Trang chủ Lớp 12 Toán lớp 12 Bài 12 trang 147 SGK Giải tích 12: ÔN TẬP CUỐI NĂM...

Bài 12 trang 147 SGK Giải tích 12: ÔN TẬP CUỐI NĂM – GIẢI TÍCH 12...

Bài 12 trang 147 SGK Giải tích 12: ÔN TẬP CUỐI NĂM – GIẢI TÍCH 12. Tính các tích phân sau bằng phương pháp đổi biến số

Advertisements (Quảng cáo)

Bài 12. Tính các tích phân sau bằng phương pháp đổi biến số

a) \(\int\limits_0^{{\pi  \over 24}} {\tan ({\pi  \over 4} – 4x)dx} \) (đặt \(u = \cos ({\pi  \over 3} – 4x)\) )

b) \(\int\limits_{{{\sqrt 3 } \over 5}}^{{3 \over 5}} {{{dx} \over {9 + 25{x^2}}}} \) (đặt \(x = {3 \over 5}\tan t\) )

c) \(\int\limits_0^{{\pi  \over 2}} {{{\sin }^3}} x{\cos ^4}xdx\) (đặt u = cos x)

d) \(\int\limits_{{{ – \pi } \over 4}}^{{\pi  \over 4}} {{{\sqrt {1 + \tan x} } \over {{{\cos }^2}x}}} dx\) (đặt \(u = \sqrt {1 + \tan x} \) )

a) Ta có:

Đặt \(u = \cos ({\pi  \over 3} – 4x)\) thì \(u’ = 4sin({\pi  \over 3} – 4x)\)

Khi \(x = 0\) thì \(u = {1 \over 2}\) ; khi \(x = {\pi  \over {24}} \Rightarrow u = {{\sqrt 3 } \over 2}\)

Khi đó:

\(\eqalign{
& \int\limits_0^{{\pi \over {24}}} {\tan ({\pi \over 3}} – 4x)dx = {1 \over 4}\int\limits_0^{{\pi \over {24}}} {{{d\cos ({\pi \over 3} – 4x)} \over {\cos ({\pi \over 3} – 4x)}}} \cr
& = {1 \over 4}\int\limits_{{1 \over 2}}^{{{\sqrt 3 } \over 2}} {{{du} \over u}} ={1 \over 4}\ln |u|\left| {_{{1 \over 2}}^{{{\sqrt 3 } \over 2}}} \right.= {1 \over 4}\ln \sqrt 3 \cr} \)

b)

Đặt 

\(x = {3 \over 5}\tan t \Rightarrow \left\{ \matrix{
9 + 25{x^2} = 9(1 + {\tan ^2}t) \hfill \cr
dx = {3 \over 5}(1 + {\tan ^2}t) \hfill \cr} \right.\)

Advertisements (Quảng cáo)

Đổi cận: \(x = {{\sqrt 3 } \over 5} \Rightarrow t = {\pi  \over 6};x = {3 \over 5} \Rightarrow t = {\pi  \over 4}\)

Do đó:

\(\int\limits_{{{\sqrt 3 } \over 5}}^{{3 \over 5}} {{{dx} \over {9 + 25{x^2}}}}  = \int\limits_{{\pi  \over 6}}^{{\pi  \over 4}} {{1 \over {15}}dt ={1 \over {15}}t\left| {_{{\pi  \over 6}}^{{\pi  \over 4}}} \right. {\pi  \over {180}}} \)

 c) Đặt \(t = cos x\) thì \(dt = -sin x dx\)

Khi \(x = 0 \Rightarrow t = 1;x = {\pi  \over 2} \Rightarrow t = 0\)

Do đó:

\(\eqalign{
& \int\limits_0^{{\pi \over 2}} {{{\sin }^3}x{{\cos }^4}xdx = \int\limits_1^0 { – (1 – {t^2}){t^4}} dt} \cr
& = – \int\limits_0^1 {({t^4} – {t^6})dt = – ({{{t^5}} \over 5}} – {{{t^7}} \over 7})\left| {_0^1} \right. = {2 \over {35}} \cr} \)

 d) Đặt \(u = \sqrt {1 + \tan x}  \Rightarrow {t^2} = 1 + \tan x \Rightarrow 2tdt = {{dx} \over {{{\cos }^2}x}}\)

Do đó: 

\(\int\limits_{{{ – \pi } \over 4}}^{{\pi  \over 4}} {{{\sqrt {1 + \tan x} } \over {{{\cos }^2}x}}} dx = \int\limits_0^{\sqrt 2 } {2{t^2}dt = {2 \over 3}} {t^3}\left| {_0^{\sqrt 2 }} \right. = {{4\sqrt 2 } \over 3}\)