Cho biết \(\int_{0}^{\sqrt{7}} \frac{x^{3}}{\sqrt[3]{1+x^{2}}} \mathrm{d} x=\frac{m}{n} \text { vói } \frac{m}{n}\) là phân số tối giản. Tính m-7n
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐặt \(t=\sqrt[3]{1+x^{2}} \Rightarrow t^{3}=1+x^{2} \Rightarrow 3 t^{2} \mathrm{d} t=2 x \mathrm{d} x \Rightarrow x \mathrm{d} x=\frac{3 t^{2} \mathrm{d} t}{2}\)
Đổi cận: \(x=0 \Rightarrow t=1 ; \text { khi } x=\sqrt{7} \Rightarrow t=2\)
Khi đó:
\(\int\limits_{0}^{\sqrt{7}} \frac{x^{3}}{\sqrt[3]{1+x^{2}}} \mathrm{d} x=\int\limits_{1}^{2} \frac{t^{3}-1}{t} \cdot \frac{3 t^{2}}{2} \mathrm{d} t=\frac{3}{2} \int\limits_{1}^{2}\left(t^{4}-t\right) \mathrm{d} t=\left.\frac{3}{2} \cdot\left(\frac{t^{5}}{5}-\frac{t^{2}}{2}\right)\right|_{1} ^{2}=\frac{141}{20}\)
\(\Rightarrow m-7 n=141-7.20=1\)