[toán 12] Sự khác biệt rất thú vị

H

huutho2408

[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.

Tích phân là một phần hay nhưng cũng là một phần khó
Sau đây phân tích sự khác nhau rất thú vị
Giúp chúng ta hiểu rõ bản chất của tích phân xác định


Bài tập ví dụ:tính tích phân:$\int\limits_{1}^{2}\dfrac{x^4-1}{x^6+1}dx$và$\int\limits_{0}^{1}\dfrac{x^4-1}{x^6+1}dx$

tích phân thứ nhất:
$$\int\limits_{1}^{2}\dfrac{x^4-1}{x^6+1}dx$$
$$I=\int\limits_{1}^{2}\dfrac{x^2-1}{x^4-x^2+1}dx$$
Chia 2 vế cho $x^2$
$$I=\int\limits_{1}^{2}\dfrac{1-\dfrac{1}{x^2}}{x^2+\dfrac{1}{x^2}-1}dx$$
$$I=\int\limits_{1}^{2}\dfrac{d(x+\dfrac{1}{x})}{(x+\dfrac{1}{x})^2-3}dx$$
Đặt $x+\dfrac{1}{x}=t$
$$I=\int\limits_{2}^{\frac52}\dfrac{dt}{t^2-3}dx$$
cái này là tích phân cơ bản

Nhưng nếu bạn thay đổi cận thì có thể sẽ không giải được cách này
Vì vậy chỉ còn cách dùng hệ số bất định (là 1 pp mạnh)

$$I=\int\limits_{0}^{1}\dfrac{x^4-1}{x^6+1}dx$$
$$I=\int\limits_{0}^{1}\dfrac{x^2-1}{x^4-x^2+1}dx$$
trước tiên ta phân tích:

$I=\dfrac{x^2-1}{x^4-x^2+1}=\dfrac{x^2-1}{(x^2-\sqrt{3}.x+1)(x^2+\sqrt{3}.x+1)}$

$=\dfrac{Ax+B}{x^2-\sqrt{3}.x+1}+\dfrac{Dx+C}{x^2-\sqrt{3}.x+1}$

Đồng nhất hệ số ta có:

$A=\dfrac{\sqrt{3}}{3}$và $A=\dfrac{-\sqrt{3}}{3}$và $C=\dfrac{-1}{2}$và $D=\dfrac{-1}{2}$
$$I=\dfrac{\sqrt{3}}{6}.\int\limits_{0}^{1}\dfrac{2x-\sqrt{3}}{x^2-\sqrt{3}.x+1}dx-\dfrac{\sqrt{3}}{6}.\int\limits_{0}^{1}\dfrac{2x+\sqrt{3}}{x^2+\sqrt{3}.x+1}dx$$
$$I=\dfrac{\sqrt{3}}{6}.ln(7-4\sqrt{3})$$
Như vậy tưởng 2 bài toán gần giống nhau nhưng đi theo 2 chiều hướng khác nhau
 
Last edited by a moderator:
V

vivietnam

+ta thấy rằng tích phân
$I=\int_a^b \dfrac{x^4-1}{x^6+1}$ luôn làm được theo cách

$$I=\int\limits_{a}^{b}\dfrac{x^4-1}{x^6+1}dx$$
$$I=\int\limits_{a}^{b}\dfrac{x^2-1}{x^4-x^2+1}dx$$

$I=\dfrac{x^2-1}{x^4-x^2+1}=\dfrac{x^2-1}{(x^2-\sqrt{3}.x+1)(x^2+\sqrt{3}.x+1)}$

$=\dfrac{Ax+B}{x^2-\sqrt{3}.x+1}+\dfrac{Dx+C}{x^2-\sqrt{3}.x+1}$

Đồng nhấthệ số ta có:

$A=\dfrac{\sqrt{3}}{3}$và $ B=\dfrac{-\sqrt{3}}{3}$và $C=\dfrac{-1}{2}$và $D=\dfrac{-1}{2}$
$$I=\dfrac{\sqrt{3}}{6}.\int\limits_{a}^{b}\dfrac{2x-\sqrt{3}}{x^2-\sqrt{3}.x+1}dx-\dfrac{\sqrt{3}}{6}.\int\limits_{a}^{]b}\dfrac{2x+\sqrt{3}}{x^2+\sqrt{3}.x+1}dx$$
với mọi a,b
tuy nhiên ta nhận ra rằng cách này khá rườm rà khi phải phân tích mà hệ số ko đẹp


+với cách

Chia 2 vế cho $x^2$
$$I=\int\limits_{a}^{b}\dfrac{1-\dfrac{1}{x^2}}{x^2+\dfrac{1}{x^2}-1}dx$$
$$I=\int\limits_{[a}^{b}\dfrac{d(x+\dfrac{1}{x})}{(x+\dfrac{1}{x})^2-3}dx$$
Đặt $x+\dfrac{1}{x}=t$
$$I=\int\dfrac{dt}{t^2-3}dx$$
thì ta thấy chỉ thực hiện được khi cận của a khác 0
 
Last edited by a moderator:
Top Bottom