Tính giá trị của tích phân khi biết một hay nhiều tích phân với điều kiện cho trước

Tính giá trị của tích phân khi biết một hay nhiều tích phân với điều kiện cho trước

Nguồn: toanmath.com

Báo tài liệu không phù hợp
Tài liệu gồm 20 trang, được biên soạn bởi nhóm tác giả Toán Học Bắc Trung Nam, hướng dẫn giải các bài toán liên quan đến tính giá trị của tích phân khi biết một hay nhiều tích phân với điều kiện cho trước, đây là dạng toán vận dụng cao (VDC) thường gặp trong chương trình Giải tích 12 chương 3: Nguyên hàm, tích phân và ứng dụng; các bài toán trắc nghiệm trong tài liệu đều có đáp án và lời giải chi tiết. A. KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. Định nghĩa Cho f là hàm số liên tục trên đoạn a b Giả sử F là một nguyên hàm của f trên. a b Hiệu số F b F a được gọi là tích phân từ a đến b hay tích phân xác định trên đoạn a b của hàm số f x kí hiệu là d. b a f x x Ta dùng kí hiệu b a F x F b F a để chỉ hiệu số F b F a. Vậy d b b a a f x x F x F b F a. Nhận xét: Tích phân của hàm số f từ a đến b có thể kí hiệu bởi d b a f x x hay d. b a f t t Tích phân đó chỉ phụ thuộc vào f và các cận a, b mà không phụ thuộc vào cách ghi biến số. Ý nghĩa hình học của tích phân: Nếu hàm số f liên tục và không âm trên đoạn a b thì tích phân d b a f x x là diện tích S của hình thang cong giới hạn bởi đồ thị hàm số y f x trục Ox và hai đường thẳng x a x b. Vậy d. b a S f x x. 2. Tính chất của tích phân 1. d 0 a a f x x 2. d d b a a b f x x f x x 3. d d d b c c a b a f x x f x x f x x a b c 4. d. d b b a a k f x x k f x x k 5. d d d b b b a a a f x g x x f x x g x x. Lưu ý: 1 f x là hàm số chẵn và liên tục trên đoạn a a;, a 0 thì 0 d 2 d a a a f x x f x x 2 f x là hàm số lẻ và liên tục trên đoạn a a a 0 thì d 0 a a f x x. Chuyên đề bài toán liên quan đến tính giá trị của tích phân khi biết một hay nhiều tích phân với điều kiện cho trước 3 f x là hàm số liên tục, tuần hoàn với chu kì T thì d a T a f x x 0 d T f x x 2 2 d T T f x x a R. B. BÀI TẬP

Xem trước nội dung

A. KIẾN THỨC CƠ BẢN

1. Định nghĩa Cho f là hàm số liên tục trên đoạn [ ; ]. a b Giả sử F là một nguyên hàm của f trên [ ; ]. a b Hiệu số ( ) ( ) F b F a  được gọi là tích phân từ a đến b (hay tích phân xác định trên đoạn [ ; ] a b của hàm số

( ), f x kí hiệu là ( )d .

b

a

f x x 

Ta dùng kí hiệu ( ) ( ) ( ) b a F x F b F a   để chỉ hiệu số ( ) ( ) F b F a  .

Vậy ( )d ( ) ( ) ( )

b b a a

f x x F x F b F a     .

Nhận xét: Tích phân của hàm số f từ a đến b có thể kí hiệu bởi ( )d

b

a

f x x  hay ( )d .

b

a

f t t  Tích phân đó

chỉ phụ thuộc vào f và các cận a, b mà không phụ thuộc vào cách ghi biến số.

Ý nghĩa hình học của tích phân: Nếu hàm số f liên tục và không âm trên đoạn [ ; ] a b thì tích phân

( )d

b

a

f x x  là diện tích S của hình thang cong giới hạn bởi đồ thị hàm số ( ) y f x  , trục Ox và hai đường

thẳng , . x a x b   Vậy ( )d .

b

a S f x x 

2. Tính chất của tích phân

1. ( )d 0

a

a f x x  

2. ( )d ( )d

b a

a b f x x f x x   

3. ( )d ( )d ( )d

b c c

a b a f x x f x x f x x      ( a b c   )

4. . ( )d . ( )d ( )

b b

a a k f x x k f x x k     

5. [ ( ) ( )]d ( )d ( )d

b b b

a a a f x g x x f x x g x x       .

 Lưu ý:

1)  f x là hàm số chẵn và liên tục trên đoạn   ;a a  , 0 a  thì

0 ( )d 2 ( )d

a a

a

f x x f x x

   

2)  f x là hàm số lẻ và liên tục trên đoạn   ;a a  , 0 a  thì ( )d 0

a

a f x x

 

CHUYÊN ĐỀ

BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN TÍNH GIÁ TRỊ CỦA TÍCH PHÂN KHI

BIẾT MỘT HAY NHIỀU TÍCH PHÂN

VỚI ĐIỀU KIỆN CHO TRƯỚC

3)  f x là hàm số liên tục, tuần hoàn với chu kì T thì

( )d

a T

a

f x x

  0

( )d

T

f x x 

2

2

( )d ,

T

T

f x x a R

   

B. BÀI TẬP

Câu 1. Cho hàm số  f x có đạo hàm liên tục trên 0; 2

      

thỏa mãn  0 0 f 

và  

2 2 2

0 0 d sin d 4 f x x xf x x

 

          . Tính tích phân 

2

0

d f x x

  .

Lời giải Bằng công thức tích phân từng phần ta có

  

2 2 2 0 0 0 sin d cos cos d xf x x xf x xf x x

            . Suy ra 

2

0 cos d 4 x f x x

    .

Hơn nữa ta tính được

2 2 2 2

0 0 0

1 cos 2 2 sin 2 cos d d 2 4 4 x x x x x x

  

              .

Do đó

  

2 2 2 2 2 2 2

0 0 0 0 d 2. cos d cos d 0 cos d 0 f x x xf x x x x f x x x

   

                     .

Suy ra  cos   f x x , do đó  sin   f x x C . Vì  0 0 f  nên 0  C .

Ta được 

2 2

0 0 d sin d 1 f x x x x

 

    .

Câu 2. Cho hàm số  f x có đạo hàm liên tục trên   0;1 thỏa mãn,  1 0 f  ,

   

1 1 2 2

0 0

1 d 1 d 4

x e f x x x e f x x            . Tính tích phân 

1

0

d f x x  .

Lời giải Bằng công thức tích phân từng phần ta có

    

1 1

0 0 1 d d x x x e f x x f x xe        

1 1

0 0 d x x xe f x xe f x x     1

0 d x xe f x x   .

Suy ra 

2 1

0

1 d 4

x e xe f x x     .

Hơn nữa ta tính được  

1 1 2 2 2

0 0 d d x x xe x x e x   

2 1 4 e   .

Do đó    

1 1 1 2 2

0 0 0 d 2 d d 0 x x f x x xe f x x xe x            



1 2

0

d 0 x f x xe x          . Suy ra    x f x xe , do đó   1    x f x x e C .

Trên đây là phần đầu tài liệu — bấm Đọc sách để xem đầy đủ.