Sử dụng phương pháp đổi biến số để tính tích phân
-
332 lượt thi
-
29 câu hỏi
-
30 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Hàm số y=f(x) có nguyên hàm trên (a;b) đồng thời thỏa mãn f(a)=f(b). Lựa chọn phương án đúng:
Đặtt=f(x)⇒dt=f′(x)dx
Đổi cận: {x=a⇒t=f(a)x=b⇒t=f(b)
Khi đóI=f(b)∫f(a)etdt=0(Vìf(a)=f(b)
Đáp án cần chọn là: A
Câu 2:
Cho hàm số f(x) liên tục trên R và 4∫−2f(x)dx=2 . Mệnh đề nào sau đây là sai?
Dựa vào các đáp án, xét:
2∫−1f(2x)dx=122∫−1f(2x)d(2x)=124∫−2f(x)dx=1
3∫−3f(x+1)dx=3∫−3f(x+1)d(x+1)=4∫−2f(x)dx=2
6∫012f(x−2)dx=6∫012f(x−2)d(x−2)=124∫−2f(x)dx=1
Do đó các đáp án B, C, D đều đúng, đáp án A sai.
Đáp án cần chọn là: A
Câu 3:
Cho y=f(x) là hàm số lẻ và liên tục trên [−a;a].Chọn kết luận đúng:
Hàm sốy=f(x)là hàm số lẻ nếuf(x)=−f(−x)
Đặtx=−t⇒dx=−dt
Đổi cận{x=a⇒t=−ax=−a⇒t=a
⇒a∫−af(x)dx=−a∫af(−t)(−dt)=a∫−a(−f(t))dt=−a∫−af(t)dt=−a∫−af(x)dx
Do đó
a∫−af(x)dx=−a∫−af(x)dx⇔2a∫−af(x)dx=0⇔a∫−af(x)dx=0
Đáp án cần chọn là: A
Câu 4:
Cho ∫40f(x)dx=−1, tính I=1∫0f(4x)dx:
Đặt4x=tkhi đó4dx=dt
Đổi cận với x=0 thì t=0;x=1 thì t=4
1∫0f(4x)dx=144∫0f(t)dt=−14
vì tích phân không phụ thuộc vào biến số.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 6:
Cho tích phân I=π2∫0sinx√8+cosxdx Đặt u=8+cosx thì kết quả nào sau đây là đúng?
Đặtu=8+cosx⇒du=−sinxdx⇒sinxdx=−du
Đổi cận:{x=0⇒t=9x=π2⇒t=8⇒I=−8∫9√udu=9∫8√udu
Đáp án cần chọn là: D
Câu 7:
Tính tích phân I=ln5∫ln2e2x√ex−1dx bằng phương pháp đổi biến số u=√ex−1. Khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng?
Đặtu=√ex−1⇒u2=ex−1⇒2udu=exdx vàex=u2+1
Đổi cận:{x=ln2⇒u=1x=ln5⇒u=2
Khi đó ta có
I=ln5∫ln2e2x√ex−1dx=22∫1(u2+1)uduu=22∫1(u2+1)du==2(u33+u)|21
Đáp án cần chọn là: C
Câu 8:
Biết rằng I=1∫0xx2+1dx=lna với a∈R. Khi đó giá trị của a bằng:
Đặtx2+1=t⇒2xdx=dt⇒xdx=dt2
Đổi cận{x=0⇒t=1x=1⇒t=2
Khi đó ta có:
I=1∫0xx2+1dx=122∫1dtt=12ln|t||21=12(ln2−ln1)
=12ln2=ln√2⇒a=√2(tm)
Đáp án cần chọn là: C
Câu 9:
Cho 2√3m−1∫04x3(x4+2)2dx=0. Khi đó 144m2−1bằng:
Đặtt=x4+2⇒dt=4x3dx
Đổi cận: {x=0⇒t=2x=1⇒t=3
Khi đó ta có:
1∫04x3(x4+2)2dx=3∫2dtt2=−1t|32=−13+12=16
⇒2√3m−16⇔m=112√3=√336⇒144m2−1=−23
Đáp án cần chọn là: A
Câu 10:
Đổi biến u=lnx thì tích phân I=e∫11−lnxx2dx thành:
Đặt u = lnx ⇒⇒du=dxx vàx=eu
Đổi cận: {x=1⇒u=0x=e⇒u=1
Khi đó ta có: I=e∫11−lnxx2dx=1∫01−ueudu=1∫0(1−u)e−udu
Đáp án cần chọn là: B
Câu 11:
Cho I=e∫1√1+3lnxxdx và t=√1+3lnx. Chọn khẳng định sai trong các khẳng định sau:
Đặt
t=√1+3lnx⇒t2=1+3lnx⇒2tdt=3dxx⇒dxx=23tdt
Đổi cận: {x=1⇒t=1x=e⇒t=2
Khi đó ta có:
I=232∫1t2dt=23t33|21=29t3|21=(29t3+2)|21=29(8−1)=149
Vậy A sai.
Đáp án cần chọn là: A
Câu 12:
Kết quả tích phân I=e∫1lnxx(ln2x+1)dx có dạng I=aln2+b với a,b∈Q. Khẳng định nào sau đây là đúng?
Cách 1: Đặtt=ln2x+1⇒dt=2lnxdxx⇒lnxdxx=dt2
Đổi cận:{x=1⇒t=1x=e⇒t=2
Khi đó ta có:
I=122∫1dtt=12ln|t||21=12ln2=aln2+b⇔{a=12b=0⇒2a+b=1
Đáp án cần chọn là: A
Câu 13:
Cho tích phân I=√3∫1√1+x2x2dx. Nếu đổi biến số t=√x2+1x thì:
Đặt
t=√x2+1x⇔t2=x2+1x2=1+1x2⇒2tdt=−2x3dx⇒tdt=−dxx3
Vàt2x2=x2+1⇒x2(t2−1)=1⇔x2=1t2−1⇒dxx=−tt2−1dt
Đổi cận:{x=1⇒t=√2x=√3⇒t=2√3
Khi đó ta có:I=−2√3∫√2t2t2−1dt
Đáp án cần chọn là: A
Câu 14:
Đổi biến x=4sint của tích phân I=√8∫0√16−x2 ta được:
Đặtx=4sint⇒dx=4costdt
Đổi cận: {x=0⇒t=0x=√8⇒t=π4
Khi đó ta có:
I=4π4∫0√16−16sin2tcostdt=16π4∫0cos2tdt=8π4∫0(1+cos2t)dt
Đáp án cần chọn là: B
Câu 15:
Cho tích phân I=1∫0dx√4−x2. Bằng phương pháp đổi biến thích hợp ta đưa được tích phân đã cho về dạng:
Đặt x=2sint⇒dx=2costdt
Đổi cận:{x=0⇒t=0x=1⇒t=π6
Khi đó ta có: I=π6∫02costdt√4−4sin2t=π6∫02costdt2cost=π6∫0dt
Đáp án cần chọn là: A
Câu 16:
Tìm a biết I=2∫−1exdx2+ex=lnae+e3ae+b với a,bb là các số nguyên dương.
Đặt t=ex⇒dt=exdx
Đổi cận:{x=−1⇒t=e−1x=2⇒t=e2
Khi đó
I=e2∫e−1dtt+2=ln|t+2||e2e−1=ln(e2+2)−ln(e−1+2)=lne2+2e−1+2=lne2+21e+2=ln2e+e32e+1=lnae+e3ae+b
⇒{ae+e3=2e+e3ae+b=2e+1⇔{a=2b=1
Đáp án cần chọn là: C
Câu 18:
1∫0πx3+2x+ex3.2xπ+e.2xdx=1m+1elnnln(p+ee+π) với m, n, p là các số nguyên dương. Tính tổng S=m+n+p.
Ta có1∫0πx3+2x+ex3.2xπ+e.2xdx=1∫0(x3+2xπ+e.2x)dx
=x44|10+1∫02xπ+e.2xdx=14+1∫02xπ+e.2xdx=14+J
TínhJ=1∫02xπ+e.2xdx
Đặtπ+e.2x=t⇒e.2xln2dx=dt⇔2xdx=1e.ln2dt
Đổi cận: Khi x=0 thì t=π+e khi x=1 thìt=π+2e
Khi đó
J=1∫02xπ+e.2xdx=1eln2π+2e∫π+e1tdt=1eln2ln|t||π+2eπ+e=1eln2ln(1+ee+π)
Suy ra1∫0πx3+2x+ex3.2xπ+e.2xdx=14+1eln2ln(1+ee+π)⇒m=4,n=2,p=1
VậyS=7
Đáp án cần chọn là: C
Câu 19:
Biết π2∫03sinx+cosx2sinx+3cosxdx=−713ln2+bln3+cπ(b,c∈Q).. Tính bc.
Ta có3sinx+cosx=A(2sinx+3cosx)+B(2cosx−3sinx)
⇔3sinx+cosx=(2A−3B)sinx+(3A+2B)cosx
⇔{2A−3B=33A+2B=1⇔{A=913B=−713
Nên
3sinx+cosx=913(2sinx+3cosx)−713(2cosx−3sinx)
Từ đó ta có
π2∫03sinx+cosx2sinx+3cosxdx=π2∫0913(2sinx+3cosx)−713(2cosx−3sinx)2sinx+3cosxdx
=913π2∫0dx−713π2∫02cosx−3sinx2sinx+3cosxdx=9π26−713π2∫012sinx+3cosxd(2sinx+3cosx)=9π26−713ln|2sinx+3cosx||π20=9π26−713ln2+713ln3
Suy rab=713;c=926⇒bc=149
Đáp án cần chọn là: B
Câu 20:
Cho 1∫0f(x)dx=1.Tính I=π4∫0(2sin2x−1)f(sin2x)dx
Đặtt=sin2x⇒dt=2cos2xdx⇒−12dt=(2sin2x−1)dx
Đổi cận: {x=0⇒t=0x=π4⇒t=1
⇒I=π4∫0(2sin2x−1)f(sin2x)dx=−121∫0f(t)dt=−12.1=−12.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 21:
Cho hàm số f(x) liên tục trên [−1;2]và thỏa mãn điều kiện f(x)=√x+2+xf(3−x2) Tính tích phân 2∫−1f(x)dx
Ta có
f(x)=√x+2+xf(3−x2)⇒I=2∫−1f(x)dx=2∫−1√x+2dx+2∫−1xf(3−x2)dx⇒I=I1+I2
Xét tích phânI1=2∫−1√x+2dx
Đặtt=√x+2⇒t2=x+2⇒2tdt=dx
Đổi cận:{x=−1⇒t=1x=2⇒t=2
⇒I1=2∫1t.2tdt=22∫1t2.dt=2t33|21=143
Xét tích phânI2=2∫−1xf(3−x2)dx
Đặtu=3−x2⇒du=−2xdxu=3−x2⇒du=−2xdx
Đổi cận: {x=1⇒u=2x=2⇒u=−1
⇒I2=−1∫2−12f(u)du=122∫−1f(x)dx=12I
Vậy I=143+12I⇔12I=143⇔I=283
Đáp án cần chọn là: B
Câu 22:
Cho hàm số f(x) liên tục trên R thỏa mãn điều kiện x.f(x3)+f(x2−1)=ex2,∀x∈R. Khi đó giá trị của 0∫−1f(x)dx là:
Ta có: x.f(x3)+f(x2−1)=ex2⇔x2.f(x3)+xf(x2−1)=xex2
Lấy tích phân tư -1 đến 0 hai vế phương trình ta có:
0∫−1x2.f(x3)dx+0∫−1xf(x2−1)dx=0∫−1xex2dx(∗)
XétI1=0∫−1x2.f(x3)dx
Đặt t=x3⇒dt=3x2dx⇒x2dx=dt3
Đổi cận:{x=−1⇒t=−1x=0⇒t=0 khi đó ta cóI1=130∫−1f(t)dt=130∫−1f(x)dx
XétI2=0∫−1xf(x2−1)dx
Đặtu=x2−1⇒du=2xdx⇒xdx=12du
Đổi cận:{x=−1⇒u=0x=0⇒u=−1 khi đó ta cóI2=12−1∫0f(u)du=−120∫−1f(x)dx
Xét I3=0∫−1xex2dx
Đặtv=x2⇒dv=2xdx⇒xdx=12dv
Đổi cận:{x=−1⇒v=1x=0⇒v=0 khi đó ta có
I3=129∫1evdv=12ev|01=12−e2=1−e2
Thay tất cả vào (*) ta có:
130∫−1f(x)dx−120∫−1f(x)dx=1−e2⇔−160∫−1f(x)dx=1−e2⇔0∫−1f(x)dx=3(e−1)
Đáp án cần chọn là: D
Câu 23:
Cho hàm số f(x) liên tục trên đoạn [0;1]và π2∫0f(sinx)dx=5 Tính I=π∫0xf(sinx)dx
Ta có:I=π∫0xf(sinx)dx=π2∫0xf(sinx)dx+π∫π2xf(sinx)dx
Xét I1=π∫π2xf(sinx)dxđặtt=π−x⇒dt=−dx
Đổi cận: {x=π2⇒t=π2x=π⇒t=0
Khi đó ta có:
I1=−0∫π2(π−t)f(sin(π−t))dt=π2∫0(π−t)f(sint)dt=π2∫0(π−x)f(sinx)dx=ππ2∫0f(sinx)dx−π2∫0xf(sinx)dx
⇒I=π2∫0xf(sinx)dx+ππ2∫0f(sinx)dx−π2∫0xf(sinx)dx⇒I=ππ2∫0f(sinx)dx=5π.
Đáp án cần chọn là: C
Câu 24:
Cho hàm số f(x) liên tục trên R và 9∫1f(√x)√xdx=4,π2∫0f(sinx)cosxdx=2. Tính tích phân I=3∫0f(x)dx
Xét tích phân9∫1f(√x)√xdx=4
Đặtt=√x⇒t2=x⇒2tdt=dx
Đổi cận:{x=1⇒t=1x=9⇒t=3
Khi đó ta có: 9∫1f(√x)√xdx=3∫1f(t)2tdtt=23∫1f(t)dt=23∫1f(x)dx
⇒23∫1f(x)dx=4⇔3∫1f(x)dx=2
Xét tích phânπ2∫0f(sinx)cosxdx=2
Đặtu=sinx⇒du=cosxdx
Đổi cận:{x=0⇒u=0x=π2⇒u=1
Khi đó ta có:π2∫0f(sinx)cosxdx=1∫0f(u)du=1∫0f(x)dx=2
Vậy I=3∫0f(x)dx=1∫0f(x)dx+3∫1f(x)dx=2+2=4
Đáp án cần chọn là: B
Câu 25:
Với mỗi số k, đặt Ik=√k∫−√k√k−x2dx. Khi đó I1+I2+I3+...+I12 bằng:
Đặtx=√ksint⇒dx=√kcostdt
Đổi cận:{x=−√k⇔sint=−1⇔t=−π2x=√k⇔sint=1⇔t=π2
Khi đó ta có
Ik=π2∫−π2√k−ksin2t.√kcostdt
Câu 26:
Biết hàm số y=f(x) liên tục và có đạo hàm trên [0;2],f(0)=√5,f(2)=√11. Tích phân I=2∫0f(x).f′(x)dx bằng:
I=2∫0f(x).f′(x)dx
Đặtf(x)=t⇒dt=f′(x)dx
Đổi cận:{x=0⇒t=√5x=2⇒t=√11
⇒I=√11∫√5tdt=t22|√11√5=12(11−5)=3.
Đáp án cần chọn là: D
Câu 27:
Cho hàm số f(x) liên tục trên R và có I=1∫0f(x)dx=33∫0f(x)dt=6. Giá trị của 1∫−1f(|2x−1|)dx bằng:
Ta có1∫−1f(|2x−1|)dx=12∫−1f(1−2x)dx+1∫12f(2x−1)dx
⇒I=−1212∫−1f(1−2x)d(1−2x)+121∫12f(2x−1)d(2x−1)
⇔I=−120∫3f(t)dt+121∫0f(t)dt⇔I=123∫0f(t)dt+121∫0f(t)dt=12(2+6)=4
Đáp án cần chọn là: B
Câu 28:
Cho f(x) liên tục trên R thỏa mãn f(x)=f(2020−x) và 2017∫3f(x)dx=4. Khi đó 2017∫3xf(x)dx bằng:
Xét tích phân2017∫3xf(x)dx
Đặtx=2020−t⇒dx=−dt
Đổi cận:{x=3⇒t=2017x=2017⇒t=3 khi đó ta có:
2017∫3xf(x)dx=−3∫2017(2020−t)f(2020−t)dt=2017∫3(2020−x)f(2020−x)dx=2017∫3(2020−x)f(x)dx=20202017∫3f(x)dx−2017∫3xf(x)dx⇔22017∫3xf(x)dx=20202017∫3f(x)dx⇔2017∫3xf(x)dx=1010.4⇔2017∫3xf(x)dx=4040
Đáp án cần chọn là: B
Câu 29:
Cho hàm số y=f(x) có đồ thị như hình vẽ. Biết các miền A và B có diện tích lần lượt là 4 và 1. Tính I=2∫14xf(x2)dx
Bước 1: Đổi biến
Đặtt=x2⇒dt=2xdx
Đổi cận:{x=1⇒t=1x=2⇒t=4
Bước 2:
Khi đó ta có I=2∫14xf(x2)dx=4∫12f(t)dt=24∫1f(x)dx
=2[3∫1f(x)dx+4∫3f(x)dx]=2(4−1)=6