Tính các tích phân sau bằng phương pháp đổi biến số:
a) \(\int_{0}^{\frac{\pi }{24}}tan \left ( \frac{\pi }{3}-4x \right )dx\) (đặt \(u=cos\left ( \frac{\pi }{3}-4x \right )\))
b) \(\int_{\frac{\sqrt{3}}{5}}^{\frac{3}{5}}\frac{dx}{9+25x^2}\) (đặt \(x=\frac{3}{5}tant\))
c) \(\int_{0}^{\frac{\pi }{2}}sin^3xcos^4xdx\) (đặt u = cosx)
d) \(\int_{-\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{4}}\frac{\sqrt{1+tanx}}{cos^2x}dx\) (đặt \(u=\sqrt{1+tanx}\))
Đề bài đã cho sẵn cách đặt các biến để thực hiện đổi biến số.
Lưu ý: Khi tính tích phân bằng phương pháp đổi biến số cần thực hiện bước đổi cận.
Lời giải chi tiết câu a, b, c, d bài 12 như sau:
Câu a:
Đặt \(u=cos\left ( \frac{\pi}{3} -4x\right )\Rightarrow du= 4sin\left ( \frac{\pi}{3} -4x \right )dx\)
\(\Rightarrow sin \left ( \frac{\pi}{3} -4x \right )dx=\frac{du}{4}\)
Đổi cận:
Do đó:
\(\int_{0}^{\frac{\pi }{24}}tan\left ( \frac{\pi }{3} -4x\right )dx=\int_{0}^{\frac{\pi }{24}} \frac{sin\left ( \frac{\pi }{3} -4x\right )}{cos\left ( \frac{\pi}{3}-4x \right )}dx\)
\(=\frac{1}{4}\int_{\frac{1}{2}}^{\frac{\sqrt{3} }{2}}\frac{du}{u}=\frac{1}{4}ln|u| \Bigg |_{\frac{1}{2}}^{\frac{\sqrt{3} }{2}}=\frac{1}{8}ln3\).
Câu b:
Đặt \(x=\frac{3}{5}tant\Rightarrow dx=\frac{3dt}{5cos^2t}\)
Do đó
\(\int_{\frac{\sqrt{3}}{5}}^{\frac{3}{5}}\frac{dx}{9+25x^2}= \int_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{4}}\frac{3dt}{5cos^2t(9+9tan^2t)}= \frac{1}{15}\int_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{4}}dt\)
\(=\frac{1}{15} \left ( \frac{\pi }{4}-\frac{\pi }{6} \right )=\frac{\pi }{180}\).
Câu c:
Đặt u = cosx ⇒ du = - sinx dx
Do đó
\(\int_{0}^{\frac{\pi }{2}}sin^3xcos^4dx=\int_{1}^{0}(u^2-1)u^4du\)
\(=\int_{1}^{0}(u^6-u^4)du=\left ( \frac{u^7}{7}-\frac{u^5}{5} \right ) \Bigg |_{1}^{0}=\frac{2}{35}\).
Câu d:
Đặt \(u=\sqrt{1+tanx}\) hay \(u^2=1+tanx\Rightarrow 2udu=\frac{dx}{cos^2x}\)
Do đó \(\int_{-\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{4}}\frac{\sqrt{1+tanx}}{cos^2x}dx= \int_{0}^{\sqrt{2}}2u^2du=\frac{2}{3}u^3 \Bigg |_{0}^{\sqrt{2}}=\frac{4\sqrt{2}}{3}\).
-- Mod Toán 12
Copyright © 2021 HOCTAP247