Cho hàm số \(f\left( x \right) \ne 0\); \(f'\left( x \right) = \left( {2x + 1} \right).{f^2}\left( x \right)\) và \(f\left( 1 \right) = - 0,5\).
Tính tổng \(f\left( 1 \right) + f\left( 2 \right) + f\left( 3 \right) + ... + f\left( {2017} \right) = \dfrac{a}{b}\); \(\left( {a \in \mathbb{Z};b \in \mathbb{N}} \right)\) với \(\dfrac{a}{b}\) tối giản. Chọn khẳng định đúng:
Trả lời bởi giáo viên
Ta có: \(f'\left( x \right) = \left( {2x + 1} \right).{f^2}\left( x \right)\)\( \Leftrightarrow \dfrac{{f'\left( x \right)}}{{{f^2}\left( x \right)}} = 2x + 1\)\( \Leftrightarrow \int {\dfrac{{f'\left( x \right)}}{{{f^2}\left( x \right)}}{\rm{d}}x} = \int {\left( {2x + 1} \right){\rm{d}}x} \)
\( \Leftrightarrow - \dfrac{1}{{f\left( x \right)}} = {x^2} + x + C\)\( \Rightarrow \dfrac{1}{{f\left( x \right)}} = - {x^2} - x - C\).
Lại có: \(f\left( 1 \right) = - 0,5\)\( \Rightarrow - 2 = - {1^2} - 1 - C\)\( \Rightarrow C = 0\).
Vậy \(\dfrac{1}{{f\left( x \right)}} = - \left( {{x^2} + x} \right) = - x\left( {x + 1} \right)\) hay \( - f\left( x \right) = \dfrac{1}{{x\left( {x + 1} \right)}}\).
Ta có: \( - f\left( 1 \right) - f\left( 2 \right) - f\left( 3 \right) - ... - f\left( {2017} \right)\)\( = \dfrac{1}{{1.2}} + \dfrac{1}{{2.3}} + \dfrac{1}{{3.4}} + ... + \dfrac{1}{{2017.2018}}\)
\( = 1 - \dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{2} - \dfrac{1}{3} + \dfrac{1}{3} - \dfrac{1}{4} + ... + \dfrac{1}{{2017}} - \dfrac{1}{{2018}}\)\( = 1 - \dfrac{1}{{2018}}\)\( = \dfrac{{2017}}{{2018}}\).
Vậy \(f\left( 1 \right) + f\left( 2 \right) + f\left( 3 \right) + ... + f\left( {2017} \right) = \dfrac{{ - 2017}}{{2018}}\) hay \(a = - 2017\), \(b = 2018\) \( \Rightarrow b - a = 4035\).
Hướng dẫn giải:
- Tìm hàm số \(f\left( x \right)\) bằng cách chia cả hai vế của đẳng thức \(f'\left( x \right) = \left( {2x + 1} \right).{f^2}\left( x \right)\) cho \({f^2}\left( x \right)\)
- Thay hàm số \(f\left( x \right)\) vừa tìm được vào tính tổng suy ra \(a,b\)