Bài tập tính Tích phân từng phần với hàm ẩn có đáp án chi tiết - Tự Học 365

Bài tập tính Tích phân từng phần với hàm ẩn có đáp án chi tiết

Bài tập tính Tích phân từng phần với hàm ẩn có đáp án chi tiết

Bài tập tính Tích phân từng phần với hàm ẩn có đáp án

Dưới đây là một số bài tập trắc nghiệm tính tích phân từng phần với hàm ẩn có Lời giải chi tiết

Bài tập 1: Cho hàm số $f\left( x \right)$ thỏa mãn điều kiện $\int\limits_{0}^{1}{\left( x+1 \right)f'\left( x \right)dx=10}$ và $2f\left( 1 \right)-f\left( 0 \right)=2$. Tính tích phân $\int\limits_{0}^{1}{f\left( x \right)dx}$

A. $I=-12$.                                   B. $I=8$.                                              C. $I=12$.                                     D. $I=-8$.

Lời giải chi tiết

Đặt $\left\{ \begin{array}  {} u=x+1 \\  {} dv={f}'\left( x \right)dx \\ \end{array} \right.\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}  {} du=dx \\  {} v=f\left( x \right) \\ \end{array} \right.$ , khi đó $\int\limits_{0}^{1}{\left( x+1 \right)f'\left( x \right)dx=\left. \left( x+1 \right)f\left( x \right) \right|}_{0}^{1}-\int\limits_{0}^{1}{f\left( x \right)dx}$

$\Leftrightarrow 10=2f\left( 1 \right)-f\left( 0 \right)-I\Leftrightarrow I=2f\left( 1 \right)-f\left( 0 \right)-10=2-10=-8$. Chọn D.

Bài tập 2: Cho $\int\limits_{0}^{2}{\left( 1-2x \right){f}'\left( x \right)dx=3f\left( 2 \right)+f\left( 0 \right)=2016}$. Tích phân $\int\limits_{0}^{1}{f\left( 2x \right)dx}$ bằng:

A. 4032.                                         B. 1008.                                               C. 0.                                                D. 2016.

Lời giải chi tiết

Xét tích phân $\int\limits_{0}^{2}{\left( 1-2x \right){f}'\left( x \right)dx}$

Đặt $\left\{ \begin{array}  {} u=1-2x \\  {} dv={f}'\left( x \right)dx \\ \end{array} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} du=-2dx \\  {} v=f\left( x \right) \\ \end{array} \right.\Rightarrow I=\left. \left( 1-2x \right)f\left( x \right) \right|_{0}^{2}+2\int\limits_{0}^{2}{f\left( x \right)dx}$

$=3f\left( 2 \right)+f\left( 0 \right)+2\int\limits_{0}^{2}{f\left( x \right)dx}\Rightarrow 2016=-2016+2\int\limits_{0}^{2}{f\left( x \right)dx}\Rightarrow \int\limits_{0}^{2}{f\left( x \right)dx}=2016$

Xét $J=\int\limits_{0}^{1}{f\left( 2x \right)dx}$, đặt $t=2x\Rightarrow dt=2dx$, đổi cận suy ra $J=\int\limits_{0}^{2}{f\left( t \right).\frac{dt}{2}=\frac{1}{2}}\int\limits_{0}^{2}{f\left( x \right)dx}=1008$. Chọn B.

Bài tập 3: Cho hàm số $y=f\left( x \right)$ thỏa mãn điều kiện $\int\limits_{0}^{1}{\frac{{f}'\left( x \right)}{x+1}dx=1}$ và $f\left( 1 \right)-2f\left( 0 \right)=2$. Tính tích phân $\int\limits_{0}^{1}{\frac{f\left( x \right)}{{{\left( x+1 \right)}^{2}}}dx}$

A.                                                    B.                                                           C.                                                     D.

Lời giải chi tiết

Đặt $\left\{ \begin{array}  {} u=\frac{1}{x+1} \\  {} dv={f}'\left( x \right)dx \\ \end{array} \right.\Leftrightarrow \left\{ du=-\frac{dx}{\begin{array}  {} {{\left( x+1 \right)}^{2}} \\  {} v=f\left( x \right) \\ \end{array}} \right.$ , khi đó $\int\limits_{0}^{1}{\frac{{f}'\left( x \right)}{x+1}dx=\left. \frac{f\left( x \right)}{x+1} \right|}_{0}^{1}+\int\limits_{0}^{1}{\frac{f\left( x \right)}{{{\left( x+1 \right)}^{2}}}dx}$

Suy ra $1=\left. \frac{f\left( x \right)}{x+1} \right|_{0}^{1}+I\Rightarrow I=1-\left[ \frac{f\left( 1 \right)}{2}-f\left( 0 \right) \right]=1-\frac{1}{2}\left[ f\left( 1 \right)-2f\left( 0 \right) \right]=1-\frac{1}{2}.2=0$. Chọn A.

Bài tập 4: Cho $F\left( x \right)={{x}^{2}}+{{\ln }^{3}}x$ là một nguyên hàm của hàm số $\frac{f\left( x \right)}{x}$. Tính tích phân $\int\limits_{1}^{e}{{f}'\left( x \right)}\ln xdx$

A. $I={{e}^{2}}+3e$.                B. $I={{e}^{2}}+3$.                         C. $I=-{{e}^{2}}+e$.                 D. $I={{e}^{2}}+4$.

Lời giải chi tiết

Đặt $\left\{ \begin{array}  {} u=\ln x \\  {} dv={f}'\left( x \right)dx \\ \end{array} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} du=\frac{1}{x}dx \\  {} v=f\left( x \right) \\ \end{array} \right.\Rightarrow I=\left. \ln x.f\left( x \right) \right|_{1}^{e}-\int\limits_{1}^{e}{\frac{f\left( x \right)}{x}}dx$

$\Rightarrow I=\left. \left[ \ln xf\left( x \right)-{{x}^{2}}-{{\ln }^{3}}x \right] \right|_{1}^{e}=f\left( e \right)-{{e}^{2}}-2+2=f\left( e \right)-{{e}^{2}}$

Mặt khác $f\left( x \right)=x{F}'\left( x \right)=x\left( 2x+\frac{3{{\ln }^{2}}x}{x} \right)\Rightarrow f\left( e \right)=2{{e}^{2}}+3$

Do đó $I={{e}^{2}}+3$. Chọn B.

Bài tập 5: Cho $F=\left( {{x}^{3}}+{{x}^{2}} \right){{e}^{x}}$ là một nguyên hàm của hàm số $f\left( x \right).{{e}^{3x}}$. Tính tích phân $I=\int\limits_{0}^{1}{{f}'\left( x \right).{{e}^{3x}}}dx$

A. $I=e$.                                       B. $I=e+1$.                                        C. $I=-e+1$.                                D. $I=-e$.

Lời giải chi tiết

Đặt $\left\{ \begin{array}  {} u={{e}^{3x}} \\  {} dv={f}'\left( x \right)dx \\ \end{array} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} du=3{{e}^{3x}}dx \\  {} v=f\left( x \right) \\ \end{array} \right.$

$\Rightarrow I=\left. {{e}^{3x}}f\left( x \right) \right|_{0}^{1}-3\int\limits_{0}^{1}{{{e}^{3x}}f\left( x \right)dx=\left. \left[ {{e}^{3x}}f\left( x \right)-3\left( {{x}^{3}}+{{x}^{2}} \right){{e}^{3x}} \right] \right|}_{0}^{1}$

Trong đó $f\left( x \right)=\frac{{F}'\left( x \right)}{{{e}^{3x}}}=\frac{{{x}^{3}}+4{{x}^{2}}+2x}{{{e}^{2x}}}\Rightarrow I=\left. {{e}^{x}}\left( -2{{x}^{3}}+{{x}^{2}}+2x \right) \right|_{0}^{1}=e$. Chọn A.

Bài tập 6: Cho hàm số $f\left( x \right)$ liên tục và luôn dương trên $\mathbb{R}$. Biết rằng $f\left( 1 \right)=2,\,\,\int\limits_{0}^{1}{\frac{xdx}{f\left( x \right)}}=\ln \sqrt{2}$. Tính tích phân $I=\int\limits_{0}^{1}{\frac{{{x}^{2}}.{f}'\left( x \right)}{{{f}^{2}}\left( x \right)}}dx$

A. $I=2+\ln 2$.                           B. $I=-\frac{1}{2}+\ln 2$.              C. $I=-\frac{1}{2}-\ln 2$.        D. $I=-2+\ln 2$.

Lời giải chi tiết

Đặt $\left\{ \begin{array}  {} u={{x}^{2}} \\  {} dv=\frac{{f}'\left( x \right)}{{{f}^{2}}\left( x \right)}dx \\ \end{array} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} du=2xdx \\  {} v=-\frac{1}{f\left( x \right)} \\ \end{array} \right.$

$\Rightarrow I=\left. \frac{-{{x}^{2}}}{f\left( x \right)} \right|_{0}^{1}+2\int\limits_{0}^{1}{\frac{x}{f\left( x \right)}=\frac{-1}{f\left( 1 \right)}+2\ln \sqrt{2}}=-\frac{1}{2}+\ln 2$. Chọn B.

Luyện bài tập vận dụng tại đây!

TOÁN LỚP 12