Ôn tập chương 3 Nguyên hàm, Tích phân và Ứng dụng

Tìm các nguyên hàm sau:

a) \(I = \int\limits {\left( {3x + 1} \right)\left( {x - 2} \right)} \,dx\).

b) \(J = \int\limits {\left( {5{{\sin }^2}x - \sin x + 2} \right)\cos x} \,dx\).

Lời giải:

a) \(I = \int\limits {\left( {3x + 1} \right)\left( {x - 2} \right)} \,dx\)

\(I = \int\limits {\left( {3{x^2} - 5x - 2} \right)} \,dx = {x^3} - \frac{{5{x^2}}}{2} - 2x + C.\)

b) \(J = \int\limits {\left( {5{{\sin }^2}x - \sin x + 2} \right)\cos x} \,dx\)

Đặt: \(t = \sin x \Rightarrow dt = \cos xdx\) 

Khi đó: \(J = \int\limits {\left( {5{t^2} - t + 2} \right)} \,dt = \frac{{5{t^3}}}{3} - \frac{{{t^2}}}{2} + 2t + C = \frac{5}{3}{\sin ^3}x - \frac{{{{\sin }^2}x}}{2} + 2\sin x + C.\)

Bài tập 2: 

Tính các tích phân sau:

a)  \(I=\int_{1}^{3}x(3x+2lnx)dx.\)

b)  \(I=\int_{1}^{2}\frac{x^2+ln^2x}{x}dx.\)

c) \(I = \int\limits_{\frac{{\sqrt 2 }}{2}}^1 {\frac{{\sqrt {1 - {x^2}} }}{{{x^2}}}dx} .\)

Lời giải:

a) \(I=\int_{1}^{2}3x^2dx+\int_{1}^{2}2xlnxdx\)
Đặt \(I_1=\int_{1}^{2}3x^2dx; I_2=\int_{1}^{2}2xlnxdx\)
\(I_1=\int_{1}^{2}3x^2dx=x^3\bigg |^2_1=7.\)
\(I_2=\int_{1}^{2}lnxd(x^2)=(x^2lnx)\bigg|^2_1-\int_{1}^{2}xdx=4ln2- \frac{x^2}{2}\bigg|^2_1=4ln2-\frac{3}{2}.\)
Vậy \(I=I_1+I_2=4ln2-\frac{11}{2}.\)

b) Ta tách tích phân I như sau: \(I=\int_{1}^{2}\frac{x^2+ln^2x}{x}dx=\int_{1}^{2}xdx+\int_{1}^{2}\frac{ln^2x}{x}dx\)
\(I_1=\int_{1}^{2}xdx=\frac{x^2}{2}\bigg|^2_1=\frac{3}{2}\)
\(I_2=\int_{1}^{2}\frac{ln^2x}{x}dx\)
Đặt \(t=lnx\Rightarrow dt=\frac{1}{x}dx\)
Đổi cận: \(x=2\Rightarrow t=ln2;x=1\Rightarrow t=0\)
\(I_2=\int_{0}^{ln2}t^2dt=\frac{t^3}{3}\bigg |^{ln2}_0=\frac{ln^32}{3}\)
Vậy \(I=I_1+I_2=\frac{3}{2}+\frac{ln^32}{3}.\)

c) \(I = \int\limits_{\frac{{\sqrt 2 }}{2}}^1 {\frac{{\sqrt {1 - {x^2}} }}{{{x^2}}}dx} .\)

Đặt \(x = \cos t,t \in \left[ { - \frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2}} \right] \Rightarrow dx = - \sin tdt\)

Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l} x = \frac{{\sqrt 2 }}{2} \Rightarrow t = \frac{\pi }{4}\\ x = 1 \Rightarrow t = 0 \end{array} \right.\)

Khi đó: 

\(\begin{array}{l} I = - \int\limits_{\frac{\pi }{4}}^0 {\frac{{\sqrt {1 - {{\cos }^2}t} .\sin t}}{{{{\cos }^2}t}}dt} = \int\limits_0^{\frac{\pi }{4}} {\frac{{\left| {\sin t} \right|.\sin t}}{{{{\cos }^2}t}}dt} \\ = \int\limits_0^{\frac{\pi }{4}} {\left( {\frac{1}{{{{\cos }^2}t}} - 1} \right)dt} = \left. {\left( {\tan t - t} \right)} \right|_0^{\frac{\pi }{4}} = 1 - \frac{\pi }{4}. \end{array}\)

Bài tập 3: 

Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = x2 + x, trục hoành và hai đường thẳng x = 0, x = 1.

Lời giải:

Diện tích hình phẳng cần tính là: \(S=\int_{0}^{1}\left | x^2+x \right |dx\)
Với \(x\in [0;1]\Rightarrow S=\int_{0}^{1}(x^2+x)dx\)
Suy ra \(S=(\frac{x^3}{3}+\frac{x^2}{2})\bigg |^1_0=\frac{5}{6}.\)
Vậy \(S=\frac{5}{6}\).

Bài tập 4:

Cho hình phẳng giới hạn bởi các đường \(y = \frac{1}{{1 + \sqrt {4 - 3{\rm{x}}} }},y = 0,x = 0,x = 1\) quay quanh trục Ox. Tính thể tích V của khối tròn xoay tạo thành.

Lời giải:

Thể tích cần tìm: \(V = \pi \int\limits_0^1 {\frac{{dx}}{{{{\left( {1 + \sqrt {4 - 3x} } \right)}^2}}}}\)

Đặt:\(t = \sqrt {4 - 3x} \Rightarrow dt = - \frac{3}{{2\sqrt {4 - 3x} }}dx \Leftrightarrow dx = - \frac{2}{3}tdt\left( {x = 0 \Rightarrow t = 2;x = 1 \Rightarrow t = 1} \right)\)

Khi đó: 

\(\begin{array}{l} V = \frac{{2\pi }}{3}\int\limits_1^2 {\frac{t}{{{{\left( {1 + t} \right)}^2}}}dt} = \frac{{2\pi }}{3}\int\limits_1^2 {\left( {\frac{1}{{1 + t}} - \frac{1}{{{{\left( {1 + t} \right)}^2}}}} \right)dt} \\ = \left. {\frac{{2\pi }}{3}\left( {\ln \left| {1 + t} \right| + \frac{1}{{1 + t}}} \right)} \right|_1^2 = \frac{\pi }{9}\left( {6\ln \frac{3}{2} - 1} \right). \end{array}\)

Bài ôn tập chương Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng sẽ giúp các em hệ thống lại kiến thức của toàn bộ các bài đã học thông qua các sơ đồ, cùng với đó là các bảng tra cứu nhanh nguyên hàm các hàm số quen thuộc,...sẽ giúp các em ghi nhớ bài học tốt hơn.

Để cũng cố bài học xin mời các em cũng làm Bài kiểm tra Trắc nghiệm Toán 12 Ôn tập chương 3 để kiểm tra xem mình đã nắm được nội dung bài học hay chưa.

• Câu 1:

  Hàm số nào sau đây không phải làm nguyên hàm của hàm số  \(f(x) = 2\sin 2x.\)

  • A. \(F(x) = 2{\sin ^2}x\)
  • B. \(F(x) = - 2{\cos ^2}x\)
  • C. \(F(x) = - 1 - \cos 2x\)
  • D. \(F(x) = - 1 - 2\cos x\sin x\)

• Câu 2:

  Biết \(F\left( x \right) = \left( {ax + b} \right).{e^x}\) là nguyên hàm của hàm số \(y = \left( {2x + 3} \right).{e^x}.\) Tính tổng a + b.

  • A. a+b=2
  • B. a+b=3
  • C. a+b=4
  • D. a+b=5

• Câu 3:

  Trong các tích phân sau, tích phân nào không có cùng giá trị với \(I = \int\limits_1^2 {{x^3}\sqrt {{x^2} - 1} dx} .\)

  • A. \(\frac{1}{2}\int_1^2 {t\sqrt {t - 1} dt}\)
  • B. \(\frac{1}{2}\int_1^4 {t\sqrt {t - 1} dt}\)
  • C. \(\int_0^{\sqrt 3 } {\left( {{t^2} + 1} \right){t^2}dt}\)
  • D. \(\int_0^{\sqrt 3 } {\left( {{x^2} + 1} \right){x^2}dx}\)

• Câu 4:

  Tính diện tích S của hình phẳng được giới hạn bởi các đồ thị hàm số \(y=x^2\) và \(y=x\).

  • A. \(S=\frac{1}{2}\) (đvdt) 
  • B. \(S=\frac{1}{3}\)  (đvdt) 
  • C. \(S=\frac{1}{4}\) (đvdt)
  • D. \(S=\frac{1}{6}\)  (đvdt)

• Câu 5:

  Biết rằng \(\int\limits_1^5 {\frac{3}{{{x^2} + 3x}}dx} = a\ln 5 + b\ln 2, \left( {a,b \in Z } \right).\) Mệnh đề nào sau đây đúng?

  • A.  a + 2b = 0
  • B. a + b = 0
  • C. a -  b = 0
  • D. 2a - b = 0

• Câu 6:

  Có bao nhiêu số nguyên dương n sao cho biểu thức \(P = n\ln n - \int_1^n {\ln xdx}\) có giá trị không vượt quá 2017.

  • A. 2017
  • B. 2018
  • C. 4034
  • D. 4036

• Câu 7:

  Tính thể tích V của khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường \(y = 0,\,y = x\sqrt {\ln (x + 1)}\) và x = 1 xung quanh trục Ox.

  • A. \(V = \frac{\pi }{{18}}(12\ln 2 - 5)\) 
  • B. \(V = \frac{{5\pi }}{{18}}\) 
  • C. \(V = \frac{{5\pi }}{{6}}\) 
  • D. \(V = \frac{\pi }{6}(12\ln 2 - 5)\)

Câu 2- Câu 5: Xem thêm phần trắc nghiệm để làm thử Online 

Bên cạnh đó các em có thể xem phần hướng dẫn Giải bài tập Toán 12 Ôn tập chương 3 sẽ giúp các em nắm được các phương pháp giải bài tập từ SGK Giải tích 12 Cơ bản và Nâng cao.

Bài tập 3.67 trang 183 SBT Toán 12

Bài tập 3.58 trang 184 SBT Toán 12

Bài tập 3.59 trang 184 SBT Toán 12

Bài tập 3.60 trang 184 SBT Toán 12

Bài tập 60 trang 178 SGK Toán 12 NC

Bài tập 61 trang 178 SGK Toán 12 NC

Bài tập 62 trang 178 SGK Toán 12 NC

Bài tập 63 trang 178 SGK Toán 12 NC

Bài tập 64 trang 178 SGK Toán 12 NC

Bài tập 65 trang 178 SGK Toán 12 NC

Bài tập 66 trang 179 SGK Toán 12 NC

Bài tập 67 trang 179 SGK Toán 12 NC

Nếu có thắc mắc cần giải đáp các em có thể để lại câu hỏi trong phần Hỏi đáp, cộng đồng Toán Chúng tôi sẽ sớm trả lời cho các em.