Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 20 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
20
Dung lượng
1,15 MB
Nội dung
www.thuvienhoclieu.com CHUYÊN ĐỀ: TÍCH PHÂN HÀM ẨN Chuyên đề phát triển từ câu 41 đề tham khảo mơn Tốn 2021 Bộ Giáo Dục KIẾN THỨC CẦN NHỚ: Các tính chất tích phân: b c b a a c f x dx � f x dx � f x dx � b b a a với a c b k� f x dx � kf x dx k �0 b a a b f x dx � f x dx � b f x dx F x � a b a F b F a b b b f x dx � g x dx f x g x dx � � a a a b b b a a a f x dx � f t dt � f z dz � b f� x dx f x a f b f a � b a Công thức đổi biến số: f u x u� f u du , u u x x dx � � b u b a u a f u x u� x dx �f u du, u u x � Phương pháp đổi biến số thường sử dụng theo hai cách sau đây: b Giả sử cần tính g x dx � a Nếu ta viết b u b u b a u a u a g x dx �f u du � Vậy toán quy tính �f u du g x dạng f u x u� x , nhiều trường hợp tích phân đơn giản Giả sử cần tính f x dx � Đặt x x t b b a a thỏa mãn f x dx � f x t x� g t dt t dt � � x a , x b , g t f x t x� t BÀI TẬP MẪU www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com (ĐỀ MINH HỌA LẦN 1-BDG 2020-2021) Cho hàm số �x f ( x) � �x x x �2 x Tích phân f (2sin x 1) cos x dx � bằng: 23 A 23 B 17 17 C D Phân tích hướng dẫn giải DẠNG TỐN: Đây dạng tốn tìm giá trị tích phân hàm số HƯỚNG GIẢI: B1: Dựa vào biểu thức bên dấu tích phân, ta sử dụng phương pháp đổi biến số để xử lý toán b c b f x dx � f x dx � f x dx, c � a; b � a c B2: Sử dụng tính chất a B3: Lựa chọn hàm f x thích hợp để tính giá trị tích phân Từ đó, ta giải tốn cụ thể sau: Lời giải Chọn B Xét I� f (2sin x 1) cos x dx t 2sin x � dt cos xdx Đặt x �t 1 x �t 3 Đổi cận: 3 1 � 23 x 1 dx � I � f (t )dt � f ( x)dx � x x d x � � � 21 21 2� � Bài tập tương tự phát triển: Mức độ Câu � e2 x f ( x) � �x x Cho hàm số giản) Giá trị a b c A B x �0 x a e2 a �f ( x) dx b c b Biết tích phân 1 ( phân số tối C Lời giải D 10 Chọn C I 1 e2 2x f ( x )dx x x d x e d x � � � 1 1 Ta có: Vậy a b c Câu �x x x �3 � e4 f ( x) � f (ln x) dx x � � x x � e Cho hàm số Tích phân bằng: 40 95 189 189 ln ln ln ln A B C D Lời giải www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com Chọn D e4 I Xét Đặt f (ln x ) dx �x e2 t ln x � dt dx x x e2 � t Đổi cận: x e � t 4 189 I � f (t )dt � f ( x)dx � dx � x x dx ln x4 2 Câu �1 � f ( x) �x � �x Cho hàm số m 2n bằng: A x �1 x Tích phân �f ( x )dx 2 C Lời giải B m m n ( n phân số tối giản), D Chọn A I Xét �f ( x )dx 7 Đặt t x � 3t dt dx x 7 � t Đổi cận: x � t � � 25 I 3� t f (t )dt 3� x f ( x)dx � x x d x x d x � � � 0 � � 12 2 Câu Cho hàm số A I f x f x dx � liên tục � B I f x dx � , C I Lời giải I� f x dx 1 Tính D I Chọn B �d x du Đặt u x Khi x 1 u 1 Khi x u 3 � 1� f u du � f u du� I � f u d u �� �1 1 � Nên � 1� �� f u d u � f u du � �1 � f x d x � Xét Đặt x u � d x d u Khi x u Khi x u 1 Nên 1 0 4� f x d x � f u d u �f u d u 1 www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com Ta có f x d x � � f u du � � 1� I �� f u d u � f u d u � �1 � Nên F x f x 1 x 1 x Cho nguyên hàm hàm số tập � thỏa mãn F 1 F F F 3 Tính tổng 12 A B C 14 D 10 Lời giải: Chọn C Bảng khử dấu giá trị tuyệt đối: 0 Câu Ta có: f x dx F F 1 F � mà f x dx F 1 F F � mà �f x dx F F 1 F 1 1 f x dx � xdx x � mà �f x dx F 1 F 3 F 3 F F F 3 14 nên F 2 1 nên 0 F 0 xdx x �f x dx � 1 mà 3 Vậy f x dx � 2dx � 1 2 1 1 nên 1 1 1 3 3 2dx 4 �f x dx � nên F 1 F 3 x 1 I � dx a ln b ln x Biết với a, b �� Tính S a b A S B S 11 C S 3 D S Lời giải: Chọn D �x x �2 x2 � x x �2 � Ta có x 1 x 1 I � dx � dx x x Do 5 x 1 x 2 �5 � � 3� � dx � dx � d x �dx � � � � x x x x� � 1� 2� 5ln x x x 3ln x 8ln 3ln a 8 � � b 3 � S a b �� Câu www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com Câu f x Cho hàm số f x3 x 1 x có đạo hàm liên tục � thỏa mãn , với x ��.Tích phân A xf � x dx � 17 B 31 Chọn C Từ giả thiết ta có 33 C Lời giải f x 3x 1 3x nên suy f 1 1 Suy x t 3t � dx 3t dt Đặt x � t 0; x � t Với Do Vậy Câu , f 5 1 0 f x dx � f t 3t 1 3t 3 dt � 3t 3t 3 dt � I 23 59 33 4 Cho hàm số y f x I � xf � f x dx 23 � f x dx x dx xf x � 49 D 59 f x x 3 x 1, x �� xác định liên tục � thoả Tích f x dx phân � 2 32 C Lời giải B 10 A D 72 Chọn B x t 4t � dx 5t dt Đặt x � t � � Đổi cận: �x � t Khi Câu �f x dx 2 �f t 4t 3 5t dt 1 2t 1 5t � 1 dt 10 Cho hàm số y f ( x) xác định liên tục � thỏa mãn f ( x ) f ( x) x với 10 x �� Tính I A I� f ( x)dx B I C I Lời giải D I Chọn B Đặt t f ( x) � 2t 3t x � dx (6t 3)dt x � 2t 3t � t x 10 � 2t 3t 10 � t Vậy 10 I� f ( x)dx � t (6t 3)dt www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com Câu �1 � �\ � �, f� x , f 0 f x f 1 �2 thỏa 2x 1 Cho hàm số xác định Giá trị f 1 f 3 biểu thức A ln15 ln15 B C ln15 Lời giải D ln15 Chọn C Ta có f� x 2x 1 � ln x C1 � � � f x � dx ln x C � 2x 1 � ln x 1 C2 � f � C1 f 1 � C2 ;x ;x � ln x ; x � � �f 1 ln �� f x � � f 3 ln � � ln x 1 ; x � Do � f 1 f 3 ln15 � 3x x x �0 I � cos xf sin x dx f ( x) � 5 x x Khi � Câu 10 Cho hàm số 15 17 A B 15 C D Lời giải: Chọn A � x � t 1 � � � �x � t Đặt t sin x � dt cos xdx Đổi cận � �I �f t dt 1 �f x dx 1 � 3x x f ( x) � 5 x � Do 1 x �0 x �I � x dx � 3x x dx �x x f ( x) � �x Câu 11 Cho hàm số 41 A B 21 15 x �2 x Khi I � f x dx 41 C 12 41 D 21 Lời giải Chọn C www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com t x � dt 2dx � dx dt Đổi cận Đặt 3 1 �I � f t dt � f x dx 21 21 �x x x �2 f ( x) � k hi x �x Do � 41 1� � I �� x dx x x 3 dx � � �1 � 12 �x � t � �x � t �2 x x x � � � f ( x) � �x I � sin xf cos x 1 dx x � Câu 12 Cho hàm số Khi 35 19 10 A 12 B C D Lời giải: Chọn A �x � t � � �x � t Đặt t cos x � dt sin xdx Đổi cận � 2 1 �I � f t dt � f x dx x � x �2 x 2x � � f ( x) � �x � Do 2 �I � x dx � x2 x dx 35 12 �x x x �0 I � cos xf sin x dx f ( x) � x Khi �x Câu 13 Cho hàm số A B 1 C D Lời giải: Chọn A � x � t 1 � � � �x � t Đặt t sin x � dt cos xdx Đổi cận � �I �f t dt 1 �f x dx 1 www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com �x x f ( x) � �x Do x �0 x �I � xdx � x2 x dx �x x x �3 f ( x) � I � xf x dx x Khi �2 x Câu 14 Cho hàm số 73 74 A 24 B C D 25 Lời giải: Chọn B �x � t 1 � t x � dt xdx � xdx dt Đổi cận �x � t Đặt 1 1 �I � f t dt � f x dx 21 21 �x x x �3 f ( x) � x �2 x Do � 73 1� � I �� x x 1 dx � x 1 dx � �1 � � x x � � f ( x) � �x x �1 f sin x cos xdx � � Câu 15 Cho hàm số Tính tích phân 17 13 21 A B C D Lời giải: Chọn B I� f sin x cos xdx Xét Đặt sin x t � cos xdx dt Với x � t x � t 1 1 0 1 I � f t dt � f x dx � f ( x )dx � f ( x)dx � 3x 3 dx � x dx � Câu 16 Cho hàm số 33 A 2 x2 x �0 � f ( x) � 2 x x x � 17 Tính tích phân 15 B 23 C 12 f 3cos x sin xdx � 19 D 24 Lời giải: Chọn D www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com Xét I� f 3cos x sin xdx 3sin xdx dt � sin xdx dt Đặt 3cos x t � Với x � t 1 t x � 1 1 1 I � f t dt � f x dx � f ( x )dx � f ( x )dx 3 30 � 2 1 19 � x x 1 dx � x 1 dx 30 24 � f 5sin x 1 cos xdx x x �1 � f ( x) � x x � Câu 17 Cho hàm số Tính tích phân 11 43 31 31 A 10 B 31 C 30 D 10 Lời giải: Chọn C I f 5sin x 1 cos xdx � Xét Đặt 5sin x t � Với x 10 cos xdx dt � cos xdx dt 10 � t 1 �t4 4 1 1 �I f t d t f x d x f ( x )d x f ( x)dx 10 � 10 � 10 � 10 � 1 1 x 1 31 x dx � x dx � 10 1 10 30 Câu 18 Cho hàm số 69 A � x x x �2 f ( x) � 11 x x � B 12 Tính tích phân 25 C Lời giải: e f ln x dx � x e D 30 Chọn A e Xét I � f ln x 1 dx x www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com dx dt Đặt ln x t � x x e � t 1 Với xe �t 3 � 3 1 2 I � f t dt � f x dx � f x dx � f x dx � 11 x dx � 2x3 x 5 dx � x x �3 f ( x) � x x � Câu 19 Cho hàm số 13 A 15 B ln Tính tích phân 102 33 C �f 3e x 1 e x dx 94 69 25 D Lời giải: Chọn C ln I Xét �f 3e x 1 e x dx 3e x dx dt � e x dx dt Đặt 3e t � Với x � t x ln � t x � I 5 1 1 94 f t dt � f x dx � f x dx � x dx � (7 x)dx � 32 32 33 32 33 Mức độ Câu Giá trị tích phân A max sin x, cos x dx � D C Lời giải B Chọn C �� 0; � x � Ta có phương trình sin x cos x có nghiệm đoạn � �là Bảng xét dấu Suy 0 max sin x, cos x dx � cos xdx � sin xdx � sin x cos x Câu Tính tích phân I � max x , x dx 4 www.thuvienhoclieu.com Trang 10 www.thuvienhoclieu.com A 17 B 19 C Lời giải: 11 D Chọn B f x x3 x Đặt ta có bảng xét dấu sau: Dựa vào bảng xét dấu ta có � Σ� x 0;1 �� , f x x3 x γ� x 1; �۳� 2 , f x Ta có: Câu x x x3 x max x , x x x max x , x x x I � max x3 , x dx � max x , x dx � max x , x dx Nên I � max x3 , x dx � xdx � x3dx 1 2 x x4 17 �f 1 2 ln � �f a b ln 3; a, b �� � x x 1 f � y f x �\ 0; 1 x f x x2 x Cho hàm số liên tục thỏa mãn � 2 Tính a b 25 13 A B C D Lời giải Chọn B x x 1 f � x f x x2 x Ta có (1) x x f � f x x 2 x 1 x 1 ta x x 1 Chia vế biểu thức (1) cho � x �x � x x f x f x � dx � � x �� \ 0; x x � �� x 1 , với � x 1 x x 1 f x x ln x C f x x ln x C � x 1 � x f 2 ln � ln C 2 ln � C 1 Mặt khác, x 1 f x x ln x 1 x Do 3 3 f x ln 3 ln a b 2 2 Với x Suy a b2 Vậy 0 www.thuvienhoclieu.com Trang 11 www.thuvienhoclieu.com Câu � 0 �f f � � f x y f x f y xy x y y f x Cho hàm số có đạo hàm � thỏa mãn � , với x, y �� Tính A f x 1 dx � C B D Lời giải Chọn C Lấy đạo hàm theo hàm số y f� x y f � y x xy , x �� y 0� f� x f � x2 � f � x 3x Cho f� x dx x x C mà f � C Do f x x x � f x � 0 f x d x f x d x x3 x 1 dx 14 � � � 1 1 Vậy Câu Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục thỏa mãn f 1 , 1 x f x dx � 0;1 � x � �f � �dx � Tích phân A �f x dx C B D Lời giải Chọn A 1 �x3 � x3 x f x dx f x f� x dx �3 � � � � � 0 Ta có Suy x x3 f� x dx � 3 �9 dx 63 Hơn ta dễ dàng tính 1 x x � � � � � � f x � d x 2.21 f x d x 21 d x � f x x � � � � � � � �dx 0 0 Do 7 f� x 7 x3 , f x x C Vì f 1 nên C Suy Vậy Câu 7 f x dx � x 1 dx � 40 f x f 1 f 2 Xét hàm số có đạo hàm liên tục � thỏa mãn điều kiện �f � x f x �dx J � � � x x2 � 1� Tính 1 J ln J ln 2 A J ln B J ln C D Lời giải Chọn D www.thuvienhoclieu.com Trang 12 www.thuvienhoclieu.com 2 �f � x f x �dx f � x f x �2 � J � dx � d x � dx � � � � 2� x x x x x x � � 1� 1 1� Ta có � � u du dx � � x �� � x � � � dv f x dx � v f x Đặt � 2 2 � �f x f x � f x f x �2 � J � d x f x d x d x dx � � � 2� 2 � � � x x x x x x x � � 1� 1 1� 1� � f f 1 � ln x � ln x� � Câu Câu �\ 2;1 Cho hàm số f ( x) xác định thỏa mãn 1 f� , f 3 f 3 0, f x x x2 Giá trị biểu thức f 4 f 1 f 1 1 ln 20 ln ln 3 A B C ln 80 D Lời giải Chọn B 1�1 � f� � x � x x �x x � Ta có: �1 ln x ln x � � � C1; x � �; 2 �3 � � �1 � x 1 �1 f x � dx ln C � � ln x ln x � � � � � C2 ; x � 2;1 �x x � x �3 �1 ln x 1 ln x � � � C3 ; x � 1; � �3 � � 1 1 f 0 � � ln ln � C2 � C2 ln � � 3 3 Với 1 f 3 f 3 � C1 C3 ln 10 Với 1 1 f 4 f 1 f ln ln ln C2 C1 C3 ln 3 3 Nên f x Cho hàm số xác � �f x 0, x �� � x e x f x , x �� �f � � �f � f ln Tính giá trị A f ln B định f ln liên C tục � đồng thời thỏa mãn f ln ln 1 f ln ln 2 D Lời giải Chọn B www.thuvienhoclieu.com Trang 13 www.thuvienhoclieu.com f� x e f x Ta có x � f� x f x e x ( f x ) � f x 1 e x C � f x x � �2 dx � e x dx � f x e C f x 1 f 0 � � C 1 e C Mà 1 � f x x � f ln ln e 1 e 1 Câu �f 1 g 1 � x �g x xf � � f x g x x với 1; 4 , thỏa mãn �f x xg � Cho hai hàm có đạo hàm x � 1; 4 I � � �f x g x � �dx Tính tích phân A 3ln B ln C ln D 8ln Lời giải Chọn D Từ giả thiết ta có f x g x x f � x x.g � x � x.g x � � �� g x x.g � x f x � x � x � �f x x f � � � � � � � � � � � � C � x f x x.g x C � f x g x x 4 f 1 g 1 � C � I � f x g x dx dx 8ln � � � � � x 1 Mà 1; Câu 10 Cho hai hàm f ( x ) g ( x) có đạo hàm thỏa mãn f (1) g (1) � x g ( x) 2017 x ( x 1) f � ( x) � �( x 1) , x � 1; 2 � �x g � ( x) f ( x) 2018 x � �x x 1 �x � I � dx �x g ( x) x f ( x) � � � Tính tích phân A I B I C Lời giải I D I Chọn A x 1 � g ( x) f� ( x) 2017 � x �( x 1) , x � 1; 2 � � x g� ( x) f ( x) 2018 x �x Từ giả thiết ta có: � Suy ra: www.thuvienhoclieu.com Trang 14 www.thuvienhoclieu.com � �x � � � �x x � �x � � � � g ( x ) g ( x ) f ( x ) f ( x ) � g ( x ) f ( x ) 1 � � �x � � � � ( x 1) x 1 x2 � �x � � �x � � �� � x x 1 g ( x) f ( x) x C x 1 x 2 x 1 �x � I � g ( x) f ( x) � dx � ( x 1)dx � x 1 x � 1 � Mà f (1) g (1) � C 1 � �x3 x x f ( x) � x �1 �x Câu 11 Cho hàm số Tính tích phân 21 13 20 A B C Lời giải: Chọn A f 3sin � x 1 sin xdx D I � f 3sin x 1 sin xdx Xét 3sin x t � 3sin xdx dt � sin xdx dt Đặt Với x � t 1 x �t2 2 1 1 �I � f t dt � f x dx � f ( x)dx � f ( x)dx 1 1 1 31 1 21 � x x dx � x 3 dx 1 31 Câu 12 Cho hàm số 231 A x x �1 � f ( x) �2 x �x 97 B 13 �f x dx Tính tích phân 16 C Lời giải: 113 D Chọn B 13 I� f x dx Xét Đặt x t � x t � x (t 2) � dx 2(t 2)dt Với x � t x 13 � t 2 2 0 � I 2� (t 2) f t dt � ( x 2) f x dx 2� ( x 2) f x dx � ( x 2) f x dx 2� ( x 2) x 2dx � (2 x 1)( x 2)dx 97 www.thuvienhoclieu.com Trang 15 www.thuvienhoclieu.com f cos x sin xdx x x �2 � � f ( x) � x x Tính tích phân � Câu 13 Cho hàm số 21 A B C D 12 Lời giải: Chọn A I f cos x sin xdx � Xét cos x t � sin xdx dt Đặt x � t 1 Với x �t 3 �I 3 1 1 f t dt � f x dx � f ( x )dx � f ( x )dx � 41 41 41 42 1 x dx � x dx � 31 32 �x x x f ( x) � 3 x x �1 � Câu 14 Cho hàm số Tính tích phân 16 11 A B 17 C Lời giải: Chọn C e4 I Xét �f ln x e4 �f ln x 1x dx D 11 1x dx ln x t � ln x t � dx 2tdt x Đặt Với x � t x e4 � t 2 0 � I 2� t f t dt � x f x dx � x f ( x)dx � x f ( x)dx 2� x x x 1 dx � x x dx 11 � x x � f ( x) �x �x �2 � x x � Câu 15 Cho hàm số Tính tích phân 201 34 155 A 77 B 103 C Lời giải: www.thuvienhoclieu.com �f tan x cos x dx 109 D 21 Trang 16 www.thuvienhoclieu.com Chọn D Xét Đặt Với f tan x � cos I x dx tan x t � x 1 dx dt cos x �t 9 � t 5 9 1 1 �I � f t dt � f x dx � f ( x)dx � f ( x)dx � f ( x)dx 5 5 5 70 72 x 1 109 � x 1 dx � x 1 dx � x dx 5 70 72 21 2 �x x x �0 f ( x) � I 2� cos xf sin x dx � f x dx x x � 0 Câu 16 Cho hàm số Khi 10 A B C D Lời giải: Chọn D Ta có: 2 0 I 2� cos xf sin x dx � f x dx I1 I �x � t � � �x � t Đặt t sin x � dt cos xdx Đổi cận � � I1 2� f t dt 1 1 1 �f t dt �f x dx �x x f ( x) � �x Do 1 x �0 x � I1 � xdx � x x dx t x � dt 2dx � dx dt Đổi cận Đặt � I2 �f t dt 1 �x � t � �x � t 1 �f x dx 1 �x x x �0 f ( x) � x �x Do �0 � � I �� xdx � x x dx � �1 � www.thuvienhoclieu.com Trang 17 www.thuvienhoclieu.com I I1 I Vậy 10 x �4 x f ( x) � �2 x 12 Câu 17 Cho hàm số I x f � x2 1 x 1 dx x �2 Tính tích phân ln3 e f e dx � 2x 2x ln A 84 B 83 D 84 C 48 Lời giải: Chọn A I Ta có: x f � x2 x 1 dx ln e f e dx I � 2x 2x I2 ln �x � t � 2 x �t t x � t x � tdt xdx � xdx tdt Đặt Đổi cận � 2 1 � I1 � f t dt � f t dt � f x dx x �4 x f ( x) � �2 x 12 Do x �2 � I1 � 2 x 12 dx �x ln � t � t e x � dt 2e2 x dx � e2 x dx dt Đổi cận �x ln � t 10 Đặt 10 10 1 � I2 � f t dt � f x dx 25 25 x x �2 �4 x f ( x) � �2 x 12 Do 10 � I2 � x 75 25 Vậy I I1 I 84 f tan x I � dx cos x �2 x x x �1 f ( x) � �3 x x Biết Câu 18 Cho hàm số a với b phân số tối giản Giá trị tổng a b A 69 B 68 C 67 Lời giải: Chọn A f tan x I � dx cos x e 1 � x f ln x 1 x 1 dx I I e 1 � x f ln x 1 x 1 dx a b D 66 www.thuvienhoclieu.com Trang 18 www.thuvienhoclieu.com � x � t 1 � � � �x � t t tan x � dt dx cos x Đổi cận � Đặt � I1 3 �f t dt �f x dx 1 �x � t � � 2x x x e 1 � t t ln x 1 � dt dx � dx dt � x 1 x 1 Đổi cận � Đặt � I2 2 1 f t dt � f x dx � 20 20 �2 x3 x f ( x) � �3x Do x �1 x � I I1 I 2x � x dx 53 3x dx � a 53, b 16 � 20 16 Vậy a b 69 �1 � x2 f ( x ) �2 � x � �x