Bài 1: Nguyên hàm

Phan thu trang

\(\int\frac{1}{x^4+1}dx\)

\(\int\frac{x^4+1}{x^6+1}dx\)

\(\int\frac{x^3-x^2-4x-1}{x^4+x^3}dx\)

Akai Haruma
1 tháng 1 2017 lúc 1:06

Câu 1:

Ta có \(\int \frac{dx}{x^4+1}=\frac{1}{2}\int \left ( \frac{x^2+1}{x^4+1}-\frac{x^2-1}{x^4+1} \right )dx=\frac{1}{2}\int \frac{1+\frac{1}{x^2}}{x^2+\frac{1}{x^2}}dx+\frac{1}{2}\int \frac{1-\frac{1}{x^2}}{x^2+\frac{1}{x^2}}dx\)

\(\frac{1}{2}\int \frac{d\left ( x-\frac{1}{x} \right )}{x^2+\frac{1}{x^2}}+\frac{1}{2}\int \frac{d\left ( x+\frac{1}{x} \right )}{x^2+\frac{1}{x^2}}=\frac{1}{2}\int \frac{d(x-\frac{1}{x})}{(x-\frac{1}{x})^2+2}+\frac{1}{2}\int \frac{d(x+\frac{1}{2})}{(x+\frac{1}{x})^2-2}\)

Đặt \(x-\frac{1}{x}=a,x+\frac{1}{x}=b\Rightarrow A=\frac{1}{2}\int \frac{da}{a^2+2}+\frac{1}{2}\int \frac{db}{b^2-2}\)

Bằng cách đặt \(a=\sqrt{2}\tan u (-\frac{\pi}{2}< u<\frac{\pi}{2})\)

\(\Rightarrow \frac{1}{2}\int \frac{da}{a^2+2}=\frac{\sqrt{2}}{4}\tan^{-1}\left (\frac{a}{\sqrt{2}} \right)+c\)

\(\frac{1}{2}\int \frac{db}{b^2-2}=\frac{1}{4\sqrt{2}}\int \left (\frac{1}{b-\sqrt{2}}-\frac{1}{b+\sqrt{2}} \right)db\)\(=\frac{1}{4\sqrt{2}}\ln|\frac{b-\sqrt{2}}{b+\sqrt{2}}|+c\)

\(\Rightarrow A=\frac{1}{2\sqrt{2}}\tan^{-1} \left (\frac{x^2-1}{\sqrt{2}x} \right)-\frac{1}{4\sqrt{2}}\ln|\frac{x^2-\sqrt{2}x+1}{x^2+\sqrt{2}x+1}|+c\)

Awn, chúc mừng năm mới!

Bình luận (0)
Akai Haruma
1 tháng 1 2017 lúc 14:56

Câu 2:

\(B=\int \frac{x^4+1}{x^6+1}=\int\frac{(x^2+1)^2-2x^2}{(x^2+1)(x^4-x^2+1)}dx=\int\frac{x^2+1}{x^4-x^2+1}dx-2\int \frac{x^2dx}{(x^3)^2+1}\)

\(\int\frac{1+\frac{1}{x^2}}{x^2-1+\frac{1}{x^2}}dx-\frac{2}{3}\int\frac{d(x^3)}{(x^3)^2+1}=\int\frac{d\left (x-\frac{1}{x} \right)}{\left (x-\frac{1}{x}\right)^2+1}-\frac{2}{3}\int\frac{d(x^3)}{(x^3)^2+1}\)

Đặt \(x-\frac{1}{x}=a, x^3=b\). Cần tính \(B=\int\frac{da}{a^2+1}-\frac{2}{3}\int\frac{db}{b^2+1}\)

Đến đây bài toán trở về dạng quen thuộc . Đặt \(a=\tan u, b=\tan v\)

\(\Rightarrow B=\tan ^{-1}\left (x-\frac{1}{x}\right)-\frac{2}{3}\tan^{-1}(x^3)+c\)

Bình luận (0)
Akai Haruma
1 tháng 1 2017 lúc 15:41

Câu 3:

\(C=\int\frac{x^3-x^2-4x-1}{x^3(x+1)}dx=\int \frac{dx}{x+1}-\int\frac{dx}{x(x+1)}-\int\frac{4dx}{x^3}+\int\frac{3}{x^3(x+1)}\)

Tính riêng lẻ từng phần :)

\(\int\frac{dx}{x+1}=\ln|x+1|;\int\frac{dx}{x(x+1)}=\int \left(\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\right )dx=\ln |x|-\ln|x+1|\)

\(\int\frac{4dx}{x^3}=\frac{-2}{x^2}\)

\(\int\frac{3}{x^3(x+1)}=\int \frac{3}{x^2}\left ( \frac{1}{x}-\frac{1}{x+1} \right )dx=\int \frac{3dx}{x^3}-\int \frac{3dx}{x^2}+\int \frac{3dx}{x}-\int \frac{3dx}{x+1}=\frac{-3}{2x^2}+ \frac{3}{x}+3\ln|x|-3\ln|x+1|\)Suy ra \(C=2\ln|x|-\ln|x+1|+\frac{1}{2x^2}+\frac{3}{x}+c\)

Xong.

P/s: Đùa chứ bạn đào đâu ra toàn bài khoai @@

Bình luận (1)

Các câu hỏi tương tự
Phan thu trang
Xem chi tiết
Phan thu trang
Xem chi tiết
Trần Thị Hằng
Xem chi tiết
Phan thu trang
Xem chi tiết
Phan thu trang
Xem chi tiết
kiếp đỏ đen
Xem chi tiết
Nguyễn Hòa Bình
Xem chi tiết
Thái Nguyên
Xem chi tiết
Phạm Trần Phát
Xem chi tiết