Cho \(I = \int_0^{\dfrac{\pi }{2}} {\dfrac{{ - 4\sin x + 7\cos x}}{{2\sin x + 3\cos x}}} dx\)\( = a + 2\ln \dfrac{b}{c}\) với \(a > 0;b,c \in {\mathbb{N}^*};\dfrac{b}{c}\) tối giản. Tính giá trị biểu thức \(P = a - b + c\).
Trả lời bởi giáo viên
Bước 1: Xét đồng nhất thức
\(\sin x + 7\cos x{\rm{ }}\)\( = A(2\sin x + 3\cos x)\)\( + B(2\cos x - 3\sin x)\)
\( = (2A - 3B)\sin x + (3A + 2B)\cos x\)
Do đó \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{2A - 3B}&{ = - 4}\\{3A + 2B}&{ = 7}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{A = 1}\\{B = 2}\end{array}} \right.\)
Bước 2: Tính I rồi tìm a, b, c. Tính P.
\(\begin{array}{l}I = \int_0^{\dfrac{\pi }{2}} {\dfrac{{ - 4\sin x + 7\cos x}}{{2\sin x + 3\cos x}}} dx\\ = \int_0^{\dfrac{\pi }{2}} {\left( {1 + \dfrac{{2{{(2\sin x + 3\cos x)}^\prime }}}{{2\sin x + 3\cos x}}} \right)} dx\\ = \left. {(x + 2\ln |2\sin x + 3\cos x|)} \right|_0^{\dfrac{\pi }{2}}\\ = \dfrac{\pi }{2} + 2\ln \dfrac{2}{3}\end{array}\)
\( \Rightarrow a = \dfrac{\pi }{2},b = 2,c = 3\)
Vậy \(P = a - b + c = \dfrac{\pi }{2} - 2 + 3 = \dfrac{\pi }{2} + 1\).
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Xét đồng nhất thức \(\sin x + 7\cos x{\rm{ }}\)\( = A(2\sin x + 3\cos x)\)\( + B(2\cos x - 3\sin x)\)
Tìm A, B.
Bước 2: Tính I rồi tìm a, b, c. Tính P.