Thứ Sáu, 20 tháng 9, 2013

Tính tích phân $\ I = \int_0^1 {\frac{{\ln \left( {2{x^2} + 4x + 1} \right)}}{{{{\left( {x + 1} \right)}^3}}}} .dx.$

Đề bài: Tính tích phân $\ I = \int_0^1 {\frac{{\ln \left( {2{x^2} + 4x + 1} \right)}}{{{{\left( {x + 1} \right)}^3}}}} .dx.$
Giải:
Đặt: $\ \left\{ \begin{array}{l}
u = \ln \left( {2{x^2} + 4x + 1} \right)\\
dv = \frac{{dx}}{{{{\left( {x + 1} \right)}^3}}}
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
du = \frac{{4\left( {x + 1} \right)}}{{2{x^2} + 4x + 1}}.dx\\
v =  - \frac{1}{{2{{\left( {x + 1} \right)}^2}}}
\end{array} \right.$


$\  \Rightarrow I =  - \frac{{\ln \left( {2{x^2} + 4x + 1} \right)}}{{2{{\left( {x + 1} \right)}^2}}}\left| \begin{array}{l}
1\\
0
\end{array} \right. + 2\int_0^1 {\frac{{dx}}{{\left( {x + 1} \right)\left( {2{x^2} + 4x + 1} \right)}}}  = 2J - \frac{{\ln 7}}{8}.$
$\ J = \int_0^1 {\frac{{dx}}{{\left( {x + 1} \right)\left( {2{x^2} + 4x + 1} \right)}}}  = \int_0^1 {\left( {\frac{{2x + 2}}{{2{x^2} + 4x + 1}} - \frac{1}{{x + 1}}} \right)dx} .$
$\  = \frac{1}{2}\int_0^1 {\frac{{4x + 4}}{{2{x^2} + 4x + 1}}dx}  - \int_0^1 {\frac{{dx}}{{x + 1}} = \left( {\frac{1}{2}\ln \left| {2{x^2} + 4x + 1} \right| - \ln \left| {x + 1} \right|} \right)} \left| \begin{array}{l}
1\\
0
\end{array} \right. = \frac{{\ln 7}}{2} - \ln 2.$
Vậy $\ I = 2J - \frac{{\ln 7}}{8} = 2\left( {\frac{{\ln 7}}{2} - \ln 2} \right) - \frac{{\ln 7}}{8} = \frac{7}{8}\ln 7 - 2\ln 2.$

Không có nhận xét nào: