại có
1∫0
[f ′(x)]2
dx = 7
2
1∫0
7x3f ′(x) dx = −14
1∫0
(7x3)2 dx = 7
⇒1∫
0
[f ′(x) + 7x3
]2dx = 0.
Mà [f ′(x) + 7x3]2 ≥ 0⇒
1∫0
[f ′(x) + 7x3
]2dx ≥ 0
1∫0
[f ′(x) + 7x3
]2dx = 0
⇒ f ′(x) = −7x3.
Ta có f(x) =
∫−7x3 dx = −7
4x4 + C.
Vì f(1) = 0 nên −7
4+ C = 0⇔ C =
7
4⇔ f(x) = −7
4x4 +
7
4.
Vậy
1∫0
f(x) dx =
1∫0
Å−7
4x4 +
7
4
ãdx =
Å−7x5
20+
7x
4
ã ∣∣∣10
=7
5. �
Page 160
160 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
2 Cho hàm số f(x) có đạo hàm liên tục trên [0; 1] thỏa f(1) = 4,
1∫0
[f ′(x)]2
dx = 36 và
1∫0
xf(x) dx =
1
5. Tính tích phân
1∫0
f(x) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS:5
2.
Lời giải.
Ta có
1∫0
xf(x) dx =1
5. Chọn
u = f(x)⇒ du = f ′(x) dx
dv = x dx⇒ v =x2
2.
Suy ra1
5=x2
2f(x)
∣∣∣10− 1
2
1∫0
x2f ′(x) dx⇒1∫
0
x2f ′(x) dx =18
5.
Do đó,
1∫0
[f ′(x)]2
dx = 36
2
1∫0
−(6x2)f ′(x) dx = −216
5
1∫0
(6x2)2 dx =36
5
⇒1∫
0
[f ′(x)− 6x2
]2dx = 0.
Suy ra f ′(x)− 6x2 = 0⇔ f ′(x) = 6x2 ⇒ f(x) = 2x3 + C.Mà f(1) = 4 nên C + 2 = 4⇒ C = 2⇒ f(x) = 2x3 + 2.
Vậy
1∫0
f(x) dx =
1∫0
(2x3 + 2) dx =5
2. �
3 Cho hàm số f(x) có đạo hàm liên tục trên đoạn [0; 1] thỏa mãn f(1) = 1,
1∫0
[f ′(x)]2
dx = 9 và
1∫0
x3f(x) dx =1
2. Tích phân
1∫0
f(x) dx bằng . . . . . . . . . . . . . . ĐS:5
2
Lời giải.
Ta có
1
2=
1∫0
x3f(x) dx =x4f(x)
4
∣∣∣∣∣1
0
− 1
4
1∫0
x4f ′(x) dx =1
4− 1
4
1∫0
x4f ′(x) dx.
Suy ra
1∫0
x4f ′(x) dx = −1, do đó ta có
1∫0
[f ′(x) + 9x4
]2dx =
1∫0
[f ′(x)]2
dx+ 18
1∫0
x4f ′(x) dx+ 81
1∫0
x8 dx
= 9− 18 + 9 = 0.
Do đó f ′(x) = −9x4, kết hợp với f(1) = 1, suy ra f(x) = −9x5
5+
14
5. Vậy
1∫0
f(x) dx =5
2. �
Page 161
2. TÍCH PHÂN 161
4 Cho hàm số f(x) có đạo hàm liên tục trên đoạn [0; 1] thỏa mãn
f(1) = 1,
1∫0
[f ′(x)]2
dx =9
5và
1∫0
f(√
x)
dx =2
5.
Tính tích phân I =
1∫0
f(x) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =1
4
Lời giải.
Đặt t =√x⇒ t2 = x⇒ dx = 2t dt.
Đổi cận: x = 0⇒ t = 0; x = 1⇒ t = 1.Suy ra
1∫0
f(√
x)
dx = 2
1∫0
tf(t) dt⇔1∫
0
tf(t) dt =1
5.
Do đó
1∫0
xf(x) dx =1
5.
Mặt khác1∫
0
xf(x) dx =x2
2f(x)
∣∣∣∣10
−1∫
0
x2
2f ′(x) dx =
1
2−
1∫0
x2
2f ′(x) dx.
Suy ra1∫
0
x2
2f ′(x) dx =
1
2− 1
5=
3
10⇒
1∫0
x2f ′(x) dx =3
5.
Ta tính được
1∫0
(3x2)2
dx =9
5.
Do đó
1∫0
[f ′(x)]2
dx− 2
1∫0
3x2f ′(x) dx+
1∫0
(3x2)2
dx = 0⇔1∫
0
(f ′(x)− 3x2
)2dx = 0.
Suy raf ′(x)− 3x2 = 0⇔ f ′(x) = 3x2 ⇔ f(x) = x3 + C.
Vì f(1) = 1 nên f(x) = x3.
Vậy I =
1∫0
f(x) dx =
1∫0
x3 dx =1
4. �
5 Cho hàm số f(x) có đạo hàm liên tục trên đoạn [0; 1] thỏa mãn
f(0) = 1,
1∫0
[f ′(x)]2dx =1
30,
1∫0
(2x− 1)f(x)dx = − 1
30.Tính
1∫0
f(x)dx.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS:11
12
Page 162
162 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Lời giải.
Ta có − 1
30=
∫ 1
0
f(x)d(x2 − x) = (x2 − x)f(x)∣∣∣10−∫ 1
0
(x2 − x)f ′(x)dx.
⇔∫ 1
0
(x2 − x)f ′(x)dx =1
30.
Ta có 0 =
∫ 1
0
[f ′(x)]2dx− 2
∫ 1
0
f ′(x)(x2 − x)dx+
∫ 1
0
(x2 − x)2dx =
∫ 1
0
(f ′(x)− (x2 − x)
)2dx.
Do vậy, f ′(x)− (x2 − x) = 0⇒ f ′(x) = x2 − x⇒ f(x) =x3
3− x2
2+ C.
Mà f(0) = 1⇒ C = 1⇒1∫
0
f(x)dx =
1∫0
Åx3
3− x2
2+ 1
ãdx =
11
12. �
BÀI 9. Cho hàm số f(x) liên tục và lẻ trên đoạn [−a; a]. Chứng minh rằng I =
a∫−a
f(x) dx = 0.
Lời giải.
Ta có I =
a∫−a
f(x) dx =
0∫−a
f(x) dx+
a∫0
f(x) dx. Xét tích phân
0∫−a
f(x) dx, ta có:
Đặt x = −t⇒ dx = − dt. Đổi cận
®x = −a⇒ t = a
x = 0⇒ t = 0.
Vì f(x) là hàm số lẻ và liên tục trên [−a; a] nên f(−x) = −f(x)⇒ f(−t) = −f(t).
Do đó,
0∫−a
f(x) dx = −0∫a
f(−t) dt = −0∫a
[−f(t)] dt =
0∫a
f(t) dt = −a∫
0
f(t) dt = −a∫
0
f(x) dx.
Vậy I =
a∫−a
f(x) dx = −a∫
0
f(x) dx+
a∫0
f(x) dx = 0. �
1 Cho f(x) là hàm số lẻ thỏa mãn
0∫−2
f(x) dx = 2. Tính tích phân I =
2∫0
f(x) dx. . . ĐS: −2.
Lời giải.
Vì y = f(x) là hàm số lẻ nên y = f(x) cũng là hàm số lẻ trên [−2; 2].
Do đó,
2∫−2
f(x) dx = 0 ⇔0∫
−2
f(x) dx+
2∫0
f(x) dx = 0 .
Suy ra
2∫0
f(x) dx = −0∫
−2
f(x) dx = −2. �
2 Tính tích phân I =
2017∫−2017
x2019√x4 + 2018 dx. . . . . . . . . . . . . . . ĐS: 0
Lời giải.
Với mọi x ∈ [−2017; 2017], ta có f(−x) = (−x)2019√
(−x)4 + 2018 = −x2019√x4 + 2018 = −f(x),
do đó, hàm số y = x2019√x4 + 2018 là hàm số lẻ trên [−2017; 2017].
Suy ra I =
2017∫−2017
x2019√x4 + 2018 dx = 0. �
Page 163
2. TÍCH PHÂN 163
3 Tính tích phân I =
π4∫
−π4
sinx√
1 + x2018 dx. . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: 0
Lời giải.
Với mọi x ∈[−π
4;π
4
], ta có f(−x) = sin(−x) ·
√1 + (−x)2018 = − sinx ·
√1 + x2018 = −f(x), do
đó, hàm số y = sinx ·√
1 + x2018 là hàm số lẻ trên[−π
4;π
4
].
Suy ra I =
π4∫
−π4
sinx ·√
1 + x2018 dx = 0. �
4 Biết
π4∫
−π4
sinx√1 + x2 + x
dx =π√b−√a
4với a, b là các số nguyên dương. Tính T = ab. . ĐS: 64
Lời giải.
Vì√
1 + x2 − x > 0,∀x ∈[−π
4;π
4
]nên I =
π4∫
−π4
sinx√1 + x2 + x
dx =
π4∫
−π4
sinxî√
1 + x2 − xó
dx =
−
π4∫
−π4
x sinx dx (vì hàm số y = sinx√
1 + x2 là hàm số lẻ trên[−π
4;π
4
]nên
π4∫
−π4
sinx√
1 + x2 dx =
0).
Đặt
®u = x⇒ du = dx
dv = − sinx dx⇒ v = cosx. Do đó, I = x cosx
∣∣∣π4−π
4
−
π4∫
−π4
cosx dx =π√
2
4− sinx
∣∣∣π4−π
4
=
π√
2−√
32
4.
Suy ra a = 32, b = 2.Vậy T = ab = 64. �
BÀI 10. Cho hàm số y = f(x) liên tục và chẵn trên đoạn [−a; a]. Chứng minh rằnga∫
−a
f(x) dx = 2
0∫−a
f(x) dx = 2
a∫0
f(x) dx (1) và
a∫−a
f(x)
1 + bxdx =
1
2
a∫−a
f(x) dx =
a∫0
f(x) dx (2)
Chứng minh
1. Ta đi chứng minh công thức (1) :
a∫−a
f(x) dx = 2
0∫−a
f(x) dx = 2
a∫0
f(x) dx.
Ta có I =
a∫−a
f(x) dx =
0∫−a
f(x) dx+
a∫0
f(x) dx = A+B.
Xét A =
0∫−a
f(x) dx. Đặt x = −t⇒ dx = − dt. Đổi cận
®x = −a⇒ t = a.
x = 0⇒ t = 0.
Do f (x) là hàm chẵn và liên tục trên [−a; a] nên f (−x) = f (x)⇒ f (−t) = f (t) .
Page 164
164 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Khi đó : A = −0∫a
f(−t) dt =
a∫0
f(−t) dt =
a∫0
f(−x) dx =
a∫0
f(x) dx = B.
Suy ra A = B =1
2I nên I =
a∫−a
f(x) dx = 2
0∫−a
f(x) dx = 2
a∫0
f(x) dx.
2. Ta đi chứng minh công thức (2) :
a∫−a
f(x)
1 + bxdx =
1
2
a∫−a
f(x) dx =
a∫0
f(x) dx với 0 < b 6= 1 và a ∈ R+.
Đặt x = −t⇒ dx = − dt. Đổi cận
®x = −a⇒ t = a
x = 0⇒ t = 0.
Ta có
I = −−a∫a
f (−t)1 + b−t
dt =
a∫−a
f (t)
1 +1
bt
dt =
a∫−a
bt · f (t)
1 + btdt =
a∫−a
bx · f (x)
1 + bxdx.
Cộng hai vế cho I ⇒ 2I =
a∫−a
bx · f(x)
1 + bxdx+
a∫−a
f (x)
1 + bxdx =
a∫−a
(bx + 1) f(x)
1 + bxdx =
a∫−a
f(x) dx.
Suy ra I =1
2
a∫−a
f(x) dx =
0∫−a
f(x) dx =
a∫0
f(x) dx.
1 Cho hàm số f(x) là hàm chắn và liên tục trên R, thỏa mãn I =
a∫0
f(x) d = 6.
i) Tính A =
0∫−3
f(x) dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: A = 6
Lời giải.
Đặt t = −x⇒ dt = − dx. Đổi cận
®x = 0⇒ t = 0
x = −3⇒ t = 3.
Vậy A = −0∫
3
f(−t) dt =
3∫0
f(t) dt = 6. �
ii) Tính B =
1∫−1
f(3x) dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: B = 4
Lời giải.
Ta có B =
0∫−1
f(3x) dx+
1∫0
f(3x) dx.
Đặt I =
0∫−1
f(3x) dx và J =
1∫0
f(3x) dx.
Ta đi tính I =
0∫−1
f(3x) dx.
Page 165
2. TÍCH PHÂN 165
Đặt t = −x⇒ dx = − dt. Đổi cận
®x = 0⇒ t = 0
x = −1⇒ t = 1.
Vậy I = −0∫
1
f(−3t) dt =
1∫0
f(−3t) dt =
1∫0
f(3x) dx = J .
Vậy B = 2
1∫0
f(3x) dx.
Đặt t = 3x⇒ dx =1
3dt. Đổi cận
®x = 0⇒ t = 0
x = 1⇒ t = 3.
Vậy B =2
3
3∫0
f(t) dt =2
3· 6 = 4. �
iii) Tính C =
π2∫
−π2
cosx · f(3 sinx) dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: C = 4
Lời giải.
Ta có
C =
π2∫
−π2
cosx · f (3 sinx) dx =
π2∫
−π2
f(3 sinx) d (sin x) =1
3
π2∫
−π2
f(3 sinx) d (3 sinx)
=2
3
3∫0
f(t) dt =2
3· 6 = 4.
�
2 Cho f(x) là hàm số chẵn và có đạo hàm trên đoạn [−6; 6]. Biết rằng
2∫−1
f(x) dx = 8 và
3∫1
f(−2x) dx =
3. Tính tích phân
6∫−1
f(x) dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 14
Lời giải.
Ta có :
6∫−1
f(x) dx =
2∫−1
f(x) dx+
6∫2
f(x) dx.
Đặt I =
6∫2
f(x) dx.
Đặt x = 2t⇒ dx = 2 dt. Đổi cận
®x = 2⇒ t = 1
x = 6⇒ t = 3.
Suy ra
6∫2
f(x) dx = 2
3∫1
f(2t) dt = 2
3∫1
f(−2x) dx = 2 · 3 = 6.
Page 166
166 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Vậy
6∫−1
f(x) dx = 8 + 6 = 14. �
3 Cho f(x) là hàm số chẵn và liên tục trên đoạn [−1; 1] thỏa mãn
1∫−1
f(x) dx = 4. Tính tích phân
1∫−1
f(x)
2x + 1dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 2
Lời giải.
Áp dụng tính chất trên, ta có
1∫−1
f(x)
2x + 1dx =
1∫0
f(x) dx = 2. �
4 Tính tích phân
3∫−3
x2018
ex + 1dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
2019· 32019
Lời giải.
Ta có
3∫−3
x2018
ex + 1dx =
3∫0
x2018 dx =1
2019x2019
∣∣∣∣30
=1
2019· 32019. �
5 Tính tích
1∫−1
1
(2018x + 1) (x2 − 4)dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: −1
4ln 3
Lời giải.
Ta có
1∫−1
dx
(2018x + 1) (x2 − 4)=
1∫0
dx
x2 − 4=
1
4
Ñ1∫
0
dx
x− 2−
1∫0
dx
x+ 2
é=
1
4ln
∣∣∣∣x− 2
x+ 2
∣∣∣∣∣∣∣∣∣1
0
= −1
4ln 3. �
6 Tính I =
π4∫
−π4
cosx
2017x + 1dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:
√2
2
Lời giải.
Ta có I =
π4∫
−π4
cosx
2017x + 1dx =
π4∫
0
cosx dx = sinx
∣∣∣∣π40
=
√2
2. �
Page 167
2. TÍCH PHÂN 167
7 Tính tích phân
π4∫
−π4
sin6 x+ cos6 x
6x + 1dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:5π
32
Lời giải.
Ta có I =
π4∫
−π4
sin6 x+ cos6 x
6x + 1dx =
π4∫
0
(sin6 x+ cos6 x
)dx =
π4∫
0
(1− 3 sin2 x cos2 x
)dx
=
π4∫
0
dx− 3
4
π4∫
0
sin2 2x dx =π
4− 3
4· 1
2
π4∫
0
(1− cos 4x) dx =π
4− 3
8
π4∫
0
dx+3
8
π4∫
0
cos 4x dx
=π
4− 3π
32+
3
32sin 4x
∣∣∣∣π40
=5π
32. �
BÀI 11. Cho hàm số y = f(x) xác định và liên tục trên đoạn [a; b]. Chứng minh rằng
1 Nếu
b∫a
f(x) dx = k thì
b∫a
f(a+ b− x) dx = k.
2 Nếu f (a+ b− x) = −f (x) thì
b∫a
f(x) dx = 0.
3 Nếu f(a+ b− x) = f(x) thì
b∫a
xf(x) dx =a+ b
2
b∫a
f(x) dx
Chứng minh
1 Nếu
b∫a
f(x) dx = k thì
b∫a
f(a+ b− x) dx = k.
Đặt t = a+ b− x⇒ dt = − dx. Đổi cận: x = a⇒ t = b và x = b⇒ t = a.
Suy ra
b∫a
f(a+ b− x) dx = −a∫b
f(t) dt =
b∫a
f(x) dx = k.
2 Nếu f (a+ b− x) = −f (x) thì
b∫a
f(x) dx = 0.
Đặt t = a+ b− x⇒ dt = − dx. Đổi cận: x = a⇒ t = b và x = b⇒ t = a.
Suy ra
b∫a
f(a + b − x) dx = −a∫b
f(t) dt =
b∫a
f(x) dx. Mà f(a + b − x) = −f(x) nên ta có
b∫a
f(a+ b− x) dx = −b∫
a
f(x) dx =
b∫a
f(x) dx⇒b∫
a
f(x) dx = 0.
Page 168
168 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
3 Nếu f(a+ b− x) = f(x) thì
b∫a
xf(x) dx =a+ b
2
b∫a
f(x) dx.
Đặt t = a+ b− x⇒ dt = − dx. Đổi cận: x = a⇒ t = b và x = b⇒ t = a.
Khi đó
b∫a
xf(x) dx = −a∫b
(a+ b− t) f(a+ b− t) dt =
b∫a
(a+ b− t) f(a+ b− t) dt
=
b∫a
(a+ b− x) f(a+ b− x) dxf(a+b−x)=f(x)
= (a+ b)
b∫a
f(x) dx−b∫
a
xf(x) dx
Suy ra 2
b∫a
xf(x) dx = (a+ b)
b∫a
f(x) dx⇒b∫
a
xf(x) dx =a+ b
2
b∫a
f(x) dx.
1 Cho tích phân
2018∫1
f(x) dx = 5 trong đó f(x) là hàm số liên tục trên đoạn [1; 2018]. Tính tích
phân I =
2018∫1
f(2019− x) dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 5
Lời giải.
Đặt t = 2019− x⇒ dt = − dx. Đổi cận
®x = 1⇒ t = 2018
x = 2018⇒ t = 1.
Vậy I = −1∫
2018
f(t) dt =
2018∫1
f(x) dx = 5. �
2 Cho tích phân
2∫−1
f(x) dx = 10 trong đó f(x) là hàm số liên tục trên đoạn [−1; 2]. Tính tích phân
I =
2∫−1
f(1− x) dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 10
Lời giải.
Đặt t = 1− x⇒ dt = − dx. Đổi cận
®x = −1⇒ t = 2
x = 2⇒ t = −1.
⇒ I = −−1∫2
f(t) dt =
2∫−1
f(x) dx = 10. �
3 Cho f(x) là hàm số liên tục trên đoạn [a; b] thỏa mãn
b∫a
f(x) = 7 dx. Tính
b∫a
f(a+ b− x) dx. . .
ĐS: 7
Lời giải.
Page 169
2. TÍCH PHÂN 169
Đặt t = a+ b− x⇒ dx = − dt. Đổi cận
®x = a⇒ t = b
x = b⇒ t = a.
Vậy I = −a∫b
f(t) dt =
b∫a
f(x) dx = 7. �
4 Biết
π4∫
0
ln (1 + tanx) dx =a
bln c với
a
blà phân số tối giản và c > 0. Tính a+ 9b− c. . . . . . . . . . . .
ĐS: π + 70
Lời giải.
Ta có I =
π4∫
0
ln (1 + tanx) dx = x · ln (1 + tanx)
∣∣∣∣π40
−
π4∫
0
x · 1
cos2 x · (1 + tanx)dx
=π
4ln 2−
π4∫
0
x1 + tan2 x
1 + tan xdx.
Ta đi tính tích phân J =
π4∫
0
x1 + tan2 x
1 + tan xdx.
Xét hàm số f (x) =1 + tan2 x
1 + tan x, có : f
(π4
+ 0− x)
=1 + tan2
(π4− x)
1 + tan(π
4− x) = f (x)
Vì vậy J =π
8
π4∫
0
1 + tan2 x
1 + tan xdx =
π
8
π4∫
0
1
cos2 x (1 + tanx)dx =
π
8
π4∫
0
1
1 + tan xd (1 + tanx)
=π
8ln |1 + tan x|
∣∣∣∣π40
=π
8ln 2.
Vậy a = π, b = 8, c = 2⇒ a+ 9b− c = π + 72− 2 = π + 70. �
5 Biết
π∫0
x · sin6 x dx =a · π6
cvới a, b, c ∈ R. Tìm phần nguyên của a+ 2π + 10b− c. . . ĐS:
Lời giải.
Xét hàm số f (x) = sin6 x. Có : f (π + 0− x) = f (π − x) = sin6 (π − x) = sin6 x = f (x).
Ta có
π∫0
x sin6 x dx =π
2
π∫0
sin6 x dx =π
2
π∫0
Å1− cos 2x
2
ã3dx.
=π
64
π∫0
(− cos 6x+ 6 cos 4x− 15 cos 2x+ 10) dx
=π
64
Å−1
6sin 6x+
3
2sin 4x− 15
2sin 2x+ 10x
ã ∣∣∣∣π0
=5π2
32.
⇒ a = 5, b = 2, c = 32.Do đó a+ 2π + 10b− c = 5 + 2π + 20− 32 = 2π − 7⇒ [a+ 2π + 10b− c] = 1. �
6 Biết
π∫0
xf(sinx) dx = 2π. Tính tích phân I =
π∫0
f(sinx) dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 4
Page 170
170 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Lời giải.
Xét hàm số g (x) = f (sinx). Ta có g (0 + π − x) = f (sin(π − x)) = f (sinx) .
Suy ra I =π
2
π∫0
f(sinx) dx = 2π ⇒π∫
0
f(sinx) dx = 4. �
7 Biết
π∫0
f(sinx) dx =2
3. Tính tích phân I =
π∫0
xf(sinx) dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:
Lời giải.
Ta có I =
π∫0
f(sinx) dx =2
3.
⇒ I =
π∫0
xf(sinx) dx =π
2
π∫0
f(sinx) dx =π
2· 2
3=π
3. �
8 Chứng minh rằng
π2∫
0
sinn x dx
sinn x+ cosn x=π
4với n ∈ R+ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:π
4
Lời giải.
Đặt x =π
2− t⇒ dx = − dt. Đổi cận
x = 0⇒ t =π
2
x =π
2⇒ t = 0.
Như vậy
π2∫
0
sinn x
cosn x+ sinn xdx =
π2∫
0
cosn t
sinn t+ cosn tdt.
Đặt I =
π2∫
0
sinn t
sinn t+ cosn tdx và J =
π2∫
0
cosn x
sinn x+ cosn xdx. Ta có
I = J
I + J =π
2
⇒ I = J =π
4. �
9 Tính tích phân
π∫0
x dx
sinx+ 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: π
Lời giải.
Hàm số g(x) =1
sinx+ 1thỏa mãn g (π − x) =
1
sin (π − x) + 1=
1
sinx+ 1= g (x).
Suy ra
π∫0
x
sinx+ 1dx =
π
2
π∫0
1
sinx+ 1dx =
π
2
π∫0
dx(sin
x
2+ cos
x
2
)2 =π
2
π∫0
1
2 sin2(x
2+π
4
) dx
=π
4
π∫0
dx
sin2(x
2+π
4
) = −π2
cot(x
2+π
4
) ∣∣∣∣π0
= π. �
BÀI 12. Cho hàm số f(x) xác định và liên tục trên R và thỏa mãn : mf(−x) + nf(x) = g(x) thìa∫
−a
f(x) dx =1
m+ n
a∫−a
g(x) dx.
Page 171
2. TÍCH PHÂN 171
Hệ quả 1. Nếu f(x) liên tục trên [0; 1] thì
1)
π−α∫α
x · f(sinx) dx =π
2
π−α∫α
f(sinx) dx
2)
2π−α∫α
x · f(cosx) dx = π
2π−α∫α
f(cosx) dx
1 Cho f(x) liên tục trên R và thỏa mãn f(−x) + 2017f(x) = cos x. Tính tích phân I =
π2∫
−π2
f(x) dx.
ĐS:1
1009
Lời giải.
Ta có f (−x) + 2017f (x) = cos x (1)Thay x bởi −x, ta có f(x) + 2017f(−x) = cos x (2).Lấy (1)− (2), ta đượcf(x) + 2017f(−x) = f(−x) + 2017f(x)⇔ 2016f(−x) = 2016f(x)⇔ f(−x) = f(x).Vậy f(x) là hàm số chẵn trên R.
Ta có
π2∫
−π2
f(x) dx = 2
π2∫
0
f(x) dx.
Suy ra
π2∫
0
[f(−x) + 2017f(x)] dx =
π2∫
0
cosx dx⇔ 2018
π2∫
0
f(x) dx = sinx
∣∣∣∣π20
= 1.
⇒
π2∫
0
f(x) dx =1
2018
Vậy
π2∫
−π2
f(x) dx =1
1009�
2 Cho hàm f(x) liên tục trên R và thỏa mãn 2f(x) + 5f(−x) =1
4 + x2. Tính tích phân
2∫−2
f(x) dx.
ĐS:π
28
Lời giải.
Ta có 2f(x) + 5f(−x) =1
4 + x2(1).
Thay x bởi −x, ta có 2f(−x) + 5f(x) =1
4 + x2(2).
Lấy (1)− (2), ta được f(−x) = f(x). Vậy f(x) là hàm số chẵn trên R.Từ (1) suy ra 7f(x) =
1
4 + x2⇔ f(x) =
1
7 (4 + x2).
Suy ra I =
2∫−2
f(x) dx =1
7
2∫−2
dx
4 + x2. (1)
Page 172
172 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Ta đi tính tích phân J =
2∫−2
dx
x2 + 4.
Đặt x = 2 tan t⇒ dx =2
cos2 tdt.
Đổi cận:
x = −2⇒ t = −π4
x = 2⇒ t =π
4.
Suy ra J =
π4∫
−π4
2
4 cos2 t (1 + tan2 t)dt =
1
2
π4∫
−π4
dt =1
2t
∣∣∣∣π4−π
4
=1
2
(π4
+π
4
)=
1
2· π
2=π
4.
Thay vào (1), suy ra I =1
7· π
4=
π
28. �
3 Cho hàm số f(x) liên tục trên R thỏa mãn f(x)+f(−x) =√
2 + 2 cos 2x, ∀x ∈ R. Tính tích phân
I =
3π2∫
− 3π2
f(x) dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 6
Lời giải.
Áp dụng công thức trên, ta có
3π2∫
−3π2
f(x) dx =1
2
3π2∫
−3π2
√2 + 2 cos 2x dx =
1
2
3π2∫
−3π2
2| cosx| dx =
3π2∫
−3π2
| cosx| dx
= −
−π2∫
−3π2
cosx dx+
π2∫
−π2
cosx dx−
3π2∫
π2
cosx dx
= − sinx
∣∣∣∣−π2
−3π2
+ sinx
∣∣∣∣π2
−π2
− sinx
∣∣∣∣3π2
π2
= 6.
�
BÀI 13. Cho tích phân
a+T∫a
f(x) dx = k với f(x) là hàm xác định, liên tục trên R và tuần hoàn với chu
kỳ T thì tích phân
T∫0
f(x) dx =
a+T∫a
f(x) dx = k.
Chứng minh
Ta có I =
a+T∫a
f(x) dx =
0∫a
f(x) dx+
T∫0
f(x) dx+
a+T∫T
f(x) dx.
Xét tích phân J =
a+T∫a
f(x) dx. Đặt t = x− T .
Page 173
2. TÍCH PHÂN 173
Đổi cận
®x = T ⇒ t = 0
x = a+ T ⇒ t = a.
Khi đó: J =
a+T∫T
f(x) dx =
a∫0
f(t+ T ) dt =
a∫0
f(t) dt =
a∫0
f(x) dx
⇒a+T∫a
f(x) dx =
0∫a
f(x) dx+
T∫0
f(x) dx+
a∫0
f(x) dx =
T∫0
f(x) dx = k
! Hàm số f(x) có chu kỳ T thì f(x+ T ) = f(x) với T là số nguyên dương nhỏ nhất
1 Cho tích phân I =
a+π∫a
f(x) dx = 2018, với f(x) là hàm xác định, liên tục trên R và tuần hoàn
với chu kỳ π. Tính tích phân I =
π∫0
f(x) dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 2018
Lời giải.
Cho a = 0 ta suy ra I =
π∫0
f(x) dx = 2018. �
2 Tính tích phân I =
5π4∫
π
sin 2x dx
cos4 x+ sin4 x. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:π
4
Lời giải.
Ta có
5π4∫
π
sin 2x
sin4 x+ cos4 xdx =
5π4∫
π
2 tanx
cos2 x (1 + tan4 x)dx =
5π4∫
π
2 tanx
1 + tan4 xd(tanx).
Đặt t = tan2 x⇒ dt = 2 tan x d(tanx).
Đổi cận:
x = π ⇒ t = 0
x =5π
4⇒ t = 1.
Do đó
5π4∫
π
2 tanx
1 + tan4 xd(tanx) =
1∫0
1
1 + t2dt. (1)
Ta đi tính tích phân I =
1∫0
dt
1 + t2.
Đặt t = tanu⇒ dt =1
cos2 udu.
Đổi cận
t = 0⇒ u = 0
t = 1⇒ u =π
4.
Page 174
174 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Suy ra
1∫0
dt
1 + t2=
π4∫
0
du
cos2 u · (1 + tan2 u)=
π4∫
0
du = u
∣∣∣∣π4
0
=π
4.
Vậy I =
5π4∫
π
sin 2x dx
cos4 x+ sin4 x=π
4. �
3 Tính tích phân I =
2017π∫0
√1− cos 2x dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 4034√
2
Lời giải.
Vì hàm số f(x) =√
1− cos 2x là hàm tuần hoàn với chu kỳ π nênπ∫
0
f(x) dx =
2π∫π
f(x) dx = . . . =
2017π∫2016π
f(x) dx.
Do đó
I =
2017π∫0
√1− cos 2x dx = 2017
√2
π∫0
sinx dx
= −2017√
2
Åcosx
∣∣∣∣π0
ã= −2017
√2(−1− 1) = 4034
√2
�
{ DẠNG 2.4. Tích phân hàm số chứa dấu giá trị tuyệt đốib∫
a
| f(x) | dx
Phương pháp giảiSử dụng tính chất của tích phân
b∫a
| f(x) | dx =
c∫a
| f(x) | dx+
b∫c
| f(x) | dx
đến đây ta có 2 cách để phá dấu giá trị tuyệt đối
• Cách 1. Xét dấu biểu thức f(x) để khử dấu trị tuyệt đối.
• Cách 2. Giải phương trình f(x) = 0 trên (a; b). Giả sử trên khoảng (a; b) phương trình cónghiệm a < x1 < x2 < . . . < xn < b. Do hàm số f(x) không đổi dấu trên mỗi khoảng(xi;xi+1) nên ta có
b∫a
| f(x) | dx =
x1∫a
| f(x) | dx+
x2∫x1
| f(x) | dx+ . . .+
b∫xn
| f(x) | dx
=
∣∣∣∣x1∫a
f(x) dx
∣∣∣∣+
∣∣∣∣x2∫x1
f(x) dx
∣∣∣∣+ . . .+
∣∣∣∣b∫
xn
f(x) dx
∣∣∣∣
Page 175
2. TÍCH PHÂN 175
1. Ví dụ
VÍ DỤ 1. Tính tích phân I =
2∫0
|1− x| dx. ĐS: 1
Lời giải.Cách 1. Ta có 1− x = 0⇔ x = 1Và 1− x ≥ 0, ∀x ∈ (0; 1)
Do đó I =
1∫0
(1− x) dx+
2∫1
(x− 1) dx =
Åx− x2
2
ã ∣∣∣∣10
+
Åx2
2− xã ∣∣∣∣2
1
= 1.
Cách 2. phương trình 1− x = 0⇔ x = 1 ∈ (0; 2), nên ta có
I =
2∫0
|1− x| dx =
1∫0
|1− x| dx+
2∫1
|1− x| dx =
∣∣∣∣1∫
0
(1− x) dx
∣∣∣∣+
∣∣∣∣2∫
1
(1− x) dx
∣∣∣∣=
∣∣∣∣1− 1
2
∣∣∣∣+
∣∣∣∣12 − 1
∣∣∣∣ = 1
�
VÍ DỤ 2. Tính tích phân I =
2∫0
| x2 − x | dx. ĐS: 1
Lời giải.
Ta có x2 − x = 0⇔ñx = 0
x = 1.
Do đó
I =
2∫0
| x2 − x | dx =
1∫0
| x2 − x | dx+
2∫1
| x2 − x | dx
=
∣∣∣∣1∫
0
(x2 − x) dx
∣∣∣∣+
∣∣∣∣2∫
1
(x2 − x) dx
∣∣∣∣ =1
6+
5
6= 1
�
2. Bài tập áp dụngBÀI 1.
1 Tính tích phân I =
2∫0
|x2 − x| dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 1
Lời giải.
Ta có : x2 − x = 0⇔ x = 0 hoặc x = 1.Bảng xét dấu x2 − x trên đoạn [0; 2]
Page 176
176 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
x
f(x)
−∞ 0 1 2 +∞
+ 0 − 0 + 0 +
Suy ra : I =
1∫0
(−x2 + x
)dx+
2∫1
(x2 − x
)dx =
Å−x
3
3+x2
2
ã ∣∣∣∣10
+
Åx3
3− x2
2
ã ∣∣∣∣21
= 1. �
2 Tính tích phân
3∫0
∣∣x2 − 2x∣∣ dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:8
3
Lời giải.
Phương trình f(x) = 0 có các nghiệm lần lượt là x = 0 và x = 2.Bảng xét dấu
x
f(x)
−∞ 0 2 +∞
+ 0 − 0 +
Vì vậy I =
3∫0
|x2 − 2x| dx =
2∫0
(2x− x2
)dx+
3∫2
(x2 − 2x
)dx =
8
3�
3 Tính tích phân
4∫0
∣∣x2 + 4x− 5∣∣ dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:116
3
Lời giải.
Nghiệm của phương trình x2 − 4x+ 5 = 0 lần lượt là x = 1 và x = −5. Do đó4∫
0
∣∣∣∣x2 + 4x− 5
∣∣∣∣ dx = −1∫
0
(x2 + 4x− 5
)dx+
4∫1
(x2 + 4x− 5
)dx =
8
3+ 36 =
116
3�
4 Tính tích phân I =
3∫0
√x3 − 2x2 + x dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:8
15+
8√
3
5
Lời giải.
Ta có I =
3∫0
√x3 − 2x2 + x dx =
3∫0
»x (x− 1)2 dx =
1∫0
(1− x)√x dx+
3∫1
(x− 1)√x dx
=8
15+
8√
3
5�
Page 177
2. TÍCH PHÂN 177
5 Tính tích phân I =
π∫0
∣∣ cosx∣∣√sinx dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:4
3
Lời giải.
Ta có I =
π2∫
0
cosx√
sinx dx−π∫
π2
cosx√
sinx dx
Ta đi tính hai tích phân sau: I1 =
π2∫
0
cosx√
sinx dx và I2 =
π∫π2
cosx√
sinx dx.
Tính I1 =
π2∫
0
cosx√
sinx dx.
Đặt t =√
sinx⇒ dt =cosx dx
2√
sinx.
Đổi cận:
x = 0⇒ t = 0
x =π
2⇒ t = 1.
Suy ra
I1 =
π2∫
0
cosx√
sinx dx =
1∫0
2t2 dt =2
3. (1)
Tương tự I2 = −2
3. (2)
Từ (1), (2) suy ra I =4
3. �
6 Tính tích phân I =
2π∫0
√1− cos 2x dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 4√
2
Lời giải.
Ta có I =
2π∫0
√1− 1 + 2 sin2 x dx =
√2
2π∫0
| sinx| dx =√
2
π∫0
sinx dx−√
2
2π∫π
sinx dx
= −√
2 (−1− 1) +√
2 (1 + 1) = 4√
2. �
7 Tính tích phân I =
π3∫
π6
√tan2 x+ cot2 x− 2 dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: −2 ln
√3
2
Lời giải.
Ta có I =
π3∫
π6
√tan2 x+ cot2 x− 2 dx =
π3∫
π6
∣∣ tanx− cotx∣∣ dx =
π3∫
π6
∣∣∣∣ sinxcosx− cosx
sinx
∣∣∣∣ dx
Page 178
178 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
=
π3∫
π6
∣∣∣∣sin2 x− cos2 x
sinx · cosx
∣∣∣∣ dx =
π3∫
π6
∣∣∣∣cos 2x
sin 2x
∣∣∣∣ d(2x).
Đặt t = 2x. Khi đó
I =
2π3∫
π3
∣∣∣∣cos t
sin t
∣∣∣∣ dt =
π2∫
π3
cos t
sin tdt−
2π3∫
π2
cos t
sin tdt = ln
∣∣ sin t∣∣∣∣∣∣π2π3
− ln∣∣ sin t∣∣∣∣∣∣ 2π3
π2
= −2 ln
√3
2. �
8 Tính tích phân I =
1∫−1
∣∣2x − 2−x∣∣ dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: − 3
ln 2
Lời giải.
Ta có I =
1∫−1
∣∣2x − 2−x∣∣ dx =
0∫−1
∣∣2x − 2−x∣∣ dx+
1∫0
∣∣2x − 2−x∣∣ dx
=
0∫−1
(2−x − 2x
)dx+
1∫0
(2x − 2−x
)dx =
Å−2−x
ln 2− 2x
ln 2
ã ∣∣∣∣0−1
+
Å2x
ln 2+
2−x
ln 2
ã10
= − 3
ln 2. �
9 Tính tích phân I =
2∫−2
∣∣2x− |x+ 1|∣∣ dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 6
Lời giải.
Ta có I =
2∫−2
∣∣2x− |x+ 1|∣∣ dx =
1∫−2
∣∣2x− |x+ 1|∣∣ dx+
2∫1
∣∣2x− |x+ 1|∣∣ dx
=
1∫−2
(∣∣x+ 1∣∣− 2x
)dx+
2∫1
(2x−
∣∣x+ 1∣∣) dx
=
1∫−2
|x+ 1| dx− 2
1∫−2
x dx+ 2
2∫1
2x dx−2∫
1
|x+ 1| dx
= −−1∫−2
(x+ 1) dx+
1∫−1
(x+ 1) dx− 2
1∫−2
x dx+ 2
2∫1
x dx−2∫
1
(x+ 1) dx
= −(x+ 1)2
2
∣∣∣∣−1−2
+(x+ 1)2
2
∣∣∣∣1−1− x2
∣∣∣∣1−2
+ x2∣∣∣∣21
− (x+ 1)2
2
∣∣∣∣21
= 6.
�
Page 179
2. TÍCH PHÂN 179
{ DẠNG 2.5. Tích phân từng phần
Định lý: Nếu u = u(x) và v = v(x) là hai hàm số có đạo hàm và liên tục trên đoạn [a; b] thì
I =
b∫a
u(x)v′(x) dx = [u(x)v(x)]|ba −b∫
a
u′(x)v(x) dx hay I =
b∫a
u dv = uv|ba −b∫
a
v du.
Thực hành:- Nhận dạng: Tích hai hàm khác loại nhân nhau, chẳng hạn: mũ nhân lượng giác, . . .
- Đặt:
{u = · · · · · · V P−→ du = · · · · · · dx
dv = · · · dxNH−→ v = · · · · · ·
. Suy ra I =
b∫a
u dv = uv|ba −b∫
a
v du.
- Thứ tự ưu tiên chọn u: loga - đa - lượng - mũ và dv = phần còn lại. Nghĩa là nếu có
lnx hay loga x thì chọn u = lnx hay u = loga x =1
ln a· lnx và dv = còn lại. Nếu không có ln,
log thì chọn u = đa thức và dv = còn lại. Nếu không có log, đa thức, ta chọn u = lượng giác, . . .- Lưu ý rằng bậc của đa thức và bậc của ln tương ứng với số lần lấy nguyên hàm.
- Dạng mũ nhân lượng giác là dạng nguyên hàm từng phần luân hồi. -
1. Ví dụ
VÍ DỤ 1. Tính I =
1∫0
(x− 3)ex dx. . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 4− 3e
Lời giải.
Chọn
®u = x− 3⇒ du = dx
dv = ex dx⇒ v = ex.
Khi đó I = (x− 3)ex∣∣∣10−
1∫0
ex dx = −2e + 3− ex∣∣∣10
= 4− 3e. �
VÍ DỤ 2. Tính I =
1∫0
(x2 + 2x)ex dx. . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = e
Lời giải.
Chọn
®u = x2 + 2x⇒ du = 2(x+ 1) dx
dv = ex dx⇒ v = ex.
Khi đó I = (x2 + 2x)ex∣∣∣10− 2
1∫0
(x+ 1)ex dx = 3e− 2
1∫0
(x+ 1)ex dx = 3e− 2J .
Tính J : Chọn
®u1 = x+ 1⇒ du1 = dx
dv = ex dx⇒ v = ex.
Khi đó J = (x+ 1)ex∣∣∣10−
1∫0
ex dx = 2e− 1− ex∣∣∣10
= e.
Vậy I = 3e− 2e = e. �
Page 180
180 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
VÍ DỤ 3. Tính I =
π∫0
ex cosx dx. . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = −1
2(eπ + 1)
Lời giải.
Chọn
®u = cosx⇒ du = − sinx dx
dv = ex dx⇒ v = ex.
Khi đó I = ex cosx∣∣∣π0
+
π∫0
sinxex dx = −eπ − 1 + J .
Tính J . Chọn
®u1 = sinx⇒ du1 = cosx dx
dv = ex dx⇒ v = ex.
Khi đó J = sinxex∣∣∣π0− I = −I.
Vậy I = −1
2(eπ + 1). �
2. Bài tập áp dụngBÀI 1. Tính các tích phân sau:
1 I =
1∫0
xex dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 1
Lời giải.
Chọn
®u = x⇒ du = dx
dv = ex dx⇒ v = ex.
Khi đó I = xex∣∣∣10−
1∫0
ex dx = e− ex∣∣∣10
= 1. �
2 I =
2∫0
(2x− 1)ex dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = e2 + 3
Lời giải.
Chọn
®u = 2x− 1⇒ du = 2 dx
dv = ex dx⇒ v = ex.
Khi đó I = (2x− 1)ex∣∣∣20− 2
2∫0
ex dx = 3e2 + 1− 2ex∣∣∣20
= e2 + 3. �
3 I =
1∫0
(2x+ 1)ex dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = e+ 1
Lời giải.
Chọn
®u = 2x+ 1⇒ du = 2 dx
dv = ex dx⇒ v = ex.
Khi đó I = (2x+ 1)ex∣∣∣10− 2
1∫0
ex dx = 3e− 1− 2ex∣∣∣10
= e + 1. �
Page 181
2. TÍCH PHÂN 181
4 I =
1∫0
(4x− 1)e2x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =1
2e2 +
3
2
Lời giải.
Chọn
u = 4x− 1⇒ du = 4 dx
dv = e2x dx⇒ v =1
2e2x.
Khi đó I =1
2(4x− 1)e2x
∣∣∣10− 2
1∫0
e2x dx =3
2e2 +
1
2− e2x
∣∣∣10
=1
2e2 +
3
2. �
5 I =
1∫0
(x− 1)e2x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =3
4− 1
4e2
Lời giải.
Chọn
u = x− 1⇒ du = dx
dv = e2x dx⇒ v =1
2e2x.
Khi đó I =1
2(x− 1)e2x
∣∣∣10− 1
2
1∫0
e2x dx =1
2− 1
4e2x∣∣∣10
=3
4− 1
4e2. �
6 I =
3∫1
xe−x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = − 4
e3+
2
e
Lời giải.
Chọn
®u = x⇒ du = dx
dv = e−x dx⇒ v = −e−x.
Khi đó I = −xe−x∣∣∣31
+
3∫1
e−x dx = −3e−3 + e−1 − e−x∣∣∣31
= − 3
e3+
1
e− 1
e3+
1
e= − 4
e3+
2
e. �
7 I =
2∫0
(1− 2x)e−x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =5
e2− 1
Lời giải.
Chọn
®u = 1− 2x⇒ du = −2 dx
dv = e−x dx⇒ v = −e−x.
Khi đó I = −(1− 2x)e−x∣∣∣20− 2
2∫0
e−x dx = 3e−2 + 1 + 2e−x∣∣∣20
=3
e2+ 1 +
2
e2− 2 =
5
e2− 1. �
8 I =
3∫1
x2e−x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = −17
e3+
5
e
Lời giải.
Page 182
182 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Chọn
®u = x2 ⇒ du = 2x dx
dv = e−x dx⇒ v = −e−x.
Khi đó I = −x2e−x∣∣∣31
+ 2
3∫1
xe−x dx = − 9
e3+
1
e+ 2J .
Tính J . Chọn
®u = x⇒ du = dx
dv = e−x dx⇒ v = −e−x.
Khi đó J = −xe−x∣∣∣31
+
3∫1
e−x dx = −3e−3 + e−1 − e−x∣∣∣31
= −3e−3 + e−1 − e−3 + e−1 = − 4
e3+
2
e.
Vậy I = −17
e3+
5
e. �
9 I =
π4∫
0
5ex sin 2x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = eπ4 + 2
Lời giải.
I =
π4∫
0
5ex sin 2x dx = 5
π4∫
0
ex sin 2x dx = 5J .
Chọn
®u = sin 2x⇒ du = 2 cos 2x dx
dv = ex dx⇒ v = ex.
Khi đó J = ex sin 2x∣∣∣π40− 2
π4∫
0
cos 2xex dx = eπ4 − 2K.
Tính K. Chọn
®u = cos 2x⇒ du = −2 sin 2x dx
dv = ex dx⇒ v = ex.
Khi đó K = cos 2xex∣∣∣π40
+ 2J = −1 + 2J .
Vậy I = eπ4 + 2. �
10 I =
π2∫
0
e−x cosx dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =e−
π2 + 1
2
Lời giải.
Chọn
®u = cosx⇒ du = − sinx dx
dv = e−x dx⇒ v = −e−x.
Khi đó I = −e−x cosx∣∣∣π20−
π2∫
0
sinxe−x dx = 1− J .
Tính J . Chọn
®u = sinx⇒ du = cosx dx
dv = e−x dx⇒ v = −e−x.
Khi đó J = −e−x sinx∣∣∣π20
+ I = −e−π2 + I.
Vậy 2I = 1 + e−π2 ⇒ I =
e−π2 + 1
2. �
Page 183
2. TÍCH PHÂN 183
11 I =
π
4∫0
e3x sin 4x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =4e
3π4 + 4
25
Lời giải.
Chọn
u = sin 4x⇒ du = 4 cos 4x dx
dv = e3x dx⇒ v =1
3e3x.
Khi đó I =1
3sin 4xe3x
∣∣∣π40− 4
3
π
4∫0
cos 4xe3x dx = 0− 4
3J = −4
3J .
Tính J . Chọn
u = cos 4x⇒ du = −4 sin 4x dx
dv = e3x dx⇒ v =1
3e3x.
Khi đó J =1
3e3x cos 4x
∣∣∣π40
+4
3I = −1
3e3π4 − 1
3+
4
3I.
Suy ra I =4e
3π4 + 4
25. �
12 I =
π2∫
0
ex cos 2x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = −eπ2 + 1
5
Lời giải.
Chọn
®u = cos 2x⇒ du = −2 sin 2x dx
dv = ex dx⇒ v = ex.
Khi đó I = cos 2xex∣∣∣π20
+ 2
π2∫
0
sin 2xex dx = −eπ2 − 1 + 2J .
Tính J . Chọn
®u = sin 2x⇒ du = 2 cos 2x dx
dv = ex dx⇒ v = ex.
Khi đó J = ex sin 2x∣∣∣π20− 2I = −2I.
Vậy I = −1− eπ2 − 4I ⇒ I = −e
π2 + 1
5. �
13 I =
1∫0
3x+ 1
e2xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = − 11
4e2+
5
4
Lời giải.
Chọn
u = 3x+ 1⇒ du = 3 dx
dv = e−2x dx⇒ v = −1
2e−2x.
Khi đó I = −1
2(3x+ 1)e−2x
∣∣∣10
+3
2
1∫0
e−2x dx = −2e−2 +1
2− 3
4e−2x
∣∣∣10
= − 11
4e2+
5
4. �
Page 184
184 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
3. Ví dụ
VÍ DỤ 4. Tính I =
3∫1
lnx dx. . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 3 ln 3− 2
Lời giải.
Chọn
u = lnx⇒ du =1
xdx
dv = dx⇒ v = x.
Khi đó I = x lnx∣∣∣31−
1∫0
dx = 3 ln 3− x∣∣∣31
= 3 ln 3− 2. �
VÍ DỤ 5. Tính I =
e∫1
x2 lnx dx. . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =2e3
9+
1
9
Lời giải.
Chọn
u = lnx⇒ du =
1
xdx
dv = x2 dx⇒ v =x3
3.
Khi đó I =x3
3lnx∣∣∣e1− 1
3
e∫1
x2 dx =e3
3− 1
9x3∣∣∣e1
=e3
3− e3
9+
1
9=
2e3
9+
1
9. �
VÍ DỤ 6. Tính I =
e∫1
x ln2 x dx. . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =e2
4− 1
4
Lời giải.
Chọn
u = ln2 x⇒ du =
2
xlnx dx
dv = x dx⇒ v =x2
2.
Khi đó I =x2
2ln2 x
∣∣∣e1−
e∫1
x lnx dx =e2
2− J .
Tính J . Chọn
u = lnx⇒ du =
1
xdx
dv = x dx⇒ v =x2
2.
Khi đó J =x2
2lnx∣∣∣e1− 1
2
e∫1
x dx =e2
2− 1
4x2∣∣∣e1
=e2
2− e2
4+
1
4=
e2
4+
1
4.
Vậy I =e2
2− e2
4− 1
4⇒ I =
e2
4− 1
4.. �
VÍ DỤ 7. Tính I =
1∫0
(2x− 1) ln(x+ 1) dx. . . . . . . . . . . . ĐS: I =3
2− ln 4
Page 185
2. TÍCH PHÂN 185
Lời giải.
Chọn
u = ln(x+ 1)⇒ du =1
x+ 1dx
dv = (2x− 1) dx⇒ v = x2 − x.
Khi đó I = (x2−x) ln(x+1)∣∣∣10−
1∫0
x2 − xx+ 1
dx = −1∫
0
Åx− 2 +
2
x+ 1
ãdx = −
Åx2
2− 2x+ 2 ln |x+ 1|
ã ∣∣∣10
=
3
2− ln 4. �
VÍ DỤ 8. Tính I =
π4∫
0
ln(sinx+ 2 cosx)
cos2 xdx. . . . . . . . . . ĐS: I = ln
27√
2
8− π
4
Lời giải.
Với mọi x ∈[0;π
4
], ta có
ln(sinx+ 2 cosx)
cos2 x=
ln[cosx(tanx+ 2)]
cos2 x=
ln cosx
cos2 x+
ln(tanx+ 2)
cos2 x.
Tính I1 =
π4∫
0
ln cosx
cos2 xdx.
Chọn
u = ln cos x⇒ du =
1
cosx· (− sinx) dx
dv =1
cos2 xdx⇒ v = tanx.
Khi đó
I1 = tan x ln cosx∣∣∣π40
+
π4∫
0
tan2 x dx
= ln
√2
2+
π4∫
0
Å1
cos2 x− 1
ãdx
= ln
√2
2+ (tanx− x)
∣∣∣π40
= ln
√2
2+ 1− π
4.
Tính I2 =
π4∫
0
ln(tanx+ 2)
cos2 xdx.
Chọn
u = ln(tanx+ 2)⇒ du =
1
tanx+ 2d(tanx)
dv =1
cos2 xdx⇒ v = tanx.
Page 186
186 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Khi đó
I2 = tanx ln(tanx+ 2)∣∣∣π40−
π4∫
0
tanx
tanx+ 2d(tanx)
= ln 3−
π4∫
0
Å1− 2
tanx+ 2
ãd(tanx)
= ln 3− (tanx− 2 ln | tanx+ 2|)∣∣∣π40
= 3 ln 3− 2 ln 2− 1.
Vậy I = I1 + I2 = ln
√2
2+ 1− π
4+ 3 ln 3− 2 ln 2− 1 = ln
27√
2
8− π
4. �
4. Bài tập áp dụngBÀI 2. Tính các tích phân sau:
1 I =
2∫1
x lnx dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 2 ln 2− 3
4
Lời giải.
Chọn
u = lnx⇒ du =
1
xdx
dv = x dx⇒ v =x2
2.
Khi đó I =x2
2lnx∣∣∣21− 1
2
2∫1
x dx = 2 ln 2− x2
4
∣∣∣21
= 2 ln 2− 3
4. �
2 I =
2∫1
(2x− 1) lnx dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 2 ln 2− 1
2
Lời giải.
Chọn
u = lnx⇒ du =1
xdx
dv = (2x− 1) dx⇒ v = x2 − x.
Khi đó I = (x2 − x) lnx∣∣∣21−
2∫1
(x− 1) dx = 2 ln 2−Åx2
2− xã ∣∣∣2
1= 2 ln 2− 1
2. �
3 I =
e∫1
(1 + x) lnx dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =e2
4+
5
4
Lời giải.
Chọn
u = lnx⇒ du =
1
xdx
dv = (1 + x) dx⇒ v =x2
2+ x.
Page 187
2. TÍCH PHÂN 187
Khi đó I =
Åx2
2+ x
ãlnx∣∣∣e1−
e∫1
(x2
+ 1)
dx =e2
2+e−
Åx2
4+ x
ã ∣∣∣e1
=e2
2+e− e2
4−e+
5
4=
e2
4+
5
4.
�
4 I =
e∫1
(x+ 2) lnx dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =e2
4+
9
4
Lời giải.
Chọn
u = lnx⇒ du =
1
xdx
dv = (x+ 2) dx⇒ v =x2
2+ 2x.
Khi đó I =
Åx2
2+ 2x
ãlnx∣∣∣e1−
e∫1
(x2
+ 2)
dx =e2
2+ 2e−
Åx2
4+ 2x
ã ∣∣∣e1
=e2
2+ 2e− e2
4− 2e +
9
4=
e2
4+
9
4. �
5 I =
e∫1
x(lnx+ 1) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =3e2
4− 1
4
Lời giải.
I =
e∫1
x(lnx+ 1) dx =
e∫1
x lnx dx+
e∫1
x dx = I1 + I2.
Tính I1. Chọn
u = lnx⇒ du =
1
xdx
dv = x dx⇒ v =x2
2.
Khi đó I1 =x2
2lnx∣∣∣e1− 1
2
e∫1
x dx =e2
2− 1
4x2∣∣∣e1
=e2
2− e2
4+
1
4=
e2
4+
1
4.
Tính I2 =x2
2
∣∣∣e1
=e2
2− 1
2.
Vậy I = I1 + I2 =3e2
4− 1
4. �
6 I =
2∫1
x3 − 2 lnx
x2dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = ln 2 +
1
2
Lời giải.
I =
2∫1
x3 − 2 lnx
x2dx =
2∫1
x dx− 2
2∫1
lnx
x2dx =
x2
2
∣∣∣21− 2J =
3
2− 2J .
Tính J . Chọn
u = lnx⇒ du =
1
xdx
dv = x−2 dx⇒ v = −1
x.
Khi đó J = −1
xlnx∣∣∣21
+
2∫1
1
x2dx = −1
2ln 2− 1
x
∣∣∣21
= −1
2ln 2− 1
2+ 1 = ln 2 +
1
2.
Vậy I = ln 2 +1
2. �
Page 188
188 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
7 I =
2∫1
ln(xex)
(x+ 2)2dx. . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =
5
4ln 2− 1
2ln 3− 1
6
Lời giải.
Chọn
u = ln(xex)⇒ du =
x+ 1
xdx
dv = (x+ 2)−2 dx⇒ v = − 1
x+ 2.
Khi đó I = − 1
x+ 2ln(xex)
∣∣∣21
+
2∫1
x+ 1
x(x+ 2)dx = −1
4ln(2e2) +
1
3+ J .
Tính J . Ta có J =
2∫1
x+ 1
x(x+ 2)=
1
2
2∫1
Å1
x+
1
x+ 2
ãdx =
1
2ln |x(x+ 2)|
∣∣∣21
=1
2(ln 8− ln 3).
Vậy I =5
4ln 2− 1
2ln 3− 1
6. �
8 I =
e∫1
2x(1− lnx) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =e2 − 3
2
Lời giải.
I =
e∫1
2x(1− lnx) dx =
e∫1
2x dx− 2
e∫1
x lnx dx = x2∣∣∣e1− 2J = e2 − 1− 2J .
Tính J . Chọn
u = lnx⇒ du =
1
xdx
dv = x dx⇒ v =x2
2.
Khi đó J =x2
2lnx∣∣∣e1− 1
2
e∫1
x dx =e2
2− 1
4x2∣∣∣e1
=e2
2− e2
4+
1
4=
e2
4+
1
4.
Vậy I = e2 − 1− e2
2− 1
2=
e2
2− 3
2. �
9 I =
e2∫e
(1 + lnx)x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =5e4
4− 3e2
4
Lời giải.
I =
e2∫e
(1 + lnx)x dx =
e2∫e
x lnx dx+
e2∫e
x dx = J +x2
2
∣∣∣e2e
= J +e4
2− e2
2.
Tính J . Chọn
u = lnx⇒ du =
1
xdx
dv = x dx⇒ v =x2
2.
Khi đó J =x2
2lnx∣∣∣e2e− 1
2
e2∫e
x dx = e4 − e2
2− 1
4x2∣∣∣e2e
=3e4
4− e2
4.
Vậy I =3e4
4− e2
4+
e4
2− e2
2=
5e4
4− 3e2
4. �
Page 189
2. TÍCH PHÂN 189
10 I =
3∫1
1 + ln(x+ 1)
x2dx. . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = ln 3 +
2
3− 2
3ln 2
Lời giải.
Chọn
u = ln(x+ 1) + 1⇒ du =
1
x+ 1dx
dv = x−2 dx⇒ v = −1
x.
Khi đó
I = −1
x(ln(x+ 1) + 1)
∣∣∣31
+
3∫1
1
x(x+ 1)dx
=1
3ln 2 +
2
3+
3∫1
Å1
x− 1
(x+ 1)
ãdx
=1
3ln 2 +
2
3+ (ln |x| − ln |x+ 1|)
∣∣∣31
=1
3ln 2 +
2
3+ ln 3− ln 4 + ln 2 = −2
3ln 2 + ln 3 +
2
3.
�
11 I =
3∫2
2x ln(x− 1) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 8 ln 2− 7
2
Lời giải.
Chọn
u = ln(x− 1)⇒ du =1
x− 1dx
dv = 2x dx⇒ v = x2.
Khi đó I = x2 ln(x − 1)∣∣∣32−
3∫2
x2
x− 1dx = 9 ln 2 − J . Tính J =
3∫2
Åx+ 1 +
1
x− 1
ãdx =Å
x2
2+ x+ ln |x− 1|
ã ∣∣∣32
=7
2+ ln 2.
Vậy I = 8 ln 2− 7
2. �
12 I =
1∫−1
(4x− 5) ln(2x+ 3) dx. . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 16− 15 ln 5
Lời giải.
Chọn
u = ln(2x+ 3)⇒ du =2
2x+ 3dx
dv = (4x− 5) dx⇒ v = 2x2 − 5x.
Page 190
190 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Khi đó
I = (2x2 − 5x) ln(2x+ 3)∣∣∣1−1− 2
1∫−1
2x2 − 5x
2x+ 3dx
= −3 ln 5− 2
1∫−1
Åx− 4 +
12
2x+ 3
ãdx = −3 ln 5− 2
Åx2
2− 4x+ 6 ln |2x+ 3|
ã ∣∣∣1−1
= 16− 15 ln 5.
�
13 I =
1∫0
x ln(2 + x2) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = ln3√
3
2− 1
2
Lời giải.
Chọn
u = ln(2 + x2)⇒ du =
2x
x2 + 2dx
dv = x dx⇒ v =x2
2.
Khi đó
I =x2
2ln(x2 + 2)
∣∣∣10−
1∫0
x3
x2 + 2dx =
1
2ln 3−
1∫0
Åx− 2x
x2 + 2
ãdx
=1
2ln 3−
Åx2
2− ln(x2 + 2)
ã ∣∣∣10
=1
2ln 3− 1
2+ ln 3− ln 2 = ln
3√
3
2− 1
2.
�
14 I =
1∫0
(x− 5) ln(2x+ 1) dx. . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 5− 57
8ln 3
Lời giải.
Chọn
u = ln(2x+ 1)⇒ du =
2
2x+ 1dx
dv = (x− 5) dx⇒ v =x2
2− 5x.
Khi đó I =
Åx2
2− 5x
ãln(2x+ 1)
∣∣∣10−
1∫0
x2 − 10x
2x+ 1dx = −9
2ln 3− J .
Tính J =
1∫0
x2 − 10x
2x+ 1dx =
1∫0
Å1
2x− 21
4+
21
4(2x+ 1)
ãdx =
Åx2
4− 21
4x+
21
8ln |2x+ 1|
ã ∣∣∣10
=
−5 +21
8ln 3.
Vậy I = −9
2ln 3 + 5− 21
8ln 3 = 5− 57
8ln 3. �
15 I =
ln 2∫0
ex ln(ex + 1) dx. . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 3 ln 3− 2 ln 2− 1
Lời giải.
Page 191
2. TÍCH PHÂN 191
Chọn
u = ln(ex + 1)⇒ du =ex
ex + 1dx
dv = ex dx⇒ v = ex.
Khi đó I = ex ln(ex + 1)∣∣∣ln 2
0−
ln 2∫0
e2x
ex + 1dx = 2 ln 3− ln 2− J.
Tính J . Đặt t = ex ⇒ dt = ex dx.
Đổi cận
®x = 0⇒ t = 1
x = ln 2⇒ t = 2.
Khi đó J =
2∫1
t
t+ 1dt =
2∫1
Å1− 1
t+ 1
ãdt = (t− ln |t+ 1|)
∣∣∣21
= 1− ln 3 + ln 2.
Vậy I = 3 ln 3− 2 ln 2− 1. �
16 I =
1∫0
ln(x+ 1)
(x+ 2)2dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =
5
3ln 2− ln 3
Lời giải.
Chọn
u = ln(x+ 1)⇒ du =
1
x+ 1dx
dv = (x+ 2)−2 dx⇒ v = − 1
x+ 2.
Khi đó
I = − 1
x+ 2ln(x+ 1)
∣∣∣10
+
1∫0
1
(x+ 1)(x+ 2)dx
= −1
3ln 2 +
1∫0
Å1
x+ 1− 1
x+ 2
ãdx
= −1
3ln 2 + (ln |x+ 1| − ln |x+ 2|)
∣∣∣10
=5
3ln 2− ln 3.
�
17 I =
3∫2
ln[2 + x(x2 − 3)] dx. . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = −4 ln 2 + 5 ln 5− 3
Lời giải.
Chọn
u = ln(x3 − 3x+ 2)⇒ du =3x2 − 3
x3 − 3x+ 2dx =
3(x+ 1)
(x− 1)(x+ 2)dx
dv = dx⇒ v = x.
Page 192
192 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Khi đó
I = x ln(x3 − 3x+ 2)∣∣∣32− 3
3∫2
x2 + x
(x− 1)(x+ 2)dx
= 3 ln 20− 2 ln 4− 3
3∫2
Å1 +
2
3
Å1
x− 1− 1
x+ 2
ããdx
= 3 ln 20− 2 ln 4−Å
3x+ 2 ln|x− 1||x+ 2|
ã ∣∣∣32
= 3 ln 20− 2 ln 4− 3− 2 ln8
5= −4 ln 2 + 5 ln 5− 3.
�
18 I =
1∫0
ln(4x2 + 8x+ 3)
(x+ 1)3dx. . . . . . . . . . . . ĐS: I = −1
8ln 15 +
1
2ln 3 + ln
25
16
Lời giải.
Chọn
u = ln(4x2 + 8x+ 3)⇒ du =
8x+ 8
4x2 + 8x+ 3dx
dv =1
(x+ 1)3dx⇒ v = − 1
2(x+ 1)2.
Khi đó
I = − 1
2(x+ 1)2ln(4x2 + 8x+ 3)
∣∣∣10
+
1∫0
8x+ 8
2(4x2 + 8x+ 3)(x+ 1)2dx
= −1
8ln 15 +
1
2ln 3 +
1∫0
4
(2x+ 1)(2x+ 3)(x+ 1)dx
= −1
8ln 15 +
1
2ln 3 + 4
1∫0
Å1
2x+ 1+
1
2x+ 3− 1
x+ 1
ãdx
= −1
8ln 15 +
1
2ln 3 + (2 ln |2x+ 1|+ 2 ln |2x+ 3| − 4 ln |x+ 1|)
∣∣∣10
= −1
8ln 15 +
1
2ln 3 + ln
25
16.
�
19 I =
π2∫
π4
log(3 sinx+ cosx)
sin2 xdx. . . . . . . . . . . . ĐS: I = log
128√
2
27− π
4 ln 10
Lời giải.
Với mọi x ∈[π
4;π
2
], ta có
log(3 sinx+ cosx)
sin2 x=
log[sinx(3 + cot x)]
sin2 x=
log sinx
sin2 x+
log(3 + cotx)
sin2 x.
Page 193
2. TÍCH PHÂN 193
Tính I1 =
π2∫
π4
log sinx
sin2 xdx:
Chọn
u = log sinx⇒ du =
1
sinx · ln 10· cosx dx
dv =1
sin2 xdx⇒ v = − cotx.
Khi đó
I1 = − cotx log sinx∣∣∣π2π4
+
π2∫
π4
cot2 x
ln 10dx
= log
√2
2+
1
ln 10
π2∫
π4
Å1
sin2 x− 1
ãdx
= log
√2
2+
1
ln 10(− cotx− x)
∣∣∣π2π4
= log
√2
2+
1
ln 10
(−π
4+ 1).
Tính I2 =
π2∫
π4
log(3 + cotx)
sin2 xdx:
Chọn
u = log(3 + cotx)⇒ du =
1
(3 + cot x) ln 10d(cotx)
dv =1
sin2 xdx⇒ v = − cotx.
Khi đó
I2 = − cotx log(3 + cotx)∣∣∣π2π4
+1
ln 10
π2∫
π4
cotx
3 + cot xd(cotx)
= log 4 +1
ln 10
π2∫
π4
Å1− 3
3 + cot x
ãd(cotx)
= log 4 +1
ln 10(cotx− 3 ln |3 + cot x|)
∣∣∣π2π4
= log 4 +1
ln 10
Å3 ln
4
3− 1
ã.
Vậy I = I1 + I2 = log
√2
2+
1
ln 10
(−π
4+ 1)
+ log 4 +1
ln 10
Å3 ln
4
3− 1
ã= log
128√
2
27− π
4 ln 10.
�
Page 194
194 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
5. Ví dụ
VÍ DỤ 9. Tính I =
π2∫
0
(2x− 1) cos 2x dx. . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = −1
Lời giải.
Đặt
®u = 2x− 1
dv = cos 2x dx⇒
du = 2 dx
v =sin 2x
2.
Do đó I =(2x− 1) sin 2x
2
∣∣∣∣∣π2
0
−
π2∫
0
sin 2x dx =cos 2x
2
∣∣∣∣∣π2
0
= −1. �
VÍ DỤ 10. Tính I =
π2∫
0
e2x(1 + xe−2x cosx
)dx. . . . . . . . . . ĐS: I =
eπ − 3
2+π
2
Lời giải.
Có I =
π2∫
0
e2x(1 + xe−2x cosx
)dx =
π2∫
0
e2x dx+
π2∫
0
x cosx dx =e2x
2
∣∣∣∣∣π2
0
+ J =eπ − 1
2+ J .
Đặt
®u = x
dv = cosx dx⇒®
du = dx
v = sinx.
Do đó J = x sinx
∣∣∣∣∣π2
0
−
π2∫
0
sinx dx =π
2+ cosx
∣∣∣∣∣π2
0
=π
2− 1.
Vậy I =eπ − 1
2+π
2− 1 =
eπ − 3
2+π
2. �
VÍ DỤ 11. Tính I =
2∫1
(2x3 + lnx
)x dx. . . . . . . . . . . . ĐS: I = 2 ln 2 +
233
20
Lời giải.
Có I =
2∫1
2x4 dx+
2∫1
x lnx dx = I1 + I2.
+ I1 =2x5
5
∣∣∣∣∣2
1
=62
5.
+ I2 =
2∫1
x lnx dx.
Đặt
®u = lnx
dv = x dx⇒
du =
1
xdx
v =x2
2.
Page 195
2. TÍCH PHÂN 195
Suy ra I2 =x2 lnx
2
∣∣∣∣∣2
1
−2∫
1
x
2dx = 2 ln 2− x2
4
∣∣∣∣∣2
1
= 2 ln 2− 3
4.
Vậy I = 2 ln 2 +233
20. �
VÍ DỤ 12. Tính I =
π2∫
π4
log2 (3 sinx+ cosx)
sin2 xdx. . . . ĐS: I =
1
ln 2
Åln 2√
2 + 3 ln4
3− π
4
ãLời giải.
Có I =1
ln 2
π2∫
π4
ln (3 sinx+ cosx)
sin2 xdx.
Đặt
u = ln (3 sinx+ cosx)
dv =1
sin2 xdx
⇒
du =3 cosx− sinx
3 sinx+ cosxdx
v = − cotx.
Suy ra ln 2 · I = − cotx · ln (3 sinx+ cosx)
∣∣∣∣∣π2
π4
+ J = ln 2√
2 + J .
Với J =
π2∫
π4
3 cos2 x− sinx cosx
3 sin2 x+ sinx cosxdx =
π2∫
π4
3
3 sin2 x+ sinx cosxdx−
π2∫
π4
dx =
π2∫
π4
3
(3 + cot x) sin2 xdx− π
4
= −3 ln |3 + cot x|∣∣∣∣∣π2
π4
− π
4= 3 ln
4
3− π
4.
Vậy I =1
ln 2
Åln 2√
2 + 3 ln4
3− π
4
ã. �
6. Bài tập áp dụngBÀI 3. Tính các tích phân sau:
1 I =
π2∫
0
x sinx dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 1
Lời giải.
Chọn
®u = x⇒ du = dx
dv = sinx dx⇒ v = − cosx.
Khi đó I = −x cosx∣∣∣π20
+
π2∫
0
cosx dx = sinx∣∣∣π20
= 1. �
2 I =
π4∫
0
2x cosx dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =
√2
4π +√
2− 2
Lời giải.
Page 196
196 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Chọn
®u = 2x⇒ du = 2 dx
dv = cosx dx⇒ v = sinx.
Khi đó I = 2x sinx∣∣∣π40−
π4∫
0
2 sinx dx =
√2
4π + 2 cosx
∣∣∣π40
=
√2
4π +√
2− 2. �
3 I =
π4∫
0
(x+ 1) sin 2x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =3
4
Lời giải.
Chọn
u = x+ 1⇒ du = dx
dv = sin 2x dx⇒ v = −1
2cos 2x.
Khi đó I = −1
2(x+ 1) cos 2x
∣∣∣π40
+
π4∫
0
1
2cos 2x dx =
1
2+
1
4sin 2x
∣∣∣π40
=3
4. �
4 I =
π2∫
0
(x− 2) cosx dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =π
2− 3
Lời giải.
Chọn
®u = x− 2⇒ du = dx
dv = cosx dx⇒ v = sinx.
Khi đó I = (x− 2) sinx∣∣∣π20−
π2∫
0
sinx dx =π
2− 2 + cos x
∣∣∣π20
=π
2− 3. �
5 I =
π2∫
0
(x+ 1) cosx dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =π
2
Lời giải.
Chọn
®u = x− 2⇒ du = dx
dv = cosx dx⇒ v = sinx.
Khi đó I = (x+ 1) sinx∣∣∣π20−
π2∫
0
sinx dx =π
2+ 1 + cosx
∣∣∣π20
=π
2. �
6 I =
π2∫
0
(x− 1) sinx dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 0
Lời giải.
Chọn
®u = x− 1⇒ du = dx
dv = sinx dx⇒ v = − cosx.
Khi đó I = −(x− 1) cosx∣∣∣π20
+
π2∫
0
cosx dx = −1 + sin x∣∣∣π20
= 0. �
Page 197
2. TÍCH PHÂN 197
7 I =
π2∫
0
(2x+ 1) sinx dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 3
Lời giải.
Chọn
®u = 2x+ 1⇒ du = 2 dx
dv = sinx dx⇒ v = − cosx.
Khi đó I = −(2x+ 1) cosx∣∣∣π20
+
π2∫
0
2 cosx dx = 1 + 2 sinx∣∣∣π20
= 3. �
8 I =
π2∫
0
x cos 2x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = −1
2
Lời giải.
Chọn
u = x⇒ du = dx
dv = cos 2x dx⇒ v =1
2sin 2x.
Khi đó I =1
2x sin 2x
∣∣∣π20−
π2∫
0
1
2sin 2x dx =
1
4cos 2x
∣∣∣π20
= −1
2. �
BÀI 4. Tính các tích phân sau:
1 I =
π4∫
0
(3− 2x) sin 2x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 1
Lời giải.
Đặt
®u = 3− 2x
dv = sin 2x dx⇒
du = −2 dx
v = −cos 2x
2.
Do đó I =
Å−(3− 2x) cos 2x
2
ã ∣∣∣∣∣π40
−
π4∫
0
cos 2x dx =3
2− sin 2x
2
∣∣∣∣∣π4
0
= 1. �
2 I =
π2∫
0
3x cosx dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =3π
2− 3
Lời giải.
Đặt
®u = 3x
dv = cosx dx⇒®
du = dx
v = sinx.
Do đó I = 3x sinx
∣∣∣∣∣π2
0
−
π2∫
0
3 sinx dx =3π
2+ 3 cosx
∣∣∣∣∣π2
0
=3π
2− 3. �
3 I =
π2∫
0
x sin2 x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =π2
16+
1
4
Page 198
198 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Lời giải.
Có I =
π2∫
0
x− x cos 2x
2dx =
π2∫
0
x
2dx−
π2∫
0
x cos 2x
2dx =
1
2I1 −
1
2I2.
+ I1 =
π2∫
0
x dx =x2
2
∣∣∣∣∣π2
0
=π2
8.
+ I2 =
π2∫
0
x cos 2x dx.
Đặt
®u = x
dv = cos 2x dx⇒
du = dx
v =sin 2x
2.
Do đó I2 =x sin 2x
2
∣∣∣∣∣π2
0
−
π2∫
0
sin 2x
2dx =
cos 2x
4
∣∣∣∣∣π2
0
= −1
2.
Vậy I =π2
16+
1
4. �
4 I =
π2∫
0
x cos2 x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =π2
16− 1
4
Lời giải.
Có I =
π2∫
0
x cos2 x dx =
π2∫
0
x+ x cos 2x
2dx =
π2∫
0
x
2dx+
π2∫
0
x cos 2x
2dx =
1
2I1 +
1
2I2.
+ I1 =
π2∫
0
x dx =x2
2
∣∣∣∣∣π2
0
=π2
8.
+ I2 =
π2∫
0
x cos 2x dx.
Đặt
®u = x
dv = cos 2x dx⇒
du = dx
v =sin 2x
2.
Do đó I2 =x sin 2x
2
∣∣∣∣∣π2
0
−
π2∫
0
sin 2x
2dx =
cos 2x
4
∣∣∣∣∣π2
0
= −1
2.
Vậy I =π2
16− 1
4. �
5 I =
π3∫
0
(x+ 2 cos2 x
)x dx. . . . . . . . . . . . . . . ĐS:
π3
81+π2
18+π√
3
12− 3
8
Lời giải.
Page 199
2. TÍCH PHÂN 199
Có I =
π3∫
0
(x+ 2 cos2 x
)x dx =
π3∫
0
(x2 + x+ x cos 2x
)dx =
π3∫
0
(x2 + x
)dx +
π3∫
0
x cos 2x dx =
I1 + I2.
+ I1 =
π3∫
0
(x2 + x
)dx =
Åx3
3+x2
2
ã ∣∣∣∣∣π30
=π3
81+π2
18.
+ I2 =
π3∫
0
x cos 2x dx.
Đặt
®u = x
dv = cos 2x dx⇒
du = dx
v =sin 2x
2.
Do đó I2 =x sin 2x
2
∣∣∣∣∣π3
0
−
π3∫
0
sin 2x
2dx =
π√
3
12+
cos 2x
4
∣∣∣∣∣π3
0
=π√
3
12− 3
8.
Vậy I =π3
81+π2
18+π√
3
12− 3
8. �
6 I =
π4∫
0
ln (cosx)
cos2 xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = −1
2ln 2 + 1− π
4
Lời giải.
Đặt
u = ln (cos x)
dv =1
cos2 xdx⇒
du = − sinx
cosxdx = − tanx dx
v = tanx.
Do đó I = tanx ln (cosx)
∣∣∣∣∣π4
0
+
π4∫
0
tan2 x dx = ln
√2
2+
π4∫
0
Å1
cos2 x− 1
ãdx = −1
2ln 2+(tanx− x)
∣∣∣∣∣π4
0
= −1
2ln 2 + 1− π
4. �
7 I =
π2∫
0
(x2 + 1
)sinx dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = π − 1
Lời giải.
Đặt
®u = x2 + 1
dv = sinx dx⇒®
du = 2x dx
v = − cosx.
Do đó I = − (x2 + 1) cosx
∣∣∣∣∣π2
0
+ 2
π2∫
0
x cosx dx = 1 + 2J .
Đặt
®u = x
dv = cosx dx⇒®
du = dx
v = sinx.
Do đó J = x sinx
∣∣∣∣∣π2
0
−
π2∫
0
sinx dx =π
2+ cosx
∣∣∣∣∣π2
0
=π
2− 1.
Vậy I = 1 + 2(π
2− 1)
= π − 1. �
Page 200
200 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
8 I =
π∫0
x (x− sinx) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =π3
3− π
Lời giải.
Có I =
π∫0
x (x− sinx) dx =
π∫0
x2 dx−π∫
0
x sinx dx =x3
3
∣∣∣∣∣π
0
− J =π3
3− J .
Đặt
®u = x
dv = sinx dx⇒®
du = dx
v = − cosx.
Do đó J = −x cosx
∣∣∣∣∣π
0
+
π∫0
cosx dx = π + sinx
∣∣∣∣∣π
0
= π.
Vậy I =π3
3− π. �
9 I =
π2∫
0
(x+ cos 3x)x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =π3
24− π
6− 1
9
Lời giải.
Có I =
π2∫
0
(x+ cos 3x)x dx =
π2∫
0
x2 dx+
π2∫
0
x cos 3x dx =x3
3
∣∣∣∣∣π2
0
+ J =π3
24+ J .
Đặt
®u = x
dv = cos 3x dx⇒
du = dx
v =sin 3x
3.
Do đó J =x sin 3x
3
∣∣∣∣∣π2
0
− 1
3
π2∫
0
sin 3x dx = −π6
+cos 3x
9
∣∣∣∣∣π2
0
= −π6− 1
9.
Vậy I =π3
24− π
6− 1
9. �
10 I =
π4∫
0
x (1 + sin 2x) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =π2
32+
1
4
Lời giải.
Có I =
π4∫
0
x (1 + sin 2x) dx =
π4∫
0
x dx+
π4∫
0
x sin 2x dx =x2
2
∣∣∣∣∣π4
0
+
π4∫
0
x sin 2x dx =π2
32+ J .
Đặt
®u = x
dv = sin 2x dx⇒
du = dx
v = −cos 2x
2.
Do đó J = −x cos 2x
2
∣∣∣∣∣π4
0
+1
2
π4∫
0
cos 2x dx =sin 2x
4
∣∣∣∣∣π4
0
=1
4.
Vậy I =π2
32+
1
4. �
Page 201
2. TÍCH PHÂN 201
11 I =
π2∫
0
cosx (x− 2 sinx) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =π
2− 2
Lời giải.
Có I =
π2∫
0
cosx (x− 2 sinx) dx =
π2∫
0
x cosx dx−
π2∫
0
sin 2x dx = J +cos 2x
2
∣∣∣∣∣π2
0
= J − 1.
Đặt
®u = x
dv = cosx dx⇒®
du = dx
v = sinx.
Do đó J = x sinx
∣∣∣∣∣π2
0
−
π2∫
0
sinx dx =π
2+ cosx
∣∣∣∣∣π2
0
=π
2− 1.
Vậy I =π
2− 2. �
12 I =
π2∫
0
(x− sinx)2 dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =π3
24+π
4− 2
Lời giải.
Có I =
π2∫
0
(x− sinx)2 dx =
π2∫
0
(x2 + sin2 x
)dx− 2
π2∫
0
x sinx dx = I1 − 2I2.
+ I1 =
π2∫
0
(x2 + sin2 x
)dx =
π2∫
0
x2 dx+
π2∫
0
1− cos 2x
2dx =
π2∫
0
x2 dx+1
2
π2∫
0
dx− 1
2
π2∫
0
cos 2x dx
=x3
3
∣∣∣∣∣π2
0
+x
2
∣∣∣∣∣π2
0
− sin 2x
4
∣∣∣∣∣π2
0
=π3
24+π
4.
+ I2 =
π2∫
0
x sinx dx.
Đặt
®u = x
dv = sinx dx⇒®
du = dx
v = − cosx.
Do đó I2 = −x cosx
∣∣∣∣∣π2
0
+
π2∫
0
cosx dx = sinx
∣∣∣∣∣π2
0
= 1.
Vậy I =π3
24+π
4− 2. �
13 I =
π2
4∫0
cos√x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = π − 2
Lời giải.
Đặt t =√x⇒ t2 = x⇒ 2t dt = dx.
Đổi cận
x = 0 ⇒t = 0
x =π2
4⇒t =
π
2.
Page 202
202 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Vậy I =
π2∫
0
2t cos t dt.
Đặt
®u = 2t
dv = cos t dt⇒®
du = 2 dt
v = sin t.
Suy ra I = 2t sin t
∣∣∣∣∣π2
0
−
π2∫
0
2 sin t dt = π + 2 cos t
∣∣∣∣∣π2
0
= π − 2. �
14 I =
π2∫0
sin√x dx.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 2π
Lời giải.
Đặt t =√x⇒ t2 = x⇒ 2t dt = dx.
Đổi cận
®x = 0 ⇒t = 0
x = π2 ⇒t = π.
Vậy I =
π∫0
2t sin t dt.
Đặt
®u = 2t
dv = sin t dt⇒®
du = 2 dt
v = − cos t.
Suy ra I = −2t cos t
∣∣∣∣∣π
0
+
π∫0
2 cos t dt = 2π + 2 sin t
∣∣∣∣∣π
0
= 2π. �
15 I =
π2∫
0
sin 2x ln (1 + cosx) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =1
2
Lời giải.
Có I =
π2∫
0
sin 2x ln (1 + cosx) dx =
π2∫
0
2 sinx cosx ln (1 + cosx) dx.
Đặt t = 1 + cosx⇒ cosx = t− 1⇒ − sinx dx = dt.
Đổi cận
x = 0 ⇒t = 2
x =π
2⇒t = 1.
Vậy I = −1∫
2
2 (t− 1) ln t dt =
2∫1
(2t− 2) ln t dt.
Đặt
®u = ln t
dv = (2t− 2) dt⇒
du =1
tdt
v = t2 − 2t.
Suy ra I = (t2 − 2t) ln t
∣∣∣∣∣2
1
−2∫
1
t2 − 2t
tdt = −
2∫1
(t− 2) dt = −Åt2
2− 2t
ã ∣∣∣∣∣21
=1
2. �
16 I =
π2∫
0
sin 2x ln(1 + cos2 x
)dx. . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 2 ln 2− 1
Page 203
2. TÍCH PHÂN 203
Lời giải.
Đặt t = 1 + cos2 x⇒ dt = −2 cosx sinx dx = − sin 2x dx.
Đổi cận
x = 0 ⇒t = 2
x =π
2⇒t = 1.
Vậy I = −1∫
2
ln t dt =
2∫1
ln t dt.
Đặt
®u = ln t
dv = dt⇒
du =1
tdt
v = t.
Suy ra I = t ln t
∣∣∣∣∣2
1
−2∫
1
dt = 2 ln 2− t∣∣∣∣∣2
1
= 2 ln 2− 1. �
BÀI 5. Tính các tích phân sau:
1 I =
1∫0
(1− x)(2 + e2x
)dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =
e2
4+
1
4
Lời giải.
Có I =
1∫0
(2− 2x) dx+
1∫0
(1− x) e2x dx = I1 + I2.
+ I1 = (2x− x2)∣∣∣∣∣1
0
= 1.
+ I2 =
1∫0
(1− x) e2x dx.
Đặt
®u = 1− xdv = e2x dx
⇒
du = − dx
v =e2x
2.
Suy ra I2 =(1− x) e2x
2
∣∣∣∣∣1
0
+1
2
1∫0
e2x dx = −1
2+
e2x
4
∣∣∣∣∣1
0
=e2
4− 3
4.
Vậy I =e2
4+
1
4. �
2 I =
π∫0
x (x− sinx) dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =π3
3− π
Lời giải.
Có I =
π∫0
x2 dx−π∫
0
x sinx dx = I1 − I2.
+ I1 =x3
3
∣∣∣∣∣π
0
=π3
3.
+ I2 =
π∫0
x sinx dx.
Page 204
204 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Đặt
®u = x
dv = sinx dx⇒®
du = dx
v = − cosx.
Suy ra I2 = −x cosx
∣∣∣∣∣π
0
+
π∫0
cosx dx = π + sinx
∣∣∣∣∣π
0
= π.
Vậy I =π3
3− π. �
3 I =
2∫1
x3 − 2 lnx
x2dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = ln 2 +
1
2
Lời giải.
Có I =
2∫1
x dx− 2
2∫1
lnx
x2dx = I1 − 2I2.
+ I1 =x2
2
∣∣∣∣∣2
1
=3
2.
+ I2 =
2∫1
lnx
x2dx.
Đặt
u = lnx
dv =1
x2dx⇒
du =
1
xdx
v = −1
x.
Suy ra I2 = − lnx
x
∣∣∣∣∣2
1
+
2∫1
1
x2dx = − ln 2
2− 1
x
∣∣∣∣∣2
1
= − ln 2
2+
1
2.
Vậy I =3
2+ ln 2− 1 = ln 2 +
1
2. �
4 I =
2∫1
1 + x2ex
xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = e2 + ln 2
Lời giải.
Có I =
2∫1
1
xdx+
2∫1
xex dx = I1 + I2.
+ I1 = lnx
∣∣∣∣∣2
1
= ln 2.
+ I2 =
2∫1
xex dx.
Đặt
®u = x
dv = ex dx⇒®
du = dx
v = ex.
Suy ra I2 = xex
∣∣∣∣∣2
1
−2∫
1
ex dx = 2e2 − e− ex
∣∣∣∣∣2
1
= e2.
Vậy I = e2 + ln 2. �
Page 205
2. TÍCH PHÂN 205
5 I =
1∫0
ex + x
exdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 2− 2
e
Lời giải.
Có I =
1∫0
dx+
1∫0
xe−x dx = I1 + I2.
+ I1 = x
∣∣∣∣∣1
0
= 1.
+ I2 =
1∫0
xe−x dx.
Đặt
®u = x
dv = e−x dx⇒®
du = dx
v = −e−x.
Suy ra I2 = −xe−x
∣∣∣∣∣1
0
+
1∫0
e−x dx = −1
e− e−x
∣∣∣∣∣1
0
= 1− 2
e.
Vậy I = 2− 2
e. �
6 I =
3∫1
1 + ln (x+ 1)
x2dx. . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =
2
3+ ln 3− 2
3ln 2
Lời giải.
Có I =
3∫1
1
x2dx+
3∫1
ln (x+ 1)
x2dx = I1 + I2.
+ I1 = −1
x
∣∣∣∣∣3
1
=2
3.
+ I2 =
3∫1
ln (x+ 1)
x2dx.
Đặt
u = ln (x+ 1)
dv =1
x2dx
⇒
du =
1
x+ 1dx
v = −1
x.
Suy ra I2 = −1
xln (x+ 1)
∣∣∣∣∣3
1
+
3∫1
1
x (x+ 1)dx =
1
3ln 2+
3∫1
Å1
x− 1
x+ 1
ãdx =
1
3ln 2+ln
∣∣∣∣ x
x+ 1
∣∣∣∣∣∣∣∣∣3
1
= ln 3− 2
3ln 2.
Vậy I =2
3+ ln 3− 2
3ln 2. �
7 I =
1∫0
x
Åex +
2
x+ 1
ãdx. . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 3− 2 ln 2
Lời giải.
Page 206
206 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Có I =
1∫0
xex dx+
1∫0
2x
x+ 1dx = I1 + I2.
+ I1 =
1∫0
xex dx.
Đặt
®u = x
dv = ex dx⇒®
du = dx
v = ex.
Suy ra I1 = xex
∣∣∣∣∣1
0
−1∫
0
ex dx = e− ex
∣∣∣∣∣1
0
= 1.
+ I2 =
1∫0
2x
x+ 1dx =
1∫0
Å2− 2
x+ 1
ãdx = (2x− 2 ln |x+ 1|)
∣∣∣∣∣1
0
= 2− 2 ln 2.
Vậy I = 3− 2 ln 2. �
8 I =
1∫0
Äex +
√3x2 + 1
äx dx.. . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =
16
9
Lời giải.
Có I =
1∫0
xex dx+
1∫0
x√
3x2 + 1 dx = I1 + I2.
+ I1 =
1∫0
xex dx.
Đặt
®u = x
dv = ex dx⇒®
du = dx
v = ex.
Suy ra I2 = xex
∣∣∣∣∣1
0
−1∫
0
ex dx = e− ex
∣∣∣∣∣1
0
= 1.
+ I2 =
1∫0
x√
3x2 + 1 dx.
Đặt t =√
3x2 + 1⇒ t2 = 3x2 + 1⇒ t dt = 3x dx⇒ x dx =t
3dt.
Đổi cận
®x = 0 ⇒t = 1
x = 1 ⇒t = 2.
Suy ra I2 =
2∫1
t2
3dt =
t3
9
∣∣∣∣∣2
1
=7
9.
Vậy I = 1 +7
9=
16
9. �
9 I =
π2∫
0
(x+ cos2 x
)sinx dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =
4
3
Lời giải.
Page 207
2. TÍCH PHÂN 207
Có I =
π2∫
0
x sinx dx+
π2∫
0
cos2 x sinx dx = I1 + I2.
+ I1 =
π2∫
0
x sinx dx.
Đặt
®u = x
dv = sinx dx⇒®
du = dx
v = − cosx.
Suy ra I2 = −x cosx
∣∣∣∣∣π2
0
+
π2∫
0
cosx dx = sinx
∣∣∣∣∣π2
0
= 1.
+ I2 =
π2∫
0
cos2 x sinx dx.
Đặt t = cosx⇒ dt = − sinx dx.
Đổi cận
x = 0 ⇒t = 1
x =π
2⇒t = 0.
Suy ra I2 = −0∫
1
t2 dt =
1∫0
t2 dt =t3
3
∣∣∣∣∣1
0
=1
3.
Vậy I = 1 +1
3=
4
3. �
10 I =
e∫1
Åx+
1
x
ãlnx dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =
e2 + 3
4
Lời giải.
Có I =
e∫1
x lnx dx+
e∫1
lnx
xdx = I1 + I2.
+ I1 =
e∫1
x lnx dx.
Đặt
®u = lnx
dv = x dx⇒
du =
1
xdx
v =x2
2.
Suy ra I1 =x2 lnx
2
∣∣∣∣∣e
1
−e∫
1
x
2dx =
e2
2− x2
4
∣∣∣∣∣e
1
=e2 + 1
4.
I2 =
e∫1
lnx
xdx.
Đặt t = lnx⇒ dt =1
xdx.
Đổi cận
®x = 1 ⇒t = 0
x = e ⇒t = 1.
Page 208
208 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Suy ra I2 =
1∫0
t dt =t2
2
∣∣∣∣∣1
0
=1
2.
Vậy I =e2 + 1
4+
1
2=
e2 + 3
4. �
11 I =
1∫0
x3ex2
dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =1
2
Lời giải.
Đặt t = x2 ⇒ dt = 2x dx.
Đổi cận
®x = 0 ⇒t = 0
x = 1 ⇒t = 1.
Suy ra I =1
2
1∫0
tet dt.
Đặt
®u = t
dv = et dt⇒®
du = dt
v = et.
Suy ra I =1
2tet
∣∣∣∣∣1
0
− 1
2
1∫0
et dt =e
2− et
2
∣∣∣∣∣1
0
=1
2. �
12 I =
1∫0
x5ex3
dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =1
3
Lời giải.
Đặt t = x3 ⇒ dt = 3x2 dx.
Đổi cận
®x = 0 ⇒t = 0
x = 1 ⇒t = 1.
Suy ra I =1
3
1∫0
tet dt.
Đặt
®u = t
dv = et dt⇒®
du = dt
v = et.
Suy ra I =1
3tet
∣∣∣∣∣1
0
− 1
3
1∫0
et dt =e
3− et
3
∣∣∣∣∣1
0
=1
3. �
13 I =
1∫0
(8x3 − 2x
)ex
2
dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 5− e
Lời giải.
Có I = 8
1∫0
x3ex2
dx− 2
1∫0
xex2
dx = 8I1 − 2I2.
+ I1 =
1∫0
x3ex2
dx.
Đặt t = x2 ⇒ dt = 2x dx.
Page 209
2. TÍCH PHÂN 209
Đổi cận
®x = 0 ⇒t = 0
x = 1 ⇒t = 1.
Suy ra I1 =1
2
1∫0
tet dt.
Đặt
®u = t
dv = et dt⇒®
du = dt
v = et.
Suy ra I1 =1
2tet
∣∣∣∣∣1
0
− 1
2
1∫0
et dt =e
2− et
2
∣∣∣∣∣1
0
=1
2.
+ I2 =
1∫0
xex2
dx.
Đặt t = x2 ⇒ dt = 2x dx.
Đổi cận
®x = 0 ⇒t = 0
x = 1 ⇒t = 1.
Suy ra I2 =1
2
1∫0
et dt =1
2et
∣∣∣∣∣1
0
=e− 1
2.
Vậy I = 4− e + 1 = 5− e. �
14 I =
1∫0
√xe√x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 2e− 4
Lời giải.
Đặt t =√x⇒ t2 = x⇒ 2t dt = dx.
Đổi cận
®x = 0 ⇒t = 0
x = 1 ⇒t = 1.
Suy ra I = 2
1∫0
t2et dt.
Đặt
®u = t2
dv = et dt⇒®
du = 2t dt
v = et.
Do đó I = 2t2et
∣∣∣∣∣1
0
− 4
1∫0
tet dt = 2e− 4J .
Đặt
®u = t
dv = et dt⇒®
du = dt
v = et.
Suy ra J = tet
∣∣∣∣∣1
0
−1∫
0
et dt = e− et
∣∣∣∣∣1
0
= 1.
Vậy I = 2e− 4. �
15 I =
π3
27∫0
sin 3√x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = −π
2
6+ π√
3− 3
Lời giải.
Đặt t = 3√x⇒ t3 = x⇒ 3t2 dt = dx.
Page 210
210 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Đổi cận
x = 0 ⇒t = 0
x =π3
27⇒t =
π
3.
Suy ra I = 3
π3∫
0
t2 sin t dt.
Đặt
®u = t2
dv = sin t dt⇒®
du = 2t dt
v = − cos t.
Suy ra I = −3t2 cos t
∣∣∣∣∣π3
0
+ 6
π3∫
0
t cos t dt = −π2
6+ 6J .
Đặt
®u = t
dv = cos t dt⇒®
du = dt
v = sin t.
Suy ra J = t sin t
∣∣∣∣∣π3
0
−
π3∫
0
sin t dx =π√
3
6+ cos t
∣∣∣∣∣π3
0
=π√
3
6− 1
2=π√
3− 3
6.
Vậy I = −π2
6+ π√
3− 3. �
16 I =
1∫1−π
2
4
cos√
1− x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = π − 2
Lời giải.
Đặt t =√
1− x⇒ t2 = 1− x⇒ 2t dt = − dx.
Đổi cận
x = 1− π2
4⇒t =
π
2x = 1 ⇒t = 0.
Suy ra I = −2
0∫π2
t cos t dt = 2
π2∫
0
t cos t dt.
Đặt
®u = t
dv = cos t dt⇒®
du = dt
v = sin t.
Suy ra I = 2t sin t
∣∣∣∣∣π2
0
− 2
π2∫
0
sin t dt = π + 2 cos t
∣∣∣∣∣π2
0
= π − 2. �
17 I =
π2∫
π6
cosx ln (sinx)
sin2 xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I = 1− 2 ln 2
Lời giải.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
Đổi cận
x =
π
6⇒t =
1
2
x =π
2⇒t = 1.
Page 211
2. TÍCH PHÂN 211
Suy ra I =
1∫12
ln t
t2dt.
Đặt
u = ln t
dv =1
t2dt⇒
du =
1
tdt
v = −1
t.
Suy ra I = − ln t
t
∣∣∣∣∣1
12
+
1∫12
1
t2dt = 2 ln
1
2− 1
t
∣∣∣∣∣1
12
= 1− 2 ln 2. �
18 I =
π3∫
π4
ln (tanx)
cos2 xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS: I =
√3 ln 3
2−√
3 + 1
Lời giải.
Đặt t = tanx⇒ dt =1
cos2 xdx.
Đổi cận
x =π
4⇒t = 1
x =π
3⇒t =
√3.
Suy ra I =
√3∫
1
ln t dt.
Đặt
®u = ln t
dv = dt⇒
du =1
tdt
v = t.
Suy ra I = t ln t
∣∣∣∣∣√3
1
−
√3∫
1
dt =√
3 ln√
3− t∣∣∣∣∣√3
1
=
√3 ln 3
2−√
3 + 1. �
PHƯƠNG PHÁP ĐỔI BIẾN SỐC. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
b∫a
[f(x)]u′(x) dx = F [u(x)]
∣∣∣∣ba
= F [u(b)]− F [u(a)] .
Bước 1: Biến đổi để chọn phép đặt t = u(x)⇒ dt = u′(x)dx.
Bước 2: Đổi cận
®x = b⇒ t = u(b)
x = a⇒ t = u(a).
Bước 3: Đưa về dạng I =
u(b)∫u(a)
f(t) dt đơn giản hơn và dễ tính toán.
Page 212
212 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
D. DẠNG TOÁN VÀ BÀI TẬP
{ DẠNG 2.1.
I1 =
∫f(ax+ b)nx dx −→ Đặt t = ax+ b⇒ dt = adx.
I2 =
∫ Åxn
xn+1 + 1
ãmdx −→ Đặt t = xn+1 + 1⇒ dt = (n+ 1)xndx.
I3 =
∫f(ax2 + b)nxdx −→ Đặt t = ax2 + b⇒ dt = 2axdx.
1. Ví dụ
VÍ DỤ 1. Tính tích phân I =
1∫0
x(1− x)19 dx. ĐS:1
420
Lời giải.Đặt t = 1− x⇒ x = 1− t⇒ dx = −dt.
Đổi cận:
®x = 0⇒ t = 1
x = 1⇒ t = 0.
Khi đó I = −0∫
1
(1− t)t19 dt =
1∫0
(t19 − t20
)dt =
Åt20
20− t21
21
ã ∣∣∣∣10
=1
20− 1
21=
1
420. �
VÍ DỤ 2. Tính tích phân I =
1∫0
x3
1 + x2dx. ĐS:
1
2− 1
2ln 2
Lời giải.
Đặt t = 1 + x2 ⇒ x2 = t− 1⇒ 2xdx = dt⇒ xdx =1
2dt.
Đổi cận
®x = 0⇒ t = 1
x = 1⇒ t = 2.
Khi đó I =
1∫0
x2
1 + x2x dx =
1
2
2∫1
t− 1
tdt =
1
2
2∫1
Å1− 1
t
ãdt =
1
2(t− ln |t|)
∣∣∣∣21
=1
2− 1
2ln 2. �
VÍ DỤ 3. Tính tích phân I =
1∫0
(7x− 1)99
(2x+ 1)101dx. ĐS:
2100 − 1
900
Lời giải.
Ta có I =
1∫0
Å7x− 1
2x+ 1
ã99· 1
(2x+ 1)2dx.
Đặt t =7x− 1
2x+ 1⇒ dt =
9
(2x+ 1)2dx⇒ 1
(2x+ 1)2dx =
1
9dt.
Đổi cận
®x = 0⇒ t = −1
x = 1⇒ t = 2.
Page 213
2. TÍCH PHÂN 213
Khi đó I =1
9
2∫−1
t99 dt =1
9· t
100
100
∣∣∣∣2−1
=2100 − 1
900. �
2. Bài tập áp dụngBÀI 1. Tính các tích phân sau:
1 I =
2∫1
x(1− x)50 dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS:103
2652
Lời giải.
Đặt t = 1− x⇒ x = 1− t⇒ dx = −dt.
Đổi cận
®x = 1⇒ t = 0
x = 2⇒ t = −1.
Khi đó I = −−1∫0
(1− t)t50 dt =
0∫−1
(t50 − t51
)dt =
Åt51
51− t52
52
ã ∣∣∣∣0−1
=103
2652. �
2 I =
1∫0
x(1 + x2
)4dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:31
10
Lời giải.
Đặt t = 1 + x2 ⇒ x2 = t− 1⇒ xdx =1
2dt.
Đổi cận
®x = 0⇒ t = 1
x = 1⇒ t = 2.
Khi đó I =1
2
2∫1
t4 dt =1
2· t
5
5
∣∣∣∣21
=1
2
Å25
5− 1
5
ã=
31
10. �
BÀI 2. Tính các tích phân sau:
1 I =
1∫0
x5
x2 + 1dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
2
Åln 2− 1
2
ãLời giải.
Đặt t = x2 + 1⇒ x2 = t− 1⇒ xdx =1
2dt.
Đổi cận
®x = 0⇒ t = 1
x = 1⇒ t = 2.
Khi đó I =
1∫0
x4
x2 + 1x dx =
1
2
2∫1
(t− 1)2
tdt =
1
2
2∫1
Åt− 2 +
1
t
ãdt =
1
2
Åt2
2− 2t+ ln |t|
ã ∣∣∣∣21
=
1
2
Åln 2− 1
2
ã. �
Page 214
214 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
2 I =
1∫0
x3
(1 + x2)3dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
16
Lời giải.
Đặt t = 1 + x2 ⇒ x2 = t− 1⇒ xdx =1
2dt.
Đổi cận
®x = 0⇒ t = 1
x = 1⇒ t = 2.
Khi đó I =
1∫0
x2
(1 + x2)3x dx =
1
2
2∫1
t− 1
t3dt =
1
2
2∫1
Å1
t2− 1
t3
ãdt =
1
2
Å−1
t+
1
2t2
ã ∣∣∣∣21
=1
16. �
BÀI 3. Tính I =
3∫2
x2017
(x− 1)2019dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:
22018 −Å
3
2
ã20182018
Lời giải.
Ta có I =
3∫2
Åx
x− 1
ã2017· 1
(x− 1)2dx.
Đặt t =x
x− 1⇒ dt =
−1
(x− 1)2dx⇒ 1
(x− 1)2dx = −dt.
Đổi cận
x = 2⇒ t = 2
x = 3⇒ t =3
2
.
Khi đó I = −
32∫
2
t2017 dt =
2∫32
t2017 dt =t2018
2018
∣∣∣∣232
=
22018 −Å
3
2
ã20182018
. �
3. Bài tập rèn luyệnBÀI 4. Tính các tích phân sau:
1 I =
1∫0
x5(1− x3
)6dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
168
Lời giải.
Đặt t = 1− x3 ⇒ x3 = 1− t⇒ x2dx = −1
3dt.
Đổi cận
®x = 0⇒ t = 1
x = 1⇒ t = 0.
Khi đó I = −1
3
0∫1
[(1− t) · t6
]dt =
1
3
1∫0
(t6 − t7
)dt =
1
3
Åt7
7− t8
8
ã ∣∣∣∣10
=1
168. �
Page 215
2. TÍCH PHÂN 215
2 I =
1∫0
(1 + 3x)(1 + 2x+ 3x2
)10dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:611 − 1
22
Lời giải.
Đặt t = 1 + 2x+ 3x2 ⇒ (1 + 3x)dx =1
2dt.
Đổi cận
®x = 0⇒ t = 1
x = 1⇒ t = 6.
Khi đó I =1
2
6∫1
t10 dt =t11
22
∣∣∣∣61
=611 − 1
22. �
BÀI 5. Tính các tích phân sau:
1 I =
1∫0
2[x(1− x2
)]5dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
168
Lời giải.
Đặt t = 1− x2 ⇒ x2 = 1− t⇒ 2xdx = −dt.
Đổi cận
®x = 0⇒ t = 1
x = 1⇒ t = 0.
Khi đó
I =
1∫0
î(x2)2 (
1− x2)5ó
2x dx = −0∫
1
[(1− t)2 · t5
]dt =
1∫0
(t7 − 2t6 + t5
)dt =
Åt8
8− 2
7t7 +
t6
6
ã ∣∣∣∣10
=
1
168. �
2 I =
0∫−1
x2(x+ 1)15 dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
2448
Lời giải.
Đặt t = x+ 1⇒ x = t− 1⇒ dx = dt.
Đổi cận
®x = −1⇒ t = 0
x = 0⇒ t = 1.
Khi đó I =
1∫0
[(t− 1)2 · t15
]dt =
1∫0
(t17 − 2t16 + t15
)dt =
Åt18
18− 2
17t17 +
t16
16
ã ∣∣∣∣10
=1
2448. �
3 I =
1∫0
x2(1 + x3
)ndx, (∀n ∈ N∗) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:2n+1 − 1
3(n+ 1)
Page 216
216 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Lời giải.
Đặt t = 1 + x3 ⇒ x2dx =1
3dt.
Đổi cận
®x = 0⇒ t = 1
x = 1⇒ t = 2.
Khi đó I =1
3
2∫1
tn dt =tn+1
3(n+ 1)
∣∣∣∣21
=2n+1 − 1
3(n+ 1). �
4 I =
1∫0
x(1− x2
)ndx, (∀n ∈ N∗) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
2(n+ 1)
Lời giải.
Đặt t = 1− x2 ⇒ x2 = t− t⇒ xdx = −1
2dt.
Đổi cận
®x = 0⇒ t = 1
x = 1⇒ t = 0.
Khi đó I = −1
2
0∫1
tn dt =1
2
1∫0
tn dt =tn+1
2(n+ 1)
∣∣∣∣10
=1
2(n+ 1). �
BÀI 6. Tính các tích phân sau:
1 I =
1∫0
4x3
(x4 + 2)3dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:5
72
Lời giải.
Đặt t = x4 + 2⇒ 4x3dx = dt.
Đổi cận
®x = 0⇒ t = 2
x = 1⇒ t = 3.
Khi đó I =
3∫2
1
t3dt =
−1
2t2
∣∣∣∣32
=5
72. �
2 I =
1∫0
x
(x2 + 1)3dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:3
16
Lời giải.
Đặt t = x2 + 1⇒ xdx =1
2dt.
Đổi cận
®x = 0⇒ t = 1
x = 1⇒ t = 2.
Khi đó I =1
2
2∫1
1
t3dt =
−1
4t2
∣∣∣∣21
=3
16. �
Page 217
2. TÍCH PHÂN 217
BÀI 7. Tính các tích phân sau:
1 I =
2∫1
(x+ 2)2017
x2019dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:32018 − 22018
4036
Lời giải.
Ta có I =
2∫1
Åx+ 2
x
ã2017
· 1
x2dx.
Đặt t =x+ 2
x⇒ dt =
−2
x2dx⇒ 1
x2dx = −1
2dt.
Đổi cận
®x = 1⇒ t = 3
x = 2⇒ t = 2.
Khi đó I = −1
2
2∫3
t2017 dt =1
2
3∫2
t2017 dt =t2018
2 · 2018
∣∣∣∣32
=32018 − 22018
4036. �
BÀI 8. Tính I =
2∫1
x2001
(1 + x2)1002dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:
Å4
5
ã1001−Å
1
2
ã1001
2002Lời giải.
Đặt t = 1 + x2 ⇒ x2 = t− 1⇒ xdx =1
2dt.
Đổi cận
®x = 1⇒ t = 2
x = 2⇒ t = 5.
Khi đó I =
2∫1
(x2)1000
(1 + x2)1002· x dx =
1
2
5∫2
(t− 1)1000
t1002dt =
1
2
5∫2
Åt− 1
t
ã1000· 1
t2dt.
Đặt u =t− 1
t⇒ du =
1
t2dt.
Đổi cận
t = 2⇒ u =
1
2
t = 5⇒ u =4
5
.
Khi đó I =1
2
45∫
12
u1000 du =u1001
2002
∣∣∣∣ 4512
=
Å4
5
ã1001−Å
1
2
ã10012002
. �
{ DẠNG 2.2.
I =
b∫a
n
»f(x)f ′(x) dx −→ Đặt t = n
√f(x)⇒ tn = f(x)⇒ ntn−1dt = f ′(x)dx.
Page 218
218 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
1. Ví dụ
VÍ DỤ 1. Tính tích phân I =
9∫1
x 3√
1− x dx. ĐS: −468
7
Lời giải.
Đặt t = 3√
1− x⇒ t3 = 1− x⇒®x = 1− t3
dx = −3t2dt.
Đổi cận
®x = 1⇒ t = 0
x = 9⇒ t = −2.
Khi đó I = −−2∫0
(1− t3) · t · 3t2 dt = 3
0∫−2
(t3 − t6
)dt = 3
Åt4
4− t7
7
ã ∣∣∣∣0−2
= −468
7. �
2. Bài tập áp dụngBÀI 1. Tính các tích phân sau:
1 I =
1∫−1
2x+ 1√x2 + x+ 1
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 2Ä√
3− 1ä
Lời giải.
Đặt t =√x2 + x+ 1⇒ dt =
2x+ 1
2√x2 + x+ 1
dx.
Đổi cận
®x = −1⇒ t = 1
x = 1⇒ t =√
3.
Khi đó I =
√3∫
1
2 dt = 2t
∣∣∣∣√3
1
= 2Ä√
3− 1ä. �
2 I =
1∫0
x√
1− x dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:4
15
Lời giải.
Đặt t =√
1− x⇒ x = 1− t2 ⇒ dx = −2tdt.
Đổi cận
®x = 0⇒ t = 1
x = 1⇒ t = 0.
Khi đó I = −2
0∫1
(1− t2)t2 dt = 2
1∫0
(t2 − t4) dt = 2
Åt3
3− t5
5
ã ∣∣∣∣10
=4
15. �
3. Bài tập rèn luyệnBÀI 2. Tính các tích phân sau:
Page 219
2. TÍCH PHÂN 219
1 I =
3∫0
x√x+ 1
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:8
3
Lời giải.
Đặt t =√x+ 1⇒ x = t2 − 1⇒ dx = 2tdt.
Đổi cận
®x = 0⇒ t = 1
x = 3⇒ t = 2.
Khi đó I = 2
2∫1
(t2 − 1) dt = 2
Åt3
3− tã ∣∣∣∣2
1
=8
3. �
2 I =
1∫0
x√
2− x2 dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:2√
2− 1
3
Lời giải.
Đặt t =√
2− x2 ⇒ x2 = 2− t2 ⇒ 2xdx = −2tdt⇒ xdx = −tdt.
Đổi cận
®x = 0⇒ t =
√2
x = 1⇒ t = 1.
Khi đó I = −1∫
√2
t2 dt =
√2∫
1
t2 dt =t3
3
∣∣∣∣√2
1
=2√
2− 1
3. �
3 I =
3∫1
x3√x2 − 1 dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 6
Lời giải.
Đặt t = 3√x2 − 1⇒ x2 = t3 + 1⇒ 2xdx = 3t2dt⇒ xdx =
3
2t2dt.
Đổi cận
®x = 1⇒ t = 0
x = 3⇒ t = 2.
Khi đó I =3
2
2∫0
t3 dt =3t4
8
∣∣∣∣20
= 6. �
4 I =
√7∫
0
x3√
1 + x2 dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:45
8
Lời giải.
Đặt t = 3√
1 + x2 ⇒ x2 = t3 − 1⇒ 2xdx = 3t2dt⇒ xdx =3
2t2dt.
Đổi cận
®x = 0⇒ t = 1
x =√
7⇒ t = 2.
Page 220
220 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Khi đó I =3
2
2∫1
t3 dt =3t4
8
∣∣∣∣21
=45
8. �
5 I =
0∫−1
(x− 1)2√x+ 1 dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:142
105
Lời giải.
Đặt t =√x+ 1⇒ x = t2 − 1⇒ dx = 2tdt.
Đổi cận
®x = −1⇒ t = 0
x = 0⇒ t = 1.
Khi đó I = 2
1∫0
(t2 − 2
)2t2 dt = 2
1∫0
(t6 − 4t4 + 4t2
)dt = 2
Åt7
7− 4
5t5 +
4
3t3ã ∣∣∣∣1
0
=142
105. �
6 I =
1∫0
x3√
1 + x2 dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:2√
2 + 2
15
Lời giải.
Đặt t =√
1 + x2 ⇒ x2 = t2 − 1⇒ xdx = tdt.
Đổi cận
®x = 0⇒ t = 1
x = 1⇒ t =√
2.
Khi đó I =
√2∫
1
(t2 − 1
)t2 dt =
√2∫
1
(t4 − t2
)dt =
Åt5
5− t3
3
ã ∣∣∣∣√21
=2√
2 + 2
15. �
7 I =
√3∫
0
x5√
1 + x2 dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:848
105
Lời giải.
Đặt t =√
1 + x2 ⇒ x2 = t2 − 1⇒ xdx = tdt.
Đổi cận
®x = 0⇒ t = 1
x =√
3⇒ t = 2.
Khi đó I =
2∫1
(t2 − 1
)2t2 dt =
2∫1
(t6 − 2t4 + t2
)dt =
Åt7
7− 2
5t5 +
t3
3
ã ∣∣∣∣21
=848
105. �
8 I =
√7∫
0
x3
3√x2 + 1
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:141
20
Lời giải.
Page 221
2. TÍCH PHÂN 221
Đặt t = 3√x2 + 1⇒ x2 = t3 − 1⇒ xdx =
3
2t2dt.
Đổi cận
®x = 0⇒ t = 1
x =√
7⇒ t = 2.
Khi đó I =3
2
2∫1
(t3 − 1
)t dt =
3
2
2∫1
(t4 − t
)dt =
3
2
Åt5
5− t2
2
ã ∣∣∣∣21
=141
20. �
9 I =
1∫0
x15√
1 + 3x8 dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:29
270
Lời giải.
Đặt t =√
1 + 3x8 ⇒ x8 =1
3(t2 − 1)⇒ x7dx =
1
12tdt.
Đổi cận
®x = 0⇒ t = 1
x = 1⇒ t = 2.
Khi đó I =1
36
2∫1
(t2 − 1
)t2 dt =
1
36
2∫1
(t4 − t2
)dt =
1
36
Åt5
5− t3
3
ã ∣∣∣∣21
=29
270. �
BÀI 3. Tính các tích phân sau:
1 I =
2√3∫
√5
1
x√x2 + 4
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
4ln
Å5
3
ãLời giải.
Đặt t =√x2 + 4⇒ x =
√t2 − 4⇒ dx =
t√t2 − 4
dt.
Đổi cận
®x =√
5⇒ t = 3
x = 2√
3⇒ t = 4.
Khi đó I =
4∫3
1
(t− 2)(t+ 2)dt =
1
4
4∫3
Å1
t− 2− 1
t+ 2
ãdt =
1
4(ln |t− 2| − ln |t+ 2|)
∣∣∣∣43
=1
4ln
Å5
3
ã.
�
2 I =
4∫√7
1
x√x2 + 9
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
6ln
Å7
4
ãLời giải.
Đặt t =√x2 + 9⇒ x =
√t2 − 9⇒ dx =
t√t2 − 9
dt.
Đổi cận
®x =√
7⇒ t = 4
x = 4⇒ t = 5.
Page 222
222 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Khi đó I =
5∫4
1
(t− 3)(t+ 3)dt =
1
6
5∫4
Å1
t− 3− 1
t+ 3
ãdt =
1
6(ln |t− 3| − ln |t+ 3|)
∣∣∣∣54
=1
6ln
Å7
4
ã.
�
3 I =
2∫1
1
x√x3 + 1
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
3ln
3 + 2√
2
2
Lời giải.
Đặt t =√x3 + 1⇒ x = 3
√t2 − 1⇒ dx =
2t
3 3
»(t2 − 1)2
dt.
Đổi cận
®x = 1⇒ t =
√2
x = 2⇒ t = 3.
Khi đó I =2
3
3∫√2
1
(t− 1)(t+ 1)dt =
1
3
3∫√2
Å1
t− 1− 1
t+ 2
ãdt =
1
3(ln |t− 1| − ln |t+ 1|)
∣∣∣∣3√2
=
1
3ln
3 + 2√
2
2. �
4 I =
5∫1
1
x√
3x+ 1dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: ln
Å9
5
ãLời giải.
Đặt t =√
3x+ 1⇒ x =1
3(t2 − 1)⇒ dx =
2
3tdt.
Đổi cận
®x = 1⇒ t = 2
x = 5⇒ t = 4.
Khi đó I =
4∫2
2
(t− 1)(t+ 1)dt =
4∫2
Å1
t− 1− 1
t+ 1
ãdt = (ln |t− 1| − ln |t+ 1|)
∣∣∣∣42
= ln
Å9
5
ã. �
BÀI 4. Tính I =
6∫1
√x+ 3 + 1
x+ 2dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 2 (1 + ln 2)
Lời giải.
Đặt t =√x+ 3⇒ x+ 2 = t2 − 1⇒ dx = 2tdt.
Đổi cận
®x = 1⇒ t = 2
x = 6⇒ t = 3.
Khi đó I = 2
3∫2
t
t− 1dt.
Đặt u = t− 1⇒ t = u+ 1⇒ dt = du.
Đổi cận
®t = 2⇒ u = 1
t = 3⇒ u = 2.
Page 223
2. TÍCH PHÂN 223
Khi đó I = 2
2∫1
u+ 1
udu = 2
2∫1
Å1 +
1
u
ãdu = 2 (u+ ln |u|)
∣∣∣∣21
= 2 (1 + ln 2). �
BÀI 5. Tính tích phân
1 I =
6∫0
2√4x+ 1 + 1
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 4− ln 3
Lời giải.
Đặt t =√
4x+ 1⇒ t2 = 4x+ 1⇒
x =
t2 − 1
4
dx =t
2dt.
Đổi cận:
®x = 0⇒ t = 1
x = 6⇒ t = 5.
Khi đó I =
5∫1
t
t+ 1dx = t
∣∣∣∣51
− ln |t+ 1|∣∣∣∣51
= 4− ln 3. �
2 I =
4∫0
4x− 1√2x+ 1 + 2
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:34
3− 10 ln
5
3
Lời giải.
Đặt t =√
2x+ 1⇒ t2 = 2x+ 1⇒
x =t2 − 1
2dx = t dt.
Đổi cận:
®x = 0⇒ t = 1
x = 4⇒ t = 3.
Khi đó I =
3∫1
2t3 − 3t
t+ 2dt =
3∫1
(2t2 − 4t+ 5
)dt −
3∫1
10
t+ 2dt =
Å2t3
3− 4t2
2+ 5t
ã ∣∣∣∣31
− 10 ln |t +
2|∣∣∣∣31
=34
3− 10 ln
5
3. �
3 I =
4∫1
1
x(1 +√x)
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: ln16
9
Lời giải.
Đặt t =√x⇒ t2 = x⇒
®x = t2
dx = 2t dt.
Đổi cận:
®x = 1⇒ t = 1
x = 4⇒ t = 2.
Khi đó I =
2∫1
2t
t2(t+ 1)dt =
2∫1
2
tdt−
2∫1
2
t+ 1dt = 2 ln |t|
∣∣∣∣21
− 2 ln |t+ 1|∣∣∣∣21
= ln16
9. �
Page 224
224 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
4 I =
2∫0
√2 +√x
1 +√
2xdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 4− ln 3
Lời giải.
Đặt t =√x⇒ t2 = x⇒
®x = t2
dx = 2t dt.
Đổi cận:
®x = 0⇒ t = 0
x = 2⇒ t =√
2.
Khi đó I =
√2∫
0
Ä√2 + t
ä2t
1 +√
2tdt =
√2∫
0
Ä2t+
√2ä
dt −
√2∫
1
1√2t+ 1
dt =Ät2 +√
2tä ∣∣∣∣√2
0
− ln |√
2t +
1|∣∣∣∣√2
0
= 4− ln 3. �
5 I =
4∫1
e4√x+1
√x
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:e9 − e5
2
Lời giải.
Đặt t =√x⇒ t2 = x⇒
®x = t2
dx = 2t dt.
Đổi cận:
®x = 1⇒ t = 1
x = 4⇒ t = 2.
Khi đó I =
2∫1
e4t+1
t2t dt = 2
2∫1
e4t+1 dt = 2
Åe4t+1
4
ã ∣∣∣∣21
=e9 − e5
2. �
6 I =
1∫0
(x− 1)3√
2x− x2 dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: − 2
15
Lời giải.
Đặt t =√
2x− x2 ⇒ t2 = 2x− x2 ⇒®
(x− 1)2 = 1− t2
(x− 1)dx = −t dt.
Đổi cận:
®x = 0⇒ t = 0
x = 1⇒ t = 1.
Khi đó I =
1∫0
(−t2 + t4
)dt =
Å−t
3
3+t5
5
ã ∣∣∣∣10
= − 2
15. �
7 I =
2∫1
x
x+√x2 − 1
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:7− 3
√3
3
Page 225
2. TÍCH PHÂN 225
Lời giải.
Ta có I =
2∫1
x
x+√x2 − 1
dx =
2∫1
Äx2 − x
√x2 − 1
ädx =
2∫1
x2 dx−2∫
1
Äx√x2 − 1
ädx.
Đặt t =√x2 − 1⇒ t2 = x2 − 1⇒
®x2 = t2 − 1
x dx = t dt.
Đổi cận:
®x = 1⇒ t = 0
x = 2⇒ t =√
3.
Khi đó I =7
3−
√3∫
0
(t2)
dx =7− 3
√3
3. �
8 I =
√5∫
0
x3
x+√x2 + 4
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = −5√
5
4+
253
60
Lời giải.
I =
√5∫
0
x3
x+√x2 + 4
dx =
√5∫
0
x3Äx−√x2 + 4
ä−4
dx =
√5∫
0
x4
−4dx+
√5∫
0
x3√x2 + 4
4dx.
Ta có:
I1 =
√5∫
0
x4
−4dx = −1
4
Åx5
5
ã∣∣∣∣√50
= −25
20
√5.
I2 =
√5∫
0
x3√x2 + 4
4dx.
Đặt t =√x2 + 4⇒ t2 = x2 + 4⇒ x2 = t2 − 4⇒ x dx = t dt.
Đổi cận x =√
5⇒ t = 3;x = 0⇒ t = 2.
I2 =
3∫2
(t2 − 4) · t · t4
dt =1
4
Åt5
5− 4.
t3
3
ã∣∣∣∣32
=253
60.
Vậy, I = −5√
5
4+
253
60. �
9 I =
1∫0
x3
x2 +√x4 + 1
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:
√2− 1
3
Lời giải.
Ta có:
I =
1∫0
x3
x2 +√x4 + 1
dx =
√5∫
0
x3Äx−√x2 + 4
ä−1
dx = −1∫
0
x5 dx+
1∫0
x3√x4 + 1 dx.
I1 = −Åx6
6
ã∣∣∣∣10
= −1
6.
Page 226
226 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
I2 =
1∫0
x3√x4 + 1 dx.
Đặt t =√x4 + 1⇒ t2 = x4 + 1⇒ 2t dt = 4x3 dx⇒ x3 dx =
1
2t dt.
Đổi cận: x = 1⇒ t =√
2;x = 0⇒ t = 1.
Khi đó I2 =
√2∫
1
1
2t · t dt =
1
2
Ç2√
2
3− 1
3
å=
2√
2− 1
6.
Vậy, I =
√2− 1
3. �
{ DẠNG 2.3. Đổi biến biểu thức chứa ln, ex hoặc lượng giác trong dấu căn
Phương pháp giải: Đặt t là căn thức chứa lôgarit hoặc căn thức chứa mũ hoặc căn thức chứa lượnggiác.
1. Ví dụ minh họa
VÍ DỤ 1. Tính tích phân I =
e∫1
lnx
x√
1 + ln xdx ĐS:
4− 2√
2
3
Lời giải.
Đặt t =√
1 + ln x⇒ t2 = 1 + lnx⇒
lnx = t2 − 1
2t dt =dx
x.
Đổi cận:
®x = 1⇒ t = 1
x = e⇒ t =√
2.
I =
√2∫
1
(t2 − 1) · 2tt
dt = 2
√2∫
1
(t2 − 1
)dt = 2
Åt3
3− tã ∣∣∣∣√2
1
= 2
Ç2√
2
3−√
2− 1
3+ 1
å= 2
2−√
2
3=
4− 2√
2
3. �
VÍ DỤ 2. Tính tích phân I =
e3∫1
ln2 x
x√
lnx+ 1dx ĐS:
76
15
Lời giải.
Đặt t =√
lnx+ 1⇒ t2 = lnx+ 1⇒
lnx = t2 − 1
2t dt =dx
x.
Đổi cận:
®x = 1⇒ t = 1
x = e3 ⇒ t = 2.
I =
2∫1
(t2 − 1)2 · 2t
tdt = 2
2∫1
(t4 − 2t2 + 1
)dt = 2
Åt5
5− 2
t3
3+ t
ã ∣∣∣∣21
=76
15. �
Page 227
2. TÍCH PHÂN 227
VÍ DỤ 3. Tính tích phân I =
2∫0
cosx√
3 sinx+ 1 dx ĐS:14
9
Lời giải.
Đặt t =√
3 sinx+ 1⇒ t2 = 3 sin x+ 1⇒ 2t dt = 3 cos x dx.
Đổi cận:
x = 0⇒ t = 1
x =π
2⇒ t = 2
.
I =
2∫1
t · 2
3t dt =
2
3
Åt3
3
ã ∣∣∣∣21
=2
3
Å8
3− 1
3
ã=
14
9. �
VÍ DỤ 4. Tính tích phân I =
ln 2∫0
e2x√ex + 1
dx ĐS:2√
2
3
Lời giải.
Đặt t =√
ex + 1⇒ t2 = ex + 1⇒®
ex = t2 − 1
2t dt = ex dx.
Đổi cận:
®x = 0⇒ t =
√2
x = ln 2⇒ t =√
3.
I =
√3∫
√2
(t2 − 1) · 2tt
dt = 2
√3∫
√2
(t2 − 1
)dt = 2
Åt3
3− tã ∣∣∣∣√3√
2
= 2
Ç3√
3
3−√
3− 2√
2
3+√
2
å=
2√
2
3. �
2. Bài tập áp dụng
BÀI 1. Tính tích phân
1 I =
e∫1
lnx√
1 + 3 lnx
xdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:116
135
Lời giải.
Đặt t =√
1 + 3 lnx⇒ t2 = 1 + 3 lnx⇒
lnx =
t2 − 1
3
2t dt =3 dx
x.
Đổi cận:
®x = 1⇒ t = 1
x = e⇒ t = 2.
I =
2∫1
t2 − 1
3· t · 2
3t dt =
2
9
2∫1
(t4 − t2
)dt =
2
9
Åt5
5− t3
3
ã ∣∣∣∣21
=116
135. �
2 I =
ln 2∫0
ex√
5− ex dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Page 228
228 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
ĐS:16− 6
√3
3
Lời giải.
Đặt t =√
5− ex ⇒ t2 = 5− ex ⇒®
ex = 5− t2
2t dt = −ex dx.
Đổi cận:
®x = 0⇒ t = 2
x = ln 2⇒ t =√
3.
I =
√3∫
2
t · (−2t) dt = 2
2∫√3
t2 dt = 2
Åt3
3
ã ∣∣∣∣2√3
= 2
Ç8
3−√
27
3
å=
16− 6√
3
3. �
3 I =
π2∫
0
sinx√
1 + cos x dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:4√
2− 2
3
Lời giải.
Đặt t =√
1 + cos x⇒ t2 = 1 + cosx⇒ 2t dt = − sinx dx.
Đổi cận:
x = 0⇒ t =√
2
x =π
2⇒ t = 1
.
I =
1∫√2
t · (−2t) dt = 2
√2∫
1
t2 dt = 2
Åt3
3
ã ∣∣∣∣√21
= 2
Ç2√
2
3− 1
3
å=
4√
2− 2
3. �
4 I =
π2∫
0
sin 2x+ sinx√1 + 3 cosx
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:34
27
Lời giải.
Đặt t =√
1 + 3 cosx⇒ t2 = 1 + 3 cosx⇒ 2t dt = −3 sinx dx.
Đổi cận:
x = 0⇒ t = 2
x =π
2⇒ t = 1
.
I =
1∫2
Å2 ·Åt2 − 1
3
ã+ 1
ã·Å−2
3t
ãt
dt =2
9
2∫1
(2t2 + 1
)dt =
2
9
Å2t3
3+ t
ã ∣∣∣∣21
=2
9
Å16
3+ 2− 2
3− 1
ã=
34
27. �
3. BÀI TẬP TỰ LUYỆNBÀI 2. Tính tích phân
1 I =
e√e∫
1
3− 2 lnx
x√
1 + 2 lnxdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Page 229
2. TÍCH PHÂN 229
ĐS:5
3
Lời giải.
Đặt t =√
1 + 2 lnx⇒ t2 = 1 + 2 lnx⇒
lnx =
t2 − 1
2
2t dt =2 dx
x.
Đổi cận:
®x = 1⇒ t = 1
x = e√
e⇒ t = 2.
I =
2∫1
3− (t2 − 1)
t· t dt =
2∫1
(4− t2
)dt =
Å4t− t3
3
ã ∣∣∣∣21
= 8− 8
3− 4 +
1
3=
5
3. �
2 I =
e∫1
ln3 x
x√
1 + 3 ln2 xdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:4
27
Lời giải.
Đặt t =√
1 + 3 ln2 x⇒ t2 = 1 + 3 ln2 x⇒
ln2 x =
t2 − 1
3
2t dt =6 lnx dx
x.
Đổi cận:
®x = 1⇒ t = 1
x = e⇒ t = 2.
I =
2∫1
Åt2 − 1
3
ã· 2
6t dt
t=
1
9
2∫1
(t2 − 1
)dt =
1
9
Åt3
3− tã ∣∣∣∣2
1
=4
27. �
3 I =
e∫1
lnx3√
2 + ln2 x
xdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:9 3√
3− 6 3√
2
8
Lời giải.
Đặt t =3√
2 + ln2 x⇒ t3 = 2 + ln2 x⇒
ln2 x = t3 − 2
3t2 dt =2 lnx dx
x.
Đổi cận:
®x = 1⇒ t =
3√
2
x = e⇒ t =3√
3.
I =
3√3∫3√2
t · 3
2t2 dt =
3
2
3√3∫3√2
t3 dt =3
2
Åt4
4
ã ∣∣∣∣ 3√3
3√2=
9 3√
3− 6 3√
2
8. �
4 I =
e∫1
1
x 3√
1 + ln xdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:3 3√
4− 3
2
Page 230
230 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Lời giải.
Đặt t = 3√
1 + ln x⇒ t3 = 1 + lnx⇒
lnx = t3 − 1
3t2 dt =dx
x.
Đổi cận:
®x = 1⇒ t = 1
x = e⇒ t =3√
2.
I =
3√2∫1
3t2
tdt = 3
3√2∫1
t dt = 3
Åt2
2
ã ∣∣∣∣ 3√2
1
=3 3√
4− 3
2. �
5 I =
ln 6∫0
1√ex + 3
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1√3
lnÄ2 +√
3ä
Lời giải.
Đặt t =√
ex + 3⇒ t2 = ex + 3⇒®
ex = t2 − 3
2t dt = ex dx.
Đổi cận:
®x = 0⇒ t = 2
x = ln 6⇒ t = 3.
I =
3∫2
1
t· 2t
t2 − 3dt =
3∫2
2
t2 − 3dt =
3∫2
2Ät−√
3ä Ät+√
3ä dt =
1√3
3∫2
1Ät−√
3ä dt− 1√
3
3∫2
1Ät+√
3ä dt =
1√3
ln |t−√
3|∣∣∣∣32
− 1√3
ln |t+√
3|∣∣∣∣32
=1√3
ln
∣∣∣∣∣3−√
3
2−√
3
∣∣∣∣∣− 1√3
ln
∣∣∣∣∣3 +√
3
2 +√
3
∣∣∣∣∣ =1√3
ln
∣∣∣∣∣∣Ä3−√
3ä Ä
2 +√
3äÄ
2−√
3ä Ä
3 +√
3ä∣∣∣∣∣∣ =
1√3
lnÄ2 +√
3ä. �
6 I =
ln 5∫ln 2
e2x√ex − 1
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:22
3
Lời giải.
Đặt t =√
ex − 1⇒ t2 = ex − 1⇒®
ex = t2 + 1
2t dt = ex dx.
Đổi cận:
®x = ln 2⇒ t = 1
x = ln 5⇒ t = 2.
I =
2∫1
(t2 + 1) · 2tt
dt = 2
2∫1
(t2 + 1
)dt = 2
Åt3
3+ t
ã ∣∣∣∣21
= 2
Å8
3+ 2− 1
3− 1
ã=
22
3. �
7 I =
√3∫
0
ex»(ex + 1)3
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 2
Å− 1
e√3 + 1
+1√2
ã
Page 231
2. TÍCH PHÂN 231
Lời giải.
Đặt t =√
ex + 1⇒ t2 = ex + 1⇒®
ex = t2 − 1
2t dt = ex dx.
Đổi cận:
{x = 0⇒ t =
√2
x =√
3⇒ t =√
e√3+1
.
I =
√e√3+1∫
√2
2t
t2 · tdt = 2
√e√3+1∫
√2
1
t2dt = 2
Å−1
t
ã ∣∣∣∣√e√3+1
√2
= 2
Å− 1
e√3 + 1
+1√2
ã. �
8 I =
1∫0
5x2
(5x − 9)√
6− 51−xdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
7log5
2
9
Lời giải.
I =
1∫0
5x2
(5x − 9)
…6− 5
5x
dx =
1∫0
5x
(5x − 9)√
6 · 5x − 5dx.
Đặt t =√
6 · 5x − 5⇒ t2 = 6 · 5x − 5⇒ 5x =t2 + 5
6⇒ 2t dt = 6 · 5x · ln 5 dx.
Đổi cận: x = 1⇒ t = 5;x = 0⇒ t = 1.
I =
5∫1
2
6 ln 5Å(t2 + 5)
6− 9
ã dt =
5∫1
2
ln 5 (t2 + 5− 54)dt =
2
ln 5
5∫1
1
t2 − 49dt =
2
ln 5
Ñ5∫
1
dt
(t− 7)(t+ 7)
é=
2
ln 5
Ñ5∫
1
1
14(t− 7)dt− 1
14
5∫1
1
(t+ 7)dt
é=
1
7 ln 5
Çln |t− 7|
∣∣∣∣51
− ln |t+ 7|∣∣∣∣51
å=
1
7 ln 5(ln 2− ln 6− ln 12 + ln 8) =
1
7 ln 5
Åln
1
3+ ln
8
12
ã=
1
7 ln 5. ln
Å1
3· 8
12
ã=
1
7 ln 5· ln 2
9=
1
7log5
2
9.
�
9 I =
π2∫
0
sin 2x√cos2 x+ 4 sin2 x
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:2
3
Lời giải.
I =
π2∫
0
sin 2x√cos2 x+ 4 sin2 x
dx =
π2∫
0
sin 2x√1 + 3 sin2 x
dx
Đặt t =√
1 + 3 sin2 x⇒ t2 = 1 + 3 sin2 x⇒ 2t dt = 6 sin x cosx dx.
Đổi cận:
x = 0⇒ t = 1
x =π
2⇒ t = 2
.
Page 232
232 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
I =
2∫1
2
3t
tdt =
2
3(t)
∣∣∣∣21
=2
3. �
10 I =
π2∫
0
sinx cosx√4 cos2 x+ 9 sin2 x
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
5
Lời giải.
Đặt t =√
4 cos2 x+ 9 sin2 x⇒ t2 = 4 + 5 sin2 x⇒®t2 = 4 + 5 sin2 x
2t dt = 10 sin x cosx dx.
Đổi cận:
x = 0⇒ t = 2
x =π
2⇒ t = 3
.
I =
3∫2
1
5t
tdt =
1
5(t)
∣∣∣∣32
=1
5. �
11 I =
π2∫
0
cosx
2 +√
3 sinx+ 1dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:2
3
Å1− 2 ln
4
3
ãLời giải.
Đặt t =√
3 sinx+ 1⇒ t2 = 3 sin x+ 1⇒ 2t dt = 3 cos x dx.
Đổi cận:
x = 0⇒ t = 1
x =π
2⇒ t = 2
.
I =
2∫1
2
3t
2 + tdt =
2
3
2∫1
t
2 + tdt =
2
3
Ñ2∫
1
dt−2∫
1
2
2 + tdt
é=
2
3
Ç1− 2 ln |t+ 2|
∣∣∣∣21
å=
2
3
Å1− 2 ln
4
3
ã.
�
12 I =
π
4∫0
√2 + 3 tanx
1 + cos 2xdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:5√
5− 2√
2
9
Lời giải.
Đặt t =√
2 + 3 tanx⇒ t2 = 2 + 3 tanx.
Đổi cận: x =π
4⇒ t =
√5;x = 0⇒ t =
√2.
Khi đó I =
√5∫
√2
t · t3
dt =1
3
2∫1
t2 dt =1
3
Åt3
3
ã∣∣∣∣√5√2
=5√
5− 2√
2
9. �
Page 233
2. TÍCH PHÂN 233
13 I =
π2∫
0
sinx cosx√b2 cos2 x+ c2 sin2 x
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
c+ b
Lời giải.
Đặt t =√b2 + (c2 − b2)sin2x⇒ t2 = b2 + (c2 − b2) sin2 x⇒ 2t dt = 2(c2 − b2) sinx · cosx.
Đổi cận: x =π
2⇒ t = c;x = 0⇒ t = b.
Khi đó I =
c∫b
1
(c2 − b2)t
tdt =
c∫b
1
c2 − b2dt =
1
c2 − b2· t∣∣∣∣cb
=c− bc2 − b2
=1
c+ b. �
{ DẠNG 2.4. Đổi biến biểu thức chứa hàm ln không nằm trong căn
Dạng: I =
b∫a
f(lnx)1
xdx. Phương pháp giải:
t = lnx⇒ dt =1
xdx
t = m+ n lnx⇒ dt =n
xdx.
1. Ví dụ minh họa
VÍ DỤ 1. Tính tích phân I =
e∫1
lnx
xdx ĐS:
1
2
Lời giải.
Đặt t = lnx⇒ dt =1
xdx.
Đổi cận: x = e⇒ t = 1;x = 1⇒ t = 0.
Khi đó I =
1∫0
t dt =t2
2
∣∣∣∣10
=1
2. �
VÍ DỤ 2. Tính tích phân I =
e∫1
1 + ln2 x
xdx ĐS:
4
3
Lời giải.
Đặt t = lnx⇒ dt =1
xdx.
Đổi cận: x = e⇒ t = 1;x = 1⇒ t = 0.
Khi đó I =
1∫0
(1 + t2
)dt =
Åt+
t3
3
ã∣∣∣∣10
= 1 +1
3=
4
3. �
2. Bài tập áp dụngBÀI 1. Tính các tích phân
Page 234
234 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
1 I =
e∫1
ln2 x
xdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
3
Lời giải.
Đặt t = lnx⇒ dt =1
xdx.
Đổi cận: x = e⇒ t = 1;x = 1⇒ t = 0.
Khi đó I =
1∫0
t2 dt =t3
3
∣∣∣∣10
=1
3. �
2 I =
e∫1
1 + ln x
xdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:3
2
Lời giải.
Đặt t = 1 + lnx⇒ dt =1
xdx.
Đổi cận: x = e⇒ t = 2;x = 1⇒ t = 1.
Khi đó I =
2∫1
t dt =t2
2
∣∣∣∣21
= 2− 1
2=
3
2. �
3 I =
e∫1
1 + 2 lnx
xdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 2
Lời giải.
Đặt t = 1 + 2 lnx⇒ dt =2
xdx.
Đổi cận: x = e⇒ t = 3;x = 1⇒ t = 1.
Khi đó I =
3∫1
t
2dt =
1
2.t2
2
∣∣∣∣21
=1
2
Å9
2− 1
2
ã=
4
2= 2. �
4 I =
e∫1
1 + ln4 x
xdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:6
5
Lời giải.
Đặt t = lnx⇒ dt =1
xdx.
Đổi cận: x = e⇒ t = 1;x = 1⇒ t = 0.
Khi đó I =
1∫0
(1 + t4
)dt =
Åt+
t5
5
ã∣∣∣∣10
= 1 +1
5=
6
5. �
Page 235
2. TÍCH PHÂN 235
5 I =
e∫1
lnx
x(2 + ln x)2dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: ln3
2− 1
3
Lời giải.
Đặt t = 2 + lnx⇒ dt =1
xdx.
Đổi cận: x = e⇒ t = 3;x = 1⇒ t = 2.
Khi đó I =
3∫2
t− 2
t2dt =
3∫2
t
t2dt−
3∫2
2
t2dt = ln |t||32 +
Å2
t
ã ∣∣∣∣32
= ln3
2+
2
3− 1 = ln
3
2− 1
3. �
6 I =
e∫1
lnx− 2
x lnx+ xdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 1− 3 ln 2
Lời giải.
Đặt t = lnx+ 1⇒ dt =1
xdx.
Đổi cận: x = e⇒ t = 2;x = 1⇒ t = 1.
Khi đó I =
2∫1
t− 3
tdt =
2∫1
dt− 3
2∫1
1
tdt = 1− 3 ln |t|
∣∣∣∣21
= 1− 3 ln 2. �
BÀI 2. Tính các tích phân
1 I =
e∫1
ln2 x
x(1 + 2 lnx)dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =1
4− 1
8ln 3
Lời giải.
Đặt t = 1 + 2 lnx⇒ lnx =1− t
2và
dt
2=
dx
x.
Có
®x = 1⇒ t = 1
x = e⇒ t = 3.
Khi đó
I =
3∫1
(1− t)2
8tdt =
Åt2
16− t
4+
1
8ln t
ã ∣∣∣∣∣31
=1
8ln 3.
�
2 I =
e∫1
lnx+ 1
x lnx+ 1dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = ln(e + 1)
Lời giải.
Ta có
I =
e∫1
lnx+ 1
x lnx+ 1dx =
e∫1
d (x lnx+ 1)
x lnx+ 1.
Page 236
236 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Đặt t = x lnx+ 1⇒ I =
e+1∫1
dt
t= ln t
∣∣∣e+1
1= ln(e + 1). �
3 I =
e∫1
1 + ln x
2 + x lnxdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = ln
Åe + 2
2
ãLời giải.
Ta có
I =
e∫1
1 + ln x
2 + x lnxdx =
e∫1
d (x lnx+ 2)
x lnx+ 2.
Đặt t = x lnx+ 2⇒ I =
e+2∫2
dt
t= ln t
∣∣∣e+2
2= ln
Åe + 2
2
ã. �
4 I =
e2∫e
1
x lnx · ln exdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = ln4
3
Lời giải.
Ta có
I =
e2∫e
1
x lnx · ln exdx
=
e2∫e
1
lnx · (1 + lnx)d (lnx)
=
e2∫e
Å1
lnx− 1
1 + ln x
ãd (lnx)
Đặt t = lnx⇒ I =
2∫1
Å1
t− 1
t+ 1
ãdt = ln
∣∣∣∣ t
t+ 1
∣∣∣∣∣∣∣∣∣2
1
= ln4
3. �
5 I =
e∫1
2x+ lnx+ 1
xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = 2e− 1
2
Lời giải.
Page 237
2. TÍCH PHÂN 237
Ta có
I =
e∫1
2x+ lnx+ 1
xdx
=
e∫1
2 dx+
e∫1
lnx d(lnx) +
e∫1
1
xdx
=
Ç2x+
ln2 x
2+ lnx
å ∣∣∣∣∣e1
=2e− 1
2.
�
6 I =
2∫1
1 + x lnx
x2dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =1 + (ln 2)2
2
Lời giải.
Ta có
I =
2∫1
1 + x lnx
x2dx
=
2∫1
1
x2+
lnx
xdx
=
Ç−1
x+
(ln2 x)
2
å ∣∣∣∣∣21
=1 + (ln 2)2
2.
�
7 I =
e∫1
√4 + ln x
xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =2
3
Ä5√
5− 8ä
Lời giải.
Ta có
I =
e∫1
√4 + ln x
xdx =
e∫1
√4 + ln x d (lnx+ 4) .
Đặt t = lnx+ 4⇒ I =
5∫4
√t dt =
2
3t32
∣∣∣54
=2
3
Ä5√
5− 8ä. �
Page 238
238 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
8 I =
e∫1
√1 + 3 lnx
xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =14
9
Lời giải.
Ta có
I =
e∫1
√1 + 3 lnx
xdx =
1
3
e∫1
√1 + 3 lnx d(3 lnx+ 1).
Đặt t = 3 ln x+ 1⇒ I =1
3
4∫1
√t dt =
2
9t32
∣∣∣41
=14
9. �
3. Bài tập rèn luyệnBÀI 3. Tính các tích phân
1 I =
e∫1
lnx√
1 + ln2 x
xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =
√8− 1
3
Lời giải.
Đặt t =√
1 + ln2 x⇒ t2 = 1 + ln2 x⇒ t dt =lnx dx
x.
Có
®x = 1⇒ t = 1
x = e⇒ t =√
2.
Khi đó
I =
√2∫
1
t2 dt =t3
3
∣∣∣∣∣√2
1
=
√8− 1
3.
�
2 I =
√e∫
1
1
x√
1− ln2 xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =π
6
Lời giải.
Ta có
I =
√e∫
1
1
x√
1− ln2 xdx
=
√e∫
1
1√1− ln2 x
d (lnx) .
Page 239
2. TÍCH PHÂN 239
Đặt t = lnx, với x = 1⇒ t = 0; x =√
e⇒ t =1
2.
Khi đó
I =
12∫
0
1√1− t2
dt.
Đặt t = sinu⇒ dt = cosu du; với t = 0⇒ u = 0; với t =1
2⇒ u =
π
6.
Ta có I =
π6∫
0
cosu
cosudu =
π
6. �
3 I =
e∫1
lnx3√
2 + ln2 x
xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =3
8
Ä3
43 − 2
43
äLời giải.
Đặt t =3√
2 + ln2 x⇒ t3 = 2 + ln2 x⇒ 3t2 dt
2=
lnx dx
x.
Có
®x = 1⇒ t =
3√
2
x = e⇒ t =3√
3.
Khi đó
I =3
2
3√3∫3√2
t3 dt =3t4
8
∣∣∣∣∣3√3
3√2
=3
8
Ä3
43 − 2
43
ä.
�
4 I =
e∫1
ln3 x− 2 log2 x
x√
1 + 3 ln2 xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =4
27− 2
3 ln 2
Lời giải.
Ta có
I =
e∫1
ln3 x− 2 log2 x
x√
1 + 3 ln2 xdx
=
e∫1
ln3 x− 2lnx
ln 2√1 + 3 ln2 x
d(lnx)
Đặt t =√
1 + 3 ln2 x⇒ 1 + 3 ln2 x = t2 ⇒ ln2 x =t2 − 1
3⇒ lnx d(lnx) =
1
3t dt.
Page 240
240 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Với x = 1⇒ t = 1;x = e⇒ t = 2. Ta có
I =
2∫1
Å1
9
(t2 − 1
)− 2
3 ln 2
ãdt
=1
9
Åt3
3− tã ∣∣∣∣∣2
1
− 2
3 ln 2t
∣∣∣∣∣2
1
=4
27− 2
3 ln 2.
�
5 I =
e∫1
log32 x
x√
3 + ln2 xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =1
(ln 2)3
Å−10
3+ 2√
3
ãLời giải.
Ta có I =
e∫1
log32 x
x√
3 + ln2 xdx =
e∫1
Ålnx
ln 2
ã3x√
3 + ln2 xdx.
Đặt t =√
3 + ln2 x⇒ t2 = 3 + ln2 x⇒ ln2 x = t2 − 3⇒ lnx
xdx = t dt.
Ta có x = 1⇒ t =√
3;x = e⇒ t = 2.Khi đó
I =1
(ln 2)3
2∫√3
(t2 − 3
)dt
=1
(ln 2)3
Åt3
3− 3t
ã ∣∣∣2√3
=1
(ln 2)3
Å−10
3+ 2√
3
ã.
�
6 I =
e∫1
xex + 1
x(ex + lnx)dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = ln(ee + 1)− 1
Lời giải.
Ta có
I =
e∫1
xex + 1
x(ex + lnx)dx
=
e∫1
1
ex + lnxd (ex + lnx)
= ln |ex + lnx|∣∣∣e1
= ln(ee + 1)− 1.
Page 241
2. TÍCH PHÂN 241
�
7 I =
e2∫e
(x2 + 1) lnx+ 1
x lnxdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =e4
2− e2
2+ 1 + ln 2
Lời giải.
I =
e2∫e
(x2 + 1) lnx+ 1
x lnxdx
=
e2∫e
Åx+
1
x
ãdx+
e2∫e
d(lnx)
lnx
=
Åx2
2+ ln |x|+ ln |lnx|
ã ∣∣∣∣∣e2e
=e4
2− e2
2+ 1 + ln 2.
�
8 I =
e2∫1
2 lnx− 1
x(8 ln2 x− 8 lnx+ 3)dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =1
8ln
19
3
Lời giải.
Đặt t = lnx⇒ dt =dx
x.
Ta có x = 1⇒ t = 0;x = e2 ⇒ t = 2.
I =
2∫0
2t− 1
8t2 − 8t+ 3dt
=1
8
∫1
8t2 − 8t+ 3d(8t2 − 8t+ 3
)=
1
8ln∣∣8t2 − 8t+ 3
∣∣ ∣∣∣20
=1
8ln
19
3.
�
9 I =
5∫2
ln(√
x− 1 + 1)
x− 1 +√x− 1
dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = ln2 3− ln2 2
Page 242
242 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Lời giải.
I =
5∫2
ln(√
x− 1 + 1)
x− 1 +√x− 1
dx
=
5∫2
ln(√
x− 1 + 1)
√x− 1
(√x− 1 + 1
) dx
=2
5∫2
ln(√
x− 1 + 1)(√
x− 1 + 1) dÄ√
x− 1 + 1ä
=2
5∫2
lnÄ√
x− 1 + 1ä
d lnÄ√
x− 1 + 1ä
= ln2Ä√
x− 1 + 1ä ∣∣∣5
2
= ln2 3− ln2 2.
�
10 I =
1∫0
ln(3 + x)− ln(3− x)
9− x2dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =1
12ln2 2
Lời giải.
Ta có
I =
1∫0
ln(3 + x)− ln(3− x)
9− x2dx
=
1∫0
(3− x) ln3 + x
3− x(x+ 3)(3− x)2
dx
=1
6
1∫0
3− x3 + x
ln3 + x
3− xd
Å3 + x
3− x
ã=
1
6
1∫0
ln
Å3 + x
3− x
ãd ln
Å3 + x
3− x
ã=
1
12ln2
Å3 + x
3− x
ã ∣∣∣10
=1
12ln2 2.
�
Page 243
2. TÍCH PHÂN 243
{ DẠNG 2.5. Tính I =
b∫a
f (ex) ex dx.
Đặt
ñt = ex ⇒ dt = ex dx
t = m+ nex ⇒ dt = nex dx.
1. Ví dụ
VÍ DỤ 1. Tính tích phân I =
1∫0
xex2
dx. ĐS:e− 1
2
Lời giải.
Đặt t = ex2 ⇒ dt = 2xex
2dx⇒ xex
2dx =
dt
2.
Với x = 0⇒ t = 1 và x = 1⇒ t = e. Khi đó
I =
e∫1
dt
2=t
2
∣∣∣∣∣e
1
=e− 1
2.
�
VÍ DỤ 2. Tính I =
2∫0
(2x− 1) ex−x2
dx. ĐS: I = 1− e−2
Lời giải.Đặt t = ex−x
2 ⇒ dt = (1− 2x)ex−x2
dx.Với x = 0⇒ t = 1 và x = 2⇒ t = e−2. Khi đó
I =
1∫e−2
dt = t
∣∣∣∣∣1
e−2
= 1− e−2.
�
2. Bài tập áp dụngBÀI 1. Tính các tích phân
1 I =
ln 2∫0
ex
(ex + 1)2dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =1
6
Lời giải.
Đặt t = ex + 1, suy ra dt = ex dxVới x = 0 thì t = 2; với x = ln 2 thì t = 3.
Vây I =
3∫2
1
t2dt = −1
t
∣∣∣∣32
=1
6. �
Page 244
244 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
2 I =
3∫1
1
ex − 1dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = ln(e2 + e + 1)− 2
Lời giải.
I =
3∫1
ex − (ex − 1)
ex − 1dx =
3∫1
Åex
ex − 1− 1
ãdx =
3∫1
1
ex − 1d(ex − 1)−
3∫1
dx.
Vậy I = (ln(ex − 1)− x)
∣∣∣∣∣3
1
= ln(e2 + e + 1)− 2. �
3 I =
ln 3∫0
1
ex + 2dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =3e + 6
5e
Lời giải.
I = −1
2
ln 3∫0
ex − (ex + 2)
ex + 2dx =
1
2
ln 3∫0
Å1− ex
ex + 2dx
ã.
Suy ra I =1
2(x− ln(ex + 2))
∣∣∣∣∣ln 3
0
=1
2ln
Å9
5
ã. �
4 I =
ln 2∫0
2ex − 1
ex + 1dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = ln5
2
Lời giải.
Đặt t = ex, suy ra dt = ex dx.
Suy ra I =
2∫1
2t− 1
t2 + tdt =
2∫1
d(t2 + t)
t2 + t− 2
2∫1
Å1
t− 1
t+ 1
ãdt =
Åln(t2 + t)− 2 ln
t
t+ 1
ã=
∣∣∣∣∣2
1
=
ln27
16. �
5 I =
1∫0
ex
ex + e−xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =1
2ln
e2 + 1
2
Lời giải.
I =
1∫0
e2x
e2x + 1dx =
1
2
1∫0
d(e2x + 1)
e2x + 1=
1
2ln(e2x + 1)
∣∣∣∣∣1
0
=1
2ln
e2 + 1
2. �
Page 245
2. TÍCH PHÂN 245
3. Bài tập rèn luyệnBÀI 2. Tính các tích phân
1 I =
ln 5∫ln 3
1
ex + 2e−x − 3dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = ln3
2
Lời giải.
Ta có I =
ln 5∫ln 3
ex
e2x − 3ex + 2dx. Đặt t = ex, suy ra dt = ex dx.
Vậy, I =
5∫3
1
(t− 1)(t− 2)dt =
5∫3
Å1
t− 2− 1
t− 1
ãdt = (ln(t− 2)− ln(t− 1))
∣∣∣∣∣5
3
= ln3
2. �
2 I =
1∫0
(1 + ex)3
exdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =e2
2+ 3e− 1
e+
1
2.
Lời giải.
I =
1∫0
1 + 3ex + 3e2x + e3x
exdx =
1∫0
(e−x + 3 + 3ex + e2x
)dx =
Å−e−x + 3x+ 3ex +
1
2e2xã ∣∣∣∣∣1
0
=
e2
2+ 3e− 1
e+
1
2. �
3 I =
1∫0
e−2x
1 + e−xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = −1
e+ 1− ln
2e
1 + e
Lời giải.
Ta có I =
1∫0
dx
e2x + ex=
1∫0
Å1
ex− 1
ex + 1
ãdx = −1
e+ 1− I1.
Ta tính I1 =
1∫0
dx
ex + 1=
1∫0
ex
ex(ex + 1)dx.
Đặt t = ex ⇒ dt = ex dx⇒ I1 =
e∫1
dt
t(t+ 1)= ln
∣∣∣∣ t
t+ 1
∣∣∣∣∣∣∣∣∣e
1
= ln
∣∣∣∣ 2e
e + 1
∣∣∣∣.⇒ I = −1
e+ 1− ln
2e
1 + e. �
4 I =
ln 2∫0
e2x + 3ex
e2x + 3ex + 2dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Page 246
246 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
ĐS: I = ln27
16
Lời giải.
Đặt t = ex ta có dt = ex dx.
Suy ra I =
2∫1
t+ 3
t2 + 3t+ 2dt. =
2∫1
Å2
t+ 1− 1
t+ 2
ãdt = (2 ln |t+ 1| − ln |t+ 2|)
∣∣∣21
= ln27
16. �
5 I =
ln 5∫ln 2
e2x√ex − 1
dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =20
3
Lời giải.
Đặt t =√
ex − 1⇒ ex = t2 + 1⇒ ex dx = 2t dt.
Suy ra I =
2∫1
2(t2 + 1) dt =
Å2
3t3 + 2t
ã ∣∣∣∣∣21
=20
3. �
{ DẠNG 2.6. Tínhb∫
a
f (sinx) cosx dx
Đặt
ñt = sinx⇒ dt = cosx dx
t = m+ n sinx⇒ dt = n cosx dx.
1. Ví dụ
VÍ DỤ 1. Tính I =
π4∫
π6
cotx dx. ĐS: I =1
2ln 2
Lời giải.
Ta có I =
π4∫
π6
cotx dx =
π4∫
π6
cosx
sinxdx.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
Có
x =
π
6⇒ t =
1
2
x =π
4⇒ t =
√2
2.
Khi đó I =
√22∫
12
dt
t= ln |t|
∣∣∣∣∣√22
12
=1
2ln 2.
Page 247
2. TÍCH PHÂN 247
�
VÍ DỤ 2. Tính I =
π2∫
0
sin2 x cosx dx. ĐS: I =1
3
Lời giải.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
Có
x = 0⇒ t = 0
x =π
2⇒ t = 1.
Khi đó I =
1∫0
t2 dt =t3
3
∣∣∣∣∣1
0
=1
3.
�
VÍ DỤ 3. Tính I =
π2∫
0
(1− 3 sinx) cosx dx. ĐS: I = −1
2
Lời giải.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
Có
x = 0⇒ t = 0
x =π
2⇒ t = 1.
Khi đó I =
1∫0
(1− 3t) dt =
Åt− 3
2t2ã ∣∣∣∣∣1
0
= −1
2.
�
2. Bài tập áp dụngBÀI 1. Tính các tích phân
1 I =
π4∫
0
cos3 x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =5√
2
12
Lời giải.
Ta có I =
π4∫
0
cos2 x cosx dx =
π4∫
0
(1− sin2 x
)cosx dx.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
Page 248
248 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Có
x = 0⇒ t = 0
x =π
4⇒ t =
√2
2.
Khi đó I =
√22∫
0
(1− t2) dt =
Åt− t3
3
ã ∣∣∣∣∣√220
=5√
2
12.
�
2 I =
π3∫
0
cos5 x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =49√
3
160
Lời giải.
Ta có I =
π3∫
0
cos4 x cosx dx =
π3∫
0
(1− sin2 x
)2cosx dx.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
Có
x = 0⇒ t = 0
x =π
3⇒ t =
√3
2.
Khi đó I =
√32∫
0
(1− t2)2 dt =
√32∫
0
(1− 2t2 + t4
)dt =
Åt− 2
t3
3+t5
5
ã ∣∣∣∣∣√320
=49√
3
160.
�
3 I =
π6∫
0
1
cosxdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =1
2ln 3
Lời giải.
Ta có I =
π6∫
0
1
cosxdx =
π6∫
0
cosx
cos2 xdx =
π6∫
0
cosx
1− sin2 xdx.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
Có
x = 0⇒ t = 0
x =π
6⇒ t =
1
2.
Khi đó I =
12∫
0
1
1− t2dt =
12∫
0
1
2
Å1
1 + t+
1
1− t
ãdt =
1
2(ln |1 + t| − ln |1− t|)
∣∣∣∣∣12
0
=1
2ln 3.
�
Page 249
2. TÍCH PHÂN 249
4 I =
π6∫
0
1
cos3 xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =1
3+
1
4ln 3
Lời giải.
Ta có I =
π6∫
0
1
cos3 xdx =
π6∫
0
cosx
cos4 xdx =
π6∫
0
cosx(1− sin2 x
)2 dx.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
Có
x = 0⇒ t = 0
x =π
6⇒ t =
1
2.
Khi đó
I =
12∫
0
1
(1− t2)2dt =
12∫
0
1
(t2 − 1)2dt =
12∫
0
ï1
2
Å1
t− 1− 1
t+ 1
ãò2dt
=
12∫
0
1
4
ï1
(t+ 1)2+
1
(t− 1)2− 2
(t− 1)(t+ 1)
òdt
=
12∫
0
1
4
ï1
(t+ 1)2+
1
(t− 1)2−Å
1
t− 1− 1
t+ 1
ãòdt
=1
4
Å− 1
t+ 1− 1
t− 1− ln |t− 1|+ ln |t+ 1|
ã ∣∣∣∣∣120
=1
3+
1
4ln 3.
�
5 I =
π2∫
0
(1 + sin x)2 cosx dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =7
3
Lời giải.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
Có
x = 0⇒ t = 0
x =π
2⇒ t = 1.
Khi đó I =
1∫0
(1 + t)2 dt =1
3(1 + t)3
∣∣∣∣∣1
0
=7
3.
�
Page 250
250 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
6 I =
π2∫
0
(1 + 2 sinx)3 cosx dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = 10
Lời giải.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
Có
x = 0⇒ t = 0
x =π
2⇒ t = 1.
Khi đó I =
1∫0
(1 + 2t)3 dt =1
8(1 + 2t)4
∣∣∣∣∣1
0
= 10.
�
7 I =
π2∫
0
sin 2x sin3 x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =2
5
Lời giải.
Ta có I =
π2∫
0
sin 2x sin3 x dx =
π2∫
0
2 sinx cosx sin3 x dx = 2
π2∫
0
sin4 x cosx dx
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
Có
x = 0⇒ t = 0
x =π
2⇒ t = 1.
Khi đó I = 2
1∫0
t4 dt =2
5t5
∣∣∣∣∣1
0
=2
5.
�
8 I =
π2∫
0
sin 2x(1 + sin2 x)3 dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =15
4
Lời giải.
Ta có I =
π2∫
0
2 sinx cosx(1 + sin2 x)3 dx = 2
π2∫
0
sinx(1 + sin2 x)3 cosx dx
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
Có
x = 0⇒ t = 0
x =π
2⇒ t = 1.
Page 251
2. TÍCH PHÂN 251
Khi đó I = 2
1∫0
t(1 + t2)3 dt =1
4(1 + t2)4
∣∣∣∣∣1
0
=15
4.
�
9 I =
π2∫
0
cosx
1 + sin xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = ln 2
Lời giải.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
Có
x = 0⇒ t = 0
x =π
2⇒ t = 1.
Khi đó I =
1∫0
1
1 + tdt = ln |1 + t|
∣∣∣∣∣1
0
= ln 2.
�
10 I =
π2∫
0
cosx
5− 2 sinxdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =1
2ln 5− 1
2ln 3
Lời giải.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
Có
x = 0⇒ t = 0
x =π
2⇒ t = 1.
Khi đó I =
1∫0
1
5− 2tdt = −1
2ln |5− 2t|
∣∣∣∣∣1
0
=1
2ln 5− 1
2ln 3.
�
BÀI 2. Tính các tích phân
1 I =
π2∫
0
sin 2x
1 + sin xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = 2− 2 ln 2
Lời giải.
Ta có I =
π2∫
0
sin 2x
1 + sin xdx =
π2∫
0
2 sinx cosx
1 + sin xdx.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
Page 252
252 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Đổi cận: x = 0⇒ t = 0;x =π
2⇒ t = 1.
Khi đó I =
1∫0
2t
1 + tdt =
1∫0
Å2− 2
1 + t
ãdt = (2t− 2 ln |t+ 1|)
∣∣∣10
= 2− 2 ln 2. �
2 I =
0∫−π
2
sin 2x
(2 + sin x)2dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = 2 ln 2
Lời giải.
Ta có I =
0∫−π
2
sin 2x
(2 + sin x)2dx =
0∫−π
2
2 sinx cosx
(2 + sin x)2dx.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
Đổi cận: x = −π2⇒ t = −1;x = 0⇒ t = 0.
Khi đó I =
0∫−1
2t
(2 + t)2dt =
0∫−1
Å2
2 + t− 4
(2 + t)2
ãdt =
Å2 ln |t+ 2|+ 4
2 + t
ã ∣∣∣0−1
= 2 ln 2. �
3 I =
π2∫
0
(2 sinx− 3) cosx
2 sinx+ 1dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = 1− 2 ln 3
Lời giải.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
Đổi cận x = 0⇒ t = 0;x =π
2⇒ t = 1.
Khi đó I =
1∫0
2t− 3
2t+ 1dt =
1∫0
Å1− 4
2t+ 1
ãdt = (t− 2 ln |2t+ 1|)
∣∣∣10
= 1− 2 ln 3. �
4 I =
π4∫
0
cos 2x
1 + 2 sin 2xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =1
4ln 3
Lời giải.
Đặt t = sin 2x⇒ dt = 2 cos 2x dx⇒ cos 2x dx =1
2dt.
Đổi cận x = 0⇒ t = 0;x =π
4⇒ t = 1.
Khi đó I =1
2
1∫0
1
2t+ 1dt =
1
4ln |2t+ 1|
∣∣∣10
=1
4ln 3. �
5 I =
π2∫
π6
cos3 x
sin2 xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =1
2
Page 253
2. TÍCH PHÂN 253
Lời giải.
Ta có I =
π2∫
π6
cos3 x
sin2 xdx =
π2∫
π6
cos2 x cosx
sin2 xdx =
π2∫
π6
(1− sin2 x
)cosx
sin2 xdx.
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
Đổi cận x =π
6⇒ t =
1
2;x =
π
2⇒ t = 1.
Khi đó I =
1∫12
1− t2
t2dt =
1∫12
Å1
t2− 1
ãdt =
Å−1
t− tã ∣∣∣∣∣1
12
=1
2. �
6 I =
π2∫
π4
cos3 x
1 + sin xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =3
4−√
2
2
Lời giải.
Ta có I =
π2∫
π4
cos2 x · cosx
1 + sin xdx =
π2∫
π4
(1− sin2 x
)· cosx
1 + sin xdx
=
π2∫
π4
(1− sinx) d(sinx) =
Åsinx− 1
2sin2 x
ã ∣∣∣∣∣π2π4
=3
4−√
2
2.
�
7 I =
π2∫
0
cos 2x(sin4 x+ cos4 x
)dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =5
12
Lời giải.
Ta có sin4 x+ cos4 x =(sin2 x+ cos2 x
)2 − 2 sin2 x cos2 x = 1− 1
2sin2 2x.
Do đó I =
π2∫
0
Å1− 1
2sin2 2x
ãcos 2x dx.
Đặt sin 2x = t⇒ 2 cos 2x dx = dt⇒ cos 2x dx =1
2dt.
Đổi cận x = 0⇒ t = 0;x =π
2⇒ t = 1.
Khi đó I =1
2
1∫0
Å1− 1
2t2ã
dt =1
2
Åt− 1
6t3ã ∣∣∣∣∣1
0
=5
12. �
8 I =
π6∫
0
cosx
6− 5 sinx+ sin2 xdx.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = ln10
9
Lời giải.
Page 254
254 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Đặt t = sinx⇒ dt = cosx dx.
Đổi cận x = 0⇒ t = 0;x =π
6⇒ t =
1
2.
Khi đó I =
12∫
0
1
t2 − 5t+ 6dt =
12∫
0
Å1
t− 3− 1
t− 2
ãdt = ln
∣∣∣∣t− 3
t− 2
∣∣∣∣∣∣∣∣∣12
0
= ln10
9. �
9 I =
π2∫
0
(esinx + cosx
)cosx dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =4e + π − 4
4
Lời giải.
Ta có I =
π2∫
0
esinx cosx dx+
π2∫
0
cos2 x dx.
I1 =
π2∫
0
esinx cosx dx =
π2∫
0
esinx d(sinx) = esinx∣∣∣π20
= e− 1.
I2 =
π2∫
0
cos2 x dx =1
2
π2∫
0
(1 + cos 2x) dx =1
2
Åx+
1
2sin 2x
ã ∣∣∣∣∣π20
=π
4.
Vậy I = I1 + I2 =4e + π − 4
4. �
10 I =
π2∫
0
(cos3 x− 1
)cos2 x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =8
15− π
4
Lời giải.
Ta có I =
π2∫
0
(cos3 x− 1
)cos2 x dx =
π2∫
0
cos5 x dx−
π2∫
0
cos2 x dx.
I1 =
π2∫
0
cos5 x dx =
π2∫
0
(1− sin2 x
)2cosx dx
=
π2∫
0
(sin4 x− 2 sin2 x+ 1
)d(sinx) =
Å1
5sin5 x− 2
3sin3 x+ sinx
ã ∣∣∣∣∣π20
=8
15.
I2 =
π2∫
0
cos2 x dx =1
2
π2∫
0
(1 + cos 2x) dx =1
2
Åx+
1
2sin 2x
ã ∣∣∣∣∣π20
=π
4.
Vậy I = I1 − I2 =8
15− π
4. �
11 I =
π2∫
0
√1 + sin x cosx dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Page 255
2. TÍCH PHÂN 255
ĐS: I =4√
2− 2
3
Lời giải.
Đặt√
1 + sin x = t⇒ 1 + sin x = t2 ⇒ cosx dx = 2t dt.
Đổi cận x = 0⇒ t = 1;x =π
2⇒ t =
√2.
Khi đó I =
√2∫
1
2t2 dt =2
3t3∣∣∣√21
=4√
2− 2
3. �
12 I =
π2∫
0
cosx√
3 sinx+ 1 dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =14
9
Lời giải.
Đặt√
3 sinx+ 1 = t⇒ 3 sinx+ 1 = t2 ⇒ cosx dx =2
3t dt.
Đổi cận x = 0⇒ t = 1;x =π
2⇒ t = 2.
Khi đó I =2
3
2∫1
t2 dt =2
9t3∣∣∣21
=14
9�
13 I =
π2∫
0
cosx
2 +√
3 sinx+ 1dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =2
3+
4
3ln
3
4
Lời giải.
Đặt√
3 sinx+ 1 = t⇒ 3 sinx+ 1 = t2 ⇒ cosx dx =2
3t dt.
Đổi cận x = 0⇒ t = 1;x =π
2⇒ t = 2.
Khi đó I =2
3
2∫1
t
2 + tdt =
2
3
2∫1
Å1− 2
t+ 2
ãdt =
2
3(t− 2 ln |t+ 2|)
∣∣∣21
=2
3+
4
3ln
3
4. �
{ DẠNG 2.7.
Tính I =
b∫a
f(cosx) sinx dx.
Phương pháp giải: Đặt
ñt = cosx⇒ dt = − sinx dx.
t = m+ n cosx⇒ dt = −n sinx dx.
Page 256
256 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
1. Ví dụ
VÍ DỤ 1. Tính I =
π3∫
0
tanx dx. ĐS: I = − ln1
2
Lời giải.
Ta có I =
π3∫
0
sinx
cosxdx.
Đặt cosx = t⇒ − sinx dx = dt.
Đổi cận x =π
3⇒ t =
1
2;x = 0⇒ t = 1.
Khi đó I =
12∫
1
−1
tdt = (− ln |t|)
∣∣∣ 121
= − ln1
2. �
VÍ DỤ 2. Tính I =
π4∫
0
cos2 x sinx dx. ĐS: I =1
3−√
2
12
Lời giải.Đặt cosx = t⇒ − sinx dx = dt.
Đổi cận x =π
4⇒ t =
√2
2;x = 0⇒ t = 1.
Khi đó I =
√2
2∫1
−t2 dt =
Å−t
3
3
ã ∣∣∣√22
1=
1
3−√
2
12. �
VÍ DỤ 3. Tính I =
π3∫
0
sinx cos4 x dx. ĐS: I =31
160
Lời giải.Đặt cosx = t⇒ − sinx dx = dt.
Đổi cận x =π
3⇒ t =
1
2;x = 0⇒ t = 1.
Khi đó I =
12∫
1
−t4 dt =
Å−t
5
5
ã ∣∣∣ 121
=31
160. �
2. Bài tập áp dụng
BÀI 1. Tính các tích phân
1 I =
π3∫
0
sin3 x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =5
24
Page 257
2. TÍCH PHÂN 257
Lời giải.
Ta có I =
π3∫
0
(1− cos2 x
)sinx dx.
Đặt cosx = t⇒ − sinx dx = dt.
Đổi cận x =π
3⇒ t =
1
2.
Khi đó I =
12∫
1
−(1− t2
)dt =
1∫12
(1− t2
)dt =
Åt− 1
3t3ã ∣∣∣1
12
=5
24�
2 I =
π6∫
0
sin5 x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = −49√
3
160+ 8
15
Lời giải.
Ta có
π6∫
0
(1− cos2 x
)2sinx dx.
Đặt cosx = t⇒ − sinx dx = dt.
Đổi cận x =π
6⇒ t =
√3
2;x = 0⇒ t = 1.
Khi đó I =
√3
2∫1
−(1− t2
)2dt =
1∫√
32
(t4 − 2t2 + 1
)dt =
Å1
5t5 − 2
3t3 + 1
ã ∣∣∣∣∣1√3
2
= −49√
3
160+
8
15. �
3 I =
π2∫
0
sinx
1 + cos xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = ln 2
Lời giải.
I =
π2∫
0
− d(1 + cos x)
1 + cos x= − ln |1 + cos x|
∣∣∣π20
= ln 2. �
4 I =
π3∫
0
sinx
cos2 xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = 1
Lời giải.
I =
π3∫
0
− d(cosx)
cos2 x=
1
cosx
∣∣∣∣∣π3
0
= 1. �
5 I =
π∫0
sin 2x cos2 x dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Page 258
258 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
ĐS: I = 0
Lời giải.
Ta có I =
π∫0
2 sinx cos3 x dx = −2
π∫0
cos3 x d(cosx) = −1
2cos4 x
∣∣∣π0
= 0. �
6 I =
π2∫
0
sinx cosx(1 + cos x)2 dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =17
12
Lời giải.
I =
π2∫
0
sinx cosx(1 + cos x)2 dx
= −
π2∫
0
(cos3 x+ 2 cos2 x+ cosx
)d(cosx)
= −Å
1
4cos4 x+
2
3cos3 x+
1
2cos2 x
ã ∣∣∣∣∣π20
=17
12.
�
7 I =
π2∫
0
4 sin3 x
1 + cos xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = 2
Lời giải.
I =
π2∫
0
4 (1− cos2 x) sinx
1 + cos xdx = −4
π2∫
0
(1− cosx) d(cos x) =(2 cos2 x− 4 cosx
) ∣∣∣π20
= 2. �
8 I =
π3∫
0
sin2 x tanx dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = −3
8+ ln 2
Lời giải.
Ta có I =
π3∫
0
sin3 x
cosxdx =
π3∫
0
(1− cos2 x) sinx
cosxdx
= −
π3∫
0
Å1
cosx− cosx
ãd(cosx) =
Å1
2cos2 x− ln | cosx|
ã ∣∣∣∣∣π30
= −3
8+ ln 2.
�
9 I =
π2∫
0
sin 2x cosx
1 + cos xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Page 259
2. TÍCH PHÂN 259
ĐS: I =2√
2− 3
2+ 2 ln
4
2 +√
2
Lời giải.
Ta có
π2∫
0
2 cos2 x
1 + cos xsinx dx,
Đặt cosx = t⇒ − sinx dx = dt.
Đổi cận x =π
2⇒ t =
√2
2;x = 0⇒ t = 1.
Khi đó I = −
√22∫
1
2t2
t+ 1dt =
1∫√2
2
Å2t− 2 +
2
t+ 1
ãdt =
(t2 − 2t+ 2 ln |t+ 1|
) ∣∣∣1√2
2
=2√
2− 3
2+
2 ln4
2 +√
2. �
3. Bài tập rèn luyện
BÀI 2. Tính các tích phân
1 I =
π2∫
0
sin 2x
3 cos2 x+ 1dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =1
3ln
8
5
Lời giải.
Ta có
π2∫
0
2 cosx
3 cos2 x+ 1sinx dx.
Đặt cosx = t⇒ − sinx dx = t.
Đổi cận x =π
2⇒ t =
√2
2;x = 0⇒ t = 1.
Khi đó I =
√2
2∫1
−2t
3t2 + 1dt =
1
3
1∫√2
2
d (3t2 + 1)
3t2 + 1=
1
3ln |3t2 + 1|
∣∣∣1√2
2
=1
3ln
8
5. �
2 I =
π2∫
0
sin 2x
4− cos2 xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = ln4
3
Lời giải.
Ta có I =
π2∫
0
2 cosx
4− cos2 xsinx dx.
Đặt cosx = t⇒ − sinx dx = dt.
Đổi cận x =π
2⇒ t = 0;x = 0⇒ t = 1.
Page 260
260 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Khi đó I = −0∫
1
2t
4− t2dt =
1∫0
2t
4− t2dt =
1∫0
Å1
2− t− 1
2 + t
ãdt = (− ln |2− t| − ln |2 + t|)
∣∣∣10
=
ln4
3. �
3 Tính I =
π2∫
0
sin 4x
1 + cos2 xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = 2− 3
2ln 5
Lời giải.
Ta có I =
π2∫
0
4 sin 2x cos 2x
3 + cos 2xdx.
Đặt cos 2x = t⇒ −2 sin 2x = dt.
Đổi cận x = 0⇒ t = 1;x =π
2⇒ t = −1.
Khi đó I = −−1∫1
2t
2t+ 3dt =
1∫−1
Å1− 3
2t+ 3
ãdt =
Åt− 3
2ln |2t+ 3|
ã ∣∣∣1−1
= 2− 3
2ln 5. �
4 I =
π2∫
0
sin3 x
1 + cos2 xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =π − 2
2
Lời giải.
Ta có I =
π2∫
0
(1− cos2 x) sinx
1 + cos2 xdx.
Đặt cosx = t⇒ − sinx dx = dt.
Đổi cận x =π
2⇒ t = 0;x = 0⇒ t = 1.
Khi đó I = −0∫
1
1− t2
1 + t2dtI =
1∫0
1− t2
1 + t2dt =
1∫0
Å2
1 + t2− 1
ãdt =
1∫0
2
1 + t2dt−
1∫0
dt.
5 I1 =
1∫0
2
1 + t2dt.
Đặt t = tanu⇒ dt =1
cos2 udu = (1 + tan2 u) du.
Đổi cận t = 0⇒ u = 0; t = 1⇒ u =π
4.
Khi đó I1 = 2
π4∫
0
du = 2u∣∣∣π40
=π
2.
I2 =
1∫0
dt = t∣∣∣10
= 1.
Vậy I = I1 − I2 =π
2− 1 =
π − 2
2. �
Page 261
2. TÍCH PHÂN 261
6 Tính I =
π4∫
0
(1 + tan x tan
x
2
)sinx dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = ln√
2
Lời giải.
Ta có 1 + tan x tanx
2= 1 +
sinx
cosx·
sinx
2
cosx
2
= 1 +2 sin2 x
2cosx
= 1 +1− cosx
cosx=
1
cosx.
Suy ra I =
π4∫
0
sinx
cosxdx = − ln | cosx|
∣∣∣π40
= − ln
√2
2= ln
√2. �
7 Tính I =
π2∫
0
sinx
cos 2x+ 3 cosx+ 2dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = ln3
2
Lời giải.
Ta có I =
π2∫
0
sinx dx
2 cos2 x+ 5 cosx+ 1dx.
Đặt cosx = t→ dt = − sinx dx.
Đổi cận x = 0⇒ t = 1;x =π
2⇒ t = 0.
Khi đó I = −1∫
0
dt
2t2 + 3t+ 1=
0∫1
dt
(2t+ 1)(t+ 1)=
1∫0
2
2t+ 1dt −
1∫0
1
t+ 1dt = ln |2t + 1|
∣∣∣10−
ln |t+ 1|∣∣∣10
= ln3
2. �
8 Tính I =
π2∫
π3
sinx
cos 2x− cosxdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = −2
3ln 2
Lời giải.
Ta có
π2∫
π3
sinx
2 cos2 x− cosx− 1dx.
Đặt cosx = t⇒ dt = − sinx dt.
Đổi cận x =π
3⇒ t =
1
2;x =
π
2⇒ t = 0.
Khi đó I = −0∫
12
dt
2t2 − t− 1=
12∫
0
dt
(t− 1)(2t+ 1)=
1
3
12∫
0
dt
t− 1− 2
3
12∫
0
dt
2t+ 1=
1
3ln |t − 1|
∣∣∣ 120−
1
3ln |2t+ 1|
∣∣∣ 120
= −2
3ln 2 �
Page 262
262 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
9 I =
π3∫
0
sinx
cos3 xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =3
2
Lời giải.
Đặt cosx = t⇒ dt = − sinx dx.
Đổi cận x = 0⇒ t = 1;x =π
3⇒ t =
1
2.
Khi đó I = −
12∫
1
dt
t3= − 1
2t2
∣∣∣112
=3
2. �
{ DẠNG 2.8.
Tính I =
b∫a
f(tanx)1
cos2 xdx.
Phương pháp giải: Đặt t = tanx⇒ dt =1
cos2 xdx = (1 + tan2 x) dx.
Tính I =
b∫a
f(cotx)1
sin2 xdx.
Phương pháp giải: Đặt t = cotx⇒ dt = − 1
sin2 xdx = − (1 + cot2 x) dx.
1. Ví dụ
VÍ DỤ 1. Tính I =
π4∫
0
(1 + tanx)2
cos2 xdx. ĐS: I =
7
3
Lời giải.
I =
π4∫
0
(1 + tan x)2
cos2 xdx =
π4∫
0
(1 + tan x)2 d(1 + tan x) =1
3(1 + tanx)3
∣∣∣π40
=7
3. �
VÍ DỤ 2. Tính I =
π4∫
0
√2 + 3 tanx
1 + cos 2xdx. ĐS: I =
5√
5− 2√
2
9
Lời giải.
Ta có I =
π4∫
0
√2 + 3 tanx
1 + cos 2xdx =
π4∫
0
√2 + 3 tanx
2 cos2 xdx.
Đặt√
2 + 3 tanx = t⇒ 2 + 3 tanx = t2 ⇒ 1
cos2 xdx =
2
3t dt.
Page 263
2. TÍCH PHÂN 263
Đổi cận x = 0⇒ t =√
2;x =π
4⇒ t =
√5.
Khi đó I =
√5∫
√2
t
2· 2
3t dt =
1
3
√5∫
√2
t2 dt =1
9t3∣∣∣√5√
2=
5√
5− 2√
2
9. �
VÍ DỤ 3. Tính I =
π4∫
0
(cosx+ etanx) sinx
cos3 xdx. ĐS: I =
√2
Lời giải.
Ta có I =
π4∫
0
cosx sinx
cos3 xdx+
π4∫
0
etanx sinx
cos3 xdx =
π4∫
0
sinx
cos2 xdx+
π4∫
0
tanxetanx
cos2 xdx.
I1 =
π4∫
0
sinx
cos2 xdx =
π4∫
0
− d(cosx)
cos2 x=
1
cosx
∣∣∣π40
=√
2− 1.
Tính I2 =
π4∫
0
tanxetanx
cos2 xdx.
Đặt tanx = t⇒ 1
cos2 xdx = dt.
Đổi cận x = 0⇒ t = 0;x =π
4⇒ t = 1.
Khi đó I2 =
1∫0
tet dt = (tet − et)∣∣∣10
= 1.
Vậy I = I1 + I2 =√
2. �
2. Bài tập áp dụng
BÀI 1. Tính các tích phân
1 I =
π6∫
0
tan4 x
cos 2xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = − 10
9√
3+
1
2ln
Ç√3 + 1√3− 1
åLời giải.
Ta có cos 2x =1− tan2 x
1 + tan2 x.
Nên I =
π6∫
0
tan4 x (1 + tan2 x)
1− tan2 xdx.
Đặt tanx = t⇒ 1
cos2 xdx = dt hay (1 + tan2 x) dx = dt.
Đổi cận x = 0⇒ t = 0;x =π
6⇒ t =
1√3.
Page 264
264 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Khi đó I =
1√3∫
0
t4
1− t2dt =
1√3∫
0
Å−t2 − 1 +
1
1− t2
ãdx
=
1√3∫
0
Å−t2 − 1 +
1
2(1− t)+
1
2(1 + t)
ãdx
=
Å−1
3t3 − t− 1
2ln |1− t|+ 1
2ln |1 + t|
ã ∣∣∣ 1√3
0= − 10
9√
3+
1
2ln
Ç√3 + 1√3− 1
å.
�
2 Tính I =
π3∫
π4
dx
sinx cos3 x. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = 1 + ln√
3
Lời giải.
Chia cả tử và mẫu của hàm dưới dấu tích phân cho cos4 x ta được
I =
π3∫
π4
1
cos4 xtanx
dx =
π3∫
π4
(1 + tan2 x) (1 + tan2 x)
tanxdx.
Đặt tanx = t⇒ (1 + tan2 x) dx = dt.
Đổi cận x =π
4⇒ t = 1;x =
π
3⇒ t =
√3.
Khi đó I =
√3∫
1
1 + t2
tdt =
√3∫
1
Å1
t+ t
ãdt =
Åln |t|+ 1
2t2ã ∣∣∣√3
1= 1 + ln
√3. �
3. Bài tập rèn luyện
BÀI 2. Tính các tích phân
1 I =
π6∫
0
1
5 cos2 x− 8 sinx cosx+ 3 sin2 xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =1
2ln
5√
3− 3
5√
3− 5
Lời giải.
Chia cả tử và mẫu của hàm dưới dấu tích phân cho cos2 x ta được
I =
π6∫
0
1
cos2 x5− 8 tanx+ 3 tan2 x
dx =
π6∫
0
1 + tan2 x
(tanx− 1) (3 tanx− 5)dx.
Đặt tanx = t⇒ (1 + tan2 x) dx = dt.
Đổi cận x = 0⇒ t = 0;x =π
6⇒ t =
1√3.
Page 265
2. TÍCH PHÂN 265
Khi đó I =
1√3∫
0
1
(t− 1) (3t− 5)dt =
1√3∫
0
ï3
2(3t− 5)− 1
2(t− 1)
òdt
=
Å1
2ln |3t− 5| − 1
2ln |t− 1|
ã ∣∣∣ 1√3
0=
1
2ln
5√
3− 3
5√
3− 5.
�
2 I =
π2∫
π4
1
sin2 x+ 3 sinx cosx+ 1dx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = ln4
3
Lời giải.
Chia cả tử và mẫu của hàm số dưới dấu tích phân cho sin2 x ta được
I =
π2∫
π4
1
sin2 x
1 + 3 cotx+1
sin2 x
dx =
π2∫
π4
1 + cot2 x
cot2 x+ 3 cotx+ 2dx.
Đặt cotx = t⇒ − 1
sin2 xdx = dt hay − (1 + cot2 x) dx = dt.
Đổi cận x =π
4⇒ t = 1;x =
π
2⇒ t = 0.
Khi đó I = −0∫
1
1
t2 + 3t+ 2dt =
1∫0
1
t2 + 3t+ 2dt =
1∫0
Å1
t+ 1− 1
t+ 2
ãdt = ln
∣∣∣∣t+ 1
t+ 2
∣∣∣∣∣∣∣∣∣1
0
= ln4
3.
�
3 I =
π4∫
π6
sinx
2 cosx+ 5 cos2 x sinxdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = ln√
3 +1
6ln
2 +√
3√3− 2
3ln
2√
3 + 1√3
Lời giải.
Chia cả tử và mẫu của hàm số dưới dấu tích phân cho cos3 x ta được
I =
π4∫
π6
tanx1
cos2 x2
cos2 x+ 5 tanx
dx =
π4∫
π6
tanx (1 + tan2 x)
2 tan2 x+ 5 tanx+ 2dx.
Đặt tanx = t⇒ (1 + tan2 x) dx = dt.
Đổi cận x =π
6⇒ t =
1√3
;x =π
4⇒ t = 1.
Khi đó I =
1∫1√3
t
2t2 + 5t+ 2dt =
1∫1√3
t
(2t+ 1)(t+ 2)dt
=
1∫1√3
ï2
3(t+ 2)− 1
3(2t+ 1)
òdt =
Å2
3ln |t+ 2| − 1
6ln |2t+ 1|
ã ∣∣∣∣∣11√3
= ln√
3 +1
6ln
2 +√
3√3− 2
3ln
2√
3 + 1√3
.
�
Page 266
266 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
4 I =
π4∫
−π4
sinx(2− sin 2x)
cos3 xdx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I = π − 4
Lời giải.
Ta cósinx(2− sin 2x)
cos3 x=
2 sinx− 2 sin2 x cosx
cosx· 1
cos2 x=(2 tanx− 2 sin2 x
)· 1
cos2 x
=(2 tanx− 2 + 2 cos2 x
)· 1
cos2 x=
2 tanx− 2
cos2 x+ 2.
Suy ra I =
π4∫
−π4
Å2 tanx− 2
cos2 x+ 2
ãdx =
π4∫
−π4
(2 tanx− 2) d(tanx) +
π4∫
−π4
2 dx
=(tan2 x− 2 tanx
) ∣∣∣π4−π
4
+ 2x∣∣∣π4−π
4
= π − 4.
�
BÀI 3. Tính các tích phân
1 I =
π4∫
0
tan3 x− 3
sin2 x− sin 2x− 3 cos2 xdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:5
2+ 7 ln 2− 6 ln 3
Lời giải.
Ta có
tan3 x− 3
sin2 x− sin 2x− 3 cos2 x=
tan3 x− 3
tan2 x− 2 tanx− 3· 1
cos2 x
=
Åtanx+ 2 +
6
tanx− 3+
1
tanx+ 1
ã· 1
cos2 x
Đặt t = tanx⇒ dt =1
cos2 xdx
x = 0⇒ t = 0, x =π
4⇒ t = 1.
Khi đó
I =
1∫0
Åt+ 2 +
6
t− 3+
1
t+ 1
ãdt
=
Åt2
2+ 2t+ 6 ln |t− 3|+ ln |t+ 1|
ã∣∣∣∣10
=1
2+ 2 + 6 ln 2 + ln 2− 6 ln 3
=5
2+ 7 ln 2− 6 ln 3.
Vậy I =5
2+ 7 ln 2− 6 ln 3. �
2 I =
π4∫
0
1 + sin 2x
2 sinx cos3 x+ cos4 xdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Page 267
2. TÍCH PHÂN 267
ĐS: 1 +1
8ln 3
Lời giải.
Ta có
1 + sin 2x
2 sinx cos3 x+ cos4 x=
1 + 2 sinx cosx
cos2 x (2 sinx cosx+ cos2 x)
=tan2 x+ 2 tanx+ 1
2 tanx+ 1· 1
cos2x
=
Å1
2tanx+
3
4+
1
4· 1
2 tanx+ 1
ã1
cos2 x.
Đặt t = tanx⇒ dt =1
cos2xdx
x = 0⇒ t = 0, x =π
4⇒ t = 1. Khi đó
I =
1∫0
Å1
2t+
3
4+
1
4· 1
2t+ 1
ãdt
=
Å1
4t2 +
3
4t+
1
8ln |2t+ 1|
ã∣∣∣∣10
= 1 +1
8ln 3.
Vậy I = 1 +1
8ln 3. �
3 I =
π4∫
0
sin4 x+ 1
cos4 xdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:π
4+
2
3
Lời giải.
Ta có
sin4 x+ 1
cos4 x=
(1− cos2 x)2 + 1
cos4 x
= 1− 2
cos2 x+
2
cos4 x
= 1− 2
cos2 x+ 2
(1 + tan2 x
)· 1
cos2 x.
Page 268
268 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Khi đó
I =
π4∫
0
Å1− 2
cos2 x+ 2
(1 + tan2 x
)· 1
cos2 x
ãdx
=
π4∫
0
Å1− 2
cos2 x
ãdx+ 2
π4∫
0
(1 + tan2 x
)· 1
cos2 xdx
= (x− 2 tanx)|π40 + 2
π4∫
0
(1 + tan2 x
)d (tanx)
=π
4− 2 + 2
Åtanx+
tan3 x
3
ã∣∣∣∣π40
=π
4− 2 + 2
Å1 +
1
3
ã=π
4+
2
3.
Vậy I =π
4+
2
3. �
4 I =
π4∫
π6
1
cos4 x sin2 xdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:36 + 8
√3
27
Lời giải.
Ta có1
cos4 x sin2 x=
sin2 x+ cos2 x
cos4 x sin2 x=
1
cos4x+
4
sin2 2x= (1 + tan2 x)
1
cos2 x+
4
sin2 2x.
Khi đó
I =
π4∫
π6
Å(1 + tan2 x
) 1
cos2 x+
4
sin2 2x
ãdx
=
π4∫
π6
(1 + tan2 x
)d (tanx) +
π4∫
π6
4
sin2 2xdx
=
Åtanx+
tan3 x
3− 2 cot 2x
ã∣∣∣∣π4π6
=36 + 8
√3
27.
�
5 I =
π6∫
0
1
cosx cos(x+ π
4
) dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: −√
2 ln
Ç3−√
3
3
åLời giải.
Page 269
2. TÍCH PHÂN 269
Ta có1
cosx cos(x+ π
4
) =
√2
cos2 x− sinx cosx=
√2
cos2 x· 1
1− tanx.
Khi đó I =√
2
π6∫
0
Å1
1− tanx
ãd (tanx) = −
√2 ln |1− tanx|
∣∣∣π60
= −√
2 ln
Ç3−√
3
3
å. �
6 I =
π3∫
π6
1
sinx sin(x+ π
6
) dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: −2 ln2
3
Lời giải.
Ta có1
sinx sin(x+ π
6
) =2
sin2 x· 1√
3 + cot x.
Đặt t =√
3 + cot x⇒ dt = − 1
sin2 xdx.
Đổi cận : x =π
6⇒ t = 2
√3, x =
π
3⇒ t =
√3 +
√3
3=
4√
3
3.
Khi đó I = −2
4√
33∫
2√3
1
tdt = −2 ln |t||
4√3
3
2√3
= −2 ln4√3
3
2√
3= −2 ln
2
3
Cách khác : I = −2
π3∫
π6
Å1√
3 + cot x
ãd (cotx) = −2 ln
∣∣∣√3 + cot x∣∣∣∣∣∣π3π6
= −2 ln
∣∣∣∣∣∣∣∣√
3 +1√3√
3 +√
3
∣∣∣∣∣∣∣∣ =
−2 ln2
3.
Vậy I = −2 ln2
3. �
7 I =
π2∫
π4
sinx
(sinx+ cosx)3dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:3
8
Lời giải.
Ta cósinx
(sinx+ cosx)3=
1
sin2 x· 1
(1 + cot x)3.
Đặt t = 1 + cotx⇒ dt = − 1
sin2 xdx
Đổi cận : x =π
4⇒ t = 1, x =
π
2⇒ t = 2.
Khi đó I =
π2∫
π4
1
sin2 x· 1
(1 + cot x)3dx = −
1∫2
1
t3dt = −1
2t−2∣∣∣∣21
=3
8. �
Page 270
270 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
{ DẠNG 2.9. I =
b∫a
f(sinx± cosx) dx
Phương pháp : Đặt t = sinx± cosx⇒ dt = (cosx± sinx) dx
VÍ DỤ 1. Tính các tích phân
1 I =
π2∫
π4
sinx− cosx
sinx+ cosxdx. ĐS:
1
2ln 2
2 I =
π4∫
0
sinx− cosx
sinx+ cosx+ 3dx. ĐS: ln
4
3 +√
2
Lời giải.
1 Đặt t = sinx+ cosx⇒ dt = − (sinx− cosx) dx
Đổi cận x =π
4⇒ t =
√2, x =
π
2⇒ t = 1
Khi đó I =
√2∫
1
1
tdt = ln |t||
√2
1 =1
2ln 2.
2 Đặt t = sinx+ cosx+ 3⇒ dt = − (sinx− cosx) dx
Đổi cận x = 0⇒ t = 4, x =π
4⇒ t = 3 +
√2
Khi đó I =
4∫3+√2
1
tdt = ln |t||43+√2 = ln
4
3 +√
2.
�
VÍ DỤ 2. Tính các tích phân
1 I =
π4∫
0
cos 2x
sinx+ cosx+ 2dx. ĐS:
√2− 1 + 2 ln
3
2 +√
2
2 I =
π2∫
0
cos 2x
(sinx− cosx+ 3)3dx. ĐS:
1
32
Lời giải.
1 Ta cócos 2x
sinx+ cosx+ 2=
(cosx+ sinx) (cosx− sinx)
sinx+ cosx+ 2.
Đặt t = sinx+ cosx+ 2⇒ dt = (cosx− sinx) dx.
Đổi cận x = 0⇒ t = 3, x =π
4⇒ t = 2 +
√2.
Khi đó I =
2+√2∫
3
t− 2
tdt = (t− 2 ln |t|)|2+
√2
3 =√
2− 1 + 2 ln3
2 +√
2.
Page 271
2. TÍCH PHÂN 271
Vậy I =√
2− 1 + 2 ln3
2 +√
2.
2 Ta cócos 2x
(sinx− cosx+ 3)3=
(cosx+ sinx) (cosx− sinx)
(sinx− cosx+ 3)3.
Đặt t = sinx− cosx+ 3⇒ dt = (cosx+ sinx) dx.
Đổi cận x = 0⇒ t = 2, x =π
2⇒ t = 4.
Khi đó I = −4∫
2
t− 3
t3dt = −
4∫2
Å1
t2− 3
t3
ãdt = −
Å−1
t+
3
2· 1
t2|ã∣∣∣∣4
2
=1
32.
Vậy I =1
32.
�
VÍ DỤ 3. Tính I =
π4∫
0
cos 2x
(1 + sin 2x) cos(x− π
4
) dx. ĐS:√
2− 1
Lời giải.
Ta cócos2x
(1 + sin 2x) cos(x− π
4
) =
√2(cosx− sinx)
(sinx+ cosx)2
Khi đó I =
π4∫
0
d (sinx+ cosx)
(sinx+ cosx)2= −
√2
sinx+ cosx
∣∣∣∣∣π4
0
=√
2− 1.
Vậy I =√
2− 1. �
1. Bài tập áp dụng
BÀI 1. Tính các tích phân
1 I =
π2∫
π4
1 + sin 2x+ cos 2x
sinx+ cosxdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 2−√
2
Lời giải.
Ta có
1 + sin 2x+ cos 2x
sinx+ cosx=
1 + 2 sinx cosx+ (sinx+ cosx)(cosx− sinx)
sinx+ cosx
=(cosx+ sinx)2 + (sinx+ cosx)(cosx− sinx)
sinx+ cosx
= 2 cos x.
Khi đó I =
π2∫
π4
2 cosx dx = 2 sin x|π2π4
= 2−√
2.
Vậy I = 2−√
2. �
Page 272
272 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
2 I =
π4∫
0
√2(sinx− cosx)
sin 2x+ 2(1 + sinx+ cosx)dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:4− 2
√2
2
Lời giải.
Ta có
√2(sinx− cosx)
(sinx+ cosx)2 + 2(sinx+ cosx) + 1=
√2(sinx− cosx)
(sinx+ cosx+ 1)2.
Đặt t = sinx+cosx+1⇒ dt = − (sinx− cosx) dx. Đổi cận x = 0⇒ t = 2, x =π
4⇒ t = 1+
√2.
Khi đó I =
2∫1+√2
√2
t2dt = −
√2
t
∣∣∣∣∣3
1+√2
=4− 3
√2
2.
Vậy I =4− 3
√2
2. �
BÀI 2. Tính các tích phân
1 I =
π4∫
0
cos 2x
(sinx+ cosx+ 2)3dx . . . . . . . . . . . . . . . . ĐS:
13− 9√
2
18
Lời giải.
Ta cócos 2x
(sinx+ cosx+ 2)3=
(cosx+ sinx) (cosx− sinx)
(sinx+ cosx+ 2)3.
Đặt t = sinx+ cosx+ 2⇒ dt = (cosx− sinx) dx.
Đổi cận x = 0⇒ t = 3, x =π
4⇒ t = 2 +
√2.
Khi đó I =
2+√2∫
3
t− 2
t3dt =
2+√2∫
3
Å1
t2− 2
t3
ãdt =
Å−1
t+
1
t2|ã∣∣∣∣2+√2
3
=13− 9
√2
18
Vậy I =13− 9
√2
18. �
2
π4∫
0
sinx+ cosx
3 + sin 2xdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: ln 3
Lời giải.
Ta cósinx+ cosx
3 + sin 2x=
sinx+ cosx
2 + (sin x+ cosx)2=
√2 sin
(x+
π
4
)2 + 2 sin2
(x+
π
4
) =1√2·
sin(x+
π
4
)2− cos2
(x+
π
4
)Đặt t = cos
(x+
π
4
)⇒ dt = − sin
(x+
π
4
)dx
Đổi cận : x = 0⇒ t =
√2
2, x =
π
4⇒ t = 0.
Khi đó I =
√2
2∫0
1
2− t2dt =
√22∫
0
1Ä√2− t
ä Ä√2 + t
ä = ln
∣∣∣∣∣√
2 + t√2− t
∣∣∣∣∣∣∣∣∣∣√
22
0
= ln 3.
Vậy I = ln 3. �
Page 273
2. TÍCH PHÂN 273
2. Bài tập rèn luyện
BÀI 3. Tính I =
π4∫
0
sin 4x√5− 4 sinx− cos2 x+ cosx
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: −14
3+ 12 ln
3
2
Lời giải.
Ta cósin 4x√
5− 4 sinx− cos2 x+ cosx=
2(cosx− sinx)(cosx+ sinx) sin 2x
2 + cos x− sinx.
Đặt t = 2 + cosx− sinx⇒ dt = −(cosx+ sinx) dx và sin 2x = −t2 + 4t− 3
Đổi cận x = 0⇒ t = 3; x =π
4⇒ t = 2
Khi đó
I = 2
3∫2
(t− 2)(−t2 + 4t− 3)
tdt
= −2
3∫2
Åt2 − 6t+ 11− 6
t
ãdt
= −2
Åt3
3− 3t2 − 6 ln |t|
ã∣∣∣∣32
= −14
3+ 12 ln
3
2.
Vậy I = −14
3+ 12 ln
3
2. �
BÀI 4. Tính các tích phân
1 I =
π4∫
0
cos2 x(1 + cos x)− sin2 x(1 + sin x)
sinx+ cosxdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:√
2− 1
4− 1
4ln 2
Lời giải.
Ta cócos2 x(1 + cos x)− sin2 x(1 + sin x)
sinx+ cosx=
Å1 + cos x+ sinx+
sinx cosx
sinx+ cosx
ã(cosx− sinx)
Đặt t = sinx+ cosx⇒ dt = (cosx− sinx) dx và sinx cosx =1
2(t2 − 1).
Đổi cận x = 0⇒ t = 1; x =π
4⇒ t =
√2.
Page 274
274 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Khi đó
I =
√2∫
1
Ö1 + t+
1
2(t2 − 1)
t
èdt
=
√2∫
1
Å1 +
3
2t− 1
2t
ãdt
=
Åt+
3
4t2 − 1
2ln |t|ã∣∣∣∣√2
1
=√
2− 1
4− 1
4ln 2.
Vậy I =√
2− 1
4− 1
4ln 2. �
2
π4∫
0
cos 2x
2−√
1 + sin x− cosxdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:26
3− 12 ln 2
Lời giải.
Ta cócos 2x
2−√
1 + sin x− cosx=
(cosx− sinx)(cosx+ sinx)
2−√
1 + sin x− cosx.
Đặt t =√
1 + sin x− cosx⇒ t2 = 1 + sinx− cosxSuy ra 2t dt = (cosx+ sinx) dx và cosx− sinx = 1− t2.Đổi cận x = 0⇒ t = 0; x =
π
4⇒ t = 1.
Khi đó
I = 2
1∫0
(1− t2)t2− t
dt
= 2
1∫0
−t3 + t
2− tdt
= 2
1∫0
Åt2 + 2t+ 3− 6
2− t
ãdt
=
Åt3
3+ t2 + 3t+ 6 ln |2− t|
ã∣∣∣∣10
=26
3− 12 ln 2.
�
BÀI 5. Tính các tích phân
1
π4∫
0
3 cos 2x− sin 4x
2− sinx− cosxdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Page 275
2. TÍCH PHÂN 275
ĐS:−5 + 13
√2
3+ 6 ln(2−
√2).
Lời giải.
Ta có
3 cos 2x− sin 4x
2− sinx− cosx=cos2x (3− 2 sin 2x)
2− cosx− sinx
= (cosx− sinx)(cosx+ sinx)(3− 2 ((cosx+ sinx)2 − 1)
2− sinx− cosx
=
Å−2(sinx+ cosx)3 + 5(sinx+ cosx)
2− sinx− cosx
ã(cosx− sinx) .
Đặt t = 2− sinx− cosx⇒ sinx+ cosx = 2− tdt = − (cosx− sinx) dx
Đổi cận : x = 0⇒ t = 1; x =π
4⇒ t = 2−
√2.
Ta có
I =
1∫2−√2
−2(2− t)3 + 5(2− t)t
dt
=
1∫2−√2
2t3 − 12t2 + 19t− 6
tdt
=
1∫2−√2
Å2t2 − 12t+ 19− 6
t
ãdt
=
Å2
3t3 − 6t2 + 19t− 6 ln |t|
ã∣∣∣∣12−√2
=−5 + 13
√2
3+ 6 ln(2−
√2).
Vậy I =−5 + 13
√2
3+ 6 ln(2−
√2). �
2 I =
π4∫
0
4(sinx+ cosx)− cos 2x
2(sinx− cosx− 1)− sin 2xdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: −1
4ln 3− ln 2
Lời giải.
Ta có4(sinx+ cosx)− cos 2x
2(sinx− cosx− 1)− sin 2x=
(sinx+ cosx)(4 + sin x− cosx)
(sinx− cosx− 1)(3 + sin x− cosx)Đặt t = sinx− cosx− 1⇒ dt = (cosx+ sinx) dx.
Đổi cận x = 0⇒ t = −2; x =π
4⇒ t = −1.
Page 276
276 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Khi đó
I =
−1∫−2
5 + t
t(t+ 4)dx
=
−1∫−2
Å1
t+ 4+
5
4
1
t(t+ 4)
ãdx
=
Å5
4ln
∣∣∣∣ t
t+ 4
∣∣∣∣+ ln |t+ 4|ã∣∣∣∣−1−2
= −1
4ln 3− ln 2.
Vậy I = −1
4ln 3− ln 2. �
{ DẠNG 2.10.b∫
a
f(sin2 x, cos2 x
)sin 2x dx
Phương pháp : Đặt
ñt = sin2 x⇒ dt = sin 2x dx
t = cos2 x⇒ dt = − sin 2x dx
VÍ DỤ 1. Tính
π2∫
0
sin 2x
1 + cos2 xdx ĐS: ln 2
Lời giải.
Đặt t = 1 + cos2 x⇒ dt = − sin 2x dx
Đổi cận x = 0⇒ t = 2; x =π
2⇒ t = 1.
Khi đó I =
2∫1
1
tdt = ln |t||21 = ln 2.
Vậy I = ln 2. �
VÍ DỤ 2. Tính I =
π2∫
0
esin2 x sin 2x dx ĐS: e− 1
Lời giải.
Đặt t = sin2 x⇒ dt = sin 2x dx
Đổi cận x = 0⇒ t = 0; x =π
2⇒ t = 1.
Khi đó I =
1∫0
et dt = et∣∣10
= e− 1.
Vây I = e− 1. �
Page 277
2. TÍCH PHÂN 277
1. Bài tập áp dụng
BÀI 1. Tính I =
π2∫
0
sin 2x(1 + sin2 x)3 dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:15
4Lời giải.
Đặt t = 1 + sin2 x⇒ dt = sin 2x dx
Đổi cận x = 0⇒ t = 1; x =π
2⇒ t = 2.
Khi đó I =
2∫1
t3 dt =t4
4
∣∣∣∣21
=15
4.
Vậy I =15
4. �
BÀI 2. Tính các tích phân
1 I =
π4∫
0
sin 4x
1 + cos2 xdx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 2 + 6 ln3
4
Lời giải.
Ta cósin 4x
1 + cos2 x=
2 cos 2x
1 + cos2 x· sin 2x =
4 cos2 x− 2
1 + cos2 x· sin 2x.
Đặt t = 1 + cos2 x⇒ dt = − sin 2x dx
Đổi cận x = 0⇒ t = 2; x =π
4⇒ t =
3
2.
Khi đó I =
32∫
2
4(t− 1)− 2
tdt =
32∫
2
Å4− 6
t
ãdt = (4t− 6 ln |t|)|
321 = 2 + 6 ln
3
2.
Vậy I = 2 + 6 ln3
2�
2 I =
π2∫
0
sin 2x√cos2 x+ 4 sin2 x
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:2
3
Lời giải.
Ta cósin 2x√
cos2 x+ 4 sin2 x=
sin 2x√1 + 3 sin2 x
.
Đặt t =√
1 + 3 sin2 x⇒ t2 = 1 + 3 sin2 x⇒ 2t dt = sin 2x dx
Đổi cận x = 0⇒ t = 1; x =π
2⇒ t = 2.
Khi đó I =
2∫1
2
3t
tdt =
2∫1
2
3dt =
2
3(2− 1) =
2
3.
Vậy I =2
3. �
Page 278
278 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
2. Bài tập rèn luyện
BÀI 3. Tính I =
π2∫
0
sinx cosx√4 cos2 x+ 9 sin2 x
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
5Lời giải.
Ta cósinx cosx√
9 cos2 x+ 4 sin2 x=
1
2sin 2x
√4 + 5 cos2 x
.
Đặt t =√
4 + 5 cos2 x⇒ t2 = 4 + 5 cos2 x⇒ 2t dt = −5 sin 2x dx⇒ 1
2sin 2x dx = −1
5t dt.
Đổi cận x = 0⇒ t = 3; x =π
2⇒ t = 2.
Khi đó I =
2∫1
15t
tdt =
2∫1
1
5dt =
1
5(2− 1).
Vậy I =1
5. �
BÀI 4. Tính I =
π2∫
0
sinx cosx√b2 cos2 x+ c2 sin2 x
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
|c|+ |b|Lời giải.
Ta cósinx cosx√
b2 cos2 x+ c2 sin2 x=
1
2sin 2x√
b2 + (c2 − b2) sin2 x.
Đặt t =√b2 + (c2 − b2) sin2 x⇒ t2 = b2 + (c2 − b2) sin2 x⇒ 2t dt = (c2 − b2) sin 2x dx
Đổi cận x = 0⇒ t = |b|; x =π
2⇒ t = |c|.
Khi đó I =
|c|∫|b|
1
2· 2
c2 − b2t
tdt =
|c|∫|b|
1
c2 − b2dt =
1
c2 − b2(|c| − |b|) =
1
|c|+ |b|.
Vậy I =1
|c|+ |b|. �
{ DẠNG 2.11. I =
b∫a
fÄ√
a2 − x2äx2n dx
Phương pháp : Đặt x = a sin t⇒ dx = a cos t dt.
VÍ DỤ 1. Tính các tích phân
1 I =
1∫0
√1− x2 dx. ĐS:
π
4
Page 279
2. TÍCH PHÂN 279
2 I =
1∫− 1
2
√1− x2 dx. ĐS:
π
3+
√3
8
3 I =
2∫0
x2√
4− x2 dx ĐS: π
Lời giải.
1 Đặt x = sin t⇒ dx = cos t dt.
Đổi cận x = 0⇒ t = 0;x = 1⇒ t =π
2.
Khi đó I =
π2∫
0
cos2 t dt =
π2∫
0
1
2(1 + cos 2t) dt =
1
2
Åt+
1
2sin 2t
ã∣∣∣∣π20
=π
4.
Vậy I =π
4.
2 Đặt x = sin t⇒ dx = cos t dt.
Đổi cận x = −1
2⇒ t = −π
6;x = 1⇒ t =
π
2.
Khi đó I =
π2∫
−π6
cos2 t dt =
π2∫
−π6
1
2(1 + cos 2t) dt =
1
2
Åt+
1
2sin 2t
ã∣∣∣∣π2−π
6
=π
3+
√3
8.
Vậy I =π
3+
√3
8.
3 Đặt x = 2 sin t⇒ dx = 2 cos t dt.
Đổi cận x = 0⇒ t = 0;x = 2⇒ t =π
2.
Khi đó
I =
π2∫
0
4 sin2 t·√
4− 4 sin2 t·2 cos t dt =
π2∫
0
4 sin2 2t dt = 2
π2∫
0
(1−cos 4t) dt = 2
Åt− 1
4sin 4t
ã∣∣∣∣π20
= π
Vậy I = π.
�
1. Bài tập áp dụngBÀI 1. Tính các tích phân
1 I =
1∫0
x2√
1− x2 dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:π
16
Lời giải.
Đặt x = sin t⇒ dx = cos t dt.
Đổi cận x = 0⇒ t = 0;x = 1⇒ t =π
2.
Page 280
280 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Khi đó I =
π2∫
0
sin2 t·√
1− 1 sin2 t·cos t dt =1
4
π2∫
0
sin2 2t dt =1
8
π2∫
0
(1−cos 4t) dt =1
8
Åt− 1
4sin 4t
ã∣∣∣∣π20
=
π
16.
Vậy I =π
16. �
2 I =
√2
2∫0
x2√1− x2
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:π
8− 1
4
Lời giải.
Đặt x = sin t⇒ dx = cos t dt.
Đổi cận x = 0⇒ t = 0;x =
√2
2⇒ t =
π
4.
Khi đó I =
π4∫
0
sin2 t
cos t· cos t dt =
π4∫
0
1
2(1− cos 2t) dt =
1
2
Åt− 1
2sin 2t
ã∣∣∣∣π40
=π
8− 1
4.
Vậy I =π
8− 1
4. �
3 I =
1∫0
x2√4− x2
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:π
3−√
3
2
Lời giải.
Đặt x = 2 sin t⇒ dx = 2 cos t dt.
Đổi cận x = 0⇒ t = 0;x = 1⇒ t =π
6.
Khi đó
I =
π6∫
0
4 sin2 t
2 cos t· 2 cos t dt =
π6∫
0
2(1− cos 2t) dt = 2
Åt− 1
2sin 2t
ã∣∣∣∣π60
=π
3−√
3
2
Vậy I =π
3−√
3
2. �
2. Bài tập rèn luyệnBÀI 2. Tính các tích phân
1 I =
2∫0
√2x− x2 dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:π
2
Lời giải.
Ta có 2x− x2 = 1− (x− 1)2
Đặt x− 1 = sin t⇒ dx = cos t dt
Page 281
2. TÍCH PHÂN 281
Đổi cận x = 0⇒ t = −π2; x = 2⇒ t =
π
2.
Khi đó I =
π2∫
−π2
√1− sin2 t cos t dt =
π2∫
−π2
cos2 t dt =1
2
Åt+
1
2sin 2t
ã∣∣∣∣π2−π
2
=π
2.
Vậy I =π
2. �
2 I =
1∫12
√x− x2 dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:π
8
Lời giải.
Ta có x− x2 =1
4−Åx− 1
2
ã2Đặt x− 1
2=
1
2sin t⇒ dx =
1
2cos t dt
Đổi cận x =1
2⇒ t = 0; x = 1⇒ t =
π
2.
Khi đó I =
π2∫
0
1
2cos2 t dt =
1
4
π2∫
0
(1 + cos 2t) dt =1
4
Åt+
1
2sin 2t
ã∣∣∣∣π20
=π
8.
Vậy I =π
8. �
3 I =
1∫0
x2√3 + 2x− x2
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: −4 +π + 3
√3
2
Lời giải.
Ta có 3 + 2x− x2 = 4− (x− 1)2
Đặt x− 1 = 2 sin t⇒ dx = 2 cos t dt
Đổi cận x = 0⇒ t = −π6; x = 1⇒ t = 0.
Khi đó I =
0∫−π
6
(1 + 2 sin t)2
2 cos t· 2 cos t dt =
0∫−π
6
(3 + 4 sin t− 2 cos 2t) dt = (3t− 4 cos t− sin 2t)|0−π6
=
−4 +π + 3
√3
2.
Vậy I = −4 +π + 3
√3
2. �
{ DẠNG 2.12. I =
β∫α
fÄÄ√
x2 + a2ämä
x2ndx
Phương pháp giải: Đặt x = a tan t⇒ dx = a (1 + tan2 t) dt.
Page 282
282 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
1. Ví dụ
VÍ DỤ 1. Tính các tích phân sau
1 I =
1∫0
1
1 + x2dx ĐS:
π
4
2 I =
2√3∫
2
3√
3
x2 + 4dx ĐS:
√3π
8
Lời giải.
1 Đặt x = tan t⇒ dx = (1 + tan2 t) dt.Đổi cận: x = 0⇒ t = 0
x = 1⇒ t =π
4
I =
π4∫
0
1
1 + tan2 t· (1 + tan2 t) dt =
π4∫
0
dt = t
∣∣∣∣π40
=π
4.
2 Đặt x = 2 tan t⇒ dx = 2(1 + tan2 t) dt.
Đổi cận: x = 2√
3⇒ t =π
3x = 2⇒ t =
π
4
I =
π3∫
π4
3√
3
4 + 4 tan2 t· 2(1 + tan2 t) dt =
π3∫
π4
3√
3
2dt =
3√
3
2t
∣∣∣∣∣π3
π4
=
√3π
8.
�
2. Bài tập áp dụngBÀI 1. Tính các tích phân sau
1 I =
4∫2
1
x2 − 2x+ 4dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: I =π
6√
3
Lời giải.
I =
4∫2
1
x2 − 2x+ 4dx =
4∫2
1
(x− 1)2 + 3dx. Đặt x− 1 =
√3 tan t⇒ dx =
√3(1 + tan2 t) dt.
Đổi cận: x = 4⇒ t =π
3
x = 2⇒ t =π
6.
I =
π3∫
π6
1
3 tan2 t+ 3
√3(1 + tan2 t) dt =
π3∫
π6
1√3
dt =π
6√
3.
Page 283
2. TÍCH PHÂN 283
�
2 I =
1∫0
1
x2 + x+ 1dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:π
3√
3
Lời giải.
I =
1∫0
1
x2 + x+ 1dx =
1∫0
1Åx+
1
2
ã2+
3
4
dx. Đặt x+1
2=
√3
2tan t⇒ dx =
√3
2(1 + tan2 t) dt.
Đổi cận: x = 1⇒ t =π
3
x = 0⇒ t =π
6.
I =
π3∫
π6
13
4tan2 t+
3
4
·√
3
2(1 + tan2 t) dt =
π3∫
π6
2√3
dt =π
3√
3.
�
3 I =
1∫0
x3
1 + x8dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:π
16
Lời giải.
Đặt u = x4 ⇒ du = 4x3dx.Đổi cận: x = 1⇒ u = 1
x = 0⇒ u = 0.
Ta có I =
1∫0
1
4(1 + u2)du =
1∫0
1
4(1 + x2)dx. Đặt x = tan t⇒ dx = (1 + tan2 t)dt.
Đổi cận: x = 1⇒ t =π
4x = 0⇒ t = 0.
Ta có I =
π4∫
0
1
4(1 + tan2 t)(1 + tan2 t)dt =
π4∫
0
1
4dt =
π
16. �
4 I =
2∫0
dx√x2 + 4
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:1
2ln(3 + 2
√2)
Lời giải.
Đặt x = 2 tan t⇒ dx = 2(1 + tan2 t)dt.
Đổi cận: x = 2⇒ t =π
4x = 0⇒ t = 0.
Page 284
284 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Ta có
I =
π4∫
0
1√4 + 4 tan2 t
· 2(1 + tan2 t)dt =
π4∫
0
√1 + tan2 t dt =
π4∫
0
1
cos tdt =
π4∫
0
cos t
1− sin2 tdt
Đặt u = sin t⇒ du = cos tdx.
Đổi cận: t =π
4⇒ u =
√2
2t = 0⇒ u = 0.
I =
√22∫
0
1
1− u2du =
1
2ln
∣∣∣∣u+ 1
u− 1
∣∣∣∣∣∣∣∣√2
2
0
=1
2ln(3 + 2
√2).
�
3. Bài tập rèn luyệnBÀI 2. Tính các tích phân sau
1 I =
1∫0
√x2 + 1dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:
√2
2+
1
4ln(3 + 2
√2)
Lời giải.
Đặt x = tan t⇒ dx =1
cos2 tdt.
Đổi cận: x = 1⇒ t =π
4
x = 0⇒ t = 0.
I =
π4∫
0
√1 + tan2 t · 1
cos2 tdt =
π4∫
0
1
cos3 tdt =
π4∫
0
cos t
cos4 tdt =
π4∫
0
1
(1− sin2 t)2d (sinx) =
1
4
π4∫
0
ï1 + sin t+ 1− sin t
(1 + sin x)(1− sinx)
ò2d (sinx)
=1
4
π4∫
0
ï1
1− sin t+
1
1 + sin t
ò2d (sinx) =
1
4
π4∫
0
ï1
(1− sin t)2+
1
(1 + sin t)2+
2
(1− sin t)(1 + sin t)
òd (sinx)
=1
4
Å1
1− sinx− 1
1 + sin x
ã∣∣∣∣π40
+1
4
π4∫
0
1− sinx+ 1 + sinx
(1− sinx)(1 + sin x)d (sinx)
=
√2
2+
1
4
π4∫
0
Å1
1 + sin x+
1
1− sinx
ãd (sinx)
=
√2
2+
1
4(ln |1 + sin x| − ln |1− sinx|)|
π40
=
√2
2+
1
4ln(3 + 2
√2).
�
Page 285
2. TÍCH PHÂN 285
2 I =
√3∫
0
dx√3 + x2
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: −1
2ln(3− 2
√2)
Lời giải.
Đặt x =√
3 tan t⇒ dx =
√3
cos2 tdt. Với x = 0⇒ t = 0 và x =
√3⇒ t =
π
4.
I =
π4∫
0
1√3(1 + tan2 t)
·√
3(1 + tan2 t
)dt =
π4∫
0
1
cos tdt =
π4∫
0
cos t
1− sin2 tdt = −
π4∫
0
1
(sin t− 1)(sin t+ 1)d(sin t)
= −1
2ln
∣∣∣∣sin t− 1
sin t+ 1
∣∣∣∣∣∣∣∣π40
= −1
2ln(3− 2
√2).
�
3 I =
1∫0
1√x2 + x+ 1
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: −1
2ln(21− 12
√3)
Lời giải.
I =
1∫0
1√x2 + x+ 1
dx =
1∫0
1 Åx+
1
2
ã2+
3
4
dx.
Đặt x+1
2=
√3
2tan t⇒ dx =
√3
2
1
cos2 tdt. Với x = 0⇒ t =
π
6và x = 1⇒ t =
π
3. Ta có
I =
π3∫
π6
1…3
4(1 + tan2 t)
·√
3
2
1
cos2 tdt =
π3∫
π6
1
cos tdt =
π3∫
π6
cos t
1− sin2 tdt
=
π3∫
π6
1
1− sin2 td(sin t)
= −
π3∫
π6
1
(sin t− 1)(sin t+ 1)d(sin t)
= −1
2ln
∣∣∣∣sin t− 1
sin t+ 1
∣∣∣∣∣∣∣∣π3π6
= −1
2ln(21− 12
√3).
�
4 I =
2∫0
√3√
x2 + 2x+ 4dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Page 286
286 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
ĐS: −√
3
2ln(21− 12
√3)
Lời giải.
I =
2∫0
√3√
x2 + 2x+ 4dx =
2∫0
√3√
(x+ 1)2 + 3dx
Đặt x+ 1 =√
3 tan t⇒ dx
√3
cos2 tdt. Với x = 0⇒ t =
π
6và x = 2⇒ t =
π
3. Ta có
I =
π3∫
π6
√3√
3(1 + tan2 t)·√
31
cos2 tdt =
π3∫
π6
√3
cos tdt =
π3∫
π6
√3 cos t
1− sin2 tdt
=
π3∫
π6
√3
1− sin2 td(sin t)
= −
π3∫
π6
√3
(sin t− 1)(sin t+ 1)d(sin t)
= −√
3
2ln
∣∣∣∣sin t− 1
sin t+ 1
∣∣∣∣∣∣∣∣π3π6
= −√
3
2ln(21− 12
√3).
�
5 I =
√3∫
√3
3
1√(1 + x2)3
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:
√3− 1
2
Lời giải.
Đặt x = tan t⇒ dx =1
cos2 tdt. Với x =
√3
3⇒ t =
π
6và x =
√3⇒ π
3. Ta có
I =
π3∫
π6
1√(1 + tan2 t)3
· 1
cos2 tdt =
π3∫
π6
cos tdt
= sin t|π3π6
=
√3− 1
2.
�
BÀI 3. Tính các tích phân sau
1 I =
2∫0
x2√x2 + 4dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Page 287
2. TÍCH PHÂN 287
ĐS: 6√
2 + lnÄ3− 2
√2ä
Lời giải.
Đặt x = 2 tan t⇒ dx =2
cos2 tdt. Với x = 0⇒ t = 0; và x = 2⇒ t =
π
4. Do đó
I =
π4∫
0
4 tan2 t ·»
4(1 + tan2 t) · 2
cos2 tdt = 16
π4∫
0
sin2 t
cos5 tdt = 16
π4∫
0
sin2 t · cos t
cos6 tdt
Đặt u = sin t⇒ du = cos tdt. Ta có I =
√2
2∫0
16u2
(1− u2)3du =
√2
2∫0
16x2
(1− x2)3dx.
Đặt
u = 16x
dv =xdx
(1− x2)3⇒
du = 16dx
v =1
4(1− x2)2. Ta được
I =4x
(1− x2)2
∣∣∣∣√2
2
0
−
√22∫
0
4
(1− x2)2dx = 8
√2−
√2
2∫0
Å2
1− x2
ã2dx = 8
√2−
√2
2∫0
Å1
1− x+
1
1 + x
ã2
dx
= 8√
2−
√2
2∫0
ï1
(1− x)2+
1
(1 + x)2+
2
(1− x)(1 + x)
òdx
= 8√
2−ï
1
1− x− 1
1 + x
ò∣∣∣∣√22
0
+
√2
2∫0
2
(x− 1)(x+ 1)dx
= 6√
2 + ln
∣∣∣∣x− 1
x+ 1
∣∣∣∣ ∣∣∣∣√2
2
0
= 6√
2 + lnÄ3− 2
√2ä.
�
2 I =
√3∫
0
x2√3 + x2
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:3√
2
2+
3
4ln(3− 2
√2)
Lời giải.
Đặt x =√
3 tan t⇒ dx =√
31
cos2 tdt. Với x = 0⇒ t = 0 và x =
√3⇒ t =
π
4.
I =
π4∫
0
3 tan2 t√3(1 + tan2 t)
·√
3
cos2 tdt =
π4∫
0
3 tan2 t1
cos tdt = 3
π4∫
0
sin2 t · cos t
(1− sin2 t)2dt
Đặt u = sin t, ta có
I = 3
√2
2∫0
u2
(1− u2)2du =
3
4
√2
2∫0
Å1
u− 1+
1
u+ 1
ã2du
Page 288
288 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
=3
4
√2
2∫0
Å1
(u− 1)2+
1
(u+ 1)2+
2
(u− 1)(u+ 1)
ã2du
=3
4
ï− 1
u− 1− 1
u+ 1+ ln
∣∣∣∣u− 1
u+ 1
∣∣∣∣ò∣∣∣∣√22
0
=3√
2
2+
3
4ln(3− 2
√2).
�
{ DẠNG 2.13.β∫α
f
Ç…a± xa∓ x
ådx;
β∫α
dx
(a+ bxn) n√a+ bxn
;
Phương pháp giải:
1
β∫α
f
Ç…a± xa∓ x
ådx đặt x = a cos 2t.
2
β∫α
dx
(a+ bxn) n√a+ bxn
đặt x =1
t.
3
β∫α
Rîs1√ax+ b, · · · , sk
√ax+ b
ódx
đặt tn = ax+ b, với n là bội chung nhỏ nhất {s1, s2, · · · , sk}.
4
β∫α
dx√(ax+ b)(cx+ d)
đặt t =√ax+ b+
√cx+ d
1. Ví dụ
VÍ DỤ 1. Tính các tích phân sau
1 I =
64∫1
13√x+√x
dx ĐS: 11 + 6 ln2
3
2 I =
2∫0
…2− xx+ 2
dx ĐS: π − 2
3 I =
1∫0
1√x2 + 4x+ 3
dx ĐS: 2 ln
Ç2 +√
2
1 +√
3
åLời giải.
Page 289
2. TÍCH PHÂN 289
1 Đặt t = 6√x⇒ x = t6 ⇒ dx = 6t5dt. Với x = 1⇒ t = 1 và x = 64⇒ t = 2.
I =
2∫1
6t5dt
t3 + t2=
2∫1
6t3
t+ 1dt = 6
2∫1
Åt2 − t+ 1− 1
t+ 1
ãdt
= 6
Åt3
3− t2
2+ t− ln |t+ 1|
ã∣∣∣∣21
= 11 + 6 ln2
3.
2 Đặt x = 2 cos 2t⇒ dx = −4 sin 2tdt. Với x = 0⇒ t =π
4và x = 2⇒ t = 0.
I =
π4∫
0
…2− 2 cos 2t
2 + 2 cos 2t4 sin 2tdt =
π4∫
0
tan t · 4 sin 2tdt =
π4∫
0
8 sin2 tdt =
π4∫
0
4(1− cos 2t)dt
= 4
Åt− 1
2sin 2t
ã∣∣∣∣π40
= π − 2.
3 Đặt t =√x+ 1 +
√x+ 3⇒ dt =
1
2√
(x+ 1)(x+ 3)dt⇔ 2
tdt =
dx√(x+ 1)(x+ 3)
.
Với x = 0⇒ t = 1 +√
3 và x = 1⇒ t = 2 +√
2
I =
2+√2∫
1+√3
2
tdt = 2 ln |t|
∣∣∣∣2+√2
1+√3
= 2 ln2 +√
2
1 +√
3.
�
2. Bài tập áp dụng
BÀI 1. Tính các tích phân sau
1 I =
1∫0
4√x
1 +√x
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: π − 8
3
Lời giải.
Đặt t = 4√x⇒ x = t4 ⇒ dx = 4t3dt. Với x = 0⇒ t = 1 và x = 1⇒ t = 1.
I =
1∫0
t
1 + t2· 4t3dt =
1∫0
4t4
1 + t2dt =
1∫0
Å4t2 − 4 +
4
1 + t2
ãdt = −8
3+
1∫0
4
1 + x2dx
Page 290
290 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Đặt x = tan t⇒ dx =1
cos2 tdt. Khi đó
I = −8
3+
π4∫
0
4
1 + tan2 t· 1
cos2 tdt
= −8
3+
π4∫
0
4dt
= π − 8
3.
�
2 I =
27∫1
√x− 2
x+3√x2
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 4− 6 ln 2 +π
2
Lời giải.
Đặt t = 6√x⇒ t6 = x⇒ dx = 6t5dt. Với x = 1⇒ t = 1 và x = 27⇒ t =
√3.
I =
√3∫
1
t3 − 2
t6 + t4· 6t5dt =
√3∫
1
6t4 − 12t
t2 + 1dt =
√3∫
1
Å6t2 − 6 +
6− 12t
t2 + 1
ãdt = 4 +
√3∫
1
6
t2 + 1dt−
√3∫
1
12t
t2 + 1dt
= 4− 6 ln 2 +
√3∫
1
6
x2 + 1dx
Đặt x = tan t⇒ dx =1
cos2 tdt. Với x = 1⇒ t =
π
4và x =
√3⇒ t =
π
3.
I = 4− 6 ln 2 +
π6∫
π4
6
1 + tan2 t· 1
cos2 tdt = 4− 6 ln 2 +
π6∫
π4
6dt = 4− 6 ln 2 +π
2.
�
3 I =
1∫0
1
x2
…2− x2 + x
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS:
√3
2+
1
4ln(7− 4
√3)
Lời giải.
Đặt x = 2 cos 2t⇒ dx = −4 sin 2tdt. Với x = 1⇒ t =π
6và x = 2⇒ t = 0.
I =
π6∫
0
1
4 cos2 2t·…
1− cos 2t
1 + cos 2t· 4 sin 2tdt =
π6∫
0
1
cos2 2ttan t · sin 2tdt =
π6∫
0
2sin2 t
cos2 2tdt
Page 291
2. TÍCH PHÂN 291
Đặt
u = 2 sin2 t
dv =1
cos2 2tdt⇒
du = 2 sin 2tdt
v =1
2tan 2t
. Khi đó
I = sin2 t tan 2t∣∣π60−
π6∫
0
sin 2t · sin 2t
cos 2tdt =
√3
4−
π6∫
0
sin2 2t
1− sin2 2t· cos 2tdt
=
√3
4+
π6∫
0
1− sin2 2t+ 1
1− sin2 2tcos 2tdt =
√3
4− 1
2
π6∫
0
Å1− 1
1− sin2 2t
ãd(sin 2t)
=
√3
4+
1
2
ïsin 2t+
1
2ln
∣∣∣∣sin 2t− 1
sin 2t+ 1
∣∣∣∣ò∣∣∣∣π60
=
√3
2+
1
4ln(74
√3).
�
3. Bài tập rèn luyện
BÀI 2. Tính tích phân I =
2∫1
13√x2 + 4
√x
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 3 3√
2− 24 6√
2 + 21 + 96 ln4 + 6
√2
5Lời giải.
Đặt t = 6√x⇒ t6 = xdx = 6t5dt. Với x = 1⇒ t = 1 và x = 2⇒ t = 6
√2.
I =
6√2∫1
1
t4 + 4t3· 6t5dt =
6√2∫1
6t2
t+ 4dt =
6√2∫1
Å6t− 24 +
96
t+ 4
ãdt
=
Å3t2 − 24t+
96
t+ 4
ã∣∣∣∣ 6√2
1
= 33√
2− 246√
2 + 21 + 96 ln4 + 6
√2
5.
�
BÀI 3. Tính các tích phân sau
1 I =
1∫0
1−√x
1 +√x
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 2− π
2
Lời giải.
Page 292
292 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Đặt√x = cos 2t⇒ x = cos2 2t⇒ dx = −4 cos 2t · sin 2tdt. Với x = 0⇒ t =
π
4và x = 1⇒ t = 0
I =
π4∫
0
…1− cos 2t
1 + cos 2t· 4 sin 2t cos 2tdt =
π4∫
0
tan t4 sin 2t cos 2tdt =
π4∫
0
(8 sin2 t− 16 sin2 t
)dt
=
π4∫
0
ñ4(1− cos 2t)− 16
Å1− cos 2t
2
ã2ôdt = (4t− 2 sin 2t)|
π40 −
π4∫
0
4(1− cos 2t)2dt
= π − 2−
π4∫
0
(4− 8 cos 2t+ 4 cos2 2t
)dt = 2−
π4∫
0
2
Å1 + cos 4t
2
ãdt
= 2− π
2.
�
2 I =
1∫0
…3− x1 + x
dx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ĐS: 2−√
3 +π
3
Lời giải.
Đặt t =
…3− x1 + x
⇒ x =3− t2
t2 + 1⇒ dx = − 8t
t2 + 1dt. Với x = 0⇒ t =
√3 và x = 1⇒ t = 1. Ta có
I =
√3∫
1
t · 8t
(t2 + 1)2dt =
√3∫
1
8t2
(t2 + 1)2dt
Đặt
u = 4t
dv =2t
(t2 + 1)2dt⇒
du = 4dt
v = − 1
t2 + 1
. Khi đó
I =−4t
t2 + 1
∣∣∣∣√3
1
+
√3∫
1
4
t2 + 1dt = 2−
√3 +
√3∫
1
4
x2 + 1dx
Đặt x = tan t⇒ dx = (1 + tan2 t)dt. với x = 1⇒ t =π
4và x =
√3⇒ t =
π
3.
I = 2−√
3 +
π
3∫π4
4
1 + tan2 t(1 + tan2 t)dt
= 2−√
3 +
π
3∫π4
4dt
= 2−√
3 +π
3.
�
Page 293
3. ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN 293
BÀI3. ỨNG DỤNG TÍCH PHÂNA. DẠNG TOÁN VÀ BÀI TẬP
{ DẠNG 3.1. Diện tích hình phẳng và bài toán liên quan
Định lí 1. Hình phẳng (H) giới hạn bởi
(C1) : y = f(x)
(C2) : y = g(x)
x = a, x = b (a < b)
thì diện tích của (H) được xác đinh bởi công thức S =∫ b
a
|f(x)− g(x)| dx.x
y
O ba
f(x)
g(x)
(H)
Phương pháp 1. Phương pháp đại số (phương pháp tự luận)
Giải phương trình hoành độ giao điểm f(x) = g(x) tìm nghiệm xi ∈ [a; b].
Lập bảng xét dấu f(x)− g(x), chẳng hạn
x
f(x)− g(x)
a x1 x2 b
− 0 + 0 −
S =
b∫a
|f(x)− g(x)| dx =
x1∫a
[f(x)− g(x)] dx+
x2∫x1
[g(x)− f(x)] dx+
b∫x2
[f(x)− g(x)] dx.
Phương pháp 2. Phương pháp hình học (nếu 3 đường ta nên sử dụng hình học)
x
y
O ba
(C1)
(C2)
S
Hình 1
x
y
O x1 x2
d : y = ax+ b
(C1) (C2)
Hình 2
Hình 1 do (C1) nằm trên (C2) nên S =
b∫a
[f1(x)− f2(x)] dx.
Hình 2 là diện tích hình phẳng giới hạn bởi ba đường, trong [0;x1] thì (C1) nằm trên (C2) nằm
dưới nên S1 =
x1∫0
[f1(x) − f2(x)] dx và trong [x1;x2] thì đường d nằm trên và (C2) nằm dưới nên
S2 =
x2∫x1
[ax+ b− f2(x)] dx. Khi đó diện tích hình 2 là S = S1 + S2 là phần gạch sọc như hình vẽ.
Page 294
294 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
1. Ví dụ
VÍ DỤ 1. Tính diện tích hình phẳng (H) giới hạn bởi các đường sau
(H) : {y = x3 + 11x− 6, y = 6x2, x = 0, x = 2}.
ĐS:5
2
Lời giải.
Phương trình hoành độ giao điểm: x3 + 11x− 6 = 6x2 ⇔ x3 − 6x2 + 11x− 6 = 0⇔
x = 1
x = 2
x = 3 (loại).
Bảng xét dấu biểu thức x3 − 6x2 + 11x− 6
x
x3 − 6x2 + 11x − 6
0 1 2
− 0 +
S =
2∫0
|x3 − 6x2 + 11x− 6| dx = −1∫
0
(x3 − 6x2 + 11x− 6) dx+
2∫1
(x3 − 6x2 + 11x− 6) dx =5
2. �
VÍ DỤ 2. Tính diện tích hình phẳng (H) giới hạn bởi các đường sau
(H) : {y = sinx, y = cosx, x = 0, x = π}.
. ĐS: 2√
2
Lời giải.
Xét phương trình hoành độ giao điểm sinx = cosx⇔ tanx = 1⇔ x =π
4.
Diện tích hình phẳng cần tính là:
S =
π∫0
| sinx− cosx| dx =
∣∣∣∣∣∣∣π4∫
0
(sinx− cosx) dx
∣∣∣∣∣∣∣+
∣∣∣∣∣∣∣π∫
π4
(sinx− cosx) dx
∣∣∣∣∣∣∣=
∣∣∣∣∣(cosx+ sinx)
∣∣∣∣π40
∣∣∣∣∣+
∣∣∣∣∣(cosx+ sinx)
∣∣∣∣ππ4
∣∣∣∣∣ = 2√
2.
�
VÍ DỤ 3. Tính diện tích hình phẳng (H) giới hạn bởi các đường sau
(H) : {y =√x+ 1, y = 5− x, y = 1}.
ĐS:13
6
Lời giải.• Cách 1. Từ phương trình y =
√x+ 1⇒ x = y2 − 1 (y ≥ 0); y = 5− x⇒ x = 5− y.
Xét phương trình tung độ giao điểm: y2 + y − 6 = 0⇔ñy = 2
y = −3 (loại).
Page 295
3. ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN 295
Diện tích hình phẳng cần tính là:
S =
2∫1
|y2 + y − 6| dy = −2∫
1
(y2 + y − 6) dy = −Åy3
3+y2
2− 6y
ã∣∣∣∣21
=23
3− 31
6=
13
6.
• Cách 2. Vẽ đồ thị các hàm số y =√x+ 1, y = 5 − x,
y = 1 như hình bên. Giải các phương trình hoành độ giaođiểm từ đó ta được các giao điểm giữa các đồ thị là (0; 1),(3; 2), (4, 1).Dựa vào đồ thị diện tích hình cần tính là miền gạch sọc
S =
3∫0
Ä√x+ 1− 1
ädx+
4∫3
(5− x− 1) dx =13
6.
x
y
O
1
2
−1 3 4
y = 1
y =√x+ 1
y = 5− x
�
VÍ DỤ 4. Tính diện tích hình phẳng (H) giới hạn bởi các đường thẳng sau
(H) : {y = min{x; 2x− 1; 4− x}, Ox}.
ĐS:55
12
Lời giải.Vẽ đồ thị các hàm số y = x, y = 2x− 1, y = 4− x như hình bên. Giảicác phương trình hoành độ giao điểm từ đó ta được các giao điểm giữa
các đồ thị là
Å1
2; 1
ã, (1; 1), (2; 2), (4; 0).
Dựa vào đồ thị, diện tích hình cần tính là miền gạch sọc
S =
1∫12
(2x− 1) dx+
2∫1
x dx+
4∫2
(4− x) dx =1
4+
3
2+ 2 =
15
4.
x
y
O
1
2
4
1
2
1 2 4
y = 2x− 1
y = x
y = 4− x
�
2. Bài tập áp dụngBÀI 1. Tính diện tích hình phẳng (H) giới hạn bởi các đường sau
1 (H) : {y = x3 − x, y = 2x, x = −1, x = 1}. ĐS:5
2
Lời giải.
Xét phương trình hoành độ giao điểm: x3 − 3x = 0⇔
x = 0 ∈ [−1; 1]
x =√
3 /∈ [−1; 1]
x = −√
3 /∈ [−1; 1].
Bảng xét dấu biểu thức x3 − 3x
x
x3 − 3x
−1 0 1
+ 0 −
Page 296
296 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Diện tích hình phẳng cần tính là:
S =
1∫−1
|x3−3x| dx =
0∫−1
(x3−3x) dx+
1∫0
(−x3 + 3x) dx =
Å1
4x4 − 3
2x2ã∣∣∣∣0−1
+
Å−1
4x4 +
3
2x2ã∣∣∣∣1
0
=
5
4+
5
4=
5
2. �
2 (H) : {y = x, y = x+ sin2 x, x = 0, x = π}. ĐS:π
2
Lời giải.
Xét phương trình hoành độ giao điểm x = x+ sin2 x⇔ sinx = 0⇔ x = kπ (k ∈ Z).Trên đoạn [0; π] phương trình có 2 nghiệm x = 0, x = π.
S =
π∫0
sin2 x dx =1
2
π∫0
(1− cos 2x) dx =1
2
Åx− 1
2sin 2x
ã∣∣∣∣π0
=π
2. �
3 (H) : {y = x3 − 4x,Ox, x = −2, x = 5}. ĐS:473
4
Lời giải.
Xét phương trình hoành độ giao điểm: x3 − 4x = 0⇔ñx = 0
x = ±2.
Bảng xét dấu biểu thức x3 − 4x
x
x3 − 4x
−2 0 2 5
+ 0 − 0 +
Diện tích hình phẳng cần tính là:
S =
5∫−2
|x3 − 4x| dx =
0∫−2
|x3 − 4x| dx+
2∫0
|x3 − 4x| dx+
5∫2
|x3 − 4x| dx
=
0∫−2
(x3 − 4x) dx−2∫
0
(x3 − 4x) dx+
5∫2
(x3 − 4x) dx
=
Å1
4x4 − 2x2
ã∣∣∣∣0−2−Å
1
4x4 − 2x2
ã∣∣∣∣20
+
Å1
4x4 − 2x2
ã∣∣∣∣52
= 4 + 4 +425
4+ 4 =
473
4.
�
4 (H) : {y = x4 − 3x2 − 4, Ox, x = 0, x = 3}. ĐS:144
5
Lời giải.
Xét phương trình hoành độ giao điểm: x4 − 3x2 − 4 = 0⇔ñx = 2
x = −2 (loại).
Bảng xét dấu biểu thức x4 − 3x2 − 4
x
x4 − 3x2 − 4
0 2 3
− 0 +
Page 297
3. ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN 297
Diện tích hình phẳng cần tính là:
S =
3∫0
|x4 − 3x2 − 4| dx =
2∫0
|x4 − 3x2 − 4| dx+
3∫2
|x4 − 3x2 − 4| dx
= −2∫
0
(x4 − 3x2 − 4) dx+
3∫2
(x4 − 3x2 − 4) dx
= −Å
1
5x5 − x3 − 4x
ã∣∣∣∣20
+
Å1
5x5 − x3 − 4x
ã∣∣∣∣32
=48
5+
48
5+
48
5=
144
5.
�
5 (H) : {y = cos2 x,Ox,Oy, x = π}. ĐS:π
2
Lời giải.
Xét phương trình hoành độ giao điểm: cos2 x = 0⇔ x =π
2.
Diện tích hình phẳng cần tính là:
S =
π∫0
cos2 x dx =1
2
π∫0
(1 + cos 2x) dx =1
2
Åx+
1
2sin 2x
ã∣∣∣∣π0
=π
2. �
6 (H) : {y = x3 − x, y = x− x2}. ĐS:37
12
Lời giải.
Xét phương trình hoành độ giao điểm: x3 − x = x− x2 ⇔ x3 + x2 − 2x = 0⇔
x = 0
x = 1
x = −2.
Bảng xét dấu biểu thức x3 + x2 − 2x
x
x3 + x2 − 2x
−2 0 1
+ 0 −
Diện tích hình phẳng cần tính là:
S =
1∫−2
|x3 + x2 − 2x| dx =
0∫−2
|x3 + x2 − 2x| dx+
1∫0
|x3 + x2 − 2x| dx
=
0∫−2
(x3 + x2 − 2x) dx−1∫
0
(x3 + x2 − 2x) dx
=
Å1
4x4 +
1
3x3 − x2
ã∣∣∣∣0−2−Å
1
4x4 +
1
3x3 − x2
ã∣∣∣∣10
=8
3+
5
12=
37
12.
�
Page 298
298 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
7 (H) : {y = x2 + 2x, y = x3}. ĐS:37
12
Lời giải.
Xét phương trình hoành độ giao điểm: x3 − x2 − 2x = 0⇔
x = −1
x = 0
x = 2.
Bảng xét dấu biểu thức x3 + x2 − 2x
x
x3 − x2 − 2x
−1 0 2
+ 0 −
Diện tích hình phẳng cần tính là:
S =
2∫−1
|x3 − x2 − 2x| dx =
0∫−1
|x3 − x2 − 2x| dx+
2∫0
|x3 − x2 − 2x| dx
=
0∫−1
(x3 − x2 − 2x) dx−2∫
0
(x3 − x2 − 2x) dx
=
Å1
4x4 − 1
3x3 − x2
ã∣∣∣∣0−1−Å
1
4x4 − 1
3x3 − x2
ã∣∣∣∣20
=5
12+
8
3=
37
12.
�
8 (H) : {y = −2x3 + x2 + x+ 5, y = x2 − x+ 5}. ĐS: 1
Lời giải.
Xét phương trình hoành độ giao điểm: −2x3 + 2x = 0⇔ñx = 0
x = ±1.
Bảng xét dấu biểu thức −2x3 + 2x
x
−2x3 + 2x
−1 0 1
− 0 +
Diện tích hình phẳng cần tính là:
S =
1∫−1
| − 2x3 + 2x| dx =
0∫−1
| − 2x3 + 2x| dx+
1∫0
| − 2x3 + 2x| dx
= −0∫
−1
(−2x3 + 2x) dx+
1∫0
(−2x3 + 2x) dx
= −Å−1
2x4 + x2
ã∣∣∣∣0−1
+
Å−1
2x4 + x2
ã∣∣∣∣10
=1
2+
1
2= 1.
�
Page 299
3. ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN 299
9 (H) : {y = x4 − 10x2 + 9, Ox}. ĐS:784
15
Lời giải.
Xét phương trình hoành độ giao điểm: x4 − 10x2 + 9 = 0⇔ñx = ±1
x = ±3.
Bảng xét dấu biểu thức x4 − 10x2 + 9
x
x4 − 10x2 + 9
−3 −1 1 3
− 0 + 0 −
Diện tích hình phẳng cần tính là:
S =
3∫−3
|x4 − 10x2 + 9| dx =
−1∫−3
|x4 − 10x2 + 9| dx+
1∫−1
|x4 − 10x2 + 9| dx+
3∫1
|x4 − 10x2 + 9| dx
= −−1∫−3
(x4 − 10x2 + 9) dx+
1∫−1
(x4 − 10x2 + 9) dx−3∫
1
(x4 − 10x2 + 9) dx
= −Åx5
5− 10
3x3 + 9x
ã∣∣∣∣−1−3
+
Åx5
5− 10
3x3 + 9x
ã∣∣∣∣1−1−Åx5
5− 10
3x3 + 9x
ã∣∣∣∣31
= −Å−88
15− 72
5
ã+
Å88
15+
88
15
ã−Å−72
5− 88
15
ã=
784
15.
�
10 (H) : {y = (e + 1)x, y = (1 + ex)x}. ĐS:e− 2
2
Lời giải.
Xét phương trình hoành độ giao điểm: x(ex − e) = 0⇔ñx = 0
x = 1.
Diện tích hình phẳng cần tính là:
S =
1∫0
|x(ex − e)| dx = −1∫
0
x(ex − e) dx = −1∫
0
xex dx+ e
1∫0
x dx
=
1∫0
x dex +e · x2
2
∣∣∣∣10
= −
Ñxex|10 −
1∫0
ex dx
é+
e
2= −Ç
e− ex∣∣∣∣10
å+
e
2=
e− 2
2.
�
BÀI 2. Tính diện tích hình phẳng (H) giới hạn bởi các đường sau
1 (H) : {y =√x+ 2, y = 4− x, y = 1}. ĐS:
13
6
Lời giải.
• Cách 1. Từ phương trình y =√x+ 2⇒ x = y2 − 2 (y ≥ 0); y = 4− x⇒ x = 4− y.
Xét phương trình tung độ giao điểm: y2 + y − 6 = 0⇔ñy = 2
y = −3 (loại).
Page 300
300 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Diện tích hình phẳng cần tính là:
S =
2∫1
|y2 + y − 6| dy = −2∫
1
(y2 + y − 6) dy = −Åy3
3+y2
2− 6y
ã∣∣∣∣21
=23
3− 31
6=
13
6.
• Cách 2. Vẽ đồ thị các hàm số y =√x+ 2, y = 4−x,
y = 1 như hình bên. Giải các phương trình hoành độgiao điểm từ đó ta được các giao điểm giữa các đồ thịlà (−1; 1), (2; 2), (3, 1).Dựa vào đồ thị diện tích hình cần tính là miền gạchsọc
S =
2∫−1
Ä√x+ 2− 1
ädx+
3∫2
(4− x− 1) dx =13
6.
x
y
O
1
2
4
−1 2 3 4
y = 1
y =√x+ 2
y = 4− x
�
2 (H) : {y =√x, y = 2− x, y = 0}. ĐS:
7
6
Lời giải.
• Cách 1. Từ phương trình y =√x⇒ x = y2 (y ≥ 0); y = 2− x⇒ x = 2− y.
Xét phương trình tung độ giao điểm: y2 + y − 2 = 0⇔ñy = 1
y = −2 (loại).
Diện tích hình phẳng cần tính là:
S =
1∫0
|y2 + y − 2| dy = −1∫
0
(y2 + y − 2) dy = −Åy3
3+y2
2− 2y
ã∣∣∣∣10
=7
6.
• Cách 2. Vẽ đồ thị các hàm số y =√x, y = 2− x như hình bên. Giải
các phương trình hoành độ giao điểm từ đó ta được các giao điểm giữacác đồ thị là (0; 0), (1; 1), (2, 0).Dựa vào đồ thị diện tích hình cần tính là miền gạch sọc
S =
1∫0
(√x)
dx+
2∫1
(2− x− 1) dx =2
3+
1
2=
7
6.
x
y
O
1
2
1 2
y =√x
y = 2− x
�
3 (H) : {y = x3 − 3x, y = 2, y = x}. ĐS:11
4
Lời giải.
Vẽ đồ thị các hàm số y = x3 − 3x, y = 2, y = x như hình bên.Giải các phương trình hoành độ giao điểm từ đó ta được các giaođiểm giữa các đồ thị là (0; 0), (−1; 2), (2; 2).Dựa vào đồ thị, diện tích hình cần tính là miền gạch sọc
S =
0∫−1
(2− x3 + 3x
)dx+
2∫0
(2− x) dx =3
4+ 2 =
11
4.
x
y
O
2
−2
−1 2
−2 1
�
Page 301
3. ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN 301
4 (H) : {y = min{x2 − 2x+ 1; 2x+ 1}, Ox}. ĐS:7
12
Lời giải.
Vẽ đồ thị các hàm số y = x2 − 2x + 1, y = 2x + 1như hình bên. Giải các phương trình hoành độ giaođiểm từ đó ta được các giao điểm giữa các đồ thị
là
Å−1
2; 0
ã, (0; 1), (1; 0).
Dựa vào đồ thị, diện tích hình cần tính là miềngạch sọc
S =
0∫− 1
2
(2x+ 1) dx+
1∫0
(x2−2x+1) dx =1
4+
1
3=
7
12.
x
y
O
1
− 12
1
y = x2 − 2x+ 1y = 2x+ 1
�
{ DẠNG 3.2. Tìm vận tốc, gia tốc, quãng đường trong vật lí
1. Ví dụ
VÍ DỤ 1. Một ô tô đang chạy với vận tốc 20 m/s thì người lái hãm phanh. Sau khi hãm phanh,ô tô chuyển động chậm dần đều với vận tốc v(t) = −4t + 20 m/s trong đó t là khoảng thời giantính bằng giây kể từ lúc bắt đầu hãm phanh. Hỏi từ lúc hãm phanh đến khi dừng hẳn, ô tô còndi chuyển được bao nhiêu mét? ĐS: 50 m
Lời giải.Khi vật dừng lại thì v = 0⇒ −4t+ 20 = 0⇔ t = 5 s.Quãng đường vật đi được trong thời gian này là:
s =
∫ 5
0
v(t) dt =
∫ 5
0
(−4t+ 20) dt = (−2t2 + 20t)
∣∣∣∣50
= 50 m.
�
VÍ DỤ 2. Một chất điểm đang chuyển động với vận tốc v0 = 16 m/s thì tăng tốc với gia tốca(t) = t2 + 3t m/s2. Tính quãng đường chất điểm đó đi được trong khoảng thời gian 4 s kể từ lúc
bắt đầu tăng tốc. ĐS:352
3m
Lời giải.
Ta có: v(t) =
∫(t2 + 3t) dt =
t3
3+
3t2
2+ C.
Khi đó v0 = v(0) = C = 16⇒ v(t) =t3
3+
3t2
2+ 16.
Quãng đường chất điểm đó đi được trong khoảng thời gian 4 s kể từ lúc bắt đầu tăng tốc là:
s =
∫ 4
0
v(t) dt =
∫ 4
0
Åt3
3+
3t2
2+ 16
ãdt =
Åt4
12+t3
2+ 16t
ã ∣∣∣∣40
=352
3m.
�
Page 302
302 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
VÍ DỤ 3.Một vật chuyển động trong 3 giờ với vận tốc v km/h phụ thuộcvào thời gian t h có đồ thị là một phần của đường parabol có
đỉnh I
Å3
2;25
4
ãvà trục đối xứng song song với trục tung như
hình bên. Tính quãng đường mà vật di chuyển được trong 3 giờ
đó. ĐS:33
2km
t(h)
v(km/h)
O 1,5 3
4
25
4
Lời giải.Gọi phương trình vận tốc của vật là v(t) = at2 + bt+ c.
Khi đó đồ thị hàm số v = v(t) là một parabol có đỉnh I
Å3
2;25
4
ãvà đi qua điểm A(0; 4) nên có hệ
phương trình − b
2a=
3
2
a ·Å
3
2
ã2
+ b · 3
2+ c =
25
4
4 = a · 02 + b · 0 + c
⇔
a = −1
b = 3
c = 4
⇒ v(t) = −t2 + 3t+ 4.
Do đó quãng đường vật di chuyển được trong thời gian 3 giờ là S =
∫ 3
0
(−t2 + 3t+ 4
)dt =
33
2km. �
VÍ DỤ 4.Một vật chuyển động với vận tốc v0 = 15 m/s thì tăng tốc với gia tốca m/s2 phụ thuộc thời gian t s có đồ thị là một phần của parabol cóđỉnh I(2;−4) và có trục đối xứng song song với trục tung như hìnhbên. Tính quãng đường s mà vật di chuyển được trong 3 giây kể từ lúc
bắt đầu tăng tốc. ĐS:151
4m
t(h)
v(km/h)
O
2
−4
Lời giải.Gọi phương trình gia tốc của vật là a(t) = at2 + bt+ c.Đồ thị gia tốc đi qua điểm O(0; 0) và có đỉnh (2;−4) nên ta có hệ phương trình sau
0 = a · 02 + b · 0 + c
− b
2a= 2
− 4 = a · 22 + b · 2 + c
⇔
a = 1
b = −4
c = 0
⇒ a(t) = t2 − 4t.
Vận tốc của vật là: v(t) =
∫a(t) dt =
∫(t2 − 4t) dt =
t3
3− 2t2 + C. Vì v0 = v(0) = 15⇒ C = 15.
Vật bắt đầu tăng tốc khi: a ≥ 0⇔ t2− 4t ≥ 0⇔ñt ≤ 0
t ≥ 4. Vì t ≥ 0 nên vật bắt đầu tăng tốc khi t = 4 s.
Page 303
3. ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN 303
Quãng đường vật đi được sau 3 s kể từ lúc bắt đầu tăng tốc là s =
∫ 7
4
Åt3
3− 2t2 + 15
ãdt =
151
4m.
�
2. Bài tập áp dụngBÀI 1. Một ô tô đang chạy với vận tốc 15 m/s thì người lái hãm phanh. Sau khi hãm phanh, ô tôchuyển động chậm dần đều với vận tốc v(t) = −5t + 15 m/s trong đó t là khoảng thời gian tính bằnggiây kể từ lúc bắt đầu hãm phanh. Hỏi từ lúc hãm phanh đến khi dừng hẳn, ô tô còn di chuyển được
bao nhiêu mét? ĐS:45
2m
Lời giải.Khi vật dừng lại thì v = 0⇒ −5t+ 15 = 0⇔ t = 3 s.Quãng đường vật đi được trong thời gian này là:
s =
∫ 3
0
v(t) dt =
∫ 3
0
(−5t+ 15) dt =
Å−5
2t2 + 15t
ã∣∣∣∣30
=45
2m.
�
BÀI 2. Một vật chuyển động chậm dần với vận tốc v(t) = 150− 15t m/s. Hỏi rằng trong 5 s trước khi
dừng hẳn vật di chuyển được bao nhiêu mét? ĐS:375
2m
Lời giải.Khi vật dừng lại thì v = 0⇒ 150− 15t = 0⇔ t = 10 s.Quãng đường vật đi được trong 5 s trước khi dừng hẳn là
s =
∫ 10
5
v(t) dt =
∫ 10
5
(150− 15t) dt =
Å−15
2t2 + 150t
ã∣∣∣∣105
=375
2m.
�
BÀI 3. Một ô tô đang chạy đều với vận tốc b m/s thì người lái xe đạp phanh. Từ thời điểm đó ô tôchuyển động chậm dần đều với vận tốc v(t) = −4t + b m/s. Biết từ khi đạp phanh đến lúc dừng hẳnthì ô tô di chuyển được 50 m. Tìm vận tốc ban đầu b. ĐS: 20 m/sLời giải.
Khi vật dừng lại thì v = 0⇒ −4t+ b = 0⇔ t =b
4s.
Quãng đường vật đi được trong thời gian này là:
50 =
∫ b4
0
v(t) dt =
∫ b4
0
(−4t+ b) dt = (−2t2 + bt)
∣∣∣∣b4
0
=b2
8⇒ b2 = 400⇔ b = 20 m/s.
�
BÀI 4. Một ô tô xuất phát với vận tốc v1(t) = 2t+ 12 m/s sau khi đi được khoảng thời gian t1 thì bấtngờ gặp chướng ngại vật nên tài xế phanh gấp với vận tốc v2(t) = 24− 6t m/s và đi thêm một khoảngthời gian t2 nữa thì dừng lại. Hỏi từ khi xuất phát đến lúc dừng lại thì xe ô tô đã đi được bao nhiêumét? ĐS: 156 mLời giải.Khi xe bắt đầu phanh thì vận tốc xe lúc đó là v = 24 m/s⇒ 2t1 + 12 = 24⇔ t1 = 6 s.Đến khi xe dừng lại thì v2 = 0⇔ 24− 6t2 = 0⇔ t2 = 4 s.Quãng đường ô tô đi được từ lúc xuất phát đến lúc dừng lại là
s =
∫ 6
0
v1(t) dt+
∫ 4
0
v2(t) dt =
∫ 6
0
(2t+ 12) dt+
∫ 4
0
(24− 6t) dt = (t2 + 12t)
∣∣∣∣60
+ (24t− 3t2)
∣∣∣∣40
= 156 m.
�
Page 304
304 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
BÀI 5. Một chất điểm đang chuyển động với vận tốc v0 = 18 m/s thì tăng tốc với gia tốc a(t) = t2 + 5tm/s2. Tính quãng đường chất điểm đó đi được trong khoảng thời gian 3 s kể từ lúc bắt đầu tăng tốc.
ĐS:333
4m
Lời giải.
Ta có: v(t) =
∫(t2 + 5t) dt =
t3
3+
5t2
2+ C.
Khi đó v0 = v(0) = C = 18⇒ v(t) =t3
3+
5t2
2+ 18.
Quãng đường chất điểm đó đi được trong khoảng thời gian 3 s kể từ lúc bắt đầu tăng tốc là:
s =
∫ 3
0
v(t) dt =
∫ 3
0
Åt3
3+
5t2
2+ 18
ãdt =
Åt4
12+
5t3
6+ 18t
ã ∣∣∣∣30
=333
4m.
�
BÀI 6. Một vật chuyển động với vận tốc 10 m/s thì tăng tốc với gia tốc a(t) = t2 + 5t m/s2. Tính
quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian 10 s kể từ lúc bắt đầu tăng tốc. ĐS:4300
3m
Lời giải.
Ta có: v(t) =
∫(t2 + 3t) dt =
t3
3+
3t2
2+ C.
Khi đó v0 = v(0) = C = 10⇒ v(t) =t3
3+
3t2
2+ 10.
Quãng đường chất điểm đó đi được trong khoảng thời gian 10 s kể từ lúc bắt đầu tăng tốc là:
s =
∫ 10
0
v(t) dt =
∫ 10
0
Åt3
3+
3t2
2+ 10
ãdt =
Åt4
12+t3
2+ 10t
ã ∣∣∣∣100
=4300
3m.
�
BÀI 7.Vật chuyển động trong 3 giờ với vận tốc v km/h phụ thuộc vào thời giant h có đồ thị vận tốc như hình bên. Trong khoảng thời gian 1 giờ kể từkhi bắt đầu chuyển động, đồ thị đó là một phần của đường parabol cóđỉnh I(2; 5) và trục đối xứng song song với trục tung, khoảng thời giancòn lại đồ thị là một đoạn thẳng song song với trục hoành. Tính quãngđường mà vật di chuyển được trong 3 giờ đó (kết quả làm tròn đến hàng
phần trăm). ĐS:32
3km
t(h)
v(km/h)
O 1 2 3 4
1
2
3
4
5A
B
I
Lời giải.Gọi phương trình vận tốc của vật là v(t) = at2 + bt+ c.Khi đó đồ thị hàm số v = v(t) là một parabol có đỉnh I (2; 5) và đi qua điểm D(0; 1) nên có hệ phươngtrình
− b
2a= 2
a · 22 + b · 2 + c = 5
1 = a · 02 + b · 0 + c
⇔
a = −1
b = 4
c = 1
⇒ v(t) = −t2 + 4t+ 1.
Do đó quãng đường vật di chuyển được trong thời gian 3 giờ là S =
∫ 1
0
(−t2 + 4t+ 1
)dt+4·(3−1) =
32
3km. �
Page 305
3. ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN 305
BÀI 8.Một vật chuyển động trong 3 giờ với vận tốc v km/h phụ thuộc thời gian t h cóđồ thị là một phần của đường parabol có đỉnh I(2; 9) và trục đối xứng song songvới trục tung như hình bên. Tính quãng đường s mà vật di chuyển được trong 3
giờ đó. ĐS:99
4km
t(h)
v(km/h)
O 2 3
6
9
Lời giải.Gọi phương trình vận tốc của vật là v(t) = at2 + bt+ c.Khi đó đồ thị hàm số v = v(t) là một parabol có đỉnh I (2; 9) và đi qua điểm D(0; 6) nên có hệ phươngtrình
− b
2a= 2
a · 22 + b · 2 + c = 9
6 = a · 02 + b · 0 + c
⇔
a = −3
4b = 3
c = 6
⇒ v(t) = −3
4t2 + 3t+ 6.
Do đó quãng đường vật di chuyển được trong thời gian 3 giờ là S =
∫ 3
0
Å−3
4t2 + 3t+ 6
ãdt =
99
4km.
�
BÀI 9.Một vật chuyển động trong 4 giờ với vận tốc v km/h phụ thuộc thời gian t hcó đồ thị của vận tốc như hình bên. Trong khoảng thời gian 3 giờ kể từ khibắt đầu chuyển động, đồ thị là một phần của parabol có đỉnh I(2; 9) và trụcđối xứng song song với trục tung, khoảng thời gian còn lại đồ thị là một đoạnthẳng song song với trục hoành. Tính quãng đường s mà vật di chuyển đượctrong 4 giờ đó. ĐS: 27 km
t(h)
v(km/h)
O 2 3 4
6
9
Lời giải.Gọi phương trình vận tốc của vật là v(t) = at2 + bt+ c.Khi đó đồ thị hàm số v = v(t) là một parabol có đỉnh I (2; 9) và đi qua điểm D(0; 0) nên có hệ phươngtrình
− b
2a= 2
a · 22 + b · 2 + c = 9
0 = a · 02 + b · 0 + c
⇔
a = −9
4b = 9
c = 0
⇒ v(t) = −9
4t2 + 9t.
Khi t = 3⇒ v = v(3) =27
4m/s. Do đó quãng đường vật di chuyển được trong thời gian 4 giờ là
S =
∫ 3
0
Å−9
4t2 + 9t
ãdt+
27
4(4− 3) = 27 km.
�
Page 306
306 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
BÀI 10.Một vật chuyển động trong t giờ với vận tốc v km/h phụ thuộc thời gian t hcó đồ thị của vận tốc là một hàm bậc ba như hình bên. Đồ thị hàm số đạtđiểm cực đại A(1; 9). Tính quãng đường s mà vật di chuyển được cho đến thời
điểm v = 0. ĐS:243
16km
t(h)
v(km/h)
O 1 2
9
4,5
Lời giải.Gọi phương trình vận tốc của vật là v(t) = at3 + bt2 + ct+ d⇒ v′(t) = 3at2 + 2bt+ c.Đồ thị vận tốc đi qua điểm (0; 0), A(1; 9) và (2; 4,5) nên ta có hệ phương trình sau
0 = a · 03 + b · 02 + c · 0 + d
9 = a · 13 + b · 12 + c · 1 + d
0 = 3a · 12 + 2b · 1 + c
4,5 = a · 23 + b · 22 + c · 2 + d
⇔
d = 0
a+ b+ c = 9
3a+ 2b+ c = 0
8a+ 4b+ 2c =9
2
⇔
a =9
4
b = −27
2
c =81
4d = 0
⇒ v(t) =9
4t3 − 27
2t2 +
81
4t.
Khi v(t) = 0⇔ 9
4t3 − 27
2t2 +
81
4t = 0⇔ 9
4t(t2 − 6t+ 9) = 0⇔
ñt = 0
t = 3.
Quãng đường vật chuyển động đến khi vận tốc bằng 0 là: s =
∫ 3
0
Å9
4t3 − 27
2t2 +
81
4t
ãdt =
243
16km.
�
BÀI 11.Một vật chuyển động trong 4 giây với gia tốc a m/s2 phụ thuộc thời gian t scó đồ thị của gia tốc như hình bên. Trong khoảng thời gian 3 giây kể từ khibắt đầu chuyển động đồ thị là một parabol có đỉnh I(2; 4) và trục đối xứngsong song với trục tung, khoảng thời gian còn lại đồ thị là một đoạn thẳng.Tính quãng đường s mà vật di chuyển được trong 4 giây đó. Biết rằng vận tốc
của vật tại giây thứ 3 bằng 18 m/s. ĐS:1715
36m t(h)
a(m/s2)
O 2 3
4
Lời giải.Gọi phương trình gia tốc của vật (trong khoảng thời gian 3 giây kể từ khi bắt đầu chuyển động) làa1(t) = at2 + bt+ c.Đồ thị gia tốc đi qua điểm O(0; 0) và có đỉnh (2; 4) nên ta có hệ phương trình sau
0 = a · 02 + b · 0 + c
− b
2a= 2
4 = a · 22 + b · 2 + c
⇔
a = −1
b = 4
c = 0
⇒ a1(t) = −t2 + 4t.
Khi t = 3⇒ a = a1(3) = −32 + 4 · 3 = 3 m/s2.Gọi phương trình gia tốc kể từ thời điểm t = 3 giây trở đi là a2(t) = dt+ e.
Đồ thị gia tốc đi qua điểm (0; 0) và (3, 3) nên ta có hệ phương trình:
®d · 0 + e = 0
d · 3 + e = 3⇔®d = 1
e = 0⇒
a2(t) = t.
Page 307
3. ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN 307
Vận tốc của vật trước 3 giây là: v1(t) =
∫a1(t) dt =
∫(−t2 + 4t) dt = −t
3
3+ 2t2 + C1.
Vì v(3) = 18⇔ −33
3+ 2 · 32 + C1 = 18⇔ C1 = 9⇒ v1(t) = −t
3
3+ 2t2 + 9.
Vật tốc của vật sau 3 giây là v2(t) =
∫a2(t) dt =
∫t dt =
1
2t2 + C2.
Vì v(3) = 18⇔ 1
2· 32 + C2 = 18⇔ C2 = 13,5⇒ v2(t) =
1
2t2 + 13,5.
Quãng đường vật đi được sau 4 s kể từ lúc bắt đầu chuyển động là
s =
∫ 3
0
Å−t
3
3+ 2t2 + 9
ãdt+
∫ 4
3
Å−t
2
2+ 13,5
ãdt =
1715
36m.
�
TÍNH THỂ TÍCH VẬT THỂB. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Thể tích vật thểGọi B là phần vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại các điểm a và b,S(x) là diện tích thiết diện của vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm x,(a ≤ x ≤ b). Giả sử S(x) là hàm số liên tục trên đoạn [a; b]. Khi đó, thể tích của vật thể B được
xác định: V =
b∫a
S(x) dx.
xa bx
S(x)
O
P Q
2. Thể tích khối tròn xoay
a) Thể tích khối tròn xoay được sinh ra khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường y = f(x),trục hoành và
hai đường thẳng x = a, x = b quanh trục Ox:(C) : y = f(x)
Ox : y = 0
x = a
x = b.
VOx = π
b∫a
[f(x)]2 dx.
x
y
O
a b
y = f(x)
Page 308
308 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
b) Thể tích khối tròn xoay được sinh ra khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường x = g(y),trục tung và hai
đường thẳng y = c, y = d quanh trục Oy:(C) : x = g(y)
Oy : x = 0
y = c
y = d.
VOy = π
d∫c
[g(y)]2 dy.
x
y
O
a
b
x=
g(y)
c) Thể tích khối tròn xoay được sinh ra khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường y = f(x),y = g(x)
(cùng nằm một phía so với Ox) và hai đường thẳng x = a, x = bquanh trục Ox:
V = π
b∫a
∣∣f 2(x)− g2(x)∣∣ dx.
x
y
O
a b
f(x)
g(x)
C. DẠNG TOÁN VÀ BÀI TẬP
{ DẠNG 3.1. Tính thể tích của vật thể
- Tính S(x).- Xác định cận a, b.
- Tính tích phân V =
b∫a
S(x) dx.
1. VÍ DỤ
VÍ DỤ 1. Tính thể tích khối lăng trụ, biết diện tích đáy bằng B và chiều cao bằng h.
Lời giải.Chọn trục Ox song song với đường cao của khối lăng trụ, còn haiđáy nằm trong hai mặt phẳng vuông góc với Ox tại x = 0 vàx = h (hình vẽ).Hiển nhiên một mặt phẳng tùy ý vuông góc với trục Ox, cắt lăngtrụ theo một thiết diện có diện tích không đổi S(x) = B (0 ≤ x ≤h).
Áp dụng công thức tích thể tích vật thể, ta có:
V =
h∫0
S(x) dx =
h∫0
B dx = Bx
∣∣∣∣h0
= Bh.
x
A′
D′
A BO
D
B′
C ′
C
h
x
S(x) = B
Page 309
3. ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN 309
�
VÍ DỤ 2. Cho khối chóp cụt có chiều cao h, diện tích đáy nhỏ và đáy lớn theo thứ tự là S0, S1.
Chứng minh thể tích thể tích V của nó là V =h
3
(S0 + S1 +
√S0S1
).
Lời giải.
Ta cóS(x)
S1
=(xb
)2⇒ S(x) =
S1x2
b2.
V =
b∫a
S1x2
b2dx =
S1
b2· x
3
3
∣∣∣∣ba
=S1
3b2(b3 − a3
)=
S1(b− a)
3
(b2 + ba+ a2)
b2.
Thay b − a = h và(ab
)2=
S0
S1
, ta được V =
h
3
(S0 + S1 +
√S0S1
).
zy
O
xx ba
S0
S(x)S1
�
VÍ DỤ 3. Tính thể tích của phần vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng x = 1 và x = 3, có thiếtdiện bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x (1 ≤ x ≤ 3) là một hìnhchữ nhật có hai kích thước bằng 3x và 2
√3x2 − 2.
Lời giải.Diện tích thiết diện là S(x) = 3x
√3x2 − 2.
Suy ra thể tích vật thể tạo thành là
V =
3∫1
S(x) dx =
3∫1
3x√
3x2 − 2 dx =1
2
3∫1
√3x2 − 2 d(3x2 − 2) =
1
3
»(3x2 − 2)3
∣∣∣∣31
=124
3.
�
2. BÀI TẬP ÁP DỤNGBÀI 1. Tính thể tích của phần vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng x = 0 và x = 3, có thiết diện bị cắtbởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x (0 ≤ x ≤ 3) là một hình chữ nhật có haikích thước bằng x và 2
√9− x2. ĐS: V = 18.
Lời giải.Diện tích thiết diện là S(x) = 2x
√9− x2.
Suy ra thể tích vật thể tạo thành là
V =
3∫1
S(x) dx =
3∫1
2x√
9− x2 dx = −3∫
1
√9− x2 d(9− x2) = −2
3
»(9− x2)3
∣∣∣∣30
= 18.
�
BÀI 2. Tính thể tích của phần vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng x = 0 và x = π, biết rằng thiết diệncủa vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x (0 ≤ x ≤ π) là mộttam giác đều cạnh là 2
√sinx. ĐS: V = 2
√3.
Lời giải.
Page 310
310 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Diện tích thiết diện là S(x) =(2√
sinx)2√
3
4=√
3 sinx.
Suy ra thể tích vật thể tạo thành là
V =
π∫0
S(x) dx =
π∫1
√3 sinx dx = −
√3 cosx
∣∣∣∣π0
= 2√
3.
�
BÀI 3. Thể tích vật thể nằm giữa hai mặt phẳng x = 0 và x = 2 biết rằng thiết diện của vật thể bị cắtbởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x (0 ≤ x ≤ 2) là một nửa hình tròn đườngkính
√5x2. ĐS: V = 4π.
Lời giải.
Diện tích thiết diện là S(x) = π
Ç√5x2
2
å2
=5π
4x4.
Suy ra thể tích vật thể tạo thành là
V =
2∫0
S(x) dx =
2∫0
5π
4x4 dx =
π
4x5∣∣∣∣20
= 4π.
�
3. BÀI TẬP RÈN LUYỆNBÀI 4. Xét trong không gian Oxyz, tính thể tích của vật thể nằm giữa hai mặt phẳng x = −1 và x = 1biết rằng thiết diện của vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ
x (−1 ≤ x ≤ 1) là một hình vuông cạnh là 2√
1− x2. ĐS: V =16
3.
Lời giải.
Diện tích của thiết diện là S(x) =(2√
1− x2)2
= 4(1− x2).
Vậy thể tích vật thể tạo thành là V =
1∫−1
4(1− x2) dx = 4
Åx− x3
3
ã ∣∣∣∣1−1
=16
3. �
BÀI 5. Xét trong không gian Oxyz, tính thể tích của vật thể nằm giữa hai mặt phẳng x = 1 và x = 4biết rằng thiết diện của vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ
x (1 ≤ x ≤ 4) là một hình vuông cạnh là√x. ĐS: V =
15
2.
Lời giải.Diện tích của thiết diện là S(x) = (
√x)
2= x.
Vậy thể tích vật thể tạo thành là V =
4∫1
x dx =x2
2
∣∣∣∣41
=15
2. �
BÀI 6.Một cái trống trường có bán kính các đáy là 30 cm, thiết diện vuônggóc với trục và cách đều hai đáy có bán kính 40 cm, chiều dài của trốnglà 1 m. Biết rằng mặt phẳng chứa trục cắt mặt xung quanh của trốnglà các đường parabol. Tính thể tích của cái trống. ĐS: V = 425,2 lít.
1m
40cm30cm
Parabol
Lời giải.
Page 311
3. ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN 311
Mặt phẳng đi qua trục của trống cẳt trống ta được hình. Chọn hệtrục tọa độ như hình vẽ.Parabol đi qua 3 điểm A(−5; 3), (0; 4), B(5; 3) là y = −0,04x2 + 4.Thiết diện vuông góc với trục của cái trống là một hình tròn.Diện tích của thiết diện là S(x) = πR2 = π(−0,04x2 + 4)2 =
π
Å1
625x4 − 8
25x2 + 16
ã.
Vậy thể tích của cái trống là
V =
5∫−5
S(x) dx =
5∫−5
π
Å1
625x4 − 8
25x2 + 16
ãdx
= π
Å1
625· x
5
5− 8
25· x
3
3+ 16x
ã ∣∣∣∣5−5≈ 425,2.
x
y
O
−5 5
4
−4
A B
�
BÀI 7. Cho hình trụ có bán kính đáy bằng R. Tính thể tích vật thể tạo thành bởi đáy của hình trụ và
mặt phẳng qua đường kính đáy, biết mặt phẳng tạo với đáy một góc 45◦. ĐS: V =2R3
3.
Lời giải.
OR
45◦
x
45◦O
AB
C
R
−R
x
Chọn trục tọa độ như hình vẽ, thiết diện vuông góc với Ox là tam giác vuông cân tại B.
Ta có AB =√OB2 −OA2 =
√R2 − x2 ⇒ S(x) = S4ABC =
1
2(R2 − x2).
Vậy thể tích vật thể tạo thành là V =
R∫−R
1
2
(R2 − x2
)dx =
1
2
ÅR2x− x3
3
ã ∣∣∣∣R−R
=2R3
3. �
BÀI 8.Một vật thể bằng gỗ có dạng khối trụ với bán kính đáy bằng10cm. Cắt khối trụ bởi một mặt phẳng có giao tuyến với đáylà một đường kính của đáy và tạo với đáy góc 45◦ (như hình
vẽ). Tính thể tích V của khối gỗ bé. ĐS: V =2000
3cm3.
OR
45◦45◦
Lời giải.
Page 312
312 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Chọn trục tọa độ như hình vẽ, thiết diện vuông góc với Ox là tam giác vuông cântại B.
Ta có AB =√OB2 −OA2 =
√102 − x2 ⇒ S(x) = S4ABC =
1
2(100− x2).
Vậy thể tích vật thể tạo thành là V =
10∫−10
1
2(100− x2) dx =
1
2
Å100x− x3
3
ã ∣∣∣∣10−10
=
2000
3cm3.
x
45◦O
AB
C
10
−10
x
�
{ DẠNG 3.2. Tính thể tích của vật thể tròn xoay
- Thể tích khối tròn xoay được sinh ra khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường y = f(x), trục
hoành và hai đường thẳng x = a, x = b quanh trục Ox: VOx = π
b∫a
[f(x)]2 dx.
- Thể tích khối tròn xoay được sinh ra khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường x = g(y), trục
tung và hai đường thẳng y = c, y = d quanh trục Oy: VOy = π
d∫c
[g(y)]2 dy.
1. VÍ DỤ
VÍ DỤ 1. Cho hình phẳng D giới hạn bởi đường cong y =√
2 + cos x, trục hoành và các đường
thẳng x = 0, x =π
2. Khối tròn xoay tạo thanh khi quay D quanh trục hoành có thể tích V bằng
bao nhiêu? ĐS: V = π(π + 1).
Lời giải.
Ta có VOx = π
π2∫
0
y2 dx = π
π2∫
0
(2 + cos x) dx = π(2x+ sinx)
∣∣∣∣π20
= π(π + 1). �
VÍ DỤ 2. Cho hình phẳng D giới hạn bởi đường cong y =√
2 + sin x, trục hoành và các đườngthẳng x = 0, x = π. Khối tròn xoay tạo thành khi quay D quanh trục hoành có thể tích V bằngbao nhiêu? ĐS: V = 2π(π + 1).
Lời giải.
Ta có VOx = π
π∫0
y2 dx = π
π∫0
(2 + sin x) dx = π(2x− cosx)
∣∣∣∣π0
= 2π(π + 1). �
VÍ DỤ 3. Cho hình phẳng D giới hạn bởi đường cong y = ex, trục hoành và các đường thẳngx = 0, x = 1. Khối tròn xoay tạo thành khi quay D quanh trục hoành có thể tích V bằng bao
nhiêu? ĐS: V =π(e2 − 1)
2.
Lời giải.
Ta có VOx = π
1∫0
y2 dx = π
1∫0
e2x dx = πe2x
2
∣∣∣∣10
=π(e2 − 1)
2. �
Page 313
3. ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN 313
VÍ DỤ 4. Cho hình phẳng D giới hạn bởi đường cong y =√x2 + 1, trục hoành và các đường
thẳng x = 0, x = 1. Khối tròn xoay tạo thành khi quay D quanh trục hoành có thể tích V bằng
bao nhiêu? ĐS: V =4π
3
Lời giải.
Ta có VOx = π
1∫0
y2 dx = π
1∫0
(x2 + 1) dx = π
Åx3
3+ x
ã ∣∣∣∣10
=4π
3. �
2. BÀI TẬP ÁP DỤNGBÀI 1. Tính thể tích của khối tròn xoay khi quay quanh trục hoành hình phẳng giới hạn bởi các đường
y = x2 − 2x, y = 0, x = 0 và x = 1. ĐS:8π
15Lời giải.Thể tích của khối tròn xoay cần tính là
V = π
1∫0
[(x2 − 2x)2
]dx = π
1∫0
(x4 − 4x3 + 4x2
)dx =
Åx5
5− x4 +
4x3
3
ã ∣∣∣∣10
=8π
15.
x
y
O
1
−1
�
BÀI 2. Tính thể tích của khối tròn xoay khi quay quanh trục hoành hình phẳng giới hạn bởi các đường
y =2
x, y = 0, x = 1 và x = 4. ĐS: 3π
Lời giải.Thể tích của khối tròn xoay cần tính là
V = π
4∫1
Å2
x
ã2dx = π
4∫1
4
x2dx = 4π ·
Å−1
x
ã ∣∣∣∣41
= 3π.x
y
O 1 4
�
BÀI 3. Tính thể tích V của khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường
y = 0, y = x√
ln(x+ 1), x = 1 xung quanh trục Ox. ĐS:π
18(12 ln 2− 5)
Lời giải.Phương trình hoành độ giao điểm x
√ln(x+ 1) = 0⇔ x = 0.
Từ đó suy ra thể tích của khối tròn xoay cần tính là
V = π
1∫0
(x»
ln(x+ 1))2
dx = π
1∫0
x2 ln(x+ 1) dx =1
3πx3 ln(x+1)
∣∣∣∣10
−1
3π
Åx3
3− x2
2+ x− ln(x+ 1)
ã ∣∣∣∣10
=π
18(12 ln 2−5).
�
BÀI 4.Một bác thợ gốm làm một cái lọ có dáng khối tròn xoay được tạothành khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường y =
√x+ 1 (đồ
thị như hình vẽ bên dưới) và trục Ox quay quanh trục Ox. Biếtđáy lọ và miệng lọ có đường kính lần lượt là 2 dm và 4 dm. Tính
thể tích V của lọ. ĐS: V =15π
2dm3
x
y
O
y =√x+ 1
1
2
3−1
Page 314
314 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Lời giải.
Đáy lọ có đường kính bằng 2 dm ứng với x = 0, miệng lọ có đườngkính bằng 4 dm ứng với x = 3.Từ đó suy ra thể tích của khối tròn xoay cần tính là
V = π
3∫0
(x+ 1) dx = π
Åx2
2+ x
ã ∣∣∣∣30
=15π
2.
x
y
O
y =√x+ 1
1
2
3−1
�
BÀI 5.Gọi V là thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng giớihạn bởi các đường y =
√x, y = 0 và x = 4 quanh trục Ox. Đường
thẳng x = a, (0 < a < 4) cắt đồ thị hàm y =√x tại M (hình vẽ bên).
Gọi V1 là thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay 4OMH quanhtrục Ox. Biết V = 2V1. Tính a. ĐS: a = 3 x
y
O
y =√x
4
H
a
M
Lời giải.
Ta có V = π
4∫0
x dx = π
Åx2
2
ã ∣∣∣∣40
= 8π. Từ đó suy ra V1 = 4π.
Mà V1 =1
3π · 4a nên suy ra a = 3. �
3. BÀI TẬP RÈN LUYỆN
BÀI 6.Coi cái trống trường là vật thể giới hạn bởi một mặt cầu bán kính R = 0,5m và hai mặt phẳng song song cách đều tâm I. Biết chiều cao của trống
là h = 0,8 m. Tính thể tích V của cái trống. ĐS: V =59π
375m3
R
h
2
I
Lời giải.
Ta coi phần hình cầu bị cắt là chỏm cầu có chiều cao h1 = 0,1 m, nên Vchỏm cầu = πh21
ÅR− h1
3
ã.
Ta có Vtrống = Vcầu − 2Vchỏm cầu =4
3πR3 − 2π(h1)
2
ÅR− h1
3
ã=
59π
375.
�
BÀI 7.Cho hai đường tròn (O1; 5) và (O2; 3) cắt nhau tại hai điểm A và B sao cho ABlà một đường kính của đường tròn (O2). Gọi (D) là diện tích hình phẳng giớihạn bởi hai đường tròn (ở ngoài đường tròn lớn, phần gạch chéo như hình vẽ).Quay (D) quanh trục O1O2, ta được một khối tròn xoay. Tính thể tích V của
khối tròn xoay được tạo thành? ĐS: V =40π
3
O1 O2
A
B
Lời giải.
Page 315
3. ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN 315
Lập hệ trục toạ độ với gốc là O1, tia Ox trùng với tia O1O2 ta có miền Dgiới hạn bởi các đường y =
√25− x2, y =
√9− (x− 4)2, x = 4, x = 7.
Từ đó suy ra thể tích của khối tròn xoay cần tính là
V = π
7∫4
[9− (x− 4)2
]dx− π
5∫4
(25− x2
)dx
= π
ï9x− (x− 4)3
3
ò ∣∣∣∣74
− πÅ
25x− x3
3
ã ∣∣∣∣54
=40π
3.
x
y
4 5 7O2O1
A
B
�
BÀI 8.Cho (H) là hình phẳng giới hạn bởi
1
4cung tròn có bán kính R = 2,
đường cong y =√
4− x và trục hoành, x = 3 (miền tô đậm như hình).Tính thể tích V khối tạo thành khi cho (H) quay quanh Ox.
ĐS: V =77π
6 O
x
y
−2
2
3
Lời giải.Thể tích của khối tròn xoay cần tính là
V = π
0∫−2
Ä√4− x2
ä2dx+ π
3∫0
Ä√4− x
ä2dx = π
0∫−2
(4− x2
)dx+ π
3∫0
(4− x) dx
= π
Å4x− x3
3
ã ∣∣∣∣0−2
+ π
Å4x− x2
2
ã ∣∣∣∣30
=16π
3+
15π
2=
77π
6.
�
BÀI 9.Có một vật thể là hình tròn xoay có dạng giống như một cái ly như hình vẽdưới đây. Người ta đo được đường kính của miệng ly là 4 cm và chiều caolà 6cm. Biết rằng thiết diện của chiếc ly cắt bởi mặt phẳng đối xứng là mộtparabol. Tính thể tích V (cm3) của vật thể đã cho. ĐS: V = 12π
A B
I
O
4 cm
6cm
Lời giải.Cái ly chính bằng vật thể tròn xoay sinh bởi miền D giới hạn
bởi các đường y =
…2x
3, y = 0, x = 0, x = 6 khi quay quanh
trục Ox.Từ đó suy ra thể tích của khối tròn xoay cần tính là
V = π
6∫0
Å2x
3
ãdx = π
Åx2
3
ã ∣∣∣∣60
= 12π.
x
y
O
y =
…2
3x
6
2
�
BÀI 10.
Page 316
316 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Ta vẽ hai nửa đường tròn như hình vẽ bên, trong đó đường kínhcủa nửa đường tròn lớn gấp đôi đường kính của nửa đường trònnhỏ. Biết rằng nửa hình tròn đường kính AB có diện tích là
8π và ’BAC = 30◦. Tính thể tích của vật thể tròn xoay đượctạo thành khi quay hình (H) (phần tô đậm) xung quanh đường
thẳng AB. ĐS: V =98π
3 A B
C
H
Lời giải.Nửa đường tròn đường kính AB có diện tích bằng 8π, suy
ra R =AB
2= 4.
Lập hệ trục toạ độ như hình vẽ bên, nhận thấy đường thẳng
AC có phương trình y =1√3x+
4√3
(d).
Đường tròn lớn có phương trình x2 + y2 = 16.Đường tròn nhỏ có phương trình (x+ 2)2 + y2 = 4.Phương trình hoành độ giao điểm của (d) với đường trònlớn là
x2 +
Å1√3x+
4√3
ã2= 16⇔ x2 + 2x− 8 = 0⇔
ñx = −4
x = 2.
Phương trình hoành độ giao điểm của (d) với đường trònnhỏ là
(x + 2)2 +
Å1√3x+
4√3
ã2
= 4 ⇔ x2 + 5x + 4 = 0 ⇔ñx = −1
x = −4.
x
y
OA B
C
H
−1 2
−4 4
Từ đó ta suy ra thể tích khối tròn xoay cần tính bằng
V = π
2∫−1
Åx√3
+4√3
ã2dx+ π
4∫2
(16− x2
)dx− π
0∫−1
[4− (x+ 2)2
]dx
= π
Å(x+ 4)3
9
ã ∣∣∣∣2−1
+ π
Å16x− x3
3
ã ∣∣∣∣42
− πÅ−2x2 − x3
3
ã ∣∣∣∣0−1
=98π
3.
�
BÀI 11. Tính thể tích V của khối tròn xoay khi cho hình phẳng giới hạn bởi parabol (P ) : y = x2 và
đường thẳng d : y = x quay xung quanh trục Ox. ĐS: V =2π
15Lời giải.
Phương trình hoành độ giao điểm là x2 = x⇔ x2 − x = 0⇔ñx = 0
x = 1.
Ta thấy trong khoảng [0; 1] thì x2 ≥ x4. Vậy thể tích vật thể tạo thành là
V = π
1∫0
∣∣∣(x2)2 − (x)2∣∣∣ dx = π
1∫0
∣∣x4 − x2∣∣ dx = π
1∫0
(x2 − x4
)dx = π
Åx3
3− x5
5
ã ∣∣∣∣10
=2π
15.O
x
y
1
1
�
BÀI 12. Cho (H) là hình phẳng giới hạn bởi đường cong (C) : y = −x2 + 4x và đường thẳng d : y = x.Tính thể tích V của vật thể tròn xoay do hình phẳng (H) quay xung quanh trục hoành.
ĐS: V =108π
5Lời giải.
Page 317
3. ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN 317
Phương trình hoành độ giao điểm là −x2 + 4x = x⇔ x2 − 3x = 0⇔ñx = 0
x = 3.
Vậy thể tích vật thể tạo thành là
V = π
3∫0
∣∣∣(−x2 + 4x)2 − (x)2
∣∣∣ dx = π
3∫0
(x4 − 8x3 + 15x2
)dx =
π
Åx5
5− 2x4 + 5x3
ã ∣∣∣∣30
=108π
5.
O
x
y
3
3
�
BÀI 13. Tính thể tích V của khối tròn xoay sinh ra khi quay quanh trục hoành Ox hình phẳng giớihạn bởi đồ thị của hai hàm số y = x2 − 4x+ 6 và y = −x2 − 2x+ 6. ĐS: V = 3πLời giải.
Phương trình hoành độ giao điểm là x2−4x+6 = −x2−2x+6⇔ x2−x = 0⇔ñx = 0
x = 1.
Vậy thể tích vật thể tạo thành là
V = π
1∫0
∣∣∣(−x2 − 2x+ 6)2 − (x2 − 4x+ 6)
2∣∣∣ dx = π
1∫0
(12x3 − 36x2 + 24x
)dx = π
(3x4 − 12x3 + 12x2
) ∣∣∣∣10
= 3π.
O
x
y
3
1
6
�
BÀI 14. Tính thể tích V của khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường
y = x2 và y =√x xung quanh trục hoành Ox. ĐS: V =
3π
10Lời giải.
Phương trình hoành độ giao điểm là x2 =√x⇔
ñx = 0
x = 1.
Vậy thể tích của khối tròn xoay cần tính là
V = π
1∫0
∣∣∣(√x)2 − (x2)2
∣∣∣ dx = π
1∫0
(x− x4
)dx = π
Å1
2x2 − 1
5x5ã ∣∣∣∣1
0
=3π
10. O
x
y
1
1
�
BÀI 15. Cho hình phẳng (H) giới hạn bởi các đường y = x2, y = 0, x = 2. Tính thể tích V của khối
tròn xoay thu được khi quay (H) quanh trục Ox. ĐS: V =32π
5Lời giải.Phương trình hoành độ giao điểm là x2 = 0⇔ x = 0.Vậy thể tích của khối tròn xoay cần tính là
V = π
2∫0
∣∣(x2)2∣∣ dx = π
2∫0
x4 dx = π
Å1
5x5ã ∣∣∣∣2
0
=32π
5.
O
x
y
4
2
�
BÀI 16.
Page 318
318 CHƯƠNG 1. NGUYÊN HÀM - TÍCH PHÂN ỨNG DỤNG
Tính thể tích của khối elip (E) :x2
a2+y2
b2= 1, (a > b > 0) khi
xoay quanh trục
1 Trục hoành Ox. ĐS:4π
3ab2
2 Trục tung Oy. ĐS:4π
3a2b
−a a
−b
b
O
x
y
Lời giải.
1 Trục hoành Ox. Elip giao với Ox : y = 0⇒ x2
a2= 1⇔ x2 = a2 ⇔ x = ±a.
Từ phương trình elip ⇒ y2
b2= 1− x2
a2⇔ y2 = b2
Å1− x2
a2
ã.
VOx = π
a∫−a
y2 dx = π
a∫−a
b2Å
1− x2
a2
ãdx = 2πb2
a∫0
Å1− x2
a2
ãdx = 2πb2
Åx− x3
3a2
ã ∣∣∣∣a0
= 2πb2(a− a
3
)=
4π
3ab2.
Vậy VOx =4π
3ab2.
2 Trục tung Oy. Elip giao với trục Oy, x = 0 lày2
b2= 1⇔ y2 = b2 ⇔ y = ±b.
Từ phương trình elip ⇒ a2
a2= 1− y2
b2⇒ x2 = a2
Å1− y2
b2
ã.
VOy = π
b∫−b
x2 dy = π
b∫−b
a2Å
1− y2
b2
ãdy = 2πa2
b∫0
Å1− y2
b2
ãdy = 2πa2
Åy − y3
3b2
ã ∣∣∣∣b0
= 2πa2Åb− b
3
ã=
4π
3a2b. Vậy VOy =
4π
3a2b.
�
BÀI 17.Tính thể tích của khối elip (E) :
x2
16+y2
9= 1 khi xoay (E) xung
quanh trục
1 Trục hoành Ox. ĐS: V = 48π
2 Trục tung Oy. ĐS: V = 64π −4 4
−3
3
O
x
y
Lời giải.
1 Trục hoành Ox. Áp dụng công thức bài 31 ta có VOx =4π
3ab2, mà a = 4, b = 3.
Vậy VOx =4π
3· 4 · 32 = 48π.
2 Trục tung Oy. Áp dụng công thức bài 31 ta có VOy =4π
3a2b, mà a = 4, b = 3.
Vậy VOy =4π
3· 42 · 3 = 64π.
�
Page 319
3. ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN 319
BÀI 18.Tính thể tích vật thể tròn xoay khi cho phần gạch sọc như hình vẽ xoayxung quanh
1 Trục hoành Ox. ĐS:(19 ln 4− 9)π
3 ln 4
2 Trục tung Oy. ĐS:(7 ln2 2− 12 ln 2 + 6)π
3 ln2 2O
x
y
y=−x+3
y = 2x
2
1
3
1
Lời giải.Phương trình hoành độ giao điểm là 2x = 3−x⇔ 2x +x− 3 = 0⇔ x = 1 (vì hàm số f(x) = 2x +x− 3đồng biến và f(1) = 0).
1 Trục hoành Ox. Dễ thấy trong đoạn [0; 1] thì 3− x ≥ 2 ≥ 2x ⇒ 3− x ≥ 2x.Vậy thể tích của khối tròn xoay cần tính là
VOx = π
1∫0
∣∣(3− x)2 − (2x)2∣∣ dx = π
1∫0
[(3− x)2 − (2x)2
]dx = π
Å−(3− x)3
3− 4x
ln 4
ã ∣∣∣∣10
=(19 ln 4− 9)π
3 ln 4.
2 Trục tung Oy.
2x = y ⇔ x = log2 y =ln y
ln 2.
Vậy thể tích của khối tròn xoay cần tính là VOy = π
2∫1
Åln y
ln 2
ã2dy + π
3∫2
(3− y)2 dy = A+B.
B = π
3∫2
(3− y)2 dy = π
Å−(3− y)3
3
ã ∣∣∣∣32
=π
3.
A =π
ln2 2
2∫1
ln2 y dy =π
ln2 2·M, trong đó M =
2∫1
ln2 y dy.
Đặt
®u1 = ln2 y
dv1 = dy⇒
du1 =2 ln y
ydy
v1 = y
⇒M =(y ln2 y
) ∣∣∣∣21
−2∫
1
2 ln y dy = 2 ln2 2−N .
Ta đi tính N =
2∫1
2 ln y dy.
Đặt
®u2 = 2 ln y
dv2 = dy⇒
du2 =2
ydy
v2 = y
⇒ N = (2y ln y)
∣∣∣∣21
−2∫
1
2 dy = (2y ln y − 2y)
∣∣∣∣21
= 4 ln 2− 2.
Ta có M = 2 ln2 2−N = 2 ln2 2− 4 ln 2 + 2.
Khi đó VOy = A+B =(7 ln2 2− 12 ln 2 + 6)π
3 ln2 2.
�