Giải bài tập toán 12 sách giáo khoa trang 112
Bài 2: Tích phân. Giải bài 1, 2, 3 trang 112, 113 SGK Giải tích 12. Tính các tích phân sau; Sử dụng phương pháp biến đổi số, tính tích phân: Bài 1 trang 112 – SGK Giải tích 12: Tính các tích phân sau: a)\(\int_{\frac{-1}{2}}{\frac{1}{2}}\sqrt[3]{ (1-x){2}}dx\) b) \(\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}sin(\frac{\pi}{4}-x)dx\) c)\(\int_{\frac{1}{2}}{2}\frac{1}{x(x+1)}dx\) d) \(\int_{0}{2}x(x+1)^{2}dx\) e)\(\int_{\frac{1}{2}}{2}\frac{1-3x}{(x+1){2}}dx\) g) \(\int_{\frac{-\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}}sin3xcos5xdx\)
\= \(-\frac{3}{5}\left [ \frac{1}{2\sqrt[3]{4}}-\frac{3\sqrt[3]{9}}{2\sqrt[3]{4}} \right ]=\frac{3}{10\sqrt[3]{4}}(3\sqrt[3]{9}-1)\)
\= \(cos(\frac{\pi}{4}-\frac{\pi}{2})-cos\frac{\pi}{4}=0\) c)\(\int_{\frac{1}{2}}{2}\frac{1}{x(x+1)}dx\)=\(\int_{\frac{1}{2}}{2}(\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1})dx =ln\left | \frac{x}{x+1} \right ||_{\frac{1}{2}}^{2}=ln2\) d)\(\int_{0}{2}x(x+1){2}dx\)= \(\int_{0}{2}(x{3}+2x^{2}+x)dx=(\frac{x^{4}}{4}+\frac{2}{3}x^{3}+\frac{x^{2}}{2})|_{0}^{2}\) \= \(\frac{16}{4}+\frac{16}{3}+2= 11\tfrac{1}{3}\) e)\(\int_{\frac{1}{2}}{2}\frac{1-3x}{(x+1){2}}dx\)= \(\int_{\frac{1}{2}}{2}\frac{-3(x+1)+4}{(x+1){2}}dx=\int_{\frac{1}{2}}{2}\left [ \frac{-3}{x+1}+\frac{4}{(x+1){2}} \right ]dx\) \= \(\left ( -3.ln\left | x+1 \right |-\frac{4}{x+1} \right )|_{\frac{1}{2}}^{2}= \frac{4}{3}-3ln2\) g)Ta có \(f(x) = sin3xcos5x\) là hàm số lẻ. Vì \(f(-x) = sin(-3x)cos(-5x)\) \(= -sin3xcos5x = -f(x)\) nên: \(\int_{\frac{-\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}}sin3xcos5x =0\) Advertisements (Quảng cáo) Chú ý: Có thể tính trực tiếp bằng cách đặt \(x= -t\) hoặc biến đổi thành tổng. Bài 2: Tính các tích phân sau:
\(\int_0^2 {\left| {1 – x} \right|} dx = \int_0^1 {\left| {1 – x} \right|} dx + \int_1^2 {\left| {1 – x} \right|} dx\) \(= – \int_0^1 {(1 – x)} d(1 – x) + \int_1^2 {(x – 1)} d(x – 1)\) \( = – {{{{(1 – x)}^2}} \over 2}|_0^1 + {{{{(x – 1)}^2}} \over 2}|_1^2 = {1 \over 2} + {1 \over 2} = 1\)
\( = {1 \over 2}\int_0^{{\pi \over 2}} {(1 – cos2x)} dx\) \( = {1 \over 2}\left( {x – {1 \over 2}sin2x} \right)|_0^{{\pi \over 2}} = {\pi \over 4}\)
\( = ({e^{x + 1}} – {e^{ – x}})|_0^{ln2} = e + {1 \over 2}\)
Do đó : \(\eqalign{ & \int_0^\pi s in2xco{s^2}xdx = \int_0^\pi {({1 \over 2}sin2x + {1 \over 4}sin4x)} dx \cr & = ( – {1 \over 4}cos2x – {1 \over {16}}cos4x)|_0^\pi \cr & = – {1 \over 4} – {1 \over {16}} + {1 \over 4} + {1 \over {16}} = 0 \cr} \). Bài 3: Sử dụng phương pháp biến đổi số, tính tích phân:
d)\(\int_{0}{\frac{a}{2}}\frac{1}{\sqrt{a{2}-x^{2}}}dx\) (Đặt \(x= asint\))
Khi \(x =0\) thì \(u = 1, x = 3\) thì \(u = 4\). Khi đó : \(\int_{0}{3}\frac{x{2}}{(1+x){\frac{3}{2}}}dx\) = \(\int_{1}{4}\frac{(u-1){2}}{u{\frac{3}{2}}}du =\int_{1}{4}\frac{u{2}-2u+1}{u^{\frac{3}{2}}}du\) \= \((\frac{2}{3}u^{\frac{3}{2}}-4.u^{\frac{1}{2}}-2u^{\frac{-1}{2}})|_{1}^{4}=\frac{5}{3}\)
và \(\sqrt{1-x^{2}}=\sqrt{1-sin^{2}t}= \sqrt{cos^{2}t}=\left | cost \right |= cos t.\) Khi \(x = 0\) thì \(t = 0\), khi \(x = 1\) thì \(t= \frac{\pi}{2}\) . Khi đó: \(\int_{0}{1}\sqrt{1-x{2}}dx = \int_{0}{\frac{\pi}{2}}cos{2}tdt= \frac{1}{2}\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}(1+cos2t)dt\) \(=\frac{1}{2}(t+\frac{1}{2}sin 2t)|_{0}^{\frac{\pi}{2}}=\frac{1}{2}(\frac{\pi}{2}-0)= \frac{\pi}{4}\)
Khi \(x = 0 \Rightarrow t = 1\) Khi \(x = 1 \Rightarrow t = 1 + e\) Do đó ta có: \(\int\limits_0^1 {{{{e^x}(1 + x)} \over {1 + x{e^x}}}dx = \int\limits_1^{1 + e} {{{dt} \over t} = {\rm{[}}\ln |t|{\rm{]}}} } \left| {_1^{1 + e} = \ln (1 + e)} \right.\).
Đổi cận: \(\eqalign{ & x = 0 \Rightarrow t = 0 \cr & x = {a \over 2} \Rightarrow t = {\pi \over 6} \cr} \) Do đó ta có: \(\int\limits_0^{{a \over 2}} {{1 \over {\sqrt {{a^2} – {x^2}} }}dx = \int\limits_0^{{\pi \over 6}} {{{a\cos tdt} \over {\sqrt {{a^2} – {a^2}{{\sin }2}t} }} = \int\limits_0{{\pi \over 6}} {dt = t\left| {_0^{{\pi \over 6}} = {\pi \over 6}} \right.} } } \). |