Mục lục bài họcĐang ở d06-b3
← AP Calculus AB
0/26 bài đã học xong
Chương 6 · Unit 6 — Integration and Accumulation of Change · Bài 3/3 của chương · bài 20/26 của AP Calculus AB

Antiderivatives and u-Substitution

Nguyên hàm và phép đổi biến
← Mục lục bài học
Lý thuyết · English

The basic antiderivatives

$$\int x^n dx=\frac{x^{n+1}}{n+1}+C\ (n\neq-1),\qquad \int\frac1x dx=\ln|x|+C$$$$\int e^x dx=e^x+C,\quad \int\sin x\,dx=-\cos x+C,\quad \int\sec^2x\,dx=\tan x+C$$

u-substitution

Choose $u$ to be the inside function whose derivative is present (up to a constant). Then $du=u'(x)\,dx$ and the integral becomes one in $u$ alone.

For a definite integral, change the limits too — that avoids converting back and is what AP rubrics expect:

$$\int_{x=a}^{x=b}f\big(u(x)\big)u'(x)\,dx=\int_{u(a)}^{u(b)}f(u)\,du$$
Giải thích tiếng Việt

Bảng nguyên hàm cơ bản phải thuộc. Chú ý $\int\frac1x dx=\ln|x|+C$ — dấu trị tuyệt đối là bắt buộc, thiếu nó là mất điểm.

Đổi biến: chọn $u$ là hàm bên trong mà đạo hàm của nó có mặt trong biểu thức (sai khác một hằng số cũng được). Rồi $du=u'\,dx$ và tích phân chỉ còn biến $u$.

Với tích phân xác định, đổi luôn cận. Đó là cách rubric AP mong đợi, và nó tránh hẳn bước thay ngược lại — nơi rất hay quên.

Ví dụ — đổi biến kèm đổi cận

Tính $\displaystyle\int_0^2 x\,e^{x^2}\,dx$.

Giải.

Đặt $u=x^2$ ⇒ $du=2x\,dx$ ⇒ $x\,dx=\frac12du$.

Đổi cận: $x=0\Rightarrow u=0$; $x=2\Rightarrow u=4$.

$$\int_0^2 xe^{x^2}dx=\frac12\int_0^4 e^u\,du=\frac12\left[e^u\right]_0^4=\frac{e^4-1}{2}$$

Nếu giữ cận cũ mà quên thay $u$ ngược lại thành $x^2$ thì sẽ tính $\frac12(e^2-1)$ — sai, và đó là phương án nhiễu chuẩn.

Bẫy hay mất điểm — $\int\frac{1}{x^2+1}dx=\arctan x+C$ nhưng $\int\frac{1}{x^2}dx=-\frac1x+C$ — hai biểu thức nhìn giống nhau, hai kết quả không liên quan. Và đừng quên $+C$ ở nguyên hàm bất định: rubric AP có trừ điểm cho việc thiếu nó.
Phải nhớ — Chọn $u$ là hàm trong có đạo hàm sẵn ở ngoài. Tích phân xác định thì đổi cận luôn. $\ln$ phải có trị tuyệt đối, nguyên hàm bất định phải có $+C$.

Đọc xong rồi — làm thử ngay

Bài tập của chương Unit 6 — Integration and Accumulation of Change gồm 14 câu trắc nghiệm và 4 đề tự luận, ra khó hơn đề thật 30–50%. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.

Làm bài tập chương →