Nguyên hàm (từng phần)

Kỳ thi ĐGTD ĐH Bách Khoa

Đổi lựa chọn

  •   
Câu 1 Trắc nghiệm

Chọn công thức đúng:

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

Công thức đúng là udv=uvvdu.

Câu 2 Trắc nghiệm

Trong phương pháp nguyên hàm từng phần, nếu {u=g(x)dv=h(x)dx 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

Ta có: u=g(x)du=g(x)dx.

dv=h(x)dxv=h(x)dx.

Câu 3 Trắc nghiệm

Cho F(x)=(x+1)f(x)dx. Tính I=f(x)dx theo F(x).

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

Đặt {u=x+1dv=f(x)dx{du=dxv=f(x)  

F(x)=(x+1)f(x)f(x)dx+C

I=f(x)dx=(x+1)f(x)F(x)+C.

Câu 4 Trắc nghiệm

Tính x3ln3xdx 

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

Đặt {u=ln3xdv=x3dx{du=1xdxv=x44 

I=14x4ln3x14x3dx+C=14x4ln3xx416+C

Câu 5 Trắc nghiệm

Cho hàm số y=f(x) thỏa mãn f(x)=(x+1)exf(x)dx=(ax+b)ex+c với a,b,c là các hằng số. Chọn mệnh đề đúng:

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(x)=(x+1)exf(x)=(x+1)exdx.

Đặt: {u=x+1dv=exdx{du=dxv=ex

I=(x+1)exexdx=xex+exex+C=xex+C

Do đó ta được a=1;b=0a+b=1.

Câu 6 Trắc nghiệm

Biết F(x)=(ax+b).ex là nguyên hàm của hàm số y=(2x+3).ex. Khi đó ba

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 {u=2x+3dv=exdx{du=2dxv=ex.(2x+3)exdx=(2x+3)exex2dx=(2x+3)ex2ex=(2x+1)ex

Khi đó a=2,b=1

Câu 7 Trắc nghiệm

Ta có x+aex là một họ nguyên hàm của hàm số f(x)=xex, khi đó:

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

F(x)=xexdx=xexdx

Đặt {u=xdv=exdx{du=dxv=exF(x)=xex+exdx+C=xexex+C=(x+1)ex+C=x+1ex+C.

x+aex là một họ nguyên hàm của hàm số f(x)=xex{a=1C=0.

Câu 8 Trắc nghiệm

Tìm nguyên hàm F(x) của f(x)=2x1ex biết F(0)=1.

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

F(x)=2x1exdx=(2x1)exdx=2xexdxexdx

=2xexdx+ex+C1=I+ex+C1.

Đặt {u=2xdv=exdx{du=2xln2dxv=ex  

I=2xex+ln22xexdx+C2=2xex+ln2.I+C2(ln21)I+C2=2xexI=2xexln21+C2.F(x)=2xexln21+ex+C=2x(ln21)ex+1ex+CF(0)=1ln21+1+C=1C=1ln21F(x)=2x(ln21)ex+1ex1ln21=1ln21(2e)x+(1e)x1ln21.

Câu 9 Trắc nghiệm

Tính I=cosxdx ta được:

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

Đặt \sqrt x  = t \Rightarrow x = {t^2} \Rightarrow dx = 2tdt \Rightarrow I = 2\int {t\cos tdt} .

Đặt \left\{ \begin{array}{l}u = t\\dv = \cos tdt\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}du = dt\\v = \sin t\end{array} \right.

\Rightarrow I = 2\left( {t\sin t - \int {{\mathop{\rm sint}\nolimits} dt}  + C} \right) = 2\left( {t\sin t + \cos t + C} \right)

= 2\left( {\sqrt x \sin \sqrt x  + \cos \sqrt x } \right) + C.

Câu 10 Trắc nghiệm

Gọi F(x) là một nguyên hàm của hàm số y = x.\cos xF(0) = 1. Phát biểu nào sau đây đúng:

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) = \int {x.\cos xdx}

Đặt \left\{ \begin{array}{l}u = x\\dv = \cos xdx\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}du = dx\\v = \sin x\end{array} \right. \Rightarrow F\left( x \right) = x\sin x - \int {\sin xdx}  + C = x\sin x + \cos x + C. F\left( 0 \right) = 1 \Leftrightarrow 0\sin 0 + \cos 0 + C = 1 \Leftrightarrow 1 + C = 1 \Leftrightarrow C = 0 \Rightarrow F\left( x \right) = x\sin x + \cos x

Ta có: F\left( { - x} \right) = \left( { - x} \right)\sin \left( { - x} \right) + \cos \left( { - x} \right) = x\sin x + \cos x = F\left( x \right) \Rightarrow F\left( x \right) là hàm chẵn.

Câu 11 Trắc nghiệm

Cho F(x) là một nguyên hàm của hàm số f\left( x \right) = \dfrac{x}{{{{\cos }^2}x}} thỏa mãn F\left( 0 \right) = 0. Tính F\left( \pi  \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

\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}u = x\\dv = \dfrac{1}{{{{\cos }^2}x}}dx\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}du = dx\\v = \tan x\end{array} \right.\\ \Rightarrow F\left( x \right) = x\tan x - \int {\tan xdx}  + C = x\tan x - \int {\dfrac{{\sin x}}{{\cos x}}dx}  + C \\ = x\tan x + \int {\dfrac{{d\left( {\cos x} \right)}}{{\cos x}}}  + C = x\tan x + \ln \left| {\cos x} \right| + C.\\ \Rightarrow F\left( 0 \right) = C = 0 \Rightarrow F\left( \pi  \right) = 0\end{array}

Câu 12 Trắc nghiệm

Biết rằng x{e^x} là một nguyên hàm của hàm số f\left( { - x} \right) trên khoảng \left( { - \infty ; + \infty } \right). Gọi F\left( x \right) là một nguyên hàm của f'\left( x \right){e^x} thỏa mãn F\left( 0 \right) = 1, giá trị của F\left( { - 1} \right) 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

x{e^x} là một nguyên hàm của hàm số f\left( { - x} \right) nên \left( {x{e^x}} \right)' = f\left( { - x} \right) \Leftrightarrow f\left( { - x} \right) = {e^x} + x{e^x} = {e^x}\left( {1 + x} \right).

\Rightarrow f\left( x \right) = {e^{ - x}}\left( {1 - x} \right).

\begin{array}{l} \Rightarrow f'\left( x \right) =  - {e^{ - x}}\left( {1 - x} \right) - {e^{ - x}} =  - {e^{ - x}}\left( {2 - x} \right) = \left( {x - 2} \right){e^{ - x}}\\ \Rightarrow f'\left( x \right){e^x} = \left( {x - 2} \right){e^{ - x}}.{e^x} = x - 2\\ \Rightarrow F\left( x \right) = \int\limits_{}^{} {f\left( x \right)dx}  = \int\limits_{}^{} {\left( {x - 2} \right)dx}  = \dfrac{{{x^2}}}{2} - 2x + C\\F\left( 0 \right) = 1 \Rightarrow C = 1 \Rightarrow F\left( x \right) = \dfrac{{{x^2}}}{2} - 2x + 1\\ \Rightarrow F\left( { - 1} \right) = \dfrac{{{{\left( { - 1} \right)}^2}}}{2} - 2\left( { - 1} \right) + 1 = \dfrac{7}{2}\end{array}

Câu 13 Trắc nghiệm

Nguyên hàm của hàm số f(x) ={\cos 2x\ln \left( {\sin x + \cos x} \right)dx}   là:

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

Ta có:

\begin{array}{l}\cos 2x\ln \left( {\sin x + \cos x} \right) = \left( {\cos x + \sin x} \right)\left( {\cos x - \sin x} \right)\ln \left( {\sin x + \cos x} \right)\\ \Rightarrow I = \int {\left( {\cos x + \sin x} \right)\left( {\cos x - \sin x} \right)\ln \left( {\sin x + \cos x} \right)dx} \end{array}

Đặt t = \sin x + \cos x \Rightarrow dt = \left( {\cos x - \sin x} \right)dx , khi đó ta có:I = \int {t\ln tdt}

Đặt \left\{ \begin{array}{l}u = \ln t\\dv = tdt\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}du = \dfrac{1}{t}dt\\v = \dfrac{{{t^2}}}{2}\end{array} \right.

\begin{array}{l} \Rightarrow I = \dfrac{1}{2}{t^2}\ln t - \dfrac{1}{2}\int {tdt}  + C = \dfrac{1}{2}{t^2}\ln t - \dfrac{{{t^2}}}{4} + {C_1}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \dfrac{1}{2}{\left( {\sin x + \cos x} \right)^2}\ln \left( {\sin x + \cos x} \right) - \dfrac{{{{\left( {\sin x + \cos x} \right)}^2}}}{4} + {C_1}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \dfrac{1}{2}\left( {{{\sin }^2}x + {{\cos }^2}x + \sin 2x} \right)\ln \left( {\sin x + \cos x} \right) - \dfrac{{1 + \sin 2x}}{4} + {C_1}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \dfrac{1}{4}\left( {1 + \sin 2x} \right)\ln {\left( {\sin x + \cos x} \right)^2} - \dfrac{{\sin 2x}}{4} - \dfrac{1}{4} + {C_1}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \dfrac{1}{4}\left( {1 + \sin 2x} \right)\ln \left( {1 + \sin 2x} \right) - \dfrac{{\sin 2x}}{4} + C.\end{array}  

Câu 14 Trắc nghiệm

Tính I = \int {\ln \left( {x + \sqrt {{x^2} + 1} } \right)dx} ta được:

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 \left\{ \begin{array}{l}u = \ln \left( {x + \sqrt {{x^2} + 1} } \right)\\dv = dx\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}du = \dfrac{{1 + \dfrac{x}{{\sqrt {{x^2} + 1} }}}}{{x + \sqrt {{x^2} + 1} }}dx\\v = x\end{array} \right.  

\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}du = \dfrac{{\dfrac{{x + \sqrt {{x^2} + 1} }}{{\sqrt {{x^2} + 1} }}}}{{x + \sqrt {{x^2} + 1} }}dx = \dfrac{{dx}}{{\sqrt {{x^2} + 1} }}\\v = x\end{array} \right.

\Rightarrow I = x\ln \left( {x + \sqrt {{x^2} + 1} } \right) - \int {\dfrac{x}{{\sqrt {{x^2} + 1} }}dx}  + {C_1}.

Đặt t = \sqrt {{x^2} + 1}  \Rightarrow {t^2} = {x^2} + 1 \Leftrightarrow tdt = xdx

\Rightarrow \int {\dfrac{x}{{\sqrt {{x^2} + 1} }}dx}  = \int {\dfrac{{tdt}}{t}}  = \int {dt}  = t + {C_2} = \sqrt {{x^2} + 1}  + {C_2}

Khi đó ta có:  \Rightarrow I = x\ln \left( {x + \sqrt {{x^2} + 1} } \right) - \sqrt {{x^2} + 1}  + C.

Câu 15 Trắc nghiệm

Tính I = \int {{e^{2x}}\cos 3xdx} ta được:

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

Đặt \left\{ \begin{array}{l}u = {e^{2x}}\\dv = \cos 3xdx\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}du = 2{e^{2x}}dx\\v = \dfrac{{\sin 3x}}{3}\end{array} \right. \Rightarrow I = \dfrac{1}{3}{e^{2x}}\sin 3x - \dfrac{2}{3}\int {{e^{2x}}\sin 3xdx}  + {C_1}.

Xét nguyên hàm \int {{e^{2x}}\sin 3xdx} , đặt

\left\{ \begin{array}{l}a = {e^{2x}}\\db = \sin 3xdx\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}da = 2{e^{2x}}\\b =  - \dfrac{{\cos 3x}}{3}\end{array} \right.

\Rightarrow \int {{e^{2x}}\sin 3xdx}  =  - \dfrac{1}{3}{e^{2x}}\cos 3x + \dfrac{2}{3}\int {{e^{2x}}\cos 3x}  + {C_1} =  - \dfrac{1}{3}{e^{2x}}\cos 3x + \dfrac{2}{3}I + {C_2}

Do đó ta có 

\begin{array}{l}I = \dfrac{1}{3}{e^{2x}}\sin 3x - \dfrac{2}{3}\left( { - \dfrac{1}{3}{e^{2x}}\cos 3x + \dfrac{2}{3}I + {C_2}} \right) + {C_1}\\ \Leftrightarrow \dfrac{{13}}{9}I = \dfrac{1}{3}{e^{2x}}\sin 3x + \dfrac{2}{9}{e^{2x}}\cos 3x + C\\ \Leftrightarrow I = \dfrac{1}{{13}}{e^{2x}}\left( {3\sin 3x + 2\cos 3x} \right) + C.\end{array}

Câu 16 Trắc nghiệm

Nguyên hàm của hàm số y = {\dfrac{{\left( {{x^2} + x} \right){e^x}}}{{x + {e^{ - x}}}}dx} 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

Ta có: I = \int {\dfrac{{\left( {{x^2} + x} \right){e^x}}}{{x + {e^{ - x}}}}dx}  = \int {\dfrac{{\left( {{x^2} + x} \right){e^x}}}{{\dfrac{{x{e^x} + 1}}{{{e^x}}}}}dx}  = \int {\dfrac{{\left( {{x^2} + x} \right){e^{2x}}}}{{x{e^x} + 1}}dx}  = \int {\dfrac{{x{e^x}\left( {x + 1} \right){e^x}}}{{x{e^x} + 1}}dx} .

Đặt \left\{ \begin{array}{l}u = x{e^x}\\dv = \dfrac{{\left( {x + 1} \right){e^x}}}{{x{e^x} + 1}}dx = \dfrac{{d\left( {x{e^x} + 1} \right)}}{{x{e^x} + 1}}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}du = \left( {{e^x} + x{e^x}} \right)dx = \left( {x + 1} \right){e^x}dx\\v = \ln \left| {x{e^x} + 1} \right|\end{array} \right.

Khi đó ta có: I = x{e^x}\ln \left| {x{e^x} + 1} \right| - \int {\ln \left| {x{e^x} + 1} \right|\left( {x + 1} \right){e^x}dx}  + C. 

Đặt t = x{e^x} + 1 \Rightarrow dt = \left( {{e^x} + x{e^x}} \right)dx = \left( {x + 1} \right){e^x}dx 

\Rightarrow \int {\ln \left| {x{e^x} + 1} \right|\left( {x + 1} \right){e^x}dx}  = \int {\ln \left| t \right|dt}

Đặt \left\{ \begin{array}{l}u = \ln \left| t \right|\\dv = dt\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}du = \dfrac{1}{t}dt\\v = t\end{array} \right.

\Rightarrow \int {\ln \left| t \right|dt}  = \ln \left| t \right|.t - \int {dt}  + C = \ln \left| t \right|.t - t + C

= \left( {x{e^x} + 1} \right)\ln \left| {x{e^x} + 1} \right| - \left( {x{e^x} + 1} \right) + C.

Vậy I = x{e^x}\ln \left| {x{e^x} + 1} \right| - \left( {x{e^x} + 1} \right)\ln \left| {x{e^x} + 1} \right| + \left( {x{e^x} + 1} \right) + C

= x{e^x} + 1 - \ln \left| {x{e^x} + 1} \right| + C.

Câu 17 Trắc nghiệm

Cho hàm số f\left( x \right) có đạo hàm liên tục trên \mathbb{R}f\left( 1 \right) = 0, F\left( x \right) = {\left[ {f\left( x \right)} \right]^{2020}} là một nguyên hàm của 2020x.{e^x}. Họ các nguyên hàm của {f^{2020}}\left( x \right) 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

F\left( x \right) = {\left[ {f\left( x \right)} \right]^{2020}} là một nguyên hàm của 2020x.{e^x} nên

\begin{array}{l}F'\left( x \right) = 2020x.{e^x}\\ \Leftrightarrow 2020{f^{2019}}\left( x \right).f'\left( x \right) = 2020x.{e^x}\\ \Leftrightarrow {f^{2019}}\left( x \right).f'\left( x \right) = x.{e^x}\end{array}

Lấy nguyên hàm hai vế ta được:

\begin{array}{l}\int {{f^{2019}}\left( x \right).f'\left( x \right)dx}  = \int {x.{e^x}dx} \\ \Leftrightarrow \int {{f^{2019}}\left( x \right)d\left[ {f\left( x \right)} \right]}  = x.{e^x} - \int {{e^x}dx} \\ \Leftrightarrow \dfrac{{{f^{2020}}\left( x \right)}}{{2020}} = x.{e^x} - {e^x} + C\\ \Leftrightarrow {f^{2020}}\left( x \right) = 2020\left( {x - 1} \right){e^x} + 2020C\end{array}

f\left( 1 \right) = 1 \Leftrightarrow 0 = 2020C \Leftrightarrow C = 0, do đó {f^{2020}}\left( x \right) = 2020\left( {x - 1} \right){e^x}.

\Rightarrow I = \int {{f^{2020}}\left( x \right)dx}  = \int {2020\left( {x - 1} \right){e^x}dx} .

Đặt \left\{ \begin{array}{l}u = x - 1\\dv = {e^x}dx\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}du = dx\\v = {e^x}\end{array} \right..

Khi đó

\begin{array}{l}\,\,\,\,\,\,I = 2020\left[ {\left( {x - 1} \right){e^x} - \int {{e^x}dx}  + C} \right]\\ \Leftrightarrow I = 2020\left[ {\left( {x - 1} \right){e^x} - {e^x} + C} \right]\\ \Leftrightarrow I = 2020\left[ {\left( {x - 2} \right){e^x} + C} \right]\\ \Leftrightarrow I = 2020\left( {x - 2} \right){e^x} + C\end{array}

Câu 18 Trắc nghiệm

Cho hàm số f\left( x \right) có đạo hàm liên tục trên \mathbb{R}f\left( 0 \right) = 1, F\left( x \right) = f\left( x \right) - {e^x} - x là một nguyên hàm của f\left( x \right). Họ các nguyên hàm của f\left( x \right) 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

Ta có:

\begin{array}{l}F'\left( x \right) = f\left( x \right)\\ \Leftrightarrow f'\left( x \right) - {e^x} - 1 = f\left( x \right)\\ \Leftrightarrow f'\left( x \right) - f\left( x \right) = {e^x} + 1\\ \Leftrightarrow {e^{ - x}}.f'\left( x \right) - {e^{ - x}}.f\left( x \right) = 1 + {e^{ - x}}\\ \Leftrightarrow \left[ {{e^{ - x}}.f\left( x \right)} \right]' = 1 + {e^{ - x}}\\ \Leftrightarrow \int {\left[ {{e^{ - x}}.f\left( x \right)} \right]'dx}  = \int {\left( {1 + {e^{ - x}}} \right)dx} \\ \Leftrightarrow {e^{ - x}}.f\left( x \right) = x - {e^{ - x}} + C\\ \Leftrightarrow f\left( x \right) = x.{e^x} - 1 + C.{e^x}\end{array}

Thay x = 0 ta có: f\left( 0 \right) =  - 1 + C = 1 \Leftrightarrow C = 2.

\begin{array}{l} \Rightarrow f\left( x \right) = x.{e^x} - 1 + 2{e^x} = \left( {x + 2} \right){e^x} - 1\\ \Rightarrow \int {f\left( x \right)dx}  = \int {\left[ {\left( {x + 2} \right){e^x} - 1} \right]dx} \\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \int {\left( {x + 2} \right){e^x}dx}  - \int {dx} \\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \left( {x + 2} \right){e^x} - \int {{e^x}dx}  - x + C\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \left( {x + 2} \right){e^x} - {e^x} - x + C\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \left( {x + 1} \right){e^x} - x + C\end{array}