Bài 2: Tích phân

Tích phân này không thể tính được.

Câu a: Tích phân không thể tính được

Câu b:

Đặt \(\sqrt{x}=t\). Khi đó:

\(\int ^{\pi ^2}_{0}x\sin \sqrt{x}dx=\int ^{\pi}_{0}t^2\sin td(t^2)\) \(=2\int ^{\pi}_{0}t^3\sin tdt\)

Tính \(\int t^3\sin tdt\) bằng nguyên hàm từng phần:

\(\Rightarrow \int t^3\sin tdt=\int t^3d(-\cos t)=-t^3\cos t+\int \cos t d(t^3)\)

\(=-t^3\cos t+3\int t^2\cos tdt\)

\(=-t^3\cos t+3\int t^2d(\sin t)=-t^3\cos t+3(t^2\sin t-\int \sin td(t^2))\)

\(=-t^3\cos t+3(t^2\sin t-2\int t\sin tdt)\)

\(=-t^3\cos t+3(t^2\sin t-2\int td(-cos t))\)

\(=-t^3\cos t+3[t^2\sin t-2(-t\cos t+\int \cos tdt)]\)

\(=-t^3\cos t+3t^2\sin t+6t\cos t-6\sin t+c\)

\(\Rightarrow 2\int ^{\pi}_{0}t^3\sin tdt=2(-t^3\cos t+3t^2\sin t+6t\cos t-6\sin t+c)\left|\begin{matrix} \pi\\ 0\end{matrix}\right.\)

\(=2\pi ^3-12\pi \)

Lời giải:
Đặt \(2x+1=t\Rightarrow x=\frac{t-1}{2}\)

Khi đó:

\(\int ^{\frac{1}{9}}_{0}\frac{x}{\sin ^2(2x+1)}dx=\frac{1}{2}\int ^{\frac{11}{9}}_{0}\frac{t-1}{\sin ^2t}d(\frac{t-1}{2})=\frac{1}{4}\int ^{\frac{11}{9}}_{1}\frac{t-1}{\sin ^2t}dt\)

Xét \(\int \frac{t-1}{\sin ^2t}dt=\int \frac{t}{\sin ^2t}dt-\int \frac{dt}{\sin ^2t}=\int td(-\cot t)-(-\cot t)+c\)

\(=(-t\cot t+\int \cot tdt)+\cot t+c\)

\(=-t\cot t+\int \frac{\cos t}{\sin t}dt+\cot t+c\)

\(=-t\cot t+\int \frac{d(\sin t)}{\sin t}+\cot t+c\)

\(=-t\cot t+\ln |\sin t|+\cot t+c\)

\(\Rightarrow \frac{1}{4}\int ^{\frac{11}{9}}_{1}\frac{t-1}{\sin ^2t}dt=\frac{1}{4}(-t\cot t+\ln |\sin t|+\cot t+c)\left|\begin{matrix} \frac{11}{9}\\ 1\end{matrix}\right.\)

\(\approx 0,007\)