Bài 1: Nguyên hàm

Biến đổi : 

\(5\sin x=a\left(2\sin x-\cos x+1\right)+b\left(2\cos x+\sin x\right)+c\)

         = \(\left(2a+b\right)\sin x+\left(2b-a\right)\cos x+a+c\)

Đồng nhất hệ số hai tử số : 

\(\begin{cases}2a+b=5\\2b-a=0\\a+c=0\end{cases}\)

\(\Rightarrow\) \(\begin{cases}a=2\\b=1\\c=-2\end{cases}\)

Khi đó :

\(f\left(x\right)=\frac{2\left(2\sin x-\cos x+1\right)+\left(2\cos x+\sin x\right)-2}{2\sin x-\cos x+1}\)

= \(2+\frac{2\cos x+\sin x}{2\sin x-\cos x+1}-\frac{2}{2\sin x-\cos x+1}\)

Do vậy : 

\(I=2\int dx+\int\frac{\left(2\cos x+\sin x\right)dx}{2\sin x-\cos x+1}-2\int\frac{dx}{2\sin x-\cos x+1}\)

=\(2x+\ln\left|2\sin x-\cos x+1\right|-2J+C\)

Với 

\(J=\int\frac{dx}{2\sin x-\cos x+1}\)

Ta biến đổi :

\(f\left(x\right)=\frac{\sin3x\sin4x}{\tan x+\cot2x}=\frac{\sin3x\sin4x}{\frac{\sin x.\sin2x+\cos x.\cos2x}{\cos x.\sin2x}}=\frac{\sin3x\sin4x}{\frac{\cos x}{\cos x.\sin2x}}=\sin3x\sin4x\sin2x\)

\(=\frac{1}{2}\left(\cos x-\cos7x\right)\sin2x=\frac{1}{2}\left[\sin2x\cos x-\cos7x\sin2x\right]=\frac{1}{4}\left(\sin3x+\sin x-\sin9x+\sin5x\right)\)

Do đó :

\(I=\int\left(\frac{1}{4}\left(\sin3x+\sin x-\sin9x+\sin5x\right)\right)dx=-\frac{1}{2}\cos3x-\frac{1}{4}\cos x+\frac{1}{9}\cos9x-\frac{1}{5}\cos5x+C\)

D.time

\(=\left(\frac{m}{4}x^4-x^3+\frac{2}{3}\left(x-1\right)^{\frac{3}{2}}-\frac{4m}{2.x^2}-\frac{5}{2.x^2}-7mx+C\right)\)
 

Đặt 

\(u=x\)

\(dv=\dfrac{dx}{e^x}\Rightarrow v = -\dfrac{1}{e^x}\)

Suy ra: \(I=-\dfrac{x}{e^x}+\int\dfrac{dx}{e^x}=-\dfrac{x}{e^x}-\dfrac{1}{e^x}\)

Bạn thay cận vào rồi tính tiếp nhé.

Ta biến đổi :

\(f\left(x\right)=\cos3x\cos5x=\frac{\cos8x+\cos2x}{2}=\frac{1}{2}\cos8x+\frac{1}{2}\cos2x\)

Khi đó :

\(I=\int f\left(x\right)dx=\frac{1}{2}\int\cos8dx+\frac{1}{2}\int\cos2xdx=\frac{1}{16}\sin8x+\frac{1}{4}\sin2x+C\)

$I=\int \sqrt{1-(1-x)^2}$

Đặt $x-1=\sin t$ thì $dx=\cos tdt$. Suy ra

$$I=\int \sqrt{1-\sin^2 t}\cos tdt=\int \cos^2tdt=\int \frac{1+\cos(2t)}{2}dt$$

$$I=\frac{t}{2}+\frac{\sin(2t)}{4}+C$$

Thay $t=\arcsin(x-1)$ ta có nguyên hàm I.

tach thanh; \(\frac{1}{x^3\left(1-x^2\right)}\)=\(\frac{1}{1-x^2}\)+\(\frac{1}{x^2}\)+\(\frac{1}{x^3\left(x+1\right)}\) roi lam tiep nhe

a)

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

b) \(\frac{1}{9x^2-12x+4}dx=\frac{1}{9\left(x-\frac{2}{3}\right)^2}dx=\frac{1}{9}.\frac{1}{\left(x-\frac{2}{3}\right)^2}dx=\frac{1}{9}.\frac{1}{x-\frac{2}{3}}=\frac{1}{9x-6}+C\)

a) Mẫu số chứa các biểu thức có nghiệm  thực và không có nghiệm thực.

\(f\left(x\right)=\frac{x^2+2x-1}{\left(x-1\right)\left(x^2+1\right)}=\frac{A}{x-1}+\frac{Bx+C}{x^2+1}=\frac{A\left(x^2+1\right)+\left(x-1\right)\left(Bx+C\right)}{\left(x-1\right)\left(x^2+1\right)}\left(1\right)\)

Tay x=1 vào 2 tử, ta có : 2=2A, vậy A=1

Do đó (1) trở thành : 

\(\frac{1\left(x^2+1\right)+\left(x-1\right)\left(Bx+C\right)}{\left(x-1\right)\left(x^2+1\right)}=\frac{\left(B+1\right)x^2+\left(C-B\right)x+1-C}{\left(x-1\right)\left(x^2+1\right)}\)

Đồng nhất hệ số hai tử số, ta có hệ :

\(\begin{cases}B+1=1\\C-B=2\\1-C=-1\end{cases}\)\(\Leftrightarrow\)\(\begin{cases}B=0\\C=2\\A=1\end{cases}\)\(\Rightarrow\)

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

Vậy :

\(f\left(x\right)=\frac{x^2+2x-1}{\left(x-1\right)\left(x^2+1\right)}dx=\int\frac{1}{x-1}dx+2\int\frac{1}{x^2+1}=\ln\left|x+1\right|+2J+C\left(2\right)\)

* Tính \(J=\int\frac{1}{x^2+1}dx.\)

Đặt \(\begin{cases}x=\tan t\rightarrow dx=\left(1+\tan^2t\right)dt\\1+x^2=1+\tan^2t\end{cases}\)

Cho nên :

\(\int\frac{1}{x^2+1}dx=\int\frac{1}{1+\tan^2t}\left(1+\tan^2t\right)dt=\int dt=t;do:x=\tan t\Rightarrow t=arc\tan x\)

Do đó, thay tích phân J vào (2), ta có : 

\(\int\frac{x^2+2x-1}{\left(x-1\right)\left(x^2+1\right)}dx=\ln\left|x-1\right|+arc\tan x+C\)

b) Ta phân tích 

\(f\left(x\right)=\frac{x^2+1}{\left(x-1\right)^3\left(x+3\right)}=\frac{A}{\left(x-1\right)^3}+\frac{B}{\left(x-1\right)^2}+\frac{C}{x-1}+\frac{D}{x+3}\)\(=\frac{A\left(x+3\right)+B\left(x-1\right)\left(x+3\right)+C\left(x-1\right)^2\left(x+3\right)+D\left(x-1\right)^3}{\left(x-1\right)^3\left(x+3\right)}\)

Thay x=1 và x=-3 vào hai tử số, ta được :

\(\begin{cases}x=1\rightarrow2=4A\rightarrow A=\frac{1}{2}\\x=-3\rightarrow10=-64D\rightarrow D=-\frac{5}{32}\end{cases}\)

Thay hai giá trị của A và D vào (*) và đồng nhất hệ số hai tử số, ta cso hệ hai phương trình :

\(\begin{cases}0=C+D\Rightarrow C=-D=\frac{5}{32}\\1=3A-3B+3C-D\Rightarrow B=\frac{3}{8}\end{cases}\)

\(\Rightarrow f\left(x\right)=\frac{1}{2\left(x-1\right)^3}+\frac{3}{8\left(x-1\right)^2}+\frac{5}{32\left(x-1\right)}-+\frac{5}{32\left(x+3\right)}\)

Vậy : 

\(\int\frac{x^2+1}{\left(x-1\right)^3\left(x+3\right)}dx=\)\(\left(\frac{1}{2\left(x-1\right)^3}+\frac{3}{8\left(x-1\right)^2}+\frac{5}{32\left(x-1\right)}-+\frac{5}{32\left(x+3\right)}\right)dx\)

\(=-\frac{1}{a\left(x-1\right)^2}-\frac{3}{8\left(x-1\right)}+\frac{5}{32}\ln\left|x-1\right|-\frac{5}{32}\ln\left|x+3\right|+C\)

\(=-\frac{1}{a\left(x-1\right)^2}-\frac{3}{8\left(x-1\right)}+\frac{5}{32}\ln\left|\frac{x-1}{x+3}\right|+C\)

cac cau nghi gi ve cau hoi nay

Giả sử \(F\left(x\right)\) là một nguyên hàm của hàm số đã cho. Khi đó \(F'\left(x\right)=x\) đối với \(x>0\) và \(F'\left(x\right)=-x\) đối với \(x<0\). Do đó \(F\left(x\right)=\frac{1}{2}x^2+C_1\) đối với \(x>0\) và  \(F\left(x\right)=-\frac{1}{2}x^2+C_2\) đối với \(x<0\) trong đó \(C_1\) và \(C_2\) là những hằng số tùy ý. 

Theo điều kiện, hàm số \(F\left(x\right)\) có đạo hàm tại mọi điểm nên nó liên tục trên toàn trục số. Tính liên tục tại điểm \(x=0\) suy ra \(C_1=C_2\). Như vậy từ giả thiết hàm số \(f\left(x\right)=\left|x\right|\) có nguyên hàm \(F\left(x\right)\) suy ra nguyên hàm đó có dạng :

\(F\left(x\right)=\frac{x^2}{2}+C,x\ge0 \) và \(F\left(x\right)=-\frac{x^2}{2}+C,x<0\) trong đó C là hằng số tùy ý.

Dễ dàng chứng minh rằng mỗi hàm số thu được đều là nguyên hàm của hàm số đã cho \(\left|x\right|\), ở đây đạo hàm tại điểm \(x_0=0\) cần được tính theo định nghĩa