Chủ Nhật, 13 tháng 4, 2014

Câu tích phân trong đề thi thử THPT Trần Phú - Hà Tĩnh - LẦN 2

Đề bài: (Câu hỏi của bạn Nóiđùachứ Mình Trogsángthậtmà hỏi trên facebook Trợ Giúp Toán Học)
$\ I = \int\limits_{\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{2}} {\frac{{\sqrt {3\cot \,x + 1}  + x}}{{{{\sin }^2}x}}\,dx} .$
Giải:
Ta có: $\ I = \int\limits_{\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{2}} {\frac{{\sqrt {3\cot \,x + 1}  + x}}{{{{\sin }^2}x}}\,dx}  = \int\limits_{\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{2}} {\frac{{\sqrt {3\cot \,x + 1} }}{{{{\sin }^2}x}}\,dx}  + \int\limits_{\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{2}} {\frac{x}{{{{\sin }^2}x}}\,dx}  = {I_1} + {I_2}.$

- Xét $\ {I_1} = \int\limits_{\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{2}} {\frac{{\sqrt {3\cot \,x + 1} }}{{{{\sin }^2}x}}\,dx\,\,} .$
   Đặt $\ t = \sqrt {3\cot \,x + 1}  \Rightarrow {t^2} = 3\cot \,x + 1 \Leftrightarrow 2tdt =  - \frac{3}{{{{\sin }^2}x}}dx \Leftrightarrow dx =  - \frac{2}{3}t{\sin ^2}xdt.$
$\  \Rightarrow {I_1} = \frac{2}{3}\int\limits_1^2 {{t^2}\,dt\, = \frac{2}{9}{t^3}\left| \begin{array}{l}
2\\
1
\end{array} \right. = \frac{{14}}{9}\,} .$                                 
- Xét $\ {I_2} = \int\limits_{\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{2}} {\frac{x}{{{{\sin }^2}x}}\,dx} .$
   Đặt $\ \,\,\left\{ \begin{array}{l}
u = x\\
dv = \frac{{dx}}{{{{\sin }^2}x}}
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
du = dx\\
v =  - \cot \,x
\end{array} \right.$
$\ \, \Rightarrow {I_2} =  - x\cot \,x\left| \begin{array}{l}
\frac{\pi }{2}\\
\frac{\pi }{4}
\end{array} \right. + \int\limits_{\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{2}} {\cot \,x\,dx} \, = \frac{\pi }{4} + \ln \left| {\sin \,x} \right|\left| \begin{array}{l}
\frac{\pi }{2}\\
\frac{\pi }{4}
\end{array} \right. = \frac{\pi }{4} + \ln \sqrt 2 .$                                  
Vậy $\ I = {I_1} + {I_2} = \frac{{14}}{9} + \frac{\pi }{4} + \ln \sqrt 2 .$

Không có nhận xét nào: