Tích phân bài tập phần 10

Bài tập: Giả sử \( F(x) \) là một nguyên hàm của \( f(x) = \frac{e^x}{x^2} \) trên \((0, +\infty)\). Khi đó \( \int_2^8 \frac{e^{\sqrt{2x}}}{x \sqrt{x}} \, dx \) bằng:
A. \( F(4) - F(2) \)  
B. \( 2 \left[ F(4) - F(2) \right] \)  
C. \( 2\sqrt{2} \left[ F(4) - F(2) \right] \)  
D. \( 2\sqrt{2} \left[ F(8) - F(2) \right] \)

Lời giải  

Ta có  \( \int_a^b \frac{e^u}{u^2} \, du = F(b) - F(a) \)

Đặt \( u = \sqrt{2x} \Rightarrow x = \frac{u^2}{2}, \, dx = u \, du \)

\( \begin{cases}
x = 2 \\
x = 8
\end{cases}
\Rightarrow
\begin{cases}
u = 2\\
u = 4
\end{cases} \) 

\( \int_2^8 \frac{e^{\sqrt{2x}}}{x{\sqrt {x}}} \, dx = \int_2^4 \frac{e^u}{\frac{u^2}{2}} \cdot \frac{u}{\frac{u}{\sqrt{2}}}\, du = 2 \sqrt{2} \int_2^4 \frac{e^u}{u^2} \, du \)

\(= 2\sqrt{2} \left[ F(4) - F(2) \right]\)

\(\Rightarrow\) Vậy chọn đáp án \(\boxed{\text{C}} \)

 

page 47


Bài tập: Cho \( f(x) \) là hàm liên tục trên \( \mathbb{R} \) và \( a > 0 \). Giả sử \( \forall x \in [0, a]: f(x) > 0 \) và \( f(x)f(a - x) = 1 \). Tính \( I = \int_0^a \frac{1}{1 + f(x)} \, dx \)
A. \( I = \frac{a}{2} \)                      
B. \( I = 2a \)                      
C. \( I = \frac{a}{3} \)                      
D. \( I = a \ln(a+1) \)

Lời giải

Đặt \( t = a - x \Rightarrow dt = -dx \)

\( \begin{cases}
x = 0 \Rightarrow  t = a\\ 
x = a  \Rightarrow  t = 0
\end{cases} \)

\( I = \int_0^a \frac{1}{1 + f(x)} \, dx = - \int_a^0 \frac{1}{1 + f(a - t)} \, dt = \int_0^1 \frac{1}{1 + f(a - x)} \, dx \)

  \( = \int_0^a \frac{1}{1 + \frac{1}{f(x)}} \, dx = \int_0^a \frac{f(x)}{1 + f(x) } \, dx = \int_0^a \frac{f(x) + 1 - 1}{1 + f(x)} \, dx\) 

 \(  = \int_0^a  \, dx -  \int_0^a \frac{1}{1 + f(x)} \, dx\)

\(  \Rightarrow 2I = \int_0^a \, dx   \Rightarrow I =  \frac{a}{2} \)

\(\Rightarrow\) Vậy chọn đáp án \(\boxed{\text{A}} \)

 

page 48


Bài tập: Cho biết \( \int_1^8 f(x) \, dx = 1, \quad \int_5^8 f(x) = 4, \quad \int_1^5 g(x)  = 6 \).  Khi đó \( I = \int_1^5 \left[ 2f(x) - 3g(x) \right] \, dx \) bằng:
            A. \(-24\)                 B. \(12\)                  C. \(24\)                 D. Một kết quả khác

Lời giải

\( I = 2 \left[ \int_1^8 f(x) \, dx - \int_5^8 f(x) \, dx \right] - 3 \int_1^5 g(x) \, dx \)

    \(= 2 \left[ 1 - 4 \right] - 3 \left[ 6 \right] = -24\)

\(\Rightarrow\) Vậy chọn đáp án \(\boxed{\text{A}} \)

 

page 49


Bài tâp: Cho  \( \int_0^1 f(x) \, dx = 3, \quad \int_0^2 \left[ 2f(x) - g(x) \right] \, dx = 5 , \quad \int_0^2 \left[ 3f(x) + g(x) \right] \, dx = 35 \).  Tính \( I = \int_1^2 f(x) \, dx \)
A. \( I = 2 \)                
B. \( I = 3 \)                  
C. \( I = 5 \)                  
D. \( I = 6 \)

Lời giải

Từ giả thiết suy ra:

\( \begin{cases} 2 \int_0^2 f(x) \, dx = 5 + \int_0^2 g(x) \, dx \\ 3 \int_0^2 f(x) \, dx  = 35 - \int_0^2 g(x) \, dx \end{cases} \Rightarrow  \int_0^2 f(x) \, dx = 8 \)

\( \int_1^2 f(x) \, dx = \int_0^2 f(x) \, dx - \int_0^1 f(x) \, dx = 8 - 3 = 5 \)

\(\Rightarrow\) Vậy chọn đáp án \(\boxed{\text{C}} \)

 

page 50


Bài tập: Cho \( \int_0^{12} f(x) \, dx = 121, \quad \int_0^{4} f(x+8) \, dx = 45 \).
Tính \( I = \int_0^2 f(4x) \, dx \)
A. \( I = \frac{19}{2} \)  
B. \( I = 19 \)  
C. \( I = \frac{83}{2} \)  
D. \( I = 76 \)

Lời giải

•  Đặt \( t = x + 8 \) 

•  \( \int_0^{4} f(x+8) \, dx = \int_8^{12} f(t) \, dt = 45 \)

•  Đặt \( t = 4x \Rightarrow dx = \frac{1}{4} \,dt \) 

\( \int_0^2 f(4x) \, dx = \frac{1}{4} \int_0^8 f(t) \, dt = \frac{1}{4} \left[ \int_0^{12} f(t) \, dt - \int_8^{12} f(t) \, dt \right] \)

                        \( = \frac{1}{4} \left[ 121 - 45 \right] = \frac{76}{4} = 19 \)

\(\Rightarrow\) Vậy chọn đáp án \(\boxed{\text{B}} \)

 

page 51