Cho hàm số f(x) có đạo hàm liên tục trên đoạn [0;1] thỏa mãn ∫01f'x2dx=∫01x+1exfxdx=e2−14 và f(1)=0 . Tính ∫01fxdx

Chọn C - Tính : I=∫01x+1exfxdx=∫01xexfxdx+∫01exfxdx=J+K Tính K=∫01exfxdx Đặt u=exfxdv=dx⇒du=exfx+exf'xdxv=x ⇒K=xexfx01−∫01xexfx+xexf'xdx =−∫01xexfxdx−∫01xexf'xdxdo f1=0 ⇒K=−J−∫01xexf'xdx⇒I=J+K=−∫01xexf'xdx - Kết hợp giả thiết ta được : ∫01f'x2dx=e2−14−∫01xexf'xdx=e2−14⇒∫01f'x2dx=e2−14 (1)2∫01xexf'xdx=−e2−12 (2) - Mặt khác, ta tính được : ∫01x2e2xdx=e2−14 (3) - Cộng vế với vế các đẳng thức (1), (2), (3) ta được: ∫01f'x2+2xexf'x+x2e2xdx=0 ⇔∫o1f'x+xex2dx=0⇔π∫o1f'x+xex2dx=0 hay thể tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y=f'x+xex , trục Ox, các đường thẳng x=0 , x=1 khi quay quanh trục Ox bằng 0 ⇒f'x+xex=0⇔f'x=−xex⇒fx=−∫xexdx=1−xex+C - Lại do f1=0⇒C=0⇒fx=1−xex ⇒∫01fxdx=∫011−xexdx=1−xex01+∫01exdx=−1+ex01=e−2 Vậy∫01fxdx=e−2

Câu hỏi:

18/07/2024 105

Cho hàm số f(x) có đạo hàm liên tục trên đoạn [0;1] thỏa mãn $\int_{0}^{1} {[f^{'} (x)]}^{2} d x = \int_{0}^{1} (x + 1) e^{x} f (x) d x = \frac{e^{2} - 1}{4}$ và f(1)=0 . Tính $\int_{0}^{1} f (x) d x$

A. $\frac{e - 1}{2}$

B. $\frac{e^{2}}{4}$

C. e-2

Đáp án chính xác

D. $\frac{e}{2}$

Xem lời giải

Bắt Đầu Thi Thử

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Chọn C

- Tính : $I = \int_{0}^{1} (x + 1) e^{x} f (x) d x =$ $\int_{0}^{1} x e^{x} f (x) d x + \int_{0}^{1} e^{x} f (x) d x = J + K$

Tính $K = \int_{0}^{1} e^{x} f (x) d x$
Đặt $\{\begin{cases} u = e^{x} f (x) \\ d v = d x \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} d u = [e^{x} f (x) + e^{x} f^{'} (x)] d x \\ v = x \end{cases}$

$\Rightarrow K = {(x e^{x} f (x))|}_{0}^{1} - \int_{0}^{1} [x e^{x} f (x) + x e^{x} f^{'} (x)] d x$

$= - \int_{0}^{1} x e^{x} f (x) d x - \int_{0}^{1} x e^{x} f^{'} (x) d x$ $(do f (1) = 0)$

$\Rightarrow K = - J - \int_{0}^{1} x e^{x} f^{'} (x) d x$ $\Rightarrow I = J + K = - \int_{0}^{1} x e^{x} f^{'} (x) d x$

- Kết hợp giả thiết ta được :

$\{\begin{cases} \int_{0}^{1} {[f^{'} (x)]}^{2} d x = \frac{e^{2} - 1}{4} \\ - \int_{0}^{1} x e^{x} f^{'} (x) d x = \frac{e^{2} - 1}{4} \end{cases}$ $\Rightarrow \{\begin{cases} \int_{0}^{1} {[f^{'} (x)]}^{2} d x = \frac{e^{2} - 1}{4} (1) \\ 2 \int_{0}^{1} x e^{x} f^{'} (x) d x = - \frac{e^{2} - 1}{2} (2) \end{cases}$

- Mặt khác, ta tính được : $\int_{0}^{1} x^{2} e^{2 x} d x = \frac{e^{2} - 1}{4} (3)$
- Cộng vế với vế các đẳng thức (1), (2), (3) ta được:

$\int_{0}^{1} ({[f^{'} (x)]}^{2} + 2 x e^{x} f^{'} (x) + x^{2} e^{2 x}) d x = 0$

$\Leftrightarrow \int_{o}^{1} {(f^{'} (x) + x e^{x})}^{2} d x = 0$ $\Leftrightarrow π \int_{o}^{1} {(f^{'} (x) + x e^{x})}^{2} d x = 0$

hay thể tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số $y = f^{'} (x) + x e^{x}$ , trục Ox, các đường thẳng x=0 , x=1 khi quay quanh trục Ox bằng 0

$\Rightarrow f^{'} (x) + x e^{x} = 0 \Leftrightarrow f^{'} (x) = - x e^{x} \Rightarrow f (x) = - \int x e^{x} d x = (1 - x) e^{x} + C$

- Lại do $f (1) = 0 \Rightarrow C = 0 \Rightarrow f (x) = (1 - x) e^{x}$

$\Rightarrow \int_{0}^{1} f (x) d x = \int_{0}^{1} (1 - x) e^{x} d x = {((1 - x) e^{x})|}_{0}^{1} + \int_{0}^{1} e^{x} d x = - 1 + {e^{x}|}_{0}^{1} = e - 2$

Vậy $\int_{0}^{1} f (x) d x = e - 2$

Câu trả lời này có hữu ích không?

Gói VIP thi online tại VietJack (chỉ 400k/1 năm học), luyện tập gần 1 triệu câu hỏi có đáp án chi tiết

ĐĂNG KÝ VIP

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

Trong không gian với hệ tọa độ Oxy, cho mặt cầu . Hỏi trong các mặt phẳng sau, đâu là mặt phẳng không cắt mặt cầu?

Xem đáp án » 15/08/2022 397

Câu 2:

Tính tích phân sau $I = \int_{0}^{1} \sqrt{1 - x^{2}} d x$

Xem đáp án » 15/08/2022 196

Câu 3:

Tích phân $I = \int_{0}^{π} x^{2} \sin x d x$ bằng :

Xem đáp án » 15/08/2022 194

Câu 4:

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm $A (2; 0; - 2), B (3; - 1; - 4), C (- 2; 2; 0)$ . Điểm D trong mặt phẳng (Oyz) có cao độ âm sao cho thể tích của khối tứ diện ABCD bằng 2 và khoảng cách từ D đến mặt phẳng (Oxy) bằng 1 là:

Xem đáp án » 15/08/2022 179

Câu 5:

Cho 2 điểm A(2; 4; 1), B(–2; 2; –3). Phương trình mặt cầu đường kính AB là:

Xem đáp án » 15/08/2022 167

Câu 6:

Nguyên hàm $F (x)$ của hàm số $f (x) = \frac{{(x - 1)}^{3}}{x^{3}} (x \neq 0)$ là

Xem đáp án » 15/08/2022 155

Câu 7:

Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho $A (1; 2; 0),$ $B (3; - 2; 2),$ $C (2; 3; 1)$ . Tọa độ của vectơ $[\vec{A B}, \vec{A C}]$ bằng

Xem đáp án » 15/08/2022 154

Câu 8:

F(x) là một nguyên hàm của hàm số $y = e^{\sin x} \cos x$

Nếu $F (π) = 5$ thì $\int e^{\sin x} \cos x d x$ bằng:

Xem đáp án » 15/08/2022 148

Câu 9:

Tích phân $K = \int_{1}^{2} (2 x - 1) \ln x d x$ bằng:

Xem đáp án » 15/08/2022 148

Câu 10:

Diện tích hình phẳng được giới hạn bởi các đường $y = \sin 2 x, y = \cos x$ và hai đường thẳng $x = 0, x = \frac{π}{2}$ là

Xem đáp án » 15/08/2022 138

Câu 11:

Tính $\int \sin (3 x - 1) d x$ kết quả là:

Xem đáp án » 15/08/2022 136

Câu 12:

Hàm số $f (x) = (x - 1) e^{x}$ có một nguyên hàm F(x) là kết quả nào sau đây, biết nguyên hàm này bằng 1 khi x= 0?

Xem đáp án » 15/08/2022 135

Câu 13:

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho A(2;9;-1) , B(0;4;1) , C(m;2m+5;1) . Biết $m = m_{0}$ là giá trị để tam giác ABC vuông tại C Khi đó giá trị $m_{0}$ gần giá trị nào nhất trong các giá trị sau?

Xem đáp án » 15/08/2022 125

Câu 14:

Cho hai hàm số f và g liên tục trên đoạn $[a; b]$ và số thực k bất kỳ trong R. Trong các phát biểu sau, phát biểu nào sai?

Xem đáp án » 15/08/2022 123

Câu 15:

Tập hợp giá trị của m sao cho $\int_{0}^{m} (2 x - 4) d x = 5$ là

Xem đáp án » 15/08/2022 122

Xem thêm các câu hỏi khác »

Đề thi liên quan

Xem thêm »

250 câu trắc nghiệm Ứng dụng đạo hàm để khảo sát hàm số

10 đề 6827 lượt thi Thi thử
Bài tập về Tính đơn điệu của hàm số có lời giải

3 đề 6471 lượt thi Thi thử
Trắc nghiệm Ứng dụng đạo hàm để khảo sát hàm số nâng cao

11 đề 5357 lượt thi Thi thử
Bài tập tắc nghiệm ứng dụng đạo hàm - Toán 12 có đáp án

7 đề 5143 lượt thi Thi thử
Bài tập Cực trị hàm số cơ bản, nâng cao có lời giải

5 đề 3484 lượt thi Thi thử
200 câu trắc nghiệm Phương pháp tọa độ trong không gian NC (có đáp án)

9 đề 3454 lượt thi Thi thử
150 câu trắc nghiệm Nguyên hàm - Tích phân cơ bản (có đáp án)

6 đề 3283 lượt thi Thi thử
Trắc nghiệm Ôn tập Toán 12 Chương 1 có đáp án

3 đề 3023 lượt thi Thi thử
70 câu trắc nghiệm Khối đa diện cơ bản

6 đề 2982 lượt thi Thi thử
Trắc nghiệm Khái niệm về thể tích của khối đa diện có đáp án

6 đề 2782 lượt thi Thi thử

Xem thêm »

Hỏi bài

Câu hỏi mới nhất

Xem thêm »

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Câu hỏi:

Cho hàm số f(x) có đạo hàm liên tục trên đoạn [0;1] thỏa mãn ∫01f'x2dx=∫01x+1exfxdx=e2−14 và f(1)=0 . Tính ∫01fxdx

A. e−12

B. e24

C. e-2

D. e2

Trả lời:

Câu trả lời này có hữu ích không?

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

Trong không gian với hệ tọa độ Oxy, cho mặt cầu . Hỏi trong các mặt phẳng sau, đâu là mặt phẳng không cắt mặt cầu?

Cho hàm số f(x) có đạo hàm liên tục trên đoạn [0;1] thỏa mãn $\int_{0}^{1} {[f^{'} (x)]}^{2} d x = \int_{0}^{1} (x + 1) e^{x} f (x) d x = \frac{e^{2} - 1}{4}$ và f(1)=0 . Tính $\int_{0}^{1} f (x) d x$

A. $\frac{e - 1}{2}$

B. $\frac{e^{2}}{4}$

D. $\frac{e}{2}$