Cho hàm số y=f(x) nhận giá trị không âm và liên tục trên đoạn \[\left[ {0;1} \right].\;\]Đặt \[g\left( x \right) = 1 + 2\mathop \smallint \limits_0^x f\left( t \right)dt\]. Biết \[g\left( x \right) \ge {\left[ {f\left( x \right)} \right]^3}\] với mọi \[x \in \left[ {0;1} \right].\] Tích phân \[\mathop \smallint \limits_0^1 \sqrt[3]{{{{\left[ {g\left( x \right)} \right]}^2}}}\,dx\]có giá trị lớn nhất bằng
A.4
B.\[\frac{5}{3}\]
C. 5
D. \[\frac{4}{3}\]
Giải bởi Vietjack
Ta có\[g\left( x \right) = 1 + 2\mathop \smallint \limits_0^x f\left( t \right)dt\]suy ra\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{g(x) - 1 = 2\int\limits_0^2 {f(t)dt} }\\{g(0) = 1 + \int\limits_0^0 {f(t)dt} }\end{array}} \right.\)
\( \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{g\prime (x) = 2f(x) \Rightarrow f(x) = \frac{{g\prime (x)}}{2}}\\{g(0) = 1}\end{array}} \right.\)
Mà
\[g\left( x \right) \ge {\left[ {f\left( x \right)} \right]^3} \Leftrightarrow g\left( x \right) \ge {\left[ {\frac{{g'\left( x \right)}}{2}} \right]^3} \Leftrightarrow \sqrt[3]{{g\left( x \right)}} \ge \frac{{g'\left( x \right)}}{2} \Leftrightarrow \frac{{g'\left( x \right)}}{{\sqrt[3]{{g\left( x \right)}}}} \le 2\]
Với\[t \in \left[ {0;1} \right]\]Lấy tích phân hai vế ta được
\(\int\limits_0^t {\frac{{g\prime (x)}}{{\sqrt[3]{{g\left( x \right)}}}}} dx \le \int\limits_0^t {2dx} \)
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \int\limits_0^t {{{[g(x)]}^{\frac{{ - 1}}{3}}}} d(g(x)) \le 2t\\ \Leftrightarrow 2t \ge 32{[g(x)]^{\frac{2}{3}}}\left| {_0^t} \right.\\ \Leftrightarrow \frac{4}{3}t \ge \sqrt[3]{{{g^2}(t)}} - \sqrt[3]{{{g^2}(0)}}\end{array}\)
Mà\[g\left( 0 \right) = 1\] nên\[\sqrt[3]{{{g^2}\left( t \right)}} \le \frac{4}{3}t + 1 \Rightarrow \sqrt[3]{{{g^2}\left( x \right)}} \le \frac{4}{3}x + 1\]
Từ đó ta có\[\mathop \smallint \limits_0^1 \sqrt[3]{{{g^2}\left( x \right)}}\,dx \le \mathop \smallint \limits_0^1 \left( {\frac{4}{3}x + 1} \right)dx\]
\( \Leftrightarrow \int\limits_0^1 {\sqrt[3]{{{g^2}(x)}}} dx \le \left( {\frac{2}{3}{x^2} + x} \right)\left| {_0^1} \right.\)
\( \Leftrightarrow \int\limits_0^1 {\sqrt[3]{{{g^2}(x)}}} dx \le \frac{5}{2}\)
Hay giá trị lớn nhất cần tìm là\[\frac{5}{3}.\]
Đáp án cần chọn là: B
Gói VIP thi online tại VietJack (chỉ 400k/1 năm học), luyện tập gần 1 triệu câu hỏi có đáp án chi tiết
Tích phân \[\mathop \smallint \limits_{ - 1}^5 \left| {{x^2} - 2x - 3} \right|dx\] có giá trị bằng:
Tích phân \[I = \mathop \smallint \limits_{\frac{\pi }{3}}^{\frac{\pi }{2}} \frac{{dx}}{{\sin x}}\] có giá trị bằng
Tích phân \[\mathop \smallint \limits_0^3 x(x - 1)dx\] có giá trị bằng với giá trị của tích phân nào trong các tích phân dưới đây ?
Cho hàm số f(x) có đạo hàm trên \[\left[ {1;4} \right]\;\]và \[f\left( 1 \right) = 2,f\left( 4 \right) = 10\]. Giá trị của \[I = \int\limits_1^4 {f\prime (x)dx} \] là
Cho hàm số \[F\left( x \right) = \mathop \smallint \limits_1^x \left( {t + 1} \right)dt\]. Giá trị nhỏ nhất của F(x) trên đoạn \[\left[ { - 1;1} \right]\;\]là:
Cho hàm số f(x) liên tục trên đoạn \[\left[ {a;b} \right].\]Chọn mệnh đề sai?
Cho hàm số y=f(x) liên tục trên đoạn \[\left[ {0;1} \right],\;\]có \[\mathop \smallint \limits_0^1 \left[ {3 - 2f\left( x \right)} \right]{\rm{d}}x = 5.\]. Tính \[\mathop \smallint \limits_0^1 f\left( x \right){\rm{d}}x\].
Tìm hai số thực A,B sao cho \[f(x) = Asin\pi x + B\], biết rằng \[f\prime \left( 1 \right) = 2\;\] và \[\mathop \smallint \limits_0^2 f(x)dx = 4\].
Đặt \[F\left( x \right) = \mathop \smallint \limits_1^x tdt\]. Khi đó F′(x) là hàm số nào dưới đây?
Một ô tô đang đứng và bắt đầu chuyển động theo một đường thẳng với gia tốc \[a\left( t \right) = 6 - 3t\,\,\left( {m/{s^2}} \right)\] trong đó t là khoảng thời gian tính bằng giây kể từ lúc ô tô bắt đầu chuyển động. Hỏi quãng đường ô tô đi được kể từ lúc bắt đầu chuyển động đến khi vận tốc của ô tô đạt giá trị lớn nhất là:
Cho biết \[\mathop \smallint \limits_1^3 f\left( x \right)dx = - 2,\mathop \smallint \limits_1^4 f\left( x \right)dx = 3,\mathop \smallint \limits_1^4 g\left( x \right)dx = 7\]. Chọn khẳng định sai?
Giá trị của tích phân \[\mathop \smallint \limits_0^{2017\pi } \sqrt {1 - \cos 2x} dx\] là
Giả sử hàm số y=f(x) liên tục trên \[\left[ {a;b} \right]\;\]và k là một số thực trên R. Cho các công thức:
a) \[\mathop \smallint \limits_a^a f\left( x \right)dx = 0\]
b) \[\mathop \smallint \limits_a^b f\left( x \right)dx = \mathop \smallint \limits_b^a f\left( x \right)dx\]
c) \[\mathop \smallint \limits_a^b kf\left( x \right)dx = k\mathop \smallint \limits_a^b f\left( x \right)dx\]
Số công thức sai là:
Cho hai hàm số \[f\left( x \right) = {x^2}\] và \[g(x) = {x^3}\]. Chọn mệnh đề đúng:
Trong các hàm số dưới đây, hàm số nào có tích phân trên đoạn \[[0;\pi ]\]đạt giá trị bằng 0 ?
