• Skip to main content
  • Skip to secondary menu
  • Bỏ qua primary sidebar
Cộng đồng học tập lớp 12

Cộng đồng học tập lớp 12

Trắc nghiệm bài học, bài tập, kiểm tra và đề thi cho học sinh lớp 12.

Login
  • Trắc nghiệm 12
  • Khoá học
  • Đăng ký
Bạn đang ở:Trang chủ / Tổng ôn Toán 12 / Tổng hợp lý thuyết bài tập tìm nguyên hàm bằng cách đổi biến số (đặt x = hàm theo biến t) toán lớp 12

Tổng hợp lý thuyết bài tập tìm nguyên hàm bằng cách đổi biến số (đặt x = hàm theo biến t) toán lớp 12

20/04/2022 by Thầy Đồ Để lại bình luận

Bài tập tìm nguyên hàm bằng cách đổi biến số (Đặt x = hàm theo biến t)

Phương pháp đổi biến số đặt x = hàm theo biến t

@ Mẫu 1: Nếu $f\left( x \right)$ có chứa $\sqrt{{{a}^{2}}-{{x}^{2}}}$ ta đặt $x=a\sin t\,\,\left( t\in \left[ -\frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2} \right] \right)$

 $\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} dx=a\cos tdt \\  {} \sqrt{{{a}^{2}}-{{a}^{2}}{{\sin }^{2}}t}=\left| a \right|\cos t \\ \end{array} \right.$

@ Mẫu 2: Dạng $\sqrt{{{x}^{2}}+{{a}^{2}}}$ thì đổi biến số $x=a\tan t,\,\,\,\,\left( t\in \left( -\frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2} \right) \right)$

 $\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} dx=\frac{adt}{{{\cos }^{2}}t} \\  {} \sqrt{{{a}^{2}}+{{x}^{2}}}=\sqrt{{{a}^{2}}+{{a}^{2}}{{\tan }^{2}}t}=\frac{\left| a \right|}{\cos t} \\ \end{array} \right.$

@ Mẫu 3: Dạng $\sqrt{{{x}^{2}}-{{a}^{2}}}$ thì ta đặt $x=\frac{a}{\sin t}$  (hoặc $x=\frac{a}{\cos t}$).

$\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} dx=\frac{-a\cos tdt}{{{\sin }^{2}}t} \\  {} \sqrt{{{x}^{2}}-{{a}^{2}}}=\sqrt{{{a}^{2}}{{\cot }^{2}}t} \\ \end{array} \right.$

@ Mẫu 4: Dạng $\int{\frac{dx}{{{x}^{2}}+{{a}^{2}}}}$ thì ta đặt $x=a\tan t.$

@ Mẫu 5: Nếu $f\left( x \right)$ có chứa $\sqrt{\frac{a+x}{a-x}}$ thì đặt $x=a\cos 2t\xrightarrow{\,}\left\{ \begin{array}  {} dx=d\left( a\cos 2t \right)=-2a.\sin 2tdt \\  {} \sqrt{\frac{a+x}{a-x}}=\sqrt{\frac{1+\cos 2t}{1-\cos 2t}}=\sqrt{\frac{{{\cos }^{2}}t}{{{\sin }^{2}}t}} \\ \end{array} \right.$

Ü Một số kết quả quan trọng cần lưu ý khi giải trắc nghiệm:

Ø $\int{\frac{dx}{{{x}^{2}}+{{a}^{2}}}}=\frac{1}{a}\arctan \frac{x}{a}+C\,\,\,\,\left( a\ne 0 \right)$

Ø $\int{\frac{dx}{{{x}^{2}}-{{a}^{2}}}}=\frac{1}{2a}\ln \left| \frac{x+a}{x-a} \right|+C$

Ø $\int{\frac{dx}{\sqrt{{{x}^{2}}+a}}}=\ln \left| x+\sqrt{{{x}^{2}}+a} \right|+C\,\,\,\,\left( a\ne 0 \right)$

Ø $\int{\frac{dx}{\sqrt{{{a}^{2}}-{{x}^{2}}}}}=\arcsin \frac{x}{a}+C\,\,\,\,\,\left( a>0 \right)$

Bài tập trắc nghiệm tìm nguyên hàm bằng cách đổi biến số có đáp án chi tiết

Bài tập 1: Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:

a) ${{I}_{1}}=\int{\frac{dx}{\sqrt{4-{{x}^{2}}}}};\,\,\left( a=2 \right)$  b) ${{I}_{2}}=\int{\sqrt{1-{{x}^{2}}}dx}\,;\,\,\left( a=1 \right)$

c) ${{I}_{3}}=\int{\frac{{{x}^{2}}dx}{\sqrt{1-{{x}^{2}}}}};\,\,\left( a=1 \right)$  d) ${{I}_{4}}=\int{{{x}^{2}}\sqrt{9-{{x}^{2}}}dx};\,\,\left( a=3 \right)$

Lời giải chi tiết

a) Đặt $x=2\sin t\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} dx=d\left( 2\sin t \right)=2\cos tdt \\  {} \sqrt{4-{{x}^{2}}}=\sqrt{4-4{{\sin }^{2}}t}=2\cos t \\ \end{array} \right.\xrightarrow{\,}{{I}_{1}}=\int{\frac{dx}{\sqrt{4-{{x}^{2}}}}}=\int{\frac{2\cos tdt}{2\cos t}}=\int{dt}=t+C$

Từ phép đặt $x=2\sin t\Leftrightarrow t=\arcsin \left( \frac{x}{2} \right)\xrightarrow{\,\,}{{I}_{1}}=\arcsin \left( \frac{x}{2} \right)+C$

b) Đặt $x=\sin t\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} dx=d\left( \sin t \right)=\cos tdt \\  {} \sqrt{1-{{x}^{2}}}=\sqrt{1-{{\sin }^{2}}t}=\cos t \\ \end{array} \right.$

Khi đó ${{I}_{2}}=\int{\sqrt{1-{{x}^{2}}}dx}=\int{\cos t.\cos tdt}=\int{\frac{1+\cos 2t}{2}dt}=\frac{1}{2}\int{dt}+\frac{1}{2}\int{\cos 2tdt}=\frac{t}{2}+\frac{1}{4}\sin 2t+C.$

Từ $x=\sin t\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} \cos t=\sqrt{1-{{\sin }^{2}}t}=\sqrt{1-{{x}^{2}}} \\  {} t=\arcsin x \\ \end{array} \right.\xrightarrow{\,}\sin 2t=2\sin t.\cos t=2x\sqrt{1-{{x}^{2}}}$

$\xrightarrow{\,}{{I}_{2}}=\frac{\arcsin x}{2}+\frac{1}{2}x\sqrt{1-{{x}^{2}}}+C$

c) Đặt $x=\sin t\xrightarrow{\,}\left\{ \begin{array}  {} dx=d\left( \sin t \right)=\cos tdt \\  {} \sqrt{1-{{x}^{2}}}=\sqrt{1-{{\sin }^{2}}t}=\cos t \\ \end{array} \right.$

Khi đó, ${{I}_{3}}=\int{\frac{{{x}^{2}}dx}{\sqrt{1-{{x}^{2}}}}}=\int{\frac{{{\sin }^{2}}t.\cos tdt}{\cos t}}=\int{{{\sin }^{2}}tdt}=\int{\frac{1-\cos 2t}{2}dt}=\frac{1}{2}t-\frac{1}{4}\sin 2t+C$

Từ $x=\sin t\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} \cos t=\sqrt{1-{{\sin }^{2}}t}=\sqrt{1-{{x}^{2}}} \\  {} t=\arcsin x \\ \end{array} \right.\xrightarrow{{}}\sin 2t=2\sin t.\cos t=2x\sqrt{1-{{x}^{2}}}$

$\xrightarrow{\,}{{I}_{3}}=\frac{\arcsin x}{2}-\frac{1}{2}x\sqrt{1-{{x}^{2}}}+C$

d) Đặt $x=3\sin t\xrightarrow{\,}\left\{ \begin{array}  {} dx=d\left( 3\sin t \right)=3\cos tdt \\  {} \sqrt{9-{{x}^{2}}}=\sqrt{9-9{{\sin }^{2}}t}=3\cos t \\ \end{array} \right.$

${{I}_{4}}=\int{{{x}^{2}}\sqrt{9-{{x}^{2}}}dx}=\int{9{{\sin }^{2}}t.3\cos tdt}=81\int{{{\sin }^{2}}t.{{\cos }^{2}}tdt}=\frac{81}{4}\int{{{\sin }^{2}}2tdt}=\frac{81}{4}\int{\frac{1-\cos 4t}{2}dt}$

 $=\frac{81}{4}\left[ \frac{1}{2}\int{dt}-\frac{1}{2}\int{\cos 4tdt} \right]=\frac{81}{4}\left( \frac{t}{2}-\frac{1}{8}\sin 4t \right)+C$

Từ $x=3\sin t\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} \cos t=\sqrt{1-{{\sin }^{2}}t}=\sqrt{1-\frac{{{x}^{2}}}{9}} \\  {} t=\arcsin \left( \frac{x}{3} \right) \\ \end{array} \right.\xrightarrow{\,}\sin 2t=\frac{2x}{3}\sqrt{1-\frac{{{x}^{2}}}{9}}$

Mà $\cos 2t=1-2{{\sin }^{2}}t=1-2{{\left( \frac{x}{3} \right)}^{2}}=1-\frac{2{{x}^{2}}}{9}\xrightarrow{\,}\sin 4t=2\sin 2t.\cos 2t=2.\frac{2x}{3}\sqrt{1-\frac{{{x}^{2}}}{9}}.\left( 1-\frac{2{{x}^{2}}}{9} \right)$

Từ đó ta được ${{I}_{4}}=\frac{81}{4}\left[ \frac{\arcsin \left( \frac{x}{3} \right)}{2}-\frac{x}{6}\sqrt{1-\frac{{{x}^{2}}}{9}}.\left( 1-\frac{2{{x}^{2}}}{9} \right) \right]+C.$

 

Bài tập 2: Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:

a) ${{I}_{1}}=\int{\frac{dx}{{{x}^{2}}+1}};\,\,\left( a=1 \right)$ b) ${{I}_{2}}=\int{\sqrt{{{x}^{2}}+2x+5}dx}$              c) ${{I}_{3}}=\int{\frac{{{x}^{2}}dx}{\sqrt{{{x}^{2}}+4}}};\,\,\left( a=2 \right)$

Lời giải chi tiết

a) Đặt $x=\tan x\xrightarrow{\,\,}\left\{ \begin{array}  {} dx=d\left( \tan t \right)=\frac{dt}{{{\cos }^{2}}t}=\left( 1+{{\tan }^{2}}t \right)dt \\  {} 1+{{x}^{2}}=1+{{\tan }^{2}}t \\ \end{array} \right.\xrightarrow{\,}{{I}_{1}}=\int{\frac{\left( 1+{{\tan }^{2}}t \right)dt}{1+{{\tan }^{2}}t}}=\int{dt}=t+C$

Từ giả thiết đặt $x=\tan t\Leftrightarrow t=\arctan x\xrightarrow{\,}{{I}_{1}}=\arctan x+C.$

b) Ta có ${{I}_{2}}=\int{\sqrt{{{x}^{2}}+2x+5}dx}=\int{\sqrt{{{\left( x+1 \right)}^{2}}+4}d\left( x+1 \right)}\xrightarrow{t=x+1}I=\int{\sqrt{{{t}^{2}}+4}dt}$

Đặt $t=2\tan u\xrightarrow{\,\,}\left\{ \begin{array}  {} dt=d\left( 2\tan u \right)=\frac{2du}{{{\cos }^{2}}u} \\  {} \sqrt{4+{{t}^{2}}}=\sqrt{4+4{{\tan }^{2}}u}=\frac{2}{\cos u} \\ \end{array} \right.\xrightarrow{\,\,}{{I}_{2}}=\int{\frac{2du}{\frac{2}{\cos u}.{{\cos }^{2}}u}}=\int{\frac{du}{\cos u}}=\int{\frac{\cos udu}{{{\cos }^{2}}u}}$

$=\int{\frac{d\left( \sin u \right)}{1-{{\sin }^{2}}u}}=\frac{1}{2}\int{\frac{\left( 1+\sin u \right)+\left( 1-\sin u \right)}{\left( 1+\sin u \right)\left( 1-\sin u \right)}d\left( \sin u \right)}=\frac{1}{2}\int{\frac{d\left( \sin u \right)}{1-\sin u}}+\frac{1}{2}\int{\frac{d\left( \sin u \right)}{1+\sin u}}=\frac{1}{2}\ln \left| \frac{1+\sin u}{1-\sin u} \right|+C.$

Từ phép đặt $t=2\tan u\Leftrightarrow \tan u=\frac{t}{2}\xrightarrow{\,}\frac{1}{{{\cos }^{2}}u}=1+\frac{{{t}^{2}}}{4}\xrightarrow{\,}{{\sin }^{2}}u=1-{{\cos }^{2}}u=1-\frac{4}{4+{{t}^{2}}}=\frac{{{t}^{2}}}{4+{{t}^{2}}}$

Từ đó ta được ${{I}_{2}}=\frac{1}{2}\ln \left| \frac{1+\sin u}{1-\sin u} \right|+C=\frac{1}{2}\ln \left| \frac{1+\frac{t}{\sqrt{4+{{t}^{2}}}}}{1-\frac{t}{\sqrt{4+{{t}^{2}}}}} \right|+C=\frac{1}{2}\ln \left| \frac{1+\frac{x+1}{\sqrt{{{x}^{2}}+2x+5}}}{1-\frac{x+1}{\sqrt{{{x}^{2}}+2x+5}}} \right|+C.$

c) Đặt $x=2\tan t\xrightarrow{\,}\left\{ \begin{array}  {} dx=d\left( 2\tan t \right)=\frac{2dt}{{{\cos }^{2}}t}=2\left( 1+{{\tan }^{2}}t \right)dt \\  {} \sqrt{{{x}^{2}}+4}=\sqrt{4{{\tan }^{2}}t+4} \\ \end{array} \right.$

$\Rightarrow {{I}_{3}}=\int{\frac{4{{\tan }^{2}}t.2\left( 1+{{\tan }^{2}}t \right)dt}{2\sqrt{1+{{\tan }^{2}}t}}}=4\int{{{\tan }^{2}}t\sqrt{1+{{\tan }^{2}}t}dt}=4\int{\frac{{{\sin }^{2}}t}{{{\cos }^{3}}t}dt}$

 $=4\int{\frac{{{\sin }^{2}}t.\cos tdt}{{{\cos }^{4}}t}}=4\int{\frac{{{\sin }^{2}}t.d\left( \sin t \right)}{{{\left( 1-{{\sin }^{2}}t \right)}^{2}}}}$

Đặt $u=\sin t\xrightarrow{\,}{{I}_{3}}=4\int{\frac{{{u}^{2}}}{{{\left( 1-{{u}^{2}} \right)}^{2}}}du}=4\int{{{\left( \frac{u}{1-u} \right)}^{2}}du}=4\int{{{\left[ \frac{1}{2}\frac{\left( 1+u \right)-\left( 1-u \right)}{\left( 1+u \right)\left( 1-u \right)} \right]}^{2}}du}$

$=\int{{{\left( \frac{1}{1-u}-\frac{1}{1+u} \right)}^{2}}du}=\int{\frac{du}{{{\left( 1-u \right)}^{2}}}}+\int{\frac{du}{{{\left( 1+u \right)}^{2}}}}-\int{\frac{2du}{\left( 1-u \right)\left( 1+u \right)}}$

$=-\int{\frac{d\left( 1-u \right)}{{{\left( 1-u \right)}^{2}}}}+\int{\frac{d\left( 1+u \right)}{{{\left( 1+u \right)}^{2}}}}-\int{\frac{\left( 1-u \right)\left( 1+u \right)du}{\left( 1-u \right)\left( 1+u \right)}}$

$=-\frac{1}{1-u}-\frac{1}{1+u}-\int{\left( \frac{1}{1+u}+\frac{1}{1-u} \right)du}=-\frac{1}{1-u}-\frac{1}{1+u}-\int{\frac{du}{1+u}}-\int{\frac{du}{1-u}}$

$=-\frac{1}{1-u}-\frac{1}{1+u}-\ln \left| 1+u \right|+\ln \left| u-1 \right|+C=\frac{1}{u-1}-\frac{1}{1+u}+\ln \left| \frac{u-1}{u+1} \right|+C$

$\xrightarrow{\,}{{I}_{3}}=\frac{1}{u-1}-\frac{1}{1+u}+\ln \left| \frac{u-1}{u+1} \right|+C=\frac{1}{\sin t-t}-\frac{1}{\sin t+1}+\ln \left| \frac{\sin t-1}{\sin t+1} \right|+C.$

Lại có $x=2\tan t\Leftrightarrow \tan t=\frac{x}{2}\xrightarrow{\,}\frac{1}{{{\cos }^{2}}t}=1+{{\tan }^{2}}t=1+\frac{{{x}^{2}}}{4}\Leftrightarrow {{\cos }^{2}}t=\frac{4}{4+{{x}^{2}}}\xrightarrow{\,}{{\sin }^{2}}t=\frac{{{x}^{2}}}{4+{{x}^{2}}}$

$\Leftrightarrow \sin t=\frac{x}{\sqrt{4+{{x}^{2}}}}\xrightarrow{\,}{{I}_{3}}=\frac{1}{\frac{x}{\sqrt{4+{{x}^{2}}}}-1}-\frac{1}{\frac{x}{\sqrt{4+{{x}^{2}}}}+1}+\ln \left| \frac{\frac{x}{\sqrt{4+{{x}^{2}}}}-1}{\frac{x}{\sqrt{4+{{x}^{2}}}}+1} \right|+C.$

 

Bài tập 3: Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:

a) ${{I}_{1}}=\int{\frac{dx}{\sqrt{{{x}^{2}}-1}}}.$ b) ${{I}_{2}}=\int{\frac{dx}{{{x}^{2}}\sqrt{{{x}^{2}}-4}}}.$              c) ${{I}_{3}}=\int{\frac{dx}{\sqrt{{{x}^{2}}-2x-2}}}.$

Lời giải chi tiết

a) Đặt $x=\frac{1}{\sin t}\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} dx=d\left( \frac{1}{\sin t} \right)=\frac{-\cos tdt}{{{\sin }^{2}}t} \\  {} \sqrt{{{x}^{2}}-1}=\sqrt{\frac{1}{{{\sin }^{2}}t}-1} \\ \end{array} \right.\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}  {} dx=\frac{-\cos tdt}{{{\sin }^{2}}t} \\  {} \sqrt{{{x}^{2}}-1}=\cot t \\ \end{array} \right.$

$\Rightarrow {{I}_{1}}=\int{\frac{dx}{\sqrt{{{x}^{2}}-1}}}=\int{\frac{-\cos tdt}{{{\sin }^{2}}t.\cot t}}=-\int{\frac{\sin tdt}{{{\sin }^{2}}t}}=\int{\frac{d\left( \cos t \right)}{1-{{\cos }^{2}}t}}$

$=\int{\frac{d\left( \cos t \right)}{\left( 1-\cos t \right)\left( 1+\cos t \right)}}=\frac{1}{2}\int{\frac{\left( 1-\cos t \right)+\left( 1+\cos t \right)}{\left( 1-\cos t \right)+\left( 1+\cos t \right)}d\left( \cos t \right)}=\frac{1}{2}\ln \left| \frac{1+\cos t}{1-\cos t} \right|+C.$

Từ phép đặt $x=\frac{1}{\sin t}\Rightarrow {{\cos }^{2}}t=1-{{\sin }^{2}}t=1-\frac{1}{{{x}^{2}}}\Leftrightarrow \cos t=\frac{\sqrt{{{x}^{2}}-1}}{x}\Rightarrow {{I}_{1}}=\frac{1}{2}\ln \left| \frac{1+\frac{\sqrt{{{x}^{2}}-1}}{x}}{1-\frac{\sqrt{{{x}^{2}}-1}}{x}} \right|+C.$

b) Đặt $x=\frac{2}{\sin t}\xrightarrow{\,}\left\{ \begin{array}  {} dx=d\left( \frac{2}{\sin t} \right)=\frac{-2\cos tdt}{{{\sin }^{2}}t} \\  {} \sqrt{{{x}^{2}}-4}=\sqrt{\frac{4}{{{\sin }^{2}}t}-4} \\ \end{array} \right.\overset{\,}{\longleftrightarrow}\left\{ \begin{array}  {} dx=\frac{-2\cos tdt}{{{\sin }^{2}}t} \\  {} \sqrt{{{x}^{2}}-4}=2\cos t\Rightarrow {{x}^{2}}\sqrt{{{x}^{2}}-4}=\frac{8\cot t}{{{\sin }^{2}}t} \\ \end{array} \right.$

Khi đó, ${{I}_{2}}=\int{\frac{dx}{{{x}^{2}}\sqrt{{{x}^{2}}-4}}=\int{\frac{-2\cos tdt}{{{\sin }^{2}}t.\frac{8\cot t}{{{\sin }^{2}}t}}}=-\frac{1}{4}\int{\sin tdt}=\frac{1}{4}\cos t}+C.$

Từ  $x=\frac{2}{\sin t}\xrightarrow{\,}{{\cos }^{2}}t=1-{{\sin }^{2}}t=1-\frac{4}{{{x}^{2}}}\Leftrightarrow \cos t=\frac{\sqrt{{{x}^{2}}-4}}{x}\xrightarrow{\,}{{I}_{2}}=\frac{\sqrt{{{x}^{2}}-4}}{4x}+C.$

c) ${{I}_{3}}=\int{\frac{dx}{\sqrt{{{x}^{2}}-2x-2}}}=\int{\frac{d\left( x-1 \right)}{\sqrt{{{\left( x-1 \right)}^{2}}-3}}}\xrightarrow{t=x-1}{{I}_{3}}=\int{\frac{dt}{\sqrt{{{t}^{2}}-3}}}=\int{\frac{dt}{\sqrt{{{t}^{2}}-{{\left( \sqrt{3} \right)}^{2}}}}}.$

Đặt $t=\frac{\sqrt{3}}{\sin u}\xrightarrow{\,}\left\{ \begin{array}  {} dt=d\left( \frac{\sqrt{3}}{\sin u} \right)=\frac{-\sqrt{3}\cos udu}{{{\sin }^{2}}u} \\  {} \sqrt{{{t}^{2}}-3}=\sqrt{\frac{3}{{{\sin }^{2}}u}-3} \\ \end{array} \right.\overset{\,}{\longleftrightarrow}\left\{ \begin{array}  {} dt=\frac{-\sqrt{3}\cos udu}{{{\sin }^{2}}u} \\  {} \sqrt{{{t}^{2}}-3}=\sqrt{3}\cot u \\ \end{array} \right.$

$\xrightarrow{\,}{{I}_{3}}=\int{\frac{dt}{\sqrt{{{t}^{2}}-3}}}=\int{\frac{-\sqrt{3}\cos udu}{{{\sin }^{2}}u.\sqrt{3}\cot u}}=-\int{\frac{\sin udu}{{{\sin }^{2}}u}}=\int{\frac{d\left( \cos u \right)}{1-{{\cos }^{2}}u}}=\int{\frac{d\left( \cos u \right)}{\left( 1-\cos u \right)\left( 1+\cos u \right)}}$

$=\frac{1}{2}\int{\frac{\left( 1-\cos u \right)+\left( 1+\cos u \right)}{\left( 1-\cos u \right)\left( 1+\cos u \right)}d\left( \cos u \right)}=\frac{1}{2}\ln \left| \frac{1+\cos u}{1-\cos u} \right|+C.$

$t=\frac{\sqrt{3}}{\sin u}\Rightarrow {{\cos }^{2}}u=1-\frac{3}{{{t}^{2}}}\Leftrightarrow \cos t=\frac{\sqrt{{{t}^{2}}-3}}{t}\Rightarrow {{I}_{3}}=\frac{1}{2}\ln \left| \frac{1+\frac{\sqrt{{{t}^{2}}-3}}{t}}{1-\frac{\sqrt{{{t}^{2}}-3}}{t}} \right|+C=\frac{1}{2}\ln \left| \frac{1+\frac{\sqrt{{{x}^{2}}-2x-2}}{x-1}}{1-\frac{\sqrt{{{x}^{2}}-2x-2}}{x-1}} \right|+C.$

 

Bài tập 4: Cho nguyên hàm $I=\int{{{x}^{2}}\sqrt{1-{{x}^{2}}}dx}.$ Bằng cách đặt $x=\sin t\,\,\,\left( t\in \left[ -\frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2} \right] \right)$ mệnh đề nào sau đây là đúng?

A. $I=\int{\left( 1-\cos 4t \right)dt}.$  B. $I=\int{\left( 1+\cos 4t \right)dt}.$              

C. $I=\frac{t}{8}-\frac{\sin 4t}{32}+C.$  D. $I=\frac{t}{8}+\frac{\sin 4t}{32}+C.$

Lời giải chi tiết

Ta có: $x=\sin t\,\,\left( t\in \left[ -\frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2} \right] \right)\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} dx=\cos tdt \\  {} \sqrt{1-{{x}^{2}}}=\sqrt{1-{{\sin }^{2}}t}=\left| \cos t \right|=\cos t \\ \end{array} \right.$

Khi đó $I=\int{{{\sin }^{2}}t.{{\cos }^{2}}tdt}=\frac{1}{4}\int{{{\sin }^{2}}2tdt}=\frac{1}{8}\int{\left( 1-\cos 4t \right)dt}\Rightarrow I=\frac{t}{8}-\frac{\sin 4t}{32}+C.$ Chọn C.

 

Bài tập 5: Cho nguyên hàm $I=\int{\sqrt{{{x}^{2}}-9}dx}.$ Bằng cách đặt $x=\frac{3}{\cos t},$ với $t\in \left( 0\,;\,\,\frac{\pi }{2} \right).$ Mệnh đề nào dưới đây là đúng?

A. $I=-9\int{\frac{{{\sin }^{2}}t}{{{\cos }^{3}}t}dt}.$ B. $I=9\int{\frac{{{\sin }^{2}}t}{{{\cos }^{3}}t}dt}.$              C. $I=-9\int{\frac{{{\sin }^{2}}t}{{{\cos }^{4}}t}dt}.$              D. $I=9\int{\frac{{{\sin }^{2}}t}{{{\cos }^{4}}t}dt}.$

Lời giải chi tiết

Ta có $I=\int{\sqrt{\frac{9}{{{\cos }^{2}}t}-9}d\left( \frac{3}{\cos t} \right)}=\int{3\sqrt{\frac{1}{{{\cos }^{2}}t}-1}.\frac{-9}{{{\cos }^{2}}t}.\left( -\sin t \right)dt}$

 $=9\int{\sqrt{\frac{{{\sin }^{2}}t}{{{\cos }^{2}}t}}.\frac{\sin t}{{{\cos }^{2}}t}dt}=9\int{\frac{{{\sin }^{2}}t}{{{\cos }^{3}}}dt}.$ Chọn B.

 

Bài tập 6: Tính nguyên hàm $I=\int{\frac{dx}{\sqrt{4-{{x}^{2}}}}.}$

A. $I=\arcsin \frac{x}{2}+C.$ B. $I=x+C.$ C. $I=\arccos \frac{x}{2}+C.$              D. $I=\arcsin x+C.$

Lời giải chi tiết

Đặt $x=2\sin t\,\,\left( t\in \left( -\frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2} \right) \right)\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} dx=2\cos tdt \\  {} \sqrt{4-{{x}^{2}}}=\sqrt{4-{{\sin }^{2}}t}=2\left| \cos t \right|=2\cos t \\ \end{array} \right.$

Khi đó $I=\int{\frac{2\cos tdt}{2\cos t}}=\int{dt=t+C}=\arcsin \frac{x}{2}+C.$ Chọn A.

Tổng quát: $\int{\frac{dx}{\sqrt{{{a}^{2}}-{{x}^{2}}}}}=\arcsin \frac{x}{a}+C\,\,\left( a>0 \right)$

 

Bài tập 7: Tính nguyên hàm $I=\int{\frac{dx}{\sqrt{1-x-{{x}^{2}}}}}.$

A. $I=\arcsin \frac{x+1}{\sqrt{5}}+C.$  B. $I=\arcsin \frac{2x+1}{2\sqrt{5}}+C.$              

C. $I=\arcsin \left( 2x+1 \right)+C.$  D. $I=\arcsin \frac{2x+1}{\sqrt{5}}+C.$

Lời giải chi tiết

Ta có: $I=\int{\frac{dx}{\sqrt{1-x-{{x}^{2}}}}}=\int{\frac{dx}{\sqrt{\frac{5}{4}-{{\left( \frac{1}{2}+x \right)}^{2}}}}}=\int{\frac{d\left( x+\frac{1}{2} \right)}{\sqrt{\frac{5}{4}-{{\left( \frac{1}{2}+x \right)}^{2}}}}}$

 $=\arcsin \frac{x+\frac{1}{2}}{\frac{\sqrt{5}}{2}}+C=\arcsin \frac{2x+1}{\sqrt{5}}+C.$ Chọn D.

 

Bài tập 8: Tính nguyên hàm $I=\int{\frac{{{x}^{2}}dx}{\sqrt{{{\left( 1-{{x}^{2}} \right)}^{5}}}}}$ bằng cách đặt $x=\sin t\,\,\left( t\in \left( -\frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2} \right) \right)$ ta được:

A. $I=2{{\tan }^{2}}t+C.$ B. $I=\frac{{{\tan }^{3}}t}{3}+C.$ C. $I=\frac{{{\tan }^{2}}t}{2}+C.$              D. $I=\frac{{{\tan }^{5}}t}{5}+C.$

Lời giải chi tiết

Đặt $x=\sin t\,\,\left( t\in \left( -\frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2} \right) \right)\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} dx=\cos tdt \\  {} \sqrt{1-{{x}^{2}}}=\sqrt{1-{{\sin }^{2}}t}=\left| \cos t \right|=\cos t \\ \end{array} \right..$

Khi đó: $I=\int{\frac{{{\sin }^{2}}t.\cos tdt}{{{\cos }^{5}}t}}=\int{\frac{{{\sin }^{2}}t}{{{\cos }^{2}}t}.\frac{1}{{{\cos }^{2}}t}dt}=\int{{{\tan }^{2}}td\left( \tan t \right)}=\frac{{{\tan }^{3}}t}{3}+C.$ Chọn B.

 

Bài tập 9: Tính nguyên hàm $I=\int{\sqrt{\frac{1+x}{1-x}}dx}$ bằng cách đặt $x=\cos 2t\,\,\left( t\in \left( 0;\frac{\pi }{2} \right) \right)$ ta được:

A. $I=-4\int{{{\cos }^{2}}tdt}.$ B. $I=-2\int{{{\cos }^{2}}tdt}.$ C. $I=-4\int{si{{n}^{2}}tdt}.$              D. $I=-4\int{\frac{{{\cos }^{3}}t}{\sin t}dt}.$

Lời giải chi tiết

Đặt $x=\cos 2t\Rightarrow dx=-2\sin 2tdt=-4\sin t\cos tdt.$

Mặt khác $\sqrt{\frac{1+\cos 2t}{1-\cos 2t}}=\sqrt{\frac{2{{\cos }^{2}}t}{2{{\sin }^{2}}t}}=\sqrt{\frac{{{\cos }^{2}}t}{{{\sin }^{2}}t}}=\left| \frac{\cos t}{\sin t} \right|=\frac{\cos t}{\sin t}$

Khi đó $I=\int{\frac{\cos t}{\sin t}.\left( -4\sin t\cos t \right)dt}=-4\int{{{\cos }^{2}}tdt.}$ Chọn A.

 

Bài tập 10: Tính nguyên hàm $I=\int{\frac{\sqrt{{{x}^{2}}-1}}{x}dx}$ bằng cách đặt $x=\frac{1}{\cos t}\,\,\left( t\in \left( 0;\frac{\pi }{2} \right) \right)$ ta được.

A. $I=\int{{{\tan }^{3}}xdx}.$ B. $I=\int{{{\tan }^{2}}xdx}.$ C. $I=\int{{{\cot }^{3}}xdx}.$              D. $I=\int{{{\cot }^{2}}xdx}.$

Lời giải chi tiết

Đặt $x=\frac{1}{\cos t}\,\,\left( t\in \left( 0;\frac{\pi }{2} \right) \right)\Rightarrow dx=\frac{-{{\left( \cos t \right)}^{\prime }}}{{{\cos }^{2}}t}dt=\frac{\sin t}{{{\cos }^{2}}t}dt$

Lại có: $\sqrt{\frac{1}{{{\cos }^{2}}t}-1}=\sqrt{{{\tan }^{2}}t}=\left| \tan t \right|=\tan t$

Do đó $I=\int{\frac{\tan t}{\frac{1}{\cos t}}.\frac{\sin t}{{{\cos }^{2}}t}dt}=\int{{{\tan }^{2}}tdt}.$ Chọn B.

 

.

Thuộc chủ đề:Tổng ôn Toán 12 Tag với:NGUYEN HAM - TOAN 12

Bài liên quan:

  1. Tổng hợp lý thuyết bài tập tìm nguyên hàm của hàm số lượng giác có đáp án chi tiết cực hay. toán lớp 12
  2. Tổng hợp lý thuyết công thức nguyên hàm của hàm số lượng giác – tìm nguyên hàm của hàm số toán lớp 12
  3. Tổng hợp lý thuyết bài tập nguyên hàm của hàm hữu tỷ có đáp án chi tiết toán lớp 12
  4. Tổng hợp lý thuyết nguyên hàm của hàm hữu tỷ – các công thức giải nhanh bài tập tìm nguyên hàm toán lớp 12
  5. Tổng hợp lý thuyết bài tập nguyên hàm từng phần có đáp án chi tiết siêu hay. toán lớp 12
  6. Tổng hợp lý thuyết công thức nguyên hàm từng phần – giải nhanh bài toán tìm nguyên hàm toán lớp 12
  7. Tổng hợp lý thuyết tìm nguyên hàm bằng cách đổi biến số hàm số vô tỉ (đặt t = hàm theo biến x) toán lớp 12
  8. Tổng hợp lý thuyết bài tập nguyên hàm cơ bản có lời giải chi tiết – vi phân toán lớp 12
  9. Tổng hợp lý thuyết phương pháp vi phân tìm nguyên hàm – giải mọi bài tập có đáp án chi tiết toán lớp 12
  10. Tổng hợp lý thuyết bài tập tìm nguyên hàm của hàm số bằng công thức nguyên hàm có đáp án chi tiết. toán lớp 12

Reader Interactions

Trả lời Hủy

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Sidebar chính

Bài viết mới

  • [LOP12.COM] Đề thi giữa HK2 môn Sinh học 12 năm 2022-2023 Trường THPT Lê Lợi
  • [LOP12.COM] Đề thi giữa HK2 môn Địa lí 12 năm 2022-2023 Trường THPT Lê Trung Kiên
  • [LOP12.COM] Đề thi giữa HK2 lớp 12 môn Toán năm 2022-2023 Trường THPT Trần Phú
  • [LOP12.COM] Đề thi giữa HK2 môn Tiếng Anh 12 năm 2022-2023 Trường THPT Lê Quý Đôn
  • [LOP12.COM] Đề thi thử THPT QG năm 2023 môn Hóa học Trường THPT Ngô Gia Tự

Chuyên mục

Trắc nghiệm online Lớp 12 - Bài học - Ôn thi THPT 2023.
Bản quyền - Chính sách bảo mật - Giới thiệu - Liên hệ - Sitemap.
Hocz - Học Trắc nghiệm - Sách toán - QAzdo - Hoc Tap VN - Giao vien Viet Nam

Login

Mất mật khẩu>
Đăng ký
Bạn không có tài khoản à? Xin đăng ký một cái.
Đăng ký tài khoản