Cho hàm số y=f(x) và thỏa mãn \(f(x)-8 x^{3} f\left(x^{4}\right)+\frac{x^{3}}{\sqrt{x^{2}+1}}=0\). Tích phân \(I=\int_{0}^{1} f(x) d x=\frac{a-b \sqrt{2}}{c} \text { vói } a, b, c \in \mathbb{Z}\) và \(\frac{a}{c} ; \frac{b}{c}\)tối giản. Tính a+b+c
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{aligned} &\text { Từ } f(x)-8 x^{3} f\left(x^{4}\right)+\frac{x^{3}}{\sqrt{x^{2}+1}}=0 \Leftrightarrow \int_{0}^{1} f(x) d x-2 \int_{0}^{1} 4 x^{3} f\left(x^{4}\right) d x+\int_{0}^{1} \frac{x^{3}}{\sqrt{x^{2}+1}} d x=0 \text { (*) }\\ &\text { Đặt } u=x^{4} \Rightarrow d u=4 x^{3} d x ; \text { Với } x=0 \Rightarrow u=0 \text { và } x=1 \Rightarrow u=1 \text { . }\\ &\text { Khi đó } \int_{0}^{1} 4 x^{3} f\left(x^{4}\right) d x=\int_{0}^{1} f(u) d u=\int_{0}^{1} f(x) d x \text { thay vào }\left(^{*}\right) \text { , ta được. }\\ &\int_{0}^{1} f(x) d x-2 \int_{0}^{1} f(x) d x+\int_{0}^{1} \frac{x^{3}}{\sqrt{x^{2}+1}} d x=0 \Leftrightarrow \int_{0}^{1} f(x) d x=\int_{0}^{1} \frac{x^{3}}{\sqrt{x^{2}+1}} d x \end{aligned}\)
\(\begin{aligned} &\text { Đăt } t=\sqrt{x^{2}+1} \Rightarrow t^{2}=x^{2}+1 \Rightarrow t d t=x d x ; \text { Vói } x=0 \Rightarrow t=1 \text { và } x=1 \Rightarrow t=\sqrt{2} \text { . }\\ &\text { Khi đó: } \int_{0}^{1} f(x) d x=\int_{0}^{1} \frac{x^{2}}{\sqrt{x^{2}+1}} \cdot x d x=\int_{1}^{\sqrt{2}} \frac{t^{2}-1}{t} \cdot t d t=\int_{1}^{\sqrt{2}}\left(t^{2}-1\right) d t=\left.\left(\frac{t^{3}}{3}-t\right)\right|_{1} ^{\sqrt{2}}=\frac{2-\sqrt{2}}{3}\\ &=\frac{a-b \sqrt{2}}{c}\\ &\text { Suy ra } a=2 ; b=1 ; c=3 \Rightarrow a+b+c=6 \text { . } \end{aligned}\)
Câu hỏi liên quan
-
Cho hình phẳng (H ) giới hạn bởi đồ thị của hai hàm số \(f_{1}(x) \text { và } f_{2}(x)\) liên tục trên đoạn \([a;b]\) và hai đường thẳng x =a, x =b (tham khảo hình vẽ dưới). Công thức tính diện tích của hình (H ) là:
-
Diện tích hình phẳng được giới hạn bởi hai đồ thị hàm số \(y=\sqrt{x} \text { và } y=\sqrt[3]{x}\)
-
Cho F(x) là một nguyên hàm của hàm số \(y=\frac{1}{1+\sin 2 x} \text { với } \forall x \in \mathbb{R} \backslash\left\{-\frac{\pi}{4}+k \pi, k \in \mathbb{Z}\right\} .\) Biết \(F(0)=1 \text { và } F(\pi)=0\)Tính giá trị của biểu thức \(P=F\left(-\frac{\pi}{12}\right)-F\left(\frac{11 \pi}{12}\right)\)?
-
Cho \(I=\int_{0}^{1} x e^{2 x} \mathrm{d} x=a e^{2}+b(a, b\) là các số hữu tỉ). Khi đó tổng a+b là
-
Cho hàm số y = f( x) = ax4+ bx2+ c (a > 0) có đồ thị (C), đồ thị hàm số y = f’(x). Đồ thị hàm số y = f( x) tiếp xúc với trục hoành tại hai điểm. Tính diện tích của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị (C) và trục hoành?
-
Biết \(I=\int_{3}^{4} \frac{\mathrm{d} x}{x^{2}+x}=a \ln 2+b \ln 3+c \ln 5, \text { với } a, b, c\) là các số nguyên. Tính S=a+b+c
-
Cho \(\int\limits_{ – \frac{\pi }{2}}^{\frac{\pi }{2}} {f\left( x \right){\rm{d}}x} = 1\). Tính \(\int\limits_{ – \frac{\pi }{2}}^{\frac{\pi }{2}} {\left[ {f\left( x \right) + {{\sin }^{2021}}x} \right]{\rm{d}}x} \)
-
Cho (H ) là hình phẳng giới hạn bởi parabol \(y=\sqrt{3} x^{2}\), cung tròn có phương trình \(y=\sqrt{4-x^{2}} \quad(\text { vói } 0 \leq x \leq 2)\) và trục hoành (phần tô đậm trong hình vẽ). Diện tích của (H ) bằng
-
Tính \(\displaystyle \int\limits_0^{\frac{\pi }{2}} {({{\cos }^5}\varphi } - {\sin ^5}\varphi )d\varphi \)
-
Tính tích phân \(I=\int_{0}^{1} \frac{\mathrm{d} x}{x^{2}-9}\)
-
Cho tích phân \(I=\int_{0}^{\frac{1}{2}} \frac{1}{\sqrt{1-x^{2}}} d x=a \pi, a \text { và } b\) là các số hữu tỉ. Giá trị của a là:
-
Tính thể tích của khối tròn xoay khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường \(y=x^{2}-4,y=2 x-4, x=0, x=2\) , x = 0 , x = 2 quanh trục Ox.
-
Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) liên tục trên đoạn \(\left[ { – 1\,;\,3} \right]\) thỏa mãn \(\int\limits_0^1 {f\left( x \right)} \,{\rm{d}}x = 2\) và \(\int\limits_1^3 {f\left( x \right)} \,{\rm{d}}x = 4\). Tính \(\int\limits_{ – 1}^3 {f\left( {\left| x \right|} \right)\,} {\rm{d}}x\).
-
Tính tích phân: \(I = \mathop \smallint \nolimits_0^2 \left( {x - 2} \right){e^{2x + 1}}dx\)
-
Cho hàm số (x) liên tục và nhận giá trị dương trên [0;1]. Biết \(f(x) \cdot f(1-x)=1, \forall x \in[0 ; 1]\) với. Tính giá trị \(I=\int\limits_{0}^{1} \frac{\mathrm{d} x}{1+f(x)}\)?
-
Cho hàm số f(x) thỏa mãn \(\int_{0}^{1}(x+1) f^{\prime}(x) \mathrm{d} x=10 \text { và } 2 f(1)-f(0)=2 . \text { Tính } I=\int_{0}^{1} f(x) \mathrm{d} x .\)
-
Cho hàm số \(f(x)=a \sin 2 x-b \cos 2 x \text { thỏa mãn } f^{\prime}\left(\frac{\pi}{2}\right)=-2 \text { và } \int_{a}^{b} a d x=3\) Tính tổng a + b bằng:
-
Biết \(I=\int_{0}^{4} \frac{1}{\sqrt{2 x+1}-5} \mathrm{d} x=a+b \ln 2 \text { vói } a, b\) là số nguyên. Giá trị của S=a+b là:
-
Thể tích khối tròn xoay do hình phẳng giới hạn bởi các đường \(y=\frac{x}{4}, y=0, x=1, x=4\) quay quanh trục Ox bằng
-
Cho hàm số \(f\left( x \right)\) xác định và liên tục trên \(\mathbb{R}\) đồng thời thỏa mãn \(\left\{ \begin{array}{l} f\left( x \right) > 0,{\kern 1pt} \;\forall x \in R\\ f'\left( x \right) = - {e^x}{f^2}\left( x \right),{\kern 1pt} \;\forall x \in R\\ f\left( 0 \right) = \frac{1}{2} \end{array} \right..\)
Tính giá trị của \(f\left( \ln 2 \right)\).
