Lý thuyết về nguyên hàm là một học phần quan trọng trong chương trình học giải tích lớp 12. Để làm tốt các bài tập liên quan thì đòi hỏi chúng ta cần phải ghi nhớ chính xác bộ công thức nguyên hàm và có khả năng tư duy tốt. Thấu hiểu được nhu cầu đó, chúng tôi mong muốn được cung cấp cho bạn học bộ công thức đầy đủ, chi tiết nhất về nguyên hàm. Hy vọng nó sẽ giúp ích cho bạn!
I. Định nghĩa nguyên hàm
Nguyên hàm của một hàm số thực cho trước f là một hàm F có đạo hàm bằng f, nghĩa là, F′ = f. Quá trình tìm nguyên hàm được gọi là tích phân bất định. Tìm một biểu thức cho nguyên hàm là công việc khó hơn so với việc tìm đạo hàm, và không phải luôn luôn thực hiện được.
Tuy nhiên, bất kỳ hàm số liên tục trên đoạn hay khoảng từ giá trị a đến b, thì đều tồn tại nguyên hàm của hàm số đó trên đoạn/khoảng từ a đến b nêu trên.
Nguyên hàm được liên hệ với tích phân thông qua định lý cơ bản của giải tích, cung cấp một phương tiện tiện lợi để tính toán tích phân của nhiều hàm số.
II. Các công thức nguyên hàm cơ bản
Bảng nguyên hàm cơ bản thường gặp nhất
\(\int0.dx=C\) | \(\int a^xdx=\dfrac{a^x}{lna}+C\) \(\int a^{u(x)}du(x)=\dfrac{a^{u(x)}}{lna}+C\) |
\(\int dx=x+C\) | \(\int cosxdx=sinx+C\) \(\int cosu(x)du(x)=sinu(x)+C\) |
\(\int x^adx=\dfrac{x^a+1}{a+1}+C\)(a # -1) \(\int u(x)^adu(x)=\dfrac{u(x)^a+1}{a+1}+C\)(a # -1) | \(\int sinxdx=-cosx+C\) \(\int sinu(x)du(x)=cosu(x)+C\) |
\(\int\dfrac{dx}{x}=ln|x|+C\) \(\int\dfrac{du(x)}{u(x)}=ln|u|+C\) | \(\int \dfrac{1}{cos^2x}dx=tanx+C\) \(\int \dfrac{1}{cos^2u(x)}du(x)=tanu(x)+C\) |
\(\int e^xdx=e^x+C\) \(\int e^{u(x)}du(x)=e^{u(x)}+C\) | \(\int \dfrac{1}{sin^2x}dx=-cotx+C\) \(\int \dfrac{1}{sin^2u(x)}du(x)=-cotu(x)+C\) |
III. Nguyên hàm lượng giác
Bao gồm các công thức về nguyên hàm của sinx, nguyên hàm của cosx, nguyên hàm của tanx, nguyên hàm của cotx,...
\(\int cos(ax+b)dx= \dfrac{1}{a}sinx(ax+b)+c\) |
\(\int sin(ax+b)dx= \dfrac{-1}{a}cosx(ax+b)+c\) |
\(\int tan(ax+b)dx= \dfrac{-1}{a}ln|cos(ax+b)|+c\) |
\(\int cot(ax+b)dx= \dfrac{1}{a}ln|sin(ax+b)|+c\) |
\(\int \dfrac{dx}{sin^2(ax+b)}=\dfrac{-1}{a}cot(ax+b)+c\) |
\(\int \dfrac{dx}{cos^2(ax+b)}=\dfrac{1}{a}tan(ax+b)+c\) |
\(\int arcsin\dfrac{x}{a}dx=xarcsin\dfrac{x}{a}+\sqrt{a^2-x^2}+c\) |
\(\int arccos\dfrac{x}{a}dx=xarccos\dfrac{x}{a}-\sqrt{a^2-x^2}+c\) |
\(\int arctan \dfrac{x}{a}dx= xarctan\dfrac{x}{a}-\dfrac{a}{2}ln(a^2+x^2)+c\) |
\(\int arccot \dfrac{x}{a}dx= xarccot\dfrac{x}{a}+\dfrac{a}{2}ln(a^2+x^2)+c\) |
\(\int \dfrac{dx}{sin(ax+b)}=\dfrac{1}{a}ln|tan\dfrac{ax+b}{2}|+c\) |
\(\int \dfrac{dx}{sin(ax+b)}=\dfrac{1}{a}ln|tan\dfrac{ax+b}{2}|+c\) |
\(\int e^{ax}cosbxdx=\dfrac{e^{ax}(acosbx+bsinbx}{a^2+b^2}+c\) |
IV. Nguyên hàm từng phần
Công thức nguyên hàm từng phần: \(I=\int udv=uv-\int vdu\)
Ta thường sử dụng phương pháp nguyên hàm từng phần có dạng \(\int f(x).g(x)dx\) trong đó f(x) và g(x) là hai trong bốn loại hàm sau đây: đa thức, lượng giác, mũ, loga.
Thứ tự ưu tiên chọn u: \( Logarit \rightarrow\)Đa thức\(\rightarrow \)Lượng giác = Mũ
V. Cách bấm máy tính nguyên hàm
Dạng 1: Cho hàm số f(x) và các hàm số \(F_i(x)\), hãy xác định một trong các hàm số \(F_i(x)\) là một nguyên hàm của hàm số f(x)
Cú pháp: \(f(A)-\dfrac{d}{dx}(F_i(x))|_{x=A}\)
Dạng 2: Cho hàm số f(x) và các hàm số \(F_i(x)\), hãy xác định một trong các hàm số \(F_i(x)\) là một nguyên hàm của hàm số f(x), sao cho \(F_{(x)}0\) = C
Cú pháp: \(F_i(A)-C-\int\limits_{x_0}^A f(x) dx\)
Dạng 3: Cho hàm số y = f(x) liên tục trên đoạn [a;b]. Hãy xác định tích phân của hàm số y = f(x) trên đoạn [a;b].
Cú pháp: \(\int\limits_{a}^b f(x)dx\)
Dạng 4: Ứng dụng của tích phân trong hình học
Cho (H) là hình phẳng được giới hạn bởi y = f(x); y = 0; x = a; x = b.
Cú pháp: \(S_H=\int\limits_{a}^b|f(x)|dx\)
\(V_{ax}\int\limits_{a}^b (f(x))^2dx\)
VI. Mẹo nhớ các công thức về nguyên hàm
Để học tốt phần này, mọi người cần chuẩn bị cho mình một số kiến thức như:
THAM KHẢO >>> Công thức công phá Toán 12
Để tránh bỡ ngỡ với dạng bài tập mới này, chúng tôi đã giúp các bạn tổng hợp lại hệ thống công thức cần thiết về nguyên hàm. Hy vọng rằng chúng sẽ giúp đỡ bạn nhiều trong học tập. Chúc các bạn thành công!
Copyright © 2021 HOCTAPSGK