Nguyên hàm (đổi biến)

Kỳ thi ĐGTD ĐH Bách Khoa

Đổi lựa chọn

  •   
Câu 1 Trắc nghiệm

Nếu t=u(x) thì:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Nếu t=u(x)thì dt=u(x)dx.

Câu 2 Trắc nghiệm

Biết f(x)dx=2xln(3x1)+C với x(19;+). Tìm khẳng định đúng trong các khẳng định sau.

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Đặt t=3xdt=3dxdx=dt3, khi đó:

f(3x)dx=13f(t)dt=13(2tln(3t1))+C=13(2.3x.ln(3.3x1))+C=2xln(9x1)+C

Vậy f(3x)dx=2xln(9x1)+C

Câu 3 Trắc nghiệm

Nếu t=x2 thì:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Ta có: t=x2dt=2xdxxdx=dt2

xf(x2)dx=f(x2).xdx=f(t).dt2=12f(t)dt

Câu 4 Trắc nghiệm

Cho f(x)=sin2x1cos2x. Nếu đặt 1cos2x=t thì:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có: 1cos2x=t

t2=1cos2x2tdt=2cosxsinxdx=sin2xdxsin2xdx=2tdt

Suy ra f(x)dx=sin2x1cos2xdx=1cos2x.sin2xdx=t.2tdt=2t2dt

Câu 5 Trắc nghiệm

Tính I=3x5x3+1dx

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

I=3x5x3+1dx=3x2.x3x3+1dx

Đặt x3+1=tx3+1=t23x2dx=2tdt

I=(t21).t.2tdt=2(t4t2)dt=25t523t3+C

=25(x3+1)2x3+123(x3+1)x3+1+C

Câu 6 Trắc nghiệm

Cho F(x)=lnxx1lnxdx , biếtF(e)=3 , tìm F(x)=?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

F(x)=lnxx1lnxdx

Đặt 1lnx=t1lnx=t2lnx=1t21xdx=2tdt

F(x)=1t2t(2tdt)=2(1t2)dt

=2t+23t3+C=21lnx+23(1lnx)1lnx+C

F(e)=211+23(11)11+C=3C=3F(x)=21lnx+23(1lnx)1lnx+3

Câu 7 Trắc nghiệm

Tính I=cos3x1+sinxdx với t=sinx. Tính I theo t?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

I=cos3x1+sinxdx=cos2x.cosxdx1+sinx=(1sin2x)cosxdx1+sinx 

Đặt sinx=tcosxdx=dtI=(1t2)dt1+t=(1t)dt=t12t2+C

Câu 8 Trắc nghiệm

Cho f(x)=x21xf(x)dx=2(t2m)2dt với t=1x , giá trị của m bằng ?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

f(x)=x21xt=1x1x=t2x=1t2dx=2tdt

f(x)dx=(1t2)2t(2tdt)=2(1t2)2dt=2(t21)2dt

m=1

Câu 9 Trắc nghiệm

ChoF(x)=x1+1+xdx  và F(3)F(0)=ab là phân số tối giản , a>0. Tổng a+b bằng ?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

F(x)=x1+1+xdx

Đặt 1+x=t1+x=t2x=t21dx=2tdt

F(x)=t211+t.2tdt=2t(t1)dt=2(t2t)dt=23t3t2+C=23(1+x)1+x(1+x)+CF(3)F(0)=23(1+3)1+3(1+3)23(1+0)1+0+(1+0)=53a=5,b=3a+b=8

Câu 10 Trắc nghiệm

Cho nguyên hàm I=6tanxcos2x3tanx+1dx . Giả sử đặt u=3tanx+1 thì ta được:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

I=6tanxcos2x3tanx+1dx

Đặt u=3tanx+1u2=3tanx+13cos2xdx=2ududxcos2x=2udu3I=2(u21)3u2udu=43(u21)du

Câu 11 Trắc nghiệm

Cho nguyên hàm I=e2x(ex+1)ex+1dx=a(t+1t)+C  với t=ex+1 , giá trị a bằng?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

I=e2x(ex+1)ex+1dx=a(t+1t)+C

Đặt t=ex+1ex+1=t2 ex=t21exdx=2tdt

I=t21t2.t2tdt=2(11t2)dt =2(t+1t)+Ca=2

Câu 12 Trắc nghiệm

Nếu x=u(t) thì:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Nếu x = u\left( t \right) thì dx = u'\left( t \right)dt.

Câu 13 Trắc nghiệm

Nguyên hàm của hàm số y = \cot x là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

\int {\cot xdx = \int {\dfrac{{\cos x}}{{\sin x}}dx} }

Đặt t = \sin x \Rightarrow dt = \cos xdx.

Khi đó ta có:

\begin{array}{l}\int {\cot xdx = \int {\dfrac{{\cos x}}{{\sin x}}dx} }  = \int {\dfrac{{dt}}{t}}  = \ln \left| t \right| + C\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \ln \left| {\sin x} \right| + C\end{array}

Câu 14 Trắc nghiệm

Tìm nguyên hàm của hàm số f(x) = \sin x\cos 2x.

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

\int {\sin x.\cos 2xdx}  = \int {\left( {2{{\cos }^2}x - 1} \right)\sin xdx}  =  - \int {\left( {2{{\cos }^2}x - 1} \right)d\left( {\cos x} \right)}  = \dfrac{{ - 2{{\cos }^3}x}}{3} + \cos x + C

Câu 15 Trắc nghiệm

Biết F\left( x \right) là một nguyên hàm của hàm sốf\left( x \right) = \dfrac{x}{{\sqrt {8 - {x^2}} }} thoả mãn F\left( 2 \right) = 0. Khi đó phương trình F\left( x \right) = x có nghiệm là

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Đặt t = \sqrt {8 - {x^2}}  \Rightarrow {t^2} = 8 - {x^2} \Rightarrow  - tdt = xdx

\int {\dfrac{x}{{\sqrt {8 - {x^2}} }}dx =  - \int {\dfrac{{tdt}}{t} =  - t + C =  - \sqrt {8 - {x^2}}  + C} }

F\left( 2 \right) = 0 nên C = 2

Ta có phương trình - \sqrt {8 - {x^2}} + 2 = x \Leftrightarrow x = 1 - \sqrt 3

Câu 16 Trắc nghiệm

Cho hàm số f\left( x \right) = \sqrt {3 - 2x - {x^2}} , nếu đặt x = 2\sin t - 1, với 0\le t \le \dfrac{\pi }{2} thì \int {f\left( x \right)\,{\rm{d}}x} bằng:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Ta có f\left( x \right) = \sqrt {3 - 2x - {x^2}}  = \sqrt {4 - \left( {1 + 2x + {x^2}} \right)}  = \sqrt {4 - {{\left( {x + 1} \right)}^2}} .

Đặt x + 1 = 2\sin t \Leftrightarrow {\rm{d}}x = 2\cos t\,{\rm{d}}t4 - {\left( {x + 1} \right)^2} = 4 - 4{\sin ^2}t = 4{\cos ^2}t

Do 0\le t \le \dfrac{\pi }{2} nên \cos t \ge 0.

Khi đó \int {f\left( x \right)\,{\rm{d}}x}  = \int {\sqrt {4{{\cos }^2}t} .2\cos t\,\,{\rm{d}}t}  = 4\int {{{\cos }^2}t\,{\rm{d}}t}  = 2\int {\left( {1 + \cos 2t} \right){\rm{d}}t} .

Câu 17 Trắc nghiệm

Biết \int {f\left( u \right)du}  = F\left( u \right) + C. Tìm khẳng định đúng

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Đặt u = 5x + 2 \Rightarrow du = 5dx.

\Rightarrow \int {f(5x + 2)dx}  = \int {f\left( u \right).\dfrac{1}{5}du}  = \dfrac{1}{5}\int {f\left( u \right)du} 

= \dfrac{1}{5}F\left( u \right) + C = \dfrac{1}{5}F\left( {5x + 2} \right) + C

Câu 18 Trắc nghiệm

Tìm nguyên hàm của hàm số f(x) = \dfrac{x}{{\sqrt {3{x^2} + 2} }}.

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

\int {\dfrac{x}{{\sqrt {3{{\rm{x}}^2} + 2} }}d{\rm{x}}}  = \dfrac{1}{6}\int {\dfrac{{d\left( {3{{\rm{x}}^2} + 2} \right)}}{{\sqrt {3{{\rm{x}}^2} + 2} }}}  = \dfrac{1}{3}\int {\dfrac{{d\left( {3{{\rm{x}}^2} + 2} \right)}}{{2\sqrt {3{{\rm{x}}^2} + 2} }}}  = \dfrac{1}{3}\sqrt {3{{\rm{x}}^2} + 2}  + C

Câu 19 Trắc nghiệm

Cho nguyên hàm I = \int {\dfrac{{\sqrt {{x^2} - 1} }}{{{x^3}}}\,{\rm{d}}x} . Nếu đổi biến số x = \dfrac{1}{{\sin t}} với t \in \left[ {\dfrac{\pi }{4};\dfrac{\pi }{2}} \right] thì

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Đặt x = \dfrac{1}{{\sin t}} \Leftrightarrow {\rm{d}}x = {\left( {\dfrac{1}{{\sin t}}} \right)^\prime }{\rm{d}}t \Leftrightarrow {\rm{d}}x =  - \dfrac{{\cos t}}{{{{\sin }^2}t}}{\rm{d}}t

\dfrac{{\sqrt {{x^2} - 1} }}{{{x^3}}} = {\sin ^3}t.\sqrt {\dfrac{1}{{{{\sin }^2}t}} - 1}  = {\sin ^3}t.\sqrt {\dfrac{{1 - {{\sin }^2}t}}{{{{\sin }^2}t}}}  = {\sin ^3}t.\dfrac{{\cos t}}{{\sin t}} = {\sin ^2}t.\cos t.

Khi đó I = \int {{{\sin }^2}t.\cos t.\left( { - \dfrac{{\cos t}}{{{{\sin }^2}t}}} \right){\rm{d}}t}  =  - \,\int {{{\cos }^2}t\,{\rm{d}}t}  =  - \dfrac{1}{2}\int {\left( {1 + \cos 2t} \right){\rm{d}}t} .

Câu 20 Trắc nghiệm

Gọi F\left( x \right) là một nguyên hàm của hàm số f\left( x \right) = \dfrac{{{x^2}\sin x + 2x\cos x}}{{x\sin x + \cos x}}. Biết F\left( 0 \right) = 1, Tính giá trị biểu thức F\left( {\dfrac{\pi }{2}} \right).

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có f\left( x \right) = \dfrac{{{x^2}\sin x + x\cos x + x\cos x}}{{x\sin x + \cos x}} = x + \dfrac{{x\cos x}}{{x\sin x + \cos x}}

Khi đó \int {f\left( x \right){\rm{d}}x}  = \int {\left( {x + \dfrac{{x\cos x}}{{x\sin x + \cos x}}} \right){\rm{d}}x}  = \int {x{\rm{d}}x}  + \int {\dfrac{{x\cos x}}{{x\sin x + \cos x}}{\rm{d}}x.}

Đặt t = x\sin x + \cos x \Leftrightarrow {\rm{d}}t = \left( {x\sin x + \cos x} \right){\rm{'d}}x = \left( {\sin x + x\cos x - \sin x} \right)dx = x\cos x\,{\rm{d}}x.

Suy ra \int {\dfrac{{x\cos x}}{{x\sin x + \cos x}}{\rm{d}}x}  = \int {\dfrac{{{\rm{d}}t}}{t}}  = \ln \left| t \right| + C = \ln \left| {x\sin x + \cos x} \right| + C.

Do đó

\begin{array}{l}F\left( x \right) = \int {f\left( x \right){\rm{d}}x}  = \dfrac{{{x^2}}}{2} + \ln \left| {x\sin x + \cos x} \right| + C.\\ \Rightarrow F\left( 0 \right) = C = 1 \Rightarrow F\left( x \right) = \dfrac{{{x^2}}}{2} + \ln \left| {x\sin x + \cos x} \right| + 1.\\ \Rightarrow F\left( {\dfrac{\pi }{2}} \right) = \dfrac{{{\pi ^2}}}{8} + \ln \dfrac{\pi }{2} + 1.\end{array}