Bỏ qua điều hướng本文へ移動
Trí Lữ · EJU数学III · Toán III

Tích phân bất định cần phép đổi biến đặc biệt特別(とくべつ)な置換(ちかん)を要(よう)する不定(ふてい)積分(せきぶん)

Công thức公式

\sin x = \frac{2t}{1+t^2}
\cos x = \frac{1-t^2}{1+t^2}
\frac{dx}{dt} = \frac{2}{1+t^2}
1 + \tan^2 \theta = \frac{1}{\cos^2 \theta}

Ví dụ例題

Tính tích phân bất định I = ∫ \(1 / (1 + \sin x)\) dx sử dụng phép đổi biến \(t = \tan (x / 2)\).

置換(ちかん) \(t = \tan (x / 2)\) を用(もち)いて、不定(ふてい)積分(せきぶん) I = ∫ \(1 / (1 + \sin x)\) dx を求(もと)めなさい。

  1. Biểu diễn \(\sin x\) và dx theo t: Đặt \(t = \tan (x / 2)\). Khi đó \(\sin x = 2 t / (1 + t^{2})\) và dx = [\(2 / (1 + t^{2})\)] dt.\(\sin x\) および dx の t による表現(ひょうげん):\(t = \tan (x / 2)\) と置(お)くと、\(\sin x = 2 t / (1 + t^{2})\) および dx = [\(2 / (1 + t^{2})\)] dt となります。
  2. Biến đổi tích phân về biến t: Mẫu số \(1 + \sin x = 1 + 2 t / (1 + t^{2}) = (1 + t)^{2} / (1 + t^{2})\). Do đó I = ∫ [ \((1 + t^{2}) / (1 + t)^{2}\) ] * [ \(2 / (1 + t^{2})\) ] dt = ∫ \(2 / (1 + t)^{2}\) dt.変数(へんすう) t への積分(せきぶん)式(しき)の変形(へんけい):分母(ぶんぼ) \(1 + \sin x\) は \((1 + t)^{2} / (1 + t^{2})\) となります。これより I = ∫ [ \((1 + t^{2}) / (1 + t)^{2}\) ] * [ \(2 / (1 + t^{2})\) ] dt = ∫ \(2 / (1 + t)^{2}\) dt と変形(へんけい)できます。
  3. Tính nguyên hàm và trả về biến x: Nguyên hàm của \(2 / (1 + t)^{2}\) là -2/(1+t) + C. Thay \(t = \tan (x / 2)\) ta được \(I = -2 / (1 + \tan (x / 2)) + C\).積分(せきぶん)計算(けいさん)と x への還元(かんげん):\(2 / (1 + t)^{2}\) の原(げん)関数(かんすう)は -2/(1+t) + C です。\(t = \tan (x / 2)\) を代入(だいにゅう)して \(I = -2 / (1 + \tan (x / 2)) + C\) を得(え)ます。
Vậy \(I = -2 / (1 + \tan (x / 2)) + C\).したがって、\(I = -2 / (1 + \tan (x / 2)) + C\) となります。

3 câu kiểm tra確認(かくにん)問題(もんだい) 3問(もん)

Đã trả lời 0 / 3

1. Cho \(t = \tan (x / 2)\). Hãy tính giá trị của biểu thức \(1 - \cos x\) theo t.\(t = \tan (x / 2)\) とするとき、\(1 - \cos x\) を t で表(あらわ)しなさい。

2. Khi đổi biến \(t = \tan (x / 2)\), tích phân ∫ \(1 / \sin x\) dx trở thành tích phân nào theo biến t?置換(ちかん) \(t = \tan (x / 2)\) を行(おこな)うとき、積分(せきぶん) ∫ \(1 / \sin x\) dx は t のどの積分(せきぶん)になりますか。

3. Tính tích phân bất định K = ∫ \(1 / (1 + \cos x)\) dx theo biến \(t = \tan (x / 2)\).置換(ちかん) \(t = \tan (x / 2)\) を用(もち)いて、不定(ふてい)積分(せきぶん) K = ∫ \(1 / (1 + \cos x)\) dx を求(もと)めなさい。

Nội dung Trí Lữ viết mới theo JASSO 2026 · nguồn sách riêng tư không được tái xuất bảnJASSO 2026に沿(そ)ったTrí Lữの新規(しんき)教材(きょうざい) · 非(ひ)公開(こうかい)書籍(しょせき)資料(しりょう)は転載(てんさい)していません

設定 · Cài đặt

Ngôn ngữ và nguồn言語(げんご)と出典(しゅってん)

Chọn ngôn ngữ giảng. Câu hỏi, lời giải và tiến độ giữ nguyên khi chuyển.学習(がくしゅう)言語(げんご)を選(えら)べます。切り替(きりか)えても解答(かいとう)と進捗(しんちょく)は保持(ほじ)されます。

Furigana tiếng Nhậtふりがな表示(ひょうじ)

JASSO 2026: MATH.20.1. Bài Trí Lữ được viết mới sau khi đối chiếu 1 phân đoạn nguồn riêng tư. Scan, văn bản, câu hỏi và đáp án sách không được xuất bản.JASSO 2026:MATH.20.1。非(ひ)公開(こうかい)資料(しりょう)1区分(くぶん)を照合(しょうごう)してTrí Lữが新規(しんき)執筆(しっぴつ)しました。書籍(しょせき)の画像(がぞう)・本文(ほんぶん)・問題(もんだい)・解答(かいとう)は公開(こうかい)していません。

Thuật ngữ và giải thích thêm用語・補足
Mục tiêu · 目標

Sau bài nàyこの課(か)の目標(もくひょう)

  1. Biểu diễn \(\sin x\), \(\cos x\) và dx theo biến \(t = \tan (x / 2)\) bằng các công thức đổi biến đặc biệt.特別(とくべつ)な置換(ちかん)公式(こうしき)を用(もち)いて、\(\sin x\)、\(\cos x\)、dx を \(t = \tan (x / 2)\) の式(しき)で表現(ひょうげん)する。
  2. Chuyển tích phân lượng giác phức tạp về tích phân hàm hữu tỉ theo biến t để tính nguyên hàm.複雑(ふくざつ)な三角(さんかく)関数(かんすう)の積分(せきぶん)を t の有理(ゆうり)関数(かんすう)の積分(せきぶん)に変換(へんかん)して原(げん)関数(かんすう)を求(もと)める。
Trực giác · イメージ

Chuyển đổi lượng giác thành đại số nhờ ẩn phụ \(t = \tan (x / 2)\)変数(へんすう)変換(へんかん) \(t = \tan (x / 2)\) による代数(だいすう)的(てき)な有理(ゆうり)関数(かんすう)への帰着(きちゃく)

Các hàm lượng giác chứa \(\sin x\) và \(\cos x\) ở mẫu số thường rất khó biến đổi trực tiếp. Khi đặt \(t = \tan (x / 2)\), toàn bộ \(\sin x\), \(\cos x\) và vi phân dx đều trở thành các phân thức đại số theo t, đưa bài toán về tính tích phân hàm hữu tỉ.

分母(ぶんぼ)に \(\sin x\) や \(\cos x\) を含(ふく)む三角(さんかく)関数(かんすう)は直接(ちょくせつ)の変形(へんけい)が困難(こんなん)です。\(t = \tan (x / 2)\) と置(お)くことで、\(\sin x\)、\(\cos x\)、微分(びぶん) dx のすべてが t の代数(だいすう)式(しき)となり、有理(ゆうり)関数(かんすう)の積分(せきぶん)問題(もんだい)へと帰着(きちゃく)できます。

Khái niệm · 用語

Nhật · Việt · bản chất用語(ようご)と本質(ほんしつ)

  • 置換(ちかん)積分(せきぶん)tích phân đổi biến

    Phương pháp thay đổi biến số lấy tích phân sang biến mới để đưa biểu thức phức tạp về dạng cơ bản.

    積分(せきぶん)変数(へんすう)を新(あたら)しい変数(へんすう)に置き換(おきか)えることで、複雑(ふくざつ)な式(しき)を基本(きほん)形(けい)に変換(へんかん)して積分(せきぶん)する手法(しゅほう)です。

  • 有理(ゆうり)関数(かんすう)hàm hữu tỉ

    Hàm số được biểu diễn dưới dạng thương của hai đa thức, thu được sau khi thực hiện phép đổi biến t.

    2つの多項(たこう)式(しき)の商(しょう)として表(あらわ)される関数(かんすう)であり、置換(ちかん) t を適用(てきよう)した後(あと)に得(え)られる形式(けいしき)です。

Cơ chế · 仕組み

Đi từng bước順番(じゅんばん)に理解(りかい)する

  1. 01
    置換(ちかん) \(t = \tan (x / 2)\) の設定(せってい)と置換(ちかん)公式(こうしき)の確認(かくにん)

    Đặt ẩn phụ \(t = \tan (x / 2)\) và xác định công thức thế

    Đặt \(t = \tan (x / 2)\) và ghi nhớ các biểu thức liên hệ: \(\sin x = 2 t / (1 + t^{2})\), \(\cos x = (1 - t^{2}) / (1 + t^{2})\) và dx = [\(2 / (1 + t^{2})\)] dt.

    \(t = \tan (x / 2)\) と置(お)き、\(\sin x = 2 t / (1 + t^{2})\)、\(\cos x = (1 - t^{2}) / (1 + t^{2})\)、dx = [\(2 / (1 + t^{2})\)] dt の関係(かんけい)式(しき)を確認(かくにん)します。

  2. 02
    被(ひ)積分(せきぶん)関数(かんすう)と微分(びぶん)の t への代入(だいにゅう)

    Thay các biểu thức theo t vào tích phân

    Thay toàn bộ \(\sin x\), \(\cos x\) và dx trong tích phân bằng các phân thức theo t. Biến đổi rút gọn để thu được một tích phân của hàm hữu tỉ theo t.

    被(ひ)積分(せきぶん)関数(かんすう)中(ちゅう)の \(\sin x\)、\(\cos x\) および dx を t の式(しき)に置き換(おきか)えます。整理(せいり)・約分(やくぶん)を行(おこな)って t の有理(ゆうり)関数(かんすう)の積分(せきぶん)に変換(へんかん)します。

  3. 03
    t による積分(せきぶん)計算(けいさん)と元(もと)の変数(へんすう) x への還元(かんげん)

    Tính tích phân theo t và trả về biến x

    Tính nguyên hàm của hàm hữu tỉ theo biến t, sau đó thay \(t = \tan (x / 2)\) trở lại để thu được kết quả cuối cùng theo x.

    t の有理(ゆうり)関数(かんすう)を積分(せきぶん)して原(げん)関数(かんすう)を求(もと)め、最後(さいご)に \(t = \tan (x / 2)\) を代入(だいにゅう)して変数(へんすう) x の解(かい)に戻(もど)します。

Bẫy · 注意

Sửa sai trước khi thiよくある誤解(ごかい)

Quên đổi vi phân dx thành [\(2 / (1 + t^{2})\)] dt khi đặt \(t = \tan (x / 2)\).\(t = \tan (x / 2)\) の置換(ちかん)時(じ)に dx を [\(2 / (1 + t^{2})\)] dt へ変換(へんかん)し忘(わす)れること。

Sửa cách hiểu正(ただ)しい理解(りかい)Luôn thay dx bằng [\(2 / (1 + t^{2})\)] dt, vì \(dx / dt = 2 / (1 + t^{2})\).\(dx / dt = 2 / (1 + t^{2})\) であるため、dx は必(かなら)ず [\(2 / (1 + t^{2})\)] dt に置き換(おきか)えます。

Nhầm lẫn biểu thức \(\cos x = (1 - t^{2}) / (1 + t^{2})\) thành \((t^{2} - 1) / (1 + t^{2})\).\(\cos x = (1 - t^{2}) / (1 + t^{2})\) の分子(ぶんし)の符号(ふごう)を \((t^{2} - 1)\) と誤認(ごにん)すること。

Sửa cách hiểu正(ただ)しい理解(りかい)Ghi nhớ chính xác tử số của \(\cos x\) là \(1 - t^{2}\), không đảo ngược thứ tự trừ.\(\cos x\) の分子(ぶんし)は \(1 - t^{2}\) であり、引き算(ひきざん)の順序(じゅんじょ)を間違(まちが)えないよう注意(ちゅうい)します。

Ghi nhớ · まとめ

Ba điều mang theo三(みっ)つの要点(ようてん)

  • Phép đổi biến \(t = \tan (x / 2)\) biến các hàm lượng giác \(\sin x\), \(\cos x\) và vi phân dx thành phân thức đại số theo t.\(t = \tan (x / 2)\) の置換(ちかん)により、\(\sin x\)、\(\cos x\)、dx を t の有理(ゆうり)式(しき)に変換(へんかん)できます。
  • Luôn ghi nhớ các công thức: \(\sin x = 2 t / (1 + t^{2})\), \(\cos x = (1 - t^{2}) / (1 + t^{2})\) và dx = [\(2 / (1 + t^{2})\)] dt.\(\sin x = 2 t / (1 + t^{2})\)、\(\cos x = (1 - t^{2}) / (1 + t^{2})\)、dx = [\(2 / (1 + t^{2})\)] dt の変換(へんかん)公式(こうしき)を正確(せいかく)に覚(おぼ)えて適用(てきよう)します。
  • Sau khi tính tích phân hàm hữu tỉ theo t, bắt buộc thay \(t = \tan (x / 2)\) trở lại để hoàn thành kết quả theo x.t の有理(ゆうり)関数(かんすう)を積分(せきぶん)した後(あと)は、忘(わす)れずに \(t = \tan (x / 2)\) を代入(だいにゅう)して元(もと)の変数(へんすう) x の関数(かんすう)に還元(かんげん)します。
Công thức · 式

Đọc đúng ký hiệu式(しき)を正(ただ)しく読(よ)む

\sin x = \frac{2t}{1+t^2}

Công thức biểu diễn \(\sin x\) theo \(t = \tan (x / 2)\).

\(t = \tan (x / 2)\) を用(もち)いて \(\sin x\) を表(あらわ)す公式(こうしき)。

\cos x = \frac{1-t^2}{1+t^2}

Công thức biểu diễn \(\cos x\) theo \(t = \tan (x / 2)\).

\(t = \tan (x / 2)\) を用(もち)いて \(\cos x\) を表(あらわ)す公式(こうしき)。

\frac{dx}{dt} = \frac{2}{1+t^2}

Vi phân dx biểu diễn qua dt khi \(t = \tan (x / 2)\), tức là dx = [\(2 / (1 + t^{2})\)] dt.

\(t = \tan (x / 2)\) のときの dx と dt の微分(びぶん)関係(かんけい)式(しき)(dx = [\(2 / (1 + t^{2})\)] dt)。

1 + \tan^2 \theta = \frac{1}{\cos^2 \theta}

Công thức lượng giác cơ bản liên hệ giữa tan θ và 1/cos^2 θ.

tan θ と 1/cos^2 θ の関係(かんけい)を示(しめ)す基本(きほん)三角(さんかく)公式(こうしき)。

EJU 2026 · MATH.20.1

Bài học giới thiệu phương pháp đổi biến đặc biệt \(t = \tan (x / 2)\) để chuyển biểu thức lượng giác thành hàm hữu tỉ đối với t. Phép đổi biến này giúp giải quyết các bài toán tích phân lượng giác không thể lấy nguyên hàm trực tiếp.

本課(ほんか)では \(t = \tan (x / 2)\) と置(お)く特別(とくべつ)な置換(ちかん)積分(せきぶん)法(ほう)により、三角(さんかく)関数(かんすう)を有理(ゆうり)関数(かんすう)に変換(へんかん)して計算(けいさん)する手法(しゅほう)を学(まな)びます。この置換(ちかん)により直接(ちょくせつ)積分(せきぶん)が困難(こんなん)な三角(さんかく)関数(かんすう)の問題(もんだい)を解(と)くことができます。

特別(とくべつ)な置換(ちかん)を要(よう)する不定(ふてい)積分(せきぶん)
置換積分有理関数