Bài 2: Tích phân

đặt t = lnx

tôi ko biết \(\varepsilon\) trong bài là gì, tuy nhiên nếu nó là số bất kì thì xét 2 TH sau để biết đk t

TH1: \(\varepsilon\in\left(0;1\right)\)

TH2: \(\varepsilon>1\)

Ông bố của năm đây rồi :) Tết nhất ntn mà bác vẫn có tâm lên đây nghiên cứu tích phân cho con

Câu trả lời là suy đoán của bác đúng rồi đấy ạ. Hàm số không liên tục trong đoạn $[0,2]$ nên không tồn tại tích phân ạ.

1)

\(I=\int\left(cos^2x-cos^2x\cdot sin^3x\right)dx\\ =\int cos^2x\cdot dx-\int cos^2x\cdot sin^3x\cdot dx\\ =\frac{1}{2}\int\left(cos2x+1\right)dx+\int cos^2x\left(1-cos^2x\right)d\left(cosx\right)\\ =\frac{1}{4}sin2x+\frac{1}{2}+\frac{cos^3x}{3}-\frac{cos^5x}{5}+C\)

....

2) Xét riêng mẫu số:

\(sin2x+2\left(1+sinx+cosx\right)\\ =\left(sin2x+1\right)+2\left(sinx+cosx\right)+1\\ =\left(sinx+cosx\right)^2+2\left(sinx+cosx\right)+1\\ =\left(sinx+cosx+1\right)^2\\ =\left[\sqrt{2}cos\left(x-\frac{\pi}{4}\right)+1\right]^2\)

Khi đó:

\(I_2=\int\frac{sin\left(x-\frac{\pi}{4}\right)}{\left[\sqrt{2}cos\left(x-\frac{\pi}{4}\right)+1\right]^2}dx\\ =-\frac{1}{\sqrt{2}}\int\frac{d\left[\sqrt{2}cos\left(x-\frac{\pi}{4}\right)+1\right]}{\left[\sqrt{2}cos\left(x-\frac{\pi}{4}\right)+1\right]^2}\\ =\frac{1}{\sqrt{2}}\cdot\frac{1}{\sqrt{2}cos\left(x-\frac{\pi}{4}\right)+1}+C=\frac{1}{2cos\left(x-\frac{\pi}{4}\right)+1}\)

...

Câu 1)

\(I=\int \ln ^3 xdx\). Đặt \(\left\{\begin{matrix} u=\ln ^3x\\ dv=dx\end{matrix}\right.\Rightarrow \left\{\begin{matrix} du=\frac{3\ln ^2x}{x}dx\\ v=x\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow I=x\ln ^3x-3\int \ln^2xdx\)

Tiếp tục nguyên hàm từng phần cho \(\int \ln ^2xdx\) như trên, ta suy ra:

\(\int\ln ^2xdx=x\ln^2x-2\int \ln x dx\).

Tiếp tục nguyên hàm từng phần cho \(\int \ln xdx\Rightarrow \int \ln xdx=x\ln x-x+c\)

Do đó mà \(I=x\ln ^3x-3(x\ln^2x-2x\ln x+2x)+c\)

\(\Leftrightarrow I=x\ln^3x-3x\ln^2x+6x\ln x-6x+c\)

Câu 2)

\(I=\int ^{1}_{0}(x+\sin ^2x)\cos x dx=\int ^{1}_{0}x\cos xdx+\int ^{1}_{0}\sin^2x\cos xdx\)

Đặt \(\left\{\begin{matrix} u=x\\ dv=\cos xdx\end{matrix}\right.\Rightarrow \left\{\begin{matrix} du=dx\\ v=\sin x\end{matrix}\right.\Rightarrow \int x\cos xdx=x\sin x-\int \sin xdx=x\sin x+\cos x+c\)

\(\Rightarrow \int ^{1}_{0} x\cos xdx=\sin 1+\cos 1-1\)

Còn \(\int ^{1}_{0}\sin^2x\cos xdx=\int ^{1}_{0}\sin ^2xd(\sin x)=\left.\begin{matrix} 1\\ 0\end{matrix}\right|\frac{\sin ^3x}{3}=\frac{\sin^31}{3}\)

\(\Rightarrow I=-1+\sin 1+\cos 1+\frac{\sin ^3 1}{3}\approx 0,0173\)

Câu 3:

Đối với \(\int xe^{2x}dx\)

\(\left\{\begin{matrix} u=x\\ dv=e^{2x}dx\end{matrix}\right.\Rightarrow \left\{\begin{matrix} du=dx\\ v=\int e^{2x}dx=\frac{e^{2x}}{2}\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow \int xe^{2x}=\frac{1}{2}xe^{2x}-\frac{1}{2}\int e^{2x}dx=\frac{1}{2}xe^{2x}-\frac{1}{4}e^{2x}+c\)

Đối với \(\int x\sqrt[3]{x+1}dx=\int \sqrt[3]{(x+1)^4}dx-\int \sqrt{x+1}dx=\frac{3(x+1)^\frac{7}{3}}{7}-\frac{3}{4}(x+1)^{\frac{4}{3}}+c\)

\(\Rightarrow \int x\sqrt[3]{x+1}dx=\frac{3(x+1)^{\frac{4}{3}}(4x-3)}{28}\)

Do đó mà \(\int x(e^{2x}-\sqrt[3]{x+1})dx=\frac{1}{2}xe^{2x}-\frac{1}{4}e^{2x}+\frac{3(x+1)^{\frac{4}{3}}(4x-3)}{28}+c\)

Đặt \(A=1\cdot2+2\cdot3+...+277\cdot278\)

\(3A=1\cdot2\cdot3+2\cdot3\cdot\left(4-1\right)+...+277\cdot278\cdot\left(279-276\right)\)

\(3A=1\cdot2\cdot3+2\cdot3\cdot4-1\cdot2\cdot3+...+277\cdot278\cdot279-276\cdot277\cdot278\)

\(3A=277\cdot278\cdot279\Rightarrow A=\frac{277\cdot278\cdot279}{3}=7161558\)

Câu 2)

Đặt \(\left\{\begin{matrix} u=\ln ^2x\\ dv=x^2dx\end{matrix}\right.\Rightarrow \left\{\begin{matrix} du=2\frac{\ln x}{x}dx\\ v=\frac{x^3}{3}\end{matrix}\right.\Rightarrow I=\frac{x^3}{3}\ln ^2x-\frac{2}{3}\int x^2\ln xdx\)

Đặt \(\left\{\begin{matrix} k=\ln x\\ dt=x^2dx\end{matrix}\right.\Rightarrow \left\{\begin{matrix} dk=\frac{dx}{x}\\ t=\frac{x^3}{3}\end{matrix}\right.\Rightarrow \int x^2\ln xdx=\frac{x^3\ln x}{3}-\int \frac{x^2}{3}dx=\frac{x^3\ln x}{3}-\frac{x^3}{9}+c\)

Do đó \(I=\frac{x^3\ln^2x}{3}-\frac{2}{9}x^3\ln x+\frac{2}{27}x^3+c\)

Câu 3:

\(I=\int\frac{2}{\cos 2x-7}dx=-\int\frac{2}{2\sin^2x+6}dx=-\int\frac{dx}{\sin^2x+3}\)

Đặt \(t=\tan\frac{x}{2}\Rightarrow \left\{\begin{matrix} \sin x=\frac{2t}{t^2+1}\\ dx=\frac{2dt}{t^2+1}\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow I=-\int \frac{2dt}{(t^2+1)\left ( \frac{4t^2}{(t^2+1)^2}+3 \right )}=-\int\frac{2(t^2+1)dt}{3t^4+10t^2+3}=-\int \frac{2d\left ( t-\frac{1}{t} \right )}{3\left ( t-\frac{1}{t} \right )^2+16}=\int\frac{2dk}{3k^2+16}\)

Đặt \(k=\frac{4}{\sqrt{3}}\tan v\). Đến đây dễ dàng suy ra \(I=\frac{-1}{2\sqrt{3}}v+c\)

Câu 6)

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

Câu 8)

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

\(\Leftrightarrow I=\int \ln (x+1)d(x+1)-\int \ln (x-1)d(x-1)\)

Xét \(\int \ln tdt\) ta có:

Đặt \(\left\{\begin{matrix} u=\ln t\\ dv=dt\end{matrix}\right.\Rightarrow \left\{\begin{matrix} du=\frac{dt}{t}\\ v=t\end{matrix}\right.\Rightarrow \int \ln tdt=t\ln t-\int dt=t\ln t-t+c\)

\(\Rightarrow I=(x+1)\ln (x+1)-(x+1)-(x-1)\ln (x-1)+x-1+c\)

\(\Leftrightarrow I=(x+1)\ln(x+1)-(x-1)\ln(x-1)+c\)

Mình giải giúp b câu 1 này

Ở phần mẫu bạn biến đổi \(cos^2xsin^2x=\frac{1}{4}\left(4cos^2xsin^2x\right)=\frac{1}{4}sin^22x\)

Đặt t = sin2x => \(d\left(t\right)=2cos2xdx\)

Đổi cận \(x=\frac{\pi}{4}=>t=1\) \(x=\frac{\pi}{3}=>t=\frac{\sqrt{3}}{2}\)

Ta có biểu thức trên sau khi đổi biến và cận

\(\int\limits^{\frac{\sqrt{3}}{2}}_1\frac{\frac{1}{2}dt}{\frac{1}{4}t^2}=\int\limits^{\frac{\sqrt{3}}{2}}_1\frac{2}{t^2}dt=\left(-\frac{2}{t}\right)\)lấy cận từ 1 đến \(\frac{\sqrt{3}}{2}\) \(=-\frac{2}{\frac{\sqrt{3}}{2}}-\left(-\frac{2}{1}\right)=2-4\frac{\sqrt{3}}{3}\) => a=2 và b=-4/3 vậy A=2/3 nhé

Câu 1)

Ta có:

\(I=\int ^{\frac{\pi}{3}}_{\frac{\pi}{4}}\frac{\cos 2x}{\cos^2 x\sin^2 x}dx=\int ^{\frac{\pi}{3}}_{\frac{\pi}{4}}\frac{\cos^2x-\sin ^2x}{\cos^2 x\sin^2 x}dx\)

\(=\int ^{\frac{\pi}{3}}_{\frac{\pi}{4}}\frac{dx}{\sin^2 x}-\int ^{\frac{\pi}{3}}_{\frac{\pi}{4}}\frac{dx}{\cos ^2x}=-\int ^{\frac{\pi}{3}}_{\frac{\pi}{4}}d(\cot x)-\int ^{\frac{\pi}{3}}_{\frac{\pi}{4}}d(\tan x)\)

\(=-\left ( \frac{\sqrt{3}}{3}-1 \right )-(\sqrt{3}-1)=2-\frac{4}{3}\sqrt{3}\Rightarrow a+b=\frac{2}{3}\)

Câu 2)

\(I=\underbrace{\int ^{\frac{\pi}{2}}_{0}\sin ^2xdx}_{A}+\underbrace{\int ^{\frac{\pi}{2}}_{0}\frac{\sin x\cos 2xdx}{\sqrt{1+3\cos x}}}_{B}\)

Có \(A=\int ^{\frac{\pi}{2}}_{0}\frac{1-\cos 2x}{2}dx=\)\(\left.\begin{matrix} \frac{\pi}{2}\\ 0\end{matrix}\right|\left ( \frac{x}{2}-\frac{\sin 2x}{4} \right )=\frac{\pi}{4}\)

\(B=-\int ^{\frac{\pi}{2}}_{0}\frac{(2\cos ^2x-1)d(\cos x)}{\sqrt{1+3\cos x}}\). Ta đặt \(\sqrt{1+3\cos x}=t\)

\(B=B=\int ^{2}_{1}\frac{\left [ \frac{2(t^2-1)^2}{9}-1\right ]d\left ( \frac{t^2-1}{3} \right )}{t}=\frac{2}{27}\int ^{2}_{1}\left ( 2t^4-4t^2-7 \right )dt\)

\(=\left.\begin{matrix} 2\\ 1\end{matrix}\right|\frac{2}{27}\left ( \frac{2t^5}{5}-\frac{4t^3}{3}-7t \right )=\frac{-118}{405}\)

\(\left\{\begin{matrix} a=\frac{1}{4}\\ b=-118\\ c=405\end{matrix}\right.\Rightarrow a+b+c=287,25\)

Bài này mà ngồi trong phòng thi mà giải tay thì chết cmnr. Bạn lên youtube xem anh theluc giải bằng casio cho nhanh.