Cho hàm số \(f(x)\) thỏa mãn \({\left( {f'\left( x \right)} \right)^2} + f\left( x \right).f'\left( x \right) = 15{x^4} + 12x,\forall x \in R\) và \(f\left( 0 \right) = f'\left( 0 \right) = 1\). Giá trị của \({\left( {f\left( 1 \right)} \right)^2}\) là
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có \(\left( {f\left( x \right).f'\left( x \right)} \right)' = f'\left( x \right).f'\left( x \right) + f\left( x \right).\left( {f'\left( x \right)} \right)' = {\left( {f'\left( x \right)} \right)^2} + f\left( x \right).f''\left( x \right)\)
Nên \({\left( {f'\left( x \right)} \right)^2} + f\left( x \right).f''\left( x \right) = 15{x^4} + 12x \Leftrightarrow \left( {f\left( x \right).f'\left( x \right)} \right)' = 15{x^4} + 12x\)
Lấy nguyên hàm hai vế ta có:
\(\int {\left( {f\left( x \right).f'\left( x \right)} \right)'dx} = \int {\left( {15{x^4} + 12x} \right)dx} \Leftrightarrow f'\left( x \right).f\left( x \right) = 3{x^5} + 6{x^2} + C\)
Thay x = 0 vào ta được \(f'\left( 0 \right).f\left( 0 \right) = C \Leftrightarrow C = 1 \Rightarrow f\left( x \right).f'\left( x \right) = 3{x^5} + 6{x^2} + 1\)
Lấy nguyên hàm hai vế ta được \(\int {f\left( x \right).f'\left( x \right)dx} = \int {\left( {3{x^5} + 6{x^2} + 1} \right)dx} \)
\(\begin{array}{l}
\Leftrightarrow \int {f\left( x \right)d\left( {f\left( x \right)} \right)} = \frac{{{x^6}}}{2} + 2{x^3} + x + {C_1} \Leftrightarrow \frac{{{{\left( {f\left( x \right)} \right)}^2}}}{2} = \frac{{{x^6}}}{2} + 2{x^3} + x + {C_1}\\
\Leftrightarrow {\left( {f\left( x \right)} \right)^2} = {x^6} + 4{x^3} + 2x + 2{C_1}
\end{array}\)
Lại có \(f\left( 0 \right) = 1 \Rightarrow 2{C_1} = 1 \Rightarrow {\left( {f\left( x \right)} \right)^2} = {x^6} + 4{x^3} + 2x + 1\)
Suy ra \({\left( {f\left( 1 \right)} \right)^2} = 8\)
Đề thi thử THPT QG môn Toán năm 2019
Trường THPT Chuyên Thái Nguyên lần 2