Biết rằng \(I = \int\limits_1^e {\dfrac{{\ln x}}{{x{{\left( {2 + \ln x} \right)}^2}}}dx} = - \dfrac{1}{a} + \ln \dfrac{3}{b}\), với a, b là các số nguyên dương. Tính giá trị của 2a – b?
Trả lời bởi giáo viên
Đặt \(t = \ln x \Leftrightarrow dt = \dfrac{{dx}}{x}\)
Đổi cận \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 \Leftrightarrow t = 0\\x = e \Leftrightarrow t = 1\end{array} \right.\), khi đó ta có
\(\begin{array}{l}I = \int\limits_0^1 {\dfrac{{tdt}}{{{{\left( {2 + t} \right)}^2}}}} = \int\limits_0^1 {\dfrac{{2 + t - 2}}{{{{\left( {2 + t} \right)}^2}}}dt} = \int\limits_0^1 {\dfrac{1}{{2 + t}}dt} - 2\int\limits_0^1 {\dfrac{1}{{{{\left( {2 + t} \right)}^2}}}dt} = \\ = \left. {\left( {\ln \left| {2 + t} \right| + \dfrac{2}{{2 + t}}} \right)} \right|_0^1 = \ln 3 + \dfrac{2}{3} - \ln 2 - 1 = - \dfrac{1}{3} + \ln \dfrac{3}{2} \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 3\\b = 2\end{array} \right. \Leftrightarrow 2a - b = 4\end{array}\)
Hướng dẫn giải:
Sử dụng phương pháp đổi biến, đặt \(t = \ln x\)