Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 27 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
27
Dung lượng
2,89 MB
Nội dung
CHỦ ĐỀ 3: NGUYÊN HÀM – TÍCH PHÂN VÀ ỨNG DỤNG MỨC ĐỘ VẬN DỤNG Câu (Liên trường Quỳnh Lưu - Hoàng Mai - Nghệ An - 2021) Gọi S diện tích hình phẳng giới x2 x hạn đồ thị hàm số y , đường thẳng y x đường thẳng x m , x 2m x m 1 Giá trị m cho S ln A m 2 B m 3 C m 5 D m 4 Lời giải Chọn A Xét phương trình hồnh độ giao điểm hai đồ thị hàm số: x 1 x 1 x2 x x x 2 x x x x x x x x 1 Phương trình vơ nghiệm, suy hai đồ thị hàm số khơng có giao điểm Như diện tích hình phẳng cần tính là: 2m 2m 2m x2 x 1 S x 1 dx dx dx x m m x m x 2m x d x 1 m ln x 2m m ln x 2m m 2m ln (do m ) m 2m 2m 2m Theo đề S ln ln ln ln 3 ln m ln m m 2m m 2 m 3 2m 3 m 1 Suy m KTM m 1 m m m Vậy m 2 Câu (Liên trường Quỳnh Lưu - Hoàng Mai - Nghệ An - 2021) Người ta dùng máy đào hầm (TBM) để đào hai đường hầm hình trụ trịn xoay đường kính 12 m , đường hàm có chiều dài 20 m , có hai trục cắt vng góc với Tính thể tích khối đất đào A 3987.89m3 B 3619.11m3 C 4523.89 m3 Lời giải D 3371.89m3 Chọn D Trang Cắt thiết diện hai hình trụ theo mặt phẳng theo phương vng góc với với khối trụ ta hình vng có cạnh 36 x Khi ta tích khối đất đucợ đào V 2. R h 4 36 x dx 3371.89 6 Câu (Chuyên Lê Hồng Phong - TPHCM - 2021) Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục thỏa mãn f 3 21 , f x dx 9 Tính tích phân I x f 3x dx A I 15 B I 6 C I 12 D I 9 Lời giải Chọn B 1 Ta có I x f 3x dx u x Đặt dv f x dx 3 1 3x f 3x d 3x x f x dx 90 90 du dx v f x Suy x f x dx x f x f x dx 3 f 3 3.21 54 Vậy I 6 Câu (Chuyên Lam Sơn - Thanh Hóa - 2021) Cho hàm số f x liên tục có nguyên hàm hàm số g x x x Khi 2 A B 3 f x dx bằng: Lời giải C D Chọn C Ta có: f x g x x Câu Trang 2 x3 2 f x d x x d x x 1 1 2 (Chuyên KHTN - 2021) Cho hàm số f ( x ) ax3 bx cx g ( x ) mx nx có đồ thị hình bên Diện tích hình phẳng giới hạn đồ thị hai hàm số (phần gạch chéo hình vẽ) 37 37 9 A B C D 12 Lời giải Chọn C Phương trình hồnh độ giao điểm: ax bx cx mx nx ax (b m) x (c n) x 0 Đặt h( x) ax (b m) x (c n) x Vì h( x) 0 có nghiệm x 2, x 1, x 1 nên h( x) a( x 1)( x 1)( x 2) a ( x 1)( x 2) Mà ta có h(0) 2a 4 a 2 Suy h( x) 2( x 1)( x 2) 2 37 Vậy diện tích hình phẳng S h( x) dx 2( x 1)( x 2) dx 1 1 Câu x3 dx a b ln c ln với a , b , c số hữu tỉ Tính (Chuyên KHTN - 2021) Biết x x 2a 3b 4c A 19 B 19 C D Lời giải Chọn B 2 x3 1 dx x dx Ta có: x x x 1 x 1 x2 2 x ln x ln x ln 3ln 1 Suy ra: a ; b 2 ; c Vậy 2a 3b 4c 2 3.2 19 Câu (Chuyên KHTN - 2021) Cho hàm số f x liên tục khoảng 1 f x xf x với x Tính x A 12 B 0; thỏa mãn f x dx Lời giải C D Chọn D Trang 1 Ta có f x xf x 1 x 1 Đặt t x điều kiện đề cho trở thành x t 1 1 f f t 2t f f t 1 t t t t 1 f t 2t f t 2 x 2t f t Từ 1 ta có: 3 f t 2t f 1 t Lấy tích phân cận từ đến ta được: Câu 2 2 1 2x f x dx dx 3 1 g x dx ex (a, b, c, d , e ) Biết đồ thị hàm số y f x y g x cắt (Chuyên Hoàng Văn Thụ - Hịa Bình - 2021) Cho hai hàm số f x ax bx cx điểm có hồnh độ ; ; (tham khảo hình vẽ) Hình phẳng giới hạn đồ thị cho có diện tích A B C D Lời giải Chọn C Phương trình hồnh độ giao điểm hai đồ thị y f x y g x ax bx cx dx ex ax b d x c e x 0 * 2 Do đồ thị hàm số y f x y g x cắt ba điểm có hồnh độ ; ; nên phương trình * có ba nghiệm x ; x ; x 1 Khi ta có hệ phương trình 3 27 a b d c e 0 b d a a b d c e 0 2 1 a b d c e 0 c e 3 Suy f x g x x x x 2 2 Vậy hình phẳng giới hạn hai đồ thị hàm số cho có diện tích là: 1 S f x g x dx g x f x dx 3 Trang 1 1 3 1 x3 x x dx 2 2 3 2 4 1 x 1 3 3 x x dx 2 2 e Câu ln x c dx a ln b ln , với (Chun Hồng Văn Thụ - Hịa Bình - 2021) Cho I x ln x a, b, c Giá trị a b c A 11 B C Lời giải D Chọn D dx du x Đặt u ln x ln x u Đổi cận: Khi x 1 u 2 ; Khi x e u 3 ; 3 u 2 1 Ta có: I du du ln u ln ln ln ln u u u u2 3 2 Suy a 1 , b , c Vậy giá trị a b c 1 3 f x liên tục thỏa mãn Câu 10 (Chuyên Quốc Học Huế - 2021) Cho hàm số f x f x , x Biết f x dx 2 Tính I xf x dx A I 20 B I 10 C I 15 Lời giải D I 5 Chọn D dt dx Đặt t 5 x x 5 t Khi : 3 I xf x dx t f t dt t f t dt 3 3 5 f t dt tf t dt 5f t dt tf t dt ( Vì f x f x , x ) 2 2 Khi I 5.2 I I 10 I 5 Câu 11 (Chuyên Quang Trung - Bình Phước - 2021) F x nguyên hàm hàm số y x 1 x x Biết F F 5 F 3 F a b; a, b Giá trị a b A 17 B C 12 Lời giải D 18 Chọn D Trang Theo đề, F x có dạng F x x 1 x x 3dx 1 2 x x d x x x x C 2 5 5 C C 1 3 Suy ra: F 3 8 13 1; F 8 13 F 4 Do đó: F 3 F 5 16 Đồng a, b ta a 16; b 2 Vậy a b 18 Câu 12 (Chuyên Quang Trung - Bình Phước - 2021) Cho x dx 1 sin ln b ln 2; a, b * Giá x a trị a 3b A 10 B C 12 Lời giải D Chọn A Ta có: x dx 1 sin x dx xd tan x ư x cos x x.tan x tan xdx ln cos x 04 ln ln ln b ln 4 a Đồng hệ số ta a 4; b 2 Vậy a 3b 4 3.2 10 Câu 13 (Chuyên Ngoại Ngữ Hà Nội- 2021) Cho hàm số y f x liên tục đoạn 5;6 có đồ thị hình vẽ Giá trị f x dx 5 Trang y -1 O -2 -5 x -1 -2 A 25 B 19 11 Lời giải C D 13 Chọn D y A C D -1 F -2 B -5 E O x -1 G -2 Ta có 1 S ABC BC AB 6.3 9 2 1 S DEE DF EF 1.2 1 2 1 S FEGO GO EF DO 3.1 2 Khi 2 1 f x dx f x dx f x dx f x dx S 5 5 2 ABC S DEE S FEGO 9 1 13 2 Câu 14 (Chuyên Ngoại Ngữ Hà Nội- 2021) Cho hàm số y f ( x) có đạo hàm liên tục đoạn [ 1;1] , thỏa mãn f ( x ) 0, x f ( x ) f ( x ) 0 Biết f (1) 1 Tính f ( 1) A e B e Chọn D + Ta có :Vì f ( x) 0, x nên f ( x) f ( x ) f ( x) 0 f ( x) f (1) ln f ( 1) e f ( 1) Vậy f ( 1) e C e Lời giải D e 1 f ( x) dx dx ln f ( x) x f ( x) 1 1 Trang f x x3 nguyên hàm Biết x f x có đạo hàm xác định với x 0 Tính f x e x dx Câu 15 (Chuyên Hạ Long - Quảng Ninh - 2021) Cho F x A 3x 2e x xe x e x C B x 2e x xe x 6e x C C 3x xe x 6e x C D 3x e x xe x 6e x C Lời giải Chọn D f x f x Theo bài, F x dx F x f x x f x 3x x x Khi đó, x x x f x e dx 3x e dx 3x e 6xe x dx 3x 2e x xe x 6e x dx 3 x e x xe x 6e x C Vậy x x f x e dx 3x e xe x 6e x C Câu 16 (Chuyên ĐHSP Hà Nội - 2021) Cho F ( x) nguyên hàm f ( x) 0; x ( x 3) thỏa mãn F (1) ln Giá trị e F (2021) e F (2020) thuộc khoảng nào? A 0; 10 1 B ; 10 1 3 C ; 1 1 2 D ; Lời giải Chọn A dx Ta có F ( x) x ( x 3) x x 3 dt dx dx Đặt t x x dt t x ( x 3) x( x 3) F ( x) ln x x 3 C Mà F (1) 3 C 0 Do F ( x ) ln Vậy e F (2021) e F (2020) 2021 2024 x x 3 2020 2023 0, 0222 Câu 17 (Chuyên ĐH Vinh - Nghệ An - 2021) Giả sử f x hàm số có đạo hàm liên tục 2x Biết G x x nguyên hàm g x e f x Họ tất nguyên hàm 2x e f x A x x C B x 3x C C x 3x C Lời giải D x 3x C Chọn C G x x nguyên hàm g x e x f x , nên e x f x 3x 2x Xét I e f x dx Đặt u e x du 2e x dx dv f x dx v f x 2x 2x Khi đó: I e f x 2e f x dx 3x x C Vậy I 2 x 3x C Trang 2021 Câu 18 (THPT Quế Võ - Bắc Ninh - 2021) f x dx 2 Cho Tính tích phân e2021 x f ln x 1 dx x 1 A I 2 B I 1 I C I 5 Lời giải D I 4 Chọn B Đặt t ln x 1 dt 2x dx x 1 Với x 0 t 0 x e 2021 t 2021 e 2021 Khi đó, I x f ln x 1 dx x 1 2021 f t dt 2021 f x dx 2 1 Câu 19 (THPT Quốc Oai - Hà Nội - 2021) Đường cong C có phương trình y x chia hình vng S , S OABC có cạnh thành hai phần Gọi diện tích phần khơng tơ đậm S1 tơ đậm hình vẽ bên Tỉ số S2 A B C D Lời giải Chọn C Diện tích hình vng OABC : S 4.4 16 16 1 S x dx x 12 16 32 S1 S S 16 3 S1 32 16 : 2 Tỉ số S2 3 Câu 20 (THPT Quốc Oai - Hà Nội - 2021) Cho hàm số y = f ( x ) liên tục ¡ ò f ( x) dx = , p ò f ( x) dx =10 Tích phân I = ị cos x f ( sin x) dx A I = B I = 20 C I = 15 D I = 25 Trang Lời giải Chọn D Ta có: ị f ( x) dx =10 1 Đặt x = t Þ 2d x = d t Þ ò f ( x ) d x = ò f ( t ) dt = 10 Þ 1 ò f ( t ) dt = ò f ( x) dx = 20 2 Þ ị f ( x) dx = 25 p I = ò cos x f ( sin x) dx 1 Đặt sin x = t Þ cos x dx = d t Þ I = ò f ( t ) dt = ò f ( x ) dx = 25 0 Câu 21 (THPT Quảng Xương 1-Thanh Hóa 2021) Cho tích phân x 3x x I dx a b ln c ln (a, b ) Chọn khẳng định khẳng định x 1 sau A b c B c C a D a b c Lời giải Chọn D 2 x3 x3 3x2 x dx x x d x Ta có I x x 6ln x x 1 x 1 1 1 20 13 6ln 6ln 6ln 6ln Theo a ; b 6; c a b c 3 Câu 22 (THPT PTNK Cơ sở - TP.HCM - 2021) Biết I a, b số hữu tỉ Giá trị tổng a b 1 A B C 3 Lời giải Chọn C x Ta có: x 1 x x 1 x 3 dx dx x 1 x x 1 x 2 I x 3 1 1 dx dx ln x ln x = x x2 3 2 = ln ln1 ln ln ln ln 3 Trang 10 x x 1 x D dx a ln b ln với Chọn B ìï ïï f ( x) = + C ï x Đặt C = ị xf ( x) dx Þ ùớ ổ1 ùù ỗ +C ữ ữ dx ( *) ïï f ( x) = + ò x ỗ ữ ỗ ữ x x ố ứ ùợ ổ Cữ x2 ữ ị C = x +C Û C = ( + 2C ) - ỗ + C =- ỗ ỗ ữ 2ữ ố ứ ị f ( x) = - 2Þ x e ỉ e ÷ f x dx = dx = ln x - 2x = ( lne - 2e) - ( ln1- 2) = - 2e ÷ ị ( ) ũỗỗỗốx - 2ứữ ữ 1 e Cõu 28 (THPT Nguyễn Đức Cảnh - Thái Bình - 2021) Cho biết 3x 3x ln b dx ln a với x ln x c a, b, c số nguyên dương c 4 , tổng a b c A B C Lời giải D Chọn C 3 2 3x 1 x dx dx d x ln x ln x ln x x x ln x x ln x x ln x 1 1 ln ln ln ln ln a 2, b 3, c 2 a b c 7 Câu 29 (THPT Mai Anh Tuấn - Thanh Hóa - 2021) Cho hàm số y x x m Tìm m để đồ thị hàm số cắt trục Ox bốn điểm phân biệt cho hình phẳng giới hạn đồ thị hàm số Ox có phần phía trục hồnh S1 , phần trục hoành x S S3 thỏa S1 S2 S3 Khi a a m ( a, b số nguyên, b , tối giản) Giá trị biểu thức S a b b b y S3 S1 A B O S2 x C Lời giải D 11 Chọn D Gọi m, n, p, q (m n p q ) hoành độ giao điểm đồ thị với Ox Do đồ thị hàm số nhận Oy làm trục đối xứng nên p q S1 S S3 S3 S x x m dx x x m dx p q q 4q q 4q x x m dx 0 mq 0 m 0 (1) 5 Mặt khác q 4q m 0 (2) 20 Từ (1) (2) ta có m Vậy a 20, b 9 a b 11 Trang 13 Câu 30 (THPT Mai Anh Tuấn - Thanh Hóa - 2021) Cho x2 x e x dx a.e b ln e c a, b, c Tính P a 2b c A P B P 0 C P Lời giải x e x với D P 1 Chọn A Ta có x2 x e x dx 1 x x e x dx 1 x.e x x 1 e x dx x e x x ex x.e x x x x x Đặt u xe du e xe dx x 1 e dx Khi x2 x e x dx e1 u du e1 du u ln u e1 e ln e 1 u u x e x 1 Suy a 1, b 1, c 1 P a 2b c 1 Câu 31 (THPT Đồng Quan - Hà Nội - 2021) Cho x x 3 dx a b ln c ln với a, b, c số hữu tỉ Giá trị a b c 1 A B C D Lời giải Chọn B Ta có x 3 x x 3 dx x 3 dx 1 1 dx ln x ln ln x x 3 x 3 0 a ; b 1; c 1 Vậy a b c Câu 32 (THPT Đồng Quan - Hà Nội - 2021) Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục thỏa mãn x f ' x dx 8; f 2 Tính I f x dx 2 A I 5 B I 10 Chọn D Xét x f ' x dx 8 * u x Đặt dv f ' x dx Trang 14 du dx v f x C I Lời giải D I 10 3 1 * xf x f x dx 8 20 f f x dx 8 20 f x dx 10 Đặt 2t 2 x dt dx x t 2 1 Suy ra: f 2t dt 10 2 Câu 33 (THPT Đồng Quan - Hà Nội - 2021) Cho hàm số f x liên tục dương 0; , thỏa f x 2 mãn 3xf x x f x f x , x f 1 Giá trị tích phân dx x 5 5 A ln B ln C .ln D .ln 2 Lời giải Chọn C 2 Ta có 3xf x x f x f x , x 3x f x x f x 2 xf x 3x f x x3 f x 2 x f x x x3 x C 2 x f x f x f x x3 x C C C f x Thay x 0 ta f 1 x 1 x x 1 2 f x x dx Đặt t x dx 2 xdx xdx dt Khi dx x x 1 1 5 f x x 1 t 2 1 1 dx dt ln t ln Đổi cận 22t 2 x 2 t 5 x Câu 34 (THPT Lê Lợi - Thanh Hóa - 2021) Biết tích phân x ị( x + 3) e d x = ae+b ; ( a, bỴ Z) Tính giá trị biểu thức P = 2a + b A B Chọn D ìï u = x + Þ Đặt ïí ïï dv = e x dx ỵ D ìï du = 2dx ïí ùù v = e x ợ ị C Lời giải ò( x + 3) e dx = ( x + 3) e x x1 - 1 0 x ò 2e dx = ( x + 3) e x - 2e x = 3e +1 ìï a = Þ ïí Þ P = 2a + b = ïïỵ b = Câu 35 (THPT Lê Lợi - Thanh Hóa - 2021) Ơng An có mảnh đất nhỏ hình vng cạnh m trước sân Ơng muốn trồng hoa cỏ để trang trí mảnh vườn sau: Ơng trồng hoa Trang 15 phần diện tích có dạng Parabol P nhận trục đối xứng KI hình vng làm trục đối xứng P đỉnh P trung điểm KI hình vẽ, phần cỏ trồng phần cịn lại hình vng Biết loại hoa ơng muốn trồng có giá 200 000 đồng/ 1m , cỏ có giá 50 000 đồng/ 1m Hỏi số tiền ông An bỏ để làm mảnh vườn (số tiền làm tròn đến hàng đơn vị)? A 1365685, đ B 2634314, đ C 138642,5 đ Lời giải D Đáp án khác Chọn A Xét hệ trục tọa độ Oxy hình vẽ Phương trình P y x ; phương trình AB y 2 Diện tích phần trồng hoa là: S1 x dx x x3 3 48 3 Vậy số tiền ông An bỏ để làm mảnh vườn là: 200 000.S1 50 000.S 1365685, đồng Diện tích phần trồng cỏ là: S S ABCD S1 42 Câu 36 (Sở Vĩnh Phúc - 2021) Cho hàm số y f x có đạo hàm liên tục thỏa mãn f x f 2 A I x sin x.cos x, x Biết f 0 , tính I xf x dx B I C I Lời giải Trang 16 D I Chọn A Do f x f x sin x.cos x f f 0 f 0 2 2 2 Ta có I f x dx f x d x f x dx 2 2 2 0 Do f x f x sin x.cos x f x dx sin xdx cos x 2 2 0 Khi f x dx Vậy I xf x dx xd f x x f x 0 4 f x dx f x x Câu 37 (Sở Vĩnh Phúc - 2021) Biết diện tích hình phẳng giới hạn đường y 3 , y , x 0 m n Tính tổng m n S 3ln A m n 4 B m n 2 C m n 1 D m n 3 Lời giải Chọn D x Xét phương trình hồnh độ giao điểm hai hàm số y 3 , y x x 3 x 3.3 x x 31 x x Nhận thấy x 1 nghiệm Với x x 31 x 30 31 x VT VP Với x x 31 x 30 31 x VP VT x 1 nghiệm 3 x 3 1 1 x S 3 x dx x ln 3ln ln 3ln 3 ln ln 0 m 2; n 1 m n 3 m Câu 38 (Sở Lào Cai - 2021) Có giá trị thực tham số m thỏa mãn: 3x x dx m 10 ? A B C Lời giải D Chọn A Trang 17 m Đặt I 3x x dx m 10 ; f x 3 x x Dấu f x : Xét trường hợp sau: m +) Nếu m : I x x dx x x m m m m 10 m m m 10 0 m ( thỏa mãn) m m +) Nếu m : I 3x x dx x x m m m 10 0 m m m 10 0 m 2, 36 ( loại) m m 2 +) Nếu m : I x x dx 3x x dx x x 27 3 278 m m m 10 m m m 0 m 2, 02 ( loại) 27 27 Vậy có giá trị thực tham số m thỏa mãn toán Câu 39 (Sở Hà Tĩnh - 2021) Cho hàm số y f x liên tục thỏa mãn 2021 f x f x x sin x, x Giá trị tích phân I f x dx A 1010 B 2019 2020 Lời giải C D 2022 Chọn A Vì y f x liên tục 2021 f x f x x sin x, x 1 nên ta có 2021 f x f x x sin x , x Từ 1 , ta có hệ phương trình 2 2021 f x f x x sin x f x x sin x 2020 f x 2021 f x x sin x 1 1 2 I x sin xdx x cos x cos xdx sin x 2020 2020 2020 1010 2 x 5 dx a ln b ln với a, b Tính P a.b 4x B P C P 6 D P 3 Lời giải Câu 40 (Sở Yên Bái - 2021) Biết A P x Chọn A 2 2 x 3 x 1 x 5 d x d x dx Ta có x x x x x 0 2 ln ln ln ln 3ln Khi a 1; b 3 P a.b Trang 18 x 3dx 2 ln x 1 2 ln x 0 Yên Bái - 2021) Biết a, b, c số nguyên dương dx a b c Tính giá trị biểu thức P a b c ( x 1) x x x 1 A P 18 B P 46 C P 24 D P 12 Lời giải Chọn B 2 dx x x 1 dx dx x( x 1) x x ( x 1) x x x 1 x( x 1) x x Câu 41 (Sở thỏa mãn 1 x 1 x dx Đặt t x x dt dx 2dt x( x 1) x 1 x 2 Khi I 1 2 2 dt t t 1 32 12 2 Do a 32, b 12, c 2 P a b c 32 12 46 Câu 42 (Sở Yên Bái - 2021) Cho hàm số f x liên tục hàm số chẵn thỏa mãn I f x dx 6 Tính tích phân J cos x f 3sin x dx A J B J 4 C J 0 Lời giải D J 6 Chọn B J cos x f 3sin x dx Đặt t 3sin x dt 3cos xdx Đổi cận: t + x + x t 3 3 f t 2 J dt f (t )dt 4 30 3 ln Câu 43 (THPT Nguyễn Công Trứ - Hà Tĩnh - 2021) Biết e ln số nguyên dương Tính P ab A 20 B 10 C 15 Lời giải x dx 3lna lnb với a , b 2e x D 10 Chọn D ln ln ln dx e x dx e x dx x dx e Có x x x x x x x x e 2e e e e e e e ln ln ln ln ln ln ex ex ex x dx ln x x e 1 e 1 ln3 e Vậy P ab 10 ln ln3 ln 3ln ln a 2, b 5 Trang 19 Câu 44 (THPT Thanh Chương 1- Nghệ An - 2021) Biết ; số hữu tỷ Giá trị A B , với bằng: C Lời giải D ; Chọn A Xét Đặt Với Do ; ; Khi Câu 45 (THPT Nguyễn Huệ - Phú Yên - 2021) Cho hàm số f x liên tục 0; thỏa mãn f x 1 f x ln x Biết f x dx a ln b với a, b Giá trị a 2b 17 x 4x x A 16 C Lời giải B 12 D 20 Chọn D x ln x xf x 1 f x 2 ln x x 4x x x f x 2 xf x 1 dx dx 2 ln xdx f u du f v dv 2 x ln x x x Ta có: f x 1 f 4 17 2 17 1 f x dx 8ln Vậy a 2b 8 2.6 20 Câu 46 (THPT Lương Thế Vinh - 2021) Cho hàm số y f x với x 4 có đồ thị đoạn thẳng hình bên Tích phân I f x dx 1 Trang 20