Câu hỏi:
2 năm trước
Cho hàm số \(f\left( x \right)\) liên tục trên đoạn \(\left[ {0;1} \right]\) và \(\int\limits_0^{\frac{\pi }{2}} {f\left( {\sin x} \right)} dx = 5\). Tính \(I = \int\limits_0^\pi {xf\left( {\sin x} \right)} dx\).
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: c
Ta có: \(I = \int\limits_0^\pi {xf\left( {\sin x} \right)dx} = \int\limits_0^{\frac{\pi }{2}} {xf\left( {\sin x} \right)dx} + \int\limits_{\frac{\pi }{2}}^\pi {xf\left( {\sin x} \right)dx} \)
Xét \({I_1} = \int\limits_{\frac{\pi }{2}}^\pi {xf\left( {\sin x} \right)dx} \), đặt \(t = \pi - x \Rightarrow dt = - dx\).
Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}x = \dfrac{\pi }{2} \Rightarrow t = \dfrac{\pi }{2}\\x = \pi \Rightarrow t = 0\end{array} \right.\).
Khi đó ta có:
\(\begin{array}{l}{I_1} = - \int\limits_{\frac{\pi }{2}}^0 {\left( {\pi - t} \right)f\left( {\sin \left( {\pi - t} \right)} \right)\,} dt\\\,\,\,\,\,\, = \int\limits_0^{\frac{\pi }{2}} {\left( {\pi - t} \right)f\left( {\sin t} \right)\,} dt\\\,\,\,\,\,\, = \int\limits_0^{\frac{\pi }{2}} {\left( {\pi - x} \right)f\left( {\sin x} \right)\,} dx\\\,\,\,\,\,\, = \pi \int\limits_0^{\frac{\pi }{2}} {f\left( {\sin x} \right)\,} dx - \int\limits_0^{\frac{\pi }{2}} {xf\left( {\sin x} \right)\,} dx\end{array}\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow I = \int\limits_0^{\frac{\pi }{2}} {xf\left( {\sin x} \right)dx} + \pi \int\limits_0^{\frac{\pi }{2}} {f\left( {\sin x} \right)\,} dx - \int\limits_0^{\frac{\pi }{2}} {xf\left( {\sin x} \right)\,} dx\\ \Rightarrow I = \pi \int\limits_0^{\frac{\pi }{2}} {f\left( {\sin x} \right)\,} dx = 5\pi .\end{array}\).
Hướng dẫn giải:
- Biến đổi \(I = \int\limits_0^\pi {xf\left( {\sin x} \right)dx} = \int\limits_0^{\frac{\pi }{2}} {xf\left( {\sin x} \right)dx} + \int\limits_{\frac{\pi }{2}}^\pi {xf\left( {\sin x} \right)dx} \).
- Xét tích phân \({I_1} = \int\limits_{\frac{\pi }{2}}^\pi {xf\left( {\sin x} \right)dx} \), sử dụng phương pháp đổi biến số, đặt \(t = \pi - x\).
- Sử dụng tính chất sin bù: \(\sin \left( {\pi - x} \right) = \sin x\).
Câu hỏi khác
- Bài tập nguyên hàm toán 12 có lời giải
- Bài tập tích phân các hàm số cơ bản toán 12 có lời giải
- Bài tập tích phân có lời giải MÔN TOÁN Lớp 12
- Bài tập sử dụng phương pháp từng phần để tìm nguyên hàm có lời giải MÔN TOÁN Lớp 12
- Bài tập sử dụng phương pháp đổi biến để tìm nguyên hàm có lời giải MÔN TOÁN Lớp 12
