Bài 2: Tích phân

Minh Lê Văn

Tìm nguyên hàm. \(I=\int \frac{\sqrt{9+3x^2}}{x^2}dx\)

Akai Haruma
12 tháng 1 2018 lúc 1:15

Lời giải:

Đặt \(x=\sqrt{3}\tan t(t\in (0; \frac{\pi}{2}))\)

\(\Rightarrow \sqrt{9+3x^2}=\sqrt{9+9\tan ^2t}=\sqrt{\frac{9}{\cos ^2t}}=\frac{3}{\cos t}\)

Khi đó \(I=\int \frac{3d(\sqrt{3}\tan t)}{3\cos t.\tan ^2t}=\int \frac{d(\sqrt{3}\tan t)}{\cos t.\tan ^2t}\)

\(=\int \frac{\sqrt{3}dt}{\cos ^3t\tan ^2t}=\sqrt{3}\int \frac{dt}{\cos ^3.\frac{\sin ^2t}{\cos ^2t}}\)

\(=\sqrt{3}\int \frac{dt}{\cos t\sin ^2t}\)

Đặt \(\left\{\begin{matrix} u=\frac{1}{\cos t}\\ dv=\frac{dt}{\sin ^2t}\end{matrix}\right.\Rightarrow \left\{\begin{matrix} du=\frac{\sin t}{\cos ^2t}dt\\ v=-\cot t\end{matrix}\right.\)

Suy ra \(I=\sqrt{3}(\frac{-\cot t}{\cos t}+\int \frac{\cot t\sin t}{\cos ^2t}dt)\)

\(=\sqrt{3}(\frac{-\cot t}{\cos t}+\int \frac{dt}{\cos t})\)

\(=\sqrt{3}(\frac{-\cot t}{\cos t}+\int \frac{d(\sin t)}{1-\sin ^2t})\)

Phân tích:

\(\int \frac{d(\sin t)}{1-\sin ^2t}=\int \frac{dk}{1-k^2}=\frac{1}{2}\int \frac{dk}{1-k}+\frac{1}{2}\int \frac{dk}{1+k}=\frac{1}{2}\ln |k+1|-\frac{1}{2}\ln |1-k|+c\)

\(=\frac{1}{2}\ln |\frac{\sin t+1}{\sin t-1}|+c\)

Vậy \(I=\sqrt{3}(\frac{\cot t}{\cos t}+\frac{1}{2}\ln |\frac{\sin t+1}{\sin t-1}|)+c\)


Các câu hỏi tương tự
Trần Thị Hằng
Xem chi tiết
Phan thu trang
Xem chi tiết
kiếp đỏ đen
Xem chi tiết
Trần Thị Bảo Ngọc
Xem chi tiết
Quyên Nguyễn
Xem chi tiết
Văn Tùng
Xem chi tiết
Hùng
Xem chi tiết
Thảob Đỗ
Xem chi tiết
Sách Giáo Khoa
Xem chi tiết