










































Preview text:
TÍCH PHÂN VẬN DỤNG CAO TRONG ĐỀ THI THPT QUỐC GIA 2018
Vấn đề 1. Tính tích phân theo định nghĩa 1
Câu 1. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0;
1 , thỏa f x f x 2 2 3 1
1 x . Giá trị của tích phân
f 'x dx 0 bằng 1 3 A. 0. B. . C. 1. D. . 2 2 1 1 Lời giải. Ta có
f xdx f x f 1 f 0. 0 0 2 f 2
f 03 f 0 1 1 5
Từ 2 f x 3 f 1 x 2 1 x . 2 f 1 3 f 0 0 f 3 1 5 1 3 2 Vậy I
f 'x dx f 1 f 0 1. Chọn C. 5 5 0 1
Câu 2. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0;
1 , thỏa mãn f 0 f 1 1. Biết rằng x
e f x f x dx ae . b 0 Tính 2018 2018 Q a b . A. 2017 Q 2 1 . B. Q 2 . C. Q 0 . D. 2017 Q 2 1 . 1 1 1
f 0 f 1 1 / Lời giải. Ta có
x d x d x e f x f x x e f x x e f
x ef 1 f 0 e 1. 0 0 0 a 1 Suy ra Q a b 1 2018 2018 2018 2018 1 2. Chọn B. b 1 2
Câu 3. Cho các hàm số y f x, y g x có đạo hàm liên tục trên 0;2 và thỏa mãn
f 'x g xdx 2, 0 2 2 /
f x g 'x dx 3.
Tính tích phân I
f x gx dx. 0 0 A. I 1. B. I 1. C. I 5. D. I 6. 2 2 /
Lời giải. Ta có I
f xgx dx f 'xgx f xg 'x dx 0 0 2 2
f 'x g xdx
f x g 'xdx 2 3 5. Chọn C. 0 0 2 x 1
Câu 4. Cho hàm số y f x liên tục trên 0; và thỏa
f tdt x.sinx . Tính f . 4 0 1 1 1 1 1 A. f . f . f 1. f 1 . B. C. D. 4 2 4 2 4 4 2 2 x Lời giải. Từ
f tdt x.sinx
, đạo hàm hai vế ta được xf 2 2
x sinx x cosx. 0 1 1 1 1 Cho x
ta được 2. . f
sin cos 1 f
1. Chọn C. 2 2 4 2 2 2 4 x f t
Câu 5. Cho hàm số f x liên tục trên a;
với a 0 và thỏa dt 6 2 x với mọi x .
a Tính f 4. 2 t a
A. f 4 2.
B. f 4 4.
C. f 4 8.
D. f 4 16. x f t f x 1 Lời giải. Từ dt 6 2 x
, đạo hàm hai vế ta được . 2 t 2 x x a
Suy ra f x x x
f 4 4 4 8. Chọn C. 1
Vấn đề 2. Kỹ thuật đổi biến 2017 2017 e 1 x Câu 6. Cho
f x dx 2 . Tính tích phân I . f ln 2 x 1 dx. 2 x 1 0 0 A. I 1. B. I 2. C. I 4. D. I 5. 2xdx xdx dt
Lời giải. Đặt t 2 ln x 1 , suy ra dt . 2 2 x 1 x 1 2
x 0 t 0 Đổi cận: . 2017
x e 1 t 2017 2017 2017 1 1 1 Khi đó I
f t dt
f x dx .2 1. Chọn A. 2 2 2 0 0 9 f x 2 3
Câu 7. Cho hàm số f x liên tục trên và dx 4,
f sin xcos d x x 2.
Tính tích phân I
f xdx. x 1 0 0 A. I 2. B. I 6. C. I 4.
D. I 10. 9 f x Lời giải. Xét dx 4. Đặt 2 t
x t x, suy ra 2 d t t dx. x 1
x 1 t 1 9 f x 3 3 Đổi cận . 4 dx 2
f t 2dt f t Suy ra dt 2.
x 9 t 3 x 1 1 1 2 Xét
f sin xcos d x x 2.
Đặt u sin x, suy ra du cos xdx. 0
x 0 u 0 2 1 Đổi cận . Suy ra 2
f sin x cos xdx
f tdt. x u 1 2 0 0 3 1 3 Vậy I
f x dx
f x dx
f x dx 4. Chọn C. 0 0 1 4 1 2 x f x 1
Câu 8. Cho hàm số f x liên tục trên và
f tan xdx 4, dx 2.
Tính tích phân I
f xdx. 2 x 1 0 0 0 A. I 6. B. I 2. C. I 3.
D. I 1. 4 Lời giải. Xét
f tan x dx 4. 0 1 dt
Đặt t tan x, suy ra dt dx 2
tan x 1 dx dx . 2 2 cos x 1 t
x 0 t 0 4 1 1 f t f x Đổi cận: . Khi đó 4
f tan xdx dt dx. x t 1 2 2 t 1 x 1 4 0 0 0 1 1 f x 1 2 x f x Từ đó suy ra I
f x dx dx dx 4 2 6. Chọn A. 2 2 x 1 x 1 0 0 0 2 4 e f 2 ln x
Câu 9. Cho hàm số f x liên tục trên và thỏa mãn tan x. f 2
cos x dx 1, dx 1. Tính tích phân x ln x 0 e 2 f 2x I dx. x 1 4 A. I 1. B. I 2. C. I 3. D. I 4. 4
Lời giải. ● Xét A tan x. f 2
cos x dx 1. Đặt 2 t cos x. 0 2 dt Suy ra 2
dt 2 sin x cos xdx 2 cos x tan xdx 2t. tan xdx
tan xdx . 2t x 0 t 1 Đổi cận: . 1 x t 4 2 1 2 1 f t 1 1 f t 1 1 f x 1 f x
Khi đó 1 A dt dt dx dx 2. 2 t 2 t 2 x x 1 1 1 1 2 2 2 2 e f 2 ln x ● Xét B dx 1. Đặt 2 u ln x. x ln x e 2 2 ln x 2 ln x 2u dx du Suy ra du dx dx dx . x x ln x x ln x x ln x 2u
x e u 1 Đổi cận: . 2
x e u 4 4 1 f u 4 1 f x 4 f x Khi đó 1 B du dx dx 2. 2 u 2 x x 1 1 1 2 f 2x
● Xét tích phân cần tính I dx. x 1 2 1 d x dv 1 1 2 x v
Đặt v 2x, suy ra . Đổi cận: 4 2 . v x x 2 v 4 2 4 f v 4 f x 1 f x 4 f x Khi đó I dv dx dx dx 2 2 4. Chọn D. v x x x 1 1 1 1 2 2 2 1 1 1
Câu 10. Cho hàm số y f x xác định và liên tục trên ;2 ,
thỏa f x 2 f x 2. Tính tích phân 2 2 x x 2 f x I dx. 2 x 1 1 2 3 5 A. I . B. I 2. C. I . D. I 3. 2 2 1 x t 2 1 1 2
Lời giải. Đặt x , suy ra dx dt. Đổi cận: . t 2 t 1
x 2 t 2 1 1 1 1 f f f 2 2 2 t 1 t x Khi đó I . dt dt dx. 2 2 2 1 t t 1 x 1 2 1 1 1 2 2 2 t 1 1 1 f x f f x 2 2 2 2 f 2 x 2 2 x x Suy ra 2 d d d x I x x x dx 2 2 2 2 x 1 x 1 x 1 x 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 x 1 1 1 3 dx 1
dx x 3
I . Chọn A. 2 2 1 x x x 2 1 1 2 2 2 3
Câu 11. Cho hàm số f x liên tục trên và thỏa f x f x 2 2 cos 2x với mọi x . 3 2 Tính I
f x d x . 3 2 A. I 6 . B. I 0 . C. I 2 . D. I 6 . 3 3 x t 2 2
Lời giải. Đặt t x dx d
t. Đổi cận: . 3 3 x t 2 2 3 3 3 2 2 2 Khi đó I f t dt f t dt
f x dx. 3 3 3 2 2 2 3 3 3 2 2 2 CASIO Suy ra 2I
f t f t dt
2 2 cos 2tdt
2 cos t dt 12 I 6. Chọn D. 3 3 3 2 2 2 8
Câu 12. Cho hàm số y f x xác định và liên tục trên , thỏa f 5
x 4 x 3 2x 1 với mọi x . Tích phân
f x dx 2 bằng 32 A. 2. B. 10. C. . D. 72. 3
x 2 t 1 Lời giải. Đặt 5
x t 4t 3, suy ra x 4 d
5t 4dt. Đổi cận .
x 8 t 1 8 1 1 Khi đó
f xdx f
5t 4t 3 4
5t 4dt 2t 1 4
5t 4dt 10. Chọn B. 2 1 1
Câu 13. Cho các hàm số f x, g x liên tục trên 0 ;1 , thỏa . m f x .
n f 1 x gx với ,
m n là số thực khác 0 và 1 1
f xdx
g x dx 1. Tính m . n 0 0 1
A. m n 0.
B. m n .
C. m n 1.
D. m n 2. 2
Lời giải. Từ giả thiết . m f x .
n f 1 x gx, lấy tích phân hai vế ta được 1 1 .
m f x .
n f 1 x d
x g(x)dx 0 0 1 1 1 Suy ra m n
f 1 x dx 1 (do
f xdx
g xdx 1 ). 1 0 0 0 1
x 0 t 1 Xét tích phân
f 1 x dx.
Đặt t 1 x , suy ra dt d
x. Đổi cận: .
x 1 t 0 0 1 0 1 1 Khi đó
f 1 x dx
f tdt
f tdt
f x dx 1. 2 0 1 0 0 Từ
1 và 2, suy ra m n 1 . Chọn C.
Câu 14. Cho hàm số f x xác định và liên tục trên 0
;1 , thỏa mãn f 'x f '1 x với mọi x 0 ;1 . Biết rằng 1
f 0 1, f
1 41. Tính tích phân I
f xdx. 0 A. I 41. B. I 21. C. I 41. D. I 42.
Lời giải. Ta có f 'x f '1 x
f x f 1 xC.
Suy ra f f
f 0 1, f 1 41. 0
1 C C 42.
Suy ra f x f 1 x 42
f x f 1 x 42 1 1
f x f 1 x dx 42dx 42. 1 0 0 4 1 1
Vì f 'x f '1 x
f xdx
f 1 x dx. 2 0 0 1 1 Từ 1 và 2, suy ra
f x dx
f 1 x dx 21. Chọn B. 0 0 2
Câu 15. Cho hàm số y f x liên tục trên và thỏa mãn 3
f x f x x với mọi x . Tính I
f x dx. 0 4 4 5 5 A. I . B. I . C. I . D. I . 5 5 4 4
Lời giải. Đặt u f x , ta thu được 3
u u x. Suy ra 2 3u 1 du dx.
x 0 u 0 1 5 Từ 3
u u x , ta đổi cận . 2 Khi đó I u 3u 1 du . Chọn D.
x 2 u 1 4 0
Cách khác. Nếu bài toán cho f x có đạo hàm liên tục thì ta làm như sau: 3
f 0 f 0 0 f 0 0 Từ giả thiết 3
f x f x x . * 3
f 2 f 2 2 f 2 1 Cũng từ giả thiết 3
f x f x x , ta có f x 3 '
. f x f 'x. f x x. f 'x. 2 2 Lấy tích phân hai vế f ' x 3 . f x
f 'x . f x dx x. f ' xdx 0 0
f x 4 f x 2 2 2 2 2 xf
x f x * x f x 5 d dx . 4 2 0 0 4 0 0
Vấn đề 3. Kỹ thuật tích phân từng phần 3 3 f x
Câu 16. Cho hàm số f x thỏa mãn
x. f x f x .e dx 8 và f
3 ln 3 . Tính I e dx. 0 0 A. I 1. B. I 11.
C. I 8 ln 3.
D. I 8 ln 3. u x d u dx 3 3 3
Lời giải. Đặt f x f x f x Khi đó
x. f x .e dx x.e e dx. v f
x f x f x . d .e dx v e 0 0 0 3 3 f 3 f x f x Suy ra 8 3.e e dx e dx 9 8 1. Chọn A. 0 0 2
Câu 17. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0; , 2 thỏa mãn f 'xcos d x x 10 và f 0 3. Tích phân 2 0 2
f x sin 2 d x x bằng 0 A. I 13. B. I 7. C. I 7. D. I 13. 2 2 u cos x d
u sin 2xdx Lời giải. Xét f 'x 2 cos d x x 10 , đặt . d v f ' x 2 cos d x x v
f x 0 2 2 Khi đó 10 f 'x 2 2 cos d
x x cos xf x 2 f xsin 2 d x x 0 0 0 2 2
10 f 0 f xsin 2 d x x
f x sin 2xdx 10 f 0 13. Chọn D. 0 0 2
Câu 18. Cho hàm số y f x có đạo hàm liên tục trên 0 ;1 , thỏa mãn f x 1 dx 3 và f 1 4. Tích phân 1 1 3 x f ' 2 x dx bằng 0 1 1 A. 1. B. . C. . D. 1. 2 2 5 2 1 1 Lời giải. Ta có f x t x 1 1 dx 3
f t dt 3 hay
f xdx 3. 1 0 0 1 1 1 u x d u dx 2 t x 1 1 Xét 3 x f ' 2
x dx
tf 't dt
xf 'xdx. Đặt . 2 2 d
v f 'xdx v
f x 0 0 0 1 1 1 1 2 1 1 1 1 Khi đó 3 ' 2d t x x f x x
tf 't dt xf x
f x dx 4 3 . Chọn C. 2 2 0 2 2 0 0 0
Câu 19. Cho hàm số f x nhận giá trị dương, có đạo hàm liên tục trên 0;2. Biết f 0 1 và 2 2 4 2 x x f x f x e với mọi 2 3 2
x 3x f 'x
x 0;2. Tính tích phân I f x dx. 0 14 32 16 16 A. I . B. I . C. I . D. I . 3 5 3 5 2
Lời giải. Từ giả thiết f x f x 2 x 4 x x 2 2 e f 2 1. 3 2 u
x 3x 2 3 2
x 3x f 'x d u 2
3x 6x dx Ta có I Đặt f 'x . f x dx. d v dx v
ln f x 0 f x 2 2 f 2 2 1 Khi đó I 3 2
x 3x ln f x 2
3x 6x ln f x dx 3 2
x 2x ln f x dx 3 J. 0 0 0 2 0 x 2t 2 Ta có J 2
x 2x ln f x dx
2t 22t ln f 2t d2t 0 2 0 2
2 x 2 22 x ln f 2 x d2 x
2x 2xln f 2x dx. 2 0 2 2 2 Suy ra 2J 2
x 2x ln f x dx 2
x 2x ln f 2 x dx 2
x 2x ln f x f 2 x dx 0 0 0 2 2 x x 32 16 2 x 2x 2 2 4 ln e dx 2 x 2x 2
2x 4x dx J . 15 15 0 0 16
Vậy I 3J . Chọn D. 5 2
Câu 20. Cho biểu thức S ln 1
2sin 2x 2cotx e dx, với số thực
Chọn khẳng định đúng trong các khẳng định sau. m 0. n 2 4m A. S 5. B. S 9.
C. S 2 cot 2 ln sin . D. S 2 tan 2 ln . 2 2 4 m 4 m 2 2 4 m 4 m 2 2 2 Lời giải. Ta có
2sin 2x 2cotx 2 cot x 2 cot e dx 2 e dx sin 2 x xe dx. 1 2 2 2 4m 4m 4m 2 2 2 x x x 2 Xét 2 cot 2 cot sin 2xe dx e d 2 sin x 2 2 cot 2 2 cot 2 sin x.e sin x x e dx 2 sin x 2 4m 2 2 2 4m 4m 4m 2 2 2 cot x 2 cot 2 sin x.e 2 x e dx. 2 2 4m 2 4m 6 2 cot 2 Từ 1 và 2, suy ra 2 2 cot x 2 2 4
I sin x.e 1 sin . m e . 2 4 m 2 4m 2 cot 2 2 4 lnsin . m S e 2 cot 2 lnsin . Chọn C. 2 2 2 4 m 4 m 4 m
Vấn đề 4. Tính a, b, c trong tích phân 2 Câu 21. Biết ln 2
9 x dx a ln 5 b ln 2 c với , a , b c .
Tính P a b c . 1 A. P 13. B. P 18. C. P 26. D. P 34. 2 x 2x u ln 9 d u dx Lời giải. Đặt 2 9 x . d v dx v x 3 2 2 2 x x 3 3
Khi đó I x 3 ln 2 9 x 2
dx 5 ln 5 4 ln 8 2 1 dx 2 1 9 x 3 x 1 1 a 5
5ln512 ln 22x 3ln 3 x 2 5ln56 ln 22 b 6 P 13. Chọn A. 1 c 2
Nhận xét. Ở đây chọn v x 3 thay bởi x để rút gọn cho 2
9 x , giảm thiểu biến đổi. 1 3 x 3
x 2 ex 2x 1 1 e Câu 22. Biết dx .ln p với , m ,
n p là các số nguyên dương. Tính tổng P m n . p e.2x m e ln n e 0 A. P 5. B. P 6. C. P 7. D. P 8. 1 1 3 x 3 x x 1
x 2 ex 2 2 1 1 Lời giải. Ta có 3 4 I dx x dx x A . A e.2x
e.2x 4 4 0 0 0 1 2x x x x 1 Tính A dx.
Đặt t e.2
dt e.ln 2.2 dx 2 dx dt.
e.2x e ln 2 0
x 0 t e Đổi cận: .
x 1 t 2e 2e 2 1 dt 1 e 1 2e 1 e Khi đó A . ln t ln ln 1 . e.ln 2 t e.ln 2 e e ln 2 e e ln 2 e e m 4 1 1 e Vậy I ln 1 n
2 P m n p 7. Chọn C. 4 e ln 2 e p 1 2 2
x 2x cos x cos x 1sin x c Câu 23. Biết 2
dx a b ln với , a ,
b c là các số hữu tỉ. Tính 3 P ac . b x cos x 0 5 3 A. P . B. P . C. P 2. D. P 3. 4 2 2 2 2
x 2x cos x cos x 1sin x
Lời giải. Ta có I dx x cos x 0
x cos x2 2 2 2 2 1 sin x
dx cos x dx dx
x cos xdx x cos x x cos x x cos x 0 0 0 0 1 2 1 1 2 2 2 2
x sin x ln x cos x 1 ln 1ln 2 8 2 8 0 1 a 8 3 b 1
P ac b 2. Chọn C. c 2 7 ln 8 1 1 b Câu 24. Biết dx 1 ln a a b với a, b
. Tính P a b. 2 x x 2 1 a e e ln 3 A. P 1. B. P 1. C. P 3. D. P 5. ln 8 ln 8 ln 8 ln 8 1
Lời giải. Ta có I dx e e x e x e x x x 2x 1 x 2 d x 1d x d . 2 e 1e ln 3 ln 3 ln 3 ln 3 ln 8 ln 8 x d x e x e 2 2 3. ln 3 ln 3 ln 8 t t t t x d d 2 x e 1dx. Đặt 2 x 2 2 1 x t e
t e 1 , suy ra 2
2tdt 2e dx dx . 2 x 2 e t 1 ln 3
x ln 3 t 2 Đổi cận: .
x ln 8 t 3 ln 8 3 3 2 3 t t t x d 1 1 1 1 3 Khi đó 2 e 1dx dt 1
dt t ln 1 ln . 2 2 t 1 t 1 2 t 1 2 2 ln 3 2 2 2 1 3 a 2 Vậy I 1 ln 2 2 3
P a b 5. Chọn D. 2 2 b 3 2 dx Câu 25. Biết
a b c với a, , b c
. Tính P a b c . x 1 x x x 1 1 A. P 12 . B. P 18 .
C. P 24 . D. P 46 . 2 2 dx x 1 x
Lời giải. Ta có I dx. x x
1 x 1 x x x
1 x 1 x 2 1 1 1 1 x x 1 Đặt u
x 1 x , suy ra du dx 2du dx. 2 x 1 2 x x x 1
x 2 u 3 2 3 2 3 2 du 2 1 1 Đổi cận . Khi đó I 2 2 2
x 1 u 2 1 u u 2 1 3 2 2 1 2 1 a 32 3 2 2 1 2 32 12 2 b 12
P 46. Chọn D. 32 2 1 c 2 4 sin 4x
a 2 b 6 c Câu 26. Biết dx với ,
a b, c .
Tính P a b c . 2 2 6 cos x 1 sin x 1 0 A. P 10. B. P 12. C. P 14. D. P 36. 4 4 sin 4x 2 sin 2x cos 2x
Lời giải. Ta có I dx 2 dx. 2 2
cos x 1 sin x 1
3 cos 2x 3 cos 2x 0 0
x 0 t 1
Đặt t cos 2x dt 2 sin 2 d x x. Đổi cận: . x t 0 4 0 1 1 t t 1 Khi đó I 2 dt 2 dt
3t 3tdt
3 t 3 t
3 t 3 t 2 1 0 0 a 16 1 1 2 t3 2 t3 16 2 12 6 8 3 3 b 1
2 P 36. Chọn D. 2 3 3 0 6 c 8 4 1 x x e Câu 27. Biết d b c
x a e e với ,
a b, c .
Tính P a b c. 2 4 x x x e 1 A. P 5. B. P 4. C. P 3. D. P 3. x x x x e 2 1 4 4 x x e e x e x 2 4 4 4 2 Lời giải. Ta có dx dx dx 2 x 2 4x x e 4 x xe x 1 1 1 2e x2 8 4 4 x 4 e 2 x 1 1 1 1 1 1 4 dx dx x 1
1 e e x x x 4 2e x 2 x e e e e 1 1 1 a 1 b 1
P a b c 4 . Chọn B. c 4 2 2 x Câu 28. Biết
dx a b 2 c với ,
a b, c .
Tính P a b c. 2 x 0 A. P 1. B. P 2. C. P 3. D. P 4. Lời giải. Đặt
x 2 cos u với u 0; . Suy ra 2 x 4 cos u dx 4 sin 2 d u . u 2 u x 0 u cos 2 2 2 2 2 cos u Đổi cận . 2 Khi đó I 4 sin 2udu 8 .sin . u cos udu 2 2 cos u u x 2 u sin 4 4 4 2 2 2 2 2 u 2 16 cos .cos udu 8
1cosu.cosudu 8 cosudu 4 1 cos 2udu 2 4 4 4 4 a 1 2 8sinu
4x 2.sin 2u 2 4 2 6 b 4 P 3. Chọn C. 4 4 c 6 e 2 ln x ln x 1 b
Câu 29. Biết I dx với a, b
. Tính P b . a
ln x x 3 1 a e 22 1 A. P 8. B. P 6. C. P 6. D. P 10. e 2 e ln x ln x ln x 1 ln x Lời giải. Ta có dx . dx.
ln x x 3 1
ln x x 1 ln x x 2 1 1 1 / ln x 1 ln x 1 ln x Đặt t dt dx dx. ln x x 1
ln x x 1
ln x x 2 1 1 2 2
x 1 t e 2 2 e 2 1 1 2 Đổi cận: . 2 Khi đó I tdt t . Chọn B. 2 2 8 1 1 e 22
x e t e 2 2 2 6 2 x cos x 3 Câu 30. Biết dx a với , a ,
b c là các số nguyên. Tính P a b c. 2 1 b c x x 6 A. P 37. B. P 35. C. P 35. D. P 41. 6 6 6 x cos x
Lời giải. Ta có I dx x cos x 2
1 x x dx x 2
1 x x cos xdx. 2 1 x x 6 6 6 6 6 x cos x t x t cos t 6 t cos t Lại có I dx d t dt 2 1 x x 1 t2 2 t 1 t t 6 6 6 6 t
1t t 6 2 cos tdt x 2
1 x x cos xdx. 6 6 6 6 6 Suy ra 2I x 2
1 x x cos d x x x 2 1 x x 2 cos xdx 2 x cos d x x 6 6 6 9 6 2 3 2
I x cos xdx.
Tích phân từng phần hai lần ta được I 2 3 6 3 6 a 2 b 36
P a b c 35. Chọn C. c 3
Vấn đề 5. Tính tích phân hàm phân nhánh x 1 khi x 0 2
Câu 31. Cho hàm số f x
. Tính tích phân I
f xdx. 2 x e khi x 0 1 2 3e 1 2 7e 1 2 9e 1 2 11e 11 A. I . B. I . C. I . D. I . 2 2e 2 2e 2 2e 2 2e 0 2 0 2 2 e x 9 1
Lời giải. Ta có I
f x dx f x 2 dx e dx x 1 dx . Chọn C. 2 2e 1 0 1 0 1 2
Câu 32. Cho hàm số f x xác định trên \ ,
thỏa f x , f 0 1 và f 1
2. Giá trị của biểu thức 2 2x 1 f 1 f 3 bằng A. ln 15. B. 2 ln 15. C. 3 ln 15. D. 4 ln 15.
Lời giải. Ta có f x 2 2x 1
x 1 ln 1 2 C ; x 1 f x 2 2
dx ln 2x 1 C . 2x 1
ln2x 1 1 C ; x 2 2
f 0 1
ln12.0C 1 C 1. 1 1 f 1 2 ln2.1
1 C 2 C 2. 2 2
x 1 ln 1 2 1 khi x f 1 ln 3 1 2
Do đó f x x 1 f 3 ln 5 2 ln 2 1 2 khi x 2 f 1 f
3 3 ln 5 ln 3 3 ln15. Chọn C. 1
Câu 33. Cho hàm số f x xác định trên \ 2 ;
1 , thỏa mãn f x , f 3 f 3 0 và f 1 0 . Giá trị 2 x x 2 3 biểu thức f 4 f 1 f 4 bằng 1 1 1 1 1 8 A. ln 20 . B. ln 2 . C. ln 80 1. D. ln 1. 3 3 3 3 3 5 1 1 1 1
Lời giải. Ta có f x 2 x x 2 3 x 1 x 2 1 ln
1 xln x 2 C ; x 2 1 3 f x 1 1 dx
ln1 xlnx 2 C ;2 x 1. 2 2 x x 2 3
1lnx 1lnx2C ;x1 3 3 1 1 1 1 1
f 0
ln10 ln0 2 C C ln 2 . 2 2 3 3 3 3 3 1 1
f 3 f 3 0 C C ln . 1 3 3 10 1 5 1 1 1 1 1
Ta có f 4 f
1 f 4 ln ln 2 ln C C C ln 2 . Chọn B. 2 1 3 3 2 3 3 2 3 3 10 1 1
Câu 34. Cho hàm số f x xác định trên 0;
\e, thỏa mãn f x f ln 6 2
và f e 3. Giá trị biểu x x , ln 1 2 e 1 thức f f 3 e bằng e A. 3ln 2 1 . B. 2 ln 2. C. 3 ln 2 1. D. ln 2 3. 1
Lời giải. Ta có f x
x ln x 1 1 dln x 1
ln1ln xC khi x 0;e 1
f x x x dx x ln ln x 1 C . ln 1 ln 1 lnln x
1 C khi x e; 2 1 1 f ln 6 ln 1 ln
C ln6 C ln2. 2 2 1 1 e e f 2 e 3 ln 2 ln e
1 C 3 C 3. 2 2 ln
1ln x ln 2 khi x 0;e 1
f ln 2 ln 2
Do đó f x e ln ln x
1 3 khi x e;
f 3e ln23 1 f f
3e 3ln2 1 . Chọn C. e 1
Câu 35. Cho F x là một nguyên hàm của hàm số y với x \ k , k
. Biết F 0 1, F 0 , tính 1 sin 2x 4 11
giá trị biểu thức P F F . 12 12 A. P 0.
B. P 2 3. C. P 1.
D. Không tồn tại P.
Lời giải. Với x thuộc vào mỗi khoảng
k; k, k ta có 4 4 F x dx dx dx 1 tan x C. 1 sin 2x
sin x cos x2 2 2 4 2 cos x 4 0 1 1 3 F 3 3 0; ; 0 1 nên F 0 F tan x F . 12 4 4 12 2 4 2 2 12 2 2 12 11 5 11 1 1 3 F 11 1 3 ; ;
nên F 0 F tan x F . 12 4 4 11 12 2 4 2 2 12 2 2 12 11
Vậy P F F 1. Chọn C. 12 12
Vấn đề 6. Tính tích phân dựa vào tính chất 0 2
Câu 36. Cho hàm số f x là hàm số lẻ, liên tục trên 4;4 . Biết rằng
f x dx 2 và
f 2x dx 4. Tính tích phân 2 1 4 I
f x dx. 0 A. I 1 0.
B. I 6.
C. I 6.
D. I 10.
Lời giải. Do f x là hàm lẻ nên f x f x . 0 x 2 t 2 Xét A
f x dx 2.
Đặt t x dt d
x. Đổi cận: .
x 0 t 0 2 0 2 2 Khi đó A
f t dt
f tdt
f x dx. 2 0 0 11 2 2
x 1 u 2 Xét B
f 2x dx
f 2x dx.
Đặt u 2x
du 2dx. Đổi cận: .
x 2 u 4 1 1 4 4 4 1 1 Khi đó B
f udu
f x dx
f x dx 2B 2.4 8. 2 2 2 2 2 4 2 4 Vậy I
f xdx
f x dx
f xdx 2 8 6. Chọn B. 0 0 2 2 3
Câu 37. Cho hàm số f x là hàm số chẵn, liên tục trên 1 ;6. Biết rằng
f x dx 8 và
f 2x dx 3. Tính tích phân 1 1 6 I
f x dx. 1 A. I 2. B. I 5. C. I 11. D. I 14. 3 3
Lời giải. Vì f x là hàm số chẵn nên
f 2x dx
f 2x dx 3. 1 1 3
x 1 t 2 Xét K
f 2x dx 3.
Đặt t 2x
dt 2dx. Đổi cận: .
x 3 t 6 1 6 6 6 1 1 Khi đó K
f t dt
f x dx
f x dx 2K 6. 2 2 2 2 2 6 2 6 Vậy I
f x dx
f x dx
f x dx 8 6 14. Chọn D. 1 1 2 7
Câu 38. Cho hàm số f x liên tục trên 3;7, thỏa mãn f x f 10 x với mọi x 3;7 và
f x dx 4. Tính tích phân 3 7 I
xf x dx. 3 A. I 20. B. I 40. C. I 60. D. I 80.
x 7 t 3
Lời giải. Đặt t 3 7 x dt d x. Đổi cận .
x 3 t 7 3 7 7
Khi đó I 10 t f 10 tdt
10 t f 10 tdt 10 x f 10 xdx 7 3 3
f x f x 7 7 7 7 10
10 x f xdx 10 f xdx xf xdx 10 f xdx I. 3 3 3 3 7 Suy ra 2I 10
f x dx 10.4 40 I 20. Chọn A. 3
Câu 39. Cho hàm số y f x là hàm số chẵn và liên tục trên đoạn
;, thỏa mãn
f xdx 2018. Giá trị của tích phân 0 f x I dx bằng 2018x 1 1 A. I 0. B. I . C. I 2018. D. I 4036. 2018 x
t
Lời giải. Đặt x t dx d t. Đổi cận .
x t f t f t 2018t f t 2018x f x Khi đó I dt dt dt dx. 2018t 1 2018t 1 1 2018t 1 2018x
2018x f x
Vì y f x là hàm số chẵn trên đoạn
; nên f x f x I dx. 2018x 1 f x 2018x f x Vậy 2I dx dx
f x dx 2
f x dx 2.2018 I 2018. Chọn C. 2018x 1 2018x 1 0 2018 sin a x x Câu 40. Biết dx với , a b
. Tính P 2a . b 2018 2018 sin x cos x b 0 A. P 6. B. P 8. C. P 10. D. P 12. 2018 x sin x
Lời giải. Gọi I dx 2018 2018 sin x cos x 0 12
x 0 t Đặt
t x dt d x. Đổi cận .
x t 0 0 t 2018 sin t
t 2018 sin t
x 2018 sin x Khi đó I dt dt dx. 2018 sin t 2018 cos t 2018 2018 2018 2018 sin t cos t sin x cos x 0 0 2018 x sin x
x 2018 2018 sin x sin x Suy ra 2I dx dx dx 2018 2018 2018 2018 2018 2018 sin x cos x sin x cos x sin x cos x 0 0 0 2018 2 2018 2018 sin x sin x sin x I dx dx dx . 2018 2018 2018 2018 2018 2018 2 sin x cos x 2 sin x cos x sin x cos x 0 0 2 2018 2 2018 2018 sin x cos u cos x
Đặt x u ta suy ra dx du dx. 2 2018 2018 2018 2018 2018 2018 sin x cos x sin u cos u sin x cos x 0 2 2 2 2 a 2 Vậy I dx
P 8. Chọn B. 2 4 b 4 0
Vấn đề 7. Kỹ thuật phương trình hàm 2
Câu 41. Cho hàm số y f x liên tục trên ;
và thỏa mãn 2 f x f x
cos x. Tính tích phân I
f x dx. 2 2 2 2 3 A. I 2. B. I . C. I . D. I 2. 3 2
Lời giải. Từ giả thiết, thay x bằng x ta được 2 f x
f x cos x. 2
f x f x cos x
4 f x2 f x 2cos x 1 Do đó ta có hệ
f x cos x. 2 f
x f x cos x f
x 2 f x cos x 3 2 2 1 1 2 Khi đó I f x 2 dx cos xdx sin x . Chọn B. 3 3 3 2 2 2 2 1
Câu 42. Cho hàm số y f x liên tục trên 2;2 và thỏa mãn 2 f x 3 f x
. Tính tích phân I
f xdx. 2 4 x 2 A. I . B. I . C. I . D. I . 10 20 20 10 1
Lời giải. Từ giả thiết, thay x bằng x ta được 2 f x 3 f x . 2 4 x
f x f x 1
f x f x 2 2 3 4 6 2 2 4 x 4 x 1 Do đó ta có hệ
f x . 2 x 2 f x
3 f x 1 9
f x 6 f x 3 54 2 2 4 x 4 x 2 2 1 1 Khi đó I
f x dx dx . Chọn C. 2 5 4 x 20 2 2 1
Câu 43. Cho hàm số y f x liên tục trên 0 ;1 và thỏa mãn 2
x f x f x 4 1
2x x . Tính tích phân I
f x dx. 0 1 3 2 4 A. I . B. I . C. I . D. I . 2 5 3 3 2 4
Lời giải. Từ giả thiết, thay x bằng 1 x ta được 1 x f 1 x f x 21 x 1 x 2
x x f x f x 2 3 4 2 1 1
1 2x 6x 4x x . 1 Ta có 2
x f x f x 4
x x
f x 4 2 1 2 1
2x x x f x . Thay vào 1 ta được 2 x x 4 2
x x x f x f x 2 3 4 2 1 2
1 2x 6x 4x x 2 3 4
x x x f x 6 5 3 2 1 2
x 2x 2x 2x 1 13 2 3 4
1 x 2x x f x 2 1 x 2 3 4
1 x 2x x f x 2 1 x . 1 1 1 1 2 Vậy I
f xdx 2 1 x 3
dx x x . Chọn C. 3 3 0 0 0 2 1 f x
Câu 44. Cho hàm số f x liên tục trên ;2
và thỏa mãn f x 1 2 f 3x. Tính tích phân I dx. 2 x x 1 2 1 3 5 7 A. I . B. I . C. I . D. I . 2 2 2 2 1 1 3
Lời giải. Từ giả thiết, thay x bằng ta được f
2 f x . x x x f x 1 f x f x 1 2 3 2 f 3x x x 2 Do đó ta có hệ
f x x. 1
f x 3 f x 1 6 x f 2 4 2 f x x x x 2 f x 2 2 2 2 3 Khi đó I dx
1dx
x . Chọn B. 2 1 x x x 2 1 1 2 2 2 1 1
Cách khác. Từ f x 2 f 3x f x 3x 2 f . x x 1 1 2 2 f 2 2 f f x x x Khi đó I dx 3 2
dx 3 dx 2 dx. x x x 1 1 1 1 2 2 2 2 1 2 f x 1 1 1 Xét J dx. Đặt t , suy ra 2 dt dx t dx dx dt. x x 2 2 x t 1 2 1 1 x t 2 2 2 2 2 1 f t f x Đổi cận: . Khi đó J tf t dt dt dx I . 1 2 t t x
x 2 t 2 1 1 2 2 2 2 2 3 Vậy I 3 dx 2I I dx . 2 1 1 2 2 1
Câu 45. Cho hàm số f x liên tục trên 0;
1 và thỏa mãn f x f x 2 2 3 1
1 x . Tính tích phân I
f xdx. 0 A. . B. . C. . D. . 20 16 6 4
Lời giải. Từ giả thiết, thay x bằng 1 x ta được
f x f x 2 2 1 3 2x x . 2
f x 3 f 1 x 2 1 x 4
f x 6 f 1 x 2 2 1 x Do đó ta có hệ 2
f 1 x3 f x 2 2x x 9
f x 6 f 1 x 2 3 2x x 2 2
3 2x x 2 1 x f x . 5 1 1 Vậy I 2 2
3 2x x 2 1 x dx . Chọn A. 5 20 0 1
Cách khác. Từ 2 f x 3 f 1 x 2 1 x f x 2 1 x 3 f 1 x . 2 1 1 1 1 Khi đó I f x 2 dx 1 x dx 3
f 1 x dx . 2 0 0 0 14 1 Xét J
f 1 x dx.
Đặt t 1 x dt d x. 0
x 0 t 1 0 1 1 Đổi cận: . Khi đó J f t dt f t dt
f x dx I.
x 1 t 0 1 0 0 1 1 1 1 Vậy 2 2 I 1 x dx 3I I 1 x dx . 2 5 20 0 0
Vấn đề 8. Kỹ thuật biến đổi
Câu 46. Cho hàm số f x thỏa f x f x 5 2
3x 6x . Biết rằng f 0 2, tính 2 f 2. A. 2 f 2 64. B. 2
f 2 81. C. 2 f 2 100. D. 2 f 2 144. 2 6 f x x
Lời giải. Từ giả thiết ta có
f x f x x 5 2 x x 3 . d 3 6 dx 2x C. 2 2 2 f 0
Thay x 0 vào hai vế, ta được
C C 2. 2 Suy ra 2 f x 6 3 2
x x f 6 3 4 4
2 2 4.2 4 100. Chọn C.
Câu 47. Cho hàm số f x có đạo hàm f 'x liên tục và nhận giá trị không âm trên 1; , thỏa f 1 0, f x e
f x 2 2 2 .
4x 4x 1 với mọi x 1;
. Mệnh đề nào sau đây đúng? A. 1
f 4 0.
B. 0 f 4 1.
C. 1 f 4 2.
D. 2 f 4 3. f x
Lời giải. Từ giả thiết suy ra e
f x 2x 1 (do f 'x không âm trên 1; ) f x e
f x x x f x 2 d 2 1 dx e
x x C. f
Thay x 1 vào hai vế, ta được 1 2 e
1 1C C 1. f x 2x 1 7 Suy ra 2 e
x x 1 f x ln 2 x x
1 f x f 4 . Chọn B. 2 x x 1 13 2
Câu 48. Cho hàm số f x thỏa mãn f x f x f x 4 . 15x 12x
với mọi x và f 0 f 0 1. Giá trị của 2 f 1 bằng 5 9 A. . B. . C. 8. D. 10. 2 2 2
Lời giải. Nhận thấy được f x f x . f x f x . f x .
Do đó giả thiết tương đương với f x f x 4 .
15x 12x.
Suy ra f x . f x 4 15x 12x 5 2
f 0 f 0 1.
dx 3x 6x C C 1
f x f x 5 2 .
3x 6x 1 2 6
f x f x x f x x 5 2 x x 3 . d 3 6 1 dx
2x x C '. 2 2 2 f 0 1
Thay x 0 vào hai vế ta được
C ' C ' . 2 2 Vậy 2 f x 6 3 2
x 4x 2x 1 f 1 8. Chọn C. 2
Câu 49. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên đoạn 1;2 và thỏa mãn f x 0, x
1;2. Biết rằng
f xdx 10 và 1 2 f x Tính f 2.
f x dx ln 2. 1
A. f 2 2 0.
B. f 2 10.
C. f 2 10.
D. f 2 20. 2 2 Lời giải. Ta có
f xdx 10 f x 10 f 2 f 1 10. 1 1 1 15 2 f x 2 2 Lại có
dx ln 2 ln f x
ln 2 ln f x
(do f x 0, x 1;2) f x ln 2 1 1 1 f 2 f 2
ln f 2ln f 1 ln 2 ln 2 f ln 2 f 2. 1 1 Từ
1 và 2 , suy ra f 2 20. Chọn B.
Câu 50. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 1 ;
1 , thỏa mãn f x 0, x
và f 'x2 f x 0 . Biết rằng f
1 1 , giá trị của f 1 bằng A. 2 e . B. 3 e . C. 4 e . D. 3. f 'x
Lời giải. Ta có f 'x 2 f x 0 f 'x 2
f x
(do f x 0 ) f x 2 f 'x dx
2dx ln f x 2x C (do f x 0 ). f x
Mà f C
f x x f x 2 x2 e f 4 1 1 2 ln 2 2
1 e . Chọn C.
Câu 51. Cho hàm số f x xác định và liên tục trên đồng thời thỏa mãn
f x0, x
f 'x x 2 e
f x, x .
f 1 0 2
Tính giá trị của f ln 2. A. f 1 ln 2 . B. f 1 ln 2 . 4 3 1 C. f 1 ln 2 ln 2 . D. f ln 2 2 ln 2 . 2 2 f 'x
Lời giải. Ta có f 'x x 2 e f x x e
(do f x 0 ) 2 f x f 'x x 1 x x e x e
C f x 1 d d . 2 f x f x x e C 1 f
Thay x 0 ta được f 0 1 0 2 C 1 . 0 e C 1 1 1 1
Vậy f x f ln 2 . Chọn B. x ln 2 e 1 e 1 2 1 3
Câu 52. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0;
, biết f x x 2 ' 2
3 f x 0, f x 0 với mọi x 0 và f 1 1
. Tính P 1 f
1 f 2... f 2018. 6 1009 2019 3029 4039 A. P . B. P . C. P . D. P . 2020 2020 2020 2020 f 'x
Lời giải. Ta có f 'x 2x 2
3 f x 0 2x
3 (do f x 0 ) 2 f x f 'x
dx 2x 1 1 2 3 dx x
3x C f x . 2 f x f x 2
x 3x C 1 1 1 1 1 1 Mà f 1 C 2
f x . 2 2 6 6 1 3.1C x 3x 2 x 1 x 2 1 1 1 1 1 1 3029 Suy ra P 1 ... Chọn C. . 2 3 3 4 2019 2020 2020
Câu 53. Cho hàm số f x liên tục trên 0; 3 , 2
thỏa mãn f x 1, f 0
0 và f x x 1 2x f x1. Giá trị của f 3 bằng A. 0. B. 3. C. 7. D. 9. 16 f x 2x f x 2x
Lời giải. Từ giả thiết suy ra dx dx f x 2 1 x 1 f x 2 1 x 1 f x x / 2 1 2 dx 2
dx 2 f x 2
1 2 x 1 C 2 f x 2 1 2 x 1
Mà f C f x 2 0 0 0 x
f 3 3. Chọn B.
Câu 54. Cho hàm số f x có đạo hàm và liên tục trên 1;4, đồng biến trên 1;4, thoản mãn x xf x f x 2 2 với mọi 4
x 1;4. Biết rằng f 3 1
, tính tích phân I
f xdx. 2 1 1186 1187 1188 9 A. I . B. I . C. I . D. I . 45 45 45 2
Lời giải. Nhận xét: Do f x đồng biến trên 1;4 nên f 'x 0, x 1;4 . 2
Từ giả thiết ta có x 1
2 f x f x
f 'x x. 1 2 f x, x 1;4 2 f x 2 f x x x x x f x 2 d d 1 2 x x C.
2 1 2 f x
2 1 2 f x 3 2 2 4 x x 1 3 4 3 3 2 8 7 Mà f 1 C f x 3
x x x 2 3 2 9 9 18 4 f x 1186 dx . Chọn A. 45 1
Câu 55. Cho hàm số f x liên tục, không âm trên 0; 2
, thỏa f x . f 'x cos x 1
f x với mọi x 0; và 2 2
f 0 3. Giá trị của f bằng 2 A. 0. B. 1. C. 2. D. 2 2.
2 f x . f x
Lời giải. Từ giả thiết ta có
cos x, x 0; 2 f x 2 2 1
2 f x. f x 2 dx cos d
x x 1 f x sin x C. 2 2 1 f x Mà f C
f x x 2 2 0 3 2 sin
2 1 sin x 4 sin x 3, x 0; 2 f 2 2. Chọn D. 2
Câu 56. Cho hàm số f x liên tục, không âm trên 0;3, thỏa f x f x 2 .
2x f x1 với mọi x 0;3 và f 0 0. Giá trị của f 3 bằng A. 0. B. 1. C. 3. D. 3 11.
2 f x. f x
Lời giải. Từ giả thiết ta có
2x, x 0;3 2 2 1 f x
2 f x. f x 2 dx 2 d
x x 1 f x 2 x C. 2 2 1 f x 2
Mà f C
f x 2 x 4 2 0 0 1 1 1
x 2x , x 0;3 f 3 3 11. Chọn D. 17 Câu 57. Cho hàm số
f x có đạo hàm không âm trên 0
;1 , thỏa mãn f x 0 với mọi x 0 ;1 và
f x 4 f x 2
x f x 3 2 . ' . 1 1 .
Biết f 0 2, hãy chọn khẳng định đúng trong các khẳng định sau đây. 3 5 A. f 1 2. B. f 5 2 1 . C. f 1 3. D. f 7 3 1 . 2 2 2 2
f x 2 2 3 . f 'x 1
Lời giải. Từ giả thiết ta có f x . f 'x 2
. x 1 1 f x
f x 3 2 x 1 1 3 f x 2 1 . f 'x 1 1 d 1 2 1 f x 1 1 dx dx dx
f x 3 2 3 x 1
f x 3 2 0 0 0 0 x 1 1 2 1 1 1 2
1 f x 3 ln 2 x x 1 f 0 2 f 1 2,605. Chọn C. 3 0 0
Câu 58. Cho hàm số f x liên tục trên \0; 1
, thỏa mãn x x f x f x 2 1 .
x x với mọi x \0; 1 và f 1 2
ln 2. Biết f 2 a b ln 3 với ,
a b , tính 2 2
P a b . 1 3 13 9 A. P . B. P . C. P . D. P . 2 4 4 2 x 1 x
Lời giải. Từ giả thiết ta có f x f x , x \0; 1 . x 1 x 2 1 x 1 x 1 x Nhận thấy f x
f x f x .
. Do đó giả thiết tương đương với x 1 x 2 1 x 1 x x f x .
, x \0; 1 . x 1 x 1 x x
Suy ra f x. dx 1
dx x ln x 1 C. x 1 x 1 x 1 x Mà f
1 2 ln 2 C 1 f x.
x ln x 1 1. x 1 3 a 2 3 3 2 9
Cho x 2 ta được f 2. 2 ln 31 f 2 ln 3
P . Chọn D. 3 2 2 3 2 b 2
f x 2 f x
Câu 59. Cho hàm số f x có đạo hàm xác định, liên tục trên 0
;1 , thỏa mãn f 0 1 và với mọi
f x 0 x 0
;1 . Đặt P f
1 f 0 , khẳng định nào sau đây đúng? A. 2 P 1 . B. 1 P 0.
C. 0 P 1.
D. 1 P 2. 1
Lời giải. Nhận thấy P f 1 f 0
f x dx
nên ta cần tìm f x. 0 f x f x 1 1 Từ giả thiết ta có 1 dx 1dx
x C f x . 2 2 f x x C f x f x
Mà f C f x 1 0 1 1 . x 1 1 1 1 Vậy P
f x dx
dx ln 2 0, 69. Chọn B. x 1 0 0
Câu 60. Cho hai hàm số f x và g x có đạo hàm liên tục trên 0;2, thỏa mãn f '0. f '2 0 và . ' 2 x g x f x x x e . 2 Tính tích phân I
f x .g 'x dx. 0 A. I 4. B. I 4.
C. I e 2.
D. I 2 e. f '0 0
Lời giải. Từ giả thiết f '0. f '2 0 . f ' 2 0 18 22 2 x e g 2 f 0 ' 2
Do đó từ . ' 2 x g x f x x x e , suy ra . 00 2 x e g 0 f 0 ' 0 2 2
Tích phân từng phần ta được I f x .g x
g x. f xdx 0 0 2 2
2. 2 0. 0 2 xd 2 x f g f g x x e x x x e dx 4. Chọn B. 0 0 x
gx12018 f tdt
Câu 61. Cho hàm số f x 0 xác định và có đạo hàm trên đoạn 0; 1 , thỏa mãn . Tính 0
gx 2 f x 1 I
g x dx. 0 1009 1011 2019 A. I . B. I 505. C. I . D. I . 2 2 2
g 'x 2018 f x
Lời giải. Từ giả thiết, ta có
2018 f x 2 f 'x. f x g '
x 2 f 'x. f x
f x 0 loaïi 2 f x 1009
f 'x 0 .
f 'x 1009
f x 1009x C x
Thay ngược lại, ta được 1 2018
1009t C dt 1009x C2 0 1009 x 1 2018
t Ct 1009x C 2 2 2 C 1. 2 0
Suy ra f x 1009x 1 hoặc f x 1009x 1
(loại vì f x 0 x 0 ;1 ). 1 1 1 1011 Khi đó I
g x dx
f x dx 1009x 1 dx . Chọn C. 2 0 0 0 f 1 g 1 4
Câu 62. Cho hai hàm f x và g x có đạo hàm trên 1; 4, thỏa mãn g x x f x
với mọi x 1;4. Tính tích phân
f x x gx 4 I
f x gx dx. 1
A. I 3 ln 2.
B. I 4 ln 2.
C. I 6 ln 2.
D. I 8 ln 2.
Lời giải. Từ giả thiết ta có f x g x x
. f x x.gx
f x x. f x gx x.gx 0 x. f x x.gx 0 C
x. f x x.gx C f x gx . x 4 4 4 Mà f 1 g
1 4 C 4 I
f x gx dx dx 8 ln 2. Chọn A. x 1 1
Câu 63. Cho hai hàm f x và g x có đạo hàm trên 1;2, thỏa mãn f 1 g 1 0 và x
g x 2017x x 1 f x x 2 1 , x 1;2. 3 x g
x f x 2 2018x x 1 2 x x 1
Tính tích phân I g x
f x dx. x 1 x 1 19 1 3 A. I .
B. I 1. C. I . D. I 2. 2 2 1 x g x 1
f x 2017 x 2 1 x
Lời giải. Từ giả thiết ta có , x 1;2. x g x 1
f x 2018 2 x 1 x 1 x x 1 1 x x 1 Suy ra g x
gx f x
f x 1
g x
f x 1 x 2 2 1 x 1 x x x 1 x x x g x 1
f x x C. x 1 x 2 2 x x 1 1 Mà f 1 g
1 0 C 1 I g x
f x dx x 1 dx . Chọn A. x 1 x 2 1 1
f 3 x. f x1
Câu 64. Cho hàm số y f x có đạo hàm trên 0; 3 , thỏa mãn
với mọi x 0;3 và f 1 0 . Tính tích f x 1 2 3 xf 'x phân I dx. 1
f 3 x 2 2 0 . f x 1 3 5 A. I . B. I 1. C. I . D. I . 2 2 2
f 3x. f x1
Lời giải. Từ giả thiết x 3 f 3 2. f 1 0 2
f 3x . f x 1 2 2
Ta có f x 2 1 3 . f x 1
f x . 3 xf 'x 3 3 3 1 x 1 Tích phân I dx d x
dx 1 J . 1 f x 1 f x 1 f x 0 1 f x 2 0 0 0 3 0 3 3 t 3 1 x 1 1 1 Tính J
f x dx
f t dt
f t dt
f x dx. 1 1 3 1 3 1 3 0 3 0 0 3 3
f x f x 3 3 . 1 1 1 3 1 Suy ra 2J Vậy I . Chọn A.
f x dx
f x dx 1.dx 3 J . 1 1 3 2 2 0 0 0
Câu 65. Cho hàm số y f x liên tục trên đoạn 0
;1 và thỏa mãn af b bf a 1 với mọi ,
a b 0 ;1 . Tính tích phân 1 I
f xdx. 0 1 1 A. I . B. I . C. I . D. I . 2 4 2 4
Lời giải. Đặt a sin x, b cos x với x 0; . 2
Từ giả thiết, suy ra sin xf cos x cos xf sin x 1 2 2 2
sin xf cos xdx cos xf sin xdx 1dx . 1 2 0 0 0 2 0 1 t x
sinxf cosx cos dx
f t dt
f x dx 1 Ta có 0 1 0 . Do đó 1
f x dx . Chọn D. 4 2 1 1 0 t x
cos xf sin x sin dx
f t dt
f xdx 0 0 0
Vấn đề 9. Kỹ thuật đạo hàm đúng 20
Câu 66. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0 ;1 , thoả mãn 2018 3 f x xf x x
với mọi x 0 ;1 . Tính 1 I
f x dx . 0 1 1 1 1 A. I . B. I . C. I . D. I . 20182021 20192020 20192021 20182019
Lời giải. Từ giả thiết f x xf x 2018 3 x , nhân hai vế cho 2 x ta được 2 x f x 3 x f x 2020 3 x x f x 2020 3 x . 2021 x Suy ra 3 x f x 2020 x dx C. 2021 2018 x
Thay x 0 vào hai vế ta được C 0
f x . 2021 1 1 1 1 1 1 1 Vậy f x 2018 2019 dx x dx . x . Chọn C. 2021 2021 2019 20212019 0 0 0
Nhận xét: Ý tưởng nhân hai vế cho 2
x là để thu được đạo hàm đúng dạng uv' u 'v uv '.
Câu 67. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0;4, thỏa mãn x f x f x e
2x 1 với mọi x 0;4. Khẳng định nào sau đây là đúng? 26 A. 4
e f 4 f 0 . B. 4
e f 4 f 0 3e. 3 C. 4
e f f 4 4 0 e 1. D. 4
e f 4 f 0 3.
Lời giải. Nhân hai vế cho x
e để thu được đạo hàm đúng, ta được x x x e f x e f x x e f x / ' 2 1 2x 1. x 1
Suy ra e f x
2x 1dx 2x 1 2x 1 C. 3 26 Vậy 4
e f 4 f 0 . Chọn A. 3
Câu 68. Cho hàm số f x có đạo hàm trên , thỏa mãn 2017 2018 ' 2018 2018 x f x f x x e
với mọi x và f 0 2018.
Tính giá trị f 1 . A. f 2018 1 2018e . B. f 2018 1 2017e . C. f 2018 1 2018e . D. f 2018 1 2019e .
Lời giải. Nhân hai vế cho 2018x e
để thu được đạo hàm đúng, ta được f x 201 8x e
f x 2018x 2017 e x f
x 2018x 2017 2018 2018 e 2018x .
Suy ra f x 2 018x 2017 2018 e 2018x dx x C.
Thay x 0 vào hai vế ta được 2018 2018 2018 2018 x C f x x e . Vậy f 2018 1 2019e . Chọn D.
Câu 69. Cho hàm số f x có đạo hàm và liên tục trên , thỏa mãn 2 2 x f x xf x xe và f 0 2 . Tính f 1 . A. f 1 . e B. f 1 1 . C. f 2 1 . D. f 2 1 . e e e 2 x
Lời giải. Nhân hai vế cho 2 e
để thu được đạo hàm đúng, ta được 2 2 2 2 2 x x x x x f x 2 e f x 2 2 2 xe xe
e f x 2 2 2xe . 2 2 2 x x x Suy ra 2 e f x 2 2 2xe dx 2e C.
Thay x 0 vào hai vế ta được 2 0 2 x C f x e . 2 Vậy f 1 1 2e . Chọn D. e 21 x
Câu 70. Cho hàm số f x liên tục và có đạo hàm trên 0; ,
thỏa mãn hệ thức f x tan xf x . Biết rằng 2 3 cos x 3 f f
a 3 b ln 3 trong đó , a b .
Tính giá trị của biểu thức P a . b 3 6 4 2 7 14 A. P . B. P . C. P . D. P . 9 9 9 9 x x
Lời giải. Từ giả thiết, ta có cos xf x sin xf x
sin xf x . 2 2 cos x cos x x
Suy ra sin xf x
dx x tan x ln cos x C. 2 cos x 3 2 Với x f
. 3 ln 2 3 f
. 3 2 ln 2 2C. 3 2 3 3 3 3 1 3 1 1 Với x f .
ln 3 ln 2 C f
. 3 ln 32 ln 2 2C. 6 2 6 6 3 2 6 9 5 5 a 4 Suy ra 3 f
f 3 ln 3 9
P a b . Chọn A. 3 6 9 9 b 1
Vấn đề 10. Kỹ thuật đưa về bình phương loại 1 2 2
Câu 71. Cho hàm số f x liên tục trên 0; , 2 thỏa
f x 2 2 f xsin x dx . Tính tích phân 2 4 2 0 2 I
f xdx. 0 A. I 0. B. I . C. I 1. D. I . 4 2 2 2 Lời giải. Ta có 2 2 sin
x dx . 4 2 0 2
Do đó giả thiết tương đương với 2
f x2 2 f x 2 sin x 2sin x dx 0 4 4 0 2 2
f x 2 sin x
dx 0 f x 2 sin x
0, x 0; . 4 4 2 0 2 2
Suy ra f x 2 sinx I
f xdx 2 sin x
dx 0. Chọn A. 4 4 0 0 1 1 1 2
Câu 72. Cho hàm số f x liên tục trên 0; 1 thỏa 2 f x 2 2 ln
dx 2 f xlnx 1 dx. Tích phân I
f xdx. e 0 0 0 e 4 e 2 A. I ln . B. I ln . C. I ln . D. I ln . 4 e 2 e
Lời giải. Bằng phương pháp tích phân từng phần ta tính được 1 1 2 2 2 ln x 2 2 1 dx 2 ln 2 ln dx. e e 0 0 1 2
Do đó giả thiết tương đương với
f xln1 x dx 0 f x ln1 x, x 0 ;1 . 0 1 1 4 Suy ra
f x dx
ln1 xdx ln . Chọn B. e 0 0
Câu 73. Cho hàm số f x có đạo liên tục trên 0
;1 , f x và f 'x đều nhận giá trị dương trên 0
;1 và thỏa mãn f 0 2 1 1 1 2 3 và f '
x. f x 1 dx 2 f '
x. f xdx. I f x dx. Tính 0 0 0 22 15 15 17 19 A. I . B. I . C. I . D. I . 4 2 2 2 1 2
Lời giải. Giả thiết tương đương với f '
x. f x1 dx 0 0
f x f x x f x 2
f x f x 2 ' . 1, 0;1 ' 1 '
f x dx dx 3 f x f 02 8
x C C . 3 3 1 3 19 Vậy 3
f x 3x 8 I
f x dx . Chọn D. 2 0 Câu 74. Cho hàm số
f x có đạo hàm dương, liên tục trên đoạn 0 ;1 và thỏa mãn f 0 1, 1 1 1 3
f x f x 2 1 3 ' . dx 2
f 'x . f x dx. Tính I
f x dx. 9 0 0 0 3 5 5 7 A. I . B. I . C. I . D. I . 2 4 6 6 1 1 2 1
Lời giải. Giả thiết 3 f '
x. f x dx 2 f '
x. f xdx 3 0 0 1 1 1 1 3 f '
x. f x 2dx 2 3 f '
x. f xdx dx 0 3 f '
x. f x 2 1 dx 0 0 0 0 0
f x f x x f x 2
f x f x 2 3 ' . 1 0, 0;1 9 ' . 1 9 '
. f x dx dx 3 f x f 0 1 9.
x C C 3. 3 1 1 3 7 Vậy 3 f x x 1
f x dx . Chọn D. 3 6 0
Câu 75. Cho hàm số y f x có đạo hàm dương, liên tục trên đoạn 0 ;1 , thỏa f
1 f 0 1 và 1 1 1 3 f 'x 2 f x 1 dx 2 f '
x f xdx. Giá trị của tích phân
f x dx bằng 0 0 0 3 5 33 27 5 33 5 33 54 A. . B. . C. . D. . 2 18 18 18 1 1
Lời giải. Nhóm hằng đẳng thức ta có f 'x 2 f
x1 dx 2 f '
x f xdx 0 0 1 1 f '
x 2f x f 'x dx 2 f '
x f xdx 0 0 0 1 1
f 'x f x 2 1 dx
f 'x1 dx 0 0 0
0 vi f 1 f 0 1
f x f x x f x 2
f x f x 2 ' . 1, 0;1 ' 1 '
f x dx dx 3 f x f f 5 33 27 3
x C f x 1 0 1
3x 3C C . 3 54 1 5 33 27 3 5 33 Vậy 3
f x 3x
f x dx . Chọn C. 18 18 0
Vấn đề 11. Kỹ thuật đưa về bình phương loại 2 Kỹ thuật Holder 1 1 1 2
Câu 76. Cho hàm số y f x liên tục trên đoạn 0; 1 , thỏa mãn
f x dx
xf x dx 1 và
f x dx 4 . Giá trị của tích 0 0 0 1 3 phân
f x dx bằng 0 23 A. 1. B. 8. C. 10. D. 80. 2
Lời giải. Ở đây các hàm xuất hiện dưới dấu tích phân là f x , xf x, f x
nên ta sẽ liên kết với bình phương f x 2 x . 1 1 1 1 2 2
Với mỗi số thực 2 , ta có
f x x dx f x dx 2 x f xdx x dx 0 0 0 0 2
2 4 2
. 3 1 2 2
Ta cần tìm , sao cho
f x x dx 0 2
hay 4 2
0 3 0 2
2 2 3
6 3 6 12 0. Để tồn tại thì 2 3 6
4 3 6 12 0
2 2 3 12 12 0 3 2
0 2 6. 1 1 2 3 Vậy
f x6x 2 dx 0
f x 6x 2, x 0; 1
f x dx 10. Chọn C. 0 0 1 1 1 2
Câu 77. Cho hàm số y f x liên tục trên đoạn 0; 1 , thỏa mãn
xf x dx
x f x dx 1 và
f x dx 5. Giá trị của tích 0 0 0 1 3 phân
f x dx bằng 0 5 6 A. . B. . C. 8. D. 10. 6 5 2
Lời giải. Ở đây các hàm xuất hiện dưới dấu tích phân là f x , xf x, x f x
nên ta sẽ liên kết với bình phương f x 2 x x .
Với mỗi số thực , ta có 1 1 1 1 2 2 2
f xx x dx f x dx 2
x x f xdx x x dx 0 0 0 0 2 2 4
5 2 . 3 5 2 1 2 2 2 4 Ta cần tìm , sao cho
f x x x dx 0
hay 5 2 0. 3 5 2 0
Tương tự như bài trước, ta tìm được 15, 10. 1 1 2 3 5 Vậy
f x15x 10 x dx 0
f x 15x 10 x , x 0; 1
f x dx . Chọn A. 6 0 0 1 1 1 1
Câu 78. Cho hàm số y f x liên tục trên đoạn 0; 1 , thỏa mãn 2 xf x 2 dx
x f x dx . Giá trị của tích phân
f x dx 16 0 0 0 bằng 1 1 1 2 A. . B. . C. . D. . 5 4 3 5
Lời giải. Hàm bình phương không như thông thường là 2 f x
hoặc f x 2 ' . 2
Ở đây các hàm xuất hiện dưới dấu tích phân là x f x 2 , x f x
nên ta sẽ liên kết với bình phương x x x f x 2
xf x
x f x 2 2 ??? 2 ??? ??? .
So sánh ta thấy được ??? . 2 2 2 1 1 x x x x 1
Do đó giả thiết được viết lại
x f x dx dx 0. 2 2 16 0 0 1 x x x 1
Suy ra x f x , x 0; 1
f x
f x dx . Chọn B. 2 2 4 0
Câu 79. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 1;8 và thỏa mãn 2 2 8 f x 2 2 38 3 dx 2 f
3xdx
f x dx . 3 15 1 1 1 8 Tích phân
f xdx bằng 1 8 ln 2 ln 2 4 3 A. . B. . C. . D. . 27 27 3 2 24 8
Lời giải. Nhận thấy có một tích phân khác cận là
f xdx. Bằng cách đổi biến 3
x t ta thu được tích phân 1 2 2 2 3 t f 3t 2 dt 3 x f 3 x dx. 1 1 2 2 2 2 38
Do đó giả thiết được viết lại f
3x dx 2 f 3x 2 dx 2 x f 3 x dx . * 15 1 1 1 2
Ở đây các hàm xuất hiện dưới dấu tích phân là f 3 x f 3 x 2 x f 3 , , x
nên ta sẽ liên kết với bình phương f x 2 3 2
x .
Tương tự như các bài trên ta tìm được 1 , 1. 2 2 2 38 2 Do đó * f
3x 2x 1 dx 2
1 x dx 0 15 1 1 8 f 3 3 x 2
x 1, x 1;2
f x 3 2
x 1, x 1;8
f x dx . Chọn D. 2 1 1 1 2 1
Câu 80. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0
;1 , thỏa mãn f 1 0 ,
f x dx 7 2 và
x f xdx . Tích 3 0 0 1 phân
f x dx bằng 0 7 7 A. 1. B. . C. . D. 4 . 5 4 2
Lời giải. Hàm dưới dấu tích phân là f x 2
, x f x
không có mối liên hệ với nhau. 1 1 3 1 x 1
Dùng tích phân từng phần ta có 2
x f xdx f x 3
x f 'xdx.
Kết hợp với giả thiết f 1 0 , ta suy ra 3 0 3 0 0 1 3
x f 'x dx 1. 0 1
f x2 dx 7 2
Bây giờ giả thiết được đưa về 0
. Hàm dưới dấu tích phân bây giờ là f x 3
, x f 'x
nên ta sẽ liên kết với 1 3 x f '
xdx 1 0 bình phương f x 2 3 ' x . 1 1 1 1 2 2
Với mỗi số thực ta có f ' x 3
x dx f ' x 3
dx 2 x f 'x 2 6 dx x dx 0 0 0 0 2 1 2 7 2 7 . 7 7 1 2 1
Ta cần tìm sao cho f ' x 3
x dx 0
hay 72 0 7. 7 0 1 2 7 Vậy f ' x 3 7x dx 0 f ' x 3
7x , x 0 ;1 f x 4 x C 4 0 1 f 1 0 7
C f x 7 7 7 4 x
f xdx . Chọn B. 4 4 4 5 0 1 1 3 1 x 1
Cách 2. Dùng tích phân từng phần ta có 2
x f x dx f x 3
x f 'x dx.
Kết hợp với giả thiết f 1 0 , ta suy ra 3 0 3 0 0 1 3
x f 'x dx 1. 0 Theo Holder 2 1 1 1 7 1 2 x 3 1
x f 'x 6 dx x dx.
f 'x 2 dx .7 1. 7 0 0 0 0 25 1
Vậy đẳng thức xảy ra nên ta có f x 3 ' kx , thay vào 3
x f 'xdx 1
ta được k 7. 0 Suy ra f x 3 ' 7
x (làm tiếp như trên) 1 1 11 4
Câu 81. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0
;1 , thỏa mãn f 1 1 , 5
x f x dx và f xd
f x . 78 13 0 0 Tính f 2.
A. f 2 2. B. f 251 2 . C. f 256 2 . D. f 261 2 . 7 7 7 1 1 4 2 4
Lời giải. Viết lại f xd
f x f x dx . 13 13 0 0 1 1 6 1 x 1
Dùng tích phân từng phần ta có 5
x f x dx f x 6
x f x dx.
Kết hợp với giả thiết f 1 1 , ta suy ra 6 0 6 0 0 1 2 6
x f xdx . 13 0 1
f x2 4 dx 13 2
Bây giờ giả thiết được đưa về 0
. Hàm dưới dấu tích phân bây giờ là f x 6
, x f 'x
nên ta sẽ liên kết với 1 2 6
x f 'xdx 13 0 bình phương f x 2 6 ' x . Tương tự như bài trên ta tìm được 2 f x 2 f 5 6 2x f x 7 1 1
x C C . 7 7 2 5 261 Vậy f x 7 x f 2 . Chọn D. 7 7 7 Cách 2. Theo Holder 2 2 1 1 1 2
x f x dx x dx.
f x 2 1 4 4 6 12 dx . . 13 13 13 169 0 0 0 1 2
Câu 82. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0;
1 , thỏa mãn f
1 2, f 0 0 và
f 'x dx 4. . Tích phân 0 1 3 f
x 2018x dx. bằng 0 A. 0. B. 1011. C. 2018. D. 2022. 1 1
Lời giải. Từ giả thiết f
1 2, f 0 0 suy ra
f 'x dx f x 2. 0 0 2
Hàm dưới dấu tích phân là f 'x , f 'x
nên sẽ liên kết với bình phương f x 2 ' . Ta tìm được
f x f x f 0 0 2 ' 2
2x C C 0. 1 Vậy f x 3 2x f
x 2018x dx 1011. Chọn B. 0 Cách 2. Theo Holder 2 1 1 1 2
f 'x dx dx. f 'x 2 2 dx 1.4 4. 0 0 0 2 2 2 1 2
Câu 83. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 1;2, thỏa mãn x 1
f x dx , f 2 0 và
f 'x dx 7. 3 1 1 2 Tích phân
f x dx bằng 1 7 7 7 7 A. . B. . C. . D. . 20 20 5 5 26 2 2 2 3
Lời giải. Chuyển thông tin x 1
f xdx
sang f 'x bằng cách tích phân từng phần, ta được x 1
f 'xdx 1. 1 1 2 3
Hàm dưới dấu tích phân là f 'x , x 1 f 'x
nên liên kết với f x x 2 3 ' 1 . 3 7 4 f 7 Ta tìm được 7
f 'x 7x 1
f x x 2 0
1 C C . 4 4 2 7 4 7 7
Vậy f x x 1
f xdx . Chọn C. 4 4 5 1 Cách 2. Theo Holder 2 2 2 2 1 x 3 1
f 'x dx x 6 1 1 1 dx
f 'x 2 dx .7 1. 7 1 1 1 1 1 2 9 2
Câu 84. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0
;1 , thỏa mãn f 1 1,
f 'x dx và f
xdx . Tích phân 5 5 0 0 1
f xdx bằng 0 1 1 3 3 A. I . B. I . C. I . D. I . 5 4 5 4 1
Lời giải. Chuyển thông tin
f x dx
sang f 'x bằng cách: 0 1 1 1 1
Đặt t x
tf tdt hay
xf x dx . 5 5 0 0 1 1 3 Tích phân từng phần
xf xdx, ta được 2
x f 'x dx . 5 0 0 2
Hàm dưới dấu tích phân là f x 2 '
, x f 'x
nên liên kết với f x 2 2 ' x . Ta tìm được 3 f 'x 2 3x f x 3 f 1 1
x C C 0. 1 1 Vậy f x 3 x
f x dx . Chọn B. 4 0 Cách 2. Theo Holder 2 2 1 1 1 3
x f 'x dx x dx f 'x 2 1 9 9 2 4 dx . . 5 5 5 25 0 0 0 1
Câu 85. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0
;1 , thỏa mãn f 0 f 1 0,
f 'x cosx dx và 2 0 1 1 1 2
f xdx . Tích phân
f xdx bằng 2 0 0 1 2 3 A. . B. . C. . D. . 2
Lời giải. Hàm dưới dấu tích phân là 2
f x và f 'xcosx , không thấy liên kết. 1
Do đó ta chuyển thông tin của f 'xcosx về f x bằng cách tích phân từng phần của
f 'x cosx dx cùng với kết 2 0 1 1
hợp f 0 f 1 0, ta được
f xsinx dx . 2 0
Hàm dưới dấu tích phân bây giờ là 2
f x và f xsinx nên ta sẽ liên kết với bình phương f x x 2 sin . 1 2
Ta tìm được 1
f x sinx
f x dx . Chọn B. 0 Cách 2. Theo Holder 2 2 1 1 1 1
f x sinx dx
f x dx. sinx 2 1 1 2 dx . . 2 2 2 0 0 0 27 2
Câu 86. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0;, thỏa mãn
f 'xsin xdx 1 và 2
f x dx . Tích phân 0 0
xf xdx bằng 0 6 4 2 4 A. . B. . C. . D. .
Lời giải. Hàm dưới dấu tích phân là 2
f x và f 'x sin x , không thấy liên kết.
Do đó ta chuyển thông tin của f 'x sin x về f x bằng cách tích phân từng phần của f 'x sin d x x 1 , ta được 0 f x cos d x x 1. 0
Hàm dưới dấu tích phân bây giờ là 2
f x và f xcos x nên ta sẽ liên kết với bình phương f x 2
cos x . 2 2 2x cos x 4
Ta tìm được
f x cos x
xf x dx dx . Chọn B. 0 0 Cách 2. Theo Holder 2 2 1 f x 2 2 cos d x x f x 2 dx cos d x x . 1. 2 0 0 0 1 2 1 2 x 1
Câu 87. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0; 1 , thỏa f 1 0,
f 'x dx và cos
f xdx . Tích 8 2 2 0 0 1 phân
f x dx bằng 0 1 2 A. . B. . C. . D. . 2 x
Lời giải. Hàm dưới dấu tích phân là f x 2 ' và cos f x , không thấy liên kết. 2 x 1 x 1
Do đó ta chuyển thông tin của cos f x
về f 'x bằng cách tích phân từng phần của cos
f xdx cùng với kết 2 2 2 0 1 x hợp f 1 0, ta được sin
f 'xdx . 2 4 0 2 x x
Hàm dưới dấu tích phân bây giờ là f x 2 ' và sin f 'x
nên ta sẽ liên kết với bình phương f 'x sin . 2 2 x x Ta tìm được
f x f x f 1 0 ' sin cos
C C 0. 2 2 2 2 1 x 2
Vậy f x cos
f xdx . Chọn B. 2 0
Cách 2. Theo Holder 2 2 1 1 1 2 x x sin
f 'x dx sin
dx. f 'x 2 1 2 dx . . 4 2 2 2 8 0 0 0 1 1
Câu 88. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0 ;1 , thỏa mãn
f 'x sinx dx và 2
f x dx 2. Tích phân 0 0 1 x f dx bằng 2 0 6 4 4 6 A. . B. . C. . D. . 1
Lời giải. Chuyển thông tin của f 'x sinx về f x bằng cách tích phân từng phần của
f 'xsinxdx , ta được 0 1
f xcosx dx 1 . 0 28
Hàm dưới dấu tích phân bây giờ là 2
f x và cosx f x nên ta sẽ liên kết với bình phương f x x 2 cos . 1 1 x x 4
Ta tìm được 2
f x 2 cosx f
dx 2 cos
dx . Chọn B. 2 2 0 0
Cách 2. Theo Holder 2 1 1 1 2 1
f x cosx 1 2 dx
cos x dx
f x 2 dx .2. 2 0 0 0 2 x
Câu 89. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0; , 2 thỏa f 0,
f xdx 3 sin x x f dx 6 . 2 2 và 2 0 0 2 3 Tích phân
f x dx bằng 0 2 A. . B. 0. C. 3 . D. 9 . x
Lời giải. Tích phân từng phần của
sin x x f
dx 6,
kết hợp với f 0 ta được 2 2 0 2 3 ta được 2
sin xf x dx . 4 0
Hàm dưới dấu tích phân bây giờ là 2 f x và 2
sin xf x nên ta sẽ liên kết với bình phương f x 2 2
sin x .
Ta tìm được f x 2 4
4 sin x f 'x 4 sin 2x f ' x 8cos2x. 2 2 3 3 Vậy
f x dx 8cos2x dx 0. Chọn B. 0 0
Cách 2. Theo Holder 2 2 2 2 2 3 3 2
sin xf x 4 2 dx sin xdx
f xdx .3 . 4 16 0 0 0 Câu 90. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên đoạn 0 ;1 , thỏa mãn f 1 0 và 1 1 2 1
f x 2 x x e x e f x 1 ' d 1 dx .
Tính tích phân I
f xdx. 4 0 0 0 e 1 2 e e A. I . B. I .
C. I e 2. D. I . 2 4 2 1
Lời giải. Tích phân từng phần của 1 x x
e f x dx,
kết hợp với f 1 0 ta được 0 1 2 e x xe f x 1 ' dx . 4 0
Hàm dưới dấu tích phân bây giờ là f x 2 ' x x
và xe f 'x nên ta sẽ liên kết với f x 2 xe . Ta tìm được f x x x e f x x
xe x x x f 1 0 1 ' d 1
e C C 0. 1 1 Vậy
1 x
d 1 x f x x e f x x
x e dx e 2. Chọn C. 0 0 Cách 2. Theo Holder 2 2 1 1 1 2 2 2 e 1 e e x xe f ' xd x x x e dx. f 'x 2 1 1 2 2 dx . . 4 4 4 0 0 0 f 'x 2 1 1
Câu 91. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0
;1 , thỏa mãn f 0 0, f 1 1 và dx . Tích phân x e e 1 0 1
f xdx bằng 0 29 e 2 e 1 1 A. . B. . D. . C. 1. e 1 e 2 e 1 e 2 f x 2 '
Lời giải. Hàm dưới dấu tích phân là
nên ta cần tìm một thông tin liên quan f 'x. x e 1 1
Từ giả thiết f 0 0, f 1 1 ta nghĩ đến
f 'x dx f x f 1 f 0 1. 0 0 f x 2 ' f x 2 '
Do đó ta có hàm dưới dấu tích phân là
và f 'x nên sẽ liên kết với bình phương x e
. Với mỗi số thực x e x e ta có f 'x 2 1 1 f 'x 2 1 1 x e dx dx 2 f 'x 2 d x x e dx x x e 0 e 0 0 0 1 1
2 e 1 e 2 2 1 1 . e 1 e 1 f 'x 2 1 1 1
Ta cần tìm sao cho x e dx 0 hay e 2 1 1 0 . x e 1 e 1 0 e 2 1 1 f 'x 1 f 'x x 1 Với thì e dx 0 x
e , x 0 ;1 . e 1 x e 1 x e 1 0 e e x x x e e e
Suy ra f x f x
f 0 0, f 1 1 1 ' dx
C C . e 1 e 1 e 1 e 1 1 x e 1 e 2
Vậy f x
f xdx . Chọn A. e 1 e 1 0 Cách 2. Theo Holder 2 f 'x 2 f 'x 2 1 1 1 1 1 2 1
f 'x dx . x e dx d x x e dx .e 1 1. x x e e 1 0 0 e 0 0 1 2 1
Câu 92. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0
;1 , thỏa mãn f 0 0, f 1 1 và 2
1 x f 'x dx . ln 1 2 0 1 f x Tích phân dx bằng 2 0 1 x 1 2 1 1 A. 2 ln 1 2. B. 2
ln 1 2. C. ln1 2. D. 2 1 ln 1 2. 2 2 2 1 1
Lời giải. Tương tự bài trước, ta có
f 'x dx f x f 1 f 0 1. 0 0 2
Do đó ta có hàm dưới dấu tích phân là
x f x 2 2 1 ' 4 2
và f 'x nên sẽ liên kết với bình phương 1 x f 'x . 4 2 1 x 1 1 1
Ta tìm được f x ln1 2 ' ln1 2. 2 1 x f x 1 1 1 . dx ln 2 x 1 x C. 2 ln1 2 1 x ln1 2 2
ln x 1 x
Mà f 0 0, f
1 1 C 0
f x . ln 1 2 ln 2 1 1 x 1 1 x f x 1 1 Vậy dx dx ln 2
x 1 x d ln 2 x 1 x 2 2 1 x ln 1 2 1 x ln 1 2 0 0 0 2 ln 2 x 1 1 x 1 1 . ln1 2 Chọn C. ln1 2 . 2 2 0 Cách 2. Theo Holder 30 2 1 1 1 1 x 1 f 'x 1 d 4 dx
1 x f 'x . dx
1 x f 'x 2 2 2 2 dx. 4 2 2 0 0 1 x 0 0 1 x 1 .ln1 2 1. ln 1 2 1 1 2 16
Câu 93. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 1
;1 , thỏa mãn f 1 0,
f 'x dx 112 2 và
x f x dx . 3 1 1 1 Tính tích phân I
f xdx. 1 84 35 35 168 A. I . B. I . C. I . D. I . 5 2 4 5 1 16
Lời giải. Như các bài trước, ta chuyển 2
x f x dx
về thông tin của f 'x bằng cách tích phân từng phần. Đặt 3 1 d
u f 'xdx u f x 3 . x 2 d v x dx v 3 1 1 1 3 1 x 1 1 1 1 Khi đó 2
x f xdx f x 3
x f 'x dx f 1 f 3 1
x f 'xdx.
Tới đây ta bị vướng f 1 vì giả 3 1 3 3 3 3 1 1 1
thiết không cho. Do đó ta điều chỉnh lại như sau d
u f 'xdx u f x 3 x
với k là hằng số. 2 d v x dx v k 3 1 1 3 1 3 x x Khi đó 2
x f x dx k f x k f ' xdx 3 1 3 1 1 1 3 1 1 x k f 1
k f 1 k f ' xdx. 3 3 3
1 0 do f 1 0 1 1 Ta chọn k sao cho
k 0 k . 3 3 1 1 1 16 1 Khi đó 2
x f x dx
3x 1 f 'xdx 3x 1 f 'xdx 16. 3 3 1 1 1 2
Hàm dưới dấu tích phân là f x 3 ' , x
1 f 'x nên ta liên kết với f x x 2 3 ' 1 . 7
Ta tìm được 7
f 'x 7 3 x
1 f x 7 3 x 4 1 dx
x 7x C 4 1 f 1 0 35 84 C f x 7 35 4
x 7x . Vậy I
f x dx . 4 4 4 5 1 Cách 2. Theo Holder 2 1 1 1 162 16 3 x
1 f 'x dx 3 x 2 1 dx.
f 'x 2 dx .112 256. 7 1 1 1 1 2 3
Câu 94. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0
;1 , thỏa mãn f 1 0,
f 'x dx 2 ln 2 và 2 0 1 f x 1 3 dx 2 ln 2 . Tích phân
f x dx bằng x 2 1 2 0 0 1 ln 2 1 2 ln 2 3 2 ln 2 3 4 ln 2 A. . B. . C. . D. . 2 2 2 2 31 1 f x 3
Lời giải. Như các bài trước, ta chuyển dx 2 ln 2
về thông tin của f 'x bằng cách tích phân từng phần. Đặt x 2 1 2 0 u
f x d
u f 'xdx 1 . 1 d v dx 2 v x 1 x 1 1 f x f x 1 f 'x f 1 f 0 1 1 f 'x Khi đó dx dx dx.
Tới đây ta bị vướng f 0 vì giả thiết không x 2 1 x 1 0 x 1 2 1 x 1 0 0 0
cho. Do đó ta điều chỉnh lại như sau u
f x d
u f 'xdx 1 1
với k là hằng số. d v dx 2 v k x 1 x 1 1 f x 1 1 1 1 Khi đó dx
k f x
k f 'xdx x 2 1 x 1 0 x 1 0 0 f 1 1 0 1 1
k f 0
k f 'xdx. x 1 0
Ta chọn k sao cho 1 k 0 k 1. 1 3 f x 1 1 x x 3 Khi đó 2 ln 2 dx
f 'x dx
f 'x dx 2 ln 2. 2 x 2 1 x 1 x 1 2 0 0 0 2 2 x x
Hàm dưới dấu tích phân là f 'x , f 'x
nên ta liên kết với f 'x . x 1 x 1 x x
Ta tìm được 1
f 'x
f x
dx x ln x 1 C x 1 x 1 1 f 1 0 1 2 ln 2 C ln 2 1
f x x lnx 1 ln 2 1. Vậy
f xdx . Chọn B. 2 0 Cách 2. Theo Holder 2 2 1 1 2 1 3 x x f x x
x f x 2 3 3 2 ln 2 ' d d ' dx 2 ln 2 2 ln 2. 2 x 1 x 1 2 2 0 0 0 2 2
Câu 95. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 1;2, đồng biến trên 1;2, thỏa mãn f 1 0 ,
f x dx 2 và 1 2 2
f x.f 'xdx 1. Tích phân
f xdx bằng 1 1 2 A. . B. 2. C. 2. D. 2 2. 2 2
Lời giải. Hàm dưới dấu tích phân là f x , f x . f x
nên ta sẽ liên kết với bình phương f x f x 2 . Nhưng khi khai 2 2 triển thì vướng
f x dx
nên hướng này không khả thi. 1 2 2 f x 2 f 2 2 f 2 2 1 f 2 0 Ta có 1
f x.f 'xdx f 2 2
(do đồng biến trên 1;2 nên 2 1 2 2 1
f 2 f 1 0 ) 2 2 Từ f
1 0 và f 2 2 ta nghĩ đến
f 'x dx f x f 2 f 1 2 0 2. 1 1 2
Hàm dưới dấu tích phân bây giờ là f x , f x
nên ta sẽ liên kết với f x 2 . Ta tìm được
f x f x f 1 0 2 ' 2
2x C C 2. 2 2
Vậy f x 2x 2
f x dx . Chọn A. 2 1 32 1 1 2 3
Câu 96. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0
;1 , thỏa mãn f 1 0 , 2
f xdx 1 và f x 2
f xdx . Giá 4 0 0 trị của 2 f 2 bằng 31 2 31 2 3 3 A. . B. . C. . D. . 2 2 2 2 2
Lời giải. Hàm dưới dấu tích phân là 2 f
x f x 2
và f x nên ta sẽ liên kết với bình phương f x f x f x 2 . Nhưng 1
khi khai triển thì vướng 2
f x f 'x dx
nên hướng này không khả thi. 0 1 1 1 Tích phân từng phần 2
f x dx 1
kết hợp với f 1 0, ta được
xf x f 'x dx . 2 0 0 2
Hàm dưới dấu tích phân bây giờ là 2 f
x f x
và xf x f 'x nên ta sẽ liên kết với bình phương f x f x 2 ' x . 2 3 3 3 f x 3
Ta tìm được
f x f 'x x
f x f 'x 2 dx d x x x C 2 2 2 2 4 f 1 0 3 3 3 2
C
f x 2 1 x 2
f 2 . Chọn A. 4 2 2 2 2 8 4 32
Câu 97. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0;2, thỏa mãn f 2 1 , 2
x f xdx và
f 'x dx . Giá 15 5 0 0 2 trị của tích phân
f x dx bằng 0 3 2 7 7 A. . B. . C. . D. . 2 3 3 3
Lời giải. Hàm dưới dấu tích phân f x 4 ' 2
và x f x. Lời khuyên là đừng có cố liên kết với bình phương nào, vì có tìm cũng không ra. 2 2 8 32 Tích phân từng phần 2
x f x dx
kết hợp với f 2 1 , ta được 3
x f x dx . 15 5 0 0
Áp dụng Holder 2 lần ta được 4 4 2 2 4 2 2 2 2 32 2 3
x f x 2 dx
x .xf x 4 2 dx
x dx
x f 'x dx 5 0 0 0 0 2 2 2 2 x dx x dx. f 'x 4 4 4 dx 0 0 0 3 2 2 4 x dx
f 'x 4 1048576 32 4 dx . 625 5 0 0 2 4 32
Dấu ' '' xảy ra, tức là xf x 2 '
kx f 'x kx thay vào f 'x dx tìm được k 1 5 0 2
f x x f x x f 2 1 ' d x x
C C 1. 2 2 2 x 2
Vậy f x 1
f x dx . Chọn B. 2 3 0
Cách 2. Áp dụng bất đẳng thức AM – GM ta có f x 4 4 4 4 3 '
x x x 4x f 'x. 2 2 2 4 Do vậy f 'x 4 3
dx 3 x dx 4 x f xdx.
Mà giá trị của hai vế bằng nhau, có nghĩa là dấu ' '' xảy ra nên f 'x x. 0 0 0 (Làm tiếp như trên).
Vấn đề 12. Kỹ thuật đánh giá AM-GM 33
Câu 98. Cho hàm số f x nhận giá trị dương và có đạo hàm f 'x liên tục trên 0
;1 , thỏa mãn f 1 ef 0 và 1 1 dx
f 'x 2 dx 2.
Mệnh đề nào sau đây đúng ? 2 f x 0 0 e 2e 2 2 2e 2e 2 A. f 2 1 . B. f 1 . C. f 1 . D. f 1 . e 1 e 1 2 e 1 e 1 1 1 1 1 AM GM dx 2 1 2 f 'x Lời giải. Ta có
f 'x dx
f 'x dx 2 dx 2 f x 2 f x f x 0 0 0 0 1 f f x f f 1 2 ln 2 ln 1 2 ln 0 2 ln f 2 ln e 2. 0 0 1 1 dx 2 1 Mà
f 'x dx 2
nên dấu ' '' xảy ra, tức là f 'x
f x f 'x 1 2 f x f x 0 0 2 f x
f x f 'xdx xdx
x C
f x 2x 2C . 2 1
Theo giả thiết f
1 ef 0 nên ta có 2
2 2C e 2C 2 2C e 2C C 2 e 1 2 2 x f 2 2e f x 2 1 2 . Chọn C. 2 2 2 e 1 e 1 e 1
Câu 99. Cho hàm số f x nhận giá trị dương trên 0
;1 , có đạo hàm dương và liên tục trên 0
;1 , thỏa mãn f 0 1 và 1 1 1 f
x4 f 'x 3 3 dx 3 f ' x 2
f xdx. I f x dx. Tính 0 0 0 e 1 2 e 1
A. I 2 e 1 . B. I 2 2 e 1 . C. I . D. I . 2 2
Lời giải. Áp dụng bất đẳng thức AM GM cho ba số dương ta có 3 f x 3 f x 3 f x 3 3 3 3 f x 3
f x f x f x f x f x 2 3 4 ' 4 ' 3 4 ' . . 3 ' f x. 2 2 2 2 1 1 3 Suy ra 3 f
x4 f 'x dx 3 f ' x 2
f x dx. 0 0 1 1 3 Mà 3 f
x4 f 'x dx 3 f ' x 2
f xdx xảy ra, tức là nên dấu ' '' 0 0 3 f x 3 3 f x
f x f x 1 4 ' ' f x 2 2 2 f 'x 1 f 'x 1 1 x x f x 1 x C d d ln
x C f x 2 f x f x e . 2 2 2 1 1 x
Theo giả thiết f 0 1 C 0 f x 2 e
f x dx 2 e 1. Chọn A. 0 1 xf 'x
Câu 100. Cho hàm số f x nhận giá trị dương trên 0
;1 , có đạo hàm dương liên và tục trên 0 ;1 , thỏa mãn
f x dx 1 0 1
và f 0 1, f 2
1 e . Tính giá trị của f . 2 1 1 1 1 A. f 1. f 4.
f e.
f e. B. C. D. 2 2 2 2 xf 'x f 'x f 'x
Lời giải. Hàm dưới dấu tích phân là x.
, x 0 Điều này làm ta liên tưởng đến đạo hàm đúng , f x f x ;1 . f x
muốn vậy ta phải đánh giá theo AM GM như sau: f 'x xf 'x
với m 0 và x 0; 1 . f x mx 2 m. f x 34
Do đó ta cần tìm tham số m 0 sao cho 1 f 'x 1 xf 'x
mx dx 2 m. dx f x f x 0 0 hay 1 2 1 x m m ln f x m
2 m.1 ln f 1 ln f 0 2 m 2 0 2 m. 0 2 0 2 2 m
Để dấu ' '' xảy ra thì ta cần có 2 0
2 m m 4. 2 f 'x
Với m 4 thì đẳng thức xảy ra nên 4x f x
f 'x dx 4xdx ln f x 2x C f x 2 2 2 x C f x e . f 01 x 1 Theo giả thiết C 0 f x 2 2 e f e. Chọn C. f 2 1 e 2 Cách 2. Theo Holder xf 'x 2 f 'x 2 1 1 1 1 f 'x 1 f 1 2 1
f x dx x .
f x dx xdx.
f x dx . ln f 1. 2 0 0 0 0 0 f 'x 1 xf 'x
Vậy đẳng thức xảy ra nên ta có thay vào dx 1 ta được k 4. f x kx, f x 0 f 'x Suy ra (làm tiếp như trên) f x 4x. 1 2
Câu 101. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0; 1 , thỏa mãn
f x f 'x dx 1
và f 0 1, f 1 3. Tính giá 0 1 trị của f . 2 1 1 1 1
A. f 2.
B. f 3.
C. f e.
D. f . e 2 2 2 2
Lời giải. Nhận thấy bài này ngược dấu bất đẳng thức với bài trên.
Hàm dưới dấu tích phân là f x f x 2 ' .
Điều này làm ta liên tưởng đến đạo hàm đúng f x f 'x , muốn vậy ta phải đánh giá theo AM GM như sau:
f x f x 2 '
m 2 m. f x f 'x với m 0.
Do đó ta cần tìm tham số m 0 sao cho 1 1
f x f 'x 2 m
dx 2 m f x f 'xdx. 0 0 hay 2 f x 1 1 m 2 m.
1 m 2 m. 2 0
Để dấu ' '' xảy ra thì ta cần có 1 m 2 m m 1.
f x f ' x 1 2
Với m 1 thì đẳng thức xảy ra nên f x f 'x 1 .
f x f 'x 1 1 1 2 f x 1 1
f x f 'x 1
f x f 'xdx dx x 1 1 . (vô lý) 2 0 0 0 0 2 f x
f x f 'x 1
f x f 'x dx dx
x C
f x 2x 2C . 2 f 01 1 1 Theo giả thiết C
f x 2x 1 f 2. Chọn A. f 1 3 2 2 35 1 2 f x 1 1 Cách 2. Ta có
f x f 'x 2 dx f 2
1 f 0 1. 2 0 2 0 Theo Holder 2 1 1 1 1
1. f x f 'x dx
1 dx. f x f 'x 2 2 2 dx 1.1 1. 0 0 0 1
Vậy đẳng thức xảy ra nên ta có f 'x f x k, thay vào
f x f 'x dx 1
ta được k 1. Suy ra f 'x f x 1. (làm tiếp 0 như trên) f 'x 2 2
Câu 102. Cho hàm số f x nhận giá trị dương và có đạo hàm f 'x liên tục trên 1;2, thỏa mãn và
xf x dx 24 1 f
1 1, f 2 16. Tính giá trị của f 2.
A. f 2 1.
B. f 2 2.
C. f 2 2.
D. f 2 4.
f x 2 1 f x 2 ' ' f 'x
Lời giải. Hàm dưới dấu tích phân là
Điều này làm ta liên tưởng đến đạo hàm đúng , muốn vậy ta xf x . x f x . f x
phải đánh giá theo AM GM như sau: f x 2 ' f 'x mx 2 m
với m 0 và x 1;2. xf x f x
Do đó ta cần tìm tham số m 0 sao cho f 'x 2 2 2 f ' x mx dx 2 m dx xf x f x 1 1 hay 2 2m m f x 2m m f f 2m 24 4 24 4 2 1 24
12 m m 16. 3 1 3 3 2m
Để dấu ' '' xảy ra thì ta cần có 24
12 m m 16. 3 f x 2 ' f 'x
Với m 16 thì đẳng thức xảy ra nên 16x 2x xf x 2 f x f 'x dx 2xdx
f x x C
f x x C2 2 2 . 2 f x f 1 1 Theo giả thiết C 0 f x 4 x f 2 4. Chọn D. f 2 16 2 f 'x 2 f 'x 2 Cách 2. Ta có dx 2.
dx 2 f x 2 f 2 f 1 6. f x 2 f x 1 1 1 Theo Holder 2 2 f 'x f 'x f 'x 2 2 1 2 2 2 2 x 2 6 dx x . dx d x x. dx .24 36. f x xf x xf x 2 1 1 1 1 1 f 'x f 'x 2 f 'x
Vậy đẳng thức xảy ra nên ta có k x kx, thay vào dx 6
ta được k 4. Suy ra xf x f x f x 1
f 'x 4x. (làm tiếp như trên) f x
Vấn đề 13. Tìm GTLN-GTNN của tích phân
Câu 103. Cho hàm số f x liên tục trên , có đạo hàm cấp hai thỏa mãn . x x f
x e x và f 2 2e, f 2 0 e . Mệnh
đề nào sau đây là đúng?
A. f 2 4e 1. B. f 2
2 2e e . C. f 2
2 e 2e.
D. f 2 12. 36 2 2
Lời giải. Từ giả thiết . x x f
x e x ta có . d x x f x x
e x dx. 1 0 0 u x d u dx Đặt
v f x v
f x. d 2 2 2 2 x Khi đó 1
x. f x f x d x x e 0 0 2 0 2 2 2 2 x
x. f x f x x e 0 0 2 0
2. f 20. f 0 f 2 f 0 2 e 21
f 2 4e 1 (do f 2 2e, f 2
0 e ). Chọn A 1
Câu 104. Cho hàm số f x dương và liên tục trên 1;3, thỏa max f x 2, min f x và biểu thức 1;3 1;3 2 3 3 3 S f x 1 dx.
dx đạt giá trị lớn nhất, khi đó hãy tính I
f xdx. f x 1 1 1 3 7 7 5 A. . B. . C. . D. . 5 5 2 2 1 1 5
Lời giải. Từ giả thiết ta có
f x 2 , suy ra f x . 2 f x 2 3 3 3 3 3 3 1 5 1 1 Suy ra f x dx dx
f xdx dx 5 dx 5 f x f x f x f x dx. 2 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 1 25 Khi đó S
f xdx. dx
f xdx. 5 f x f x dx . 4 1 1 1 1 2 5 25 25
(dạng t 5 t 2 t
5t t ) 2 4 4 3 5
Dấu " " xảy ra khi và chỉ khi
f x dx . Chọn D. 2 1
Câu 105. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên , thỏa mãn f x f x 1 với mọi x và f 0 0. Giá trị lớn nhất của f 1 bằng e 1 e A. e 1. B. . C. . D. e. e e 1
Lời giải. Từ giả thiết
f x f x 1 , nhân thêm hai vế cho x e
để thu được đạo hàm đúng là x x x , x x e f x e f x e x
e f x e , x . 1 1 1 1 Suy ra x d x d x e f x x e x e f
x e 1 ef 1 1. f 0 e 1 0 0 0 0 f 0 0
f e 1 1 . Chọn B. e
Câu 106. Cho hàm số f x nhận giá trị dương và có đạo hàm f x liên tục trên 0
;1 , thỏa mãn f
1 2018 f 0. Giá trị nhỏ 1 1 1 2
nhất của biểu thức M dx
f x dx bằng
f x 2 0 0 A. ln 2018. B. 2 ln 2018.
C. m 2e.
D. m 2018e.
Lời giải. Áp dụng bất đẳng thức Cauchy, ta được 1 1 1 1 f x 1 2 f M dx
f x dx 2
dx 2 ln f x 1 2 ln 2 ln 2018. Chọn B. f x f 0 0 f x 2 0 0 0 1 2 1
Câu 107. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0 ;1 và
1 x f xdx .
Giá trị nhỏ nhật của biểu thức 3 0
1 f x 2 dx f 0 bằng 0 37 1 2 1 2 A. . B. . C. . D. . 3 3 3 3 1 1 2 1 1
Lời giải. Tích phân từng phần
1 x f xdx
, ta được f 0 2 1 x f x dx. 3 3 0 0
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy, ta được 1 1 1 2
1 x f xdx 1 x2 dx f x 2 dx. 0 0 0 1 1 1 2 2 Từ đó suy ra
f x dx 2 1 x f xdx 1 x dx 0 0 0 1 1 x3 1 1 2
f x dx f 0 . 3 3 0 0 1 2 2 Vậy
f x dx f 0 . Chọn D. 3 0 1 1
Câu 108. Cho hàm số f (x ) liên tục trên [0; 1] thỏa mãn
xf xdx 0
và max f x 1. Tích phân x
e f x dx thuộc [0; 1] 0 0
khoảng nào trong các khoảng sau đây? 5 3 5 3 A. ; .
B. ; e 1. C. ; .
D. e 1; . 4 2 4 2 1 1 1
Lời giải. Với mỗi số thực ta có x d x e f x x
e f x dx
xf xdx 0 0 0 1 1 1
x d
. x d x f x e x x f x e x x
e x dx. 0 0 0 1 1 1 x x x 3 Suy ra
e f x dx min
e x dx min
e x dx min e Chọn C.
1 e . 0; 1 0; 1 2 2 0 0 0 x
Câu 109. Cho hàm số f x nhận giá trị không âm và liên tục trên 0
;1 . Đặt gx 1
f tdt.
Biết g x
f x với mọi 0 1 1 x 0;
1 , tích phân dx có giá trị lớn nhất bằng g x 0 1 1 2 A. . B. . C. . D. 1. 3 2 2 x g01
Lời giải. Từ giả thiết g x 1
f tdt, ta có và g x 0, x 0 ;1 . g '
x f x 0 g 'x g 'x
Theo giả thiết g x
f x
gx g 'x g x 1 1. 2 g x t ' t 1 t t g x 1 1 1 Suy ra dx
1dx, t 0 ;1 x t 1t. 2 g x g x 0 0 g t g 0 g t 0 0 1 1 1 1 Do đó dx 1 x Chọn B. g x dx . 2 0 0 x
Câu 110. Cho hàm số f x nhận giá trị không âm và liên tục trên đoạn 0; 1 , thỏa mãn 2
f x 1 3
f t dt g x với mọi 0 1 x 0 ;1 , tích phân
g x dx
có giá trị lớn nhất bằng 0 4 7 9 5 A. . B. . C. . D. . 3 4 5 2 x g01
Lời giải. Từ giả thiết g x 1 3
f t dt, ta có và g x 0, x 0 ;1 . g '
x 3 f x 0 38
g 'x 2 g 'x 3
Theo giả thiết g x 2
f x g x . 9 2 g x 2 t ' t 3 t 3 t g x 3 3 Suy ra dx dx, t 0; 1
gx x gt g0 t gt t 1. 2 g x 2 0 2 0 2 2 0 0 1 1 3 7 Do đó
g xdx
x 1dx . Chọn B. 2 4 0 0 x
Câu 111. Cho hàm số f x nhận giá trị không âm và liên tục trên đoạn 0
;1 , thỏa mãn f x 2018 2
f t dt với mọi 0 1 x 0;
1 . Biết giá trị lớn nhất của tích phân
f x dx có dạng 2
ae b với , a b . Tính a . b 0 A. 0. B. 1009. C. 2018. D. 2020. x g0 2018
Lời giải. Đặt g x 2018 2
f t dt, ta có và g x 0, x 0 ;1 . g '
x 2 f x 0 g 'x g 'x
Theo giả thiết g x f x gx g x 2. 2 t ' t t t g x Suy ra dx
2dx, t 0;1
ln gx 2x g x 0 0 0 0 2 ln ln 0 2 ln 2 ln 2018 2018. t g t g t g t t g t e 1 1 1 1 Do đó
f x dx g x 2 x 2 x 2 dx 2018
e dx 1009e 1009e 1009. Chọn A. 0 0 0 0 2 x
Câu 112. Cho hàm số f x nhận giá trị không âm và liên tục trên đoạn 0;
1 . Đặt g x 1
f tdt.
Biết g x xf 2 2 x 0 1
với mọi x 0 ;1 , tích phân
g x dx
có giá trị lớn nhất bằng 0 A. 1. B. e 1. C. 2. D. e 1. 2 x g01
Lời giải. Từ giả thiết g x 1
f tdt, ta có và g x 0, x 0 ;1 . g 'x 2xf 2 x 0 g 'x
Theo giả thiết g x 2xf 2 x
gx g 'x g x 1. t ' t t t g x Suy ra dx
1dx, t 0;1
ln g x x g x 0 0 0 0
ln ln 0 ln t g t g t g t t g t e . 1 1 Do đó d x g x x
e dx e 1. Chọn B. 0 0
Nhận xét. Gọi F t là một nguyên hàm của hàm số f t trên đoạn 2 0;x . 2 x / /
Khi đó g x 1 F t 1 F 2 x F 0 g 'x F 2 x 2 x / F 2
x 2xf 2 x . 0
Câu 113. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0
;1 , thỏa f 'x f x 0, x 0
;1 . Giá trị lớn nhất của biểu thức 1 f 1
0 . dx bằng f x 0 e 1 e 1 A. 1. B. . C. . D. e 1. e e f 'x
Lời giải. Từ giả thiết f 'x f x 0, x 0; 1 ta có 1, x 0 f x ;1 . t f 'x t t t Suy ra dx
1dx, t 0 ;1
ln f x x ln f tln f 0 t f t f 0 t f x e . 0 0 0 0 39 1 1 1 1 e 1 Do đó f 0. Chọn B.
f x dx dx . x e e 0 0
Câu 114. Cho hàm số f x liên tục trên 0;, thỏa mãn
f xdx
cos xf xdx 1.
Giá trị nhỏ nhất của tích phân 0 0 2
f x dx bằng 0 2 3 4 3 A. . B. . C. . D. . 2
Lời giải. Theo Holder 2 2 1
cos xf x 2 2 dx cos xdx. f x 2 dx .
f x dx. 2 0 0 0 0 2 Suy ra 2
f xdx .
(Đến đây bạn đọc có thể chọn A) 0
Dấu ' '' xảy ra khi f x k cos x thay vào
f x dx 1 ta được 0 1
f xdx k cos xdx . k sin x 0. 0 0 0
Điều này hoàn toàn vô lý.
a acosxf xdx a , b
Lời giải đúng. Ta có
f xdx cos xf x 0 dx 1 với . 2 2 a b 0 0 0 b bf xdx 0 Theo Holder 2
a b2 a cos x b f xdx
a cos x b2 2 dx
f x dx. 0 0 0 Lại có a x b2 1 cos dx 2 2 a 2b . 2 0 2a b2 Từ đó suy ra 2
f x dx với mọi ,
a b và 2 2 a b 0. 2 2 a 2b 0 2
a b2 3 Do đó 2
f x dx .max . Chọn B. 2 2
a 2b 0
Nhận xét: Ta nhân thêm a, b vào giả thiết được gọi là phương pháp biến thiên hằng số. a b2
Cách tìm giá trị lớn nhất của P ta làm như sau: 2 2 a 2b Nếu b 0
P 1. (chính là đáp án sai mà mình đã làm ở trên) 2 a a a b a 2 2 1 t 2 b b b t 2t 1 Nếu b 0 P
. Tới đây ta khảo sát hàm số hoặc dùng MODE 7 dò tìm. Kết quả 2 2 2 2 a 2b a t 2 2 b 3 a
thu được GTLN của P bằng khi t 2 2 a 2 . b 2 b a 2b
Vậy dấu ' '' để bài toán xảy ra khi
thay ngược lại điều kiện, ta được
f x b2 cos x 1 b x 1 x b
f x 2 cos x 1 2 cos 1 d 1 . 0
2cos x 1 3 Lúc này 2
f xdx dx . 0 0 40
Cách khác. Đưa về bình phương
Hàm dưới dấu tích phân là 2
f x , f x , cos xf x nên ta liến kết với f x 2
cos x .
Với mỗi số thực , ta có 2 2 f x 2
cos x
f x dx 2 cos x f x dx
cos x dx 0 0 0 0 2
f xdx 2 2 2
. 2 0
Ta cần tìm , sao cho 2 2 2
đạt giá trị nhỏ nhất. Ta có 2 2 2
2 2 1 3 3 2 2
. 2 2 2 1 Vậy với ; thì ta có 2 f x 2 1 3 2 cos x
f xdx . 0 0 2 2 1 3 3 x Suy ra 2
f x dx
f x cos x . Dấu '
'' xảy ra khi f x 2 cos 1. 0 0
Câu 115. Cho hàm số f x liên tục trên 0;, thỏa mãn
sin xf x dx
cos xf x dx 1.
Giá trị nhỏ nhất của tích phân 0 0 2
f x dx bằng 0 2 3 4 3 A. . B. . C. . D. . 2
Lời giải. Liên kết với bình phương f x 2
sin x cos x . Ta có f x 2
sin x cos x dx 0
f x 2 dx 2 sin x cos x f xdx sin x cos x2 dx 0 0 0 2 2
f x 2 dx 2 . 2 2 0 2 2 2 2 2 2 4
Phân tích 2
. Chọn C. 2 2 2 2 1 1
Câu 116. Cho hàm số f x liên tục trên 0 ;1 , thỏa mãn d x f x x
e f x dx 1.
Gọi m là giá trị nhỏ nhất của tích phân 0 0
1 f x2 dx.
Mệnh đề nào sau đây đúng? 0
A. 0 m 1.
B. 1 m 2.
C. 2 m 3.
D. 3 m 4. 1 x a
ae f x dx
Lời giải. Từ giả thiết, ta có 0 . 1
b bf xdx 0 Theo Holder 2 1 1 1 x d x a b ae b f x x ae b2 2 2 dx
f x dx. 0 0 0 Lại có 41 1 1 x
ae b2 dx x x 1 2 2 2 a e
2abe b dx 2 e 2
1 a 2e 2 1 ab b . 2 0 0 a b2 1 Suy ra 2
f x dx với mọi ,
a b và 2 2 a b 0. 1 2e 2
1 a 2e 2 0 1 ab b 2 a b2 1 1 1 Do đó 2
f x dx max 1 3,1316. Chọn D. 1 2 2 e e e
1 a 2e 2 3 1 0 1 ab b 2 1 1
Câu 117. Cho hàm số f x liên tục trên 0; 1 thỏa mãn
f x dx
x f x dx 1.
Giá trị nhỏ nhất của tích phân 0 0 1 2
f x dx bằng 0 2 8 A. . B. 1. C. . D. 3. 3 3 1
a a x f xdx
Lời giải. Từ giả thiết, ta có 0 . 1
b bf xdx 0 Theo Holder 2 1 1 1
a b a x b f xdx a x b2 2 2 dx.
f x dx. 0 0 0 Lại có 1
a x b 2 2 a 4ab 2 dx b . 2 3 0 a b2 1 Suy ra 2
f xdx với mọi ,
a b và 2 2 a b 0. 2 a 4ab 2 0 b 2 3 a b2 1 Do đó 2
f x dx max 3. Chọn D. 2 a 4ab 2 0 b 2 3
Cách 2. Liên kết với bình phương f x 2
x . Ta có f x 2 x dx 0
f x dx 2
x f xdx x 2 2 dx 0 0 0 2
f x 2 dx 2 4 2
. 2 3 0 2 2 4 2 1 2
Phân tích 2 2
1 6 3. 2 3 3 18 2
Câu 118. Cho hàm số y f x có đạo hàm liên tục trên 1;2, thỏa 3
x f xdx 31.
Giá trị nhỏ nhất của tích phân 1 2 4
f xdx bằng 1 A. 961. B. 3875. C. 148955. D. 923521.
Lời giải. Ta có áp dụng hai lần liên tiếp bất đẳng thức Holder ta được 42 2 4 2 2 2 3 2 2 2 2 2 2 4 3 31 x f x 2 dx
x .xf x 4 2 2 dx x dx x f x 4 4 dx
x dx
f x dx. 1 1 1 1 1 1 2 4 31 Suy ra 4
f x dx 3875. 3 2 1 4 x dx 1 2
Dấu ' '' xảy ra khi f x kx nên 4 k
x dx 31 k 5 f x 2 5x . Chọn B. 1
Câu 119. Cho hàm số f x liên tục và có đạo hàm đến cấp 2 trên 0;2 thỏa f 02 f
1 f 2 1. Giá trị nhỏ nhất của tích 2 2 phân
f ''x dx bằng 0 2 3 4 5 A. . B. . C. . D. . 3 2 5 4 2 1 1 1 1 Holder 2 2 Lời giải. Ta có f ' x 2
dx 3 x dx. f ' x dx 3 x. f ' xdx 0 0 0 0 ux dv f '' xdx 2 3 f '
1 f 0 f 1 ; 2 2 2 2 Holder 2 2 2
f ' x dx 3 x 2 dx. f ' x dx 3 x 2. f ''xdx 2 1 1 1 1 ux2
dv f ' x dx 2 3 f '
1 f 2 f 1 . 2 2 2 2 Suy ra
f ''x dx 3 f '
1 f 0 f
1 3 f '
1 f 2 f 1 0
f f f 2 0 2 1 2 3 3. . Chọn B. 2 2 a b2
Nhận xét: Lời giải trên sử dụng bất đẳng thức ở bước cuối là 2 2 a b . 2 3 2
Câu 120. Cho hàm số f x có đạo hàm trên 1;3 và f
1 0, max f x 10. Giá trị nhỏ nhất của tích phân
f 'x dx 1;3 1 bằng A. 1. B. 5. C. 10. D. 20.
Lời giải. Vì max f x
10 x 1;3 sao cho f x 10 0 0 1;3 f 1 0
x 1;3 sao cho f x 10. 0 0 Theo Holder 2 x 0 x 0 x0 x0 f '
xdx 1 dx. f 'x 2 dx x 1 . f 'x 2 2 dx. 0 1 1 1 1 2 x 2 0 x 0 2 Mà f '
xdx f x
f x f 1 10. 0 1 1 x0 2 10 Từ đó suy ra
f 'x dx x 1 1 0 3 x0
f x 2 x f x 2 10 10 ' d ' dx . Chọn B. x 1 3 1 1 1 0 43