Giải bài tập SGK Toán 12 Bài 2: Tích phân

Hướng dẫn Giải bài tập Tích phân sẽ giúp các em học sinh nắm vững phương pháp giải bài tập và ôn luyện tốt kiến thức đã học.

Giải bài tập SGK Toán 12 Bài 2: Tích phân

Giải bài tập SGK Toán 12 Bài 2: Tích phân

1. Giải bài 1 trang 112 SGK Giải tích 12

Tính các tích phân sau

a) 1212(1x)23dx

b) 0π2sin(π4x)dx

c) 1221x(x+1)dx

d) 02x(x+1)2dx

e) 12213x(x+1)2dx

g) π2π2sin3xcos5xdx

Phương pháp giải

Sử dụng các công thức nguyên hàm mở rộng để tính

Hướng dẫn giải

Câu a

Đặt u=1x ta có du=dx

Khi x=12 thì u=32; khi x=12 thì u=12. Do đó:

1212(1x)23dx =3212u23du=1232u32du=35u53|1232

 =35uu23|1232=35(3294312143)=31043(3931)

Câu b

Đặt u=π4x ta có du=dx

Khi x = 0 thì u=π4; khi x=π2 thì u=π4. Do đó:

 0π2sin(π4x)dx=π4π4sinu.du

=π4π4sinu.du=cosu|π4π4

=(cosπ4cos(π4))=0

Vậy 0π2sin(π4x)dx=0.

Câu c

Ta có

1x(x+1)=1x1x+1. Do đó:

122dxx(x+1)=122(1x1x+1)dx=122dxx122dxx+1

=122dxx122d(x+1)x+1=ln|x||122ln|x+1||122

=ln2ln12ln3ln32=ln2.

Câu d

02x(x+1)2dx=02(x2+2x2+x)dx

=(x44+23x3+12x2)|02=4+163+2=343

Câu e

Đặt u = x + 1 ta có du = dx và x = u - 1

Khi x=12 thì u=32; khi x=2 thì u=3. Do đó:

12213x(x+1)2dx=32313(u1)u2du=32343uu2du

=43233323duu=4u|3233ln.u|323

=(43432)3(ln3ln32)=433ln2

Câu g

Ta có: sin3x.cos5x=12(sin8xsin2x)

Do đó

π2π2sin3x.cos5xdx=12π2π2(sin8xsin2x)dx

=12π2π2sin8xdx12π2π2sin2xdx

=116cos8x|π2π2+14cos2x|π2π2

=116[cos4πcos(4π)]+14[cosπcos(π)]

=116(11)+14(1+1)=0

2. Giải bài 2 trang 112 SGK Giải tích 12

Tính các tích phân sau:

a) 02|1x|dx

b) 0π2sin2xdx

c) 0ln2e2x+1+1exdx

d) 0πsin2xcos2xdx

Phương pháp giải

a) Phá dấu giá trị tuyệt đối

b) Sử dụng công thức hạ bậc: sin2x=1cos2x2

c) Chia tử cho mẫu và sử dụng công thức: eax+bdx=1aeax+b+C

d) Sử dụng công thức hạ bậc: cos2x=1+cos2x2.

Hướng dẫn giải

Câu a

Ta có: |1x|=[1xkhix1x1khix>1

02|1x|dx=01|1x|dx+12|1x|dx

=01(1x)dx+12(x1)dx

=(xx22)|01+(x22x)|12=12+12=1

Câu b

0π2sin2xdx=120π2(1cos2x)dx=12(xsin2x2)|0π2=12.π2=π4

Câu c

0ln2e2x+1+1exdx=0ln2(e2x+1x+ex)dx=0ln2(ex+1+ex)dx=(ex+1ex)|0ln2=eln2+1eln2(e1)

=eln2.e1(eln2)1e+1=2.e21e+1=2e12e+1=e+12

Câu d

sin2xcos2x=sin2x1+cos2x2=12sin2x+12sin2xcos2x=12sin2x+14sin4x0πsin2xcos2xdx=0π(12sin2x+14sin4x)dx=(14cos2x116cos4x)|0π=14116(14116)=0

3. Giải bài 3 trang 113 SGK Giải tích 12

Sử dụng phương pháp biến đổi số, tính tích phân:

a) 03x2(1+x)32dx (Đặt u= x+1)

b) 011x2dx (Đặt x = sint )

c) 01ex(1+x)1+x.exdx (Đặt u = 1+x.ex)

d) 0a21a2x2dx (Đặt x= asint)

Phương pháp giải

a) Đặt u=x+1 và sử dụng công thức nguyên hàm cỏ bản:

xαdx=xα+1α+1+C(α1)

b) Đặt x=sint

Sử dụng công thức hạ bậc: cos2α=1+cos2α2

Sử dụng công thức nguyên hàm: \(\int

c) Đặt u=1+x.ex.

d) Đặt x=asint.

Hướng dẫn giải

Câu a

Đặt u=x+1du=dxx=u1.

Đổi cận: {x=0u=1x=3u=4

03x2(1+x)32dx=14(u1)2u32du=14u22u+1u32du=14(u122u12+u32)du=(u12+112+12.u12+112+1+u32+132+1)|14=(23u324u122u12)|14=113(163)=53

Câu b

Đặt x=sint, \(0

và 1x2=1sin2t=cos2t=|cost|=cost.

Đổi cận: {x=0t=0x=1t=π2

011x2dx=0π21sin2tcostdt=0π2cos2tdt=120π2(1+cos2t)dt=12(t+sin2t2)|0π2=12.π2=π4

Câu c

Đặt: u=1+x.ex

du=(ex+x.ex)dx=ex(1+x)dx.

Đổi cận: {x=0u=1x=1u=1+e

01ex(1+x)1+xexdx=11+eduu=ln|u||11+e=ln(1+e)ln1=ln(1+e)

Câu d

Đặt x=asintdx=acostdt

Đổi cận: {x=0t=0x=a2t=π6

0a21a2x2dx=0π6acostdta2a2sin2t=0π6acostdta.cost=0π6dt=t|0π6=π6.

4. Giải bài 4 trang 113 SGK Giải tích 12

Sử dụng phương pháp tích phân tưng phần, hãy tính tích phân:

a) 0π2(x+1)sinxdx

b) 1ex2lnxdx

c) 01ln(1+x)dx

d) 01(x22x+1)exdx

Phương pháp giải

Phương pháp tích phân từng phần: abudv=uv|ababvdu.

Hướng dẫn giải

Câu a

Đặt {u=x+1dv=sinx.dx{du=dxv=cosx

Áp dụng công thức tính tích phân từng phần ta có:

0π2(x+1)sinxdx=(x+1)cosx|0π2+0π2cosxdx

=[(π2+1).cosπ2cos 0]+sinx|0π2=2

Câu b

Đặt {u=lnxdv=x2dx{du=dxxv=x33

Áp dụng công thức tính tích phân từng phần ta có:

1ex2lnxdx=x33lnx|1e131ex2dx=e3319x3|1e

=e3319(e31)=29e3+19

Câu c

Đặt {u=ln(1+x)dv=dx{du=11+xdxv=x

Ta có

01ln(1+x)dx=xln(1+x)|0101x1+xdx

=ln201x+111+xdx=ln201dx+01dx1+x

=ln2x|01+ln(1+x)|01=ln21+ln2=2ln21

Câu d

Đặt {u=x22x1dv=exdx{du=(2x2)dxv=ex

Áp dụng công thức tính tích phân từng phần ta có:

01(x22x1)exdx=ex(x22x1)|01+01(2x2)exdx

=2e1+201(x1)exdx

Tiếp tục đặt: {u1=x1dv1=exdx{du1=duv1=ex

Ta có: 01(x1)exdx=ex(x1)|01+01exdx

=1ex|01=11e+1=1e

Vậy 01(x22x1)exdx=2e12e=1.

5. Giải bài 5 trang 113 SGK Giải tích 12

Tính các tích phân sau:

a) 01(1+3x)32dx

b) 012x31x21dx

c) 12ln(1+x)x2dx

Phương pháp giải

a) (ax+b)n=1a(ax+b)n+1n+1+C.

b) Sử dụng hằng đẳng thức để rút gọn phân thức trong dấu tích phân.

c) Sử dụng phương pháp tích phân từng phần, đặt {u=ln(1+x)dv=1x2dx

Hướng dẫn giải

Câu a

01(1+3x)32dx=13.(1+3x)32+132+1|01=215.(1+3x)52|01=215(4521)=215.31=6215

Câu b

012x31x21dx=012(x1)(x2+x+1)(x1)(x+1)dx=012x2+x+1x+1dx=012x(x+1)+1x+1dx=012(x+1x+1)dx=(x22+ln|x+1|)|012=18+ln32

Câu c

Đặt  {u=ln(1+x)dv=1x2dx{du=11+xdxv=1x

12ln(1+x)x2dx=1xln(1+x)|12+12dxx(1+x)=12ln3+ln2+12(1x11+x)dx=12ln3+ln2+ln|x1+x||12=12ln3+ln2+ln23ln12=ln13+ln2+ln23ln12

=12ln3+ln2+ln2ln3+ln2=3ln232ln3

6. Giải bài 6 trang 113 SGK Giải tích 12

Tính tích phân 01x(1x)5dx bằng hai phương pháp:

a) Đổi biến số u = 1 - x

b) Tính tích phân từng phần

Phương pháp giải

a) Đặt u=1x

b) Đặt {u=xdv=(1x)5dx

Hướng dẫn giải

Câu a

Đặt u=1x

x=1udx=du.

Đổi cận: {x=0u=1x=1u=0

01x(1x)5dx=10(1u)u5du=01(u5u6)du=(u66u77)|01=1617=142

Câu b

Đặt {u=xdv=(1x)5dx{du=dxv=(1x)66

01x(1x5)dx=x(1x)66|01+1601(1x)6dx=16(1x)77|01=142

Ngày:23/07/2020 Chia sẻ bởi:

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM