CHỦ ĐỀ 15 MỘT SỐ BÀI TOÁN CHỌN LỌC VỀ TÍCH PHÂN Ví dụ 1 Cho hàm số có đạo hàm liên tục trên đoạn thỏa mãn Biết , tính A B C D Lời giải Ta có Lấy nguyên hàm 2 vế ta được Thay Chọn D Ví dụ 2 Cho hàm số xác định và liên tục trên đoạn và thỏa mãn và Khi đó A B C D Lời giải Ta có Lấy nguyên hàm 2 vế ta được Lại có Do đó , thay Chọn D Ví dụ 3 Cho hàm số đồng biến và luôn dương trên đoạn đồng thời thỏa mãn , biết Khi đó A B C D Lời giải Ta có (do ) Lấy nguyên hàm 2 vế ta được Do Chọn D Ví dụ 4 Cho hàm.
CHỦ ĐỀ 15: MỘT SỐ BÀI TOÁN CHỌN LỌC VỀ TÍCH PHÂN Ví dụ 1: Cho hàm y f x số có đạo hàm liên tục đoạn 1; 2 thỏa mãn f x x f � x f x 1� x � � � Biết f 1 2 , tính f A f 1 B f C f 3 D f 3 Lời giải: Ta có f x x f � x f x 1� x � � �� Lấy nguyên hàm vế ta được: Thay x � f x x f � x � x f x 1� � � 1� � � x f x � � � 1 � x f x 1� � � 1 xC x f x 1 1 C � C � f x � f Chọn D 2 x x Ví dụ 2: Cho hàm số y f x xác định liên tục đoạn 1;3 thỏa mãn 2 x f x x3 f � x f x 1� x � � � x � 1;3 f 1 Khi đó: A f 3 B f 3 C f 3 Lời giải: D f 3 xf x 1� xf x 1� Ta có: x f x x f � x � x � � �� x � �f x x f � � � � � 2 � � x f x � 1 � � � � 2 x x � xf x 1� � xf x 1� � � � � f x x f � x Lấy nguyên hàm vế ta được: Lại có: Do f 1 d� xf x 1� 1 1 � � dx � C ��xf x 1�2 � xf x x x � � 2 1 1 � 1 C � C 2 2 f 1 1 1 1 4 , thay x � � f 3 Chọn D x f x x f 3 21 Ví dụ 3: Cho hàm số y f x đồng biến dương đoạn 1;3 đồng thời thỏa mãn � x � �f � � x 3x f x , biết f 1 Khi A f B f C f Lời giải: D f Ta có: � x � �f � � x 3x � f� x f x �f � x � � x2 x2 f x � � f x x x (do f x x � 1; ) Lấy nguyên hàm vế ta được: � f x x d� �f x � � x x 3dx � f x x 3dx x 3 � 2� � f x 3 C x Do f 1 � C � C � f� x 3 C f x x 3 3 � � x 3 � � � � 2� 3� � � f 2 14,1 Chọn D Ví dụ 4: Cho hàm số f x có đạo hàm xác định, liên tục 0;1 đồng thời thỏa mãn điều kiện f� � 1 � x � x Đặt T f 1 f , chọn khẳng định đúng? �f � � f � A 2 �T 1 B 1 �T � x � x � Ta có: � �f � � f � Lấy nguyên hàm vế ta có: � f� x � x � �f � � C �T Lời giải: D �T 1 d� x � �f � � 1 dx � ��f � x � � f� x � � xC � f � x 1 xC 1 � C Do f � Suy 1 f� x dx � dx � f 1 f ln Chọn B � x 1 0 Ví dụ 5: Cho hàm số f x liên tục đồng biến đoạn 0;1 , biết f � x 2x� �f � � x x f x x � 0;1 Mệnh đề A f 1 B f 1 C f 1 Lời giải: D f 1 � x 2x� f� x 2x x �f � � x 2x� Ta có: � �f � � x x f x � f x x x � f x x2 2 d� �f x x � � xdx Lấy nguyên hàm vế ta � � f x x � f x x x3 2C � f x x x Thay x � C � Suy f x f x x x3 C x x � f 1 Chọn A � Ví dụ 6: Cho hàm số f x liên tục thỏa mãn f � x f x f � x 15 x 12 x, x �� f 0 f � Giá trị f 1 A B C 10 D Lời giải: � f� Ta có: � � x � x 15x 12 x �f x f � � � � x � � f x f � Nguyên hàm vế ta f x f � x 15 x5 x C 3x x C 0 � C Do f f � Tiếp tục nguyên hàm vế ta được: � f x f x df x � 3x � x 1 dx x 6 x3 x D x x3 x D Do f � D � f 1 Chọn A Ví dụ 7: Cho hàm số y f x có đạo hàm liên tục ln dương đoạn 1;3 thỏa mãn � f 1 f � 1 f � x f x f � x x f x Giá trị ln � �f 3 � �thuộc khoảng khoảng sau: A 1;6 B 7;12 C 0;1 Lời giải: D 12;15 2 � � x f x f � x x2 f x � f � x f x f � x x2 f x Ta có: f � � f� x f x f � x x2 � f x � �f � x �� f � x f x f � x , lấy nguyên hàm vế ta được: Mặt khác � � f x �f x � f� x f x x3 C �x x � Do f 1 f � 1 � C Tiếp tục nguyên hàm vế ta được: ln f x � � D 12 � � x4 x Do f 1 � D � ln f x � ln � �f � � Chọn B 12 Ví dụ 8: Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục đoạn 0;1 thỏa mãn f 1 1, � � x � �f � �dx A I f � x dx Tính tích phân I � f x dx 0 B I C I Lời giải: D I �x � t Đặt t x � t x � dx 2tdt � �x � t 1 1 0 f x dx � 2t f t dt � x f x dx Khi đó: � �� x f x dx 5 � du f � x dx 1 � u f x x2 f x � � �� x �� x f x dx � x f x dx � � x2 f � x dx Đặt � 20 dv xdx � v 0 � � 2 1 1 � � x2 f � x dx k k � k 3 Xét � x kx � x � x dx k � �f � �dx 2k � �f � �dx � 5 0 0 f� x 3x � f � x 3x � f x � x dx x C mà f 1 � C Do f � 1 x4 �I � x dx Chọn B Vậy f x x �� 4 3 Ví dụ 9: Cho hàm số y f x có đạo hàm liên tục đoạn 0;1 f f 1 Biết tích 1 f x dx , phân � A f� x cos xdx � 3 B 1 0 Tính tích phân 2 f x dx ? � C D Lời giải: f� cos xd f x f x cos x � f x cos x � dx x cos xdx � Ta có � � f x sin xdx � � f x sin xdx �f 1 f � � � 2 0 1 � Xét � �f x k sin x � �dx � 1 0 f x dx 2k � f x sin xdx k � sin x dx � 2 1 � � k 2k � k 1 � k 1 Suy � �f x sin x � �dx 2 1 0 f x dx � sin xdx Vậy f x sin x � � Chọn B x ln nhận giá trị dương Ví dụ 10: Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục đoạn 0;1 , f x f � �f 2� dx � x f 2� x f x x� x f x dx Tính f 1 ? đoạn 0;1 thỏa mãn f ; � � � 0 A f 1 B f 1 Giả thuyết tương đương với C f 1 Lời giải: D f 1 � � �f ' x f x x � �dx 2 � f ' x f x x � f ' x f x x � f � x f x x Nguyên hàm vế ta được: Mặt khác f � C � f x x C f x x3 Vậy f 1 Chọn A �1 � , f f 1 Giá Ví dụ 11: Cho hàm số f x xác định �\ � �thỏa mãn f � x 2x 1 �2 trị biểu thức f 1 f 3 A ln B ln15 C ln15 Lời giải: D ln15 � ln x 1 C1 x � f� x dx ln x C � Ta có � � � ln x C2 x � C1 � � f 1 f 3 ln ln C1 C2 ln15 Chọn C Do f f 1 � � C �2 Ví dụ 12: Cho hàm số f x xác định �\ 2; 2 thỏa mãn f � x ; f 3 ; f x 4 f 3 Tính giá trị biểu thức P f 4 f 1 f A P ln 25 B P ln C P ln D P ln Lời giải: x Ta có: f � 4dx 4dx � �1 �� f� � dx x dx �2 � � x 4 x 4 x x �x x � � � x2 ln C1 x � x2 � x2 � �2 x � � f x ln C � ln � � C2 x x2 � �x � � x2 ln C3 x 2 � � x2 Lại có: f 3 � C3 ln ; f � C2 ; f 3 � C1 ln Do P f 4 f 1 f ln ln ln C1 C2 C3 ln Chọn B Ví dụ 13: Cho hàm số f x xác định �\ �1 thỏa mãn f � x Biết f 3 f 3 x 1 � � �1 � f� � f � � Giá trị T f 2 f f � � �2 � A T ln x Ta có: f � B T ln C T ln Lời giải: dx dx �1 � �� f� � dx x dx �2 � � x 1 x 1 x 1 x 1 �x x � � �1 x �2 ln x C1 x � x 1 1 x � �1 � � f x ln C � ln � � C2 x x 1 �2 �x � �1 x C3 x 1 � ln �2 x �f 3 f 3 C1 C3 � � Theo ta có: � � � �1 � � � 2C2 � C2 � f � � � �f � � � � �2 � Do T f 2 f f � �f 2 f � � f D T 1 ln C1 ln C3 C2 ln Chọn B 2 5 ln Ví dụ 14: Cho hàm số f x liên tục 0; � thỏa x2 �f t dt x.cos x Tính f A f B f C f Lời giải: D f 12 � �x � Ta có �� f t dt � x.cos x �� x � f x cos x x.sin x �0 � � � � x f x cos x x.sin x Thay x vào vế, ta f � f Chọn B x2 cos tdt x Tính G � x Ví dụ 15: Cho hàm số G x � x x cos x A G � x x.cos x B G � x cos x C G � Lời giải: x cos x D G � Gọi F t nguyên hàm hàm số f t cos t x2 � �2 cos tdt F x F �� � G� F x2 � Ta có G x � x � � � x.F x x f x x x.cos x Chọn B Lại có f x cos x cos x nên suy G � BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 1: Cho hàm số f x xác định �\ 1 thỏa mãn f � x , f 2017 , f 2018 x 1 Tính S f 3 f 1 A S B S ln C S ln 4035 D S x x f 1 Phương trình Câu 2: Cho hàm số f x xác định R thỏa mãn f � f x có hai nghiệm x1 , x2 Tính tổng S log x1 log x2 A S B S C S D S �1 � �2 � Câu 3: Cho hàm số f x xác định �\ � �thỏa mãn f � , f f � � Giá x 3x �3 � �3 trị biểu thức f 1 f 3 A 5ln B 2 5ln C 5ln Câu 4: Cho hàm số f x xác định �\ 2;1 thỏa mãn f � x f 0 A D 5ln ; f 3 f 3 x x2 Giá trị biểu thức f 4 f 1 f 1 ln 3 B ln 80 C ln ln D ln Câu 5: Cho hàm số f x nhận giá trị dương, có đạo hàm liên tục 0; � thỏa mãn f 15 f� x x f x Tính f 1 f f 3 A 15 B 11 15 C 11 30 D 30 x 12 x 13 f Khi Câu 6: Cho hàm số f x xác định liên tục � Biết f x f � phương trình f x có nghiệm? A B C D Câu 7: Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục � thỏa mãn f x 0, x �� Biết f f� x f x x Tìm giá trị thực tham số m để phương trình f x m có hai nghiệm thực phân biệt A m e B m �1 C m e D m e x x 1 f x Câu 8: Cho hàm số f x liên tục � f x �0 với x ��; f � f 1 0,5 Biết tổng f 1 f f f 2017 a a ; a ��, b �� với tối giản b b Mệnh đề đúng? A a b 1 B a � 2017; 2017 C a 1 b D b a 4035 x x 3 f x f Câu 9: Cho hàm số f x �0 thỏa điều kiện f � f 1 f f 2017 f 2018 1 Biết tổng a a với a ��, b �� phân số tối giản Mệnh đề sau b b đúng? A a 1 b B a b C a b 1010 D b a 3029 � � f� xf x x f x � x � �f � � � y f x , x � Câu 10: Cho hàm số , thỏa mãn � Tính f 1 � f 0; f � � A B C D Câu 11: Cho hàm số y f x đồng biến 0; � ; y f x liên tục, nhận giá trị dương 0; � thỏa mãn f 3 2 f� x 1 f x Mệnh đề đúng? � x � � � A 2613 f 2614 B 2614 f 2615 C 2618 f 2619 D 2616 f 2617 Câu 12: Giả sử hàm số y f x liên tục, nhận giá trị dương 0; � thỏa mãn f 1 , f x f � x 3x , với x > Mệnh đề sau đúng? A f B f C f Câu 13: Cho hàm số f x liên tục � thỏa mãn f � x 1 x 1 D f dx x 1 x5 C Nguyên hàm hàm số f x tập � là: A x3 C x2 4 B x3 C x2 Câu 14: Cho hàm số f x thỏa mãn C f x 2x C x 1 �t dt x cos x Tính f D 2x C x 1 A f C f B f 1 D f 12 Câu 15: Cho hàm số f x có đạo hàm xác định, liên tục đoạn 0;1 đồng thời thỏa mãn điều � 1 � kiện f � x � x Đặt T f 1 f Hãy chọn khẳng định đúng? �f � � f � A 2 �T 1 B 1 �T C �T D �T x x Câu 16: Cho hàm số G x �1 t dt Tính G � A x 1 x B x Câu 17: Cho hàm số G x C 1 x D x 1 x x x sin t dt x Tính G � � A sin x B sin x x C 2sin x x D sin x x t.e f t e f x Câu 18: Tính đạo hàm f x , biết f x thỏa � x x A f � x x B f � C f � x Câu 19: Cho hàm số y f x liên tục 0; � x D f � x 1 x x2 �f t dt x sin x Tính f A f 1 B f C f Câu 20: Cho hàm số f x xác định �\ 0 , thỏa mãn f � x D f , f 1 a f 2 b x x5 Tính f 1 f A f 1 f a b B f 1 f a b C f 1 f a b D f 1 f b a Câu 21: Cho hàm số y f x xác định liên tục � thỏa mãn đồng thời điều kiện f x 0, x ��; f � x e x f x , x �� f A B C Tính giá trị f ln D Câu 22: Cho hàm số y f x có đồ thị (C), xác định liên tục �thỏa mãn đồng thời điều kiện f x 0, x ��, f � x x f x , x �� f Phương trình tiếp tuyến điểm có hồnh độ x đồ thị (C) A y x 30 B y 6 x 30 C y 36 x 30 D y 36 x 42 Câu 23: Cho hàm số y f x xác định, có đạo hàm đoạn 0;1 thỏa mãn: x g x 2018� f t dt , g x f A 1011 B x Tính �g x dx 1009 C 2019 D 505 Câu 24: Cho hàm số f x có đạo hàm xác định, liên tục đoạn 0;1 đồng thời thỏa mãn điều kiện f� � 1 � x � x Đặt T f 1 f Hãy chọn khẳng định đúng? �f � � f � A 2 �T 1 B 1 �T C �T D �T LỜI GIẢI CHI TIẾT x Câu 1: f � � ln x 1 C1 x 1 dx � � f x � ln x C � x 1 x 1 ln x C2 x � Do f 2017 � C2 2017 ; f 2018 � C1 2018 Suy S ln 2018 ln 2017 Chọn A x 2x � f x x2 x C Câu 2: f � Do f 1 � C � f x x x x 1 � � S log x1 log x2 Chọn A Khi f x � x x � � x 2 � � ln x C x � 3dx � � f x � ln x C � x Câu 3: f � 3x 3x � ln 3x C2 x � �2 � Do f � C2 ; f � � � C1 �3 � Khi f 1 f 3 ln ln 5ln Chọn A dx �1 � x2 � dx ln C Câu 4: f x �2 � � x x �x x � x �1 x x �3 ln x C1 � x2 �1 �2 x � � f x ln C � ln � � C2 -1< x x 1 �3 �x � �1 x C3 x 1 � ln �3 x 1 Khi đó: f 3 f 4 ln ; f f 3 ln f 3 f 4 f f 3 ln � f 4 f ln 1 1 Mặt khác f 1 f ln � f 1 ln 3 Do f 4 f 1 f ln Chọn D Câu 5: f ' x x f x � f ' x f ' x x � �2 dx � x dx f x f x d f x 1 �� x2 4x C � x2 4x C � f x f x f x x 4x C Mặt khác f 1 � C � f x 12 C 15 x 4x Suy f 1 f f 3 Câu 6: Ta có � f x 7 Chọn D 30 f x f � f x df x x x dx � 12 x 13 dx � � � 6 13x C x 13x C Lại có f nên 27 222 24 26 C � C 7 222 � � x 13x Suy f x 7 � �do f x có nghiệm phân biệt Chọn A � � Câu 7: Lấy nguyên hàm vế biểu thức f� x f x x ta được: f� x dx x dx � d � �f x � � 2 �f x � � x x C Do f x �f x � � f x x x C � ln � x x Do f � ln � �f � � C � C � f x e Lại có: f � x x e2 x x � x lim f x lim f x f 1 e x � � x �� Suy phương trình f x m có nghiệm thực phân biệt m e Chọn C Câu 8: f ' x x 1 f x � � d f x �f x x2 x C � Khi f x f ' x f x 2x � f ' x x 1 dx �f x dx � 1 1 1 x2 x C � f x �C 0 mà f 1 f x x xC 1 1 1 � f 1 ; ; f 2017 2017 2018 x x x x 1 a 504 � 1 � 504 �1 1 �� Vậy P � Chọn B � b 1009 2017 2018 � 1009 �2 3 � Câu 9: f ' x x 3 f x � � d f x �f x x 3x C � Khi f x f ' x f x 2x � f ' x x 3 dx �f x dx � 1 1 1 x 3x C � f x � C mà f f x x 3x C 1 1 1 � f 1 ; ; f 2018 2019 2020 x 3x x x 2 1 � 1009 �1 1 Vậy P � Chọn D � 2019 2020 � 2020 �2 3 � f� x f x � x � �f � � � Câu 10: f � x f x � x � �f � � xf x � f x x 2 � f� � � x f x f x � f� x � f� x f x � f� x � �f � x � � � � � Lại có: � � f x f x �f x � Do lấy nguyên hàm vế ta được: � f� x dx �f x d f x x2 x2 C � � C 2 f x 1 x2 1 x2 x2 2 C Do f � 1 C � 1 � f x f x f x 2 x 2 Do f 1 Chọn A x � x Câu 11: � �f � � x 1 f x � f � x 1 f x � f� x f x x 1 Lấy nguyên hàm hai vế , ta được: d f x dx x dx � dx �f x � � f x f� x � f x Do x 1 f x 3 C mà f 3 x 1 C 2 2 16 � f 3 C �C 3 � 8 � f x � x 1 3 � 8� x 1 � � Vậy 2613 f 2614 Chọn A x 3x � Câu 12: f x f � Lấy nguyên hàm vế ta Thay x � ln1 f� x f x 3x d� dx d x 1 �f x � � � ln f x 3x C �3x � 3x � f x 4 C �C 3 Thay x � ln f 4 � f e �3,8 Chọn C 3 Câu 13: Đặt t x � x t Khi f � x 1 x 1 dx x 1 x5 C f t t 3 t 3 � � d t 1 C � � f t dt C � t t 4 t 4 Do 2x 2x C � � f x dx C Chọn D 4 x 1 f 2x d 2x � 4x f x t3 Câu 14: Ta có � t dt x cos x � f x x.cos x � Thay x vào biểu thức , ta � x � Câu 15: Ta có � �f ' x � � f � � t3 C 4 f t dt � t f 4 f x x.cos x � f 12 � f 12 Chọn D � f� x � �f ' x � � � f� x dx � dx x C � �f ' x � 1 � � � 1 x C � f ' x � C 1 mà f ' 1 �� f ' x xC Do f ' x 1 � x 1 1 f ' x dx f 1 f � dx �0, 693 Chọn B � x 1 0 Câu 16: Gọi F t nguyên hàm hàm số f t t x � x f x � G� F x � x � Ta có G x �1 t dt F x F �� � � F � Lại có f x x nên suy G � x x Chọn B Câu 17: Gọi F t nguyên hàm hàm số f t sin t Ta có G x x sin t dt F � Lại có f x sin x x F �� � G� F x � � x sin x nên suy G � sin x x Chọn B x t.e f t dt e f x � x.e f x f � x e f x � f � x x Chọn A Câu 18: Ta có � � �x � Câu 19: Ta có �� f t dt � x.sin x �� x � f x sin x x.cos x �0 � � � � x f x sin x x.cos x Thay x vào hai vế, ta f � f Câu 20: Ta có f 1 f 2 f x � F' x x � � x x Chọn C 1 2 f� x dx �f � x dx f f 1 � � f 1 f 1 2 f� x dx f 2 f 1 a b Chọn C �f � x dx � x e x f x � Câu 21: f � � f� x f� x ex � � dx � e x dx f x f x 1 ex C � f x x � C mà f �� f x e C Do f x 1 1 �� � f ln ln Chọn C e 1 e 1 1 x x x2 f x � Câu 22: f � � f� x x2 � f � x dx x dx 2 � � f x f x x3 1 C � f x mà f � C f x x C Do f x � 1 36 �f � �� y 36 x 30 Chọn C x �f 1 nên phương trình tiếp tuyến 3 x f t dt � g � x 2018 f x 2018 g x Câu 23: Ta có g g x 2018� � g� x t g� x dx 2018 t dx � � g t 1� 2018t 2018 � � � � � g x g x 0 � g t 1009t Vậy �g t dt 1011 Chọn A ... Chọn B Vậy f x x �� 4 3 Ví dụ 9: Cho hàm số y f x có đạo hàm liên tục đoạn 0;1 f f 1 Biết tích 1 f x dx , phân � A f� x cos xdx � 3 B 1 0 Tính tích. .. 1 Chọn A �1 � , f f 1 Giá Ví dụ 11: Cho hàm số f x xác định � � �thỏa mãn f � x 2x 1 �2 trị biểu thức f 1 f 3 A ln B ln15 C ln15 Lời giải: D ln15 � ln... � ln � �f � � Chọn B 12 Ví dụ 8: Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục đoạn 0;1 thỏa mãn f 1 1, � � x � �f � �dx A I f � x dx Tính tích phân I � f x dx