Giải bài 3.17 tr 170 SBT Toán 12
Tính các tích phân sau bằng phương pháp đổi biến:
a) \(\int \limits_1^2 x{\left( {1 - x} \right)^5}dx\) (đặt t = 1−x)
b) \(\int \limits_0^{\ln 2} \sqrt {{e^x} - 1} dx\) (đặt \(t = \sqrt {{e^x} - 1} \))
c) \(\int \limits_1^9 x\sqrt[3]{{1 - x}}dx\) (đặt \(t = \sqrt[3]{{1 - x}}\))
d) \(\int \limits_0^\pi \frac{{x\sin x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}dx\) (đặt \(x = \pi - t\))
e) \(\int \limits_{ - 1}^1 {x^2}{\left( {1 - {x^3}} \right)^4}dx\)
Hướng dẫn giải chi tiết
a) Đặt \(t = 1 - x \Rightarrow dx = - dt\)
\(x = 1 \Rightarrow t = 0x = 2 \Rightarrow t = - 1\)
Ta có:
\(\begin{array}{l}
\int \limits_1^2 x{(1 - x)^5}dx = \int \limits_0^{ - 1} \left( {1 - t} \right).{t^5}\left( { - dt} \right) = \int \limits_{ - 1}^0 \left( {{t^5} - {t^6}} \right)dt\\
= \left. {\left( {\frac{{{t^6}}}{6} - \frac{{{t^7}}}{7}} \right)} \right|_{ - 1}^0 = 0 - \frac{1}{6} + \frac{{ - 1}}{7} = - \frac{{13}}{{42}}
\end{array}\)
b)
\(\int\limits_0^{\ln 2} {\sqrt {{e^x} - 1} dx} \)
Đặt \(t = \sqrt {{e^x} - 1} \)\( \Rightarrow {t^2} = {e^x} - 1 \Rightarrow 2tdt = {e^x}dx\) \( \Rightarrow dx = \dfrac{{2tdt}}{{{e^x}}} = \dfrac{{2tdt}}{{{t^2} + 1}}\)
Đổi cận: \(x = 0 \Rightarrow t = 0\), \(x = \ln 2 \Rightarrow t = 1\).
Khi đó \(\int\limits_0^{\ln 2} {\sqrt {{e^x} - 1} dx} \)\( = \int\limits_0^1 {t.\dfrac{{2t}}{{{t^2} + 1}}dt} \) \( = \int\limits_0^1 {\left( {2 - \dfrac{2}{{{t^2} + 1}}} \right)dt} \) \( = 2 - 2\int\limits_0^1 {\dfrac{{dt}}{{{t^2} + 1}}} \)
Xét \(I = \int\limits_0^1 {\dfrac{{dt}}{{{t^2} + 1}}} \). Đặt \(t = \tan u \Rightarrow dt = \left( {1 + {{\tan }^2}u} \right)du\).
Đổi cận \(t = 0 \Rightarrow u = 0\), \(t = 1 \Rightarrow u = \dfrac{\pi }{4}\).
Khi đó \(I = \int\limits_0^1 {\dfrac{{dt}}{{{t^2} + 1}}} \)\( = \int\limits_0^{\dfrac{\pi }{4}} {\dfrac{{1 + {{\tan }^2}u}}{{{{\tan }^2}u + 1}}du} = \int\limits_0^{\dfrac{\pi }{4}} {du} = \dfrac{\pi }{4}\)
Suy ra \(\int\limits_0^{\ln 2} {\sqrt {{e^x} - 1} dx} \)\( = 2 - 2.\dfrac{\pi }{4} = 2 - \dfrac{\pi }{2}\).
c)
\(\int\limits_1^9 {x\sqrt[3]{{1 - x}}dx} \)
Đặt \(t = \sqrt[3]{{1 - x}}\) \( \Rightarrow {t^3} = 1 - x \Rightarrow 3{t^2}dt = - dx\)
Đổi cận \(x = 1 \Rightarrow t = 0\), \(x = 9 \Rightarrow t = - 2\)
Khi đó \(\int\limits_1^9 {x\sqrt[3]{{1 - x}}dx} \)\( = \int\limits_0^{ - 2} {\left( {1 - {t^3}} \right).t\left( { - 3{t^2}dt} \right)} \) \( = 3\int\limits_{ - 2}^0 {\left( {{t^3} - {t^6}} \right)dt} \) \( = 3\left. {\left( {\dfrac{{{t^4}}}{4} - \dfrac{{{t^7}}}{7}} \right)} \right|_{ - 2}^0\) \( = - 3\left( {\dfrac{{16}}{4} + \dfrac{{{2^7}}}{7}} \right) = - \dfrac{{468}}{7}\).
\(\int\limits_0^\pi {\dfrac{{x\sin x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}dx} \)
Đặt \(x = \pi - t\), ta suy ra:
\(\int\limits_0^\pi {\dfrac{{x\sin x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}dx} \)\( = \int\limits_\pi ^0 {\dfrac{{\left( {\pi - t} \right)\sin \left( {\pi - t} \right)}}{{1 + {{\cos }^2}\left( {\pi - t} \right)}}\left( { - dt} \right)} \)\( = \int\limits_0^\pi {\dfrac{{\left( {\pi - t} \right)\sin t}}{{1 + {{\cos }^2}t}}dt} \) \( = \int\limits_0^\pi {\dfrac{{\left( {\pi - x} \right)\sin x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}dx} \)
\( = \int\limits_0^\pi {\dfrac{{\pi \sin x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}dx} - \int\limits_0^\pi {\dfrac{{x\sin x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}dx} \)
\( \Rightarrow 2\int\limits_0^\pi {\dfrac{{x\sin x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}dx} = \int\limits_0^\pi {\dfrac{{\pi \sin x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}dx} \) \( \Leftrightarrow \int\limits_0^\pi {\dfrac{{x\sin x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}dx} = \dfrac{\pi }{2}\int\limits_0^\pi {\dfrac{{\sin x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}dx} \)
Xét \(I = \int\limits_0^\pi {\dfrac{{\sin x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}dx} \), đặt \(u = \cos x \Rightarrow du = - \sin xdx\).
Đổi cận \(x = 0 \Rightarrow u = 1,\) \(x = \pi \Rightarrow u = - 1\). Khi đó
\(I = \int\limits_0^\pi {\dfrac{{\sin x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}dx} \)\( = \int\limits_1^{ - 1} {\dfrac{{ - du}}{{1 + {u^2}}}} = \int\limits_{ - 1}^1 {\dfrac{{du}}{{1 + {u^2}}}} \)
Đặt \(u = \tan t\) \( \Rightarrow du = \left( {1 + {{\tan }^2}t} \right)dt\). Đổi cận \(u = - 1 \Rightarrow t = - \dfrac{\pi }{4},\) \(u = 1 \Rightarrow t = \dfrac{\pi }{4}\).
Khi đó \(I = \int\limits_{ - 1}^1 {\dfrac{{du}}{{1 + {u^2}}}} = \int\limits_{ - \dfrac{\pi }{4}}^{\dfrac{\pi }{4}} {dt} = \dfrac{\pi }{2}\)
Vậy \(\int\limits_0^\pi {\dfrac{{x\sin x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}dx} = \dfrac{\pi }{2}.I = \dfrac{{{\pi ^2}}}{4}\).
\(\int\limits_{ - 1}^1 {{x^2}{{(1 - {x^3})}^4}dx} \)
Đặt \(t = 1 - {x^3} \Rightarrow dt = - 3{x^2}dx\) \( \Rightarrow {x^2}dx = - \dfrac{{dt}}{3}\).
Đổi cận \(x = - 1 \Rightarrow t = 2\), \(x = 1 \Rightarrow t = 0\). Khi đó
\(\int\limits_{ - 1}^1 {{x^2}{{(1 - {x^3})}^4}dx} \)\( = \int\limits_2^0 {{t^4}.\left( { - \dfrac{{dt}}{3}} \right)} = \dfrac{1}{3}\int\limits_0^2 {{t^4}dt} \) \( = \dfrac{1}{3}\left. {\left( {\dfrac{{{t^5}}}{5}} \right)} \right|_0^2 = \dfrac{{32}}{{15}}\).
-- Mod Toán 12 HỌC247
Bài tập SGK khác
Bài tập 6 trang 113 SGK Giải tích 12
Bài tập 3.16 trang 170 SBT Toán 12
Bài tập 3.18 trang 171 SBT Toán 12
Bài tập 3.19 trang 171 SBT Toán 12
Bài tập 3.20 trang 172 SBT Toán 12
Bài tập 3.21 trang 172 SBT Toán 12
Bài tập 3.22 trang 172 SBT Toán 12
Bài tập 3.23 trang 172 SBT Toán 12
Bài tập 3.24 trang 172 SBT Toán 12
Bài tập 3.25 trang 173 SBT Toán 12
Bài tập 3.26 trang 173 SBT Toán 12
Bài tập 3.28 trang 173 SBT Toán 12
Bài tập 3.27 trang 173 SBT Toán 12
Bài tập 3.29 trang 173 SBT Toán 12
Bài tập 3.30 trang 173 SBT Toán 12
Bài tập 10 trang 152 SGK Toán 12 NC
Bài tập 11 trang 152 SGK Toán 12 NC
Bài tập 12 trang 153 SGK Toán 12 NC
Bài tập 13 trang 153 SGK Toán 12 NC
Bài tập 14 trang 153 SGK Toán 12 NC
Bài tập 15 trang 153 SGK Toán 12 NC
Bài tập 16 trang 153 SGK Toán 12 NC
Bài tập 17 trang 161 SGK Toán 12 NC
Bài tập 18 trang 161 SGK Toán 12 NC
Bài tập 19 trang 161 SGK Toán 12 NC
Bài tập 20 trang 161 SGK Toán 12 NC
Bài tập 21 trang 161 SGK Toán 12 NC
Bài tập 22 trang 162 SGK Toán 12 NC
Bài tập 23 trang 162 SGK Toán 12 NC
-
Tính: \(\int\limits_0^{{\pi \over 2}} {x\sin {\rm{xcosx}}dx} \).
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
Tính: \(\int\limits_0^1 {\sqrt {{t^5} + 2t} } \left( {2 + 5{t^4}} \right)dt;\)
bởi Thụy Mây 07/05/2021
Tính: \(\int\limits_0^1 {\sqrt {{t^5} + 2t} } \left( {2 + 5{t^4}} \right)dt;\)
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
Dùng phương pháp tích phân từng phần để tính tích phân: \(\int\limits_0^{{\pi \over 2}} {x\cos xdx.} \)
bởi Lê Tường Vy 06/05/2021
Dùng phương pháp tích phân từng phần để tính tích phân: \(\int\limits_0^{{\pi \over 2}} {x\cos xdx.} \)
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
Dùng phương pháp tích phân từng phần để tính tích phân: \(\int\limits_0^{{\pi \over 2}} {x\cos xdx.} \)
bởi Lê Tường Vy 07/05/2021
Dùng phương pháp tích phân từng phần để tính tích phân: \(\int\limits_0^{{\pi \over 2}} {x\cos xdx.} \)
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
ADMICRO
Dùng phương pháp tích phân từng phần để tính tích phân: \(\int\limits_0^\pi {{e^x}} \cos xdx;\)
bởi Hương Lan 06/05/2021
Dùng phương pháp tích phân từng phần để tính tích phân: \(\int\limits_0^\pi {{e^x}} \cos xdx;\)
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
Dùng phương pháp tích phân từng phần để tính tích phân: \(\int\limits_0^1 {\left( {x + 1} \right)} {e^x}dx;\)
bởi Nguyễn Hiền 07/05/2021
Dùng phương pháp tích phân từng phần để tính tích phân: \(\int\limits_0^1 {\left( {x + 1} \right)} {e^x}dx;\)
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
Dùng phương pháp tích phân từng phần để tính tích phân: \(\int\limits_1^2 {{x^5}} \ln xdx;\)
bởi Nguyễn Thanh Trà 07/05/2021
Dùng phương pháp tích phân từng phần để tính tích phân: \(\int\limits_1^2 {{x^5}} \ln xdx;\)
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
Dùng phương pháp đổi biến số tính tích phân: \(\int\limits_0^{{\pi \over 6}} {\left( {1 - \cos 3x} \right)} \sin 3xdx.\)
bởi Lê Thánh Tông 07/05/2021
Dùng phương pháp đổi biến số tính tích phân: \(\int\limits_0^{{\pi \over 6}} {\left( {1 - \cos 3x} \right)} \sin 3xdx.\)
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
Dùng phương pháp đổi biến số tính tích phân: \(\int\limits_0^{\sqrt 3 } {{{4x} \over {\sqrt {{x^2} + 1} }}} dx;\)
bởi Phạm Khánh Ngọc 07/05/2021
Dùng phương pháp đổi biến số tính tích phân: \(\int\limits_0^{\sqrt 3 } {{{4x} \over {\sqrt {{x^2} + 1} }}} dx;\)
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
Dùng phương pháp đổi biến số tính tích phân: \(\int\limits_0^1 {{{5x} \over {{{\left( {{x^2} + 4} \right)}^2}}}} dx;\)
bởi Bin Nguyễn 07/05/2021
Dùng phương pháp đổi biến số tính tích phân: \(\int\limits_0^1 {{{5x} \over {{{\left( {{x^2} + 4} \right)}^2}}}} dx;\)
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
Dùng phương pháp đổi biến số tính tích phân: \(\int\limits_0^1 {{t^3}} {\left( {1 + {t^4}} \right)^3}dt;\)
bởi Phan Thị Trinh 07/05/2021
Dùng phương pháp đổi biến số tính tích phân: \(\int\limits_0^1 {{t^3}} {\left( {1 + {t^4}} \right)^3}dt;\)
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
Dùng phương pháp đổi biến số tính tích phân: \(\int\limits_0^{{\pi \over 4}} {{{\tan x} \over {{{\cos }^2}x}}} dx;\)
bởi cuc trang 06/05/2021
Dùng phương pháp đổi biến số tính tích phân: \(\int\limits_0^{{\pi \over 4}} {{{\tan x} \over {{{\cos }^2}x}}} dx;\)
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
Dùng phương pháp đổi biến số tính tích phân: \(\int\limits_0^1 {\sqrt {x + 1} dx;} \)
bởi Nguyễn Thị Lưu 07/05/2021
Dùng phương pháp đổi biến số tính tích phân: \(\int\limits_0^1 {\sqrt {x + 1} dx;} \)
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
Một viên đạn được bắn lên theo phương thẳng đứng với vận tốc ban đầu 25 m/s. gia tốc trọng trường là \(9,8\,m/{s^2}\). Cho biết sau bao lâu viên đạn đạt tới độ cao lớn nhất.
bởi Van Tho 07/05/2021
Một viên đạn được bắn lên theo phương thẳng đứng với vận tốc ban đầu 25 m/s. gia tốc trọng trường là \(9,8\,m/{s^2}\). Cho biết sau bao lâu viên đạn đạt tới độ cao lớn nhất.
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
Một vật đang chuyển động với vận tốc 10 m/s thì tăng tốc với gia tốc \(a = 3t + {t^2}\,\left( {m/{s^2}} \right)\). Hãy tính quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian 10 giây kể từ lúc bắt đầu tăng tốc.
bởi Quế Anh 06/05/2021
Một vật đang chuyển động với vận tốc 10 m/s thì tăng tốc với gia tốc \(a = 3t + {t^2}\,\left( {m/{s^2}} \right)\). Hãy tính quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian 10 giây kể từ lúc bắt đầu tăng tốc.
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
Có một vật chuyển động chậm dần với vận tốc \(v\left( t \right) = 160 - 10t\,\left( {m/s} \right)\). Tính quãng đường mà vật di chuyển được từ thời điểm t=0 đến thời điểm mà vật dừng lại.
bởi Trần Thị Trang 07/05/2021
Có một vật chuyển động chậm dần với vận tốc \(v\left( t \right) = 160 - 10t\,\left( {m/s} \right)\). Tính quãng đường mà vật di chuyển được từ thời điểm t=0 đến thời điểm mà vật dừng lại.
Theo dõi (0) 1 Trả lời -
Có mật chuyển động với vận tốc \(v\left( t \right) = 1 - 2\sin 2t\,\,\left( {m/s} \right)\). Tính quãng đường vật di chuyển trong khoảng thời gian từ thời điểm \(t = 0\) (s) đến thời điểm \(t = {{3\pi } \over 4}\,\left( s \right)\).
bởi Trần Hoàng Mai 07/05/2021
Có mật chuyển động với vận tốc \(v\left( t \right) = 1 - 2\sin 2t\,\,\left( {m/s} \right)\). Tính quãng đường vật di chuyển trong khoảng thời gian từ thời điểm \(t = 0\) (s) đến thời điểm \(t = {{3\pi } \over 4}\,\left( s \right)\).
Theo dõi (0) 1 Trả lời