Video hướng dẫn giải - bài 5 trang 127 sgk giải tích 12

\[\begin{array}{l} \Rightarrow {I_1} = \left. {\left[ {x.\dfrac{{{e^{3x}}}}{3}} \right]} \right|_0^2 - \int\limits_0^2 {\dfrac{{{e^{3x}}}}{3}dx} \\ = \dfrac{{2{e^6}}}{3} - \left. {\dfrac{1}{3}.\dfrac{{{e^{3x}}}}{3}} \right|_0^2\\ = \dfrac{{2{e^6}}}{3} - \dfrac{1}{9}\left[ {{e^6} - 1} \right]\\ = \dfrac{5}{9}{e^6} + \dfrac{1}{9}\\ \Rightarrow I = \dfrac{{4{e^6}}}{3} - \dfrac{2}{3}{I_1}\\ = \dfrac{{4{e^6}}}{3} - \dfrac{2}{3}\left[ {\dfrac{5}{9}{e^6} + \dfrac{1}{9}} \right]\\ = \dfrac{{26}}{{27}}{e^6} - \dfrac{2}{{27}}\end{array}\]

Video hướng dẫn giải

Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn
  • LG a
  • LG b
  • LG c
  • LG d

Tính:

LG a

a] \[\displaystyle\int_0^3 {{x \over {\sqrt {1 + x} }}} dx\]

Phương pháp giải:

+] Sử dụng phương pháp đổi biến và các công thức tính tích phân cơ bản để tính tích phân.

+] Chú ý: Khi đổi biến cần đổi cận.

Lời giải chi tiết:

Đặt \[t = \sqrt {1 + x} \], ta được: \[x = t^2-1, dx = 2t dt\]

Khi \[x = 0\] thì \[t = 1\], khi \[x = 3\] thì \[t = 2.\]

Do đó:

\[\displaystyle \int_0^3 {{x \over {\sqrt {1 + x} }}} dx = \int_1^2 {{{{t^2} - 1} \over t}} .2tdt = 2\int_1^2 {[{t^2} - 1]dt}\]

\[\displaystyle= 2[{{{t^3}} \over 3} - t]\left| {_1^2} \right. = 2[{8 \over 3} - 2 - {1 \over 3} + 1] = {8 \over 3} \]

LG b

b] \[\displaystyle\int_1^{64} {{{1 + \sqrt x } \over {\root 3 \of x }}} dx\]

Lời giải chi tiết:

Ta có:

\[\displaystyle\int_1^{64} {{{1 + \sqrt x } \over {\root 3 \of x }}} dx = \int_1^{64} {{{1 + {x^{{1 \over 2}}}} \over {{x^{{1 \over 3}}}}}} dx = \int_1^{64} {[{x^{{-1 \over 3}}} + {x^{{1 \over 6}}}]dx}\]
\[\displaystyle=[{3 \over 2}{x^{{2 \over 3}}} + {6 \over 7}{x^{{7 \over 6}}}]\left| {_1^{64}} \right.= \frac{{1872}}{{14}} - \frac{{33}}{{14}}= {{1839} \over {14}}. \]

LG c

c] \[\int_0^2 {{x^2}} {e^{3x}}dx\]

Phương pháp giải:

Sử dụng phương pháp từng phần tính tích phân.

Lời giải chi tiết:

Đặt \[\left\{ \begin{array}{l}u = {x^2}\\dv = {e^{3x}}dx\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}du = 2xdx\\v = \dfrac{{{e^{3x}}}}{3}\end{array} \right.\]

\[\begin{array}{l} \Rightarrow I = \int\limits_0^2 {{x^2}{e^{3x}}dx} \\ = \left. {\left[ {{x^2}.\dfrac{{{e^{3x}}}}{3}} \right]} \right|_0^2 - \int\limits_0^2 {\dfrac{{2x{e^{3x}}}}{3}dx} \\ = \dfrac{{4{e^6}}}{3} - \dfrac{2}{3}\int\limits_0^2 {x{e^{3x}}dx} \end{array}\]

Xét \[{I_1} = \int\limits_0^2 {x{e^{3x}}dx} \]

Đặt \[\left\{ \begin{array}{l}u = x\\dv = {e^{3x}}dx\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}du = dx\\v = \dfrac{{{e^{3x}}}}{3}\end{array} \right.\]

\[\begin{array}{l} \Rightarrow {I_1} = \left. {\left[ {x.\dfrac{{{e^{3x}}}}{3}} \right]} \right|_0^2 - \int\limits_0^2 {\dfrac{{{e^{3x}}}}{3}dx} \\ = \dfrac{{2{e^6}}}{3} - \left. {\dfrac{1}{3}.\dfrac{{{e^{3x}}}}{3}} \right|_0^2\\ = \dfrac{{2{e^6}}}{3} - \dfrac{1}{9}\left[ {{e^6} - 1} \right]\\ = \dfrac{5}{9}{e^6} + \dfrac{1}{9}\\ \Rightarrow I = \dfrac{{4{e^6}}}{3} - \dfrac{2}{3}{I_1}\\ = \dfrac{{4{e^6}}}{3} - \dfrac{2}{3}\left[ {\dfrac{5}{9}{e^6} + \dfrac{1}{9}} \right]\\ = \dfrac{{26}}{{27}}{e^6} - \dfrac{2}{{27}}\end{array}\]

Cách trình bày khác:

Ta có:

\[\displaystyle \int_0^2 {{x^2}} {e^{3x}}dx = {1 \over 3}\int_0^2 {{x^2}} d{e^{3x}} \] \[\displaystyle = {1 \over 3}{x^2}{e^{3x}}\left| {_0^2} \right. - {2 \over 3}\int_0^2 {x{e^{3x}}} dx \] \[=\dfrac{1}{3}\left. {{x^2}{e^{3x}}} \right|_0^2 - \dfrac{2}{9}\int\limits_0^2 {xd\left[ {{e^{3x}}} \right]} \] \[\displaystyle = {4 \over 3}{e^6} - {2 \over 9}[x{e^{3x}}]\left| {_0^2} \right. + {2 \over {27}}\int_0^2 {{e^{3x}}} d[3x] \]

\[\displaystyle = {4 \over 3}{e^6} - {4 \over 9}{e^6} + {2 \over {27}}{e^{3x}}\left| {_0^2} \right. = {2 \over {27}}[13{e^6} - 1] \]

LG d

d] \[\int_0^\pi {\sqrt {1 + \sin 2x} } dx\]

Phương pháp giải:

Biến đổi thu gọn hàm số dưới dấu tích phân và tính tích phân thu được.

Lời giải chi tiết:

Ta có:

\[ \sqrt {1 + \sin 2x} \] \[= \sqrt {{{\sin }^2}x + {{\cos }^2}x + 2\sin x{\mathop{\rm cosx}\nolimits} }\]

\[ = \sqrt {{{\left[ {\sin x + \cos x} \right]}^2}} \]

\[= |{\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{inx}} + {\mathop{\rm cosx}\nolimits} | \]

\[\displaystyle = \sqrt 2 |\sin [x + {\pi \over 4}]| \]

\[=\left\{ \matrix{
\sqrt 2 \sin [x + {\pi \over 4}],x \in \left[ {0,{{3\pi } \over 4}} \right] \hfill \cr
- \sqrt 2 \sin [x + {\pi \over 4}],x \in \left[ {{{3\pi } \over 4},\pi } \right] \hfill \cr} \right.\]

Do đó:

\[ \displaystyle \int_0^\pi {\sqrt {1 + \sin 2x} } dx \]

\[ = \int\limits_0^\pi {\sqrt 2 \left| {\sin \left[ {x + \dfrac{\pi }{4}} \right]} \right|dx} \]

\[= \int\limits_0^{\frac{{3\pi }}{4}} {\sqrt 2 \left| {\sin \left[ {x + \dfrac{\pi }{4}} \right]} \right|dx}\] \[ + \int\limits_{\frac{{3\pi }}{4}}^\pi {\sqrt 2 \left| {\sin \left[ {x + \dfrac{\pi }{4}} \right]} \right|dx} \]

\[= \int\limits_0^{\frac{{3\pi }}{4}} {\sqrt 2 \sin \left[ {x + \dfrac{\pi }{4}} \right]dx} \] \[- \int\limits_{\frac{{3\pi }}{4}}^\pi {\sqrt 2 \sin \left[ {x + \dfrac{\pi }{4}} \right]dx} \]

\[\displaystyle= \sqrt 2 \int_0^{{{3\pi } \over 4}} {\sin [x + {\pi \over 4}} ]d[x + {\pi \over 4}]\] \[\displaystyle - \sqrt 2 \int_{{{3\pi } \over 4}}^\pi {\sin [x + {\pi \over 4}} ]d[x + {\pi \over 4}] \] \[\displaystyle = - \sqrt 2 \cos [x + {\pi \over 4}]\left| {_0^{{{3\pi } \over 4}}} \right. + \sqrt 2 \cos [x + {\pi \over 4}]\left| {_{{{3\pi } \over 4}}^\pi } \right.\] \[= \left[ {\sqrt 2 + 1} \right] - \left[ {1 - \sqrt 2 } \right]\] \[ = 2\sqrt 2 \]

Video liên quan

Chủ Đề