-
Thông tin
-
Quiz
Tính giá trị của tích phân khi biết một hay nhiều tích phân với điều kiện cho trước Toán 12
Tính giá trị của tích phân khi biết một hay nhiều tích phân với điều kiện cho trước Toán 12 được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn học sinh cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!
Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng 199 tài liệu
Toán 12 3.8 K tài liệu
Tính giá trị của tích phân khi biết một hay nhiều tích phân với điều kiện cho trước Toán 12
Tính giá trị của tích phân khi biết một hay nhiều tích phân với điều kiện cho trước Toán 12 được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn học sinh cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!
Chủ đề: Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng 199 tài liệu
Môn: Toán 12 3.8 K tài liệu
Thông tin:
Tác giả:




















Tài liệu khác của Toán 12
Preview text:
CHUYÊN ĐỀ
BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN TÍNH GIÁ TRỊ CỦA TÍCH PHÂN KHI
BIẾT MỘT HAY NHIỀU TÍCH PHÂN
VỚI ĐIỀU KIỆN CHO TRƯỚC
A. KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. Định nghĩa
Cho f là hàm số liên tục trên đoạn [a;b]. Giả sử F là một nguyên hàm của f trên [a;b]. Hiệu số
F (b) F (a) được gọi là tích phân từ a đến b (hay tích phân xác định trên đoạn [a;b] của hàm số b
f (x), kí hiệu là f (x)d . x a Ta dùng kí hiệu b
F (x) F (b) F (a) để chỉ hiệu số F (b) F (a) . a b Vậy b
f (x)dx F (x) F (b) F (a) . a a b b
Nhận xét: Tích phân của hàm số f từ a đến b có thể kí hiệu bởi f (x)dx
hay f (t)dt. Tích phân đó a a
chỉ phụ thuộc vào f và các cận a, b mà không phụ thuộc vào cách ghi biến số.
Ý nghĩa hình học của tích phân: Nếu hàm số f liên tục và không âm trên đoạn [a;b] thì tích phân b f (x)dx
là diện tích S của hình thang cong giới hạn bởi đồ thị hàm số y f (x) , trục Ox và hai đường a b
thẳng x a, x . b Vậy S f (x)d . x a
2. Tính chất của tích phân a 1.
f (x)dx 0 a b a 2.
f (x)dx f (x)dx a b b c c 3.
f (x)dx f (x)dx f (x)dx
( a b c ) a b a b b 4.
k. f (x)dx k. f (x)dx (k ) a a b b b
5. [ f (x) g(x)]dx f (x)dx g(x)dx . a a a Lưu ý: a a 1)
f x là hàm số chẵn và liên tục trên đoạn a;a , a 0 thì
f (x)dx 2 f (x)dx a 0 a 2)
f x là hàm số lẻ và liên tục trên đoạn a;a , a 0 thì
f (x)dx 0 a 3)
f x là hàm số liên tục, tuần hoàn với chu kì T thì T a T T 2 f (x)dx f (x)dx
f (x)dx, a R a 0 T 2 B. BÀI TẬP Câu 1.
Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0;
thỏa mãn f 0 0 2 2 2 2 2
và f x dx sin xf x dx . Tính tích phân
f x dx . 4 0 0 0 Lời giải
Bằng công thức tích phân từng phần ta có 2 2 2
sin xf x dx cos xf x 2
cos x f x dx
. Suy ra cos x f x dx . 0 4 0 0 0 2 2 2 1 cos 2x
2x sin 2x Hơn nữa ta tính được 2 cos d x x dx . 2 4 4 0 0 0 Do đó 2 2 2 2
f x 2
dx 2. cos x f x dx cos d
x x 0 f x 2 2
cos x dx 0 . 0 0 0 0
Suy ra f x cos x , do đó f x sin x C . Vì f 0 0 nên C 0 . 2 2 Ta được
f x dx sin d x x 1 . 0 0 Câu 2.
Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0;
1 thỏa mãn, f 1 0 , 1 1 2 e 1 x 1
f x 2
dx x
1 e f x dx . Tính tích phân
f x dx . 4 0 0 0 Lời giải
Bằng công thức tích phân từng phần ta có 1 1 1 1 1 1 x d d x x e f x x f x
xe x x xe f x
xe f x dx x
xe f x dx . 0 0 0 0 0 2 1 e x 1 Suy ra
xe f x dx . 0 4 2 1 2 1 e 1
Hơn nữa ta tính được x 2 2 d x xe x x e dx . 0 0 4 1 1 1 2 2
Do đó d 2 x d x f x x xe f x x xe dx 0 0 0 0 1 2 x f
x xe dx 0 x
. Suy ra x f x
xe , do đó f x x 1 e C . 0 Vì f 1 0 nên C 0 . 1 1 Ta được 1 2 x f x dx x e dx e . 0 0 1 2 1 Câu 3.
Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0;
1 thỏa mãn f 0 1,
f x dx , 30 0 1 1 1 2x
1 f x dx
. Tính tích phân f x dx . 30 0 0 Lời giải
Bằng công thức tích phân từng phần ta có 1 1 1 1 2x
1 f x dx f xd 2
x x 2
x x f x 2
x x f xdx 0 0 0 0 1 2
x x f xdx . 0 1 1 Suy ra 2
x x f xdx . 0 30 1 2 1 1 Hơn nữa ta tính được 2
x x dx 4 3 2
x 2x x dx . 0 0 30 1 1 1 1 2 2 2
Do đó f x dx 2 2
x x f xdx 2
x x dx 0 f x 2
x x dx 0 . 0 0 0 0 3 2 x x
Suy ra f x 2
x x , do đó f x
C . Vì f 0 1 nên C 1. 3 2 1 1 3 2 x x 11 Ta được
f x dx 1 dx . 3 2 12 0 0 1 2 1 Câu 4.
Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0; 1 thỏa mãn f
1 0 , f x dx 9 0 1 1 1 và 3
x f x dx . Tính tích phân
f x dx . 36 0 0 Lời giải
Bằng công thức tích phân từng phần ta có 1 1 1 1 3 1
4x f x dx f x d 4 x 4 x f x 4
x f x dx 4
x f x dx . 0 0 0 0 0 1 1 1 2 1 1 Suy ra 4
x f x dx
. Hơn nữa ta tính được 4 x 8 dx x dx . 0 9 0 0 9 1 1 1 1 2 2 2
Do đó f x 4
dx 2 x f x dx 4
x dx 0 f x 4
x dx 0 . 0 0 0 0 5 x 1 Suy ra 4 f
x x , do đó f x
C . Vì f 1 0 nên C . 5 5 1 1 5 x 1 1 Ta được
f x dx dx . 5 6 0 0 e Câu 5.
Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 1;e thỏa mãn f e 0 , f x 2
dx e 2 và 1 e f x e dx 2 e . Tích phân
f x dx bằng x 1 1 Lời giải
Bằng công thức tích phân từng phần ta có e f x 1 e 1 e dx
f x dln x
ln xf x ln xf x dx
ln xf x dx . x 1 0 1 1 0 e
ln xf x dx e 2 1 e e 2 2 e Suy ra
ln x dx xln x 2 ln d x x e 2 . 1 1 1 e e e e 2 2 2
Do đó f x dx 2 ln x f x dx ln x dx 0 f x ln x dx 0 . 1 1 1 1
Suy ra f x ln x , do đó f x x ln x x C . Vì f e 0 nên C 0 . e e 2 3 e Ta được
f x dx x 1 ln x dx . 4 1 1 Câu 6.
Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0; thỏa mãn f 0 , 2 2 2 3 2 3 2 2
sin x x cos x f xdx
và f x dx . Tính tích phân
f x dx . 48 8 48 8 0 0 0 Lời giải
Bằng công thức tích phân từng phần ta có 2 2
sin x x cos x f xdx xsin x f x 2
x sin x f x dx . 0 0 0 2 3
Suy ra x sin x f x dx . 48 8 0 2 2 2 2 2 x 1 cos 2x
Ta có x sin x dx 2 2 x sin x dx dx 2 0 0 0 2 2
x 1 cos 2x 2 2 2 2 x x cos 2x 3 dx dx dx . 2 2 2 48 8 0 0 0 Do đó 2 2 2 2
f x 2
dx 2 x sin x f x dx x sin x2dx 0 f x 2
x sin x dx 0 . 0 0 0 0
Suy ra f x x sin x , do đó f x sin x x cos x C . Vì f 0 nên C 1 . 2 2 2 Ta được
f x dx sin x x cos x 1 dx 2 . 0 0 1 2 3 Câu 7.
Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0; 1 thỏa mãn f 1 0 ,
f x dx 2 ln 2 2 0 1 f x 3 1 và dx 2 ln 2 . Tính tích phân
f x dx . x 2 1 2 0 0 Lời giải
Bằng công thức tích phân từng phần ta có f x 1 1 1 1 1 1 1
dx f x d 1 1 f x 1
f x dx . 2 x 1 x 1 x 1 x 1 0 0 0 0 1 1 3 Suy ra 1 f
xdx 2ln 2 . x 1 2 0 1 1 2 1 1 1 1 1 3 Lại có 1 dx 1 2 dx
x 2 ln x 1 2 ln 2 . x 1 x 1 x 2 1 x 1 2 0 0 0 Do đó 1 1 1 2 3 2 1 1 1
f x 2 dx 2 1 f
xdx 1 dx 0 f x 1 dx 0 . x 1 x 1 x 1 0 0 0 0 1
Suy ra f x 1
, do đó f x x ln x
1 C . Vì f
1 0 nên C ln 2 1. x 1 1 1 1 Ta được
f x dx x ln x
1 ln 2 1 dx ln 2 . 2 0 0 1 2 1 Câu 8.
Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0; 1 thỏa mãn f 1 0 ,
f x dx và 11 0 1 1 1 4
x f xdx
. Tính tích phân f x dx . 55 0 0 Lời giải
Bằng công thức tích phân từng phần ta có 1 1 5 1 5 x x 1 1 4
x f x dx f 5 x f xdx
. Suy ra x f x dx . 5 5 11 0 0 0 0 1 2 1 Lại có: 5 x dx . 11 0 1 1 1 2 2
Do đó f x 5
dx 2 x f x dx 5 x dx 0 0 0 0 1 2 1
f x 5
x dx 0 . Suy ra 5 f
x x , do đó f x 6 x C . 6 0 1 Vì f 1 0 nên C . 6 1 1 6 x 1 1 Ta được
f xdx dx . 6 7 0 0 3 Câu 9.
Cho hàm số y f x liên tục trên và thỏa mãn f 4 x f x . Biết xf x dx 5 . Tính 1 3 I
f x dx . 1 Lời giải 3 3 3 3 3
Đặt t 4 x . Ta có xf x dx xf 4 x dx 4 t f t dt 4 f t dt t. f t dt 1 1 1 1 1 3 3 5
5 4 f t dt 5 f t dt . 2 1 1 1 3 2 x 2x 3 1 3 Câu 10. Biết dx b ln
a,b 0 . Tìm các giá trị của k để x 2 a 2 0 ab 2 k 1 x 2017 dx lim . x x 2018 8 Lời giải 1 3 2 1 1 x 2x 3 3 1 1 3 Ta có: 2 dx x d 3 x
x 3ln x 2 3ln x 2 x 2 3 3 2 0 0 0 a 3 ab 9 dx dx 1 b 3 8 8 ab 2 k 1 x 2017 2 k 1 x 2017 Mà dx lim 1 lim x x 2018 x x 2018 8 2 k 1 x 2017 Mặt khác ta có 2 lim k 1 . x x 2018 ab 2 k 1 x 2017
Vậy để dx lim thì 2 1 k 1 2
k 0 k 0 . x x 2018 8 0
Câu 11. Cho hàm số y f x là hàm lẻ và liên tục trên 4 ; 4 biết
f x dx 2 và 2 2 4 f 2
x dx 4 . Tính I
f x dx . 1 0 Lời giải 0 Xét tích phân
f x dx 2 . 2
Đặt x t dx dt .
Đổi cận: khi x 2
thì t 2 ; khi x 0 thì t 0 0 0 2 2 2 Do đó
f x dx f t dt f t dt
f t dt 2
f x dx 2 . 2 2 0 0 0
Do hàm số y f x là hàm số lẻ nên f 2
x f 2x . 2 2 2 Do đó
f 2x dx f 2x dx
f 2x dx 4 . 1 1 1 2 Xét
f 2xdx . 1 1
Đặt 2x t dx dt . 2
Đổi cận: khi x 1 thì t 2 ; khi x 2 thì t 4 2 4 1 Do đó
f 2x dx
f t dt 4 2 1 2 4 4
f t dt 8
f x dx 8 . 2 2 4 2 4 Do I
f x dx
f x dx f x dx 2 8 6 . 0 0 2 2 2
Câu 12. Cho hàm số f x xá định trên 0; 2 thỏa mãn
f x 2 2 f xsin x dx . 2 4 2 0 2 Tính tích phân
f x dx . 0 Lời giải Ta có: 2 2 2 2 2 sin x d x 1 cos 2x d x
1 sin 2x d x 4 2 0 0 0 2 1 2 x cos 2x . 2 2 0 Do đó: 2 2 2 2 2
f x 2 2 f xsin x d x 2 2 sin x d x 0 4 4 2 2 0 0 2 2
f x 2 2 f x 2 sin x 2 sin x d x 0 4 4 0 2 2
f x 2 sin x d x 0 4 0
Suy ra f x 2 sin x 0
, hay f x 2 sin x . 4 4 2 2 2 Vậy:
f x d x 2 sin x d x 2 cos x 0 . 4 4 0 0 0 2 2
Câu 13. Cho hàm số y f x thỏa mãn sin .
x f x dx f 0
1 . Tính I cos .
x f x dx . 0 0 Lời giải
u f x du f ( x)dx
Đặt dv sin dxx v cos x 2 2 sin .
x f x dx cos .
x f x 2 cos .
x f x dx . 0 0 0 2 2 I cos .
x f x dx sin .
x f x dx cos . x f x 2 11 0 . 0 0 0
Câu 14. Cho số thực a 0 . Giả sử hàm số f (x) liên tục và luôn dương trên đoạn 0;a thỏa mãn a 1
f (x). f (a x) 1 . Tính tích phân I dx ? 1 f x 0 Lời giải
Đặt t a x dt dx . a 1 a 1 a 1
Thay vào ta được I dx dt dx . 1 f x 1 f a t 1 f a x 0 0 0 a
f a x f x Suy ra 0 dx 1 f x 1 f a x 0
Do hàm số f (x) liên tục và luôn dương trên đoạn 0;a . Suy ra f a x f x .
Mà f (x). f (a x) 1 f x 1. a 1 a Vậy I dx . 2 2 0 3
Câu 15. Cho hàm số y f x liên tục, luôn dương trên 0; 3 và thỏa mãn I
f x dx 4 . Tính giá 0 3 trị của tích phân
1ln f x K e 4dx 0 Lời giải 3 3 3 3 3 3 Ta có
1ln f x K e 4
1ln f x dx e
dx 4dx e. f x dx 4dx 4e 4x 4e 12 | . 0 0 0 0 0 0 Vậy K 4e 12 . 2018 Câu 16. Cho hàm số
f x liên tục trên thỏa
f x dx 2 . Tính tích phân 0 2018 e 1 x f
ln 2x 1 dx. 2 x 1 0 Lời giải 2018 e 1 x Đặt I f
ln 2x 1 dx . 2 x 1 0 2x Đặt t 2 ln x 1 dt dx . 2 x 1
Đổi cận: x 0 t 0 ; 2018 x e 1 t 2018 . 2018 1 2018 1 Vậy I
f t dt .
f x dx 1 . 2 2 0 0 1 1 2
Câu 17. Cho f x là hàm liên tục trên thỏa f
1 1 và f t dt , tính I sin 2 .
x f sin x dx 3 0 0 Lời giải
Đặt sin x t f sin x f t cos .
x f sin x dx f t dt
Đổi cận: khi x 0 t 0 ; x t 1 . 2 2 2 1 I sin 2 .
x f sin x dx 2sin . x cos .
x f sin x dx 2 t. f t dt 0 0 0 u t du dt Đặt: . dv f tdt v f t 1 1 I 1 4 2
t. f t f tdt 2 1 . 0 3 3 0 1 3 Câu 18. Cho
f x là hàm số liên tục trên và
f x d x 4 ,
f x d x 6 . Tính 0 0 1 I f
2x 1 d x . 1 Lời giải 1
Đặt u 2x 1 d x d u . 2 x 1 u 1 .
x 1 u 3 . 3 1 0 3 1 0 3 1 Nên I f
u du f
u du f
u du f u
d u f u d u . 2 2 2 1 1 0 1 0 1 Xét
f x d x 4 . Đặt x u
d x d u . 0
Khi x 0 thì u 0 . Khi x 1 thì u 1 . 1 1 0 Nên 4
f x d x f u d u
f u d u . 0 0 1 3 3 Ta có
f x d x 6
f u d u 6 . 0 0 0 3 1 1 Nên I f u
d u f u d u 4 6 5 . 2 2 1 0 2 2 2 Câu 19. Cho
f x dx 2
và g x dx 1 . Tính I
x 2 f x 3g x dx 1 1 1 Lời giải 2 2 2 2 2 2 x 17 Ta có: I
x 2 f x 3g x dx
xdx 2 f x dx 3 g x dx 4 3 . 2 2 1 1 1 1 1 2 4
Câu 20. Cho hàm số y f x liên tục trên , biết . x f 2
x dx 2 . Tính I f xdx 0 0 Lời giải 2 Xét tích phân . x f 2 x dx 2 0 dt Đặt 2 x t d x x . 2
Đổi cận: Khi x 0 thì t 0 ; khi x 2 thì t 4 . 2 4 1 4 4 Do đó . x f 2
x dx 2
f t dt 2
f t dt 4
f x dx 4 2 0 0 0 0 Vậy I 4 . 3
Câu 21. Cho f , g là hai hàm liên tục trên 1;
3 thỏa: f x 3g x dx 10 . 1 3 3
2 f x g x dx 6 . Tính
f x g x dx . 1 1 Lời giải 3 3 3
Ta có f x 3g x dx 10 f x dx 3 g x dx 10 . 1 1 1 3 3 3
Tương tự 2 f x g x dx 6 2 f x dx g x dx 6 . 1 1 1 u 3v 10 u 4 3 3 Xét hệ phương trình , trong đó u
f x dx
, v g x dx . 2u v 6 v 2 1 1 3 3 3
Khi đó f x g x dx f x dx g x dx 4 2 6 . 1 1 1 2
Câu 22. Cho hàm số y f (x) liên tục và có đạo hàm trên thỏa mãn f (2) 2 ,
f (x)dx 1 . 0 4 Tính tích phân I f
x dx . 0 Lời giải
Đặt x t dx 2tdt .
Đổi cận: x 0; 4 t 0; 2 . 2
I 2 t. f '(t)dt . 0
Sử dụng phương pháp tính tích phân từng phần ta được: 2 2
I 2 tf (t)
f (t).dt 10 . 0 0
Câu 23. Cho hàm số y f (x) có đạo hàm liên tục trên đoạn 0; . Đồng thời thỏa mãn 2 2 x 2 2 3
f (x)dx 3
, sin x x f ( )dx 6
và f ( ) 0 . Tích phân f ( x) dx 2 2 0 0 0 Lời giải 2 x x
6 sin x x 2 f ( )d
sin 2x 2x f (x)dx 2 2 0 0 2 sin 2x 2x 2 f (x)
sin 2x 2x f (x)dx 0 0 2 2 2 3 2 1 cos 2x 2 2
f (x)dx 4 sin xf (x)dx sin xf (x)dx 4 0 0 0 Cách 1: 2 2 3 2 3 Ta có 2
f x dx 3 , 2
sin xf x dx , 4 2
sin xf x dx 4 16 0 0 0 2 2 2 2 Do đó 2 2
f (x)dx 8 sin d x x 4 2 16 sin d
x x f (x) 4 sin x dx 0 . 0 0 0 0 Vậy 2
f (x) 4sin x . 2 2 2 2 2 2 9 9
Cách 2: Sử dụng bất đẳng thức 2 sin xf x 4 2 dx sin d x . x
f x dx . 16 16 0 0 0 2 3 2 3 Dấu ' ' 2 4 xảy ra khi 2
f (x) k sin x mà sin xf x dx k sin d x x 16 16 0 0 nên 2
f (x) 4sin x . Vậy 2
f (x) 4sin x 2 2 cos 2x nên f (
x) 8 cos 2x nên 2 2
f x3 dx 512 cos 2x3 dx 0 . 0 0
Câu 24. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 1; 8 thỏa mãn: 2 2 8 2 2 3 f x 2 dx 2 f x 2 2 3 3 dx
f x dx 2 x 1 d . x Tính tích phân
f ' x dx 3 1 1 1 1 1 Lời giải Đặt 3 2
x t dx 3t .dt .
Với x 1 t 1; x 8 t 2. 8 2 2 2 Ta được: f x 2 dx 2 t f 3t 2 dt 2 x f 3 x d . x 3 1 1 1
Thay vào giả thiết ta được: 2 2 2 2 f x 2 dx 2 f
x dx 2 x f
x dx x 2 3 3 2 3 2 1 dx 1 1 1 1 2 2 2 2 f x 2 dx 2 f
x dx 2 x f
x dx 1 x 2 3 3 2 3 2 dx 0 1 1 1 1 2
f x 2 2 f x .1 x 1 x 2 3 3 2 2 dx 0 1 2
f x 1 x 2 3 2
dx 0 f x x 2 3 2 1 0 f 3 x 2
x 1 f x 3 2 x 1 1 2 1
f x . 3 3 x 2 2 3 8 1 8 2 8.ln 2
Do đó : f x dx dx .ln x . 1 27 x 27 27 1 1 1
Câu 25. Cho hàm số f x liên tục trên và thỏa mãn
f x dx 9 . Tính tích phân 5 2
f 1 3x 9 dx . 0 Lời giải
Đặt t 1 3x dt 3 dx .
Với x 0 t 1 và x 2 t 5 . 2 2 2 5 dt 1 1
Ta có f 1 3x 9 dx 2
f 1 3x dx 9dx
f t 9x
f x dx 18 0 3 3 0 0 0 1 5 1 .9 18 21. 3
Câu 26. Cho hàm số f x có đạo hàm dương, liên tục trên đoạn 0
;1 thỏa mãn f 0 1 và 1 1 1 1 3 3
f x f x 2 dx 2
f x f x dx
. Tính tích phân f x dx : 9 0 0 0 Lời giải Từ giả thiết suy ra: 1 1 2
3 f x f x 2
3 f x f x 2.3 f x f x 1 dx 0 1 dx 0 . 0 0 1 1
Suy ra 3 f x f x 1 0
f x f x
f x 2 . f x . 3 9 1 1 Vì 3 f x 2
3. f x f x 3 3
nên suy ra f x
f x x C . 3 3
Vì f 0 1 nên 3
f 0 1 C 1. 1 Vậy 3
f x x 1. 3 1 1 3 1 7
Suy ra f x dx x 1 dx . 3 6 0 0 2
Câu 27. Cho a là hằng số thực và hàm số f x liên tục trên thỏa mãn f x a dx 2017 . Tính 1 2a
giá trị của tích phân I
f x dx 1a Lời giải 2 Xét
f x a dx 2017 . 1
Đặt t x a dt dx Đổi cận:
+ x 1 t 1 a
+ x 2 t 2 a 2 2a 2a Khi đó
f x a dx
f t dt
f x dx 2017 . 1 1a 1a 5
Câu 28. Cho hàm số y f x có đạo hàm liên tục trên đoạn 0;5 và f 5 10 ,
xf x dx 30 . 0 5 Tính
f x dx . 0 Lời giải
u x du dx
Đặt dv f
xdx v f x 5 5 5 5 .
x f x dx .
x f x f x dx
30 5 f 5 f x dx 0 0 0 0 5
f x dx 5 f 5 30 20 . 0 2
Câu 29. Kí hiệu F x là một nguyên hàm của f x . Biết F 3 3 và F x 1 dx 1 . Tính 1 3
I xf x dx 0 Lời giải x 1 t 0
Đặt t x 1 dt dx . Đổi cận: x 2 t 3 2 3 3 Khi đó 1 F x
1 dx F t dt F x dx 1 0 0 3 u x du dx
Xét tích phân I xf x dx Đặt . dv f xdx v F x 0 3 3 3
Suy ra I xf x dx xF x F x dx 3F 3 1 8 . 0 0 0 2 4 e f 2 ln x 2 f 2x Câu 30. Cho tan . x f 2
cos xdx 1 và dx 1
. Tính tích phân I dx x ln x x 0 e 1 4 Lời giải 4 ● Xét A tan . x f 2
cos xdx 1. 0 dt Đặt 2 t cos x 2 dt 2 sin x cos d
x x 2 cos x tan d
x x 2t.tan d x x tan d x x 2t
x 0 t 1 Đổi cận: 1 x t 4 2 1 2 1 dt 1 f t 1 f t
Khi đó A f t dt 1 dt 2 2t 2 t t 1 1 1 2 2 2 e f 2 ln x ● Xét B dx 1 . x ln x e 2 2 ln x 2 ln x 2t dx dt Đặt 2
t ln x dt dx dx dx x x ln x x ln x x ln x 2t
x e t 1 Đổi cận: 2
x e t 4 4 4 dt 1 f t 4 f t Khi đó B f t dt 1 dt 2 2t 2 t t 1 1 1 2 f 2x ● Xét I dx x 1 2 dt dx 2
Đặt t 2x . t x 2 1 1 x t Đổi cận: 4 2
x 2 t 4 4 f t 1 f t 4 f t Khi đó I dt dt dt 2 2 4 . t t t 1 1 1 2 2 2
Câu 31. Cho hàm số y f x có đạo hàm f x liên tục trên đoạn1; 2 thỏa mãn xf x dx 1 và 1 2 f
1 4 f 2. Tính 2
x f x dx 1 Lời giải du
f x dx u f x Đặt 1 . 2 dv d x x v x 2 2 2 2 1 1 2 1 1
Khi đó 1 xf x 2 dx x f x 2
x f x dx 1
.4 f 2 f 2 1
x f x dx 2 . 1 2 2 2 1 1 1 2 1 1 2
Theo giả thiết f 1 4 f 2 nên 2 1 .0
x f x dx 2
x f x dx 2 . 2 2 1 1
Câu 32. Cho f x , g x là các hàm số có đạo hàm liên tục trên 0
;1 và thỏa mãn điều kiện 1 1 1
g x. f xdx 1
, g x. f xdx 2 . Tính tích phân I
f x.g x dx . 0 0 0 Lời giải
Ta có f x.g x
f x.g x g x. f x . 1 1
Và đặt I g x . f x dx 1; I g x . f x dx 2 1 2 0 0 1 Khi đó I
f x.g x
dx I I 1 2 1. . 1 2 0 2 3 16 f t 4 Câu 33. Cho biết xf 2
x dx 4 , f zdz 2 , dt 3 . Tính I f (x)dx . t 0 0 2 9 Lời giải 2 2 2 2 2 d 4 t x xf x x
f t dt 8 f x dx 8 . 0 0 0 3 3
f (z)dz 2 f (x)dx 2 . 2 2 f t 4 16 x t 3 dt 3
f x dx . 9 t 2 3 3 23 Vậy I 8 2 . 2 2 1
Câu 34. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0 ;1 và thỏa mãn: x
f x 2dx f 1 . Tính 0 1 giá trị của I
f x dx . 0 Lời giải u x du dx Đặt dv f
x 2 dx v f x 2x 1 1 1 x
f x 2dx f
1 x f x 2x ( f x 2x)dx f 1 0 0 0 Vậy I 1 . 5
Câu 35. [THPT Nguyễn Khuyến Tp HCM 2017] Cho biết
f (x)dx 15 . Tính giá trị của 1 2
P [f (5 3x) 7]dx . 0 Lời giải dt
Để tỉnh P ta đặt t 5 3x dx 3
x 0 t 5
x 2 t 1 1 dt 5 5 5 1 1 1 1
P [f (t) 7]( )
[f (t) 7]dt
f (t)dt 7 dt .15 .7.(6) 19 . 3 3 3 3 3 5 1 1 1 1 5
Câu 36. [THPT Lạng Giang số 1-2017] Giả sử
f x dx 3 và
f z dz 9 . 0 0 3 5 Tính tổng
f t dt f t dt . 1 3 Lời giải 1 1 5 5 Ta có
f x dx 3 f t dt 3 ;
f z dz 9 f t dt 9 0 0 0 0 5 1 3 5 3 5 9
f t dt f t dt f t dt f t dt 3 f t dt f t dt 0 0 1 3 1 3 3 5
f t dt f t dt 6 . 1 3
Câu 37. [Sở GD&ĐT Hà Nội 2017] Cho y f x là hàm số chẵn, có đạo hàm trên đoạn 6;6 . Biết 2 3 6 rằng
f x dx 8 và. f 2
x dx 3 . Tính I
f x dx . 1 1 1 Lời giải 2 2 3 3
Vì y f x là hàm số chẵn nên
f x dx
f x dx 8 , f 2
x dx f 2x dx 3 . 1 1 1 1 3 Xét tích phân K
f 2x dx 3 1
Đặt u 2x du 2dx .
Đổi cận: x 1 u 2 , x 3 u 6 . 6 6 1 1 6 K
f u du
f x dx 3
f x dx 6 2 2 2 2 2 6 2 6 Vậy. I
f x dx f x dx f x dx 8 6 14 . 1 1 2
Câu 38. [Chuyên Quang Trung-Bình Phước 2017] Cho f , g là hai hàm liên tục trên 1; 3 3 3 3
thỏa: f x 3g x dx 10 ,
2 f x g x dx 6 . Tính
f x g x dx . 1 1 1 Lời giải 3 3 3
Ta có f x 3g x dx 10 f x dx 3 g x dx 10 . 1 1 1 3 3 3
Tương tự 2 f x g x dx 6 2 f x dx g x dx 6 . 1 1 1 u 3v 10 u 4 3 3 Xét hệ phương trình , trong đó u
f x dx
, v g x dx . 2u v 6 v 2 1 1 3 3 3
Khi đó f x g x dx f x dx g x dx 4 2 6 . 1 1 1
Câu 39. [Chuyên Đại học Vinh–2018] Cho hàm số f x thỏa mãn
f x2 f x f x 4 . 15x 12x, x
R và f 0 f 0 1 . Tính giá trị của 2 f 1 . Lời giải
f x2 f x f x x 4 . d
15x 12xdx (1) u f x du dx Đặt dv f xdx v f x 2 2 (1)
f x x f x f x
f x 5 2 d .
dx 3x 6x C
f x f x 5 2 .
3x 6x C
Ta có f 0.f 0 C C 1 1 1 1 6 x 1 7 Ta có
f x. f x dx 5 2
3x 6x 1 dx
f x.d f x 3 2x x . 2 0 2 0 0 0 2 f x 1 7 Suy ra 2 f 2 1 f 0 7 2 f 1 8 . 2 0 2
Câu 40. [Sở GD&ĐT Phú Thọ 2018] Cho hàm số f x xác định trên \ 1 ;1 thỏa mãn 2 1 1
f x , f 2
f 2 0 và f f 2 . Tính f 3
f 0 f 4 . 2 x 1 2 2 Lời giải x 1 ln
C khi x 1 1 x 1 2 1 1 x 1
Ta có f x f x dx dx dx ln
C khi 1 x 1. 2 x 1 2 x 1 x 1 x 1 x 1 ln
C khi x 1 3 x 1
f f 1 2 2 0 ln 3 C ln C 0 1 3 C C 0 3 Khi đó 1 3 1 1 f f 2 1 C 1 2 ln 3 C ln C 2 2 2 2 2 3 3 6
Do đó f 3 f 0 f 4 ln 2 C C ln C ln 1 . 1 2 3 5 5
Câu 41. [PTNK ĐHQG HCM 2018] Cho hai hàm số f x và g x có đạo hàm trên đoạn 1; 4 và f 4 1 g 1 4 thỏa mãn hệ thức
. Tính I f x g x dx . g x .
x f x; f x . x g x 1 Lời giải Cách 1:
Ta có f x g x x f x g x
f x g x 1
f x g x 1 dx dx
ln f x g x ln x C
f x g x x
f x g x x
Theo giả thiết ta có C ln 1 ln f 1 g 1 C ln 4 . 4
f x g x x 4 Suy ra , vì f 1 g
1 4 nên f x g x 4 x
f x g x x 4
I f x g x dx 8ln 2 . 1 Cách 2:
Ta có f x g x x f x g x
f x g x dx x f x g x dx .
f x g x dx x f x g x f x g x dx . C
x f x g x C f x g x . Vì f 1 g
1 C C 4 x 4 4
Do đó f x g x
. Vậy I f x g x dx 8ln 2 . x 1
Câu 42. [ĐTK Bộ GD&ĐT 2018] Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0; 1 thỏa mãn 1 1 1 2 1 f
1 0 , f x dx 7 2
và x f x dx . Tích phân
f xdx . 3 0 0 0 Lời giải
Bằng công thức tích phân từng phần ta có 1 1 3 1 3 x x 2
x f x dx f x f xdx . 3 3 0 0 0 1 3 x 1 Suy ra
f x dx . 3 3 0 1 6 x 1 Mặt khác dx . 9 63 0 1 1 3 1 6 1 2 x x 2
Do đó f x dx 2.21 f x 2 dx 21 dx 0 3
f x 7x dx 0 . 3 9 0 0 0 0 7
Suy ra f x 3
7x , do đó f x 4 x C . 4 7 7 7 f 1 0 C . f x 4 x 4 4 4 1 1 7 7 Ta được
f xdx 4 x 1 dx . 4 5 0 0
Câu 43. [HSG Phú Thọ 2018] Cho hàm số f x liên tục trên đoạn 0; 1 thoả mãn 3 1 f x 2 6x f 3 x . Tính
f x dx 3x 1 0 Lời giải 1 1 1 1 3 d 3x 1 I f x 2 dx 6x f 3 x dx 2 f 3 x 3 dx 3x 1 3x 1 0 0 0 0 1 1 1
I 2 f t dt 2 3x 1
2 f x dx 2 0 0 0 1 Vậy
f x dx 2 . 0
Câu 44. [THTT-12-2017]Cho hàm số f x liên tục trên thỏa mãn f x 4 tan
cos x , x . 1 Tính I f x d x . 0 Lời giải
Đặt t tan x . 1 Ta có 2 2
1 tan x 1 t 2 cos x 1 1 4 cos x
f t 1 t 2 2 1 t 2 2 1 1 1 I
f x dx d x . 1 x 2 2 0 0
Đặt x tan u dx 1 tan u du .
Đổi cận: x 0 u 0 ; x 1 u . 4 4 4 4 4 1 1 1 1 1 2 I d tan u . du cos d u u u sin 2u . 2 2 1 tan u 2 2 2 1 cos u 2 4 8 0 0 0 0 2 cos u 3 2 7
Câu 45. Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên 0;
3 thỏa mãn f 3 0 , f x dx và 6 0 3 f x 7 3 dx . Tính tích phân
f x dx . x 1 3 0 0 Lời giải
Bằng công thức tích phân từng phần ta có 3 f x 3 3 3
dx 2 f x d x 1 1
2 x 1
1 f x 2 x 1
1 f x dx . x 1 0 0 0 0 3 7
Suy ra x 1
1 f x dx . 6 0 3 3 2 7
Lại có x 1
1 dx x 2 2 x 1dx . 6 0 0 Do đó 3 3 3 3 2 2
f x 2 dx 2. x 1
1 f x dx x 1
1 dx 0 f x x 1 1 dx 0 . 0 0 0 0 2 7
Suy ra f x x 1 1 , do đó f x x 1
x 1 x C . Vì f 3 0 nên C . 3 3 3 3 2 7 97 Ta được
f xdx x 1 x 1 x dx . 3 3 30 0 0
_______________ TOANMATH.com _______________