Công thức nguyên hàm

Công thức nguyên hàm cơ bản thường gặp nhất

Bảng các nguyên hàm cơ bản

Bảng nguyên hàm mở rộng (a ≠ 0)

Thực ra, ta đã áp dụng tính chất sau đây: Nếu F(x) là một nguyên hàm của f(x) thì:

Bảng nguyên hàm nâng cao (a ≠ 0)

Định nghĩa, công thức Nguyên hàm

Định nghĩa

    Cho hàm số f(x) xác định trên K (K là khoảng, đoạn hay nửa khoảng). Hàm số F(x) được gọi là nguyên hàm của hàm số f(x) trên K nếu F'(x) = f(x) với mọi x ∈ K.

Bạn đang xem bài: Công thức nguyên hàm

    Kí hiệu: ∫ f(x)dx = F(x) + C.

Định lí 1:

    1) Nếu F(x) là một nguyên hàm của f(x) trên K thì với mỗi hằng số C, hàm số G(x) = F(x) + C cũng là một nguyên hàm của f(x) trên K.

    2) Nếu F(x) là một nguyên hàm của hàm số f(x) trên K thì mọi nguyên hàm của f(x) trên K đều có dạng F(x) + C, với C là một hằng số.

Do đó F(x) + C; C ∈ R là họ tất cả các nguyên hàm của f(x) trên K.

Tính chất của nguyên hàm

    • (∫ f(x)dx)’ = f(x) và ∫ f'(x)dx = f(x) + C.

    • Nếu F(x) có đạo hàm thì: ∫d(F(x)) = F(x) + C).

    • ∫ kf(x)dx = k∫ f(x)dx với k là hằng số khác 0.

    • ∫[f(x) ± g(x)]dx = ∫ f(x)dx ± ∫g(x)dx.

Sự tồn tại của nguyên hàm

Định lí:

    Mọi hàm số f(x) liên tục trên K đều có nguyên hàm trên K.

Bảng nguyên hàm các hàm số thường gặp

Một số phương pháp tìm nguyên hàm

Phương pháp đổi biến

Đổi biến dạng 1

    a. Định nghĩa.

Cho hàm số u = u(x) có đạo hàm liên tục trên K và hàm số y = f(u) liên tục sao cho f[u(x)] xác định trên K. Khi đó, nếu F là một nguyên hàm của f, tức là: ∫ f(u)du = F(u) + C thì:

∫ f[u(x)]u'(x)dx = F[u(x)] + C

    b. Phương pháp giải

    Bước 1: Chọn t = φ(x). Trong đó φ(x) là hàm số mà ta chọn thích hợp.

    Bước 2: Tính vi phân hai vế: dt = φ'(t)dt.

    Bước 3: Biểu thị: f(x)dx = f[φ(t)]φ'(t)dt = g(t)dt.

    Bước 4: Khi đó: I = ∫ f(x)dx = ∫g(t)dt = G(t) + C.

Phương pháp đổi biến loại 2

    a. Định nghĩa:

    Cho hàm số f(x) liên tục trên K; x = φ(t) là một hàm số xác định, liên tục trên K và có đạo hàm là φ'(t). Khi đó, ta có:

∫ f(x)dx = ∫ f[φ(t)].φ'(t)dt

    b. Phương pháp chung

    Bước 1: Chọn x = φ( t), trong đó φ(t) là hàm số mà ta chọn thích hợp.

    Bước 2: Lấy vi phân hai vế: dx = φ'(t)dt.

    Bước 3: Biến đổi: f(x)dx = f[φ(t)]φ'(t)dt = g(t)dt.

    Bước 4: Khi đó tính: ∫ f(x)dx = ∫g(t)dt = G(t) + C.

    c. Các dấu hiệu đổi biến thường gặp

Phương pháp nguyên hàm từng phần

    a. Định lí

    Nếu u(x), v(x) là hai hàm số có đạo hàm liên tục trên K:

∫u(x).v'(x)dx = u(x).v(x) – ∫v(x).u'(x)dx

    Hay ∫udv = uv – ∫vdu

    (với du = u'(x)dx, dv = v'(x)dx)

    b. Phương pháp chung

    Bước 1: Ta biến đổi tích phân ban đầu về dạng: I = ∫ f(x)dx = ∫ f₁(x).f₂(x)dx

Bước 2: Đặt:

c. Các dạng thường gặp

    Dạng 1

Dạng 2

Dạng 3

sau đó thay vào I.

Những điểm sai thường gặp khi giải toán liên quan đến bảng nguyên hàm

Đa số khi giải dạng đề này các bạn thường mắc phải các sai lầm như:

– Hiểu sai bản chất công thức

– Cẩu thả, dẫn đến tính sai nguyên hàm

– Không nắm vững định nghĩa về nguyên hàm, tích phân

– Đổi biến số nhưng quên đổi cận

– Đổi biến không tính vi phân

– Không nắm vững phương pháp nguyên hàm từng phần

Dưới đây sẽ là một số lỗi sai cụ thể mà người giải đề thường xuyên gặp phải khi giải các đề toán liên quan đến bảng nguyên hàm. Các bạn hãy cùng theo dõi để tránh mắc phải tương tự nhé!

• Nhớ nhầm công thức của nguyên hàm

Nguyên nhân: nền tảng của nguyên hàm là đạo hàm. Tức là muốn giải được nguyên hàm trước tiên bạn cần học hoặc tìm hiểu về đạo hàm trước đã. Và cũng vì thế mà khi chưa hiểu rõ được bản chất của hai định nghĩa này bạn có thể dễ bị nhầm lẫn giữa cả hai, nhầm công thức này qua công thức kia.

Khắc phục: học vững bảng nguyên hàm cơ bản, luyện tập thói quen kiểm tra công thức: lấy đạo hàm của nguyên hàm tìm được xem có bằng số đề cho hay không.

• Không vận dụng đúng định nghĩa tích phân

Khắc phục: đọc và nắm kỹ định nghĩa tích phân. Tạo thói quen khi tính ∫f(x)dx nhớ chú ý kiểm tra xem hàm số y = f(x) có liên tục trên đoạn hay không. Lưu ý đặc biệt, nếu hàm số không liên tục trên đoạn thì nghĩa là tích phân đó không tồn tại!

• Nhớ nhầm tính chất tích phân nguyên hàm

Nguyên nhân: thay vì sử dụng công thức tích phân từng phần thì có nhiều bạn thường tự sáng tạo ra quy tắc nguyên hàm của một tích. Lỗi sai này rất nghiêm trọng nhưng cũng rất phổ biến.

Khắc phục: một lần nữa đọc lại và nắm vững tính chất của nguyên hàm và tích phân

• Vận dụng sai công thức nguyên hàm

Nguyên nhân: vì dạng đề và công thức bảng nguyên hàm rất nhiều nên nhiều trường hợp các bạn áp dụng sai công thức, hoặc nhớ nhầm từ công thức này sang công thức kia

Khắc phục: cẩn thận và tỉ mỉ là một yếu tố cực kỳ cần thiết dành cho môn toán, tại vì nhiều khi chỉ cần sai một con số nhỏ hoặc một công thức nhỏ trong bảng nguyên hàm nói riêng cũng như trong bài toán nói chung thì mọi kết quả sẽ trở nên công cốc.

Vì thế một lần nữa lời khuyên dành cho cách khắc phục các lỗi sai này là học thuộc vững bảng nguyên hàm và các công thức nguyên hàm cơ bản. Hiểu đúng dạng đề để tránh sử dụng sai công thức. Tính toán, áp số cẩn trọng, tránh những sai xót vặt vãnh.

Hướng Dẫn Giải Bài Tập Toán Đại 12: Chương Nguyên Hàm Chọn Lọc

Giải bài tập Toán đại 12: Bài 1 trang 126

a. Hãy nêu định nghĩa nguyên hàm của hàm số cho trước f(x) trên một khoảng.

b. Phương pháp tính nguyên hàm từng phần là gì? Đưa ra ví dụ minh họa cho cách tính đã nêu.

Hướng dẫn giải:

a. Xét hàm số f(x) xác định trên tập xác định A.

Như vậy, hàm số F(x) gọi là nguyên hàm của hàm số f(x) trên A khi F(x) thỏa mãn: F’(x)= f(x) ∀ x ∈ A.

Cách tính nguyên hàm từng phần:

Cho hai hàm số u = u(x) và v = v(x) có đạo hàm liên tục trên A, khi đó:

∫u(x).v’(x)dx = u(x).v(x) – ∫v(x).u’(x)dx

Ta có thể viết gọn lại: ∫udv = uv – ∫vdv.

Ví dụ minh họa:

Kiến thức cần nhớ: 

Nguyên hàm của một hàm số f(x) xác định trên tập A là một hàm số F(x) thỏa: F’(x)=f(x) với mọi x thuộc tập A. Có vô số hàm thỏa mãn đều kiện trên, tập hợp chúng sẽ thành họ nguyên hàm của f(x).

Khi sử dụng công thức nguyên hàm từng phần, nên lưu ý lựa chọn hàm u, v. Một số dạng thường gặp:

Giải bài tập Toán đại 12: Bài 2 trang 126

a. Nêu định nghĩa tích phân hàm số f(x) trên đoạn [a;b]

b. Tính chất của tích phân là gì? Ví dụ cụ thể.

Hướng dẫn giải:

a. Xét hàm số y = f(x) liên tục trên [a; b], gọi F(x) là nguyên hàm của f(x) trên [a;b]

Khi đó, tích phân cần tìm là hiệu F(b)-F(a), kí hiệu:

b. Tính chất của tích phân:

Kiến thức bổ sung:

+ Để tính một số tích phân hàm hợp, ta cần đổi biến, dưới đây là một số cách đổi biến thông dụng:

+ Nguyên tắc sử dụng đặt u, v khi dùng công thức tính phân từng phần, ưu tiên thứ tự sau khi chọn u: Logarit -> Đa thức -> Lượng giác = Mũ.

Giải bài tập Toán đại 12: Bài 3 trang 126

Tìm nguyên hàm của các hàm số đã cho dưới đây:

a. f(x)=(x-1)(1-2x)(1-3x)

b. f(x)= sin(4x).cos²(2x)

d. f(x) = (e^x – 1)³

Hướng dẫn giải:

a. Ta có:

(x-1)(1-2x)(1-3x) = 6x³ – 11x² + 6x – 1

Suy ra

b. Ta có:

Suy ra:

c. Ta có:

Suy ra:

d. Đối với bài này, bạn đọc có thể theo cách giải thông thường là khai triển hằng đẳng thức bậc 3 rồi áp dụng tính nguyên hàm cho từng hàm nhỏ, tuy nhiên Kiến xin giới thiệu cách đặt ẩn phụ để giải tìm nguyên hàm. 

Đặt t=e^x

Suy ra:  dt=e^xdx=tdx, vì vậy

Ta sẽ có:

Với C’=C-1

Kiến thức cần nhớ:

Một số nguyên hàm thông dụng cần nhớ:

Giải bài tập Toán đại 12: Bài 4 trang 126

Tính một số nguyên hàm sau:

Hướng dẫn giải:

Kiến thức bổ sung

Một số công thức nguyên hàm thường gặp:

Giải bài tập toán đại 12 nâng cao

Đề THPT Chuyên KHTN lần 4:

Cho các số nguyên a, b thỏa mãn:

Tính tổng P=a+b?

Hướng dẫn giải:

Bài này là sự kết hợp tính tích phân của 1 hàm là tích của hai hàm khác dạng, kiểu (đa thức)x(hàm logarit). Vì vậy, cách giải quyết thông thường là sử dụng tích phân từng phần.

Ta có:

Đề thi thử Sở GD Bình Thuận:

Cho F(x) là một nguyên hàm của f(x). Biết rằng F(3)=3, tích phân: . Hãy tính:

Hướng dẫn giải:

Đây là một dạng tính tích phân dạng hàm ẩn, tích phân cần tính lại là dạng 1 hàm số cụ thể nhân với 1 hàm chưa biết, như vậy cách giải quyết thường gặp sẽ là đặt ẩn phụ cho hàm, đồng thời sử dụng công thức tính tích phân từng phần.

Ở đây các bạn sẽ đặt: t=x+1, khi đó:

Kiến thức bổ sung:

+ Như vậy ở đây, một cách để nhận biết khi nào sẽ sử dụng tích phân từng phần là bài toán yêu cầu tính tích phân của hàm có dạng f(x).g(x), trong đó f(x) và g(x) là những hàm khác dạng nhau, có thể là hàm logarit, hàm đa thức, hàm mũ hoặc hàm lượng giác. Một số kiểu đặt đã được đề cập ở mục phía trước, bạn có thể tham khảo lại ở phía trên.

+ Một số công thức tính nguyên hàm của hàm vô tỷ:

Về trang chủ: TH Huỳnh Ngọc Huệ
Bài viết thuộc danh mục: Tổng hợp