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]2⇔f(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=1⇒−1−2+1=1+C⇒C=0⇒f(x)=−1x2−1x⇒f(2)=−34. Chọn 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]) và 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]2⇔x2[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=∫1x2dx⇒−1xf(x)+1=−1x+C
Lại có: f(1)=−23⇒−11.f(1)+1=−1+C⇒C=−1−23+1+1=−2
Do đó 1x.f(x)+1=1x+2, thay x=3⇒13.f(3)+1=13+2⇒f(3)=−421. Chọn 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)=x√x2+3 (do f(x)>0∀x∈[1;2])
Lấy nguyên hàm 2 vế ta được: ∫d[f(x)]√f(x)=∫x√x2+3dx⇔2√f(x)=12∫√x2+3dx(x2+3)
⇔√f(x)=14.23√(x2+3)3+C=16√(x2+3)3+C
Do f(1)=4⇒2=86+C⇒C=23⇒√f(x)=√(x2+3)36+23.
⇒f(x)=[√(x2+3)36+23]2⇒f(2)≈14,1. Chọn 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 và [f′(x)]2=f′′(x). Đặt T=f(1)−f(0), hãy chọn khẳng định đúng? A. −2≤T<−1. B. −1≤T<0. C. 0≤T<1. D. 1≤T<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=∫dx⇔−1f′(x)=x+C⇒f′(x)=−1x+C
Do f′(0)=−1⇒C=1
Suy ra 1∫0f′(x)dx=1∫0−1x+1dx⇔f(1)−f(0)=−ln2. Chọn B.
Bài tập 5: Cho hàm số f(x) liên tục và đồng biến trên đoạn [0;1], biết f(0)=1 và [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=9x⇔f′(x)+2x√f(x)+x2=3√x
Lấy nguyên hàm 2 vế ta được ∫d[f(x)+x2]√f(x)+x2=∫3√xdx
⇔2√f(x)+x2=2√x3+2C⇔√f(x)+x2=√x3+C
Thay x=0⇒C=1⇒√f(x)+x2=√x3+1.
Suy ra f(x)=(√x3+1)2−x2⇒f(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,∀x∈R và
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)=1⇒C=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)=1⇒D=12⇒f2(1)=8. Chọn 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)=1và f′′(x).f(x)=f′2(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)=f′2(x)−x2.f2(x)⇔f′′(x).f(x)−f′2(x)=x2f2(x)
⇔f′′(x).f(x)−f′2(x)f2(x)=x2(∗)
Mặt khác [f′(x)f(x)]′=f′′(x).f(x)−f′2(x)f2(x), lấy nguyên hàm 2 vế của (∗) ta được:
f′(x)f(x)=x33+C
Do f(1)=f′(1)=1⇒C=23. Tiếp tục nguyên hàm 2 vế ta được: lnf(x)=(x412+2x3)+D
Do f(1)=1⇒D=−34⇒lnf(x)=x412+2x3−34⇒ln[f(3)]=8. Chọn B.
Bài tập 8: Cho hàm số f(x) có đạo hàm liên tục trên đoạn [0;1] thỏa mãn
f(1)=1,1∫0[f′(x)]2dx=95 và 1∫0f(√x)dx=25. Tính tích phân I=1∫0f(x)dx. A. I=35. B. I=14. C. I=34. D. I=15. |
Lời giải chi tiết:
Đặt t=√x⇔t2=x⇔dx=2tdt và {x=0⇒t=0x=1⇒t=1.
Khi đó: 1∫0f(√x)dx=1∫02t.f(t)dt=21∫0x.f(x)dx=25⇔1∫0x.f(x)dx=15.
Đặt {u=f(x)dv=xdx⇔{du=f′(x)dxv=x22⇒1∫0x.f(x)dx=x2.f(x)2|10−121∫0x2.f′(x)dx⇒1∫0x2.f′(x)dx=35.
Xét 1∫0[f′(x)+kx2]2dx=1∫0[f′(x)]2dx+2k1∫0x2.f′(x)dx+k21∫0x4dx=95+65k+15k2=0⇔k=−3.
Do đó f′(x)−3x2=0⇔f′(x)=3x2⇒f(x)=∫f′(x)dx=x3+C mà f(1)=1⇒C=0.
Vậy f(x)=x3→I=1∫0x3dx=x44|10=14. Chọn B. $$
Bài tập 9: Cho hàm số y=f(x) có đạo hàm liên tục trên đoạn [0;1] và f(0)+f(1)=0. Biết rằng tích phân 1∫0f2(x)dx=12,1∫0f′(x).cosπxdx=π2. Tính tích phân 1∫0f(x)dx?
A. 3π2. B. 2π. C. π. D. 1π. |
Lời giải chi tiết:
Ta có 1∫0f′(x).cosπxdx=1∫0cosπxd(f(x))=f(x).cosπx|10−1∫0f(x).(cosπx)′dx
=−[f(1)+f(0)]+π1∫0f(x).sinπxdx=π2⇒1∫0f(x).sinπxdx=12.
Xét 1∫0[f(x)+k.sinπx]2dx=0⇔1∫0f2(x)dx+2k.1∫0f(x).sinπxdx+k2.1∫0sin2(πx)dx=0
⇔12k2+2k.12+12=0⇔(k+1)2=0⇔k=−1. Suy ra 1∫0[f(x)−sinπx]2dx=0.
Vậy f(x)=sinπx⇒1∫0f(x)dx=1∫0sinπxdx=2π. Chọn B.
Bài tập 10: Cho hàm số f(x) có đạo hàm liên tục trên đoạn [0;1], f(x) và f′(x) luôn nhận giá trị dương trên đoạn [0;1] và thỏa mãn f(0)=1; 1∫0[f2′(x)f(x)+x]2dx=41∫0x.f2′(x)f(x)dx. Tính f(1)?
A. f(1)=3√4. B. f(1)=2. C. f(1)=1. D. f(1)=4. |
Lời giải chi tiết:
Giả thuyết tương đương với 1∫0[f2′(x)f(x)−x]2dx=0
⇔f2′(x)f(x)−x=0⇔f2′(x)f(x)=x⇔f′(x).√f(x)=√x
Nguyên hàm 2 vế ta được: 23√f3(x)=23√x3+C
Mặt khác f(0)=1⇒C=23⇒√f3(x)=√x3+1
Vậy f(1)=3√4. Chọn A.
Bài tập 11: Cho hàm số f(x) xác định trên R∖{12} thỏa mãn f′(x)=22x−1,f(0)=1 và f(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|2x−1|+C={ln(2x−1)+C1 khi x>12ln(1−2x)+C2 khi x<12.
Do f(0)=1 và f(1)=2⇒{C1=1C2=2⇒f(−1)+f(3)=ln3+ln5+C1+C2=3+ln15. Chọn C.
Bài tập 12: Cho hàm số f(x) xác định trên R∖{−2;2} và thỏa mãn f′(x)=4x2−4; f(−3)=0; f(0)=1 và f(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=2−ln53 |
Lời giải chi tiết:
Ta có: f′(x)=4x2−4⇒∫f′(x)dx=∫4dxx2−4=∫4dx(x−2)(x+2)=∫(1x−2−1x+2)dx
⇒f(x)=ln|x−2x+2|+C={lnx−2x+2+C1 khi x>2 ln(2−xx+2)+C2 khi −2<x<2lnx−2x+2+C3 khi x<−2.
Lại có: f(−3)=0⇒C3=−ln5; f(0)=1⇒C2=1; f(3)=2⇒C1=2−ln15.
Do đó P=f(−4)+f(−1)+f(4)=ln3+ln3+ln13+C1+C2+C3=3+ln3. Chọn B.
Bài tập 13: Cho hàm số f(x) xác định trên R∖{±1} thỏa mãn f′(x)=1x2−1. Biết f(−3)+f(3)=0 và f(−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)=1x2−1⇒∫f′(x)dx=∫dxx2−1=∫dx(x−1)(x+1)=12∫(1x−1−1x+1)dx
⇒f(x)=12ln|x−1x+1|+C={12lnx−1x+1+C1 khi x>1 12ln(1−xx+1)+C2 khi −1<x<112lnx−1x+1+C3 khi x<−1.
Theo bài ra ta có: {f(−3)+f(3)=0f(−12)+f(12)=2⇔{C1+C3=02C2=2⇒C2=1
Do đó T=f(−2)+f(0)+f(4)=[f(−2)+f(4)]+f(0)
=12ln3+C1+12ln35+C3+C2=1+12ln95. Chọn B.
Bài tập 14: Cho hàm số f(x) liên tục trên (0;+∞) và thỏa x2∫0f(t)dt=x.cosπx. Tính f(4).
A. f(4)=12. B. f(4)=14. C. f(4)=34. D. f(4)=3√12. |
Lời giải chi tiết:
Ta có (x2∫0f(t)dt)′=(x.cosπx)′⇔(x2)′.f(x2)=cosπx−πx.sinπx
⇔2x.f(x2)=cosπx−πx.sinπx. Thay x=2 vào 2 vế, ta được 4f(4)=1⇔f(4)=14. Chọn B.
Bài tập 15: Cho hàm số G(x)=x2∫0cos√tdt(x>0). Tính G′(x).
A. G′(x)=x2.cosx. B. G′(x)=2x.cosx. C. G′(x)=cosx. D. G′(x)=cosx−1. |
Lời giải chi tiết:
Gọi F(t) là nguyên hàm của hàm số f(t)=cos√t.
Ta có G(x)=x2∫0cos√tdt=F(x2)−F(0)→G′(x)=[F(x2)]′=2x.F′(x2)=2x.f(x2).
Lại có f(x2)=cos√x2=cosx nên suy ra G′(x)=2x.cosx. Chọn B.
TOÁN LỚP 12