Giải bài 3.19 trang 171 - SBT Đại số và Giải tích lớp 12

Tính các tích phân sau đây:

a) \(\int\limits_{0}^{\frac{\pi}{2}}{\left( x+1 \right)\cos \left(x+\dfrac{\pi}{2}\right)dx}\)

b) \(\int\limits_{0}^{1}{\dfrac{{{x}^{2}}+x+1}{x+1}{{\log }_{2}}\left( x+1 \right)dx}\)

c) \(\int\limits_{\frac{1}{2}}^{1}{\dfrac{{{x}^{2}}-1}{x^4+1}dx}\) (đặt \(t=x+\dfrac{1}{x}\))

d) \(\int\limits_{0}^{\frac{\pi}{2}}{\dfrac{\sin 2x dx}{3+4\sin x-\cos 2x}}\)

                                                                         (Đề thi Đại học và Cao đẳng năm 2008, khối A, đề dự bị)

Lời giải:

a) Đặt \(\left\{ \begin{aligned} & u=x+1 \\ & dv=\cos \left( \frac{\pi }{2}+x \right)dx \\ \end{aligned} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{aligned} & du=dx \\ & v=\sin \left( \frac{\pi }{2}+x \right) \\ \end{aligned} \right. \)

Ta có: 

\(\begin{aligned} & I=\left( x+1 \right)\sin \left( \frac{\pi }{2}+x \right)\left| \begin{aligned} & \frac{\pi }{2} \\ & 0 \\ \end{aligned} \right.-\int\limits_{0}^{\frac{\pi }{2}}{\sin \left( \frac{\pi }{2}+x \right)dx} \\ & \,\,\,=-1+\cos \left( \frac{\pi }{2}+x \right)\left| \begin{aligned} & \frac{\pi }{2} \\ & 0 \\ \end{aligned} \right.=-2 \\ \end{aligned} \)

b) Ta có: 

 \(\begin{aligned} & {{\log }_{2}}\left( x+1 \right)=\frac{\ln \left( x+1 \right)}{\ln 2} \\ & \Rightarrow \frac{{{x}^{2}}+x+1}{x+1}{{\log }_{2}}\left( x+1 \right)=\frac{1}{\ln 2}\left[ x\ln \left( x+1 \right)+\frac{\ln \left( x+1 \right)}{x+1} \right] \\ & \Rightarrow I=\int\limits_{0}^{1}{\frac{{{x}^{2}}+x+1}{x+1}{{\log }_{2}}\left( x+1 \right)dx}=\frac{1}{\ln 2}\left[ \int\limits_{0}^{1}{x\ln \left( x+1 \right)dx}+\int\limits_{0}^{1}{\frac{\ln \left( x+1 \right)}{x+1}dx} \right] \\ & \,\,\,\,\,\,\,\,\,=\dfrac{1}{\ln2}\left({{I}_{1}}+{{I}_{2}}\right) \\ \end{aligned} \)

+) \({{I}_{1}}=\int\limits_{0}^{1}{x\ln \left( x+1 \right)dx}\)

Đặt \(\left\{ \begin{aligned} & u=\ln \left( x+1 \right) \\ & dv=xdx \\ \end{aligned} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{aligned} & du=\frac{dx}{x+1} \\ & v=\frac{1}{2}{{x}^{2}} \\ \end{aligned} \right. \)

Ta có:

\(\begin{aligned} & {{I}_{1}}=\frac{1}{2}{{x}^{2}}\ln \left( x+1 \right)\left| \begin{aligned} & 1 \\ & 0 \\ \end{aligned} \right.-\frac{1}{2}\int\limits_{0}^{1}{\frac{{{x}^{2}}}{x+1}dx} \\ & \,\,\,\,\,=\frac{1}{2}\ln 2-\frac{1}{2}\int\limits_{0}^{1}{\left( x-1+\frac{1}{x+1} \right)dx} \\ & \,\,\,\,=\frac{1}{2}\ln 2-\frac{1}{2}\left[ \frac{{{x}^{2}}}{2}-x+\ln \left( x+1 \right) \right]\left| \begin{aligned} & 1 \\ & 0 \\ \end{aligned} \right. \\ & \,\,\,\,=\frac{1}{2}\ln 2-\frac{1}{2}\left[ \frac{1}{2}-1+\ln 2 \right] \\ & \,\,\,\,=\frac{1}{4} \\ \end{aligned} \)

+ Tính \(I_2\)

 \(\begin{aligned} & {{I}_{2}}=\int\limits_{0}^{1}{\frac{\ln \left( x+1 \right)}{x+1}}dx=\int\limits_{0}^{1}{\ln \left( x+1 \right)}d\left[ \ln \left( x+1 \right) \right] \\ & \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,=\frac{1}{2}{{\ln }^{2}}\left( x+1 \right)\left| \begin{aligned} & 1 \\ & 0 \\ \end{aligned} \right. \\ & \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,=\frac{1}{2}{{\ln }^{2}}2 \\ \end{aligned} \)

Ta có: \(I=\dfrac{1}{\ln 2}\left( \dfrac{1}{4}+\dfrac{1}{2}{{\ln }^{2}}2 \right)=\dfrac{1}{4\ln 2}+\dfrac{1}{2}\ln 2\)

c) Ta có: \(\dfrac{{{x}^{2}}-1}{{{x}^{4}}+1}=\dfrac{1-\dfrac{1}{{{x}^{2}}}}{{{x}^{2}}+\dfrac{1}{{{x}^{2}}}}=\dfrac{1-\dfrac{1}{{{x}^{2}}}}{\left( x+\dfrac{1}{x} \right)-2}\)

Đặt \(t=x+\dfrac{1}{x}\Rightarrow dt=\left( 1-\dfrac{1}{{{x}^{2}}} \right)dx\), ta có:

\(\int\limits_{\frac{1}{2}}^{1}{\dfrac{{{x}^{2}}-1}{{{x}^{4}}+1}dx=}\int\limits_{\dfrac{5}{2}}^{2}{\dfrac{dt}{{{t}^{2}}-2}}=\dfrac{1}{2\sqrt{2}}\ln \left| \dfrac{t-\sqrt{2}}{t+\sqrt{2}} \right|\left| \begin{align} & 2 \\ & \frac{5}{2} \\ \end{align} \right.=\dfrac{1}{2\sqrt{2}}\ln \dfrac{6-\sqrt{2}}{6+\sqrt{2}} \)

d) 

\( \begin{aligned} & \frac{\sin 2x}{3+4\sin x-\cos 2x}=\frac{2\sin x\cos x}{3+4\sin x-\left( 1-2{{\sin }^{2}}x \right)}=\frac{\sin x\cos x}{{{\sin }^{2}}x+2\sin x+1}=\frac{\sin x\cos x}{{{\left( \sin x+1 \right)}^{2}}} \\ & \Rightarrow \int\limits_{0}^{\frac{\pi }{2}}{\frac{\sin 2x}{3+4\sin x-\cos 2x}dx}=\int\limits_{0}^{\frac{\pi }{2}}{\frac{\sin xd\left( \sin x+1 \right)}{{{\left( \sin x+1 \right)}^{2}}}dx} \\ & =\left( \ln \left| \sin x+1 \right|+\frac{1}{\sin x+1} \right)\left| \begin{aligned} & \frac{\pi }{2} \\ & 0 \\ \end{aligned} \right. \\ & =\ln 2-\frac{1}{2} \\ \end{aligned} \)

Mục lục Lớp 12 theo chương Chương 1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số - Bài tập Giải tích 12 Chương 1: Este - Lipit - Giải bài tập SGK Hóa học 12 nâng cao Chương 1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số - Giải tích 12 Chương 1: Việt Nam từ năm 1919 đến năm 1930 - Phần 2: Lịch sử Việt Nam từ 1919 - 1920 Chương 1: Cơ chế di truyền và biến dị - Phần 5: Di truyền học Địa Lý Việt Nam - Giải bài tập SGK Địa lý 12 Chương 1: Este - Lipit - Giải bài tập SGK Hóa học 12 Chương 1: Dao động cơ - Giải bài tập SGK Vật lý 12 Chương 1: Ứng dụng của đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số - Giải tích 12 (Nâng cao) Chương 1: Khối đa diện - Hình học 12 Chương 1: Sự hình thành trật tự thế giới mới sau chiến tranh thế giới thứ hai (1945-1949) - Phần 1: Lịch sử thế giới hiện đại từ năm 1945 - 2000 Chương 1: Bằng chứng và cơ chế tiến hoá - Phần 6: Tiến hoá Chương 1: Động lực học vật rắn - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Chương 1: Cá thể và quần thể sinh vật - Phần 7: Sinh thái học Chương 2: Hàm số lũy thừa. Hàm số mũ và hàm số logarit - Bài tập Giải tích 12 Chương 2: Cacbohiđrat - Giải bài tập SGK Hóa học 12 nâng cao Chương 2: Hàm số lũy thừa. Hàm số mũ và hàm số lôgarit - Giải tích 12 Chương 2: Việt Nam từ năm 1930 đến năm 1945 - Phần 2: Lịch sử Việt Nam từ 1919 - 1920 Địa Lý Tự Nhiên - Giải bài tập SGK Địa lý 12 Chương 2: Cacbohiđrat - Giải bài tập SGK Hóa học 12 Chương 2: Sóng cơ và sóng âm - Giải bài tập SGK Vật lý 12 Chương 2: Tính quy luật của hiện tượng di truyền - Phần 5: Di truyền học Chương 2: Hàm số lũy thừa, hàm số mũ và hàm số lôgarit - Giải tích 12 (Nâng cao) Chương 2: Liên Xô và các nước Đông Âu (1945-1991), Liên Bang Nga (1991-2000) - Phần 1: Lịch sử thế giới hiện đại từ năm 1945 - 2000 Chương 2: Mặt nón, mặt trụ, mặt cầu - Hình học 12 Chương 2: Sự phát sinh và phát triển của sự sống trên Trái Đất - Phần 6: Tiến hoá Chương 2: Quần xã sinh vật - Phần 7: Sinh thái học Chương 2: Dao động cơ - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng - Bài tập Giải tích 12 Chương 3: Amin, Amino axit và protein - Giải bài tập SGK Hóa học 12 nâng cao Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng - Giải tích 12 Chương 3: Việt Nam từ năm 1945 đến năm 1954 - Phần 2: Lịch sử Việt Nam từ 1919 - 1920 Địa Lý Dân Cư - Giải bài tập SGK Địa lý 12 Chương 3: Amin, Amino axit và protein - Giải bài tập SGK Hóa học 12 Chương 3: Dòng điện xoay chiều - Giải bài tập SGK Vật lý 12 Chương 3: Di truyền học quần thể - Phần 5: Di truyền học Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng - Giải tích 12 (Nâng cao) Chương 3: Các nước Á, Phi và Mĩ Latinh (1945-2000) - Phần 1: Lịch sử thế giới hiện đại từ năm 1945 - 2000 Chương 3: Phương pháp tọa độ trong không gian - Hình học 12 Chương 3: Hệ sinh thái, sinh quyển và bảo vệ môi trường - Phần 7: Sinh thái học Chương 3: Sóng cơ - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Chương 4: Số phức - Bài tập Giải tích 12 Chương 4: Polime và vật liệu polime - Giải bài tập SGK Hóa học 12 nâng cao Chương 4: Số phức - Giải tích 12 Chương 4: Việt Nam từ năm 1954 đến năm 1975 - Phần 2: Lịch sử Việt Nam từ 1919 - 1920 Địa Lý Kinh Tế - Giải bài tập SGK Địa lý 12 Chương 4: Polime và vật liệu polime - Giải bài tập SGK Hóa học 12 Chương 4: Dao động và sóng điện từ - Giải bài tập SGK Vật lý 12 Chương 4: Ứng dụng di truyền học - Phần 5: Di truyền học Chương 4: Số phức - Giải tích 12 (Nâng cao) Chương 4: Mĩ, Tây Âu, Nhật Bản (1945 - 2000) - Phần 1: Lịch sử thế giới hiện đại từ năm 1945 - 2000 Chương 4: Dao động và sóng điện từ - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Chương 5: Quan hệ quốc tế (1945 - 2000) - Phần 1: Lịch sử thế giới hiện đại từ năm 1945 - 2000 Chương 5: Dòng điện xoay chiều - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Chương 5: Đại cương về kim loại - Giải bài tập SGK Hóa học 12 nâng cao Chương 5: Việt Nam từ năm 1975 đến năm 2000 - Phần 2: Lịch sử Việt Nam từ 1919 - 1920 Địa Lý Địa Phương - Giải bài tập SGK Địa lý 12 Chương 5: Đại cương về kim loại - Giải bài tập SGK Hóa học 12 Chương 5: Sóng ánh sáng - Giải bài tập SGK Vật lý 12 Chương 5: Di truyền học người - Phần 5: Di truyền học Chương 6: Cách mạng khoa học - công nghệ và xu thế toàn cầu hóa - Phần 1: Lịch sử thế giới hiện đại từ năm 1945 - 2000 Chương 6: Sóng ánh sáng - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Chương 6: Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm - Giải bài tập SGK Hóa học 12 nâng cao Chương 6: Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm - Giải bài tập SGK Hóa học 12 Chương 6: Lượng tử ánh sáng - Giải bài tập SGK Vật lý 12 Chương 7: Lượng tử ánh sáng - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Chương 7: Crom - Sắt - Đồng - Giải bài tập SGK Hóa học 12 nâng cao Chương 7: Sắt và một số kim loại quan trọng - Giải bài tập SGK Hóa học 12 Chương 7: Hạt nhân nguyên tử - Giải bài tập SGK Vật lý 12 Chương 8: Sơ lược về Thuyết tương đối hẹp - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Chương 8: Phân biệt một số chất vô cơ. Chuẩn độ dung dịch - Giải bài tập SGK Hóa học 12 nâng cao Chương 8: Phân biệt một số chất vô cơ - Giải bài tập SGK Hóa học 12 Chương 8: Từ vi mô đến vĩ mô - Giải bài tập SGK Vật lý 12 Chương 9: Hạt nhân nguyên tử - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Chương 9: Hóa học và vấn đề phát triển kinh tế, xã hội, môi trường - Giải bài tập SGK Hóa học 12 nâng cao Chương 9: Hóa học và vấn đề phát triển kinh tế, xã hội, môi trường - Giải bài tập SGK Hóa học 12 Chương 10: Từ vi mô đến vĩ mô - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài 2: Tích phân
Lớp 12
Chương 1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số Chương 1: Este - Lipit Chương 1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số Chương 1: Việt Nam từ năm 1919 đến năm 1930 Chương 1: Cơ chế di truyền và biến dị Địa Lý Việt Nam Chương 1: Este - Lipit Chương 1: Dao động cơ Chương 1: Ứng dụng của đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số Chương 1: Khối đa diện Chương 1: Sự hình thành trật tự thế giới mới sau chiến tranh thế giới thứ hai (1945-1949) Chương 1: Bằng chứng và cơ chế tiến hoá Chương 1: Động lực học vật rắn Chương 1: Cá thể và quần thể sinh vật Chương 2: Hàm số lũy thừa. Hàm số mũ và hàm số logarit Chương 2: Cacbohiđrat Chương 2: Hàm số lũy thừa. Hàm số mũ và hàm số lôgarit Chương 2: Việt Nam từ năm 1930 đến năm 1945 Địa Lý Tự Nhiên Chương 2: Cacbohiđrat Chương 2: Sóng cơ và sóng âm Chương 2: Tính quy luật của hiện tượng di truyền Chương 2: Hàm số lũy thừa, hàm số mũ và hàm số lôgarit Chương 2: Liên Xô và các nước Đông Âu (1945-1991), Liên Bang Nga (1991-2000) Chương 2: Mặt nón, mặt trụ, mặt cầu Chương 2: Sự phát sinh và phát triển của sự sống trên Trái Đất Chương 2: Quần xã sinh vật Chương 2: Dao động cơ Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng Chương 3: Amin, Amino axit và protein Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng Chương 3: Việt Nam từ năm 1945 đến năm 1954 Địa Lý Dân Cư Chương 3: Amin, Amino axit và protein Chương 3: Dòng điện xoay chiều Chương 3: Di truyền học quần thể Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng Chương 3: Các nước Á, Phi và Mĩ Latinh (1945-2000) Chương 3: Phương pháp tọa độ trong không gian Chương 3: Hệ sinh thái, sinh quyển và bảo vệ môi trường Chương 3: Sóng cơ Chương 4: Số phức Chương 4: Polime và vật liệu polime Chương 4: Số phức Chương 4: Việt Nam từ năm 1954 đến năm 1975 Địa Lý Kinh Tế Chương 4: Polime và vật liệu polime Chương 4: Dao động và sóng điện từ Chương 4: Ứng dụng di truyền học Chương 4: Số phức Chương 4: Mĩ, Tây Âu, Nhật Bản (1945 - 2000) Chương 4: Dao động và sóng điện từ Chương 5: Quan hệ quốc tế (1945 - 2000) Chương 5: Dòng điện xoay chiều Chương 5: Đại cương về kim loại Chương 5: Việt Nam từ năm 1975 đến năm 2000 Địa Lý Địa Phương Chương 5: Đại cương về kim loại Chương 5: Sóng ánh sáng Chương 5: Di truyền học người Chương 6: Cách mạng khoa học - công nghệ và xu thế toàn cầu hóa Chương 6: Sóng ánh sáng Chương 6: Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm Chương 6: Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm Chương 6: Lượng tử ánh sáng Chương 7: Lượng tử ánh sáng Chương 7: Crom - Sắt - Đồng Chương 7: Sắt và một số kim loại quan trọng Chương 7: Hạt nhân nguyên tử Chương 8: Sơ lược về Thuyết tương đối hẹp Chương 8: Phân biệt một số chất vô cơ. Chuẩn độ dung dịch Chương 8: Phân biệt một số chất vô cơ Chương 8: Từ vi mô đến vĩ mô Chương 9: Hạt nhân nguyên tử Chương 9: Hóa học và vấn đề phát triển kinh tế, xã hội, môi trường Chương 9: Hóa học và vấn đề phát triển kinh tế, xã hội, môi trường Chương 10: Từ vi mô đến vĩ mô
+ Mở rộng xem đầy đủ