Chương III. §1. Nguyên hàm

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Phan Trọng Tiệp
Ngày gửi: 22h:19' 22-12-2022
Dung lượng: 601.1 KB
Số lượt tải: 378
Nguồn:
Người gửi: Phan Trọng Tiệp
Ngày gửi: 22h:19' 22-12-2022
Dung lượng: 601.1 KB
Số lượt tải: 378
Số lượt thích:
0 người
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TUYÊN QUANG
TRƯỜNG THPT CHIÊM HÓA
GV SOẠN GIẢNG : PHAN TRỌNG TIỆP
(PHƯƠNG PHÁP MỚI 2022)
CÁC CÔNG THỨC NGUYÊN HÀM THÔNG DỤNG
x 1
x dx 1 C. ( 1)
1
x dx ln x C.
DỤNGu du u
1
1
C. ( 1)
1
u du ln u C.
x
x
e
dx
e
C.
u
uu
e
du
e
C.
ax
C.
a dx
ln a
cos xdx sin x C.
au
C.
a du
ln a
cos udu sin u C.
sin xdx
sin udu
x
u
cos x C.
1
2 dx tan x C.
cos x
1
2 dx cot x C.
sin x
1
1
u2 du u C
cos u C.
1
22 du tan u C.
cos u
1
2 du cot u C.
sin u
2
udu u u C
3
1
u du 2 u C
Hoạt động 1:
Tìm
Khởi động
2
(
x
1)
dx
3
x
2
2
2
Giaûi : ( x 1) dx ( x 2 x 1)dx x x C
3
2
(
u
1)
du
Từ đó hãy tính nhanh
3
u
2
2
Giaûi : (u 1) du u u C
3
Tìm họ nguyên hàm
( x 1)
10
dx
Làm thế nào để
tính nguyên hàm
của hàm số này ?
Hoạt động 1: Khởi động
Cho
( x 1)
10
dx Đặt u x 1
10
Hãy viết ( x 1) dx theo u và du
Giải:
10
Ta có
( x 1) u10
Tìm dx theo du
u x 1 du ( x 1)' dx dx (Lấy vi phân hai vế)
Khi đó
10
10
( x 1) dx u du
11
u
Ta có: u du
C Vậy
11
10
( x 1)
10
dx ?
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TUYÊN QUANG
TRƯỜNG THPT CHIÊM HÓA
TIẾT THEO PPCT 41:
GV SOẠN GIẢNG : PHAN TRỌNG TIỆP
II
Phương pháp tính nguyên hàm:
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới
Câu 1: Theo định nghĩa nguyên hàm thì
khi nào ?
Câu 2: Cho hàm số F(u) với u= u(x) . Tính (F(u(x)))'
Câu 3: Nếu
và F(u) với u= u(x). Tính (F(u(x)))'
Câu 4: Dựa vào các kết quả trên . Tìm
Câu 5: Với u(x)=ax+b . Tìm thay vào kết quả ở trên
Tìm
∫ 𝑓 (𝑢(𝑥)) .d 𝑥
hay
∫ 𝑓 (𝑎𝑥+𝑏) .d𝑥
Phương pháp tính nguyên hàm:
II
1
Phương pháp đổi biến số:
ĐỊNH LÝ 1
Nếu và là hàm số có đạo hàm liên tục thì
Hệ quả
Với
.
10
(
x
1)
dx
Ví dụ 1: Tính
u x 1
10
10
( x 1) u và du dx
Giải: Đặt
Ta có
11
u
Khi đó u du
C
11
10
Thay
u x 1 vào kết quả trên, ta được
11
( x 1)
( x 1) dx 1 11 C
10
Cách 2: Vì
u
u
du
1
C ( 1 và u ax b)
Áp dụng hệ quả ta có:
11
11
1
(
x
1)
(
x
1)
10
(
x
1)
dx .
C
C
1
11
11
Phương pháp tính nguyên hàm:
II
1
Phương pháp đổi biến số:
ĐỊNH LÝ 1
Khi dùng phương pháp đổi biến, Ta làm theo các bước sau:
1
∫ 𝑓 ( 𝑎𝑥+𝑏) d 𝑥= 𝑎 𝐹 ( 𝑎𝑥+𝑏) +𝐶.
LƯU Ý
u
u
du
C . ( 1)
1
1
1
u du ln u C.
u
uu
e
du
e
C.
u
a
u
C.
a du
ln a
cos udu sin u C.
sin udu
cos u C.
1
2 du tan u C.
cos u
1
2 du cot u C.
sin u
1 ax b
ax b dx a 1 C. ( 1)
1
1
dx
ln ax b C.
ax b
a
1 axaxbb
ax b
e
dx
e
C.
a
1
a
1 a
dx .
C.
m ln a
mx
mx n
mx
mxnn
1
sin ax b C.
a
1
sin
ax
b
dx
cos ax b C.
a
cos ax b dx
1
1
dx
tan ax b C.
cos 2 ax b
a
1
1
dx
cot ax b C.
sin 2 ax b
a
Ví dụ 2: Tính
Giải:
Vì
và u 12 x 2022
Nên theo hệ quả tacó
Ví dụ 3: Tính
Giải:
Hoạt động 3: Luyện Tập
Ví dụ 4:Tính
a)
3
sin
x.cosxdx
2x
b) 2
dx
x 1
Hoạt động nhóm:
Nhóm 1 + 2: Ý a
Nhóm 3 +4: Ý b
Yêu cầu: Các nhóm tập trung thảo luận, làm bài ra bảng
phụ, cử đại diện nhóm lên bảng treo bảng phụ và thuyết
trình sản phẩm của nhóm. Các nhóm khác ý kiến nhận xét.
Ví dụ 4: Tính
a)
3
sin
x.cosxdx
Giải: Đặt
u s inx du cosx.dx
4
s
in
x
u
3
3
C
Tacoù : u du C sin x.cosxdx
4
4
4
2x
b) 2
dx
x 1
2
u
x
1 du 2 x.dx
Giải: Đặt
1
Tacoù : du ln u C
u
2x
2
dx
x 2 1 ln x 1 C
Câu 1. Để tính ò cos5 x.sinxdx theo phương pháp đổi biến số, ta đặt:
A. u= sinx.
B. u = cos5x.
C. u = cosx. D. u = sinx.cosx.
Câu 2. Để tính
ò
3
x2
(x
A. u = ( x + 2) .
3
3
3
+ 2)
dx
B. u =
theo phương pháp đổi biến số, ta đặt:
1
(x
3
3
+ 2)
.
2
C. u = x .
D. u = x3 + 2.
elnx
Câu 3. Để tính ò dx theo phương pháp đổi biến số, ta đặt:
x
ln x
A. u = e .
B. u = ln x.
C. u = x.
1
D. u = .
x
2x+3
e
dx bằng
Câu 4. ò
1 2x+3
A. e +C.
2
2x+3
B. e
+C.
2x+3
C. 2e
+C.
1
dx bằng
Câu 5. ( Trích đề THPTQG 2017) ò
5x- 2
A. ln 5x - 2 +C.
B. 5ln 5x - 2 +C
1
C. - 2 ln 5x - 2 +C.
1
D. 5 ln 5x - 2 +C.
1 2x+3
D. 3 e +C.
- Bài tập 3 (SGK-Trang 101)
- Bài tập làm thêm: Sử dụng phương pháp đổi biến số
a. Hãy tính
1) x 1 x
4) e
cos x
dx
2 9
.sin x dx
2) x. x 1dx
2
5
5)e . e 2 dx
x
x
ln x
3) dx
x
3
3
b. Tìm một nguyên hàm F(x) của hàm số f ( x ) sin x.cosx
biết F ( ) 0
2
Hoạt động 5: Vận dụng
Bài toán vận dụng trong vật lí
Bài toán: Một hạt Proton di chuyển trong điện trường có biểu thức
gia tốc là a(t )
20
s với t là thời gian tính bằng giây.
2
cm
,
2
2t 1
Hãy tìm hàm vận tốc V theo thời gian t của hạt Proton trên, biết rằng
khi t = 0 thì vận tốc V = 30
Giải
cm s
Ta có S'(t) = V(t); V'(t) = a(t)
20
10
dt
Suy ra V (t ) a(t )dt
C
2
(2t 1)
2t 1
10
C 30 C 20
Từ giả thiết ta có V(0) = 30
2(0) 1
10
20 cm s
Vậy V (t )
2t 1
Ví dụ 5: Tính
I x ( x 1) dx
2
10
2
Giải: Đặt u x 1
du
du ( x 1)' dx 2 xdx xdx .
2
2
11
du
1
1
u
I x ( x 2 1)10 dx u10
u10 du .
C
2 2
2 11
2
11
( x 1)
C
22
TRƯỜNG THPT CHIÊM HÓA
GV SOẠN GIẢNG : PHAN TRỌNG TIỆP
(PHƯƠNG PHÁP MỚI 2022)
CÁC CÔNG THỨC NGUYÊN HÀM THÔNG DỤNG
x 1
x dx 1 C. ( 1)
1
x dx ln x C.
DỤNGu du u
1
1
C. ( 1)
1
u du ln u C.
x
x
e
dx
e
C.
u
uu
e
du
e
C.
ax
C.
a dx
ln a
cos xdx sin x C.
au
C.
a du
ln a
cos udu sin u C.
sin xdx
sin udu
x
u
cos x C.
1
2 dx tan x C.
cos x
1
2 dx cot x C.
sin x
1
1
u2 du u C
cos u C.
1
22 du tan u C.
cos u
1
2 du cot u C.
sin u
2
udu u u C
3
1
u du 2 u C
Hoạt động 1:
Tìm
Khởi động
2
(
x
1)
dx
3
x
2
2
2
Giaûi : ( x 1) dx ( x 2 x 1)dx x x C
3
2
(
u
1)
du
Từ đó hãy tính nhanh
3
u
2
2
Giaûi : (u 1) du u u C
3
Tìm họ nguyên hàm
( x 1)
10
dx
Làm thế nào để
tính nguyên hàm
của hàm số này ?
Hoạt động 1: Khởi động
Cho
( x 1)
10
dx Đặt u x 1
10
Hãy viết ( x 1) dx theo u và du
Giải:
10
Ta có
( x 1) u10
Tìm dx theo du
u x 1 du ( x 1)' dx dx (Lấy vi phân hai vế)
Khi đó
10
10
( x 1) dx u du
11
u
Ta có: u du
C Vậy
11
10
( x 1)
10
dx ?
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TUYÊN QUANG
TRƯỜNG THPT CHIÊM HÓA
TIẾT THEO PPCT 41:
GV SOẠN GIẢNG : PHAN TRỌNG TIỆP
II
Phương pháp tính nguyên hàm:
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới
Câu 1: Theo định nghĩa nguyên hàm thì
khi nào ?
Câu 2: Cho hàm số F(u) với u= u(x) . Tính (F(u(x)))'
Câu 3: Nếu
và F(u) với u= u(x). Tính (F(u(x)))'
Câu 4: Dựa vào các kết quả trên . Tìm
Câu 5: Với u(x)=ax+b . Tìm thay vào kết quả ở trên
Tìm
∫ 𝑓 (𝑢(𝑥)) .d 𝑥
hay
∫ 𝑓 (𝑎𝑥+𝑏) .d𝑥
Phương pháp tính nguyên hàm:
II
1
Phương pháp đổi biến số:
ĐỊNH LÝ 1
Nếu và là hàm số có đạo hàm liên tục thì
Hệ quả
Với
.
10
(
x
1)
dx
Ví dụ 1: Tính
u x 1
10
10
( x 1) u và du dx
Giải: Đặt
Ta có
11
u
Khi đó u du
C
11
10
Thay
u x 1 vào kết quả trên, ta được
11
( x 1)
( x 1) dx 1 11 C
10
Cách 2: Vì
u
u
du
1
C ( 1 và u ax b)
Áp dụng hệ quả ta có:
11
11
1
(
x
1)
(
x
1)
10
(
x
1)
dx .
C
C
1
11
11
Phương pháp tính nguyên hàm:
II
1
Phương pháp đổi biến số:
ĐỊNH LÝ 1
Khi dùng phương pháp đổi biến, Ta làm theo các bước sau:
1
∫ 𝑓 ( 𝑎𝑥+𝑏) d 𝑥= 𝑎 𝐹 ( 𝑎𝑥+𝑏) +𝐶.
LƯU Ý
u
u
du
C . ( 1)
1
1
1
u du ln u C.
u
uu
e
du
e
C.
u
a
u
C.
a du
ln a
cos udu sin u C.
sin udu
cos u C.
1
2 du tan u C.
cos u
1
2 du cot u C.
sin u
1 ax b
ax b dx a 1 C. ( 1)
1
1
dx
ln ax b C.
ax b
a
1 axaxbb
ax b
e
dx
e
C.
a
1
a
1 a
dx .
C.
m ln a
mx
mx n
mx
mxnn
1
sin ax b C.
a
1
sin
ax
b
dx
cos ax b C.
a
cos ax b dx
1
1
dx
tan ax b C.
cos 2 ax b
a
1
1
dx
cot ax b C.
sin 2 ax b
a
Ví dụ 2: Tính
Giải:
Vì
và u 12 x 2022
Nên theo hệ quả tacó
Ví dụ 3: Tính
Giải:
Hoạt động 3: Luyện Tập
Ví dụ 4:Tính
a)
3
sin
x.cosxdx
2x
b) 2
dx
x 1
Hoạt động nhóm:
Nhóm 1 + 2: Ý a
Nhóm 3 +4: Ý b
Yêu cầu: Các nhóm tập trung thảo luận, làm bài ra bảng
phụ, cử đại diện nhóm lên bảng treo bảng phụ và thuyết
trình sản phẩm của nhóm. Các nhóm khác ý kiến nhận xét.
Ví dụ 4: Tính
a)
3
sin
x.cosxdx
Giải: Đặt
u s inx du cosx.dx
4
s
in
x
u
3
3
C
Tacoù : u du C sin x.cosxdx
4
4
4
2x
b) 2
dx
x 1
2
u
x
1 du 2 x.dx
Giải: Đặt
1
Tacoù : du ln u C
u
2x
2
dx
x 2 1 ln x 1 C
Câu 1. Để tính ò cos5 x.sinxdx theo phương pháp đổi biến số, ta đặt:
A. u= sinx.
B. u = cos5x.
C. u = cosx. D. u = sinx.cosx.
Câu 2. Để tính
ò
3
x2
(x
A. u = ( x + 2) .
3
3
3
+ 2)
dx
B. u =
theo phương pháp đổi biến số, ta đặt:
1
(x
3
3
+ 2)
.
2
C. u = x .
D. u = x3 + 2.
elnx
Câu 3. Để tính ò dx theo phương pháp đổi biến số, ta đặt:
x
ln x
A. u = e .
B. u = ln x.
C. u = x.
1
D. u = .
x
2x+3
e
dx bằng
Câu 4. ò
1 2x+3
A. e +C.
2
2x+3
B. e
+C.
2x+3
C. 2e
+C.
1
dx bằng
Câu 5. ( Trích đề THPTQG 2017) ò
5x- 2
A. ln 5x - 2 +C.
B. 5ln 5x - 2 +C
1
C. - 2 ln 5x - 2 +C.
1
D. 5 ln 5x - 2 +C.
1 2x+3
D. 3 e +C.
- Bài tập 3 (SGK-Trang 101)
- Bài tập làm thêm: Sử dụng phương pháp đổi biến số
a. Hãy tính
1) x 1 x
4) e
cos x
dx
2 9
.sin x dx
2) x. x 1dx
2
5
5)e . e 2 dx
x
x
ln x
3) dx
x
3
3
b. Tìm một nguyên hàm F(x) của hàm số f ( x ) sin x.cosx
biết F ( ) 0
2
Hoạt động 5: Vận dụng
Bài toán vận dụng trong vật lí
Bài toán: Một hạt Proton di chuyển trong điện trường có biểu thức
gia tốc là a(t )
20
s với t là thời gian tính bằng giây.
2
cm
,
2
2t 1
Hãy tìm hàm vận tốc V theo thời gian t của hạt Proton trên, biết rằng
khi t = 0 thì vận tốc V = 30
Giải
cm s
Ta có S'(t) = V(t); V'(t) = a(t)
20
10
dt
Suy ra V (t ) a(t )dt
C
2
(2t 1)
2t 1
10
C 30 C 20
Từ giả thiết ta có V(0) = 30
2(0) 1
10
20 cm s
Vậy V (t )
2t 1
Ví dụ 5: Tính
I x ( x 1) dx
2
10
2
Giải: Đặt u x 1
du
du ( x 1)' dx 2 xdx xdx .
2
2
11
du
1
1
u
I x ( x 2 1)10 dx u10
u10 du .
C
2 2
2 11
2
11
( x 1)
C
22
 







Các ý kiến mới nhất