01. mỞ ĐẦu vỀ nguyÊn hÀm - chuyên Đề Ôn thi · i x dx x d x i c= + = + + → = +∫...
TRANSCRIPT
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 1
I. NHẮC LẠI KHÁI NIỆM VỀ VI PHÂN CỦA HÀM SỐ
Vi phân của hàm số y = f(x) được kí hiệu là dy và cho bởi công thức = = =( ) ' '( )dy df x y dx f x dx
Ví dụ:
� d(x2 – 2x + 2) = (x2 – 2x + 2)′dx = (2x – 2)dx
� d(sinx + 2cosx) = (sinx + 2cosx)′dx = (cosx – 2sinx)dx
����Chú ý: Từ công thức vi phân trên ta dễ dàng thu được một số kết quả sau
� ( ) ( )12 2 22
d x dx dx d x= ⇒ =
� ( ) ( )13 3 33
d x dx dx d x= ⇒ =
� ( ) ( ) ( )2
2 2 21 1 1
2 2 2 2
xxdx d d x d x a d a x
= = = ± = − −
� ( ) ( ) ( )3
2 3 3 31 1 1
3 3 3 3
xx dx d d x d x a d a x
= = = ± = − −
� ( ) ( ) ( )ax1 1 ln ax lnax
d bdx dxd b d x
ax b a b a x
+= = + → =
+ +
� ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )1 1 1sin ax sin ax ax cos ax sin 2 os2 ...2
b dx b d b d b xdx d c xa a
+ = + + = − + → = −
� ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )1 1 1cos cos sin cos2 sin 2 ...2
ax b dx ax b d ax b d ax b xdx d xa a
+ = + + = + → =
� ( ) ( ) ( )ax 2 21 1 1ax ...2
b ax b ax b x xe dx e d b d e e dx d ea a
+ + += + = → =
� ( )
( )( )
( ) ( )2 2 2ax1 1 1
tan tan 2 ...2cos cos cos 2
d bdx dxd ax b d x
a aax b ax b x
+= = + → = + +
� ( )
( )( )
( ) ( )2 2 2ax1 1 1
cot cot 2 ...2sin sin sin 2
d bdx dxd ax b d x
a aax b ax b x
+= = − + → = − + +
II. KHÁI NIỆM VỀ NGUYÊN HÀM
Cho hàm số f(x) liên tục trên một khoảng (a; b). Hàm F(x) được gọi là nguyên hàm của hàm số f(x) nếu F’(x) = f(x) và
được viết là ( )f x dx∫ . Từ đó ta có : ( ) ( )f x dx F x=∫ Nhận xét:
Với C là một hằng số nào đó thì ta luôn có (F(x) + C)’ = F’(x) nên tổng quát hóa ta viết ( ) ( )f x dx F x C= +∫ , khi đó F(x) + C được gọi là một họ nguyên hàm của hàm số f(x). Với một giá trị cụ thể của C thì ta được một nguyên hàm của hàm số đã cho. Ví dụ: � Hàm số f(x) = 2x có nguyên hàm là F(x) = x2 + C, vì (x2 + C)’ = 2x � Hàm số f(x) = sinx có nguyên hàm là F(x) = –cosx + C, vì (–cosx + C)’ = sinx
III. CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA NGUYÊN HÀM
Cho các hàm số f(x) và g(x) liên tục và tồn tại các nguyên hàm tương ứng F(x) và G(x), khi đó ta có các tính chất sau:
a) Tính chất 1: ( )( ) ( )f x dx f x′ =∫ Chứng minh:
Tài liệu tham khảo:
01. MỞ ĐẦU VỀ NGUYÊN HÀM Thầy Đặng Việt Hùng
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 2
Do F(x) là nguyên hàm của hàm số f(x) nên hiển nhiên ta có ( ) ( )( ) ( ) ( )f x dx F x f x′ ′= = ⇒∫ đpcm. b) Tính chất 2: [ ]( )( ) ( ) ( ) ( )f x g x dx f x dx g x dx+ = +∫ ∫ ∫ Chứng minh:
Theo tính chất 1 ta có, ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )f x dx g x dx f x dx g x dx f x g x′ ′ ′+ = + = +∫ ∫ ∫ ∫ Theo định nghĩa nguyên hàm thì vế phải chính là nguyên hàm của f(x) + g(x).
Từ đó ta có [ ]( )( ) ( ) ( ) ( )f x g x dx f x dx g x dx+ = +∫ ∫ ∫ c) Tính chất 3: ( ). ( ) ( ) , 0k f x dx k f x dx k= ∀ ≠∫ ∫ Chứng minh:
Tương tự như tính chất 2, ta xét ( )( ) . ( ) . ( ) ( )k f x dx k f x k f x dx k f x dx′ = → = ⇒∫ ∫ ∫ đpcm. d) Tính chất 4: ( ) ( ) ( ) ..f x dx f t dt f u du= =∫ ∫ ∫
Tính chất trên được gọi là tính bất biến của nguyên hàm, tức là nguyên hàm của một hàm số chỉ phụ thuộc vào hàm, mà không phụ thuộc vào biến.
IV. CÁC CÔNG THỨC NGUYÊN HÀM
���� Công thức 1: dx x C= +∫
Chứng minh:
Thật vậy, do ( ) 1x C dx x C′+ = ⇒ = +∫ �Chú ý:
Mở rộng với hàm số hợp ( )u u x= , ta được du u C= +∫
���� Công thức 2:n 1
n xx dx Cn 1
+
= ++∫
Chứng minh:
Thật vậy, do 1 1
1 1
n nn nx xC x x dx C
n n
+ +′ + = ⇒ = + + +
∫
�Chú ý:
+ Mở rộng với hàm số hợp ( )u u x= , ta được 1
1
nn uu du C
n
+
= ++∫
+ Với 1
2 2 22 2
dx dx dun x C u C
x x u= − ⇒ = = + ←→ = +∫ ∫ ∫
+ Với 2 2
1 12
dx dun C C
x x u u= − ⇒ = − + ←→ = − +∫ ∫
Ví dụ:
a) 3
2
3
xx dx C= +∫
b) ( )5
4 4 22 25
xx x dx x dx xdx x C+ = + = + +∫ ∫ ∫
c)
1 122 2 2 23 3 3
33 312 2 23
x x x x x x xdx dx xdx x dx C x C
x x
−− = − = − = − + = − +∫ ∫ ∫ ∫
d) ( ) ( ) ( ) ( )5
4 4 2 112 1 2 1 2 1
2 5
nu du xI x dx x d x I C+
= + = + + → = +∫ ∫
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 3
e) ( ) ( ) ( ) ( )2011
2010 2010 1 311 3 1 3 1 3
3 2011
nu du xI x dx x d x I C−
= − = − − − → = − +∫ ∫
f) ( )
( )( ) ( )
2
2 2
2 11 1 1 1.
2 2 2 1 2 2 12 1 2 1
du
ud xdx
I I C Cx xx x
+= = → = − + = − +
+ ++ +∫ ∫
g) ( ) ( ) ( )3 3
2 21 1 2 3
4 5 4 5 4 5 . 4 5 4 54 4 3 8
I x dx x d x I x C x C= + = + + ⇒ = + + = + +∫ ∫
���� Công thức 3: lndx
x Cx
= +∫
Chứng minh:
Thật vậy, do ( ) 1ln lndxx C x Cx x
′+ = ⇒ = +∫ �Chú ý:
+ Mở rộng với hàm số hợp ( )u u x= , ta được lndu u Cu
= +∫
+ ( )
1ln 2
1 1 2x 2ln ax1ax ax
ln 22 2
dxx k C
d ax bdx kb Cdxb a b a
k x Ck x
= + ++ += = + + →+ + = − − + −
∫∫ ∫
∫
Ví dụ:
a) 4
3 31 1 1 2 ln4
dx xx dx x dx dx x x C
x xx x
+ + = + + = + + + ∫ ∫ ∫ ∫
b) ( )3 21 1
ln 3 23 2 3 3 2 3
du
ud xdx
I I x Cx x
+= = → = + +
+ +∫ ∫
c) ( )2 2 22 12 3 3 3 32 2 3 ln 2 1
2 1 2 1 2 1 2 2 1 2
d xx x dxdx x dx xdx x x x C
x x x x
++ + = + = + = + = + + + + + + + ∫ ∫ ∫ ∫ ∫
���� Công thức 4: sinx cosdx x C= − +∫
Chứng minh:
Thật vậy, do ( )cos sin x sinx cosx C dx x C′− + = ⇒ = − +∫ �Chú ý:
+ Mở rộng với hàm số hợp ( )u u x= , ta được sinu cosdu u C= − +∫
+ ( ) ( ) ( ) ( )1 1 1sin ax sin ax ax cos ax sin 2 os22
b dx b d b b C xdx c x Ca a
+ = + + = − + + → = − +∫ ∫ ∫ Ví dụ:
a) ( )3
22 11 1
sinx sinx cos2 1 2 1 2 2 1
d xdxx x dx x xdx dx x dx x
x x x
− + + = + + = − + = − − − ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫
5
22 1cos ln 2 1
5 2
xx x C= − + − +
b) ( ) ( )4 33 1 3 1 3sin 2 sin 2 3 sin 2 2 os2 ln 4 34 3 4 3 2 4 4 3 2 4
d xdxx dx xdx xd x c x x C
x x x
− + = + = + = − + − + − − − ∫ ∫ ∫ ∫ ∫
c) sin sinx sin32
xx dx
+ + ∫
Ta có ( ) ( ) ( ) ( )1 1 12 ; 2 2 2 ; 3 3 32 2 2 2 3
x xd dx dx d d x dx dx d x d x dx dx d x = ⇒ = = ⇒ = = ⇒ =
Từ đó :
( ) ( )1 1sin sinx sin3 sin sin 2 sin3 2 sin sin 2 2 sin3 32 2 2 2 2 3
x x x xx dx dx xdx xdx d xd x xd x
+ + = + + = + + ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 4
1 12cos os2 os3
2 2 3
xc x c x C= − − − +
���� Công thức 5: cos sinxdx x C= +∫
Chứng minh:
Thật vậy, do ( )in cos cosx inxs x C x dx s C′+ = ⇒ = +∫ �Chú ý:
+ Mở rộng với hàm số hợp ( )u u x= , ta được cosu sindu u C= +∫
+ ( ) ( ) ( ) ( )1 1 1os ax os ax ax sin ax os2 sin 22
c b dx c b d b b C c xdx x Ca a
+ = + + = + + → = +∫ ∫ ∫ Ví dụ:
a) 4 1 5
cos sin cos sin x 4 sinx cos 4 5ln 11 1
xx x dx xdx dx dx x x x C
x x
− − + = − + − = + + − + + + + ∫ ∫ ∫ ∫
b) ( )21
cos 2 sin x os2 sinx sin 2 cos2 2
xx x dx c xdx dx xdx x x C+ − = + − = − − +∫ ∫ ∫ ∫
c) ( )2 1 os2 1 1 1 1 1 1sin os2 os2 2 sin 22 2 2 2 4 2 4
c xxdx dx c x dx x c xd x x x C
− = = − = − = − +
∫ ∫ ∫ ∫
���� Công thức 6: 2 tancosdx
x Cx
= +∫
Chứng minh:
Thật vậy, do ( ) 2 21
tan tan xcos cos
dxx C C
x x′+ = ⇒ = +∫
�Chú ý:
+ Mở rộng với hàm số hợp ( )u u x= , ta được 2
tan uos
duC
c u= +∫
+ ( )( )
( ) ( )2 2 21 1 1
tan tan 2cos cos cos 2 2
d ax bdx dxax b C x C
ax b a ax b a x
+= = + + → = +
+ +∫ ∫ ∫
Ví dụ:
a) 2 2
1 1cos sin 2 cos sin 2 tan sin cos2
cos cos 2
dxx x dx xdx xdx x x x C
x x + − = + − = + + + ∫ ∫ ∫ ∫
b) ( ) ( )( )
( )( )
2 2 2
2 1 5 41 2 1 22
cos 2 1 5 4 cos 2 1 5 4 2 cos 2 1 4 5 4
d x d xdx dxI dx
x x x x x x
− −= + = + = − − − − − − − ∫ ∫ ∫ ∫ ∫
( )2os 1 1tan 2 1 ln 5 42 2
du
c u x x C→ = − − − +
c) ( )( )
( ) ( )2os
2 2
3 21 1tan 3 2
cos 3 2 2 cos 3 2 2
du
c ud xdx
I I x Cx x
−= = − → = − − +
− −∫ ∫
���� Công thức 7: 2 cot xsindx
Cx
= − +∫
Chứng minh:
Thật vậy, do ( ) 2 21
cot cot xsin
dxx C C
sin x x′− + = ⇒ = − +∫
�Chú ý:
+ Mở rộng với hàm số hợp ( )u u x= , ta được 2
cot usin
duC
u= − +∫
+ ( )( )
( ) ( )2 2 2ax1 1 1
cot ax cot 2sin ax sin ax sin 2 2
d bdx dxb C x C
b a b a x
+= = − + + → = − +
+ +∫ ∫ ∫
Ví dụ:
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 5
a) 6
5 52 2
1 1cos 2 2 cos 2 2 sin 2 cot
sin sin 2 3
dx xx x dx xdx x dx x x C
x x − + = − + = + + + ∫ ∫ ∫ ∫
b) ( )( )
( ) ( ) ( )2sin
2 2
1 31 1 1cot 1 3 cot 1 3
sin 1 3 3 sin 1 3 3 3
du
ud xdx
I I x C x Cx x
−= = − → = − − − + = − + − −∫ ∫
c) 2sin
2 2
22 2cot
2sin sin2 2
du
u
xd
dx xI I C
x x
= = → = − +
∫ ∫
���� Công thức 8: x xe dx e C= +∫
Chứng minh:
Thật vậy, do ( )x x x xe C e e dx e C′+ = ⇒ = +∫ �Chú ý:
+ Mở rộng với hàm số hợp ( )u u x= , ta được u ue du e C= +∫
+ ( )2 2
2 2
11 1 2ax
1
2
x k x k
ax b ax b ax b
k x k x
e dx e Ce dx e d b e C
a ae dx e C
+ +
+ + +
− −
= += + = + → = − +
∫∫ ∫
∫
Ví dụ:
a) ( ) ( )2 1 2 1 2 12 2 231 4 4 1 1
2 1 4.2sin 3 sin 3 2 3 sin 3
x x x d xdxe dx e dx dx e d x xx x xx x
− + − + − + − + = − + = − − + − + ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫
2 11 1 cot 3 8
2 3xe x x C− += − + + +
b) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( )3 2 3 2 3 24 14 os 1 3 4 os 1 3 3 2 os 1 3 1 33 3
x x xe c x dx e dx c x dx e d x c x d x+ + ++ − = + − = + − − −∫ ∫ ∫ ∫ ∫
( )3 24 1 sin 1 33 3
xe x C+= − − +
���� Công thức 9:ln
xx aa dx C
a= +∫
Chứng minh:
Thật vậy, do ln
ln ln ln
x x xx xa a a aC a a dx C
a a a
′ + = = ⇒ = +
∫
�Chú ý:
+ Mở rộng với hàm số hợp ( )u u x= , ta được u ua du a C= +∫
+ ( )1 1kx m kx m kx ma dx a d kx m a Ck k
+ + += + = +∫ ∫ Ví dụ:
a) ( ) ( ) ( )3 2
3 2 3 2 3 21 1 2 32 3 2 3 2 3 3 23 2 3ln 2 2ln3
ux x
a dux x x x x xI dx dx dx d x d x I C= + = + = + → = + +∫ ∫ ∫ ∫ ∫
b) ( ) ( ) ( )1 2
1 2 4 3 1 2 4 3 1 2 4 3 4 31 3 2 32 2 3 2 1 2 4 32 4 2ln 2 4
xx x x x x x xe dx dx e dx d x e d x e C
−− + − + − + +− = − = − − − + = − + +∫ ∫ ∫ ∫ ∫
BÀI TẬP LUYỆN TẬP:
1) ( )51 2I x x dx= +∫ 2) 3 52 71 3I x dxx = − ∫
3) ( )5 2 3 33 4 2I x x x dx= − +∫
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 6
4) 34 251 2
4x
I x dxxx
= − +
∫ 5) 5
1x + dx
xI
= ∫ 6)
4
6 2
2 3xI dx
x
+= ∫
7) ( )2
7
1xI dx
x
−= ∫ 8) ( )
238 2 1I x dx= −∫ 9)
( )229 2
4xI dx
x
+= ∫
10) 4 3 2
10 2
3 2 1x x xI dx
x
+ − += ∫ 11) 2
11
x x x xI dx
x
− −= ∫ 12) 12 31 1
I dxx x
= − ∫
13) 3
13
1I x dx
x
= − ∫ 14)
2
14 3
1I x dx
x
= + ∫ 15)
( )2315
2 3x xI dx
x
−= ∫
16) ( )( )416 2I x x x x dx= − −∫ 17) 17 51(2 3)I dxx= −∫ 18) 18 41
( 3)
xI dx
x
+=−∫
19) 19π
sin2 7
xI dx
= + ∫
20) 20 sin 2 sin 3x
I x dx = + ∫
21) 21 sin 2x
I x dx = + ∫
22) 22π 1
sin 3 sin4 2
xI x dx
+ = + −
∫ 23) 2
23 cos 2
xI dx= ∫ 24)
224 sin 2
xI dx= ∫
26) 26 2cos 4dx
Ix
= ∫ 27) ( )27 2cos 2 1dx
Ix
=−∫
28) ( )228 tan 2I x x dx= +∫
29) 429 tanI x dx= ∫ 30) 2
30 cotI x dx= ∫ 31) ( )31 2sin 2 3dx
Ix
=+∫
32) 32 1 cos6dx
Ix
=−∫
33) 2 233 21
cot dxI x xx
= + + ∫ 34)
234
1dx
3 2I x
x = + + ∫
35) 2351
sin2 5
I x dxx
= − − ∫ 36) 36
2dx
3
xI
x
+=−∫
37) 372 1
4 3
xI dx
x
−=+∫
38) 38 6 5x
I dxx
=−∫
39) 2
39
11
3
x xI dx
x
+ +=+∫
40) 2
40
2 5
1
x xI dx
x
− +=−∫
41) 3 2
41
3 2 1
2
x x xI dx
x
+ + +=+∫
42) 3 2
42
4 4 1
2 1
x xI dx
x
+ −=+∫
43) 2
43
4 6 1
2 1
x xI dx
x
+ +=+∫
44) 2x 344I e dx− += ∫ 45) 3 145 cos(1 ) xI x e dx− = − + ∫ 46)
2 146 .
xI x e dx− += ∫
47) 47 22
sin (3 1)xI e dx
x− = + +
∫ 48) 48 22 cosx
x eI e dxx
− = +
∫ 49) ( )1 2 4 349 2 x xI e dx− += −∫
50) 501
2xI dx= ∫ 51) 51
2
7
x
xI dx= ∫ 52)
2 152 3
xI dx+= ∫
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 1
1. Khái niệm nguyên hàm
• Cho hàm số f xác định trên K. Hàm số F được gọi là nguyên hàm của f trên K nếu '( ) ( )F x f x= , ∀x ∈ K
• Nếu F(x) là một nguyên hàm của f(x) trên K thì họ nguyên hàm của f(x) là ( ) ( )f x dx F x C= +∫ , C ∈ R.
• Mọi hàm số f(x) liên tục trên K đều có nguyên hàm trên K.
2. Tính chất
• '( ) ( )f x dx f x C= +∫
• [ ]( ) ( ) ( ) ( )f x g x dx f x dx g x dx± = ±∫ ∫ ∫
• ( ) ( ) ( 0)kf x dx k f x dx k= ≠∫ ∫
3. Bảng nguyên hàm của một số hàm số thường gặp
• 0dx C=∫
• dx x C= +∫
• 1, ( 1)
1x
x dx C+
= + ≠ −+∫
αα α
α
• 1 lndx x Cx
= +∫
• x xe dx e C= +∫
• (0 1)ln
xx aa dx C a
a= + < ≠∫
• cos sinxdx x C= +∫
• sin cosxdx x C= − +∫
• 21
tancos
dx x Cx
= +∫
• 21
cotsin
dx x Cx
= − +∫
• 1cos( ) sin( ) ( 0)ax b dx ax b C aa
+ = + + ≠∫
• 1sin( ) cos( ) ( 0)ax b dx ax b C aa
+ = − + + ≠∫
• 1 , ( 0)ax b ax be dx e C aa
+ += + ≠∫
• 1 1 lndx ax b Cax b a
= + ++∫
Ví dụ 1. Chứng minh F(x) là một nguyên hàm của hàm số f(x) biết rằng
a) ( ) (4 5)
( ) (4 1)
x
xF x x e
f x x e
= −
= − b)
4
5 3( ) tan 3 5
( ) 4 tan 4 tan 3
F x x x
f x x x
= + −
= + +
c)
2
2
2 2
4( ) ln
32
( )( 4)( 3)
xF x
xx
f xx x
+= + − = + +
d)
2
2
2
4
2 1( ) ln
2 12 2( 1)
( )1
x xF x
x xx
f xx
− += + +
− = +
Tài liệu bài giảng:
01. MỞ ĐẦU VỀ NGUYÊN HÀM Thầy Đặng Việt Hùng
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 2
Ví dụ 2. Tìm các nguyên hàm sau
1) 21
– 3 ..........................................................................x x dxx
+ = ∫
2)4
2
2 3..................................................................................
xdx
x
+ =∫
3) 2
1...................................................................................
xdx
x
− =∫
4)2 2
2
( 1)..............................................................................
xdx
x
− =∫
5) ( )3 4 ......................................................................................x x x dx+ + =∫
6) 3
1 2...............................................................................dx
x x
− = ∫
7) 22sin .............................................................2
xdx =∫
8) 2tan ............................................................................xdx =∫
9) 2cos ................................................................xdx =∫
10)2 2
1.........................................................................................
sin .cosdx
x x=∫
11)2 2
cos 2....................................................................................................................................
sin .cos
xdx
x x=∫
12) 2sin 3 cos 2 ............................................................................................x xdx =∫
13) ( )– 1 .............................................................................x xe e dx =∫
14)2
2 .......................................................................................cos
xx ee dx
x
− + =
∫
15) 3 12
......................................................................................................................1
x xe dxx
+ + = − ∫
Ví dụ 3. Tìm nguyên hàm F(x) của hàm số f(x) thoả điều kiện cho trước:
a) 3( ) 4 5; (1) 3f x x x F= − + = b) π= − =( ) 3 5cos ; ( ) 2f x x F
c) 23 5
( ) ; ( ) 1x
f x F ex
−= = d) 2 1 3
( ) ; (1)2
xf x F
x
+= =
e) −= − =3
21( ) ; ( 2) 0xf x F
x f)
1( ) ; (1) 2f x x x F
x= + = −
g) π= =
( ) sin2 .cos ; ' 03
f x x x F h) 4 3
23 2 5( ) ; (1) 2x xf x F
x
− += =
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 3
i) 3 3
23 3 7
( ) ; (0) 8( 1)
x x xf x F
x
+ + −= =+
k) 2π π
( ) sin ;2 2 4
xf x F
= =
Ví dụ 4. Cho hàm số g(x). Tìm nguyên hàm F(x) của hàm số f(x) thoả điều kiện cho trước:
a) π = + = =
2( ) cos ; ( ) sin ; 3
2g x x x x f x x x F
b) π= + = =2( ) sin ; ( ) cos ; ( ) 0g x x x x f x x x F
c) 2( ) ln ; ( ) ln ; (2) 2g x x x x f x x F= + = = −
Ví dụ 5. Tìm điều kiện của tham số để hàm số F(x) là một nguyên hàm của hàm số f(x):
a) 3 2
2( ) (3 2) 4 3. .( ) 3 10 4F x mx m x x
Tìm mf x x x
= + + − +
= + − b)
2
2
( ) ln 5. .2 3
( )3 5
F x x mxTìm mx
f xx x
= − ++ = + +
c) 2 2
2
( ) ( ) 4 . , , .( ) ( 2) 4
F x ax bx c x xTìm a b c
f x x x x
= + + −
= − − d)
2( ) ( ) . , , .( ) ( 3)
x
x
F x ax bx c eTìm a b c
f x x e
= + +
= −
e) 2 2
2 2( ) ( ) . , , .( ) (2 8 7)
x
x
F x ax bx c eTìm a b c
f x x x e
−
−
= + +
= − − + f)
2
2( ) ( ) . , , .( ) ( 3 2)
x
x
F x ax bx c eTìm a b c
f x x x e
−
−
= + +
= − +
g) ( ) ( 1)sin sin2 sin3 . , , .2 3( ) cos
b cF x a x x x Tìm a b c
f x x
= + + + =
h)
2
2( ) ( ) 2 3
. , , .20 30 7( )
2 3
F x ax bx c x
Tìm a b cx xf x
x
= + + −
− + = −
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 1
CÁC BIỂU THỨC VI PHÂN QUAN TRỌNG
1. ( ) ( ) ( )2 2 21 1 12 2 2
xdx d x d x a d a x= = ± = − − 6. ( ) ( ) ( )2 cot cot cotsindx
d x d x a d a xx
= − = − ± = −
2. ( ) ( ) ( )2 3 3 31 1 13 3 3
x dx d x d x a d a x= = ± = − − 7. ( ) ( ) ( )2
dxd x d x a d a x
x= = ± = − −
3. sin (cos ) (cos ) ( cos )x dx d x d x a d a x= − = − ± = − 8. ( ) ( ) ( )x x x xe dx d e d e a d a e= = ± = − −
4. cos (sin ) (sin ) ( sin )x dx d x d x a d a x= = ± = − − 9. ( ) ( ) ( )ln ln lndx d x d x a d a xx
= = ± = − −
5. ( ) ( ) ( )2 tan tan tancosdx
d x d x a d a xx
= = ± = − − 10. ( ) ( )1 1dx d ax b d b axa a
= + = − −
Ví dụ 1. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) 1 21
xI dx
x=
+∫ b) 2 10
2 (1 )I x x dx= +∫ c) 2
3 3 1
x dxI
x=
+∫
Hướng dẫn giải:
a) Sử dụng các công thức vi phân ( ) ( )
( )
22 21 1
2 2 2
ln
xxdx d d x d x a
dud u
u
= = = ±
=
Ta có ( ) ( ) ( )
2 2(ln ) ln
21 12 2 2
11 1 1ln 1 .
2 2 21 1 1
dud u u C
ud x d xx
I dx I x Cx x x
= = ++= = = ←→ = + +
+ + +∫ ∫
∫ ∫ ∫
b) Sử dụng các công thức vi phân
( ) ( )2
2 2
1
1 1
2 2 2
1
nn
xxdx d d x d x a
uu du d
n
+
= = = ±
= +
Ta có ( ) ( ) ( ) ( )112
10 102 2 22
111 1 1 .
2 22
xI x x dx x d x C
+= + = + + = +∫ ∫
c) Sử dụng các công thức vi phân ( )
( )
32 31
3 3
2
xx dx d d x a
dud u
u
= = ±
=
Ta có ( ) ( )3 32 3
3 3 3 3
1 11 2 2 1.
3 3 31 1 2 1
d x d xx dx xI C
x x x
+ + += = = = ++ + +∫ ∫ ∫
Ví dụ 2. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) 24 1I x x dx= −∫ b) 5 2 1dx
Ix
=−∫
c) 6 5 2I x dx= −∫
Tài liệu tham khảo:
02. PP VI PHÂN TÌM NGUYÊN HÀM Thầy Đặng Việt Hùng
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 2
Hướng dẫn giải:
a) Sử dụng các công thức vi phân
( ) ( )2
2 2
1
1 1
2 2 2
1
nn
xxdx d d x d a x
uu du d
n
+
= = = − −
= +
Ta có ( ) ( ) ( ) ( ) ( )321 1
2 2 2 2 22 24
11 11 1 1 1 .
2 2 3
xI x x dx x d x x d x C
−= − = − = − − − = − +∫ ∫ ∫
b) Sử dụng các công thức vi phân ( ) ( )
( )
1 1ax ax
2
dx d b d ba a
dud u
u
= + = − − =
Ta có ( ) ( ) ( )2
5 5
2 1 2 112 1 .
22 1 2 1 2 2 1
dud u
ud x d xdx
I I x Cx x x
=− −= = = ←→ = − +
− − −∫ ∫ ∫
c) Sử dụng các công thức vi phân
( ) ( )1
1 1ax ax
1
nn
dx d b d ba a
uu du d
n
+
= + = − − = +
( ) ( ) ( ) ( ) ( )3 3
1 22
6
5 22 5 21 1 15 2 5 2 2 5 2 5 2 . .
2 2 2 3 3
xxI x dx x d x x d x C C
−−⇒ = − = − = − − − = − + = − +∫ ∫ ∫
Ví dụ 3. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) 3
7 5 4
2
5
xI dx
x=
−∫ b) 8 5(3 2 )
dxI
x=
−∫ c)
3
9
ln xI dx
x= ∫
Hướng dẫn giải:
a) Sử dụng các công thức vi phân
( ) ( )4
3 4 4
1
1 1
4 4 4
1
n
n
xx dx d d x a d a x
du ud
nu
− +
= = ± = − −
= − +
( ) ( ) ( ) ( )4
4 444 55134 45
7 5 54 4
5 55 542 1 12 5 5 . .
2 2 4 85 5
xd xxx
I dx x d x C Cx x
−
−− ⇒ = = = − − = + = +
− −∫ ∫ ∫
b) Ta có ( ) ( ) ( )6
5
8 5
3 213 2 3 2 .
(3 2 ) 2 12
xdxI x d x C
x
−= = − − − = − +
−∫ ∫
c) Sử dụng công thức vi phân ( )lndx d xx
= ta được ( )3 4
39
ln lnln ln .
4
x xI dx x d x C
x= = = +∫ ∫
Ví dụ 4. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) ( )10 2010
3
4 2
dxI
x=
−∫ b) 11
cos xI dx
x= ∫ c) 12 cos sinI x x dx= ∫
Hướng dẫn giải:
a) Ta có ( )
( ) ( ) ( )( )
20092010
10 2010 2009
4 23 3 3 34 2 4 2 .
2 2 20094 2 4018 4 2
xdxI x d x C C
x x
−− −= = − − − = − + = +
−− −∫ ∫
b) Sử dụng các công thức vi phân ( )
( )cos sin
2
u du d u
dxd x
x
= =
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 3
Ta có ( )11 cos cos2 2 os 2sin .2
x xI dx dx c x d x x C
x x= = = = +∫ ∫ ∫
c) Sử dụng các công thức vi phân ( )( )
cos sin
sin x cos
u du d u
dx d x
=
= −
Ta có ( ) ( ) ( )3
31 22
12
2 cos 2 coscos sin cos cos .
3 3
x xI x x dx x d x C= = − = − = − +∫ ∫
Ví dụ 5. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) 313 sin cosI x x dx= ∫ b) 14 5sin
cos
xI dx
x= ∫ c)
415 sin cosI x xdx= ∫
Hướng dẫn giải:
a) Sử dụng các công thức vi phân ( )
( )sin cos
cos sin
u du d u
x dx d x
= −
=
Ta có ( ) ( ) ( )1 4
3 343
3 41 343 33 13
3 sinx 3 sinsin cos sinx sin
4 4
u du d ux
I x x dx d x I C C
= = = ←→ = + = +∫ ∫
b) Ta có ( ) 4
14 5 5 4
cossin (cos ) 1.
cos cos 4 4cos
xx d xI dx C C
x x x
−
= = − = − + = +−∫ ∫
c) Sử dụng các công thức vi phân
( )1
cos sin
1
nn
x dx d x
uu du d
n
+
=
= +
Khi đó ta được ( )5
4 554 4
15 15
sinsin cos sin sin .
5
uu du d x
I x x dx x d x I C
=
= = ←→ = +∫ ∫
Ví dụ 6. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) 16 tanxI dx= ∫ b) 17 sin 4 cos 4I x x dx= ∫ c) 18sin
1 3cos
x dxI
x=
+∫
Hướng dẫn giải:
a) Sử dụng các công thức sin x (cos )
ln
dx d x
duu C
u
= − = +∫
Ta có ( )
16
cossintan ln cos .
cos cos
d xxdxI x dx x C
x x= = = − = − +∫ ∫ ∫
b) Ta có ( ) ( )171 1
sin 4 cos 4 sin 4 cos4 4 sin 4 sin 44 4
I x x dx x x d x x d x= = =∫ ∫ ∫
( )3
322 sin 41 sin 4. .
4 3 6
x xC C= + = +
c) Ta có ( ) ( )
18
cos 3cos 1sin 1 1ln 1 3cos .
1 3cos 1 3cos 3 1 3cos 3
d x d xx dxI x C
x x x
+= = − = − = − + +
+ + +∫ ∫ ∫
Ví dụ 7. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) ( )19 2
2cos
2 5sin
x dxI
x=
−∫ b) 20
cos
4sin x 3
x dxI =
−∫ c) ( )21 tan .ln cosI x x dx= ∫
Hướng dẫn giải:
a) Sử dụng công thức vi phân 2
cos (sin x)
1
xdx d
dud
uu
= = −
( )( )
( )( )
( ) ( )19 2 2 22 sin 2 5sin2cos 2 2
.5 5 2 5sin2 5sin 2 5sin 2 5sin
d x d xx dxI C
xx x x
−⇒ = = = − = +
−− − −∫ ∫ ∫
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 4
b) Sử dụng công thức vi phân ( )cos (sin x)
2
xdx d
dud u
u
= =
Ta được ( ) ( ) ( )
20
sin 4sin 4sin 3cos 1 1 14sin x 3 .
4 2 24sin x 3 4sin x 3 4sin x 3 2 4sin x 3
d x d x d xxdxI C
−= = = = = − +
− − − −∫ ∫ ∫ ∫
c) Sử dụng các công thức nguyên hàm cơ bản
( )
2
cossintan ln cos
cos cos
2
d xxdxxdx x C
x x
uu du C
= = − = − +
= +
∫ ∫ ∫
∫
Ta có ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )21cossin
tan .ln cos ln cos ln cos ln cos ln coscos cos
d xxI x x dx x dx x x d x
x x= = = − = − =∫ ∫ ∫ ∫
2 2
21
ln (cos ) ln (cos ).
2 2
x xC I C= − + → = − +
Ví dụ 8. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) 22 2tan
cos
xI dx
x= ∫ b)
3
23 4
tan
cos
xI dx
x= ∫ c) 24 2
tan 2 1
cos 2
xI dx
x
+= ∫
Hướng dẫn giải:
a) Sử dụng các công thức ( )2
2
tancos
2
dxd x
x
uu du C
= = +∫
Ta có ( )2 2
22 222 2
tan tan tantan . tan tan .
2 2cos cos
x dx x xI dx x x d x C I C
x x= = = = + → = +∫ ∫ ∫
b) Sử dụng các công thức ( )2
22
tancos
11 tan
cos
dxd x
x
xx
= = +
Ta có ( ) ( )3
3 3 2 5 323 4 2 2
tan 1tan . . tan . 1 tan (tan ) tan tan (tan )
cos cos cos
x dxI dx x x x d x x x d x
x x x= = = + = +∫ ∫ ∫ ∫
6 4 6 4
23
tan tan tan tan.
6 4 6 4
x x x xC I C= + + → = + +
c) Sử dụng các công thức ( )2 2
2
1 ( ) 1tan( )
cos cos
2
dx d axd ax
ax a ax a
uu du C
= = = +∫
Ta có 24 2 2 2 2 2tan 2 1 tan 2 1 tan 2 (2 ) 1 (2 )
2 2cos 2 cos 2 cos 2 cos 2 cos 2
x xdx dx x d x d xI dx
x x x x x
+= = + = +∫ ∫ ∫ ∫ ∫ 2 2
24
1 1 tan 2 tan 2 tan 2 tan 2tan 2 (tan 2 ) (tan 2 ) .
2 2 4 2 4 2
x x x xx d x d x C I C= + = + + → = + +∫ ∫
Ví dụ 9. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) 25 2cot
sin
xI dx
x= ∫ b) 26 3
tan
cos
xI dx
x= ∫ c) 27
cotπ
cos2
xI dx
x=
+
∫
Hướng dẫn giải:
a) Sử dụng các công thức ( )2
2
cotsin
2
dxd x
x
uu du C
= − = +∫
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 5
Ta có ( )2 2
25 252 2
cot cot cotcot . cot cot .
2 2sin sin
x dx x xI dx x x d x C I C
x x= = = − = − + → = − +∫ ∫ ∫
b) Sử dụng các công thức ( )
1
sin x cos
1
n
n
dx d x
du uC
u n
− +
= −
= + − +∫
Ta có ( ) ( ) 3
26 263 4 4 3 3
cos costan sin 1 1.
cos cos cos 3 3cos 3cos
d x xx xdxI dx C C I C
x x x x x
−
= = = − = − + = + → = +−∫ ∫ ∫
c) Sử dụng các công thức
( )
2
cos sin
πcos sin
2
1
x dx d x
x x
duC
u u
= + = −
= − +∫
Ta có ( )27 272 2cot cos cos (sin ) 1 1
.π sin . sin sin sin sin sincos2
x x x dx d xI dx dx C I C
x x x x x xx
= = = − = − = + → = +− +
∫ ∫ ∫ ∫
Ví dụ 10. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) 283 xe
I dxx
= ∫ b) tan 2
29 2cos
xe dxI
x
+
= ∫ c) 21
30 .xI x e dx−= ∫
d) cos31 sinxI e x dx= ∫ e)
2ln 3
32
xeI dx
x
+
= ∫
Hướng dẫn giải:
a) Sử dụng các công thức ( )
2u u
dxd x
x
e du e C
= = +∫
Ta có ( )28 283 3.2 6 6 6 .2
xx x x xe dxI dx e e d x e C I e C
x x= = = = + → = +∫ ∫ ∫
b) Sử dụng các công thức ( ) ( )2 tan tancos
u u
dxd x d x k
x
e du e C
= = ± = +∫
Ta có ( )tan 2
tan 2 tan 2 tan 2 tan 229 292 2
tan 2 .cos cos
xx x x xe dx dxI e e d x e C I e C
x x
++ + + += = = + = + → = +∫ ∫ ∫
c) Sử dụng các công thức ( ) ( )2 21 1 1
2 2u u
x dx d x d x
e du e C
= = − − = +∫
Ta có ( )2 2 2 2 21 1 1 2 1 130 301 1 1. 1 .2 2 2x x x x xI x e dx e x dx e d x e C I e C− − − − −= = = − − = − + → = − +∫ ∫ ∫
d) Sử dụng các công thức ( )sin cos
u u
x dx d x
e du e C
= −
= +∫
Ta có ( )cos cos cos cos31 31sin cos .x x x xI e x dx e d x e C I e C= = − = − + → = − +∫ ∫
e) Sử dụng các công thức ( ) ( )ln ln
u u
dxd x d x k
x
e du e C
= = ± = +∫
Ta có ( ) ( )2ln 3
2ln 3 2ln 3 2ln 3 2ln 332
1 1ln 2ln 3 .
2 2
xx x x xe dxI dx e e d x e d x e C
x x
++ + + += = = = + = +∫ ∫ ∫ ∫
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 6
Vậy 2ln 3
2ln 332
1.
2
xxeI dx e C
x
++= = +∫
BÀI TẬP LUYỆN TẬP:
1) 1 21
xI dx
x=
+∫ 2) 2 10
2 (1 )I x x dx= +∫ 3) 3cos x
I dxx
= ∫
4) 4 cos sinI x xdx= ∫ 5) 5 3sin
cos
xI dx
x= ∫ 6) 36 sin cosI x xdx= ∫
7) 7 2 5x
I dxx
=+∫
4) 82 1
dxI
x=
−∫ 3) 9 5 2I xdx= −∫
10) 3
10
ln xI dx
x= ∫ 11)
2 111 .
xI x e dx+= ∫ 12) 4
12 sin cosI x xdx= ∫
13) 13 5sin
cos
xI dx
x= ∫ 14) 14 cotI x dx= ∫ 15) 15 2
tan
cos
xI dx
x= ∫
16) tan
16 2cos
xeI dx
x= ∫ 17) 17
xeI dx
x= ∫ 18)
218 1I x x dx= +∫
19) 19 5(3 2 )dx
Ix
=−∫
20) 2 320 5I x x dx= +∫ 21) 2
21 3 1
x dxI
x=
+∫
22) 222 1I x x dx= −∫ 23) 23 cos 1 4sinI x x dx= +∫ 24) 2
24 1I x x dx= +∫
25) cos25 sinxI e x dx= ∫ 26)
2 226 .
xI x e dx+= ∫ 27) 27sin
1 3cos
x dxI
x=
+∫
28) 21
28 .xI x e dx−= ∫ 29) ( )sinx29 cos cosI e x x dx= +∫ 30)
2ln 1
30
xeI dx
x
+
= ∫
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 1
1. Vi phân nhóm hàm đa thức, hàm căn
• 3 41 (4 5 )I x x dx= − =∫ ....................................................................................................................................
• 32 32 2 1 3 )I x x dx= + =∫ .................................................................................................................................
• 3 24 3 2xdx
Ix
= =−
∫ ...........................................................................................................................................
• 5
4 61 5
xI dx
x= =
−∫..........................................................................................................................................
• 3
5 4
3
2 3
xI dx
x= =
+∫ ......................................................................................................................................
• ( )6 222 3
xdxI
x= =
−∫ .........................................................................................................................................
• 27 cos(3 4 )I x x dx= − =∫ ................................................................................................................................
• 3 48 sin(1 5 )I x x dx= + =∫ ...............................................................................................................................
• 24 5
9xI xe dx− += =∫ ..........................................................................................................................................
•
4
10 2
xe dxI
x= =∫ ................................................................................................................................................
• 3
112
xe dxI
x= =∫ ..............................................................................................................................................
• 123
dxI
x x= =
+∫...........................................................................................................................................
2. Vi phân nhóm hàm lượng giác
• 31 sin .cosI x xdx= =∫ ...................................................................................................................................
• 52 cos .sinI x xdx= =∫ ...................................................................................................................................
• 3 sin . 3cos 2I x x dx= + =∫ .........................................................................................................................
• 44 cos . 5 2sinI x xdx= − =∫ ..........................................................................................................................
• 5sin
2 5cos
xdxI
x= =
+∫......................................................................................................................................
Tài liệu bài giảng:
02. PP VI PHÂN TÌM NGUYÊN HÀM Thầy Đặng Việt Hùng
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 2
• 6sin
1 3cos
xdxI
x= =
−∫......................................................................................................................................
• ( )7 2
cos
1 2sin
xdxI
x= =
−∫.....................................................................................................................................
• 8sin 2
7 2cos 2
xdxI
x= =
−∫......................................................................................................................................
• 9sin 3
1 2cos3
xdxI
x= =
+∫.....................................................................................................................................
• 10 2tan
3cos
xdxI
x= =∫ ...........................................................................................................................................
• 11 4tan
cos
xdxI
x= =∫ ............................................................................................................................................
• 3cos 212 sin .xI x e dx−= =∫ .................................................................................................................................
• 2 5sin 213 cos 2 .xI x e dx−= =∫ .............................................................................................................................
• 2cot 1
14 2sin
xeI dx
x
−
= =∫ ........................................................................................................................................
• 15 2sin 4cot 3dx
Ix x
= =−∫
...........................................................................................................................
3. Vi phân nhóm hàm mũ, loga
• 1 2 1
x
x
eI dx
e= =
−∫.........................................................................................................................................
• 3
2 31 5
x
x
eI dx
e= =
−∫ .....................................................................................................................................
• ( )
2
3 221 3
x
x
eI dx
e
−
−= =
−∫ ..................................................................................................................................
• 3
4
ln xI dx
x= =∫ ...........................................................................................................................................
• 51 5ln
dxI
x x= =
−∫.....................................................................................................................................
• ( )6 22 3ln
dxI
x x= =
+∫..................................................................................................................................
• 7 2ln
1 4ln
xdxI
x x= =
−∫ ...................................................................................................................................
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 1
Dạng 1. Đổi biến số cho các hàm vô tỉ
Phương pháp giải:
Nếu hàm f(x) có chứa ( )n g x thì đặt 1( ) ( ) . '( )n nnt g x t g x n t g x dx−= ⇔ = → =
Khi đó, ( ) ( )I f x dx h t dt= =∫ ∫ , việc tính nguyên hàm ( )h t dt∫ đơn giản hơn so với việc tính ( ) .f x dx∫
� MỘT SỐ VÍ DỤ MẪU:
Ví dụ 1. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) 14 1
xdxI
x=
+∫ b) 3 22 2I x x dx= +∫ c)
2
31
x dxI
x=
−∫
Hướng dẫn giải:
a) Đặt
2
2 221
12 4 . 14 24 1 4 1 ( 1)1 84 14
t tdttdt dxxdx
t x t x I t dtt txx
−== + ⇔ = + → → = = = − − +=
∫ ∫ ∫
33 (4 1)1 14 1 .
8 3 8 3
xtt C x C
+ = − + = − + +
b) Đặt 2 2 2 2 2 3 2 22 2 2 2 2 . ( 2).t x t x x t xdx tdt x dx x xdx t tdt= + ⇔ = + → = − ⇔ = → = = −
Khi đó ( ) ( ) ( ) ( )5 32 2
5 32 3 2 4 2
2
2 2 22 . . 2 2 2.
5 3 5 3
x xt tI x x dx t t tdt t t dt C C
+ += + = − = − = − + = − +∫ ∫ ∫
c) Đặt ( )( )2222 2
2 32 2
2 1 .1 1 1 2
1 1
dx tdt t tdtx dxt x t x x t I
tx t x
= − −= − ⇔ = − ⇔ = − → → = = −= − −
∫ ∫
( ) ( )5 35 322 4 2 (1 ) 2 (1 )22 1 2 2 1 2 2 1
5 3 5 3
x xt tt dt t t dt t C x C
− − = − − = − − + = − − + + = − − + − +
∫ ∫
Khi đó ( ) ( ) ( ) ( )5 32 2
5 32 3 2 4 2
2
2 2 22 . . 2 2 2. .
5 3 5 3
x xt tI x x dx t t tdt t t dt C C
+ += + = − = − = − + = − +∫ ∫ ∫
Ví dụ 2. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) 4ln
1 ln
x dxI
x x=
+∫ b)
2
5 3
ln
2 ln
xdxI
x x=
−∫ c) 6
ln 3 2lnx x dxI
x
+= ∫
Hướng dẫn giải:
a) Đặt ( )2 22
4
ln 1 1 .2ln1 ln 1 ln
1 ln2
x t t tdtx dxt x t x Idx x txtdt
x
= − −= + ⇔ = + → → = =+=
∫ ∫
( )3 33
24
(1 ln ) 2 (1 ln )2 1 2 2 1 ln 2 1 ln .
3 3 3
x xtt dt t C x C I x C
+ + = − = − + = − + + → = − + +
∫
b) Đặt
32 3 2 2
3352 3
ln 2ln (2 ) .3
2 ln 2 ln .2 ln3
x tx dx t t dt
t x t x Idx x txt dtx
= − −= − ⇔ = − → → = =−=
∫ ∫
Tài liệu bài giảng:
03. PP ĐỔI BIẾN SỐ TÌM NGUYÊN HÀM – P1 Thầy Đặng Việt Hùng
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 2
( )8 58 5 3 3
7 4 2 23(2 ln ) 4 (2 ln )4
3 4 4 3 2 3 2 (2 ln )8 5 8 5
x xt tt t t dt t C x C
− − = − + = − + + = − + − +
∫
c) Đặt
2
2
3ln
23 2ln 3 2ln2
2
tx
t x t xdx
tdtx
−== + ⇔ = + → =
Từ đó ta có ( )2
4 26
ln 3 2ln 3 1ln 3 2ln . . . 3
2 2
x x dx dx tI x x t tdt t t dt
x x
+ −= = + = = −
∫ ∫ ∫ ∫
( ) ( ) ( ) ( )5 3 5 35 5 336
3 2ln 3 2ln 3 2ln 3 2ln1.
2 5 10 2 10 2 10 2
x x x xt t tt C C C I C
+ + + + = − + = − + = − + → = − +
Ví dụ 3. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) 71x
dxI
e=
−∫ b)
( )2
8 31
x
x
e dxI
e=
+∫ c) 9 2 4
dxI
x x=
+∫ d) 10 4 1
dxI
x x=
+∫
Hướng dẫn giải:
a) Đặt
22
2
2
111 1 2
21
xx
x x
x
e te tt e t e tdt
dxe dx tdtt
= − = − = − ⇔ = − → ←→ == −
Khi đó 7 2 22 2 2 ( 1) ( 1)
( 1)( 1) ( 1)( 1) 1 1.( 1) 11xdx tdt dt dt t t dt dt
I dtt t t t t tt t te
+ − −= = = = = = −− + − + − +− −−∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫
71 1 1 1 1
ln 1 ln 1 ln ln ln .1 1 1 1 1
x x
x x
t e et t C C C I C
t e e
− − − − −= − − + + = + = + → = ++ − + − +
b) Đặt
( ) ( )( )22 22
8 33 3
1 .21 .1 1
2 1 1
x x x xx x
xx x
t tdte t e dx e e dxt e t e I
te dx tdt e e
− = −= + ⇔ = + → → = = == + +
∫ ∫ ∫
( )2 23 2 2
1 .2 1 1 12 2 2 2 1 .
1
x
x
t tdt t dtdt dt t C e C
tt t t e
− − = = = − = + + = + + + + ∫ ∫ ∫ ∫
c) Đặt
2 22 2
2 2 2
2 2
44
4 42 2
4
x tx t
t x t x dx xdx tdtxdx tdt
x x t
= − = − = + ⇔ = + → ←→ = = = −
Khi đó, 9 2 22 21 1 1 ( 2) ( 2) 1
.4 ( 2)( 2) 4 2 24 44 4
dx dx tdt dt t t dt dtI dt
x t t t t tt tx x x
+ − − = = = = = = − + − − +− − + +∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫
( )2 2
92 2
1 1 2 1 4 2 1 4 2ln 2 ln 2 ln ln ln .
4 4 2 4 44 2 4 2
t x xt t C C C I C
t x x
− + − + −= − − + + = + = + → = ++ + + + +
d) Đặt
4 24 2
4 2 4 33
4 2
11
1 14 2
2( 1)
x tx t
t x t x dx x dx tdtx dx tdt
x x t
= − = − = + ⇔ = + → ←→
= == −
Khi đó, 10 2 24 41 1 1 1 ( 1) ( 1)
. .2 4 ( 1)( 1)2( 1) 11 1
dx dx tdt dt t tI dt
x t t tt tx x x
+ − −= = = = =+ −− −+ +∫ ∫ ∫ ∫ ∫
( )4
4
1 1 1 1 1 1 1ln 1 ln 1 ln ln .
4 1 1 4 4 1 4 1 1
dt dt t xt t C C C
t t t x
− + − = − = − − + + = + = + − + + + +∫ ∫
Ví dụ 4. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 3
a) 111 2 5
dxI
x=
+ −∫ b) 12 21 2
x dxI
x=
− +∫
c) 3
13 3 24
x dxI
x=
+∫ d)
2
14
1 4ln lnx xI dx
x
+= ∫
Hướng dẫn giải:
a) Đặt 22
2 5 2 5 2 55
tdtt x t x tdt dx dx= − ⇔ = − ⇔ = − → = −
Khi đó, ( )11 2 2 1 1 2 1 21 ln 15 1 5 1 5 1 51 2 5dx t dt t
I dt dt t t Ct t tx
+ − = = − = − = − − = − − + + + + ++ − ∫ ∫ ∫ ∫
( )11 2 2 5 ln 2 5 1 .5I x x C→ = − − − − + + b) Đặt 2 2 22 2 2 2t x t x tdt xdx xdx tdt= + ⇔ = + ⇔ = → =
Khi đó, 12 21 (1 ) 1 (1 )
1 ln 11 1 1 11 2
x dx t dt t d tI dt dt dt t t C
t t t tx
− − − = = = = − = − − = − − − + − − − − − +∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫
2 212 ln 1 2 2 .I x x C→ = − − + − + +
c) Đặt ( )2 3
2 33 2 3 2 3 3 22
2
44 3
4 4 43 23 22
x tx t
t x t x x dx t t dtt dtt dt xdx xdx
= − = − = + ⇔ = + → ←→ → = − = =
( ) ( ) ( ) ( )5 22 23 2 3 33 5
4 213 3 2
3 4 3 443 3 34 2 .
2 2 2 5 10 44
x xt t dtx dx tI t t dt t C C
tx
+ +− → = = = − = − + = − +
+ ∫ ∫ ∫
d) Đặt 2 2 2ln
1 4ln 1 4ln 2 4.2ln .4
dx x dx tdtt x t x tdt x
x x= + ⇔ = + ←→ = → =
( )3232 2
14
1 4lnln 11 4ln . .
4 4 12 12
xx dx tdt tI x t t dt C C
x
+→ = + = = = + = +∫ ∫ ∫
� BÀI TẬP TỰ LUYỆN:
1) 14 3
1
xI dx
x
−=+∫
2) 22 1
xdxI
x=
+∫
3) 31x
I dxx
+= ∫ 4) 4 1 1 3dx
Ix
=+ +∫
5) 71 2 1
xdxI
x=
+ −∫ 6) 3 26 1I x x dx= −∫
7) 37 4I x x dx= +∫ 8) 2
8 3 2I x x dx= −∫
9) 3
9 3 21
x dxI
x=
+∫ 10) 10 3 1
dxI
x x=
+∫
11) 11 3 2 4
dxI
x x=
+∫ 12) 12
1 3ln lnx xI dx
x
+= ∫
13) 2
131 1
x
x
e dxI
e=
+ −∫ 14)
( )14 21dx
Ix x
=+
∫
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 1
Dạng 2. PP lượng giác hóa
� Nếu hàm f(x) có chứa 2 2a x− thì đặt 2 2 2 2 2
(a sin ) cosa sin
sin cos
dx d t a t dtx t
a x a a t a t
= == →− = − =
� Nếu hàm f(x) có chứa 2 2a x+ thì đặt 2
2 2 2 2 2
( tan )cos
tan
tancos
= == → + = + =
adtdx d a t
tx a t
aa x a a t
t
� MỘT SỐ VÍ DỤ MẪU:
Ví dụ 1. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) ( )1 2 ; 24= =
−∫dx
I ax
b) ( )22 1 ; 1= − =∫I x dx a
c) ( )2
3 2; 1
1= =
−∫x dx
I ax
d) ( )2 24 9 ; 3= − =∫I x x dx a
Hướng dẫn giải:
a) Đặt 12 2 2(2sin ) 2cos 2cos
2sin2cos4 4 4sin 2cos 4
dx d t t dt dx t dtx t I dt t C
tx t t x
= == → → = = = = +− = − = −
∫ ∫ ∫
Từ phép đặt 12sin arcsin arcsin2 2
x xx t t I C = ⇔ = → = +
b) Đặt 2 2
(sin ) cossin
1 1 sin cos
dx d t t dtx t
x t t
= == →− = − =
Khi đó 221 cos2 1 1 1
1 cos .cos cos2 sin 22 2 2 2 4
t tI x dx t t dt dt dt t dt t C
+= − = = = + = + +∫ ∫ ∫ ∫ ∫
Từ 2 2
2cos 1 sin 1sin sin 2 2sin .cos 2 1arcsin
t t xx t t t t x x
t x
= − = −= ⇒ → = = −=
22
arcsin 11
2 2
xI x x C→ = + − +
c) Đặt 2 2
(sin ) cossin
1 1 sin cos
dx d t t dtx t
x t t
= == →− = − =
Khi đó, 2 2
23 2
sin .cos 1 os2 1 1sin sin 2
cos 2 2 41
x dx t t dt c tI t dt dt t t C
tx
−= = = = = − +−∫ ∫ ∫ ∫
Từ 2 2
2cos 1 sin 1sin sin 2 2sin .cos 2 1arcsin
t t xx t t t t x x
t x
= − = −= ⇒ → = = −=
23
arcsin 11
2 2
xI x x C→ = − − +
d) Đặt 2 2
(3sin ) 3cos3sin
9 9 9sin 3cos
dx d t t dtx t
x t t
= == →− = − =
Khi đó, 2 2 2 2 2 2481 81 1 os4
9 9sin .3cos .3cos 81 sin .cos sin 24 4 2
c tI x x dx t t t dt t t dt t dt dt
−= − = = = =∫ ∫ ∫ ∫ ∫
Tài liệu bài giảng:
03. PP ĐỔI BIẾN SỐ TÌM NGUYÊN HÀM – P2 Thầy Đặng Việt Hùng
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 2
81 1 1 81 1os4 sin 4
4 2 2 4 2 8
tdt c t dt t C
= − = − + ∫ ∫
Từ
22
2cos 1 sin 1 293sin sin 2 13 9
arcsin3
xt t
x xx t t
xt
= − = −
= ⇒ → = − =
Mặt khác, 2 2 2 2
2 2 2 2os2 1 2sin 1 2 1 sin 4 2sin 2 . os2 2. 1 . 13 9 3 9 9
x x x x xc t t t t c t
= − = − = − → = = − −
Từ đó ta được 2 2
4
arcsin81 23
1 . 1 .4 2 6 9 9
xx x x
I C
= − − − +
Ví dụ 2. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) ( )1 2 ; 11dx
I ax
= =+∫ b)
22 2 5I x x dx= + +∫ c) ( )
2
3 2; 2
4
x dxI a
x= =
+∫
Hướng dẫn giải:
a) Đặt 2 2
21 2
2 2
(tan ) (1 tan ) (1 tan )tan cos
1 tan1 1 tan
dtdx d t t dt t dt
x t I dt t Ctt
x t
= = = + += → → = = = + + + = +∫ ∫
Từ giả thiết đặt 1tan arctan arctan .x t t x I x C= ⇔ = → = +
b) Ta có 12 2 22 2 5 ( 1) 4 ( 1) 4t xI x x dx x d x I t dt= += + + = + + + → = +∫ ∫ ∫
Đặt 2
2 222 2
2(2 tan )
2 coscos2 tan22 cos cos.cos4 4 4 tan
coscos
dudt d u
du du u duut u Iu uut u
uu
= == → → = = = + = + =
∫ ∫ ∫
2
(sin ) 1 (1 sin ) (1 sin ) 1 (sin ) 1 (sin ) 1 1 sin(sin ) ln .
1 sin 2 (1 sin )(1 sin ) 2 1 sin 2 1 sin 2 1 sin
d u u u d u d u ud u C
u u u u u u
+ + − += = = + = +− + − − + −∫ ∫ ∫ ∫
Từ phép đặt 2 2
2 22 2 2
1 42 tan tan 1 sin 1 os 1
2 os 4 4 4
t t tt u u u c u
c u t t= ⇔ = → = + → = − = − =
+ +
Từ đó ta được 2 2
2
2 2
11 1
1 1 sin 1 14 2 5ln ln ln .12 1 sin 2 21 1
4 2 5
t x
u t x xI C C Ct xu
t x x
++ ++ + + += + = + = ++− − −
+ + +
c) Đặt 2
2
2 2
2(2 tan ) 2(1 tan )
os2 tan
4 4 tan 4
dtdx d t t dt
c tx t
x t
= = = += → + = +
( )2 2 2 2 2
2 23 23 42 2
4 tan .2(1 tan ) sin sin .cos sin . (sin )4 tan 1 tan 4 4 4
cos cos2 1 tan 1 sin
t t dt t t t dt t d tI t t dt dt
t tt t
+→ = = + = = =+ −
∫ ∫ ∫ ∫ ∫
Đặt ( )
222
3 2 22
1 (1 ) (1 )sin 4 4 4
1 2 (1 )(1 )1
u u u uu t I du du du
u u uu
+ − − = → = = = − + − −∫ ∫ ∫
2
2 2 2 2
1 1 2 (1 ) (1 ) (1 ) (1 )
1 1 (1 ) (1 ) (1 )(1 ) (1 ) (1 ) (1 )(1 )
du du du d u d u u u dudu
u u u u u u u u u u
− + − + + = − = + − = − + − − + − + − + − + − + ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫
1 1 1 1 1 1 1 1ln 1 ln 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
du dudu u u C
u u u u u u u u u u − − − + = − − − − = − − − + + − + − + + − − + + − − + ∫ ∫ ∫
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 3
3
1 1 1 1 1 1 1 1 sin 1ln ln ln .
1 1 1 1 1 1 sin 1 sin 1 sin 1
u u tC I C C
u u u u u u t t t
− − −= − + + → = − + + = − + +− + + − + + − + +
Từ giả thiết 2 2
2 2 22 2 2
1 42 tan tan 1 tan 1 os sin
2 os 4 4 4
x x xx t t t c t t
c t x x= ⇔ = → = + = + ⇔ = → =
+ +
2
32
2 2 2
11 1 4sin ln .
4 1 1 14 4 4
x
x xt I Cx x xx
x x x
−+⇔ = → = − + +
+ − + ++ + +
Ví dụ 3. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) 1 2 1
dxI
x=
−∫ b) 2 2 2 4
dxI
x x=
−∫ c) 3 2 2 2
dxI
x x=
− −∫
Hướng dẫn giải:
a) Đặt 2
21 22
222
1 coscos
sin sin1 cossinsin sin .cot1 11 cot1 1
sin
t dtt dtdx d
dxt t dx t dttx It t txx tx
t
− −= = = − = → ←→ → = = − − =− = −
∫ ∫
2 2
sin (cos ) (cos ) 1 (1 cos ) (1 cos ) 1 1 cos(cos ) ln .
sin 1 cos (1 cos )(1 cos ) 2 (1 cos )(1 cos ) 2 1 cos
t dt d t d t t t td t C
t t t t t t t
− + + += − = = = = +− − + − + −∫ ∫ ∫ ∫
Từ phép đặt
2
22 2
12 2
111 1 1 1
os 1 sin 1 cos ln .sin 2 1
1
xx xx c t t t I C
t x x x
x
−+−= → = − = − ⇔ = → = +−−
b) Đặt 2 2
2 2 2222
2 2cos 2cossin sin2 sin
8cotsin 4 4 2cot 44 4sinsin
t dt t dtdx d dxt t tx
ttx t x xx
tt
− −= = = = → ←→ − = ⇒ − =− = −
Khi đó, 2 2 2 22
2cos 1 1sin cos .
8cot 4 44 sin .sin
dx t dtI t dt t C
tx x tt
−= = = − = +−∫ ∫ ∫
Từ 2 2
2 222
2 4 4 4os 1 sin 1 cos .
sin 4
x xx c t t t I C
t x x x
− −= → = − = − ⇔ = → = +
c)
( )1
3 32 2 2 22
( 1)
2 2 ( 1) 3 3 3
t xdx d x dt dtI Ix x x t t
= −−= = → = =− − − − − −
∫ ∫ ∫ ∫
Đặt 2
2
222
3 3 cos3 cos
sin sin3sin
sin 3 3 3 cot3 3sin
u dudt d u du
dtu ut u
ut ut
u
−= = − = = → ←→
− =− = −
3 2 222
3 cos sin (cos ) (cos )
sin 1 cos (1 cos )(1 cos )sin . 3 cot3
dt u du u du d u d uI
u u u uu ut
−→ = = = − = =− − +−∫ ∫ ∫ ∫ ∫
1 (1 cos ) (1 cos ) 1 1 cos(cos ) ln .
2 (1 cos )(1 cos ) 2 1 cos
u u ud u C
u u u
− + + += = +− + −∫
Từ
2 2
22
32 2 2
3 2 21 13 3 3 1 1 1os 1 cos ln ln .
sin 2 23 2 21 1
1
t x xt t xt c u t I C C
u t t t x x
t x
− − −+ +− −= ⇒ = − ⇔ = → = + = +− − −− −
−
Chú ý: Tổng hợp các kết quả ta thu một số kết quả quan trọng sau:
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 4
� 2 2
1arc tan .
dx xC
x a a a = + + ∫
� 2 2
1ln .
2
dx x aC
x a a x a
+= +− −∫
� 2 2
1ln .
2
dx x aC
a x a x a
−= +− +∫
� 22
ln .dx
x x a Cx a
= + ± +±∫
BÀI TẬP LUYỆN TẬP:
1) 2
1 2 4
x dxI
x=
+∫ 2)
2
2 2
1 xI dx
x
−= ∫ 3) 2
3 24
x dxI
x=
−∫
4) 4 21
3 2I dx
x x=
−∫ 5) 25 2 1I x dx= +∫ 6) 6 22 5
dxI
x=
−∫
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 1
Xét nguyên hàm của hàm phân thức hữu tỉ ( )
( )
P xI dx
Q x= ∫
Nguyên tắc giải: Khi bậc của tử số P(x) lớn hơn Q(x) thì ta phải chia đa thức để quy về nguyên hàm có bậc của tử số nhỏ hơn mẫu số.
I. MẪU SỐ LÀ BẬC NHẤT
Khi đó Q(x) = ax + b. � Nếu bậc của P(x) lớn hơn thì ta chia đa thức.
� Khi P(x) là hằng số (bậc bằng 0) thì ta có ( ) (ax )
ln ax .( ) ax ax
P x k k d b kI dx dx b C
Q x b a b a
+= = = = + ++ +∫ ∫ ∫
Ví dụ 1. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) 14
2 1I dx
x=
−∫ b) 21
1
xI dx
x
+=−∫ c) 3
2 1
3 4
xI dx
x
+=−∫ d)
2
4
4
3
x xI
x
+ +=+∫
Hướng dẫn giải:
a) Ta có 14 4 (2 1)
2ln 2 1 .2 1 2 2 1
d xI dx x C
x x
−= = = − +− −∫ ∫
b) 21 1 2 2
1 2 2ln 1 .1 1 1 1
x x dxI dx dx dx dx x x C
x x x x
+ − + = = = + = + = + − + − − − − ∫ ∫ ∫ ∫ ∫
c) ( )
( )( )
3
1 53 4 3 42 1 1 5 1 5 1 52 2
3 4 3 4 2 2 3 4 2 2 3 4 2 8 3 4
x d xx dxI dx dx dx x x
x x x x x
− − + −+= = = − + = − + = − − − − − − − ∫ ∫ ∫ ∫ ∫
3
1 5 1 5ln 3 4 ln 3 4 .
2 8 2 8x x C I x x C= − − − + → = − − − +
d) ( ) ( )2 2
4
34 102 2 10 2 10ln 3 .
3 3 3 2
d xx x xI x dx x dx x x C
x x x
++ + = = − + = − + = − + + + + + + ∫ ∫ ∫ ∫
Ví dụ 2. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) 3
5
7
2 5
x xI dx
x
− +=+∫
b) 3 2
6
3 3 2
1
x x xI dx
x
+ + +=−∫
c) 4 2
7
4 3 2
2 1
x x xI dx
x
+ + +=+∫
Hướng dẫn giải:
a) Chia tử số cho mẫu số ta được 3
2
497 1 5 21 8
2 5 2 4 8 2 5
x xx x
x x
− + = − + −+ +
Khi đó 3
2 25
497 1 5 21 1 5 21 498
2 5 2 4 8 2 5 2 4 8 8 2 5
x x dxI dx x x dx x x dx
x x x
− + = = − + − = − + − + + +
∫ ∫ ∫ ∫
( )3 2 3 22 51 5 21 49 5 21 49. . ln 2 5 .
2 3 4 2 8 16 2 5 6 8 8 16
d xx x x x xx x C
x
+= − + − = − + − + +
+∫
b) Ta có 3 2
2 3 26
3 3 2 93 6 7 3 7 9ln 1 .
1 1
x x xI dx x x dx x x x x C
x x
+ + + = = + + + = + + + − + − − ∫ ∫
c) Chia tử số cho mẫu số ta được 4 2
3 2
54 3 2 1 22 2
2 1 2 2 1
x x xx x x
x x
+ + + = − + − ++ +
Tài liệu bài giảng:
04. NGUYÊN HÀM CỦA HÀM HỮU TỶ - P1 Thầy Đặng Việt Hùng
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 2
Khi đó 4 2
3 2 3 27
54 3 2 1 1 522 2 2 2
2 1 2 2 1 2 2 2 1
x x x dxI dx x x x dx x x x dx
x x x
+ + + = = − + − + = − + − + + + +
∫ ∫ ∫ ∫
( )4 3 4 32 22 11 5 1 52. ln 2 1 .4 3 2 4 2 1 2 3 2 4
d xx x x xx x x x x C
x
+= − + − + = − + − + + +
+∫
BÀI TẬP LUYỆN TẬP:
1) 12 1
3
xI dx
x
−=+∫
2) 2
2
3 1
1
x xI dx
x
+ −=+∫
3) 3 2
3
3 3 2
1
x x xI dx
x
+ + +=−∫
4) 3
4
7
2 5
x xI dx
x
− +=+∫
5) 51
4 3
xI dx
x
+=−∫
4) 4 2
6
5 3
3 1
x x xI dx
x
− +=+∫
II. MẪU SỐ LÀ TAM THỨC BẬC HAI
Khi đó Q(x) = ax2 + bx + c. Ta có ba khả năng xảy ra với Q(x).
TH1: Q(x) = 0 có 2 nghiệm phân biệt x1 và x2
� Nếu P(x) là hằng số thì ta sử dụng thuật phân tích tử số có chứa nghiệm của mẫu số.
� Nếu P(x) bậc nhất thì ta có phân tích ( )( ) ( )( )1 2 1 2 1 2( ) ( ) 1
( )( )
P x P x A BQ x a x x x x
Q x a x x x x a x x x x
= − − → = = + − − − −
Đồng nhất hệ số ở hai vế ta được A, B. Từ đó, quy về bài toán nguyên hàm có mẫu số là hàm bậc nhất đã xét ở trên. � Nếu P(x) có bậc lớn hơn hoặc bằng 2 thì ta chia đa thức, quy bài toán về hai trường hợp có bậc của P(x) như trên để giải. Chú ý: � Việc phân tích đa thức thành nhân tử với các phương trình bậc hai có hệ số a khác 1 phải theo quy tắc
( )( )2 1 2+ + = − −ax bx c a x x x x
Ví dụ: 2( 1)(3 1) : '.
3 4 1 1( 1) : .
3
x x dung
x xx x sai
− −− + = − −
� Khi tử số là bậc nhất thì ngoài cách đồng nhất ở trên, ta có thể phân tích tử số có chứa đạo hàm của mẫu, rồi tách thành 2 nguyên hàm (xem các ví dụ dưới đây).
Ví dụ 1. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) 1 2 2 3
dxI dx
x x=
− −∫ b) 2 22
3 4 1
dxI
x x=
− + −∫
c) 3 22 3
3 4
xI dx
x x
+=− −∫ d) 4 2
3 4
5 6 1
xI dx
x x
+=+ +∫
Hướng dẫn giải:
a) 1 21 ( 1) ( 3) 1 1 3
ln .( 1)( 3) 4 ( 1)( 3) 4 3 1 4 12 3
dx dx x x dx dx xI dx dx C
x x x x x x xx x
+ − − − = = = = − = + + − + − − + +− − ∫ ∫ ∫ ∫ ∫
b) 2 2 22 2 (3 1) 3( 1)
2 23 4 1 3 4 1 ( 1)(3 1) 4 ( 1)(3 1)
dx dx dx x xI dx
x x x x x x x x
− − − −= = − = − =− + − − + − − − −∫ ∫ ∫ ∫
1 1 1 (3 1) 1 1 1 3 13 ln 1 ln 1 ln 3 1 ln .
2 1 3 1 2 2 3 1 2 2 2 1
dx dx d x xx x x C C
x x x x
− − = − − = − − + = − − + − + = + − − − − ∫ ∫ ∫
c) 3 22 3
3 4
xI dx
x x
+=− −∫
� Cách 1:
Nhận thấy mẫu số có hai nghiệm x = –1 và x = 4, khi đó ( )( )22 3 2 3
1 4 1 43 4
x x A B
x x x xx x
+ += = ++ − + −− −
Đồng nhất ta được ( ) ( )1
2 52 3 4 13 4 11
5
AA B
x A x B xA B
B
= −= + + ≡ − + + → ←→ = − + =
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 3
Từ đó 3 2
1 112 3 1 11 1 115 5 ln 1 ln 4 .
1 4 5 1 5 4 5 53 4
x dx dxI dx dx x x C
x x x xx x
− += = + = − + = − + + − + + − + −− −
∫ ∫ ∫ ∫
Vậy 31 11
ln 1 ln 4 .5 5
I x x C= − + + − +
� Cách 2: Do mẫu số có đạo hàm là 2x – 3 nên ta sẽ phân tích tử số có chứa đạo hàm của mẫu như sau:
( )23 2 2 2 2 2
3 42 3 2 3 6 (2 3)6 6
( 1)( 4)3 4 3 4 3 4 3 4 3 4
d x xx x x dx dx dxI dx dx
x xx x x x x x x x x x
− −+ − + −= = = + = ++ −− − − − − − − − − −∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫
2 2 26 ( 1) ( 4) 6 6 4ln 3 4 ln 3 4 ln 3 4 ln .5 ( 1)( 4) 5 4 1 5 1
x x dx dx xx x dx x x x x C
x x x x x
+ − − − = − − + = − − + − = − − + + + − − + + ∫ ∫ ∫
Nhận xét: Nhìn hai cách giải, thoạt nhìn chúng ta lầm tưởng là bài toán ra hai đáp số. Nhưng, chỉ bằng một vài phép biến đổi logarith đơn giản ta có ngay cùng kết quả. Thật vậy, theo cách 2 ta có:
2 6 4 6 6 1 11ln 3 4 ln ln 4 ln 1 ln 4 ln 1 ln 1 ln 4 .5 1 5 5 5 5
xx x x x x x C x x
x
−− − + = − + + + − − + + = − + + −+
Rõ ràng, chúng ta thấy ngay ưu điểm của cách 2 là không phải đồng nhất, và cũng không cần dùng đến giấy nháp ta có thể giải quyết nhanh gọn bài toán, và đó là điều mà tôi mong muốn các bạn thực hiện được!
d) 4 23 4 3 4
5 6 1 ( 1)(5 1)
x xI dx dx
x x x x
+ += =+ + + +∫ ∫
� Cách 1:
Ta có
13 53 4 43 4 (5 1) ( 1)4 17( 1)(5 1) 1 5 1
4
AA Bx A B
x A x B xA Bx x x x
B
= −= ++ = + → + ≡ + + + ←→ → = ++ + + + =
Từ đó 43 4 1 17 1 17
( 1)(5 6) 4( 1) 4(5 1) 4 1 4 5 1
x dx dxI dx dx
x x x x x x
+= = − + = − + + + + + + + ∫ ∫ ∫ ∫
4
1 17ln 1 ln 5 1 .
4 20I x x C→ = − + + + +
� Cách 2: Do mẫu số có đạo hàm là 10x + 6 nên ta sẽ phân tích tử số có chứa đạo hàm của mẫu như sau:
( ) ( )4 2 2 2 2
3 2210 6 10 63 4 3 2210 10
5 6 1 5 6 1 10 5 6 1 10 5 6 1
x xx dxI dx dx dx
x x x x x x x x
+ + ++= = = ++ + + + + + + +∫ ∫ ∫ ∫
( )2 22
5 6 13 22 3 22 (5 1) 5( 1)ln 5 6 1
10 5 6 1 10 (5 1)( 1) 10 40 (5 1)( 1)
d x x dx x xx x dx
x x x x x x
+ + + − += + = + + −+ + + + + +∫ ∫ ∫
2 23 22 5 3 11 1ln 5 6 1 ln 5 6 1 ln .10 40 1 5 1 10 20 5 1
dx dx xx x x x C
x x x
+ = + + − − = + + − + + + + ∫ ∫
Ví dụ 2. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) 3
5 2
4 2 1
1
x xI dx
x
+ −=−∫
b) 6 25
3 2
xI dx
x x
−=− −∫
Hướng dẫn giải:
a) Do tử số có bậc lớn hơn mẫu nên chia đa thức ta được 3
5 2 2
4 2 1 6 14
1 1
x x xI dx x dx
x x
+ − − = = + − − ∫ ∫
Ta có 2
766 1 6 1 26 1 ( 1) ( 1)
1 51 ( 1)( 1) 1 1
2
AA Bx x A B
x A x B xA Bx x x x x
B
== +− − = = + → − ≡ − + + ⇔ ⇔ − = − +− − + + − =
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 4
( ) ( )2
5
7 5 7 54 2 ln 1 ln 1 .
2 1 2 1 2 2I x dx x x x C
x x
→ = + + = + + + − + + −
∫
b) Ta có 2 2
5 5 55 ( 3) ( 1)
3 2 2 3 ( 1)( 3) 1 3
x x x A Bx A x B x
x x x x x x x x
− − −= = = + → − ≡ + + −− − + − − + − +
6 2
1 1 5 1 22
5 3 2 1 3 1 33 2
A B A x dx dxI dx dx
A B B x x x xx x
= + = − − − → ⇔ → = = + = − + − = − = − + − +− − ∫ ∫ ∫ ∫
( ) ( )2 26
3 3ln 1 2ln 3 ln ln .
1 1
x xx x C C I C
x x
− −= − − + + + = + → = +
− −
BÀI TẬP LUYỆN TẬP:
1) 1 22 1
3 2
xI dx
x x
−=+ +∫
2) 2 23 4
5 6 1
xI dx
x x
+=+ +∫
3) 2
3 2
3 1
2 3 1
xI dx
x x
+=+ +∫
4) 4 25 4
3 2
xI dx
x x
+=− −∫
5) 5 25 3
2 1
xI dx
x x
+=− −∫
6) 6 21 5
4 5 1
xI dx
x x
−=+ +∫
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 1
Xét nguyên hàm của hàm phân thức hữu tỉ ( )
( )
P xI dx
Q x= ∫
Nguyên tắc giải: Khi bậc của tử số P(x) lớn hơn Q(x) thì ta phải chia đa thức để quy về nguyên hàm có bậc của tử số nhỏ hơn mẫu số.
II. MẪU SỐ LÀ TAM THỨC BẬC HAI (tiếp theo)
Khi đó Q(x) = ax2 + bx + c. Ta có ba khả năng xảy ra với Q(x).
TH1: Q(x) = 0 có 2 nghiệm phân biệt x1 và x2
TH2: Q(x) = 0 có nghiệm kép
Khi đó Q(x) được biểu diễn dưới dạng ( )( )
2
2
( )( ) = + → =
+∫P x
Q x ax b I dxax b
� Nếu P(x) là hằng số thì ta sử dụng các biến đổi sau ( )
2
1
1
= + = − +∫
dx d ax ba
duC
uu
� Nếu ( )
( )( ) ( )2 2 2
( )+ + −+ = + → = = = + − + + + +∫ ∫ ∫ ∫
m bmax b nmx n m dx bm dxa aP x mx n I dx dx n
a ax b aax b ax b ax b
( ) ( )( )2 2 2 2
1ln .
−+ + − = + = + − + + + +∫ ∫
bmnd ax b d ax bm m na bma ax b C
ax b a ax ba a aax b
� Nếu P(x) có bậc lớn hơn hoặc bằng 2 thì ta chia đa thức, quy bài toán về hai trường hợp có bậc của P(x) như trên để giải. �Chú ý:
Ngoài cách giải đã nêu trên, dạng nguyên hàm này có cách giải tổng quát là đặt t b
xt ax b a
dt adx
− == + → =
Ví dụ 1. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) 1 22
2 1
dxI
x x=
− +∫ b) 2 26 9 1dx
Ix x
=+ +∫
c) 3 225 10 1
dxI
x x=
− +∫
Hướng dẫn giải:
a) 1 12 2 22 ( 1) 2 2
2 2 .1 12 1 ( 1) ( 1)
dx dx d xI C I C
x xx x x x
−= = = = − + → = − +− −− + − −∫ ∫ ∫
b) 2 22 2 21 (3 1) 1 1
.6 9 1 (3 1) 3 (3 1) 3(3 1) 3(3 1)
dx dx d xI C I C
x x x x x x
+= = = = − + → = − ++ + + + + +∫ ∫ ∫
c) 3 32 2 21 (5 1) 1 1
.25 10 1 (5 1) 5 (5 1) 5(5 1) 5(5 1)
−= = = = − + → = − +− + − − − −∫ ∫ ∫dx dx d x
I C I Cx x x x x x
Ví dụ 2. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) 4 22 1
4 4 1
xI dx
x x
−=+ +∫ b)
2
5 2
4 3
4 12 9
xI dx
x x
−=+ +∫
c) 6 21 5
9 24 16
xI dx
x x
−=− +∫
Hướng dẫn giải:
a) ( )4 2 2
2 1 2 1
4 4 1 2 1
x xI dx dx
x x x
− −= =+ + +∫ ∫
Tài liệu bài giảng:
04. NGUYÊN HÀM CỦA HÀM HỮU TỶ - P2 Thầy Đặng Việt Hùng
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 2
� Cách 1:
Đặt ( )4 2 2 2
2 1 2 1 2 1 2 1 12 1 ln
2 2 2 22 1
x t x t dt dt dtt x I dx t C
dt dx t tt tx
= − − − = + → → = = = − = + + = + ∫ ∫ ∫ ∫
4
1 1ln 2 1 .
2 2 1I x C
x→ = + + +
+
� Cách 2:
( ) ( )( )
( ) ( )( )
2
4 2 2 2 2 2 2
18 4 2 4 4 18 4 2 12 1 1 14 2
4 44 4 1 4 4 1 4 4 1 4 4 12 1 2 1
x d x xx d xx dxI dx dx dx
x x x x x x x xx x
+ − + ++ +−= = = − = −+ + + + + + + ++ +∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫
( ) ( )( )
2
22 2
4 4 1 2 11 1 1 1 1ln 4 4 1 ln 2 1 .
4 4 2 1 2 2 14 4 1 2 1
d x x d xx x C x C
x xx x x
+ + += − = + + + + = + + +
+ ++ + +∫ ∫
b) ( )
( )( )
2
5 2 22 2
2 34 3 12 12 61 12 6 .
4 12 9 4 12 9 2 32 3 2 3
d xx x dxI dx dx dx x x C
x x x x xx x
+− + = = − = − = − = + + + + + + + + +∫ ∫ ∫ ∫ ∫
c) ( )6 2 2
1 5 1 5
9 24 16 3 4
x xI dx dx
x x x
− −= =− + −∫ ∫
� Cách 1:
Đặt ( )6 2 2 2
5( 4)4 11 5 1 5 1733 4 33 93 43
ttx x dt t
t x I dx dtt txdt dx
++ −= − += − → → = = = −− =
∫ ∫ ∫
6
1 17 1 17 5 175ln 5ln 3 4 ln 3 4 .
9 9 3 4 9 9(3 4)t C I x C x C
t x x = − − + → = − − − + = − − + + − −
� Cách 2:
( )( )( ) ( )
( ) ( )( )6 2 2 2 2
5 173 4 3 4 3 41 5 5 17 5 173 3
3 3 4 3 9 3 4 93 4 3 4 3 4 3 4
x d x d xx dx dxI dx dx
x xx x x x
− − − − −−= = = − − = − −− −− − − −∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫
( )65 17 1 5 17
ln 3 4 . ln 3 4 .9 9 3 4 9 9 3 4
x C I x Cx x
= − − + + → = − − + +− −
TH3: Q(x) = 0 vô nghiệm
Khi đó, Q(x) được biểu diễn dưới dạng ( )2 2
22 24( )2 4
− = + + = + + ≡ + +
b ac bQ x ax b c a x mx n k
a a
� Nếu P(x) là hằng số thì ta sử dụng các biến đổi sau ( )
2 2
1
1arctan
= +
= + + ∫
dx d ax ba
du uC
a au a
� Nếu P(x) = αx + β thì ta có phân tích sau:
( ) ( )2 2 2 2
α α2 β 2α β α α2 2 β
2 2
+ + − ++ = = = + − + + + + + + + + ∫ ∫ ∫ ∫
bax b ax b dxx b dxa aI dx dx dx
a aax bx c ax bx c ax bx c ax bx c
( )2 22 2 22 2
2
αβα α α 2β ln
2 2 24 42 4 2 4
−+ + = + − = + + + + + − − + + + +
∫ ∫ ∫
bd ax bx c b dx dxadx ax bx c
a a a aax bx c b ac b b ac ba x x
a a a a
2 22 2 2 2
2
αα 2 ββα α 22 22ln ln arctan .2 24 4 4
2 4
b bb d xax ba aaax bx c ax bx c C
a a ab ac b ac b ac bxa a
+ −− + = + + + = + + + +− − −+ +
∫
-
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN TOÁN – Thầy Hùng Chuyên đề Nguyên hàm – Tích phân
Học trực tuyến tại: www.moon.vn Mobile: 0985.074.831 3
� Nếu P(x) có bậc lớn hơn hoặc bằng 2 thì ta chia đa thức, quy bài toán về hai trường hợp có bậc của P(x) như trên để giải. Nhận xét: Nhìn vào biểu thức của bài toán tổng quát trên có thể ban đầu làm cho các bạn phát hoảng, nhưng đừng quá bận tâm đến nó, bạn chỉ cần nắm được ý tưởng thực hiện của nó là phân tích tử số có chứa đạo hàm của mẫu số, rồi tách thành hai bài toán nhỏ hơn đều thuộc dạng đơn giản đã học.
Ví dụ 1. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) 1 2 2 3
dxI
x x=
+ +∫ b) 2 24 4 2dx
Ix x
=+ +∫
c) 3 29 24 20
dxI
x x=
+ +∫
Hướng dẫn giải:
a) ( )
( )( ) ( )1 2 2 22
1 1 1arctan .
2 3 2 21 2 1 2
d xdx dx xI C
x x x x
+ + = = = = + + + + + + +∫ ∫ ∫
b) ( )
( )( )
( )2 2 22 22 11 1
arctan 2 1 .4 4 2 2 22 1 1 2 1 1
d xdx dxI x C
x x x x
+= = = = + +
+ + + + + +∫ ∫ ∫
c) ( )
( )( )3 2 2 2 2
3 4 1 3 4arctan .
2 29 24 20 3 4 4 3 4 2
d xdx dx xI C
x x x x
+ + = = = = + + + + + + +∫ ∫ ∫
Ví dụ 2. Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:
a) 4 23 5
2 10
xI dx
x x
+=+ +∫ b) 5 2
4 1
6 9 4
xI dx
x x
−=+ +∫
c) 4
6 2
2