Cho hàm số \(y=f\left( x \right)\) liên tục trên \(\mathbb{R}\backslash \left\{ 0;\,\,-1 \right\}\) thỏa mãn điều kiện \(f\left( 1 \right)=2\ln 2\) và \(x\left( x+1 \right).{f}'\left( x \right)+f\left( x \right)={{x}^{2}}+3x+2\). Giá trị \(f\left( 2 \right)=a+b\ln 3\), với\(a,\,b\in \mathbb{Q}\). Tính \({{a}^{2}}+{{b}^{2}}\).
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTừ giả thiết, ta có \(x\left( x+1 \right).{f}'\left( x \right)+f\left( x \right)={{x}^{2}}-3x+2 \Leftrightarrow \frac{x}{x+1}.{f}'\left( x \right)+\frac{1}{{{\left( x+1 \right)}^{2}}}f\left( x \right)=\frac{x+2}{x+1}\)
\(\Leftrightarrow {{\left[ \frac{x}{x+1}.f\left( x \right) \right]}^{\prime }}=\frac{x+2}{x+1}\), với \(\forall x\in \mathbb{R}\backslash \left\{ 0;\,\,-1 \right\}\).
Suy ra \(\frac{x}{x+1}.f\left( x \right) =\int{\frac{x+2}{x+1}\,}\text{d}x=\int{\left( 1+\frac{1}{x+1} \right)\,}\text{d}x=\) hay \(\frac{x}{x+1}.f\left( x \right) =x+\ln \left| x+1 \right|+C\).
Mặt khác, ta có \(f\left( 1 \right)=2\ln 2\) nên C=-1. Do đó \(\frac{x}{x+1}.f\left( x \right) =x+\ln \left| x+1 \right|-1\).
Với x=2 thì \(\frac{2}{3}.f\left( 2 \right)=1+\ln 3 \Leftrightarrow f\left( 2 \right)=\frac{3}{2}+\frac{3}{2}\ln 3\). Suy ra \(a=\frac{3}{2}\) và \(b=\frac{3}{2}\)
Vậy \({{a}^{2}}+{{b}^{2}}=\frac{9}{2}\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Toán
Trường THPT Sương Nguyệt Anh