1. Định nghĩa tích phân
| Cho hàm số f(x) liên tục trên đoạn \(\left[ {a;b} \right]\). Nếu F(x) là một nguyên hàm của hàm số f(x) trên đoạn \(\left[ {a;b} \right]\) thì hiệu số F(b) – F(a) được gọi là tích phân từ a đến b của hàm số f(x), kí hiệu là \(\int\limits_a^b {f(x)dx} \). |
Chú ý:
- Kí hiệu $F(x) \big|_a^b = F(b) - F(a)$ và đọc là $F(x)$ thế cận từ $a$ đến $b$.
Vậy $\int_a^b f(x) dx = F(x) \big|_a^b = F(b) - F(a)$.
Gọi: $\int_a^b$ là dấu tích phân; $a$ là cận dưới, $b$ là cận trên; $f(x) dx$ là biểu thức dưới dấu tích phân và $f(x)$ là hàm số dưới dấu tích phân.
- Ta quy ước: $\int_a^a f(x) dx = 0$; $ \int_a^b f(x) dx = -\int_b^a f(x) dx$.
- Tích phân của hàm số f từ a đến b chỉ phụ thuộc vào f và các cận a, b mà không phụ thuộc vào biến số x hay t, nghĩa là $\int_a^b f(x)dx = \int_a^b f(t)dt$.
2. Tính chất của tích phân
|
Cho các hàm số $y = f(x)$, $y = g(x)$ liên tục trên đoạn $[a ; b]$. Khi đó, ta có:
- \(\int\limits_a^b {kf(x)dx = k\int\limits_a^b {f(x)dx} } \) (k là hằng số).
- \(\int\limits_a^b {\left[ {f(x) + g(x)} \right]} dx = \int\limits_a^b {f(x)dx + \int\limits_a^b {g(x)dx} } \).
- \(\int\limits_a^b {\left[ {f(x) - g(x)} \right]} dx = \int\limits_a^b {f(x)dx - \int\limits_a^b {g(x)dx} } \).
- \(\int\limits_a^b {f(x)dx = \int\limits_a^c {f(x)dx + \int\limits_c^b {f(x)dx} } } \) (a < c < b).
|
3. Tích phân của một số hàm số sơ cấp
a) Tích phân của hàm số lũy thừa
|
Với \(\alpha \ne - 1\), ta có:
\(\int\limits_a^b {{x^\alpha }dx} = \left. {\frac{{{x^{\alpha + 1}}}}{{\alpha + 1}}} \right|_a^b = \frac{{{b^{\alpha + 1}} - {a^{\alpha + 1}}}}{{\alpha + 1}}\).
|
b) Tích phân của hàm số \(f(x) = \frac{1}{x}\)
|
Với hàm số \(f(x) = \frac{1}{x}\) liên tục trên đoạn \(\left[ {a;b} \right]\), ta có:
\(\int\limits_a^b {\frac{1}{x}dx = } \left. {\ln \left| x \right|} \right|_a^b = \ln \left| b \right| - \ln \left| a \right|\). |
c) Tích phân của hàm số lượng giác
- \(\int\limits_a^b {\sin xdx = - \cos x_a^b} = - \cos b - ( - \cos a) = \cos a - \cos b\).
- \(\int\limits_a^b {\cos xdx = \left. {\sin x} \right|_a^b} = \sin b - \sin a\).
- \(\int\limits_a^b {\frac{1}{{{{\sin }^2}x}}dx = \left. { - \cot x} \right|_a^b} = - \cot b - ( - \cot a) = \cot a - \cot b\).
- \(\int\limits_a^b {\frac{1}{{{{\cos }^2}x}}dx = \left. {\tan x} \right|_a^b} = \tan b - \tan a\).
|
d) Tích phân của hàm số mũ
|
Với \(a > 0,a \ne 1\), ta có:
\(\int\limits_\alpha ^\beta {{a^x}dx} = \left. {\frac{{{a^x}}}{{\ln a}}} \right|_\alpha ^\beta = \frac{{{a^\beta } - {a^\alpha }}}{{\ln a}}\).
|
