TP3: TÍCH PHÂN HÀM SỐ LƯỢNG GIÁC Dạng 1: Biến đổi lượng giác
Câu 1. I x x dx
x x
8cos2 sin2 3 sin cos
I
(sinxsincos )xxcos24cos2x xdx
sinxcosx4(sinxcosx dx
x x C
3cos 5sin
.
Câu 2. I x x x dx
x cot tan 2tan2
sin 4
Ta có: I x x dx x dx x dx C
x x 2 x x
2cot 2 2tan2 2cot 4 2 cos4 1
sin 4 sin 4 sin 4 2sin 4
Câu 3.
x
I dx
x x
cos2
8 sin2 cos2 2
Ta có: x
I dx
x 1 cos 2
1 4
2 2 1 sin 2 4
x dx dx
x x x
2
cos 2
1 4
2 2 1 sin 2 4 sin 8 cos 8
x dx dx
x 2 x
cos 2
1 4 1
2 3
2 2 1 sin 2 sin
4 8
x x C
1 ln 1 sin 2 cot 3
4 8
4 2
Câu 4. I dx
x x
3
2 3 sin cos
I dx
3 x 1
2 1 cos 3
= I 2dxx3
1 4 2sin
2 6
= 4 31 .Câu 5. I dx
x
6 0
1 2sin 3
Ta có: I 6 dx 6 dx
1 1 12
2 sin sin
x x
dx dx
x x
x
6 6
0 0
cos3 cos 2 6 2 6
sin sin 3 2cos 2 6 .sin 2 6
x x
dx dx
x x
6 6
0 0
cos sin
2 6 2 6
1 1
2 sin 2 cos
2 6 2 6
ln sin2 6x 06 ln cos2 6x 06 ...Câu 6. I 2 4x 4x 6x 6x dx
0
(sin cos )(sin cos )
. Ta có: (sin4xcos )(sin4x 6xcos )6x 33 7 cos4x 3 cos8x
64 16 64
I 33
128
.
Câu 7. I 2 x 4x 4x dx
0
cos2 (sin cos )
I 2 x 2 x dx 2 2 x d x
0 0
1 1 1
cos2 1 sin 2 1 sin 2 (sin2 ) 0
2 2 2
Câu 8. I 2 3x 2x dx
0
(cos 1)cos .
A = 2 5xdx 2
2x d
2 x0 0
cos 1 sin (sin )
= 158B = 2 2x dx 2 x dx
0 0
cos . 1 (1 cos2 ).
2
= 4Vậy I = 8 15 –
4
.
Câu 9.
2 2
0
I cos xcos 2xdx
I 2 2x xdx 2 x xdx 2 x x dx
0 0 0
1 1
cos cos2 (1 cos2 )cos2 (1 2cos2 cos4 )
2 4
x x x 2
0
1( sin2 1sin 4 )
4 4 8
Câu 10. I xdx
x
2 3 0
4sin 1 cos
x x x x x x x x
x x
3 3
2
4sin 4sin (1 cos ) 4sin 4sin cos 4sin 2sin2
1 cos sin
I 02(4sinx 2sin2 )x dx 2
Câu 11. I 2 xdx
0
1 sin
I x x dx x xdx
2 2 2
0 0
sin cos sin cos
2 2 2 2
2 x dx0
2 sin
2 4
x dx x dx
3 2 2
3 0
2
2 sin sin
2 4 2 4
4 2Câu 12. I dx x
4 0 cos6
Ta có: I 4 2x 4x d x0
(1 2tan tan ) (tan ) 28 15
.
Dạng 2: Đổi biến số dạng 1
Câu 13. I xdx
x x
sin2
3 4sin cos2
Ta có: I x x dx
x x
2
2sin cos 2sin 4sin 2
. Đặt tsinx I ln sinx 1 sin1x1C Câu 14. I dxx x
3 5
sin .cos
I
sin3x.cosdx3x.cos2 x 8
sin32dxx.cos2 xĐặt ttanx. I t t t dt x x x C
t x
3 3 4 2
2
3 1 3 1
3 tan tan 3ln tan
4 2 2tan
Chú ý: x t
t2 sin2 2
1
. Câu 15. I dx
x 3x sin .cos
I dx dx
x x 2x 2 x 2x
sin .cos .cos sin2 .cos
. Đặt ttanx dt dx2x x tt2; sin2 2
cos 1
dt t
I dt
t t
t
2
2
2 1 2 1
(t1t)dt t22 lnt C tan22xln tanx CCâu 16. I x x xdx x
2011 2011 2009
5
sin sin cot
sin
Ta có: I x xdx x xdx
x x
2011 2 2011 2
4 4
1 1
sin cot cot cot
sin sin
Đặt tcotx I t tdt t t C
2 4024 8046
2011 2 2011 2011 2011 2011
t (1 )
4024 8046
= x x C
4024 8046
2011 2011
2011cot 2011cot
4024 8046
Câu 17. I x xdx
x
2 0
sin2 .cos 1 cos
Ta có: I x xdx x
2 2 0
sin .cos 2 1 cos
. Đặt t 1 cosx I 2 t t 2dt1
2 ( 1) 2ln2 1
Câu 18. I 3 2x xdx
0
sin tan
Ta có: I x x dx x xdx
x x
3 3 2
2
0 0
sin (1 cos )sin sin .
cos cos
. Đặt tcosx I u du u
1 2 2 1
1 ln2 3
8
Câu 19. I 2x x dx
2
sin (2 1 cos2 )
Ta có: I 2xdx 2x xdx H K
2 2
2sin sin 1 cos2
+ H 2xdx x dx
2 2
2sin (1 cos2 )
2 2
+ K 2x 2x 2x xdx
2 2
sin 2cos 2 sin cos
2xd x2
2 sin (sin ) 2 3
I 2
2 3
Câu 20. I dx
x x
3
2 4
4
sin .cos
I dx
x x
3
2 2
4
4. sin 2 .cos
. Đặt ttanx dtcosdx2x .t dt t
I t dt t
t t t
3 2 2 3 3 3
2 2 2
1 1 1
(1 ) 1 2 1 2 8 3 4
3 3
Câu 21.
2
2 0
sin 2 2 sin
I x dx
x
Ta có: I x dx x x dx
x x
2 2
2 2
0 0
sin2 2 sin cos (2 sin ) (2 sin )
. Đặt t 2 sinx. I t dt dt t
t t
t t
3 3 3
2 2
2 2 2
2 1 2 2
2 2 2 ln
2ln3 22 3Câu 22. I x dx x
6 0
sin cos2
I x dx x dx
x x
6 6
0 0 2
sin sin
cos2 2cos 1
. Đặt tcosx dt sinxdxĐổi cận: x 0 t 1; x t 3
6 2
Ta được I dt t
t t
3 1
2
2 3
1 2
1 1 ln 2 2
2 2 2 2
2 1
= 2 21 ln 3 2 25 2 6Câu 23. I 2esin2x x 3x dx
0
.sin .cos .
Đặt tsin2x I = 1et t dt0
1 (1 )
2
= 12e1.Câu 24. I 2sinx sin2x 1dx 2 6
Đặt tcosx. I 3 ( 2) 16
Câu 25. I x dx
x x
4
6 6
0
sin 4 sin cos
I x dx x
4 0 2
sin 4 1 3sin 2
4
. Đặt t 1 34sin 22 x I = t dt1 4 1
2 1 3
= t1 1 4
4 2
3 3.
Câu 26.
I x dx
x x
2 0 3
sin sin 3 cos
Ta có: sinx 3 cosx 2cos x 6
;
x x
sin sin
6 6
= 3sin x 1cos x
2 6 2 6
I =
x dx
dx
x x
2 2
3 2
0 0
sin 6
3 1
16 cos 16 cos
6 6
= 63Câu 27. I x xdx
x
4 2
2 3
sin 1 cos cos
I x x dx x x dx
x x
4 4
2
2 2
3 3
sin 1 cos . sin sin
cos cos
0 2xx x dx 4 2xx x dx0 3
sin sin sin sin
cos cos
= x dx x dx
x x
0 2 4 2
2 2
0 3
sin sin
cos cos
712 3 1 .Câu 28. I dx
x x
6 0
1 sin 3 cos
I dx
x x
6 0
1 sin 3 cos
= dxx
6 0
1 1
2 sin 3
= x dxx
6 0 2
1 sin 3
2 1 cos
3
.Đặt t cos x dt sin x dx
3 3
I dt t
1 2 0 2
1 1 1 ln3
2 1 4
Câu 29. I 2 x 2xdx
0
1 3 sin2 2cos
I 2 x x dx
0
sin 3 cos
= I 3 x x dx 2 x x dx0
3
sin 3 cos sin 3 cos
3 3Câu 30. I xdx
x x
2 0 3
sin
(sin cos )
Đặt x t dx dt 2
I tdt xdx
t t x x
2 2
3 3
0 0
cos cos
(sin cos ) (sin cos )
2I dx dx x
x x x
2 2 4
2 2 0
0 0
1 1 cot( ) 1
2 2 4
(sin cos ) sin ( ) 4
I 12Câu 31. I x xdx
x x
2 0 3
7sin 5cos (sin cos )
Xét:
xdx xdx
I I
x x x x
2 2
1 3 2 3
0 0
sin ; cos
sin cos sin cos
.Đặt x t
2
. Ta chứng minh được I1 = I2
Tính I1 + I2 =
dx dx x
x x x
2 2
2 2
0 0
1 tan( ) 2 1
2 4
sin cos 2cos ( ) 0
4
I1 I2 1
2 I 7 –5I1 I2 1.
Câu 32. I x xdx
x x
2 0 3
3sin 2cos (sin cos )
Đặt x t dx dt 2
I t tdt x xdx
t t x x
2 2
3 3
0 0
3cos 2sin 3cos 2sin (cos sin ) (cos sin )
I I I x xdx x xdx dx
x x x x x x
2 2 2
3 3 2
0 0 0
3sin 2cos 3cos 2sin 1
2 1
(sin cos ) (cos sin ) (sin cos )
I 12.Câu 33. I x x dx
2x
0
sin 1 cos
Đặt x t dx dt I t tdt t dt I
t t
2 2
0 0
( )sin sin
1 cos 1 cos
t d t
I dt I
t t
2
2 2
0 0
sin (cos )
2 1 cos 1 cos 4 4 8
Câu 34. I x x dx
x x
2 4
3 3
0
cos sin cos sin
Đặt x t dx dt 2
I t t dt x x dx
t t x x
0 4 2 4
3 3 3 3
0 2
sin cos sin cos
cos sin cos sin
I x x x xdx x x x x dx xdx
x x x x
4 4 3 3
2 2 2
3 3 3 3
0 0 0
cos sin sin cos sin cos (sin cos ) 1 1
2 sin2
2 2
sin cos sin cos
I 1
4.
Câu 35. I x dx
x
2 2
0 2
1 tan (cos ) cos (sin )
Đặt x t dx dt 2
I t dt
t
2 2
0 2
1 tan (sin ) cos (cos )
2 2 x 2 x dx0
1 tan (sin ) cos (cos )
Do đó: I x x dx
x x
2 2 2
2 2
0
1 1
2 tan (cos ) tan (sin )
cos (sin ) cos (cos )
= 2dt0
2
I 2
.
Câu 36. I x xdx
x
4 0
cos sin 3 sin2
Đặt usinxcosx I du u
2 1 4 2
. Đặt u2sint I tdt dtt
4 4
2
6 6
2cos 4 4sin 12
.Câu 37. I x dx
x x
3 0 2
sin cos 3 sin
Đặt t 3 sin 2x= 4 cos 2x . Ta có: cos2x 4 t2và dt x x dx
2x sin cos
3 sin
.
I = x dx
x x
3 0 2
sin .
cos 3 sin
= x x dxx x
3
2 2
0
sin .cos cos 3 sin
= dtt15 2
3 4 2
= t t dt15 2
3
1 1 1
4 2 2
= t t
15 2 3
1ln 2
4 2
= 1 ln 15 4 ln 3 2
4 15 4 3 2
= 1 ln 15 4 ln 3 2
2 .
Câu 38. I x x x xdx
x x
2
3 3 2
3
( sin )sin sin sin
I x dx dx
x x
2 2
3 3
2
3 sin 3 1 sin
.+ Tính I x dx
x
2
1 3 2
3 sin
. Đặt u xdv dx du dxv x2x cot
sin
I1
3
+ Tính I = dx dx dx
x x x
2 2 2
3 3 3
2 3 3 3 2
4 2 3
1 sin 1 cos 2cos
2 4 2
Vậy: I 4 2 3
3
.
Câu 39. x dx
x x
I
22 2
0
sin2 cos 4sin
x x dx
I
2 x0 2
2sin cos 3sin 1
. Đặt u 3sin2x1 I
2 uduu 2du1 1
23 2 2
3 3
Câu 40.
I x dx
x
6 0
tan 4
cos2
I x dx x dx
x x
6 6 2
0 0 2
tan 4 tan 1
cos2 (tan 1)
. Đặt t x dt 2xdx 2x dxtan 1 (tan 1)
cos
I dt
t t
1 1
3 3
2 0
0
1 1 3
1 2
( 1)
.Câu 41. I x dx
x x
3
6
cot sin .sin
4
I x dx
x x
3 2 6
2 cot
sin (1 cot )
. Đặt 1 cot x t 2xdx dt1
sin
I 3 1t t dt
t t
3 13 1 3 11 2
2 2 ln 2 ln 3
3
Câu 42. I dx
x x
3
2 4
4
sin .cos
Ta có: I dx
x x
3
2 2
4
4. sin 2 .cos
. Đặt t tanx dx dtt2 1
I t dt t dt t t
t t t
2 2 3 3
3(1 ) 3( 1 2 2) ( 1 2 ) 8 3 4
2 2 3 3
1 1 1
Câu 43. I x dx
x x x
4 0 2
sin
5sin .cos 2cos
Ta có: I x dx
x x x
4
2 2
0
tan . 1
5tan 2(1 tan ) cos
. Đặt ttanx, I t dt dt
t t
t t
1 1
0 2 0
1 2 1 1ln3 2ln2
3 2 2 1 2 3
2 5 2
Câu 44. xdx
x x x
I 4 4 2 2
4
sin
cos (tan 2 tan 5)
Đặt t x dx dt t2
tan 1
I t dt dt
t t t t
2
1 1
2 2
1 1
2 ln2 3
2 5 3 2 5
Tính I dt
t t
1
1 2
1 2 5
. Đặt t u I1 0 du4
1 tan 1
2 2 8
. Vậy I 2 ln2 33 8 .Câu 45. I xdx x
2 2
6
sin sin3
. I x dx x dx
x x x
2 2 2
3 2
6 6
sin sin
3sin 4sin 4cos 1
Đặt tcosxdt sinxdx I dt dt
t t
3
0 2
2 0 2
3 2
1 1 ln(2 3)
4 1 4
4 1
4
Câu 46. I x xdx
x
2 4
sin cos 1 sin2
Ta có: 1 sin2 x sinxcosx sinxcosx (vì x ; 4 2
)
I x xdx
x x
2 4
sin cos sin cos
. Đặt tsinxcosxdt(cosxsin )x dxI dt t
t
2 2 1 1
1 ln 1ln2
2Câu 47. I 26 3x x 5xdx
1
2 1 cos .sin .cos
Đặt t x t x t dt x xdx dx t dt
x x
6 3 6 3 5 2 5
2
1 cos 1 cos 6 3cos sin 2
cos sin
t t
I t t dt
1 7 13 1
6 6
0 0
2 (1 ) 2 12
7 13 91
Câu 48. I xdx
x x
4 0 2
tan cos 1 cos
Ta có: I xdx
x x
4
2 2
0
tan
cos tan 2
. Đặt t 2tan2x t2 2 tan2xtdtcostan2xxdx
3 3
2 2
3 2
tdt
I dt
t
Câu 49. I x dx
x x
2 0 3
cos2 (cos sin 3)
Đặt tcosxsinx3 I 4tt3 dt 23 1
32
.Câu 50. I x dx
x x
4
2 4
0
sin 4
cos . tan 1
Ta có: I x dx
x x
4
4 4
0
sin 4 sin cos
. Đặt t sin4xcos4x I dt2 2 1
2 2 2
.Câu 51. I x dx
x
4 0 2
sin 4 1 cos
Ta có: I x x dx x
4 2 0 2
2sin2 (2cos 1) 1 cos
. Đặt tcos 2x I tt dt1 2 1
2(2 1) 2 6ln1
1 3
.Câu 52.
I x dx
x
6 0
tan( ) cos2 4
Ta có: 6 2 2
0
tan 1
(tan 1)
xI dx
x . Đặt ttanx
1 3
2 0
1 3
( 1) 2
dtI t .
Câu 53.
6 3
0
tan cos 2
xI dx
x
Ta có: 6 tan3 6 tan3
2 2 2 2
cos sin cos (1 tan )
0 0
x x
I dx dx
x x x x
.
Đặt ttanx
3
3 3 1 1 2
2 6 2ln3
0 1
I t dt
t
.
Câu 54. I x dx
x
2 0
cos 7 cos2
I x dxx
2
2 2
0
1 cos
2 2 sin 6 2
Câu 55. dx
x x
3
4 3 5
4 sin .cos
Ta có: dx
x x
x
3
3 8
4 4 3
1 sin .cos cos
xdxx
3 4 3 2 4
1 . 1 tan cos
.Đặt ttanx I t dt
3 3 4 8 1
4 3 1
Câu 56.
3
2 0
cos cos sin
( )
1 cos
x x x
I x dx
x
Ta có: I x x x x dx x x dx x x dx J K
x x
2
2 2
0 0 0
cos (1 cos ) sin .cos . .sin
1 cos 1 cos
+ Tính J x x dx
0
.cos .
. Đặt u xdvcosxdxdu dxvsinx J 2+ Tính K x x dx
2x
0
.sin 1 cos
. Đặt x t dx dtt t t t x x
K dt dt dx
t t x
2 2 2
0 0 0
( ).sin( ) ( ).sin ( ).sin
1 cos ( ) 1 cos 1 cos
x x x x dx x dx
K dx K
x x x
2 2 2
0 0 0
( ).sin sin . sin .
2 1 cos 1 cos 2 1 cos
Đặt tcosx K dt t
1 1 2
2 1
, đặt ttanudt (1 tan )2u duK u du du u
u
2 2
4 4
2 4
4 4 4
(1 tan ) .
2 1 tan 2 2 4
Vậy I 2 2
4
Câu 57.
2
2 6
I cos
sin 3 cos
x dxx x
Ta có: 2
2 2
6
sin cos
sin 3 cos
x xI dx
x x
. Đặt t 3 cos 2x
I dt
t
15 2
3 2
1 ln( 15 4) ln( 3 2) 4 2
Dạng 3: Đổi biến số dạng 2
Câu 58. I 2sinx sin2x 1.dx 2 6
Đặt cosx 3sin , 0t t
2 2
I = 4 2tdt
0
3 cos 2
= 32 4 2 1.Câu 59.
2
2 2
0
3sin 4 cos 3sin 4 cos
x xI dx
x x
2 2 2 2 2 2
0 0 0
3sin 4 cos 3sin 4 cos
3 cos 3 cos 3 cos
x x
x
xI dx dx dx
x x x
2 2
2 2
0 0
3sin 4 cos
3 cos 4 sin
xxdx
xxdx+ Tính
2
1 2
0
3sin 3 cos
xI dx
x . Đặt t cosxdt sinxdx 1 1 2
0
3
3
dtI t
Đặt t 3 tanudt 3(1 tan 2u du ) 1 6 22
0
3 3(1 tan ) 3
3(1 tan ) 6
u duI u
+ Tính
2 4 cos
x . Đặt
1 4dt1 Vậy: 3 ln 3 6
I
Câu 60. I x dx
x x
4
2 6
tan cos 1 cos
Ta có: I x dx x dx
x x
x x
4 4
2 2
2
6 2 6
tan tan
1 cos tan 2
cos 1
cos
Đặt u x du dx
2x tan 1
cos I u dx
u
1 1 2 3
2
. Đặt t u dt u duu
2
2 2
2
.
I 3dt t 3
7 73
3
7 3 7
3 .
3 3
Câu 61.
x
I dx
x x
2
4
sin 4 2sin cos 3
Ta có:
x x
I dx
x x
2
2 4
1 sin cos
2 sin cos 2
. Đặt tsinxcosx I 1t2 dt0
1 1
2 2
Đặt t 2 tanu I u du
u
arctan 1
2 2
0 2
1 2(1 tan ) 1arctan 1
2 2tan 2 2 2
Dạng 4: Tích phân từng phần
Câu 62. I x xdx x
3 2 3
sin cos
. Sử dụng công thức tích phân từng phần ta có:
x dx
I xd J
x x x
3 3 3
3 3 3
1 4 ,
cos cos cos 3
với J 3 dxx3
cos
Để tính J ta đặt tsin .x Khi đó J dx dt t
x t t
3 3
3 2 2
2 3
3 2
3 2
1ln 1 ln2 3
cos 1 2 1 2 3
Vậy I 4 ln2 3.
3 2 3
Câu 63. I x e dxx x
2 0
1 sin . 1 cos
Ta có:
x x
x x
x x
x 2 2
1 2sin cos
1 sin 2 2 1 tan
1 cos 2cos 2cos 2
2 2
I e dxx ex xdx x
2 2
0 2 0
tan2 2cos 2
= e2
Câu 64.
x x
I dx
x
4 0 2
cos2 1 sin2
Đặt u xdv x dx du dxv
x x 2
cos2 1
1 sin2 (1 sin2 )
I x dx dx
x x x
4 4
0 0 2
1 1 1 1 1 1 1
. 2 1 sin2. 40 2 1 sin2 16 2 2.cos
4
1 1. tan x 4 1 2. 0 1 2
16 2 2 4 0 16 2 2 4 16