Thông tin tài liệu
TÍCH PHÂN VẬN DỤNG CAO TRONG ĐỀ THI THPT QUỐC GIA 2018 Vấn đề Tính tích phân theo định nghĩa Câu Cho hàm số f ( x) có đạo hàm liên tục [ 0;1], thỏa f ( x) + f ( 1- x) = 1- x2 Giá trị tích phân �f '( x) dx A B C D Lời giải Ta có �f �( x) dx = f ( x) = f( 1) - ( 0) � � f ( 0) = � � f + = ( ) ( ) � �� �� � � Từ f ( x) + f ( 1- x) = 1- x �� � � f + = ( ) ( ) � � f ( 1) = � � � Vậy I = �f '( x) dx = f( 1) - ( 0) = + = 5 Đáp án C Câu Cho hàm số f ( x) có đạo hàm liên tục [ 0;1], thỏa mãn f( 0) = ( 1) = Biết f ( x) + f � dx = ae+ b Tính Q = a ( x) � �e � � � x 2018 + b2018 A Q = 22017 +1 B Q = Ta có 1 / x � � f ( x) + f � dx = � ex f ( x) � ex f ( x) � ( x) � � �dx = � � = ef( 1) �e � � � Suy C Q = Lời giải 0 ( 0) D Q = 22017 - f( 0) = ( 1) =1 = e- a =1 � 2018 � �� � Q = a2018 + b2018 = 12018 +( - 1) = � � b= - � Đáp án B Câu Cho hàm số y = f ( x) , y = g( x) có đạo hàm liên tục [ 0;2] thỏa mãn �f '( x) g( x) dx = 2, 2 �f ( x) g'( x) dx = A B I = - Ta có / f ( x) g( x) � Tính tích phân I = �� � �dx / I = C I = Lời giải D I = � � I =� f ( x) g( x) � f '( x) g( x) + f ( x) g'( x) � dx � �dx = � � � 2 = �f '( x) g( x) dx + �f ( x) g'( x) dx = 2+ = 0 Đáp án C Câu Cho hàm số y = f ( x) liên tục [ 0;+�) thỏa x2 �f ( t) dt = x.sin( px) Tính �� 1� p �=- A f � � � �� 4� �� 1� �= B f � � � �� 4� x2 Từ �f ( t) dt = x.sin( px) , đạo hàm hai vế ta �� � �= C f � � � �� 4� Lời giải 2xf ( x2 ) = sin( px) + px cos( px) Cho x = �� �� 1� p p p 1� = sin + cos = 1�� � � � �= ta f� � � � � � �� �� 2 4� Đáp án C �� 1� f� � � � �� 4� �� p � �= 1+ D f � � � �� 4� f ( t) x Câu Cho hàm số f ( x) liên tục [ a;+�) với a> thỏa �t dt + = x với x > a Tính f ( 4) a A f ( 4) = x f ( t) �t Từ B f ( 4) = dt + = x , C f ( 4) = Lời giải f ( x) đạo hàm hai vế ta x2 a = x D f ( 4) = 16 � f ( 4) = 4 = Suy f ( x) = x x �� Đáp án C Vấn đề Kỹ thuật đổi biến 2017 Câu Cho �f ( x) dx = e2017 - �x Tính tích phân I = A B I = x f � ln( x2 +1) � dx � +1 � C I = Lời giải I = D I = 2xdx xdx dt � = Đặt t = ln( x +1) , suy dt = �� x +1 x +1 �x = � t = � Đổi cận: � 2017 � �x = e - � t = 2017 2017 2017 1 I = f t d t = ( ) Khi �f ( x) dx = 2.2 = 2� 0 Đáp án A Câu Cho hàm số f ( x) liên tục � f � A I = Xét � Đổi cận Xét x B I = f ( x) dx = 4, ( x) dx = Đặt t = x x = 1� t = � � � � �x = � t = x � t2 = x, f �f ( sin x) cosxdx = �f ( sin x) cos xdx = Tính tích phân I = �f ( x) dx 0 C I = Lời giải Suy = � p p D I = 10 suy 2tdt = dx ( x) dx = x 3 � �f ( t) dt = �f ( t) 2dt �� 1 Đặt u = sin x, suy du = cos xdx Đổi cận �x = � u = � � � p � x = � u =1 � � p 0 Suy = �f ( sin x) cos xdx = �f ( t) dt Vậy I = �f ( x) dx = �f ( x) dx + �f ( x) dx = 0 Đáp án C Câu Cho hàm số f ( x) liên tục � A I = Xét B I = p 0 x2 f ( x) �f ( tan x) dx = 4, �x +1 C I = Lời giải p �f ( tan x) dx = Đặt t = tan x, suy dt = dt dx = ( tan2 x +1) dx �� � dx = cos x 1+ t2 dx = Tính tích phân I = �f ( x) dx D I = Đổi cận: x = 0� t = � � � � p � �x = � t = � p 1 Khi = �f ( tan x) dx = �f2 ( t) dt = �f2( x) dx 0 t +1 x +1 f ( x) x2 f ( x) dx = + = Từ suy I = �f ( x) dx = � dx + � 1 0 x +1 x +1 Đáp án A Câu Cho hàm số f ( x) liên tục � thỏa mãn p e2 f ( ln2 x) �tan x f ( cos x) dx = 1, � x ln x dx = Tính tích phân e f ( 2x) I =� dx x A I = B I = C I = Lời giải D I = p ● Xét A = �tan x f ( cos2 x) dx = Đặt t = cos2 x � tan xdx =Suy dt =- 2sin x cos xdx =- 2cos2 x tan xdx = - 2t.tan xdx �� Đổi cận: dt 2t �x = �� �t =1 � � � p � x = �� �t = � � � Khi 1= A = - 1 f ( x) f ( t) f ( t) f ( x) d t = d t = d x �� � dx = � � � � 21 t 21 t 21 x x f ( ln x) e2 ● Xét B = � e Suy du = 2 x ln x dx = Đặt u = ln2 x 2ln x 2ln2 x 2u dx du dx = dx = dx �� � = x x ln x x ln x x ln x 2u �x = e�� �u =1 � Đổi cận: � � �u = �x = e �� 4 f ( x) f ( u) f ( x) = B = d u = d x �� � dx = Khi � � � 21 u 21 x x ● Xét tích phân cần tính f ( 2x) I =� dx x Đặt Khi � � � dx = dv � � �v= � �x = �� � v = 2x, suy � Đổi cận: � � � v � � x= x = �� � v = � � � � � 4 f ( v) f ( x) f ( x) f ( x) I = � dv = � dx = � dx + � dx = 2+ = v x x x 1 1 2 Đáp án D � � � 1� � ;2� , f ( x) + f � � Câu 10 Cho hàm số y = f ( x) xác định liên tục � � �= x + x2 + Tính tích phân � � �thỏa �x� � � f ( x) I = �2 dx x +1 A I = B I = C I = D I = Lời giải t Đặt x = , suy dx = - dt t2 � � x = �� �t = � � � � � � x = �� �t = � � � Đổi cận: �� �� � � 1� 1� 1� � � f� � � 2 f �� � � � � � � � � � � �� �� � t � � t x� � - 2� dt = �2 dt = � dx Khi I = � � � �t � t +1 x +1 1 + 2 t2 � � �� 1� 1 � x) + f � ( � 2 f� � 2 x + +2 �� � � � f ( x) �� x� x� Suy 2I = � dx + � dx = � dx = � x dx x +1 x +1 x +1 x +1 1 1 2 2 2 � 1� � � 1� � x +1 � = � dx = � 1+ � dx = � x- � �I = � � = �� � � � � � x � � x �2 x 1 2 2 Đáp án A Câu 11 Cho hàm số f ( x) liên tục � thỏa f ( x) + f ( - x) = 2+ 2cos2x với x �� 3p Tính I = �f ( x) d x - 3p A I = - B I = � dx = - dt Đổi cận: Đặt t = - x �� - 3p C I = - Lời giải D I = � 3p 3p � x =�t= � � 2 � � � p p � x= � t =� � 2 � 3p 3p �f ( - t) dt = �f ( - t) dt = �f ( - x) dx Khi I =- 3p - 3p - 3p 3p 3p 3p CASIO f ( t) + f ( - t) � dt = � 2+ 2cos2tdt = �2 cost dt = 12 �� � I = Suy 2I = �� � � - 3p - 3p - 3p Đáp án D Câu 12 Cho hàm số y = f ( x) xác định liên tục �, thỏa f ( x + 4x + 3) = 2x +1 với x �� Tích phân �f ( x) dx - A B 10 C 32 D 72 Lời giải Đặt x = t5 + 4t + 3, suy dx = ( 5t + 4) dt Đổi cận Khi 1 - -1 -1 x =- 2� t =- � � � � �x = � t = 4 �f ( x) dx = �f ( t + 4t + 3)( 5t + 4) dt = �( 2t +1) ( 5t + 4) dt = 10 Đáp án B Câu 13 Cho hàm số f ( x) , g( x) liên tục [ 0;1], thỏa m f ( x) + n f ( 1- x) = g( x) với m, n số thực khác �f ( x) dx = �g( x) dx = A m+ n = Tính m+ n B m+ n = C m+ n = D m+ n = Lời giải Từ giả thiết m f ( x) + n f ( 1- x) = g( x) , lấy tích phân hai vế ta 1 m f ( x) + n f ( 1- x) � dx = �g(x)dx �� � � Suy m+ n�f ( 1- x) dx = (do Xét tích phân �f ( 1- x) dx Khi �f ( x) dx = �g( x) dx = 1) ( 1) 0 �x = � t = � Đặt t = 1- x , suy dt = - dx Đổi cận: � � �x = 1� t = 0 �f ( 1- x) dx = - 1 �f ( t) dt = �f ( t) dt = �f ( x) dx = 1 ( 2) Từ ( 1) ( 2) , suy m+ n = Đáp án C Câu 14 Cho hàm số f ( x) xác định liên tục [ 0;1,] thỏa mãn f '( x) = f '( 1- x) với x �[ 0;1.] Biết f( 0) = 1, ( 1) = 41 Tính tích phân I = �f ( x) dx A I = 41 B I = 21 C I = 41 Lời giải D I = 42 � f ( x) =- f ( 1- x) +C Ta có f '( x) = f '( 1- x) �� f( 0) =1, ( 1) =41 � � C = 42 Suy f( 0) = - ( 1) +C ����� � f ( x) + f ( 1- x) = 42 Suy f ( x) = - f ( 1- x) + 42 �� 1 0 � �� �� f ( x) + f ( 1- x) � dx = � 42dx = 42 � � ( 1) ( 2) � �f ( x) dx = �f ( 1- x) dx Vì f '( x) = f '( 1- x) �� 0 Từ ( 1) ( 2) , suy �f ( x) dx = �f ( 1- x) dx = 21 0 Đáp án B Câu 15 Cho hàm số y = f ( x) liên tục � thỏa mãn f ( x) + f ( x) = x với x �� Tính I = �f ( x) dx A I =- B I = C I =- Lời giải Đặt u = f ( x) , ta thu u + u = x Suy ( 3u +1) du = dx �x = � u = Khi I = � u( 3u2 +1) du = � Từ u3 + u = x , ta đổi cận � � �x = � u = Đáp án D Cách khác Nếu tốn cho f ( x) có đạo hàm liên tục ta làm sau: � �f ( 0) + ( 0) = � � �f ( 0) = f x + f x = x �� � ( ) ( *) �3 � Từ giả thiết ( ) � � f = f + = ( ) ( ) ( ) � � � 3 Cũng từ giả thiết f ( x) + f ( x) = x , ta có f '( x) f ( x) + f '( x) f ( x) = x f '( x) 2 0 f '( x) f ( x) + f '( x) f ( x) � dx = � x f '( x) dx � � �� Lấy tích phân hai vế � �2 � � f ( x) � f ( x) � � � � �+ � �� � = xf ( x) �� �� � � � � � �0 � � 2 ( *) �f ( x) dx ��� �f ( x) dx = 0 Vấn đề Kỹ thuật tích phân phần D I = f ( x) �x f �( x) e dx = Câu 16 Cho hàm số f ( x) thỏa mãn A I = B I = 11 3 0 C I = 8- ln3 Lời giải � u= x du = dx � � �� Khi � Đặt � f ( x) � dv = f � ( x) e dx � v = ef ( x) � � f( 3) Suy = 3.e - f ( x) f ( 3) = ln3 Tính I = �e dx f ( x) f ( x) �x f �( x) e dx = x.e D I = 8+ ln3 f ( x) �e - dx ( x) �� ef ( x) dx = 9- = �e dx �� Đáp án A � p� 0; � , thỏa mãn Câu 17 Cho hàm số f ( x) có đạo hàm liên tục � � � 2� � p �f ( x) sin2xdx p �f '( x) cos xdx = 10 f ( 0) = Tích phân A I = - 13 B I = - C I = Lời giải D I = 13 p � du = - sin2xdx u = cos2 x � � �� � � Xét �f '( x) cos xdx = 10 , đặt � � v = f ( x) dv = f '( x) cos xdx � � p p p Khi 10 = �f '( x) cos2 xdx = cos2 xf ( x) + �f ( x) sin2xdx 0 p p 0 � 10 = - f( 0) + � ( x) sin2xdx �� � �f ( x) sin2xdx = 10 + f ( 0) = 13 Đáp án D Câu 18 Cho hàm số y = f ( x) có đạo hàm liên tục [ 0;1], thỏa mãn �f ( x - 1) dx = f ( 1) = Tích phân 1 �x f '( x ) dx A - 1 B - C D Lời giải Ta có �f ( x - 1) dx = ���� �f ( t) dt = hay �f ( x) dx = t=x- 1 Xét 1 u= x � du = dx � 1 � � tf '( t) dt = � xf '( x) dx Đặt � �� � � �x f '( x ) dx ��� � � d v = f ' x d x v = f ( x) 2 ( ) � � t=x2 0 Khi � 1 1� t= x2 � x f ' x d x ��� � tf ' t d t = xf ( x) ( ) ( ) � � � 20 2� 0 � 1 � � 1 = [ 4- 3] = � �f ( x) dx� � � Đáp án C Câu 19 Cho hàm số f ( x) nhận giá trị dương, có đạo hàm liên tục [ 0;2] Biết f ( 0) = ( x3 - 3x2 ) f '( x) f ( x) f ( 2- x) = e2x - 4x với x �[ 0;2] Tính tích phân I = � dx f ( x) A I = - 14 B I = - 32 2x2 - 4x x=2 C I = Lời giải Từ giả thiết f ( x) f ( 2- x) = e ��� � f ( 2) = 16 D I = - 16 (x Ta có I = � - 3x2 ) f '( x) f ( x) Khi dx Đặt 2 I = ( x3 - 3x2 ) ln f ( x) � u = x3 - 3x2 � � du = ( 3x2 - 6x) dx � � � � �� f '( x) � � dv = dx � v = ln f ( x) � � � � f ( x) � 6x) ln f ( x) dx = - 3� ( x2 - 2x) ln f ( x) dx = - 3J 0 x=2- t ( 2� �� � ( x2 - 2x) ln f ( x) dx = Ta có J = � f ( 2) =1 �( 3x - - 2 t) - 2( 2- t) � ln f ( 2- t) d( 2- t) � � 2 � =� ln f ( 2- x) d( 2- x) = � ( 2- x) - 2( 2- x) � ( x2 - 2x) ln f ( 2- x) dx � � � � 2 2 0 ( x2 - 2x) ln f ( x) dx + �( x2 - 2x) ln f ( 2- x) dx = �( x2 - 2x) ln f ( x) f ( 2- x) dx Suy 2J = � 2 32 16 =� �J = ( x2 - 2x) ln e2x - 4xdx = �( x2 - 2x) ( 2x2 - 4x) dx = 15 �� 15 0 16 Vậy I = - 3J = Đáp án D Câu 20 Cho biểu thức � p � � � � � � � 2cot x � S = ln� + sin2 x e d x , với � ( ) � � � � � � n � � � � 4+m2 � khẳng định sau A S = số thực m�0 Chọn khẳng định B S = � p � � � � p � + 2ln� sin � � � � + m2 � � � � + m2 � � p � � p � � � + 2ln� � � � � � � � + m2 � + m2 � C S = 2cot� � � � D S = 2tan� � � � Lời giải p �( 2- Ta có sin2x) e2cot xdx = p p �e 2cot x dx - p 4+m2 p �sin2xe 2cot x dx = p �e 2cot x �sin2xe p 2cot x d( sin2 x) = sin2 x.e = sin2 x.e p p 4+m2 4+m2 p 2cot x dx 4+m2 p 4+m2 ( 1) 2cot x p 4+m2 p Xét p - �sin p � � � x� e2cot xdx � � � � � sin2 x� 4+m2 p +2 p 4+m �e 2cot x ( 2) dx p 4+m2 p 2cot x Từ ( 1) ( 2) , suy I = sin x.e p 2cot p =- 1+ sin e 4+m 4+ m p 4+m2 p � � 2cot � p � � p p � 4+m2 � � � � � � � �� � S = ln� sin e = 2cot� + 2ln� sin � � � � 2� � � � � � � � � + m + m + m2 � � � � Đáp án C Vấn đề Tính a, b, c tích phân Câu 21 Biết �ln( 9- x2 ) dx = aln5+ bln2+ c với a, b, c�� Tính P = a + b + c A P = 13 Đặt B P = 18 C P = 26 Lời giải - 2x � � u = ln( 9- x2 ) � du = dx � � �� 9- x2 � � � dv = dx � � � v= x +3 � D P = 34 2 x( x + 3) Khi I = ( x + 3) ln( 9- x ) + 2� = 5ln5- 12ln2- 2( x + 3ln 3- x ) 9- x2 2 � � � � dx = 5ln5- 4ln8+ 2� - 1+ dx � � � � � � x a= � � � � = 5ln5- 6ln2- �� �� b = - � P = 13 � � � c=- � Đáp án A Nhận xét Ở chọn v = x + thay x để rút gọn cho 9- x2 , giảm thiểu biến đổi � px3 + 2x + ex3 2x 1 e � � m, n, p p+ � � � p + e.2x dx = m+ eln n.ln� � với � � � e + p Câu 22 Biết P = m+ n + p A P = B P = C P = Lời giải �3 px3 + 2x + ex3 2x 2x � � � � d x = x + dx = x4 � x x� � � � p + e.2 p + e.2 � � Ta có I = � +A = + A dx p + e.2x � dt = e.ln2.2x dx �� � 2x dx = Đặt t = p + e.2x �� dt eln2 x = 0� t = p+e � � � �x = 1� t = p + 2e � Đổi cận: p+2e dt Khi A = e.ln2 � t = e.ln2 ln t p+e Vậy D P = x Tính A = � số nguyên dương Tính tổng p+2e p+e = � � p + 2e e � ln = ln� 1+ � � � � eln2 p + e eln2 � e+ p � m= � � � � 1 e � � � I = + ln� 1+ �� n = � P = m+ n+ p = � � ��� � � e+ p � eln2 � � � �p = Đáp án C Câu 23 Biết p x2 +( 2x + cosx) cosx +1- sin x � x + cos x dx = ap2 + b- ln A P = B P = c với a, b, c số hữu tỉ Tính P = ac3 + b p C P = D P = Lời giải p Ta có I = �( x2 + 2x cos x + cos2 x) +( 1- sin x) x + cosx p p 2 p dx p d( x + cos x) ( x + cosx) 1- sin x =� dx + � dx = � ( x + cos x) dx + � x + cos x x + cos x x + cosx 0 0 p � �2 2 p 2 =� x + sin x + ln x + cos x � � = p +1+ ln = p +1- ln � � � � � 8 p � � a= � � � � �� �� b = �� � P = ac3 + b = � � � c= � � � � Đáp án C ln Câu 24 Biết �e ln A P =- 2x 1 b dx = 1+ ln + a a a +1- e x B P = b với a, b ��+ Tính P = a+ b C P = Lời giải D P = ln Ta có 2x ln ln �e dx = e x x +1- e dx = �( ln ) e2x +1 + ex dx = ln ln � e2x +1dx + ln �e dx x ln ln x ln ln �e I = = 2- ln ln �e 2x +1dx Đặt t = e2x +1 � t2 = e2x +1, suy 2tdt = 2e2xdx � dx = ln tdt tdt = e2x t2 - �x = ln � t = � Đổi cận: � � �x = ln � t = ln Khi � ln 3 3 � t- 1� � t2dt � � � � e2x +1dx = �2 dt = � 1+ � d t = t + ln � = 1+ ln � � � � � � � � � t - 1� � t +1 �2 2 t - 2 a= � �� �� � P = a+ b = � Vậy I = 1+ ln + 2 - �� � b= � Đáp án D Câu 25 Biết dx �( x +1) x + x x +1 A P = 12 b- c với a, b, c ��+ Tính P = a+ b+ c B P = 18 Ta có = a- dx I =� x( x +1) ( C P = 24 Lời giải x +1 + x ) =� x +1 + x x( x +1) � � Đặt u = x +1+ x , suy du = � � � x +1 + ( x +1 + x dx � x + x +1 � � dx �� � 2du = dx � � x� x( x +1) 3+ �x = � u = + du � Khi I = � = Đổi cận � � � �x = 1� u = +1 2+1 � 3- � - 1� � � = - 2� �= 32 � � � 3- 2- � � ) D P = 46 u u 3+ 2+1 � = - 2� � � � 3+ � � � � � +1� a = 32 � � � � 12 - �� �� b = 12 �� � P = 46 � � � c= � Đáp án D p a Câu 26 Biết � sin4x dx = cos x +1 + sin x +1 A P = 10 +b +c với a, b, c�� Tính P = a + b + c B P = 12 p Ta có I = � p sin4x C P = 14 Lời giải cos x +1 + sin x +1 � dt =- 2sin2xdx Đổi cận: Đặt t = cos2x �� Khi I = - 2� 1 t 3+ t + 3- t 2sin2x cos2x dx = 2� dt = 2� 3+ cos2x + 3- cos2x x = 0� t =1 � � � � p � x= � t=0 � � t 3+ t + 3- t dt = D P = 36 dx �( 3+ t ) 3- t dt a = 16 � � � 2 16 - 12 + 3� � � � ( 3+ t) + ( 3- t) � = = �� �� b = - 12 � P = 36 � � 3 2� � �0 � � c= � Đáp án D Câu 27 Biết � 4x + A P = - x + ex 2x xe dx = a+ eb - ec với a, b, c�� Tính P = a + b+ c B P = - C P = - D P = Lời giải ( Ta có ) 4 ex + x x + ex e2x + 4x + 4ex x + d x = d x = � 4x � � x dx 4xe2x xe2x 1 2e x ( ) �1 � e +2 x 1� 1� 1 - - � =� x dx = � + x� � dx = � x- x � � � � � � = 1- e4 + e = 1+ e - e � � � � � e e � � e x x 1 x � a =1 � � � �� �� b = - �� � P = a + b+ c = - � � � c=- � Đáp án B 2+ x � 2- Câu 28 Biết x dx = ap + b + c với a, b, c�� Tính P = a+ b+ c A P =- B P = C P = Lời giải D P = � p� 0; � � dx =- 4sin2udu Đặt x = 2cosu với u �� Suy x = 4cos2 u �� � 2� � � � p � x = �� �u = � � � � � p � x = �� �u = � � � Đổi cận p p 4 u cos 2+ 2cosu I = 4� sin2udu = 8� sin u.cosudu u 2cos u p p sin 4 p Khi p p p 4 u = 16� cos2 cosudu = 8� ( 1+ cosu) cosudu = 8�cosudu + 4� ( 1+ cos2u) du p p p p p = 8sin u p2 +( 4x + 2.sin2u) � a =1 � � = p - + �� �� b � P = � = - �� � � � c= � p p Đáp án C e ln2 x + ln x b + dx = Câu 29 Biết I = � với a, b �� Tính P = b- a a ln x + x + e + ( ) ( ) A P =- B P = - C P = Lời giải e Ta có D P = 10 e ln2 x + ln x ln x +1 ln x �( ln x + x +1) dx = �ln x + x +1 ( ln x + x +1) dx 1 / Đặt � ln x +1 � ln x +1 ln x � t= �� � dt = � dx � � �dx = � � ln x + x +1 ln x + x +1� ( ln x + x +1) Đổi cận: � � x = 1� t = � � � � � � x = e � t = � � e+ � e+2 Khi I = - �tdt = - t2 2 e+2 2 = ( e+ 2) Đáp án B p Câu 30 Biết x cos x � 1+ x - p +x dx = a + A P = - 37 p Ta có I = � p p2 3p + b c với a, b, c số nguyên Tính P = a- b+ c B P = - 35 x cos x 1+ x2 + x p ( C P = 35 Lời giải ) p dx = � x cos x 1+ x2 - x dx = � x p p 10 ( D P = 41 ) 1+ x2 - x cos xdx f ( x) Câu 92 Cho hàm số �1+ x A � f '( x) � � �dx = ) f ( x) � 1+ x Tích phân ln( 1+ 2) ln 1+ ( có đạo hàm liên tục [ 0;1], dx C ln 1+ 2- ln 1+ ( B ) ( f( 0) = 0, ( 1) = thỏa mãn ) D ( ) ( ) - ln 1+ Lời giải Tương tự trước, ta có �f '( x) dx = f ( x) 0 = f( 1) - ( 0) = 1+ x2 � f '( x) � � � Do ta có hàm dấu tích phân f '( x) nên liên kết với bình phương � a � � � �1+ x f '( x) + � 1+ x2 � � 1 � f '( x) = Ta tìm a =- ln 1+ �� ln( 1+ 2) 1+ x2 ( ) �� � f ( x) = ( ) ln 1+ � dx = 1+ x ( � f ( x) = Mà f( 0) = 0, ( 1) = 1� C = �� f ( x) Vậy � 1+ x2 dx = = ( ) ln 1+ ( ln 1+ ( ( ln x + 1+ x2 � 2) ln2 x + 1+ x2 1+ x ) ) ln 1+ ( ) ln x + 1+ x2 +C ( ln x + 1+ x2 ( ) ln 1+ ) dx = ( ) 1 �ln( x + 2) ln 1+ ) ( ) � � 1+ x2 d � ln x + 1+ x2 � � � = ln 1+ ( ) Đáp án C Cách Theo Holder 1 �1 � dx � 2 � � � � 12 = � f ' x d x = + x f ' x d x � + x f ' x d x ( ) � ( ) � � � � � ( )� � � � � �0 � 1+ x 1+ x2 0 = ( ) ln 1+ ( ) ln 1+ = 1 Câu 93 Cho hàm số f ( x) có đạo hàm liên tục [- 1;1,] thỏa mãn f ( - 1) = 0, f '( x) � �� � �dx = 112 - 1 �x f ( x) dx = - A 16 Tính tích phân I = �f ( x) dx 84 I = - B 35 I = C I = 35 D I = 168 Lời giải �x Như trước, ta chuyển f ( x) dx = - 16 thơng tin f '( x) cách tích phân phần Đặt � du = f '( x) dx � � u = f ( x) � � � � � x3 � � dv = x2dx � v= � � � � Khi �x f ( x) dx = - x3 f ( x) - 1 - 1 1 x3 f '( x) dx = f( 1) + ( - 1) - �x3 f '( x) dx � 3- 3 3- giả thiết khơng cho Do ta điều chỉnh lại sau 35 Tới ta bị vướng f ( 1) � du = f '( x) dx � � u = f ( x) � � � � � x3 � � dv = x2dx � v= +k � � � � 1 � � �x3 � x3 � � � � �f '( x) dx x f x d x = + k f x ( ) ( ) � � + k� � � � � � � � � - �3 � �3 � Khi - với k số - � � =� + k� f ( 1) � � � � � � �1 � � - + k� � � �f ( - 1) � � � 1443 444424 444443 � � x3 � � + k� f '( x) dx � � �� � �3 � - =0 f ( - 1) =0 1 +k = � k =- 3 Ta chọn k cho Khi 1 16 =� x2 f ( x) dx = - � x3 - 1) f '( x) dx �� �� x3 - 1) f '( x) dx = - 16 ( ( -1 3- - 2 � f '( x) � f '( x) + a ( x3 - 1) � Hàm dấu tích phân � � � �, ( x - 1) f '( x) nên ta liên kết với � � f '( x) = - 7( x3 - 1) � f ( x) = - 7� Ta tìm a = �� ( x3 - 1) dx = 35 35 ���� �C = �� � f ( x) =- x4 + 7x + 4 f ( - 1) =0 Vậy I = �f ( x) dx = - x + 7x +C 84 Cách Theo Holder �1 � 2 16 � 3 � � � x f ' x d x � x d x f '( x) � dx = 112 = 256 ( - 16) = � ( ) ( ) ( ) � � � � � � � � � � � � -1 - - Câu 94 Cho hàm số f ( x) có đạo hàm liên tục [ 0;1,] thỏa mãn f ( 1) = 0, f '( x) � �� � �dx = - 2ln2 f ( x) �( x +1) dx = 2ln2- A 1- ln2 �f ( x) dx Tích phân B 1- 2ln2 C 3- 2ln2 D 3- 4ln2 Lời giải f ( x) Như trước, ta chuyển �( x +1) dx = 2ln2- thông tin f '( x) cách tích phân � u = f ( x) � du = f '( x) dx � � � � � �� phần Đặt � dv = dx � � v= � � � � ( x +1) x +1 � � 1 f ( x) f ( x) f '( x) f( 1) ( 0) f '( x) d x = + d x = + +� dx Khi � x +1 � x +1 x +1 ( x +1) 0 thiết khơng cho Do ta điều chỉnh lại sau � u = f ( x) � du = f '( x) dx � � Khi f ( 1) =0 = � � � �� � với k d v = d x � � v=+k � � � � x + ( ) x +1 � � 1 f ( x) � � � � � + k� f ( x) - � + k� f '( x) dx = � � � � �( x +1) dx = � � � � � � x +1 � � x +1 � 0 - ( - 1+ k) f ( 0) - � Tới ta bị vướng f ( 0) giả số � + k� �f '( x) dx � �� � � � x +1 � Ta chọn Khi k cho 2ln2- - 1+ k = � k = 1 f ( x) =� dx = ( x +1) 1 x x �� f '( x) dx = - 2ln2 �x +1 f '( x) dx �� x +1 0 36 x f '( x) x +1 f '( x) � Hàm dấu tích phân � � �, Ta tìm � f '( x) + a nên ta liên kết với � � � x x a = - 1�� � f '( x) = � f ( x) = � dx = x - ln x +1 +C x +1 x +1 f ( 1) =0 ����C = ln2- 1�� � f ( x) = x - ln( x +1) + ln2- �f ( x) dx = Vậy x � � � x +1� 1- 2ln2 Đáp án B Cách Theo Holder Câu 95 Cho 2 1 � �x � � � � � � � � x 3 � � � � � � � � � 2ln2 = f ' x d x � d x f '( x) � - 2ln2� - 2ln2� ( ) � � � � � � � � � � � � � �dx = � � � � � � � � � � � � � � � � � x + x + 2 0 � � hàm số f ( x) có đạo hàm liên tục [1;2], đồng biến [1;2], thỏa mãn f� ( x) � �� � �dx = �f ( x) f '( x) dx = 1 A Tích phân �f ( x) dx khai triển vướng C 2 � � f� ( x) � � �, f ( x) f ( x) B Hàm dấu tích phân f ( x) � �� � �dx f ( 1) = , 2 D 2 Lời giải f� ( x) + a f ( x) � nên ta liên kết với bình phương � � � Nhưng nên hướng khơng khả thi Ta có 1= �f ( x) f '( x) dx = f ( x) 2 1 = f2 ( 2) - ( 1) = f ( 2) - �� � f ( 2) = (do đồng biến [1;2] nên f( 2) > ( 1) = ) Từ f ( 1) = f ( 2) = ta nghĩ đến �f '( x) dx = f ( x) = f( 2) - ( 1) = - = 2 � � f� f� ( x) � ( x) + a � Hàm dấu tích phân � � �, f ( x) nên ta liên kết với � � f ( 1) =0 � f '( x) = �� � f ( x) = 2x +C ��� � C = - Ta tìm a = - �� Vậy f ( x) = 2x - 2 �� � �f ( x) dx = Đáp án A f ( x) Câu 96 Cho hàm số có đạo hàm liên tục [ 0;1], thỏa mãn f ( 1) = , �f ( x) dx = f� ( x) � �� � �f ( x) dx = Giá trị f ( 2) A - B C ( 12 Lời giải 2 f ( x) f� ( x) � Hàm dấu tích phân � � �f ( x) � f� ( x) f ( x) + a f ( x) � � � ) ( 12 Nhưng khai triển vướng nên ta liên kết với bình phương �f ( x) f '( x) dx nên hướng không khả thi �f ( x) dx = 1 kết hợp với f ( 1) = 0, ta �xf ( x) f '( x) dx = Hàm dấu tích phân 2 � f� ( x) � � �f ( x) xf ( x) f '( x) nên ta liên kết với bình phương � f ( x) f '( x) + a x� � � ) 1 Tích phân phần D - � f ( x) f '( x) = Ta tìm a = �� f ( x) 3 x � �f ( x) f '( x) dx = - � xdx � = - x2 +C 2 37 ( ) ��� �C = f =0 3 �� � f ( x) = ( 1- x2 ) �� � f2 ( 2) = - Đáp án A f ( x) Câu 97 Cho hàm số có đạo hàm liên tục [ 0;2], thỏa mãn f ( 2) = , �x f ( x) dx = 32 f '( x) � �� � �dx = Giá trị tích phân A - 15 �f ( x) dx 2 B - Hàm dấu tích phân tìm khơng � x2 f ( x) f '( x) � � � Tích phân phần �x f ( x) dx = C - 15 D Lời giải Lời khun đừng có cố liên kết với bình phương nào, có kết hợp với f ( 2) = , ta �x f� ( x) dx = 32 Áp dụng Holder lần ta 4 2 �2 � �2 � �2 �� � � 32� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � = x f x d x = x xf x d x � x d x x2 � f '( x) � dx� ( ) ( ) � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �5 � � � � � � � � � �0 � �0 � �0 ��0 � 2 �2 � �2 � � � � 4 � � � � �� x d x � x d x f '( x) � dx� � � � � � � � � � � � � � � � �0 � �0 � �2 � 1048576 � 32� � � � � � � � =� x d x � f ' x d x = = ( ) � � � � � �� � � � � � �5 � � 625 �0 � 2 Dấu '' = '' xảy ra, tức xf '( x) = kx � f '( x) = kx thay vào f '( x) � �� � �dx = �� � f '( x) = x � f ( x) = � xdx = 32 tìm k = x2 f ( 2) =1 +C ��� �C = - 2 Vậy f ( x) = x2 - 1�� � �f ( x) dx =- Đáp án B Cách Áp dụng bất đẳng thức AM - GM ta có 4 4 � f '( x) � � �+ x + x + x �4x f '( x) Do 2 0 f '( x) � x4dx �4� x3 f � ( x) dx �� � �dx + 3� Mà giá trị hai vế nhau, có nghĩa dấu '' = '' xảy nên f '( x) = x (Làm tiếp trên) Vấn đề 12 Kỹ thuật đánh giá AM-GM Câu 98 Cho hàm số f ( x) nhận giá trị dương có đạo hàm f '( x) liên tục [ 0;1], thỏa mãn f ( 1) = ef ( 0) 1 dx f '( x) � �f ( x) + �� � �dx �2 0 A f ( 1) = 2e e- Mệnh đề sau ? B f ( 1) = 2( e- 2) e- C f ( 1) = 2e2 e2 - Lời giải � f '( x) 2 � AM - GM dx � �dx = � + � �� + f ' x f ' x d x � ( ) ( ) �f ( x) �� � ��f ( x) � �� �f ( x) dx 0 � � Ta có = 2ln f ( x) 1 = 2ln f( 1) - 2ln ( 0) = 2ln f ( 1) f ( 0) = 2ln e= 38 D f ( 1) = 2( e- 2) e- Mà 1 dx f '( x) � �f ( x) + �� � �dx �2 0 nên dấu '' = '' xảy ra, tức f '( x) = f ( x) � f ( x) f '( x) = f ( x) �� � �f ( x) f '( x) dx = � xdx � = x +C �� � f ( x) = 2x + 2C Theo giả thiết f ( 1) = ef ( 0) nên ta có 2+ 2C = e 2C � 2+ 2C = e2 2C � C = e- �� � f ( x) = 2x + 2 2e � f ( 1) = 2+ = e- e- e- Đáp án C Câu 99 Cho hàm số f ( x) nhận giá trị dương [ 0;1,] có đạo hàm dương liên tục [ 0;1], thỏa mãn f ( 0) = 1 3� � f ( x) + � f '( x) � dx �3�f '( x) f ( x) dx � �� � � � � 0 A I = 2( e- 1) B I = 2( e - 1) Tính I = �f ( x) dx e- C I = D I = e2 - Lời giải Áp dụng bất đẳng thức AM - GM cho ba số dương ta có 3 f ( x) f ( x) 3 f ( x) f ( x) �= � �+ � � f ( x) + � f ' x f ' x + � f ' x = f '( x) f ( x) ( ) ( ) ( ) � � � � � � Suy �3 � f ( x) + � f '( x) � dx � 3�f '( x) f �� � �� � � Mà 2 ( x) dx �3 � f ( x) + � f '( x) � dx �3�f '( x) f �� � �� � � ( x) dx nên dấu '' = '' xảy ra, tức 4� f '( x) � � �= �� � f '( x) f ( x) = f ( x) = f ( x) � f '( x) = f ( x) f '( x) x+C 1 �� dx = � dx � ln f ( x) = x +C �� � f ( x) = e2 f ( x) 2 Theo giả thiết x ( f ( 0) = 1� C = � f ( x) = e2 �� � �f ( x) dx = ) e- Đáp án A Câu 100 Cho hàm số f ( x) nhận giá trị dương [ 0;1], có đạo hàm dương liên tục [ 0;1], thỏa mãn � xf '( x) f ( x) dx �1 �� � � f ( 0) = 1, f ( 1) = e Tính giá trị f � � � �� 2� �� �� � �= A f � � � �� 2� Hàm dấu tích phân f '( x) f ( x) �� � �= B f � � � �� 2� xf '( x) f ( x) = x � �= e C f � � � �� 2� Lời giải f '( x) f ( x) , " x �[ 0;1 ] �� � �= e D f � � � �� 2� Điều làm ta liên tưởng đến đạo hàm , muốn ta phải đánh giá theo AM - GM sau: f '( x) f ( x) + mx �2 m xf '( x) f ( x) với m�0 x �[ 0;1.] Do ta cần tìm tham số m�0 cho � � f '( x) xf '( x) � � + m x d x � m ��f ( x) � f ( x) dx � � � hay ln f ( x) +m x2 �2 m.1� ln f( 1) - ln 39 ( 0) + m m �2 m � 2- 0+ �2 m 2 m = m � m= f '( x) = 4x f ( x) Để dấu '' = '' xảy ta cần có 2- 0+ Với m= đẳng thức xảy nên f '( x) �� �� dx = � 4xdx � ln f ( x) = 2x2 +C � f ( x) = e2x +C f ( x) � � �� 1� �f ( 0) = � C = �� � f ( x) = e2x �� � f� = e � Theo giả thiết � � � � �� 2� f = e � �( ) Đáp án C Cách Theo Holder 2 1 �1 xf '( x) � �1 f '( x) � f '( x) f ( 1) � � � � � � � � �� dx� = x d x � x d x dx = ln = � � � � � � � � � � � � f ( x) f ( x) � f ( x) f ( 0) �0 �0 � � � f '( x) Vậy đẳng thức xảy nên ta có f x = kx, thay vào ( ) � xf '( x) f ( x) dx = ta k = f '( x) Suy f x = 4x (làm tiếp trên) ( ) Câu 101 Cho hàm số f ( x) có đạo hàm liên tục [ 0;1,] thỏa mãn f ( x) f '( x) � �� � �dx �1 f ( 0) = 1, f ( 1) = �� � � Tính giá trị f � � � �� 2� �� �� � �= A f � � � �� 2� �� � �= B f � � � �� 2� �� � � �= e �= e C f � D f � � � � � �� �� 2� 2� Lời giải Nhận thấy ngược dấu bất đẳng thức với f x f' x f ( x) f '( x) � Hàm dấu tích phân � � � Điều làm ta liên tưởng đến đạo hàm ( ) ( ) , muốn ta phải đánh giá theo AM - GM sau: � f ( x) f '( x) � � �+ m�2 m f ( x) f '( x) với m�0 Do ta cần tìm tham số m�0 cho f ( x) f '( x) � �( � � �+ m) dx �2 m�f ( x) f '( x) dx hay 1+ m�2 m f ( x) � 1+ m�2 m Để dấu '' = '' xảy ta cần có 1+ m= m � m= � f ( x) f '( x) = �= � � f x f ' x ( ) ( ) Với m= đẳng thức xảy nên � � � � f ( x) f '( x) =- � 1 � �f ( x) f '( x) dx = f ( x) f '( x) =- 1�� �dx � f ( x) 0 f ( x) f '( x) = 1�� � �f ( x) f '( x) dx = � dx � f ( x) =- x � 1= - = x +C �� � f ( x) = 2x + 2C � � �� 1� �f ( 0) = � C = �� � f ( x) = 2x +1 �� �f� �= Theo giả thiết � � � � �� 2� � �f ( 1) = Đáp án A f ( x) 1 f x f ' x d x = = � f ( 1) - ( 0) � = ( ) ( ) Cách Ta có � � � (vô lý) Theo Holder 40 1 �1 � � � � =� f ( x) f '( x) dx� �� 12 dx.� f ( x) f '( x) � � � � � �dx �1.1= � � � �0 � 0 Vậy đẳng thức xảy nên ta có f '( x) f ( x) = k, thay vào �f ( x) f '( x) dx = ta k = Suy f '( x) f ( x) = (làm tiếp trên) Câu 102 Cho hàm số f ( x) nhận giá trị dương có đạo hàm f '( x) liên tục [1;2], thỏa mãn � f '( x) � � �xf ( x)�dx �24 f ( 1) = 1, f ( 2) = 16 Tính giá trị f ( 2) A f ( 2) = B f ( 2) = C f ( 2) = Lời giải D f ( 2) = � f '( x) � � f '( x) � Hàm dấu tích phân � �= � � Điều làm ta liên tưởng đến đạo hàm xf ( x) x f ( x) muốn ta phải đánh giá theo AM - GM sau: � f '( x) � � �+ mx �2 m f '( x) với m�0 x �[1;2] xf ( x) f ( x) Do ta cần tìm tham số m�0 cho f '( x) f ( x) , � � � f '( x) � � � f '( x) � � � � � + m x d x � m dx � � �� � � �xf ( x) � f ( x) � � hay 24 + 2m �4 m f ( x) � 24 + Để dấu '' = '' xảy ta cần có 24 + 2m �4 m � f( 2) � � � 24 + ( 1) � � � 2m �12 m � m= 16 2m = 12 m � m= 16 Với m= 16 � f '( x) � f '( x) = 2x đẳng thức xảy nên � �= 16x � xf ( x) f ( x) f '( x) �� �� dx = � 2xdx � f ( x) �f ( 1) = � Theo giả thiết � � �f ( 2) = 16 f ( x) = x2 +C �� � f ( x) = ( x2 +C ) � C = �� � f ( x) = x4 �� �f ( 2) = Đáp án D Cách Ta có f '( x) � f '( x) dx = 2.� dx = f ( x) f ( x) f ( x) = 2� � f( 2) � = ( 1) � � � Theo Holder 2 2 � �2 f ' x � �1 � 2 f '( x) � � � f ' x ( ) ( ) � � � � � �dx � x 24 = 36 � � � =� d x = x d x � x d x � � � � � � � � � � � xf ( x) �1 xf ( x) � � � � �1 f ( x) � � � Vậy đẳng thức xảy nên ta có f '( x) f ( x) = 4x f '( x) xf ( x) =k x � f '( x) f ( x) = kx, thay vào f '( x) � f ( x) dx = ta k = Suy (làm tiếp trên) Vấn đề 13 Tìm GTLN-GTNN tích phân � ( x) �ex + x f � ( 2) = 2e, Câu 103 Cho hàm số f ( x) liên tục �, có đạo hàm cấp hai thỏa mãn x f � f ( 0) = e2 Mệnh đề sau đúng? A f ( 2) �4e- B f ( 2) �2e+ e C f ( 2) �e - 2e 41 D f ( 2) > 12 Lời giải � ( x) �e + x ta có Từ giả thiết x f � x 2 �x f ��( x) dx ��( e + x) dx ( 1) x u= x du = dx � � �� � � Đặt � �۾ dv = f ( x) � v = f ( x) � Khi �x x2 � � f� x) dx �� e + � ( 1) � x f � ( x) - � ( � � � � 2� � 2 �x x2 � �2 � x f � e + � ( x) - f ( x) �� � � � 2� 0 � �0 2 �� f� - � f( 2) - ( 0) � �e2 + 2- ( 2) - � ( 0) � � � � � ۣ۾f ( 2) 4e- (do f � ( 2) = 2e, f ( 0) = e2 ) Chọn A f ( x) = 2, f ( x) = biểu thức Câu 104 Cho hàm số f ( x) dương liên tục [1;3], thỏa max [1;3] [1;3] 3 S = �f ( x) dx.� dx f ( x) 1 đạt giá trị lớn nhất, tính I = �f ( x) dx A B C D Lời giải Từ giả Suy thiết ta có � f ( x) �2 , suy � � � � f x +��+�۾ d x dx ( ) �� � � f ( x) � � f ( x) + � f ( x) 3 � � 5Khi S = �f ( x) dx.� dx ��f ( x) dx.� � � f x ( ) � 1 3 3 �f ( x) dx �f ( x) dx �f ( x) dx �f ( x) dx � 25 � � f x d x � ( ) � � � � � � 5� � 25 25 t + � ) � (dạng t( 5- t) = - t2 + 5t = - � � � � � 2� Dấu " = " xảy 4 �f ( x) dx = Đáp án D ( x) �1 với x �� f ( 0) = Câu 105 Cho hàm số f ( x) có đạo hàm liên tục �, thỏa mãn f ( x) + f � Giá trị lớn f ( 1) A e- B e- e C e e- D e Từ giả thiết Lời giải f ( x) + f � ( x) �1, nhân thêm hai vế cho ex � ex f ( x) +�"�۾ ex f"� ( x) ex , x Suy � -�-�x ex f ( x) � �� �e dx � �dx � ( ) ��� � f ( 1) � f =0 � � x � ex f ( x) � � � e, x � ex f ( x) � � � e để thu đạo hàm � � ef( 1) ( 0) � � �0 e e- e Đáp án B ( x) liên tục [ 0;1], thỏa mãn Câu 106 Cho hàm số f ( x) nhận giá trị dương có đạo hàm f � 1 � dx + � f� dx ( x) � f( 1) = 2018 ( 0) Giá trị nhỏ biểu thức M = � � � � f ( x) � � � A ln2018 B 2ln2018 C m= 2e D m= 2018e Lời giải Áp dụng bất đẳng thức Cauchy, ta 42 1 f� ( x) � �dx �2 � M =� d x + f x dx = 2ln f ( x) ( ) � � � � f ( x) � f ( x) � � 0 � = 2ln f ( 1) f ( 0) x) f � ( x) dx = - = 2ln2018 Đáp án B Câu 107 Cho hàm số f ( x) có đạo hàm liên tục [ 0;1] �( 1- thức f ( x) � �� � �dx - f ( 0) Giá trị nhỏ nhật biểu A B C - D - Lời giải ( 1- x) f � ( x) dx = Tích phân phần � 1 , f ( 0) - ta = 2� ( 1- x) f ( x) dx Áp dụng bất đẳng thức Cauchy, ta 1 0 2 2� f ( x) � ( 1- x) f ( x) dx �� ( 1- x) dx + �� � �dx Từ suy f ( x) � ( 1�� � �dx �2� ۳ f ( x) � �� � �dx f ( 0) - x) f ( x) dx - �( 1- 0 Vậy f ( x) � �� � �dx - ( 1- x) + 3 x) dx f ( 0) �- Đáp án D Câu 108 Cho hàm số f (x) liên tục [0; 1] thỏa mãn �xf ( x) dx = f ( x) = Tích phân max [0; 1] � 3� � - ; � � � � � � 2� D ( e- 1; +�) �e f ( x) dx x thuộc khoảng khoảng sau đây? A � 5� � - �; - � � � � � � 4� B � � ; e� � � � 1� � � � C Lời giải Với số thực x �e f ( x) dx = a �� ta có = �f ( x) ( e x �a xf ( x) dx a x) dx ��f ( x) ex - a x dx ��ex - a x dx Suy x �e f ( x) dx - 1 a� � x x e f x d x � e a x d x � ex - a x dx = � e- 1- �= e- ( ) � a �� � a �[ 0;1] � a �[ 0;1] � � 2� � 0 Đáp án C x Câu 109 Cho hàm số f ( x) nhận giá trị không âm liên tục [ 0;1.] Đặt g( x) = 1+ �f ( t) dt Biết g( x) � f ( x) với x �[ 0;1] , tích phân �g( x) dx có giá trị lớn A B 2 C D Lời giải �g( 0) = � Từ giả thiết g( x) = 1+ �f ( t) dt, ta có � g( x) > 0, " x �[ 0;1.] � �g'( x) = f ( x) x f ( x) g( x) Theo giả thiết g( x) �����۳۳ g'( x) g'( x) g( x) 43 g'( x) g2 ( x) t Suy g'( x) �g ( x) Do t g( x) dx �"ά��-��-+�۾ �1dx, t [ 0;1] t g( t) t x 0 t g( t) t 1 �g( x) dx ��( 1- x) dx = 0 Đáp án B Câu 110 Cho hàm số f ( x) nhận giá trị không âm liên tục đoạn [ 0;1], thỏa mãn x f ( x) �1+ 3�f ( t) dt = g( x) với x �[ 0;1] , tích phân � g( x) dx có giá trị lớn A g( 0) B C D Lời giải �g( 0) = � Từ giả thiết g( x) = 1+ 3�f ( t) dt, ta có � g( x) > 0, " x �[ 0;1.] � �g'( x) = f ( x) x � g'( x) � � � f ( x) g( x) Theo giả thiết g( x) �����۾ t g'( x) t �2 dx, t [ 0;1+] Suy �2 g( x) dx �"ά����-�۾ 0 g( x) t g'( x) 2 g( x) x t g( t) g( 0) t g( t) t 1 Do � � g x d x � dx = ( ) � � x +1� � �� � � � � 0 Đáp án B x Câu 111 Cho hàm số f ( x) nhận giá trị không âm liên tục đoạn [ 0;1], thỏa mãn f ( x) �2018+ 2�f ( t) dt với x �[ 0;1.] Biết giá trị lớn tích phân �f ( x) dx có dạng ae2 + b với a, b�� Tính a+ b A B 1009 C 2018 Lời giải D 2020 �g( 0) = 2018 � Đặt g( x) = 2018+ 2�f ( t) dt, ta có � g( x) > 0, " x �[ 0;1.] � �g'( x) = f ( x) g'( x) g'( x) f ( x) g( x) Theo giả thiết g( x) �����۾ g( x) t t t t g'( x) d x �"ά��� 2dx, t [ 0;1] ln g( x) 2x Suy � � g( x) 0 0 �-�۾ ln ۾+ g( t) ln g( 0) 2t ln g( t) 2t ln2018 g( t) 2018.e2t x Do 1 2x 2x �f ( x) dx ��g( x) dx �2018�e dx = 1009e 0 = 1009e2 - 1009 Đáp án A x2 Câu 112 Cho hàm số f ( x) nhận giá trị không âm liên tục đoạn [ 0;1.] Đặt g( x) = 1+ �f ( t) dt Biết g( x) �2xf ( x2 ) với x �[ 0;1] , tích phân �g( x) dx có giá trị lớn A B C Lời giải e- � � �g( 0) = Từ giả thiết g( x) = 1+ �f ( t) dt, ta có � g( x) > 0, " x �[ 0;1.] � g' x = 2xf ( x2 ) � �( ) x2 2xf ( x2 ) Theo giả thiết g( x) �����۾ g( x) g'( x) g'( x) g( x) 44 D e+1 t Suy g'( x) �g( x) �-�۾۾ ln g( t) t dx �"ά��� �1dx, t [ 0;1] ln g( x) ln g( 0) ln g( t) t g( t) t t t x 0 t e �g( x) dx ��e dx = e- x Do 0 Đáp án B 0; x2 � Nhận xét Gọi F ( t) nguyên hàm hàm số f ( t) đoạn � � � Khi g( x) = 1+ F ( t) x2 / / = 1+ F ( x2 ) - F ( 0) �� � g'( x) = � F x2 �= x2 F / ( x2 ) = 2xf ( x2 ) �( ) � ( ) Câu 113 Cho hàm số f ( x) có đạo hàm liên tục [ 0;1,] thỏa f '( x) � f ( x) > 0, " x �[ 0;1.] Giá trị lớn 1 f ( 0) � dx f ( x) biểu thức A B e- e C f '( x) e+1 e D e- Lời giải Từ giả thiết f '( x) � f ( x) > 0, " x �[ 0;1] ta có f x �1, " x �[ 0;1.] ( ) f '( x) t Suy �f ( x) t dx �"ά����-�۳ �1dx, t [ 0;1] ln f ( x) t x t ln f ( t) ln f ( 0) t f ( t) f ( 0) et 1 e- f ( 0) � dx ��x dx = f x e e ( ) 0 Do Đáp án B p Câu 114 Cho hàm số f ( x) liên tục [ 0;p], thỏa mãn p �f ( x) dx = �cosxf ( x) dx = Giá trị nhỏ tích p phân �f ( x) dx A p B p C p 2p D Lời giải Theo Holder p p p � � p �� cos2 xdx f ( x) dx = p f ( x) dx cos xf x d x ( 1) = � ( ) � � � � � 2� 0 � � p Suy �f 2 p ( x) dx � (Đến bạn đọc chọn A) p Dấu '' = '' xảy f ( x) = k cos x thay vào �f ( x) dx = ta p p 1= �f ( x) dx = k� cos xdx = k.sin x 0 p = 0 Điều hoàn tồn vơ lý Lời giải Ta có � p � a= � acos xf ( x) dx � p p � � � �� p �f ( x) dx = �cos xf ( x) dx = 1�� � � 0 � b= � bf ( x) dx � � � a, b �� � �2 với � � Theo Holder p p � � p �� ( acos x + b) dx f ( x) dx a cos x + b f x d x ( a + b) = � ( ) ( ) � � � � � 0 � � 45 a +b > � Lại có p �( acosx + b) p �f Từ suy ( x) dx � 2( a+ b) dx = p( a2 + 2b2 ) 2 với a, b�� a2 + b2 > p( a2 + 2b2 ) �( a + b) � 2 � �= f x d x � max ( ) �2 2� � � � p a + b � � p � � p Do Đáp án B Nhận xét: Ta nhân thêm a, b vào giả thiết gọi phương pháp biến thiên số ( a + b) Cách tìm giá trị lớn P = ta làm sau: a + 2b � P = (chính đáp án sai mà làm trên) Nếu b = �� �� a� a � �+ +1 t= ab � � ( a+ b) �� t + 2t +1 b� b b �0 �� �P = = = 2 a + 2b t2 + �� a� � �+ � � �� b� Nếu dị tìm Kết thu GTLN P Tới ta khảo sát hàm số dùng MODE a b � = � a = 2b t = �� a = 2b � � Vậy dấu '' = '' để toán xảy � thay ngược lại điều kiện, ta � �f ( x) = b( 2cos x +1) p � f ( x) = �b( 2cosx +1) dx = � b = p �� p Lúc 2cos x +1 p p �f � 2cos x +1� � dx = � � � p � p � ( x) dx = � � � Cách khác Đưa bình phương 2 f ( x) + a cos x + b� Hàm dấu tích phân f ( x) , f ( x) , cos xf ( x) nên ta liến kết với � � � Với số thực a, b ta có p p p p 0 2 f ( x) + a cosx + b� ( a cosx + b) f ( x) dx + � ( a cosx + b) dx �� � �= �f ( x) dx + 2� p p = �f ( x) dx + 2( a + b) + a + pb2 p Ta cần tìm a, b cho 2( a + b) + a + pb2 đạt giá trị nhỏ Ta có 2 � 1� p p � 2� � � � 2( a + b) + a + pb2 = � a + + p b + � �� � � � � p� � p� � 2� ; b =p p Vậy với a = - 3 �- p p ta có p p � 1� � � f x cos x = f ( x) dx - ( ) �� � � p p� p � 0 p Suy p � 1� 3 f x d x = f ( x) - cos x - �+ � ( ) � �� � p p� � p p 0 � Dấu '' = '' xảy f ( x) = p Câu 115 Cho hàm số f ( x) liên tục [ 0;p], thỏa mãn 2cos x +1 p p �sin xf ( x) dx = �cosxf ( x) dx = Giá trị nhỏ p tích phân �f ( x) dx A p B p C 46 p D 2p Lời giải f ( x) + a sin x + b cosx� Liên kết với bình phương � � � p f ( x) + a sin x + b cos x� �� � �dx Ta có p p 0 p 2 � =� f ( x) � ( a sin x + b cosx) f ( x) dx + � ( a sin x + b cosx) dx � �dx + 2� p 2 pa pb � =� f ( x) � � �dx + 2( a + b) + + 2( a + b) + Phân tích pa pb2 p � 2� p � 2� + = � a+ � + � b+ � - � � � � � p� � p� � 2� � p 2 2� Đáp án C Câu 116 Cho hàm số f ( x) liên tục [ 0;1], thỏa mãn x �f ( x) dx = �e f ( x) dx = 1 tích phân Gọi m giá trị nhỏ f ( x) � �� � �dx Mệnh đề sau đúng? A < m< Từ giả thiết, ta có B 1< m< C < m< Lời giải D < m< � � a= � aex f ( x) dx � � � � � � � � b= � bf ( x) dx � � � Theo Holder 1 � � 2 x x � � a + b = ae + b f x d x � ae + b d x ( ) � ( ) ( ) � �( ) �f ( x) dx � � � 0 Lại có 1 x 2x x �( ae + b) dx = �( a e + 2abe + b ) dx = Suy Do �f ( x) dx � ( a+ b) ( e - 1) a2 + 2( e- 1) ab+ b2 2 với a, b�� a2 + b2 > e - 1) a2 + 2( e- 1) ab+ b2 ( � � � � � � a + b ( ) 1 � � f x d x � max + �3,1316 ( ) � �= - 1+ � � � 3- e e- 2� � e a + e ab + b ( ) ( ) � � �2 � � Đáp án D Câu 117 Cho hàm số f ( x) liên tục [ 0;1] thỏa mãn �f ( x) dx = � x f ( x) dx = Giá trị nhỏ tích phân �f ( x) dx A B C Lời giải Từ giả thiết, ta có � � a= � a x f ( x) dx � � � � � � � � b= � bf ( x) dx � � � Theo Holder 47 D 1 �1 � � � a x + b f ( x) dx� ��a x + b dx.�f ( x) dx ( a + b) = � � � � � � � �0 � 0 ( ) ( ) Lại có �( a ) x + b dx = ( a+ b) �f Suy ( x) dx � a2 4ab + +b 2 a 4ab với a, b�� a + b > + +b � � � � � � a + b ( ) � � � � �= Do �f ( x) dx �max� � � a 4ab 2� � + +b � � � � � �2 Đáp án D f ( x) + a x + b� Cách Liên kết với bình phương � � � p f ( x) + a �� � Ta có x + b�dx � p p ( p ) ( ) � =� f ( x) � � �dx + 2�a x + b f ( x) dx + �a x + b dx 0 p 2 a � =� f ( x) � � �dx + 2( a + b) + + ab + b Phân tích 2( a + b) + � � a2 + ab + b = � b + a +1� + ( a + 6) - � � � � � � 3 18 Câu 118 Cho hàm số y = f ( x) có đạo hàm liên tục [1;2], thỏa �x f ( x) dx = 31 Giá trị nhỏ tích phân �f ( x) dx A 961 B 3875 C 148955 Lời giải Ta có áp dụng hai lần liên tiếp bất đẳng thức Holder ta D 923521 2� 2 � �2 � � �� �2 �� � �2 � � � � � � � � � � � 4 2 4 � � � � � � � � � 31 = � =� �� �� � � � � � � � � � �x f ( x) dx� �x xf ( x) dx� �x dx�� �x f ( x) dx� �x dx� �f ( x) dx � � � � � � � � � � � � � � � � �1 � � � � � 1 1 �1 � Suy 314 f x d x � = 3875 ( ) � �2 � � � � � � �x dx� � � � �1 � � f ( x) = 5x2 Dấu '' = '' xảy f ( x) = kx nên k�x dx = 31� k = �� Đáp án B Câu 119 Cho hàm số f ( x) liên tục có đạo hàm đến cấp [ 0;2] thỏa f( 0) - ( 1) + f ( 2) = Giá trị nhỏ tích phân f ''( x) � �� � �dx A 3 B C D Lời giải Ta có � � � x f '' x dx� � f ''( x) � x dx.� f ''( x) � ( ) � � � �� � � �dx = 3� � �dx � 3� � � � �0 � 0 1 2 Holder 48 { udv==x f ''( x) dx = 3� f'( 1) + ( 0) - f ( 1) � � �; 2 �2 � Holder 2 � � � �dx = ( x - 2) dx � �dx � 3� � f '' x f '' x x f '' x d x ( ) ( ) ( ) ( ) � � �� � � �� � � � � � � � 1 1 { ud=v=x-f ''2( x) dx = 3� - f'( 1) + ( 2) - f ( 1) � � � Suy � f ''( x) � f'( 1) + �� � �dx �3� � - '( 1) + f( 2) ( 0) - f( 1) � �+ 3� ( 1) � � � f( 0) - ( 1) + f ( 2) � �= �3 � 2 Đáp án B ( a + b) Nhận xét: Bài giải sử dụng bất đẳng thức bước cuối a2 + b2 � Câu 120 Cho hàm số f ( x) có đạo hàm [1;3] f '( x) � �� � �dx f ( x) = 10 f ( 1) = 0, max [1;3] Giá trị nhỏ tích phân A B C 10 Lời giải max f x = 10 ��� �$ x � ;3 ( ) [ ] f x Vì [1;3] cho ( ) = 10 f ( 1) =0 ����$x0 �( 1;3] D 20 cho f ( x0 ) = 10 Theo Holder x0 x0 �x0 � x0 2 � � � � � � f ' x d x � d x f ' x d x = x f '( x) � dx ( ) � ( )� ( ) �� � � � � � � � � � � � �1 � 1 Mà �x0 � � � � �= � � f '( x) dx� �f ( x) � � � � � � � � � �1 � x0 Từ suy 2 � � � = ( f ( x0 ) - f ( 1) ) = 10 � � � 10 0- f '( x) � �� � �dx � x x0 x0 2 10 10 � � �� �� f '( x) � f '( x) � � �dx �� � �dx � x - �3- 1 Đáp án B 49 ... ( x) dx �� �( ) � 3 1 �f ( x)dx Tích phân A 8ln2 27 ln2 27 B C D Lời giải Nhận thấy có tích phân khác cận �f ( x) dx Bằng cách đổi biến x = t3 ta thu tích phân 2 1 3� t2 f ( t3 ) dt = 3�... x) dx = Tích phân A �f ( x) dx B Hàm dấu tích phân C 2 � f� ( x) � � �, x f ( x) �x f ( x) dx = 1 x3 f ( x) - � x3 f '( x) dx 30 suy �x D Lời giải khơng có mối liên hệ với Dùng tích phân phần... x) dx = Tích p �xf ( x) dx phân A - p B - p C p D p Lời giải Hàm dấu tích phân f ( x) f '( x) sin x , khơng thấy liên kết p Do ta chuyển thông tin f '( x) sin x f ( x) cách tích phân phần
Ngày đăng: 15/12/2020, 21:51
Xem thêm: