Hàm số \(y = f\left( x \right)\) có nguyên hàm trên $\left( {a;b} \right)$ đồng thời thỏa mãn \(f\left( a \right) = f\left( b \right)\). Lựa chọn phương án đúng:
Đặt \(t = f\left( x \right) \Rightarrow dt = f'\left( x \right)dx\)
Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}x = a \Rightarrow t = f\left( a \right)\\x = b \Rightarrow t = f\left( b \right)\end{array} \right.\)
Khi đó \(I = \int\limits_{f\left( a \right)}^{f\left( b \right)} {{e^t}dt} = 0\) (Vì \(f\left( a \right) = f\left( b \right)\))
Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) có đồ thị như hình vẽ bên. Tính tích phân \(I = \int\limits_{ - 1}^3 {f\left( {2x - 1} \right)dx} \).
Đặt \(2x - 1 = t \Rightarrow 2dx = dt\). Đổi cận \(\left\{ \begin{array}{l}x = - 1 \Rightarrow t = - 3\\x = 3 \Rightarrow t = 5\end{array} \right.\).
Khi đó: \(I = \int\limits_{ - 1}^3 {f\left( {2x - 1} \right)dx} = \int\limits_{ - 3}^5 {f\left( t \right)\dfrac{1}{2}dt} = \dfrac{1}{2}\int\limits_{ - 3}^5 {f\left( t \right)dt} \)
\(\begin{array}{l} = \dfrac{1}{2}\left( {\int\limits_{ - 3}^{ - 2} {f\left( x \right)dx} + \int\limits_{ - 2}^0 {f\left( x \right)dx} + \int\limits_0^2 {f\left( x \right)dx} + \int\limits_2^3 {f\left( x \right)dx} + \int\limits_3^5 {f\left( x \right)dx} } \right)\\ = \dfrac{1}{2}\left( { - {S_{\Delta ABC}} + {S_{\Delta OCD}} + {S_{\Delta OED}} + {S_{\Delta EFI}} + {S_{IFHK}}} \right)\\ = \dfrac{1}{2}\left( { - \dfrac{1}{2} + 2 + 2 + \dfrac{1}{2} + 5} \right) = \dfrac{9}{2}.\end{array}\)
Cho hàm số \(y = f(x)\) liên tục trên \(\mathbb{R}\), thỏa mãn \(f\left( {2{x^3} + {x^2} + 1} \right) = x + 2\) \(\forall x \in \mathbb{R}\). Tính tích phân \(\int_1^4 f (x)dx\)
Bước 1: Biểu diễn \(\left( {6{x^2} + 2x} \right)f\left( {2{x^3} + {x^2} + 1} \right)\)
Khi \(x \ge 0\), ta có:
\(f\left( {2{x^3} + {x^2} + 1} \right) = x + 2\)\( \Leftrightarrow \left( {6{x^2} + 2x} \right)f\left( {2{x^3} + {x^2} + 1} \right)\)\( = \left( {6{x^2} + 2x} \right)(x + 2)(*)\)
Bước 2: Sử dụng phương pháp đổi biến số tính \(\int_1^4 f (x)dx\)
Lấy tích phân từ 0 đến 1 hai vế của \((*)\) ta được
\(\int_0^1 {\left( {6{x^2} + 2x} \right)} f\left( {2{x^3} + {x^2} + 1} \right)dx\)\( = \int_0^1 {\left( {6{x^2} + 2x} \right)\left( {x + 2} \right)dx} \)
\( \Leftrightarrow \int_0^1 f \left( {2{x^3} + {x^2} + 1} \right){\rm{d}}\left( {2{x^3} + {x^2} + 1} \right)\)\( = \dfrac{{49}}{6}\)
Đặt \(t = 2{x^3} + {x^2} + 1\)
Đổi cận:\(x = 0 \Rightarrow t = 1;x = 1 \Rightarrow t = 4\)
\( \Rightarrow \int_1^4 f (t)dt = \dfrac{{49}}{6} \Leftrightarrow \int_1^4 f (x)dx = \dfrac{{49}}{6}\)
Cho hàm số $f\left( x \right)$ liên tục trên $R$ và $\int\limits_{ - 2}^4 {f\left( x \right)} dx{\rm{ = 2}}$ . Mệnh đề nào sau đây là sai?
Dựa vào các đáp án, xét:
$\int\limits_{ - 1}^2 {f(2x)dx} $$ = \dfrac{1}{2}\int\limits_{ - 1}^2 {f(2x)d(2x)} $$= \dfrac{1}{2}\int\limits_{ - 2}^4 {f(x)dx } $$= 1$
$\begin{array}{l}\int\limits_{ - 3}^3 {f(x + 1)dx} = \int\limits_{ - 3}^3 {f(x + 1)d(x + 1)} \\ = \int\limits_{ - 2}^4 {f(x)dx = 2} \end{array}$
$\int\limits_0^6 {\dfrac{1}{2}f(x - 2)dx} = \int\limits_0^6 {\dfrac{1}{2}f(x - 2)d(x - 2)} $$ = \dfrac{1}{2}\int\limits_{ - 2}^4 {f(x)dx = 1}$
Do đó các đáp án B, C, D đều đúng, đáp án A sai.
Đề thi THPT QG 2019 – mã đề 104
Cho hàm số \(f\left( x \right)\) có đạo hàm liên tục trên R. Biết \(f\left( 3 \right) = 1\) và \(\int\limits_0^1 {xf\left( {3x} \right)dx = 1} \), khi đó \(\int\limits_0^3 {{x^2}f'\left( x \right)dx} \) bằng:
Xét \(\int\limits_0^1 {xf\left( {3x} \right)dx = 1} \).
Đặt \(t = 3x \Leftrightarrow dt = 3dx\). Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 0 \Rightarrow t = 0\\x = 1 \Rightarrow t = 3\end{array} \right.\).
\( \Rightarrow \int\limits_0^1 {xf\left( {3x} \right)dx} = 1 \Leftrightarrow \int\limits_0^3 {\dfrac{t}{3}f\left( t \right)\dfrac{{dt}}{3}} = 1\)\( \Leftrightarrow \dfrac{1}{9}\int\limits_0^3 {tf\left( t \right)dt} = 1\)
\( \Leftrightarrow \int\limits_0^3 {tf\left( t \right)dt} = 9 \Leftrightarrow 2\int\limits_0^3 {xf\left( x \right)dx} = 18\)\( \Rightarrow \int\limits_0^3 {2xf\left( x \right)dx} = 18\)
Ta có: \(\int\limits_0^3 {\left[ {{x^2}f'\left( x \right) + 2xf\left( x \right)} \right]dx} \)\( = \int\limits_0^3 {{x^2}f'\left( x \right)dx} + \int\limits_0^3 {2xf\left( x \right)dx} \)
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \int\limits_0^3 {\left( {{x^2}f\left( x \right)} \right)'dx} = \int\limits_0^3 {{x^2}f'\left( x \right)dx} + 18\\ \Leftrightarrow \left. {{x^2}f\left( x \right)} \right|_0^3 = \int\limits_0^3 {{x^2}f'\left( x \right)dx} + 18\\ \Leftrightarrow 9f\left( 3 \right) = \int\limits_0^3 {{x^2}f'\left( x \right)dx} + 18\\ \Leftrightarrow 9.1 = \int\limits_0^3 {{x^2}f'\left( x \right)dx} + 18\\ \Leftrightarrow \int\limits_0^3 {{x^2}f'\left( x \right)dx} = 9 - 18 = - 9\end{array}\)
Cho tích phân \(I = \int\limits_0^1 {\sqrt[3]{{1 - x}}\,dx} .\) Với cách đặt \(t = \sqrt[3]{{1 - x}}\) ta được:
Đặt \(t = \sqrt[3]{{1 - x}}\)\( \Rightarrow {t^3} = 1 - x \Rightarrow 3{t^2}dt = - dx \Leftrightarrow dx = - 3{t^2}dt\)
Với \(x = 0 \Rightarrow t = 1\) ; \(x = 1 \Rightarrow t = 0\)
Khi đó \(I = \int\limits_1^0 {t.\left( { - 3{t^2}} \right)\,dt} = 3\int\limits_0^1 {{t^3}dt} \)
Đổi biến \(x = 4\sin t\) của tích phân \(I = \int\limits_0^{\sqrt 8 } {\sqrt {16 - {x^2}} dx} \) ta được:
Bước 1:
Đặt \(x = 4\sin t\)
Bước 2:
Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 0 \Rightarrow \sin t = 0 \Rightarrow t = 0\\x = \sqrt 8 \Rightarrow \sin t = \dfrac{{\sqrt 2 }}{2} \Rightarrow t = \dfrac{\pi }{4}\end{array} \right.\)
Bước 3:
Ta có: \(x = 4\sin t \Rightarrow dx = d\left( {4\sin t} \right)\)\( = \left( {4\sin t} \right)'dt = 4\cos tdt\)
Bước 4:
Khi đó ta có: \(I = 4\int\limits_0^{\dfrac{\pi }{4}} {\sqrt {16 - 16{{\sin }^2}t} \cos tdt} \)\( = 4\int\limits_0^{\dfrac{\pi }{4}} {4.{{\cos }^2}tdt} \)\( = 16\int\limits_0^{\dfrac{\pi }{4}} {{{\cos }^2}tdt} \) \( = 8\int\limits_0^{\dfrac{\pi }{4}} {\left( {1 + \cos 2t} \right)dt} \)
Cho \(\int\limits_1^3 {f\left( x \right)dx = 4} .\) Tính \(\int\limits_0^1 {f\left( {2x + 1} \right)dx} .\)
Ta có: \(\int\limits_1^3 {f\left( x \right)dx = 4} .\)
Đặt \(2x + 1 = t \Rightarrow dt = 2dx \Rightarrow dx = \dfrac{1}{2}dt\)
Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 0 \Rightarrow t = 1\\x = 1 \Rightarrow t = 3\end{array} \right.\)
\( \Rightarrow I = \int\limits_0^1 {f\left( {2x + 1} \right)dx} = \dfrac{1}{2}\int\limits_1^3 {f\left( t \right)dt = } \dfrac{1}{2}.4 = 2.\)
Cho hàm số \(f\left( x \right)\) liên tục trên \(R\) và thỏa mãn \(\int\limits_{ - 5}^1 {f\left( x \right){\rm{d}}x} = 9\). Tính tích phân \(\int\limits_0^2 {\left[ {f\left( {1 - 3x} \right) + 9} \right]{\rm{d}}x} \).
Ta có
\(\begin{array}{l}I = \int\limits_0^2 {\left[ {f\left( {1 - 3x} \right) + 9} \right]dx} \\ \Leftrightarrow I = \int\limits_0^2 {f\left( {1 - 3x} \right)dx} + \int\limits_0^2 {9dx} \end{array}\)
Đặt \({I_1} = \int\limits_0^2 {f\left( {1 - 3x} \right)dx} \).
Đặt \(t = 1 - 3x \Rightarrow dt = - 3dx\).
Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 0 \Rightarrow t = 1\\x = 2 \Rightarrow t = - 5\end{array} \right.\).
\( \Rightarrow {I_1} = - \dfrac{1}{3}\int\limits_1^{ - 5} {f\left( t \right).dt} = \dfrac{1}{3}\int\limits_{ - 5}^1 {f\left( x \right)dx} = \dfrac{1}{3}.9 = 3\).
Đặt \({I_2} = \int\limits_0^2 {9dx} = \left. {9x} \right|_0^2 = 18\).
Vậy \(I = {I_1} + {I_2} = 3 + 18 = 21.\)
Cho \(f\left( x \right)\) là hàm liên tục trên \(\mathbb{R}\) thỏa mãn \(\int\limits_0^1 {f\left( x \right)} dx = 4\) và \(\int\limits_0^1 {f\left( {3x} \right)dx = 6.} \) Tích phân \(\int\limits_1^3 {f\left( x \right)dx} \) bằng:
Ta có: \(\int\limits_0^1 {f\left( x \right)} dx = 4\) và \(\int\limits_0^1 {f\left( {3x} \right)dx = 6.} \)
Đặt \(t = 3x \Rightarrow dt = 3dx \Rightarrow dx = \dfrac{1}{3}dt\)
Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 0 \Rightarrow t = 0\\x = 1 \Rightarrow t = 3\end{array} \right.\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow \int\limits_0^1 {f\left( {3x} \right)dx = 6} \\ \Leftrightarrow \int\limits_0^3 {\dfrac{1}{3}f\left( t \right)dt} = 6\\ \Leftrightarrow \int\limits_0^3 {f\left( t \right)dt} = 18\\ \Rightarrow \int\limits_0^3 {f\left( x \right)dx} = 18\\ \Rightarrow \int\limits_1^3 {f\left( x \right)dx} = \int\limits_0^3 {f\left( x \right)dx} - \int\limits_0^1 {f\left( x \right)dx} \\ \Leftrightarrow \int\limits_1^3 {f\left( x \right)dx} = 18 - 4 = 14.\end{array}\)
Cho tích phân \(I = \int\limits_0^4 {x\sqrt {{x^2} + 9} dx} \). Khi đặt \(t = \sqrt {{x^2} + 9} \) thì tích phân đã cho trở thành:
Đặt \(t = \sqrt {{x^2} + 9} \Rightarrow {t^2} = {x^2} + 9\) \( \Rightarrow tdt = xdx\).
Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 0 \Rightarrow t = 3\\x = 4 \Rightarrow t = 5\end{array} \right.\).
Vậy \(I = \int\limits_0^4 {x\sqrt {{x^2} + 9} dx} = \int\limits_3^5 {t.tdt} = \int\limits_3^5 {{t^2}dt} \).
Cho tích phân \(I = \int\limits_1^e {\dfrac{{\sqrt {1 + 3\ln x} }}{x}dx} \), đặt \(t = \sqrt {1 + 3\ln x} \). Khẳng định nào dưới đây đúng ?
Đặt \(t = \sqrt {1 + 3\ln x} \Rightarrow {t^2} = 1 + 3\ln x \Rightarrow 2tdt = \dfrac{3}{x}dx \Rightarrow \dfrac{1}{x}dx = \dfrac{2}{3}tdt\)
Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 \Rightarrow t = 1\\x = e \Rightarrow t = 2\end{array} \right.\).
Khi đó ta có: \(I = \int\limits_1^2 {t.\dfrac{2}{3}tdt} = \dfrac{2}{3}\int\limits_1^2 {{t^2}dt} \)
Cho \(I = \int\limits_0^3 {\dfrac{x}{{1 + \sqrt {x + 1} }}dx.} \) Nếu đặt \(t = \sqrt {x + 1} \) thì \(I = \int\limits_1^2 {f\left( t \right)dt} ,\) trong đó \(f\left( t \right)\) bằng:
Ta có: \(I = \int\limits_0^3 {\dfrac{x}{{1 + \sqrt {x + 1} }}dx} \)
Đặt \(t = \sqrt {x + 1} \) \( \Rightarrow {t^2} = x + 1 \Rightarrow dx = 2tdt\)
Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 0 \Rightarrow t = 1\\x = 3 \Rightarrow t = 2\end{array} \right.\)
\( \Rightarrow I = \int\limits_0^2 {\dfrac{{{t^2} - 1}}{{1 + t}}2tdt} \) \( = 2\int\limits_0^2 {\dfrac{{\left( {t - 1} \right)\left( {t + 1} \right)}}{{t + 1}}tdt} \)\( = 2\int\limits_0^2 {t\left( {t - 1} \right)dt = 2\int\limits_0^2 {\left( {{t^2} - t} \right)dt} } \)
\( \Rightarrow f\left( t \right) = 2\left( {{t^2} - t} \right) = 2{t^2} - 2t.\)
Biết \(\int\limits_0^{\ln 2} {\dfrac{{{e^{2x}}}}{{{e^x} + 1}}dx} = a + \ln \dfrac{b}{c}\) với \(a,\,\,b,\,\,c \in {\mathbb{N}^*}\) và \(\dfrac{b}{c}\) là phân số tối giản. Giá trị \(a - b + c\) bằng:
Đặt \(t = {e^x} + 1 \Rightarrow dt = {e^x}dx\).
Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 0 \Rightarrow t = 2\\x = \ln 2 \Rightarrow t = 3\end{array} \right.\).
Khi đó ta có
\(\begin{array}{l}\int\limits_0^{\ln 2} {\dfrac{{{e^{2x}}}}{{{e^x} + 1}}dx} = \int\limits_0^{\ln 2} {\dfrac{{{e^x}}}{{{e^x} + 1}}.{e^x}dx} = \int\limits_2^3 {\dfrac{{t - 1}}{t}dt} \\ = \int\limits_2^3 {\left( {1 - \dfrac{1}{t}} \right)dt} = \left. {\left( {t - \ln t} \right)} \right|_2^3 = 1 - \ln 3 + \ln 2 = 1 + \ln \dfrac{2}{3}\\ \Rightarrow a = 1,\,\,b = 2,\,\,c = 3\end{array}\)
Vậy \(a - b + c = 1 - 2 + 3 = 2.\)
Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) liên tục trên tập số thực thỏa mãn \(f\left( x \right) + \left( {5x - 2} \right)f\left( {5{x^2} - 4x} \right)\)\( = 50{x^3} - 60{x^2} + 23x - 1\) \(\forall x \in \mathbb{R}\). Giá trị của biểu thức \(\int\limits_0^1 {f\left( x \right)dx} \) bằng:
Lấy tích phân từ 0 đến 1 hai vế ta được:
\(\int\limits_0^1 {f\left( x \right)dx} + \int\limits_0^1 {\left( {5x - 2} \right)f\left( {5{x^2} - 4x} \right)dx} = \int\limits_0^1 {\left( {50{x^3} - 60{x^2} + 23x - 1} \right)dx} \)
Xét tích phân \(I = \int\limits_0^1 {\left( {5x - 2} \right)f\left( {5{x^2} - 4x} \right)dx} \).
Đặt \(t = 5{x^2} - 4x\) ta có \(dt = \left( {10x - 4} \right)dx \Leftrightarrow \left( {5x - 2} \right)dx = \dfrac{1}{2}dt\).
Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 0 \Rightarrow t = 0\\x = 1 \Rightarrow t = 1\end{array} \right.\).
\( \Rightarrow I = \int\limits_0^1 {\dfrac{1}{2}f\left( t \right)dt} = \dfrac{1}{2}\int\limits_0^1 {f\left( x \right)dx} \)
Xét tích phân \(J = \int\limits_0^1 {\left( {50{x^3} - 60{x^2} + 23x - 1} \right)dx} \) ta có: \(J = \left. {\left( {\dfrac{{50{x^4}}}{4} - \dfrac{{60{x^3}}}{3} + \dfrac{{23{x^2}}}{2} - x} \right)} \right|_0^1 = 3\)
Khi đó ta có \(\int\limits_0^1 {f\left( x \right)dx} + \dfrac{1}{2}\int\limits_0^1 {f\left( x \right)dx} = 3\) \( \Leftrightarrow \dfrac{3}{2}\int\limits_0^1 {f\left( x \right)dx} = 3\) \( \Leftrightarrow \int\limits_0^1 {f\left( x \right)dx} = 2\).
Cho \(f\left( x \right)\) là hàm số liên tục trên tập số thực \(\mathbb{R}\) và thỏa mãn \(f\left( {{x^2} + 3x + 1} \right) = x + 2\). Tính \(I = \int\limits_1^5 {f\left( x \right)dx} \)
Theo bài ra ta có
\(\begin{array}{l}f\left( {{x^2} + 3x + 1} \right) = x + 2\\ \Rightarrow f\left( {{x^2} + 3x + 1} \right)\left( {2x + 3} \right) = \left( {x + 2} \right)\left( {2x + 3} \right)\\ \Rightarrow \int\limits_0^1 {f\left( {{x^2} + 3x + 1} \right)\left( {2x + 3} \right)dx} = \int\limits_0^1 {\left( {x + 2} \right)\left( {2x + 3} \right)dx} \\ \Rightarrow \int\limits_0^1 {f\left( {{x^2} + 3x + 1} \right)\left( {2x + 3} \right)dx} = \dfrac{{61}}{6}\end{array}\)
Đặt \(t = {x^2} + 3x + 1 \Rightarrow dt = \left( {2x + 3} \right)dx\).
Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 0 \Rightarrow t = 1\\x = 1 \Rightarrow t = 5\end{array} \right.\).
\( \Rightarrow \int\limits_0^1 {f\left( {{x^2} + 3x + 1} \right)\left( {2x + 3} \right)dx} = \int\limits_1^5 {f\left( t \right)dt} = \int\limits_1^5 {f\left( x \right)dx} \).
Vậy \(\int\limits_1^5 {f\left( x \right)dx} = \dfrac{{61}}{6}\).
Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) liên tục trên \(\mathbb{R}\) thỏa mãn \(\int\limits_0^7 {f\left( x \right)dx} = 10\) và \(\int\limits_0^3 {f\left( x \right)dx} = 6\). Tính \(I = \int\limits_{ - 2}^3 {f\left| {3 - 2x} \right|dx} \).
Đặt \(t = 3 - 2x \Rightarrow dt = - 2dx\). Đổi cận \(\left\{ \begin{array}{l}x = - 2 \Rightarrow t = 7\\x = 3 \Rightarrow t = - 3\end{array} \right.\).
Khi đó ta có:
\(\begin{array}{l}I = - \dfrac{1}{2}\int\limits_7^{ - 3} {f\left( {\left| t \right|} \right)dt} = \dfrac{1}{2}\int\limits_{ - 3}^7 {f\left( {\left| t \right|} \right)dt} \\\,\,\,\, = \dfrac{1}{2}\left( {\int\limits_{ - 3}^0 {f\left( { - t} \right)dt} + \int\limits_0^7 {f\left( t \right)dt} } \right)\\\,\,\,\, = \dfrac{1}{2}\left( { - \int\limits_3^0 {f\left( x \right)dx} + \int\limits_0^7 {f\left( x \right)dx} } \right)\\\,\,\,\, = \dfrac{1}{2}\left( {\int\limits_0^3 {f\left( x \right)dx} + \int\limits_0^7 {f\left( x \right)dx} } \right)\\\,\,\,\, = \dfrac{1}{2}\left( {6 + 10} \right) = 8\end{array}\).
Cho \(\int\limits_0^{\frac{\pi }{2}} {\dfrac{{\cos x}}{{{{\sin }^2}x - 5\sin x + 6}}dx} = a\ln \dfrac{4}{b}\). Giá trị của \(a + b\) bằng:
Đặt \(t = \sin x \Rightarrow dt = \cos xdx\).
Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 0 \Rightarrow t = 0\\x = \dfrac{\pi }{2} \Rightarrow t = 1\end{array} \right.\), khi đó
\(\begin{array}{l}\int\limits_0^{\frac{\pi }{2}} {\dfrac{{\cos x}}{{{{\sin }^2}x - 5\sin x + 6}}dx} = \int\limits_0^1 {\dfrac{{dt}}{{{t^2} - 5t + 6}}} \\ = \int\limits_0^1 {\dfrac{{dt}}{{\left( {t - 2} \right)\left( {t - 3} \right)}}} = \int\limits_0^1 {\left( {\dfrac{1}{{t - 3}} - \dfrac{1}{{t - 2}}} \right)dt} \\ = \left. {\left( {\ln \left| {t - 3} \right| - \ln \left| {t - 2} \right|} \right)} \right|_0^1 = \left. {\ln \left| {\dfrac{{t - 3}}{{t - 2}}} \right|} \right|_0^1\\ = \ln 2 - \ln \dfrac{3}{2} = \ln \dfrac{4}{3}\end{array}\)
\( \Rightarrow a = 1,\,\,b = 3\).
Vậy \(a + b = 1 + 3 = 4\).
Cho \(\int\limits_0^1 {\dfrac{x}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}dx} = a + b\ln 2 + c\ln 3\), với a, b, c là các số hữu tỷ. Giá trị của \(3a + b + c\) bằng :
\(\begin{array}{l}\int\limits_0^1 {\dfrac{{xdx}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}} = \int\limits_0^1 {\dfrac{{x + 2}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}dx} - \int\limits_0^1 {\dfrac{2}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}dx} } \\= \left. {\left( {\ln \left| {x + 2} \right| + \dfrac{2}{{x + 2}}} \right)} \right|_0^1\\ = \ln 3 + \dfrac{2}{3} - \ln 2 - 1 = \ln 3 - \ln 2 - \dfrac{1}{3}\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = - \dfrac{1}{3}\\b = - 1\\c = 1\end{array} \right. \Rightarrow 3a + b + c = 3.\left( { - \dfrac{1}{3}} \right) - 1 + 1 = - 1.\end{array}\)
Biết \(\int\limits_{\dfrac{\pi }{4}}^{\dfrac{\pi }{3}} {\dfrac{{{{\cos }^2}x + \sin x\cos x + 1}}{{{{\cos }^4}x + \sin x{{\cos }^3}x}}dx} = a + b\ln 2 + c\ln \left( {1 + \sqrt 3 } \right)\), với \(a,\,\,b,\,\,c\) là các số hữu tỉ. Giá trị của \(abc\) bằng:
\(I = \int\limits_{\dfrac{\pi }{4}}^{\dfrac{\pi }{3}} {\dfrac{{{{\cos }^2}x + \sin x\cos x + 1}}{{{{\cos }^4}x + \sin x{{\cos }^3}x}}dx} = \int\limits_{\dfrac{\pi }{4}}^{\dfrac{\pi }{3}} {\dfrac{{1 + \tan x + 1 + {{\tan }^2}x}}{{{{\cos }^2}x\left( {1 + \tan x} \right)}}dx} = \int\limits_{\dfrac{\pi }{4}}^{\dfrac{\pi }{3}} {\dfrac{{{{\tan }^2}x + \tan x + 2}}{{{{\cos }^2}x\left( {1 + \tan x} \right)}}dx} \)
Đặt \(t = \tan x \Rightarrow dt = \dfrac{1}{{{{\cos }^2}x}}dx\). Đổi cận \(\left\{ \begin{array}{l}x = \dfrac{\pi }{4} \Rightarrow t = 1\\x = \dfrac{\pi }{3} \Rightarrow t = \sqrt 3 \end{array} \right.\).
\(\begin{array}{l} \Rightarrow I = \int\limits_1^{\sqrt 3 } {\dfrac{{{t^2} + t + 2}}{{t + 1}}dt} = \int\limits_1^{\sqrt 3 } {\left( {t + \dfrac{2}{{t + 1}}} \right)dt} \\ = \left. {\dfrac{{{t^2}}}{2} + 2\ln \left| {t + 1} \right|} \right|_1^{\sqrt 3 } = \dfrac{3}{2} + 2\ln \left( {\sqrt 3 + 1} \right) - \dfrac{1}{2} - 2\ln 2 = 1 - 2\ln 2 + 2\ln \left( {1 + \sqrt 3 } \right)\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 1\\b = - 2\\c = 2\end{array} \right. \Rightarrow abc = 1.\left( { - 2} \right).2 = - 4\end{array}\)