Cho hàm số f ( x ) nhận giá trị không âm và có đạo hàm liên tục trên R thỏa mãn f ′ ( x ) = ( 2 x + 1 ) [ f ( x ) ]^2 , ∀ x ∈ R và f ( 0 ) = − 1 . Giá trị của tích phân 1 ∫ 0 ( x^

20/20

Cho hàm số \[f\left( x \right)\] nhận giá trị không âm và có đạo hàm liên tục trên \[\mathbb{R}\] thỏa mãn \[f'\left( x \right) = \left( {2x + 1} \right){\left[ {f\left( x \right)} \right]^2},\forall x \in \mathbb{R}\] và \[f\left( 0 \right) = - 1\].

Giá trị của tích phân \[\int\limits_0^1 {\left( {{x^3} - 1} \right)f\left( x \right)dx} \] bằng

\[1.\]

\[\frac{2}{3}.\]

\[\frac{1}{2}.\]

\[\frac{3}{2}.\]

Giải thích

Đáp án đúng là: C

Ta có: \[f'\left( x \right) = \left( {2x + 1} \right){\left[ {f\left( x \right)} \right]^2},\forall x \in \mathbb{R}\] \[ \Rightarrow \frac{{ - f'\left( x \right)}}{{{{\left[ {f\left( x \right)} \right]}^2}}} = - \left( {2x + 1} \right),\forall x \in \mathbb{R}\].

\[ \Rightarrow {\left( {\frac{1}{{f\left( x \right)}}} \right)^\prime } = - \left( {2x + 1} \right),\forall x \in \mathbb{R}\]

Vậy \[\frac{1}{{f\left( x \right)}} = - \int {\left( {2x + 1} \right)dx} = - {x^2} - x + C\]

Suy ra \[f\left( x \right) = \frac{1}{{ - {x^2} - x + C}}\].

Mà \[f\left( 0 \right) = - 1 \Leftrightarrow C = - 1.\]

Vậy \[f\left( x \right) = - \frac{1}{{{x^2} + x + 1}}\].

Ta có: \[\int\limits_0^1 {\left( {{x^3} - 1} \right)f\left( x \right)dx} = \int\limits_0^1 {\left[ { - \frac{{\left( {{x^3} - 1} \right)}}{{{x^2} + x + 1}}} \right]dx} = \int\limits_0^1 {\left( {1 - x} \right)dx} = \frac{1}{2}.\]