CHUYÊN ĐỀ TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN

TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN
I. CÔNG THỨC TÍNH TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN
Giả sử cho u =u(x) và v = v(x) có đạo hàm liên tục trong miền D, khi đó :
 Công thức tính nguyên hàm:
udv uv

vdu

 Công thức tính tích phân:
b

udv uv
a

b
a

b

vdu
a

 Nhận dạng: hàm dưới dấu tích phân thường là tích của hai loại hàm số khác
nhau.
 Chú ý:
Ta chọn u sao cho dễ tính du nhất và chọn v sao cho dễ tìm nguyên hàm dv
nhất
Làm thế nào để biết mình chọn hàm u, v chính xác rồi? 
b

Thật dễ: nếu trọn đúng u,v thì

vdu phả dễ tính hơn

vdu và

udv và

a
b

udv , nếu thằng ku nào chọn u, v xong mà tích phân sau khó hơn tích phân
a

ban đầu là đã chọn sai rồi.

1 Người soạn : Trương Văn Trọng
CHUYÊN ĐỀ TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN

II. CÁC DẠNG CƠ BẢN
1. Dạng 1:
du
u

e

ax b

1
cos(ax b)
a

P(x)

sin(ax b)
P (x) cos(ax+b) dx

P '(x)dx

sin(ax b)
dv

cos(ax+b) dx
e ax

v

b

1
sin(ax+b)
a
1 ax b
e
a

Minh họa:Tính tích phân :
x sin x cos2 xdx

I

Giai
Cach 1:
1
(3sinx sin 3 x)
4
sin x cos 2 x sin x(1 sin 2 x) sinx sin 3 x
sin 3 x 3sin x 4sin 3 x

Ta co :

sin 3 x

sin 3 x

1
(3sinx sin 3 x)
4

sin x cos 2 x sinx sin 3 x sin x

Suy ra, I

1
x sin x sin 3x dx
4

1
(3sinx sin 3 x)
4

1
1
x sin xdx
x sin 3xdx
4
4

Tính I1 :
I1

x sin xdx

u x
dv sin xdx
I1

x cos x

du

dx

v

sin xdx

coxdx

1
(sin x sin 3 x)
4

du
v

dx
cosx

x cos x sin x C1

Tính I2 :

2 Người soạn : Trương Văn Trọng

1
I1
4

1
I2
4
CHUYÊN ĐỀ TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN
I2

x sin 3xdx

u x
dv sin 3xdx

du

du

dx

v

sin 3xdx

1
cos3x
3
1
1
x cos x
sin x C2
3
9

1
1
x cos 3x
co3xdx
3
3

I1

dx

v

Cach 2:
u

du

x

dv sin x cos 2 xdx

dx

du

v

sin x cos 2 xdx

v

du

dx
cos 2 xd cos x

dx
1 3
v
cos x
3
1
1
1
1
I
x cos3 x
cos3 xdx
x cos3 x
cos 2 x cos xdx
3
3
3
3
1
1
x cos3 x
(1 sin 2 x) cos xdx
3
3
1
1
x cos3 x
(1 sin 2 x)d sin x
3
3
1
1
1 3
x cos3 x
(sin x
sin x) c
3
3
3

Bài tập áp dụng:
1.1.
x sin xdx
1.2.

(2 x 3)sin 2 xdx

1.3.

xcosxdx

1.4.

(2 x 1)cos2 xdx
2

x sin 3 xdx

1.5.
0

1.6.

sin xdx

1.7.

x sin xdx

1.8.

x sin(2 x 1)dx

3 Người soạn : Trương Văn Trọng
CHUYÊN ĐỀ TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN

1.9.

x3 sin(2 x2 1)dx

1.10.

x5cos( x 2 1)dx

1.11.

x sin xcos2 xdx
2

x sin 2 x cosxdx

1.12.
0
2

2

esin x s inxcos3 xdx

1.13.
0
2

1.14.

a sin 2 x bcos 2 x

e

s in2xdx

0

1.15.

x(sin x cos x)dx

1.16.

(x

1.17.

x( 3 sin x cos x)dx

1.18.

xe x dx

1.19.

(2 x 1) e x dx

1.20.

(2 x 1) e3 x 2 dx

1.21.

(x 2 2 x) e x dx

1.22.

x 3e x dx

1.23.

x 1
dx
ex

1.24.

x 2e x
dx
(x 2) 2

4

)(sin x cos x)dx

2

ex

1.25.
x

2

1 x

x2 1

x

2

2

dx

1

2. Dạng 2:
P(x) ln f (x) dx

u
dv

ln f (x)
P(x) dx

Thường gặp nhất là dạng đặc biệt sau:

4 Người soạn : Trương Văn Trọng

du

f '(x)
f (x)

v

P(x) dx
CHUYÊN ĐỀ TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN

P (x) ln(ax b)dx

u ln(ax b)
dv P (x) dx

du

a
ax b

v

P (x) dx

Bài tập mẫu :
( x3

I

x2

x) ln( x 2

x) d x

Giải:
Chọn
u

ln( x 2

dv

( x3

( x 2 x) '
du
dx
x2 x
x 4 x3 x 2
v
4 3 2

x)
x2

x)dx

du
v

2x 1
dx
x2 x
x 4 x3 x 2
4 3 2

2x 1
dx
x2 x
1
v
(3x 4 4 x3 6 x 2 )
12
du

suy ra,
1
1
2x 1
(3x 4 4 x3 6 x 2 ) ln( x 2 x)
(3x 4 4 x3 6 x 2 ) 2
dx
12
12
x x
1
1
2x 1
I
(3 x 4 4 x 3 6 x 2 ) ln( x 2 x)
(3 x 3 4 x 2 6 x)
dx
12
12
x 1
1
1
1
(3x 4 4 x 3 6 x 2 ) ln( x 2 x)
(3 x 3 4 x 2 6 x) 2
dx
12
12
x 1
1
1
(3x 4 4 x 3 6 x 2 ) ln( x 2 x)
K
12
12

I

K

(3 x 3 4 x 2 6 x) 2

1
x 1

dx

2(3 x 3 4 x 2 6 x)

3x3 4 x 2 6 x
dx
x 1

2(3 x 3 4 x 2 6 x)

3x 2 ( x 1) x( x 1) 5( x 1) 5
dx
x 1

6 x 3 5 x 2 11x 5
3 4
x
2

5
x 1

dx

5 3 11 2
x
x 5 x 5ln(x 1) C
3
2

Từ đó có kết quả như sau:
I

1
(3x 4
12

4 x 3 6 x 2 ) ln( x 2

x)

1 3 4
x
12 2

Bài tập minh họa:

5 Người soạn : Trương Văn Trọng

5 3 11 2
x
x 5 x 5ln(x 1)
3
2

C
CHUYÊN ĐỀ TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN

2.1.

ln(x 3 x) dx

2.2.

(2 x 1)ln(x3 x)dx

2.3.

ln( x 2 1 x) dx

2.4.

ln( x 2 1 x) dx

2.5.

x 2 ln( x 2 a 2

x) dx

2.6.

x 2 ln( x 2 a 2

x) dx

e

x 2 (lnx)2 dx

2.7.
1
1

2

2.8.

x ln
0

1

1 x
dx
1 x

x 2 1)

x ln(x

2.9.

x2 1

0
1

x 2 1)

x ln(x

2.10.

x

0

x2 1

dx

dx

0

2.11.

x ln 1 xdx
8

0

2.12.

ln 1 x
dx
3 (1 x) 1 x

3

x lnx

2.13.

x2 1

1

2

dx

1

x ln(1 x 2 )dx (CDKTKT 2006)

2.14.
0

3

2.15.

ln(tan x)
dx (CDTCHhai quan 2006)
sin 2 x

4

2

2.16.

ln(1 x)
dx (CD co khi 2006)
x2
1
2

x 2 ln 1

2.17.
1

1
dx
x

6 Người soạn : Trương Văn Trọng
CHUYÊN ĐỀ TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN
1

x 2 ln 1 x 2 dx

2.18.
0

2

2.19.

sin x ln(1 cosx)dx
0
4

2.20.

ln(tan x)dx
0

4

(x 1)2 lnx dx

2.21.
1

4

2.22.

ln(1 tan x)dx
0

5

2.23.

ln(1
2 x 1
4

x 1)
dx
x 1

tan x ln(cos x)
dx
cos x

2.24.
0

e

2.25.

( x3 1) ln x 2 x 2 1
dx
2 x ln x
1
e

ln x

2.26.

x 1

1

2

dx

3. Dạng 3 :

I

cos(ln x)
x
dx
sin(ln x)
k

u
dv

cos(ln x)
sin(ln x)

du

x k dx
v

3.1.

x cos(ln x)dx
2

e

x3 sin(ln x)dx

3.2.
1

e

3.3.

cos(ln x) d x
1

7 Người soạn : Trương Văn Trọng

sin(ln x)
x
cos(ln x)
x
xk 1
x k dx
k 1
CHUYÊN ĐỀ TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN
e

cos 2 (ln x) d x

3.4.
1

4. Dạng 4 :
u
dv
e

ax b

sin( x
cos( x

)
dx
)

u
dv

e ax

b

sin( x

)

cos( x

)

sin( x

)

cos( x

)

e ax b dx

e x cos 2 x d x

4.1.
0

e x sin 2 x d x

4.2.
0

4.3.

sin 2 x
dx
ex
0

4.4.
5.

8 Người soạn : Trương Văn Trọng

dx

Tích phân

  • 1.
    CHUYÊN ĐỀ TÍCHPHÂN TỪNG PHẦN TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN I. CÔNG THỨC TÍNH TÍCH PHÂN TỪNG PHẦN Giả sử cho u =u(x) và v = v(x) có đạo hàm liên tục trong miền D, khi đó :  Công thức tính nguyên hàm: udv uv vdu  Công thức tính tích phân: b udv uv a b a b vdu a  Nhận dạng: hàm dưới dấu tích phân thường là tích của hai loại hàm số khác nhau.  Chú ý: Ta chọn u sao cho dễ tính du nhất và chọn v sao cho dễ tìm nguyên hàm dv nhất Làm thế nào để biết mình chọn hàm u, v chính xác rồi?  b Thật dễ: nếu trọn đúng u,v thì vdu phả dễ tính hơn vdu và udv và a b udv , nếu thằng ku nào chọn u, v xong mà tích phân sau khó hơn tích phân a ban đầu là đã chọn sai rồi. 1 Người soạn : Trương Văn Trọng
  • 2.
    CHUYÊN ĐỀ TÍCHPHÂN TỪNG PHẦN II. CÁC DẠNG CƠ BẢN 1. Dạng 1: du u e ax b 1 cos(ax b) a P(x) sin(ax b) P (x) cos(ax+b) dx P '(x)dx sin(ax b) dv cos(ax+b) dx e ax v b 1 sin(ax+b) a 1 ax b e a Minh họa:Tính tích phân : x sin x cos2 xdx I Giai Cach 1: 1 (3sinx sin 3 x) 4 sin x cos 2 x sin x(1 sin 2 x) sinx sin 3 x sin 3 x 3sin x 4sin 3 x Ta co : sin 3 x sin 3 x 1 (3sinx sin 3 x) 4 sin x cos 2 x sinx sin 3 x sin x Suy ra, I 1 x sin x sin 3x dx 4 1 (3sinx sin 3 x) 4 1 1 x sin xdx x sin 3xdx 4 4 Tính I1 : I1 x sin xdx u x dv sin xdx I1 x cos x du dx v sin xdx coxdx 1 (sin x sin 3 x) 4 du v dx cosx x cos x sin x C1 Tính I2 : 2 Người soạn : Trương Văn Trọng 1 I1 4 1 I2 4
  • 3.
    CHUYÊN ĐỀ TÍCHPHÂN TỪNG PHẦN I2 x sin 3xdx u x dv sin 3xdx du du dx v sin 3xdx 1 cos3x 3 1 1 x cos x sin x C2 3 9 1 1 x cos 3x co3xdx 3 3 I1 dx v Cach 2: u du x dv sin x cos 2 xdx dx du v sin x cos 2 xdx v du dx cos 2 xd cos x dx 1 3 v cos x 3 1 1 1 1 I x cos3 x cos3 xdx x cos3 x cos 2 x cos xdx 3 3 3 3 1 1 x cos3 x (1 sin 2 x) cos xdx 3 3 1 1 x cos3 x (1 sin 2 x)d sin x 3 3 1 1 1 3 x cos3 x (sin x sin x) c 3 3 3 Bài tập áp dụng: 1.1. x sin xdx 1.2. (2 x 3)sin 2 xdx 1.3. xcosxdx 1.4. (2 x 1)cos2 xdx 2 x sin 3 xdx 1.5. 0 1.6. sin xdx 1.7. x sin xdx 1.8. x sin(2 x 1)dx 3 Người soạn : Trương Văn Trọng
  • 4.
    CHUYÊN ĐỀ TÍCHPHÂN TỪNG PHẦN 1.9. x3 sin(2 x2 1)dx 1.10. x5cos( x 2 1)dx 1.11. x sin xcos2 xdx 2 x sin 2 x cosxdx 1.12. 0 2 2 esin x s inxcos3 xdx 1.13. 0 2 1.14. a sin 2 x bcos 2 x e s in2xdx 0 1.15. x(sin x cos x)dx 1.16. (x 1.17. x( 3 sin x cos x)dx 1.18. xe x dx 1.19. (2 x 1) e x dx 1.20. (2 x 1) e3 x 2 dx 1.21. (x 2 2 x) e x dx 1.22. x 3e x dx 1.23. x 1 dx ex 1.24. x 2e x dx (x 2) 2 4 )(sin x cos x)dx 2 ex 1.25. x 2 1 x x2 1 x 2 2 dx 1 2. Dạng 2: P(x) ln f (x) dx u dv ln f (x) P(x) dx Thường gặp nhất là dạng đặc biệt sau: 4 Người soạn : Trương Văn Trọng du f '(x) f (x) v P(x) dx
  • 5.
    CHUYÊN ĐỀ TÍCHPHÂN TỪNG PHẦN P (x) ln(ax b)dx u ln(ax b) dv P (x) dx du a ax b v P (x) dx Bài tập mẫu : ( x3 I x2 x) ln( x 2 x) d x Giải: Chọn u ln( x 2 dv ( x3 ( x 2 x) ' du dx x2 x x 4 x3 x 2 v 4 3 2 x) x2 x)dx du v 2x 1 dx x2 x x 4 x3 x 2 4 3 2 2x 1 dx x2 x 1 v (3x 4 4 x3 6 x 2 ) 12 du suy ra, 1 1 2x 1 (3x 4 4 x3 6 x 2 ) ln( x 2 x) (3x 4 4 x3 6 x 2 ) 2 dx 12 12 x x 1 1 2x 1 I (3 x 4 4 x 3 6 x 2 ) ln( x 2 x) (3 x 3 4 x 2 6 x) dx 12 12 x 1 1 1 1 (3x 4 4 x 3 6 x 2 ) ln( x 2 x) (3 x 3 4 x 2 6 x) 2 dx 12 12 x 1 1 1 (3x 4 4 x 3 6 x 2 ) ln( x 2 x) K 12 12 I K (3 x 3 4 x 2 6 x) 2 1 x 1 dx 2(3 x 3 4 x 2 6 x) 3x3 4 x 2 6 x dx x 1 2(3 x 3 4 x 2 6 x) 3x 2 ( x 1) x( x 1) 5( x 1) 5 dx x 1 6 x 3 5 x 2 11x 5 3 4 x 2 5 x 1 dx 5 3 11 2 x x 5 x 5ln(x 1) C 3 2 Từ đó có kết quả như sau: I 1 (3x 4 12 4 x 3 6 x 2 ) ln( x 2 x) 1 3 4 x 12 2 Bài tập minh họa: 5 Người soạn : Trương Văn Trọng 5 3 11 2 x x 5 x 5ln(x 1) 3 2 C
  • 6.
    CHUYÊN ĐỀ TÍCHPHÂN TỪNG PHẦN 2.1. ln(x 3 x) dx 2.2. (2 x 1)ln(x3 x)dx 2.3. ln( x 2 1 x) dx 2.4. ln( x 2 1 x) dx 2.5. x 2 ln( x 2 a 2 x) dx 2.6. x 2 ln( x 2 a 2 x) dx e x 2 (lnx)2 dx 2.7. 1 1 2 2.8. x ln 0 1 1 x dx 1 x x 2 1) x ln(x 2.9. x2 1 0 1 x 2 1) x ln(x 2.10. x 0 x2 1 dx dx 0 2.11. x ln 1 xdx 8 0 2.12. ln 1 x dx 3 (1 x) 1 x 3 x lnx 2.13. x2 1 1 2 dx 1 x ln(1 x 2 )dx (CDKTKT 2006) 2.14. 0 3 2.15. ln(tan x) dx (CDTCHhai quan 2006) sin 2 x 4 2 2.16. ln(1 x) dx (CD co khi 2006) x2 1 2 x 2 ln 1 2.17. 1 1 dx x 6 Người soạn : Trương Văn Trọng
  • 7.
    CHUYÊN ĐỀ TÍCHPHÂN TỪNG PHẦN 1 x 2 ln 1 x 2 dx 2.18. 0 2 2.19. sin x ln(1 cosx)dx 0 4 2.20. ln(tan x)dx 0 4 (x 1)2 lnx dx 2.21. 1 4 2.22. ln(1 tan x)dx 0 5 2.23. ln(1 2 x 1 4 x 1) dx x 1 tan x ln(cos x) dx cos x 2.24. 0 e 2.25. ( x3 1) ln x 2 x 2 1 dx 2 x ln x 1 e ln x 2.26. x 1 1 2 dx 3. Dạng 3 : I cos(ln x) x dx sin(ln x) k u dv cos(ln x) sin(ln x) du x k dx v 3.1. x cos(ln x)dx 2 e x3 sin(ln x)dx 3.2. 1 e 3.3. cos(ln x) d x 1 7 Người soạn : Trương Văn Trọng sin(ln x) x cos(ln x) x xk 1 x k dx k 1
  • 8.
    CHUYÊN ĐỀ TÍCHPHÂN TỪNG PHẦN e cos 2 (ln x) d x 3.4. 1 4. Dạng 4 : u dv e ax b sin( x cos( x ) dx ) u dv e ax b sin( x ) cos( x ) sin( x ) cos( x ) e ax b dx e x cos 2 x d x 4.1. 0 e x sin 2 x d x 4.2. 0 4.3. sin 2 x dx ex 0 4.4. 5. 8 Người soạn : Trương Văn Trọng dx