Nguyên hàm bài tập phần 16

\( \int \frac{1 + \ln(x+1)}{x^2} \, dx \quad \text{(2012.4)} \)

Đặt: 
\( \begin{cases} 
u = 1 + \ln(x+1) \\ 
dv = \frac{1}{x^2} \, dx 
\end{cases} \quad \Rightarrow \quad 
\begin{cases} 
du = \frac{1}{x+1} \, dx \\ 
v = -\frac{1}{x}. 
\end{cases} \)

Khi đó: 
\( I = -\frac{1}{x} (1 + \ln(x+1)) + \int \frac{1}{x(x+1)} \, dx \)

\( = -\frac{1}{x} (1 + \ln(x+1)) + \int \left( \frac{1}{x} - \frac{1}{x+1} \right) \, dx \)

\( = -\frac{1}{x} (1 + \ln(x+1)) + \ln \left| \frac{x}{x+1} \right| + C. \)

page80


\( \int \frac{x^2 - 1}{x^2} \ln x \, dx \)

Đặt: \( \begin{cases} 
u = \ln x \\ 
dv = \frac{x^2 - 1}{x^2} \, dx = \left(1 - \frac{1}{x^2}\right) \, dx 
\end{cases} \quad \Rightarrow \quad 
\begin{cases} 
du = \frac{1}{x} \, dx \\ 
v = x + \frac{1}{x}. 
\end{cases} \)

\( I = \left(x + \frac{1}{x}\right) \ln x - \int \left(x + \frac{1}{x}\right) \frac{1}{x} \, dx \)

\(= \left(x + \frac{1}{x}\right) \ln x - \int \left(1 + \frac{1}{x^2}\right) \, dx \)

\(= \left(x + \frac{1}{x}\right) \ln x - \left(x - \frac{1}{x}\right) + C. \)

Làm thêm: \( \int \frac{3 + \ln x}{(x+1)^2} \, dx \)

\( \begin{cases} 
u = 3 + \ln x \\ 
dv = \frac{1}{(x+1)^2} \, dx 
\end{cases} \quad \Rightarrow \quad 
\begin{cases} 
du = \frac{1}{x} \, dx \\ 
v = -\frac{1}{x+1}. 
\end{cases} \)

page81


\( \int \ln(x^2 - x) \, dx \quad \text{(2004.1)} \)

Đặt: \( \begin{cases} 
u = \ln(x^2 - x) \\ 
dv = dx 
\end{cases} \quad \Rightarrow \quad 
\begin{cases} 
du = \frac{2x - 1}{x^2 - x} \, dx \\ 
v = x. 
\end{cases} \)

\( I = x \ln(x^2 - x) - \int \frac{2x - 1}{x-1} \, dx \)

\( I = x \ln(x^2 - x) - \int \left( 2 + \frac{1}{x - 1} \right) \, dx \)

\( I = x \ln(x^2 - x) - 2x - \ln|x - 1| + C. \)

page82


\( \int \frac{\ln(\sin x)}{\cos^2 x} \, dx \)

Đặt: \( \begin{cases} 
u = \ln(\sin x) \\ 
dv = \frac{1}{\cos^2 x} \, dx 
\end{cases} \quad \Rightarrow \quad 
\begin{cases} 
du = \frac{\cos x}{\sin x} \, dx \\ 
v = \tan x. 
\end{cases} \)

 \( I = \tan x \cdot \ln(\sin x) - \int dx \)

\(  = \tan x \cdot \ln(\sin x) - x + C. \)

page83


\( \int \cos x \ln(1 + \cos x) \, dx \)

Đặt: \( \begin{cases} 
u = \ln(1 + \cos x) \\ 
dv = \cos x \, dx 
\end{cases} \quad \Rightarrow \quad 
\begin{cases} 
du = \frac{-\sin x}{1 + \cos x} \, dx \\ 
v = \sin x. 
\end{cases} \)

\( I = \sin x \ln(1 + \cos x) + \int \frac{\sin^2 x}{1 + \cos x} \, dx \)

\(= \sin x \ln(1 + \cos x) + \int (1 - \cos x) \, dx \)

\( = \sin x \ln(1 + \cos x) + x - \sin x + C. \)

page84