Tích phân là gì? Tính chất và cách tính tích phân - Toán 12
Tích phân - Từ điển Toán 12 Tích phân là gì? Tính chất và cách tính tích phân - Toán 12
Tích phân là gì? Tính chất và cách tính tích phân
1. Khái niệm tích phân
2. Tính chất của tích phân
3. Cách tính tích phân
4. Ví dụ minh hoạ về cách tính tích phân
5. Bài tập vận dụng
1. Khái niệm tích phân
Cho hàm số f(x) liên tục trên đoạn [a; b]. Nếu F(x) là một nguyên hàm của f(x) trên đoạn [a; b] thì hiệu số F(b) – F(a) được gọi là tích phân từ a đến b của hàm số f(x).
\(\int\limits_a^b {f(x)dx} = F(x)\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{^b}\\{_a}\end{array}} \right. = F(b) - F(a)\).
Trong đó:
+ \(\int\limits_a^b {} \) là dấu tích phân.
+ a và b là cận tích phân (a là cận dưới, b là cận trên).
+ f(x)dx là biểu thức dưới dấu tích phân.
+ f(x) là hàm số dưới dấu tích phân.
Lưu ý:
+ \(\int\limits_a^a {f(x)dx} = 0\);
+ \(\int\limits_a^b {f(x)dx} = - \int\limits_b^a {f(x)dx} \).
2. Tính chất của tích phân
Cho các hàm số y = f(x), y = g(x) liên tục trên đoạn [a; b], \(c \in (a;b)\), k là số thực. Khi đó:
+ \(\int\limits_a^b {kf(x)dx} = k\int\limits_a^b {f(x)dx} \);
+ \(\int\limits_a^b {\left[ {f(x) + g(x)} \right]dx} = \int\limits_a^b {f(x)dx} + \int\limits_a^b {g(x)dx} \);
+ \(\int\limits_a^b {\left[ {f(x) - g(x)} \right]dx} = \int\limits_a^b {f(x)dx} - \int\limits_a^b {g(x)dx} \);
+ \(\int\limits_a^c {f(x)dx} + \int\limits_c^b {f(x)dx} = \int\limits_a^b {f(x)dx} \).
3. Cách tính tích phân
Áp dụng định nghĩa tích phân cùng với các công thức nguyên hàm.

4. Ví dụ minh hoạ về cách tính tích phân
1) Tính các tích phân sau:
a) \(\int\limits_1^2 {\frac{{1 - 2{\rm{x}}}}{{{x^2}}}dx} \);
b) \(\int\limits_1^2 {{{\left( {\sqrt x + \frac{1}{{\sqrt x }}} \right)}^2}dx} \);
c) \(\int\limits_1^4 {\frac{{x - 4}}{{\sqrt x + 2}}dx} \).
Giải:
a) \(\int\limits_1^2 {\frac{{1 - 2{\rm{x}}}}{{{x^2}}}dx} \)
\(= \int\limits_1^2 {\left( {{x^{ - 2}} - 2.\frac{1}{x}} \right)dx} \)
\(= \left. {\left( { - \frac{1}{x} - 2\ln \left| x \right|} \right)} \right|_1^2\)
\( = \left( { - \frac{1}{2} - 2\ln 2} \right) - \left( { - \frac{1}{1} - 2\ln 1} \right) \)
\(= \frac{1}{2} - 2\ln 2\).
b) \(\int\limits_1^2 {{{\left( {\sqrt x + \frac{1}{{\sqrt x }}} \right)}^2}dx}\)
\(= \int\limits_1^2 {\left( {x + 2 + \frac{1}{x}} \right)dx} \)
\(= \left. {\left( {\frac{{{x^2}}}{2} + 2x + \ln \left| x \right|} \right)} \right|_1^2\)
\( = \left( {\frac{{{2^2}}}{2} + 2.2 + \ln 2} \right) - \left( {\frac{{{1^2}}}{2} + 2.1 + \ln 1} \right)\)
\(= \frac{7}{2} + \ln 2\).
c) \(\int\limits_1^4 {\frac{{x - 4}}{{\sqrt x + 2}}dx}\)
\(= \int\limits_1^4 {\frac{{\left( {\sqrt x + 2} \right)\left( {\sqrt x - 2} \right)}}{{\sqrt x + 2}}dx}\)
\(= \int\limits_1^4 {\left( {\sqrt x - 2} \right)dx} \)
\(= \int\limits_1^4 {\left( {{x^{\frac{1}{2}}} - 2} \right)dx} \)
\( = \left. {\left( {\frac{2}{3}{x^{\frac{3}{2}}} - 2x} \right)} \right|_1^4 \)
\(= \left( {\frac{2}{3}{{.4}^{\frac{3}{2}}} - 2.4} \right) - \left( {\frac{2}{3}{{.1}^{\frac{3}{2}}} - 2.1} \right) \)
\(= - \frac{4}{3}\).
2) Tính các tích phân sau:
a) \(\int\limits_1^3 {{e^{x - 2}}dx} \);
b) \(\int\limits_0^1 {{{\left( {{2^x} - 1} \right)}^2}dx} \);
c) \(\int\limits_0^1 {\frac{{{e^{2x}} - 1}}{{{e^x} + 1}}dx} \).
Giải:
a) \(\int\limits_1^3 {{e^{x - 2}}dx} \)
\(= \int\limits_1^3 {\frac{{{e^x}}}{{{e^2}}}dx} \)
\(= \left. {\frac{{{e^x}}}{{{e^2}}}} \right|_1^3 \)
\(= \frac{{{e^3}}}{{{e^2}}} - \frac{{{e^1}}}{{{e^2}}} \)
\(= e - \frac{1}{e}\).
b) \(\int\limits_0^1 {{{\left( {{2^x} - 1} \right)}^2}dx} \)
\(= \int\limits_0^1 {\left( {{2^{2x}} - {{2.2}^x} + 1} \right)dx} \)
\(= \int\limits_0^1 {\left( {{4^x} - {{2.2}^x} + 1} \right)dx} \)
\(= \left. {\left( {\frac{{{4^x}}}{{\ln 4}} - 2.\frac{{{2^x}}}{{\ln 2}} + x} \right)} \right|_0^1\)
\( = \left( {\frac{{{4^1}}}{{\ln 4}} - 2.\frac{{{2^1}}}{{\ln 2}} + 1} \right) - \left( {\frac{{{4^0}}}{{\ln 4}} - 2.\frac{{{2^0}}}{{\ln 2}} + 1} \right)\)
\(= 1 - \frac{1}{{2\ln 2}}\).
c) \(\int\limits_0^1 {\frac{{{e^{2x}} - 1}}{{{e^x} + 1}}dx} \)
\(= \int\limits_0^1 {\frac{{\left( {{e^x} - 1} \right)\left( {{e^x} + 1} \right)}}{{{e^x} + 1}}dx}\)
\(= \int\limits_0^1 {\left( {{e^x} - 1} \right)dx} \)
\(= \left. {\left( {{e^x} - x} \right)} \right|_0^1\)
\( = \left( {{e^1} - 1} \right) - \left( {{e^0} - 0} \right) \)
\(= e - 2\).
3) Tính các tích phân sau:
a) \(\int\limits_0^\pi \left( {2\cos x + 1} \right)dx\);
b) \(\int\limits_0^\pi \left( {1 + \cot x} \right)\sin xdx\);
c) \(\int\limits_0^{\frac{\pi }{4}} {{{\tan }^2}xdx} \).
Giải:
a) \(\int\limits_0^\pi \left( {2\cos x + 1} \right)dx\)
\(= \left. {\left( {2\sin x + x} \right)} \right|_0^\pi \)
\(= \left( {2\sin \pi + \pi } \right) - \left( {2\sin 0 + 0} \right) = \pi \).
b) \(\int\limits_0^\pi {\left( {1 + \cot x} \right)\sin xdx} \)
\(= \int\limits_0^\pi \left( {\sin x + \cos x} \right)dx\)
\(= \left. {\left( { - \cos x + \sin x} \right)} \right|_0^\pi \)
\( = \left( { - \cos \pi + \sin \pi } \right) - \left( { - \cos 0 + \sin 0} \right) = 2\).
c) \(\int\limits_0^{\frac{\pi }{4}} {{{\tan }^2}xdx}\)
\(= \int\limits_0^{\frac{\pi }{4}} {\left( {\frac{1}{{{{\cos }^2}x}} - 1} \right)dx}\)
\(= \left. {\left( {\tan x - x} \right)} \right|_0^{\frac{\pi }{4}} \)
\(= \left( {\tan \frac{\pi }{4} - \frac{\pi }{4}} \right) - \left( {\tan 0 - 0} \right) \)
\(= 1 - \frac{\pi }{4}\).
5. Bài tập vận dụng
Luyện trắc nghiệm Toán lớp 1 Lớp LOP12
Học đi đôi với hành! Làm ngay các bộ đề trắc nghiệm chấm điểm tức thì, có đáp án chi tiết giúp ghi nhớ kiến thức sâu và chuẩn bị tốt cho các bài kiểm tra.
Học tập & ôn luyện trên ứng dụng Tri Thức Hub
Tải ứng dụng Tri Thức Hub trên điện thoại hoặc máy tính bảng (hỗ trợ Android & iOS) để làm bài kiểm tra, luyện tập và lưu tiến độ học tập!
