Bài giảng Toán C1 - Chương 3: Tích phân hàm một biến - Huỳnh Văn Kha

Tóm tắt Bài giảng Toán C1 - Chương 3: Tích phân hàm một biến - Huỳnh Văn Kha: ...ến Toán C1 - MS: C01009 13 / 50 Đổi biến Quy tắc đổi biến cho tích phân bất định Cho u = g(x) là hàm khả vi, miền giá trị của nó là I , và f liên tục trên I . Khi đó:∫ f (g(x))g ′(x)dx = ∫ f (u)du. Nhờ công thức này mà người ta xem dx như là vi phân. Ví dụ: Tính 1. ∫ x3 cos(x4 + 2) dx 2... f (x) dx = ∫ a −∞ f (x) dx + ∫ +∞ a f (x) dx . Chú ý: số a trong định nghĩa trên có thể lấy tùy ý. Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 22 / 50 Ví dụ: 1. Tính ∫ +∞ 1 1 x2 dx . 2. Tính ∫ +∞ 1 1 x dx . Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán...hoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 32 / 50 Ví dụ: Khảo sát sự hội tụ của các tích phân sau. 1. ∫ +∞ 1 e−x 2 dx 2. ∫ +∞ 1 sin(x √ x) x √ x + 1 dx 3. ∫ 1 0 1√ x + sin2 x dx 4. ∫ pi/2 0 1 x sin x dx Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống K...

pdf51 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 365 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Bài giảng Toán C1 - Chương 3: Tích phân hàm một biến - Huỳnh Văn Kha, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chương 3
TÍCH PHÂN HÀM MỘT BIẾN
Huỳnh Văn Kha
Khoa Toán – Thống Kê
Toán C1 - MS: C01009
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 1 / 50
Nội dung
1 Tích phân
Bài toán tính diện tích – Định nghĩa tích phân
Định lý cơ bản của vi tích phân
Nguyên hàm
Đổi biến và tích phân từng phần – Tính tích phân
2 Tích phân suy rộng
Tích phân suy rộng loại I
Tích phân suy rộng loại II
Các tiêu chuẩn hội tụ
3 Ứng dụng của tích phân
Tính diện tích, thể tích vật thể tròn xoay, độ dài
đường cong
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 1 / 50
Bài toán tìm diện tích
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 2 / 50
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 3 / 50
Thay vì lấy giá trị của f tại các đầu mút xi như trên, ta
có thể chọn tại điểm bất kỳ x∗i ∈ [xi−1, xi ].
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 4 / 50
Định nghĩa tích phân
Định nghĩa tích phân
Cho f là hàm xác định trên [a, b], ta chia [a, b] thành n
khoảng con với độ rộng ∆x = (b − a)/n. Gọi
x0(= a) < x1 < x2 < · · · < xn(= b) là các đầu mút của
của các khoảng con đó. Trên mỗi khoảng con ta lấy
x∗i ∈ [xi−1, xi ]. Thì tích phân (xác định) của f từ a tới b
được định nghĩa là:∫ b
a
f (x)dx = lim
n→∞
n∑
i=1
f (x∗i )∆x
nếu nó tồn tại.
Nếu tích phân của f tồn tại, ta nói f khả tích.
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 5 / 50
Ký hiệu dx chỉ nói lên rằng x là biến độc lập. Bản thân
dx trong ký hiệu tích phân không mang nghĩa gì cả. Cho
nên:
∫ b
a
f (x)dx =
∫ b
a
f (u)du =
∫ b
a
f (t)dt = . . .
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 6 / 50
Các tính chất của tích phân∫ b
a
kdx = k(b − a) với c là hằng số.∫ a
b
f (x)dx = −
∫ b
a
f (x)dx ;
∫ a
a
f (x)dx = 0
Cho f , g khả tích trên [a, b], k ∈ R khi đó:
1.
∫ b
a
[f (x) + kg(x)]dx =
∫ b
a
f (x)dx + k
∫ b
a
g(x)dx
2. Nếu c ∈ (a, b) thì f cũng khả tích trên các khoảng
[a, c] và [c , b]. Và khi đó:∫ b
a
f (x)dx =
∫ c
a
f (x)dx +
∫ b
c
f (x)dx
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 7 / 50
3. Nếu f (x) ≥ 0,∀x ∈ [a, b] thì
∫ b
a
f (x)dx ≥ 0.
Suy ra nếu f (x) ≥ g(x),∀x ∈ [a, b] thì∫ b
a
f (x)dx ≥
∫ b
a
g(x)dx
4. Hàm |f | khả tích và
∫ b
a
|f (x)|dx ≥
∣∣∣∣∣
∫ b
a
f (x)dx
∣∣∣∣∣
Định lý
Nếu f liên tục trên [a, b] hoặc chỉ gián đoạn (loại 1) tại
một số hữu hạn các điểm, thì f khả tích trên [a, b]
Như vậy các hàm sơ cấp đều khả tích.
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 8 / 50
Định lý cơ bản của vi tích phân
Định lý cơ bản của vi tích phân 1
Cho f liên tục trên [a, b], đặt: F (x) =
∫ x
a
f (t)dt
(a ≤ x ≤ b). Thì F liên tục trên [a, b], khả vi trên (a, b)
và F ′(x) = f (x).
Ví dụ: Tính đạo hàm của
1. F (x) =
∫ x
0
√
1 + t2dt.
2. F (x) =
∫ x4
1
dt
2 + cos(et)
.
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 9 / 50
Định lý cơ bản của vi tích phân 2
(Công thức Newton - Leibnitz)
Cho f liên tục trên [a, b], thì:∫ b
a
f (x)dx = F (b)− F (a)
Trong đó F là một nguyên hàm bất kỳ của f , nghĩa là
F ′(x) = f (x).
Ví dụ:
Tính
∫ pi/4
0
sin x dx .
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 10 / 50
Nguyên hàm
F được gọi là nguyên hàm của f nếu F ′ = f .
Định lý cơ bản của phép tính vi tích phân khẳng
định sự tồn tại nguyên hàm của các hàm liên tục.
Nếu F là một nguyên hàm của f thì khi đó mọi
nguyên hàm G của f đều có dạng G (x) = F (x) +C .
Tập các nguyên hàm của f được ký hiệu là:∫
f (x)dx
Nguyên hàm còn được gọi là tích phân bất định.
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 11 / 50
Bảng một số nguyên hàm
1.
∫
xa dx =
xa+1
a + 1
+ C , với a 6= −1
2.
∫
dx
x
= ln |x |+ C
3.
∫
ex dx = ex + C
4.
∫
ax dx =
ax
ln a
+ C
5.
∫
sin x dx = − cos x + C
6.
∫
cos x dx = sin x + C
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 12 / 50
7.
∫
dx
cos2 x
= tan x + C
8.
∫
dx
sin2 x
= − cot x + C
9.
∫
dx√
1− x2 = arcsin x + C
10.
∫
dx√
a2 − x2 = arcsin
(x
a
)
+ C , a > 0
11.
∫
dx
1 + x2
= arctan x + C
12.
∫
dx
a2 + x2
=
1
a
arctan
(x
a
)
+ C , a > 0
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 13 / 50
Đổi biến
Quy tắc đổi biến cho tích phân bất định
Cho u = g(x) là hàm khả vi, miền giá trị của nó là I , và
f liên tục trên I . Khi đó:∫
f (g(x))g ′(x)dx =
∫
f (u)du.
Nhờ công thức này mà người ta xem dx như là vi phân.
Ví dụ: Tính
1.
∫
x3 cos(x4 + 2) dx
2.
∫
x5
√
1 + x2 dx
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 14 / 50
Quy tắc đổi biến cho tích phân xác định
Giả sử g ′ là hàm liên tục trên [a, b] và f liên tục trên
miền xác định của u = g(x). Khi đó:∫ b
a
f (g(x))g ′(x)dx =
∫ g(b)
g(a)
f (u)du.
Ví dụ: Tính
3.
∫ 2
1
dx
(3− 5x)2
4.
∫ e
1
ln x
x
dx
5.
∫ pi/3
0
etan x
cos2 x
dx
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 15 / 50
Giả sử f liên tục trên [−a, a], ta có:
1. Nếu f chẵn (nghĩa là f (−x) = f (x)) thì∫ a
−a
f (x)dx = 2
∫ a
0
f (x)dx
2. Nếu f lẻ (nghĩa là f (−x) = −f (x)) thì∫ a
−a
f (x)dx = 0
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 16 / 50
Tích phân từng phần
Từ công thức đạo hàm một tích, ta có công thức sau.∫
f (x)g ′(x)dx = f (x)g(x)−
∫
g(x)f ′(x)dx
hay
∫
udv = uv −
∫
vdu
Ví dụ: Tính
1.
∫
(2x − 1) cos(3x) dx
2.
∫
ln x dx
3.
∫
e2x sin(3x) dx
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 17 / 50
Áp dụng công thức Newton-Leibnitz ta được:∫ b
a
f (x)g ′(x)dx = f (x)g(x)|ba −
∫ b
a
g(x)f ′(x)dx
hay
∫ b
a
udv = uv |ba −
∫ b
a
vdu
Ví dụ: Tính
4.
∫ 2
0
arctan
x
2
dx
5.
∫ 1
0
(x2 + 1)e−x dx
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 18 / 50
Một số ví dụ.
1.
∫
sin5 x cos2 x dx
2.
∫ √
9− x2
x2
dx
3.
∫
dx
x2
√
x2 − 9, với x > 3
4.
∫
dx
x2
√
x2 + 4
5.
∫ 3
2
x3 + x
x − 1 dx
6.
∫
x + 5
x2 + x − 2 dx
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 19 / 50
7.
∫
4x2 − 3x + 2
4x2 − 4x + 3 dx
8.
∫
e2x
e2x + 3ex + 2
dx
9.
∫
x + arcsin x√
1− x2 dx
10.
∫ pi
0
ecos t sin(2t) dt
Chú ý: Không phải hàm số nào cũng có nguyên hàm là
các hàm sơ cấp. Nói cách khác, không phải mọi nguyên
hàm đều tính được. Ví dụ như các nguyên hàm sau là
“không tính được”:
∫
ex
2
dx ,
∫
ex
x
dx ,
∫
sin x
x
dx , . . .
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 20 / 50
Tích phân suy rộng loại I
1. Nếu
∫ t
a f (x) dx tồn tại với mọi t ≥ a thì:∫ +∞
a
f (x) dx = lim
t→+∞
∫ t
a
f (x) dx
miễn là nó tồn tại (hữu hạn).
2. Nếu
∫ b
t f (x) dx tồn tại với mọi t ≤ b thì:∫ b
−∞
f (x) dx = lim
t→−∞
∫ b
t
f (x) dx
miễn là nó tồn tại (hữu hạn).
Các tích phân suy rộng
∫ +∞
a f (x) dx ,
∫ b
−∞ f (x) dx được
gọi là hội tụ nếu giới hạn nói trên tồn tại và hữu hạn.
Ngược lại, ta nói nó phân kỳ.
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 21 / 50
3. Nếu các tích phân
∫ +∞
a f (x) dx ,
∫ a
−∞ f (x) dx đều
hội tụ, ta định nghĩa:∫ +∞
−∞
f (x) dx =
∫ a
−∞
f (x) dx +
∫ +∞
a
f (x) dx .
Chú ý: số a trong định nghĩa trên có thể lấy tùy ý.
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 22 / 50
Ví dụ: 1. Tính
∫ +∞
1
1
x2
dx .
2. Tính
∫ +∞
1
1
x
dx .
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 23 / 50
3. Tính
∫ 0
−∞
xex dx
4. Tính
∫ +∞
0
2x + 1
e3x
dx
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 24 / 50
5. Tính
∫ ∞
1
ln x
x3
dx
6. Tính
∫ +∞
−∞
ex
1 + 2e2x
dx
7. Tính
∫ 0
−∞
dx
x2 + x + 1
8. Với giá trị nào của p thì tích phân sau hội tụ?∫ +∞
1
1
xp
dx
∫ +∞
1
1
xp
dx hội tụ nếu p > 1 và phân kỳ nếu p ≤ 1.
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 25 / 50
Tích phân suy rộng loại II
1. Nếu f liên tục trên [a, b) và limx→b f (x) = ±∞ thì:∫ b
a
f (x) dx = lim
t→b−
∫ t
a
f (x) dx
miễn là nó tồn tại (hữu hạn).
2. Nếu f liên tục trên (a, b] và limx→a f (x) = ±∞ thì:∫ b
a
f (x) dx = lim
t→a+
∫ b
t
f (x) dx
miễn là nó tồn tại (hữu hạn).
Các tích phân suy rộng nói trên được gọi là hội tụ nếu
giới hạn tồn tại và hữu hạn.
Ngược lại, ta nói nó phân kỳ.
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 26 / 50
Ví dụ: 1. Tính
∫ 5
2
1√
x − 2 dx
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 27 / 50
2. Tính
∫ pi/2
0
dx
cos x
3. Tính
∫ 1
0
ln x dx
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 28 / 50
3. Nếu limx→c f (x) = ±∞, với a < c < b, và cả hai
tích phân
∫ c
a f (x) dx ,
∫ b
c f (x) dx đều hội tụ, ta định
nghĩa:∫ b
a
f (x) dx =
∫ c
a
f (x) dx +
∫ b
c
f (x) dx .
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 29 / 50
Ví dụ:
4. Tính
∫ 3
0
dx
x − 1
5. Với giá trị nào của p thì tích phân sau hội tụ?∫ 1
0
1
xp
dx
∫ 1
0
1
xp
dx hội tụ nếu p < 1 và phân kỳ nếu p ≥ 1.
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 30 / 50
Các tiêu chuẩn hội tụ
Tiêu chuẩn trị tuyệt đối
1. Cho f khả tích trên mọi khoảng [a, x ], x > a. Nếu∫ +∞
a
|f (x)|dx hội tụ thì
∫ +∞
a
f (x)dx hội tụ.
2. Cho f khả tích trên mọi khoảng [a, x ], x ∈ (a, b).
Nếu
∫ b
a
|f (x)|dx hội tụ thì
∫ b
a
f (x)dx hội tụ.
Tương tự cho dạng khác.
Chú ý, chiều ngược lại không đúng. Chẳng hạn∫ +∞
1
sin x
x
dx hội tụ, nhưng
∫ +∞
1
∣∣∣∣sin xx
∣∣∣∣ dx không hội tụ
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 31 / 50
Tiêu chuẩn so sánh 1
Cho f , g là các hàm số dương thỏa f (x) ≤ g(x).
1. Nếu
∫ +∞
a
g(x)dx hội tụ thì
∫ +∞
a
f (x)dx hội tụ.
Nếu
∫ +∞
a
f (x)dx phân kỳ thì
∫ +∞
a
g(x)dx phân
kỳ.
2. Nếu
∫ b
a
g(x)dx hội tụ thì
∫ b
a
f (x)dx hội tụ.
Nếu
∫ b
a
f (x)dx phân kỳ thì
∫ b
a
g(x)dx phân kỳ.
Tương tự cho các dạng tích phân còn lại.
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 32 / 50
Ví dụ: Khảo sát sự hội tụ của các tích phân sau.
1.
∫ +∞
1
e−x
2
dx
2.
∫ +∞
1
sin(x
√
x)
x
√
x + 1
dx
3.
∫ 1
0
1√
x + sin2 x
dx
4.
∫ pi/2
0
1
x sin x
dx
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 33 / 50
Tiêu chuẩn so sánh 2
Cho f , g là các hàm số dương.
1. Nếu lim
x→+∞
f (x)
g(x)
= α ∈ (0,+∞), thì
∫ +∞
a
f (x)dx
và
∫ +∞
a
g(x)dx cùng hội tụ hoặc cùng phân kỳ.
2. Nếu lim
x→b
f (x)
g(x)
= α ∈ (0,+∞), thì
∫ b
a
f (x)dx và∫ b
a
g(x)dx cùng hội tụ hoặc cùng phân kỳ.
Tương tự cho các dạng tích phân còn lại
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 34 / 50
Ví dụ: Khảo sát sự hội tụ của các tích phân sau.
1.
∫ +∞
1
x2 + ln x + 1
x5 + 3x2 + 3
dx
2.
∫ +∞
1
x3 + 2x − 1
x4 + x3 +
√
x + 2
dx
3.
∫ 1
0
1
3
√
(1− x)2(2 + x)dx
4.
∫ 1
0
sin x
x
√
x
dx
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 35 / 50
Diện tích hình phẳng
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 36 / 50
A = lim
n→+∞
n∑
i=1
[f (x∗i )− g(x∗i )]∆x .
Như vậy:
Diện tích của miền giới hạn bởi các đường cong
y = f (x), y = g(x) và các đường thẳng x = a, x = b,
trong đó f , g là các hàm liên tục, f (x) ≥ g(x),
∀x ∈ [a, b], là:
A =
∫ b
a
[f (x)− g(x)] dx
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 37 / 50
Ví dụ: Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi các
parabol y = x2 và y = 2x − x2.
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 38 / 50
Tổng quát, diện tích hình phẳng giới hạn bởi y = f (x),
y = g(x) và nằm giữa x = a, x = b là:
A =
∫ b
a
|f (x)− g(x)| dx
Ví dụ: Tính diện tích giới hạn bởi y = sin x , y = cos x
và x = 0, x = pi/2.
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 39 / 50
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi x = f (y), x = g(y),
nằm giữa y = c, y = d , với f , g liên tục, f (y) ≥ g(y) là:
A =
∫ d
c
[f (y)− g(y)] dx
Ví dụ: Tính dt gh bởi y = x − 1 và y 2 = 2x + 6.
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 40 / 50
Thể tích vật thể
Dùng mp Px (vuông góc với Ox tại x) cắt vật thể S . Giả
sử diện tích tiết diện là A(x).
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 41 / 50
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 42 / 50
Cho S là khối nằm giữa x = a, x = b. Nếu diện tích của
tiết diện của S với mp Px (vuông góc trục Ox tại x) là
A(x), với A(x) là hàm liên tục, thì thể tích của S là:
V = lim
n→∞
n∑
i=1
A(x∗i )∆x =
∫ b
a
A(x) dx
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 43 / 50
Ví dụ: 1. Tính thể tích khối sinh ra do quay quanh Ox
hình phẳng giới hạn bởi y =
√
x , y = 0 và x = 1.
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 44 / 50
Ví dụ: 2. Tính thể tích khối sinh ra do quay quanh Oy
hình phẳng giới hạn bởi y = x3, x = 0 và y = 8.
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 45 / 50
Thể tích của khối thu được bằng cách quay quanh Oy
miền phẳng nằm dưới đường cong y = f (x) với x từ a
đến b là:
V =
∫ b
a
2pixf (x) dx, với 0 ≤ a < b.
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 46 / 50
Ví dụ: Tính thể tích của khối thu được bằng cách quay
quanh Oy miền giới hạn bởi y = 2x2 − x3 và y = 0.
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 47 / 50
Độ dài đường cong
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 48 / 50
Nếu f ′ liên tục trên [a, b] thì độ dài đường cong
y = f (x), a ≤ x ≤ b là:
L =
∫ b
a
√
1 + [f ′(x)]2 dx
Ví dụ: 1. Tính đd đc y 2 = x3 từ (1, 1) đến (4, 8).
Ví dụ: 2. Tính đd đc y 2 = x từ (0, 0) đến (1, 1).
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 49 / 50
Cho đường cong cho bởi ptts
{
x = x(t)
y = y(t)
, t ∈ [a, b],
trong đó x(t), y(t) là các hàm liên tục trên [a, b]. Độ
dài của nó là:
L =
∫ b
a
√
[x ′(t)]2 + [y ′(t)]2 dt
Ví dụ: Tính độ dài đường cycloid
{
x = r(t − sin t)
y = r(1− cos t) ,
t ∈ [0, 2pi], r là tham số.
Huỳnh Văn Kha (Khoa Toán – Thống Kê) Chương 3: Tích phân hàm một biến Toán C1 - MS: C01009 50 / 50

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_toan_c1_chuong_3_tich_phan_ham_mot_bien_huynh_van.pdf