Toán 12 Tính tích phân hàm giá trị tuyệt đối

Tiến Phùng

Cựu Cố vấn Toán
Thành viên
27 Tháng mười 2018
3,742
3,705
561
Hà Nội
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
[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.

* Cho tích phân của hàm trị tuyệt đối như sau: [tex]\int_{a}^{b}|f(x)|dx[/tex] , để tính được ta cần chia khoảng để phá trị tuyệt đối. Giả sử trên khoảng (a;b), [TEX]f(x)=0[/TEX] có các nghiệm đơn [TEX]c_1, c_2...,c_n[/TEX]
Ta có: [tex]\int_{a}^{b}|f(x)|dx=\int_{a}^{c_1}|f(x)|dx+\int_{c_1}^{c_2}|f(x)|dx+....+\int_{c_n}^{b}|f(x)|dx[/tex]

Sau đó tùy vào dấu của f(x) trên từng khoảng đã chia, ta sẽ phá dấu giá trị tuyệt đối. Thông thường hay gặp nhất là pt [TEX]f(x)=0[/TEX] có 1 nghiệm.

* Tính các tích phân sau:
a. [tex]I=\int_{2}^{4}|x^2-4x+3|dx[/tex]

Giải: [TEX]x^2-4x+3=0<=>x=1,x=3[/TEX]
Vậy chia khoảng (2;3),(3;4)
[tex]I=\int_{2}^{3}|x^2-4x+3|dx+\int_{3}^{4}|x^2-4x+3|dx=-\int_{2}^{3}x^2-4x+3dx+\int_{3}^{4}x^2-4x+3dx=(\frac{x^3}{3}-2x^2+3x)|_{3}^{4}-(\frac{x^3}{3}-2x^2+3x)|_{2}^{3}=2[/tex]

b. [tex]I=\int_{-3}^{3}|x^2-4|dx[/tex]

Giải:[TEX]x^2-4=0<=>x=2;x=-2[/TEX]

Vậy [tex]I=\int_{-3}^{-2}|x^2-4|dx+\int_{-2}^{2} |x^2-4|dx+\int_{2}^{3}|x^2-4|dx[/tex]
=[tex](\frac{x^3}{3}-4x)|_{-3}^{-2}-(\frac{x^3}{3}-4x)|_{-2}^{2}+(\frac{x^3}{3}-4x)|_{2}^{3}[/tex]
=[tex]\frac{46}{3}[/tex]

c. [tex]I=\int_{0}^{\pi }\sqrt{2+2cos2x}dx[/tex]

giải: [TEX]2+2cos2x=2+2(2cos^2x-1)=4cos^2x[/TEX]

=> [tex]I=\int_{0}^{\pi }2|cosx|dx[/tex]
cosx=0<=>[tex]x=\frac{\pi }{2}[/tex]

=>[tex]I=\int_{0}^{\frac{\pi }{2} }2|cosx|dx+\int_{\frac{\pi }{2}}^{\pi }2|cosx|dx=\int_{0}^{\frac{\pi }{2} }2cosxdx-\int_{\frac{\pi }{2}}^{\pi }2cosxdx[/tex]
=[tex]sinx|_{0}^{\frac{\pi }{2}}-sinx|_{\frac{\pi }{2}}^{\pi }[/tex]
=2

* Chú ý: tích phân của hàm trị tuyệt đối trong khoảng (a;b) luôn có giá trị không âm, nên nếu tính ra giá trị âm, thì tức là ta đã bị sai dấu ở đâu đó, cần kiểm tra lại.

d. [tex]I=\int_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{3}}\sqrt{tan^2x-2+cot^2x}dx[/tex]

Ta có: [tex]tan^2x-2+cot^2x=tan^2x-2tanxcotx+cot^2x=(tanx-cotx)^2[/tex]

=>[tex]I=\int_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{3}}\sqrt{(tanx-cotx)^2}dx=\int_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{3}}|tanx-cotx|dx[/tex]

=[tex]\int_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{3}}|\frac{sinx}{cosx}-\frac{cosx}{sinx}|dx=\int_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{3}}|\frac{sin^2x-cos^2x}{sinxcosx}|dx=2\int_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{3}}|\frac{cos2x}{sin2x}|dx[/tex]

[tex]x\epsilon (\frac{\pi }{6};\frac{\pi }{3})=>2x\epsilon (\frac{\pi }{3};\frac{2\pi }{3})[/tex]

=>[tex]I=2\int_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{4}}|\frac{cos2x}{sin2x}|dx+2\int_{\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{3}}|\frac{cos2x}{sin2x}|dx=2\int_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{4}}\frac{cos2x}{sin2x}dx-2\int_{\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{3}}\frac{cos2x}{sin2x}dx[/tex]
=[tex]lnsin2x|_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{4}}-lnsin2x_{\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{3}}[/tex]
 
Top Bottom