Cho hàm số \(f(x)\) thỏa mãn \({\left( {f'(x)} \right)^2} + f(x).f''(x) = 15{x^4} + 12x,\,\,\forall x \in R\) và \(f(0) = f'(0) = 1.\) Giá trị của \({f^2}(1)\) bằng
Trả lời bởi giáo viên
Ta có $\left[ {f\left( x \right).f'\left( x \right)} \right]' = {\left[ {f'\left( x \right)} \right]^2} + f\left( x \right).f''\left( x \right) = 15{x^4} + 12x$
Nguyên hàm 2 vế ta được $f\left( x \right).f'\left( x \right) = 3{x^5} + 6{x^2} + C$
Do $f\left( 0 \right) = f'\left( 0 \right) = 1 \Rightarrow C = 1$
Tiếp tục nguyên hàm 2 vế ta được: $\int {f\left( x \right)df\left( x \right)} = \int {\left( {3{x^5} + 6{x^2} + 1} \right)dx} $
$ \Rightarrow \dfrac{{{f^2}\left( x \right)}}{2} = \dfrac{{3{x^6}}}{6} + \dfrac{{6{x^3}}}{3} + x + D $ $= \dfrac{1}{2}{x^6} + 2{x^3} + x + D$.
Do $f\left( 0 \right) = 1 \Rightarrow D = \dfrac{1}{2}$ $ \Rightarrow \dfrac{{{f^2}\left( x \right)}}{2} = \dfrac{1}{2}{x^6} + 2{x^3} + x + \dfrac{1}{2} $ $\Rightarrow {f^2}\left( 1 \right) = 8$
Hướng dẫn giải:
+) Nhận xét \(VT = \left[ {f\left( x \right).f'\left( x \right)} \right]'\) .
+) Lấy nguyên hàm hai vế hai lần