[Toán 12]Nguyên hàm của hàm vô tỉ.

  • Thread starter giangln.thanglong11a6
  • Ngày gửi
  • Replies 10
  • Views 16,863

G

giangln.thanglong11a6

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Ta có thể tìm nguyên hàm của hàm vô tỉ bằng 1 số cách đặt ẩn phụ thông dụng:

1. Nếu nguyên hàm cần tính có chứa [TEX]\sqrt{a^2-x^2}[/TEX] thì ta đặt [TEX]x=asint[/TEX].

2. Nếu nguyên hàm cần tính có chứa [TEX]\sqrt{x^2+a^2}[/TEX] thì ta đặt [TEX]x=atant[/TEX].

3. Nếu nguyên hàm cần tính có chứa [TEX]\sqrt{x^2-a^2}[/TEX] thì ta đặt [TEX]x=\frac{a}{cost}[/TEX].

Sau đây là 1 cách đặt ẩn phụ ít thấy, nhưng hữu ích với hầu hết dạng toán, và khá phù hợp cho các bài toán khó: Phương pháp đặt ẩn phụ Euler.

1. Phương pháp đặt ẩn phụ Euler thứ nhất: Nếu nguyên hàm cần tính có chứa [TEX]\sqrt{ax^2+bx+c}[/TEX] với a>0 thì ta đặt [TEX]{ax^2+bx+c}=\pm \sqrt{a}x+t[/TEX].


VD1: Tính [TEX]I_1=\int \frac{dx}{2x+\sqrt{x^2+3}}[/TEX].

Đặt [TEX]\sqrt{x^2+3}=t-x \Leftrightarrow x^2+3=t^2-2tx+x^2 \Leftrightarrow x=\frac{t^2-3}{2t}[/TEX]

[TEX]\Leftrightarrow dx=\frac{t^2+3}{2t^2}dt[/TEX] và [TEX]2x+\sqrt{x^2+3}=\frac{3(t^2-1)}{2t}[/TEX].

[TEX]I_1=\int \frac{t^2+3}{3t(t^2-1)}dt=\int \frac{4tdt}{3(t^2-1)}-\int \frac{dt}{t}=\frac23 ln(t^2-1)-lnt+C[/TEX]

VD2:
1 bài làm để tham khảo
[TEX]\int 4x^2 \sqrt{x^2+4}dx[/TEX]:D

Áp dụng phương pháp Euler thứ nhất:

Đặt [TEX]\sqrt{x^2+4}=x-t \Leftrightarrow x^2+4=x^2-2xt+t^2 \Leftrightarrow x=\frac{t^2-4}{2t}[/TEX]

[TEX]\Leftrightarrow dx=\frac{t^2+4}{2t^2}dt[/TEX] và [TEX]\sqrt{x^2+4}=\frac{t^2-4}{2t}-t=-\frac{t^2+4}{2t}[/TEX]

[TEX]I=-\int 4 (\frac{t^2-4}{2t})^2.\frac{t^2+4}{2t^2}.\frac{t^2+4}{2t}dt=-\int \frac{(t^4-16)^2}{4t^5}dt[/TEX]

Dễ dàng tính được nguyên hàm cuối.


2. Phương pháp đặt ẩn phụ Euler thứ hai: Đặt [TEX]\sqrt{ax^2+bx+c}=tx\pm \sqrt{c}[/TEX] nếu c>0.

VD3: Tính [TEX]I_3=\int \frac{dx}{1+\sqrt{1-x-x^2}}[/TEX].

Đặt [TEX]\sqrt{1-x-x^2}=xt-1 \Leftrightarrow 1-x-x^2=x^2t^2+1-2xt \Leftrightarrow x^2=\frac{2t-1}{t^2+1}x \Leftrightarrow x=\frac{2t-1}{t^2+1}[/TEX]

[TEX]dx=\frac{-2(t^2-t-1)}{(t^2+1)^2}dt[/TEX] và [TEX]1+\sqrt{1-x-x^2}=xt=\frac{t(2t-1)}{t^2+1}[/TEX]

[TEX]I_3=-2\int \frac{t^2-t-1}{t(2t-1)(t^2+1)}dt[/TEX]

Tách [TEX]\frac{t^2-t-1}{t(2t-1)(t^2+1)}=\frac{1}{t}-\frac{2}{2t-1}+\frac{t}{t^2+1}[/TEX]

Đến đây dễ dàng làm tiếp.

3. Phương pháp đặt ẩn phụ Euler thứ ba: Giả sử [TEX]x_0[/TEX] là nghiệm của [TEX]ax^2+bx+c[/TEX]. Khi đó ta đặt [TEX]\sqrt{ax^2+bx+c}=t(x-x_0)[/TEX]

VD4: [TEX]I_4=\int \frac{x-\sqrt{x^2+3x+2}}{x+\sqrt{x^2+3x+2}}dx[/TEX]


Kết thúc bài viết là 4 ví dụ cho các bạn:

[TEX]I_5=\int \frac{dx}{x^2 \sqrt{1+x^2}}[/TEX]

[TEX]I_6=\int \frac{xdx}{\sqrt{3-2x-x^2}}[/TEX]

[TEX]I_7=\int \frac{dx}{1+\sqrt{x^2+2x+2}}[/TEX]

[TEX]I_8=\int \frac{dx}{1+\sqrt{1-2x-x^2}}[/TEX]

Bye!
 
Last edited by a moderator:
N

nhuphung010

cảm ơn ban đã đưa ra các dạng này
bạn có thể đưa ra nhiầu dạng khác nữa chứ: nguyên hàm của ham lượng giác .
 
S

super_crazy_1991

cảm ơn bạn nhìu lắm nhưng mờ những cách abnj nêu ra đây đều đã có trong sách tích phân của thầy trần phương cả rùi
 
H

hot_spring

Bạn nào có những cách đặt ẩn phụ hay hơn thì nêu ra cho mọi người tham khảo. :)
 
T

tlquyen87

Riêng [TEX]I_5[/TEX], có một cách làm khá hay như sau
Đặt [TEX]xt=\sqrt{1+x^2}[/TEX] \Rightarrow [TEX]x^2=\frac{1}{t^2-1}[/TEX]
Ta có [TEX] xdx = -\frac{t}{(t^2-1)^2} [/TEX]
\Rightarrow [TEX] \frac{dx}{xt} = -\frac{dt}{t^2+1} [/TEX].

Thay tất cả vào nguyên hàm đầu, chỉ còn tìm
[TEX] -\int{dt}[/TEX].
Dạng tổng quát hơn được cho như sau

[TEX] \int{\frac{dt}{(ax^2+b)^m\sqrt{Ax^2+B}}dx[/TEX]; m là số tự nhiên.

Đối với bài

[TEX] \int{\frac{dt}{x^2+x-(x+2)\sqrt{4+3x-x^2}}[/TEX]

Nếu đặt [TEX] \sqrt{4+3x-x^2} = t(x+1) [/TEX], sẽ dẫn ra một nguyên hàm khó!

Cách đặt [TEX] x+1=\frac{1}{t} [/TEX] tỏ ra hiệu quả hơn!
 
Last edited by a moderator:
H

hapiny

ai giảng dùm mình cái này Tách \frac{t^2-t-1}{t(2t-1)(t^2+1)}=\frac{1}{t}-\frac{2}{2t-1}+\frac{t}{t^2+1}
câu I3 phần cuối
 
N

nhocmetruyen

Mình đang dùng pp euler của bạn đã nêu để giải tích phân.
Mình thắc mắc là lỡ như cận của x chi co 1 nhưng khi đổi sang cận của t thì lại có dến 2 giá trị thì phải giải quyết như thế nào??
vd: x=t^2-1 cận của x gồm x=0 và x=-1
 
H

hot_spring

Mình đang dùng pp euler của bạn đã nêu để giải tích phân.
Mình thắc mắc là lỡ như cận của x chi co 1 nhưng khi đổi sang cận của t thì lại có dến 2 giá trị thì phải giải quyết như thế nào??
vd: x=t^2-1 cận của x gồm x=0 và x=-1
Bạn đổi cận với t thành -1 và 1 thôi .
 
M

mitkun

ôn gì không ôn đi ôn mấy cái này. thi cử còn lâu mý vào. tốn time lại tốn công sưk
 
Top Bottom