Một số bài tập chọn lọc về tích phân có đáp án chi tiết - Tự Học 365

Một số bài tập chọn lọc về tích phân có đáp án chi tiết

Một số bài tập chọn lọc về tích phân có đáp án chi tiết

Một số bài tập chọn lọc về tích phân có đáp án chi tiết

Bài tập trắc nghiệm tích phân vận dụng cao có Lời giải chi tiết

Bài tập 1: Cho hàm số y=f(x) có đạo hàm liên tục trên đoạn [1;2] thỏa mãn f(x)+x.f(x)=[x.f(x)+1]2. Biết f(1)=2, tính f(2)

A. f(2)=12. B. f(2)=12. C. f(2)=32.              D. f(2)=34.

Lời giải chi tiết:

Ta có f(x)+x.f(x)=[x.f(x)+1]2f(x)+x.f(x)[x.f(x)+1]2=1[x.f(x)][x.f(x)+1]2=1

Lấy nguyên hàm 2 vế ta được: 1x.f(x)+1=x+C

Thay x=112+1=1+CC=0f(x)=1x21xf(2)=34Chọn D.

 

Bài tập 2: Cho hàm số y=f(x) xác định và liên tục trên đoạn [1;3] và thỏa mãn x2.f(x)+x3.f(x)=[x.f(x)+1]2(x[1;3])f(1)=23. Khi đó:

A. 0<f(3)<1. B. 1<f(3)<3. C. f(3)>3. D. f(3)<0.

Lời giải chi tiết:

Ta có: x2.f(x)+x3.f(x)=[xf(x)+1]2x2[f(x)+x.f(x)]=[xf(x)+1]2

f(x)+x.f(x)[xf(x)+1]2=1x2[x.f(x)][xf(x)+1]2=1x2

Lấy nguyên hàm 2 vế ta được: d[xf(x)+1][xf(x)+1]2=1x2dx1xf(x)+1=1x+C

Lại có: f(1)=2311.f(1)+1=1+CC=123+1+1=2

Do đó 1x.f(x)+1=1x+2, thay x=313.f(3)+1=13+2f(3)=421Chọn D.

 

Bài tập 3: Cho hàm số y=f(x) đồng biến và luôn dương trên đoạn [1;3] đồng thời thỏa mãn

[f(x)]2=(x4+3x2)f(x), biết f(1)=4. Khi đó

A. 0<f(2)<3. B. 3<f(2)<5. C. 5<f(2)<9. D. f(2)>9.

Lời giải chi tiết:

Ta có: [f(x)]2=(x4+3x2)f(x)[f(x)]2f(x)=x2(x2+3)

f(x)f(x)=xx2+3  (do f(x)>0x[1;2])

Lấy nguyên hàm 2 vế ta được: d[f(x)]f(x)=xx2+3dx2f(x)=12x2+3dx(x2+3)

f(x)=14.23(x2+3)3+C=16(x2+3)3+C

Do f(1)=42=86+CC=23f(x)=(x2+3)36+23.

f(x)=[(x2+3)36+23]2f(2)14,1Chọn D.

Bài tập 4: Cho hàm số f(x) có đạo hàm xác định, liên tục [0;1] đồng thời thỏa mãn các điều kiện

f(0)=1[f(x)]2=f(x). Đặt T=f(1)f(0), hãy chọn khẳng định đúng?

A. 2T<1. B. 1T<0. C. 0T<1. D. 1T<2.

Lời giải chi tiết:

Ta có: [f(x)]2=f(x)f(x)[f(x)]2=1

Lấy nguyên hàm 2 vế ta có: d[f(x)][f(x)]2=dx1f(x)=x+Cf(x)=1x+C

Do f(0)=1C=1

Suy ra 10f(x)dx=101x+1dxf(1)f(0)=ln2Chọn B.

Bài tập 5: Cho hàm số f(x) liên tục và đồng biến trên đoạn [0;1], biết f(0)=1[f(x)+2x]2=9x3+9x.f(x)x[0;1]. Mệnh đề nào dưới đây đúng

A. f(1)=3. B. f(1)=5. C. f(1)=6. D. f(1)=4.

Lời giải chi tiết:

Ta có: [f(x)+2x]2=9x3+9x.f(x)[f(x)+2x]2f(x)+x2=9xf(x)+2xf(x)+x2=3x

Lấy nguyên hàm 2 vế ta được d[f(x)+x2]f(x)+x2=3xdx

2f(x)+x2=2x3+2Cf(x)+x2=x3+C

Thay x=0C=1f(x)+x2=x3+1.

Suy ra f(x)=(x3+1)2x2f(1)=3. Chọn A.

 

Bài tập 6: Cho hàm số f(x) liên tục thỏa mãn (f(x))2+f(x).f(x)=15x4+12x,xR

f(0)=f(0)=1. Giá trị của f2(1) bằng

A. 8. B. 92. C. 10. D. 52.

Lời giải chi tiết:

Ta có: [f(x).f(x)]=[f(x)]2+f(x).f(x)=15x4+12x

Nguyên hàm 2 vế ta được f(x).f(x)=15x55+6x2+C=3x5+6x2+C

Do f(0)=f(0)=1C=1

Tiếp tục nguyên hàm 2 vế ta được: f(x)df(x)=(3x5+6x2+1)dx

f2(x)2=3x66+6x33+x+D=12x6+2x3+x+D. Do f(0)=1D=12f2(1)=8Chọn A.

Bài tập 7: Cho hàm số y=f(x) có đạo hàm liên tục và luôn dương trên đoạn [1;3] thỏa mãn

f(1)=f(1)=1f(x).f(x)=f2(x)x2.f2(x). Giá trị của ln[f(3)] thuộc khoảng nào trong các khoảng sau:

A. (1;6). B. (7;12). C. (0;1). D. (12;15).

Lời giải chi tiết:

Ta có: f(x).f(x)=f2(x)x2.f2(x)f(x).f(x)f2(x)=x2f2(x)

f(x).f(x)f2(x)f2(x)=x2()

Mặt khác [f(x)f(x)]=f(x).f(x)f2(x)f2(x), lấy nguyên hàm 2 vế của () ta được:

f(x)f(x)=x33+C

Do f(1)=f(1)=1C=23. Tiếp tục nguyên hàm 2 vế ta được: lnf(x)=(x412+2x3)+D

Do f(1)=1D=34lnf(x)=x412+2x334ln[f(3)]=8Chọn B.

 

Bài tập 8: Cho hàm số f(x) có đạo hàm liên tục trên đoạn [0;1] thỏa mãn

f(1)=1,10[f(x)]2dx=9510f(x)dx=25. Tính tích phân I=10f(x)dx.

A. I=35. B. I=14. C. I=34. D. I=15.

Lời giải chi tiết:

Đặt t=xt2=xdx=2tdt{x=0t=0x=1t=1.

Khi đó: 10f(x)dx=102t.f(t)dt=210x.f(x)dx=2510x.f(x)dx=15.

Đặt {u=f(x)dv=xdx{du=f(x)dxv=x2210x.f(x)dx=x2.f(x)2|101210x2.f(x)dx10x2.f(x)dx=35.

Xét 10[f(x)+kx2]2dx=10[f(x)]2dx+2k10x2.f(x)dx+k210x4dx=95+65k+15k2=0k=3.

Do đó f(x)3x2=0f(x)=3x2f(x)=f(x)dx=x3+Cf(1)=1C=0.

Vậy f(x)=x3I=10x3dx=x44|10=14Chọn B.              $$

Bài tập 9: Cho hàm số y=f(x) có đạo hàm liên tục trên đoạn [0;1]f(0)+f(1)=0. Biết rằng tích phân 10f2(x)dx=12,10f(x).cosπxdx=π2. Tính tích phân 10f(x)dx?

A. 3π2. B. 2π. C. π. D. 1π.

Lời giải chi tiết:

Ta có 10f(x).cosπxdx=10cosπxd(f(x))=f(x).cosπx|1010f(x).(cosπx)dx

=[f(1)+f(0)]+π10f(x).sinπxdx=π210f(x).sinπxdx=12.

Xét 10[f(x)+k.sinπx]2dx=010f2(x)dx+2k.10f(x).sinπxdx+k2.10sin2(πx)dx=0

12k2+2k.12+12=0(k+1)2=0k=1. Suy ra 10[f(x)sinπx]2dx=0.

Vậy f(x)=sinπx10f(x)dx=10sinπxdx=2πChọn B.

Bài tập 10: Cho hàm số f(x) có đạo hàm liên tục trên đoạn [0;1], f(x)f(x) luôn nhận giá trị dương trên đoạn [0;1] và thỏa mãn f(0)=1; 10[f2(x)f(x)+x]2dx=410x.f2(x)f(x)dx. Tính f(1)?

A. f(1)=34. B. f(1)=2. C. f(1)=1.              D. f(1)=4.

Lời giải chi tiết:

Giả thuyết tương đương với 10[f2(x)f(x)x]2dx=0

f2(x)f(x)x=0f2(x)f(x)=xf(x).f(x)=x

Nguyên hàm 2 vế ta được: 23f3(x)=23x3+C

Mặt khác f(0)=1C=23f3(x)=x3+1

Vậy f(1)=34. Chọn A.

 

Bài tập 11: Cho hàm số f(x) xác định trên R{12} thỏa mãn f(x)=22x1,f(0)=1f(1)=2. Giá trị của biểu thức f(1)+f(3) bằng

A. 4+ln5. B. 2+ln15. C. 3+ln15. D. ln15.

Lời giải chi tiết:

Ta có f(x)dx=ln|2x1|+C={ln(2x1)+C1 khi x>12ln(12x)+C2 khi x<12.

Do f(0)=1f(1)=2{C1=1C2=2f(1)+f(3)=ln3+ln5+C1+C2=3+ln15Chọn C.

Bài tập 12: Cho hàm số f(x) xác định trên R{2;2} và thỏa mãn f(x)=4x24; f(3)=0; f(0)=1f(3)=2. Tính giá trị biểu thức P=f(4)+f(1)+f(4).

A. P=3+ln325 B. P=3+ln3 C. P=2+ln53              D. P=2ln53

Lời giải chi tiết:

Ta có: f(x)=4x24f(x)dx=4dxx24=4dx(x2)(x+2)=(1x21x+2)dx

f(x)=ln|x2x+2|+C={lnx2x+2+C1 khi x>2 ln(2xx+2)+C2 khi 2<x<2lnx2x+2+C3 khi x<2.

Lại có: f(3)=0C3=ln5; f(0)=1C2=1; f(3)=2C1=2ln15.

Do đó P=f(4)+f(1)+f(4)=ln3+ln3+ln13+C1+C2+C3=3+ln3Chọn B.

 

Bài tập 13: Cho hàm số f(x) xác định trên R{±1} thỏa mãn f(x)=1x21. Biết f(3)+f(3)=0f(12)+f(12)=2. Giá trị T=f(2)+f(0)+f(4)bằng

A. T=2+12ln59. B. T=1+12ln95. C. T=3+12ln95.              D. T=12ln95.

Lời giải chi tiết:

Ta có: f(x)=1x21f(x)dx=dxx21=dx(x1)(x+1)=12(1x11x+1)dx

f(x)=12ln|x1x+1|+C={12lnx1x+1+C1 khi x>1 12ln(1xx+1)+C2 khi 1<x<112lnx1x+1+C3 khi x<1.

Theo bài ra ta có: {f(3)+f(3)=0f(12)+f(12)=2{C1+C3=02C2=2C2=1

Do đó T=f(2)+f(0)+f(4)=[f(2)+f(4)]+f(0)

=12ln3+C1+12ln35+C3+C2=1+12ln95Chọn B.

 

Bài tập 14: Cho hàm số f(x) liên tục trên (0;+) và thỏa x20f(t)dt=x.cosπx. Tính f(4).

A. f(4)=12. B. f(4)=14. C. f(4)=34.              D. f(4)=312.

Lời giải chi tiết:

Ta có (x20f(t)dt)=(x.cosπx)(x2).f(x2)=cosπxπx.sinπx

2x.f(x2)=cosπxπx.sinπx. Thay x=2 vào 2 vế, ta được 4f(4)=1f(4)=14Chọn B.

 

Bài tập 15: Cho hàm số G(x)=x20costdt(x>0). Tính G(x).

A. G(x)=x2.cosx. B. G(x)=2x.cosx. C. G(x)=cosx.              D. G(x)=cosx1.

Lời giải chi tiết:

Gọi F(t) là nguyên hàm của hàm số f(t)=cost.

Ta có G(x)=x20costdt=F(x2)F(0)G(x)=[F(x2)]=2x.F(x2)=2x.f(x2).

Lại có f(x2)=cosx2=cosx nên suy ra G(x)=2x.cosx. Chọn B.

Luyện bài tập vận dụng tại đây!

TOÁN LỚP 12