Đề cương ôn tập giữa kì 2 Toán 12 Kết nối tri thức cấu trúc mới (có tự luận) có đáp án - Bài 12. Tích phân

Đáp án đúng là: A

\(\int\limits_a^b {f\left( x \right)dx} = F\left( b \right) - F\left( a \right)\).

Đáp án đúng là: B

Ta có \(\int\limits_4^8 {f\left( x \right)} dx = \int\limits_4^1 {f\left( x \right)dx} + \int\limits_1^8 {f\left( x \right)dx} \)\( = - \int\limits_1^4 {f\left( x \right)dx} + \int\limits_1^8 {f\left( x \right)dx} = - 3 - 2 = - 5\).

Mặt khác: \(\int\limits_1^4 {\left[ {4f\left( x \right) - 2g\left( x \right)} \right]dx = 4\int\limits_1^4 {f\left( x \right)dx} } - 2\int\limits_1^4 {g\left( x \right)dx} = 4.3 - 2.7 = - 2\).

Ta có \(\int\limits_1^4 {\left[ {f\left( x \right) + g\left( x \right)} \right]} dx = \int\limits_1^4 {f\left( x \right)} dx + \int\limits_1^4 {g\left( x \right)} dx = 3 + 7 = 10\).

Đáp án đúng là: A

Ta có \[\int\limits_1^2 {f'\left( x \right)dx} = \left. {f\left( x \right)} \right|_1^2 = f\left( 2 \right) - f\left( 1 \right) = 1\].

Đáp án đúng là: B

Ta có \(I = \int\limits_0^2 {(2x + 1)dx} = \left. {\left( {{x^2} + x} \right)} \right|_0^2 = 4 + 2 = 6\).

Đáp án đúng là: A

Ta có \(\int\limits_1^3 {\frac{{x + 2}}{x}} dx = \int\limits_1^3 {\left( {1 + \frac{2}{x}} \right)dx} = \int\limits_1^3 {dx} + \int\limits_1^3 {\frac{2}{x}} dx = 2 + 2\left. {\ln \left| x \right|} \right|_1^3 = 2 + 2\ln 3.\)

Do đó \(a = 2,\,b = 2,\,c = 3 \Rightarrow S = 7.\)

Đáp án đúng là: B

\(I = \int\limits_0^1 {\frac{{{e^x}}}{{{2^x}}}dx = \int\limits_0^1 {{{\left( {\frac{e}{2}} \right)}^x}dx = \frac{1}{{\ln \frac{e}{2}}}\left[ {{{\left( {\frac{e}{2}} \right)}^x}} \right]_0^1 = \frac{1}{{\ln \frac{e}{2}}}\left( {\frac{e}{2} - 1} \right)} } \).

Suy ra \(a = 2;b = - 1\). Do đó \(a + b = 1\).

Đáp án đúng là: B

\(\int\limits_{\frac{\pi }{3}}^{\frac{\pi }{2}} {\left( {2\sin x + 3\cos x + x} \right)dx} = \left. {\left( { - 2\cos x + 3\sin x + \frac{1}{2}{x^2}} \right)} \right|_{\frac{\pi }{3}}^{\frac{\pi }{2}} = \frac{{8 - 3\sqrt 3 }}{2} + \frac{{5{\pi ^2}}}{{72}}\).

\( \Rightarrow P = a + 2b + c = 74\).

Đáp án đúng là: C

\(\int\limits_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{4}} {\left( {2{{\cot }^2}x + 5} \right)dx} = \int\limits_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{4}} {\left( {2\left( {\frac{1}{{{{\sin }^2}x}} - 1} \right) + 5} \right)dx} = \int\limits_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{4}} {\left( {3 + \frac{2}{{{{\sin }^2}x}}} \right)dx = \left. {\left( {3x - 2\cot x} \right)} \right|_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{4}} = \frac{\pi }{4} + 2\sqrt 3 - 2} \).

Suy ra \(a = 4;b = 2;c = - 2\). Do đó \(a + b + c = 4\).

Đáp án đúng là: C

\(I = \int\limits_0^2 {\left| {x - 2} \right|dx} \).

+ Do : \(x \in \left[ {0;2} \right] \Rightarrow x - 2 < 0, \Leftrightarrow \left| {x - 2} \right| = 2 - x\)

+ Vậy : \(I = \int\limits_0^2 {\left( {2 - x} \right)dx = \left( {2x - \frac{1}{2}{x^2}} \right)\left| {\begin{array}{*{20}{c}}2\\0\end{array} = 4 - 2 = 2} \right.} \).

Đáp án đúng là: D

Ta có: \(\int\limits_{ - 1}^2 {f(x)dx = \left. {F\left( x \right)} \right|_{ - 1}^2 = F\left( 2 \right) - F\left( { - 1} \right)} \).

\[\int\limits_{ - 1}^2 {f(x)dx = } \int\limits_{ - 1}^2 {\frac{2}{x}} = \left. {2\ln \left| x \right|} \right|_{ - 1}^2 = 2\ln 2 - 2\ln 1 = 2\ln 2\].

\( \Rightarrow F\left( 2 \right) - F\left( { - 1} \right) = 2\ln 2\)

\( \Leftrightarrow F\left( 2 \right) = 2\ln 2\) (do \(F\left( { - 1} \right) = 0\)).

Đáp án đúng là: D

Ta có \(\int\limits_1^3 {\left[ {1 + f(x)} \right]} {\rm{d}}x = \left[ {x + F(x)} \right]\left| {\mathop {}\limits_1^3 } \right. = \left[ {x + {x^3})} \right]\left| {\mathop {}\limits_1^3 } \right. = 30 - 2 = 28\).

Đáp án đúng là: B

Ta có \[f(x) = \int {f'(x)dx} = \int {(2{{\cos }^2}\frac{x}{2} + 3)dx} \]\( = \int {(2.\frac{{1 + \cos x}}{2} + 3)dx} \)\[ = \int {(\cos x + 4)dx} = \sin x + 4x + C\].

\[ \Rightarrow f(x) = \sin x + 4x + C\]

do\[f(0) = 4 \Rightarrow C = 4\].

Vậy \[f(x) = \sin x + 4x + 4\] nên \[\int\limits_0^{\frac{\pi }{4}} {f(x)dx} = \int\limits_0^{\frac{\pi }{4}} {(\sin x + 4x + 4} )dx\]

\[ = \left. {( - \cos x + 2{x^2} + 4x)} \right|_0^{\frac{\pi }{4}} = \frac{{{\pi ^2} + 8\pi + 8 - 4\sqrt 2 }}{8}\].

Đáp án đúng là: D

Thời điểm chất điểm \(B\) đuổi kịp chất điểm \(A\) thì chất điểm \(B\) đi được \(15\)giây, chất điểm \(A\)đi được \(18\) giây.

Biểu thức vận tốc của chất điểm \(B\) có dạng \({v_B}\left( t \right) = \int {a{\rm{d}}t} = at + C\) mà \({v_B}\left( 0 \right) = 0\) nên \({v_B}\left( t \right) = at\).

Do từ lúc chất điểm \(A\) bắt đầu chuyển động cho đến khi chất điểm \(B\) đuổi kịp thì quãng đường hai chất điểm đi được bằng nhau. Do đó

\(\int_0^{18} {\left( {\frac{1}{{120}}{t^2} + \frac{{58}}{{45}}t} \right){\rm{d}}t} = \int_0^{15} {at{\rm{d}}t} \Leftrightarrow 225 = a.\frac{{225}}{2} \Leftrightarrow a = 2\).

Vậy, vận tốc của chất điểm \(B\) tại thời điểm đuổi kịp \(A\) bằng \({v_B}\left( t \right) = 2.15 = 30\left( {{\rm{m/s}}} \right)\).

Đáp án đúng là: A

Ta có: \({v_A}\left( 0 \right) = 16\,{\rm{m/s}}\).

Khi xe \(A\) dừng hẳn: \({v_A}\left( t \right) = 0\)\( \Leftrightarrow t = 4\,{\rm{s}}\).

Quãng đường từ lúc xe \(A\) hãm phanh đến lúc dừng hẳn là \(s = \int\limits_0^4 {\left( {16 - 4t} \right){\rm{d}}t} \)\( = 32\,{\rm{m}}\).

Do các xe phải cách nhau tối thiểu \(1\,{\rm{m}}\)để đảm bảo an toàn nên khi dừng lại ô tô \(A\) phải hãm phanh khi cách ô tô \(B\) một khoảng ít nhất là \(33\,{\rm{m}}\).

Đáp án đúng là: C

Ta có \(v\left( 0 \right) = 10\,{\rm{m/s}}\) và \(v\left( t \right) = \int {a\left( t \right){\rm{d}}t} \)\( = \int {\left( {{t^2} + 3t} \right){\rm{d}}t} \)\[ = \frac{{{t^3}}}{3} + \frac{{3{t^2}}}{2} + C\].

Vì \(v\left( 0 \right) = 10\,{\rm{m/s}}\) nên \[v\left( t \right) = \frac{{{t^3}}}{3} + \frac{{3{t^2}}}{2} + 10\]

Quãng đường vật đi được là \(S = \int\limits_0^6 {v\left( t \right){\rm{d}}t} \)\( = \int\limits_0^6 {\left( {\frac{{{t^3}}}{3} + \frac{{3{t^2}}}{2} + 10} \right){\rm{d}}t} \)\[ = \left. {\left( {\frac{1}{{12}}{t^4} + \frac{1}{2}{t^3} + 10t} \right)} \right|_0^6\]\[ = 276\,{\rm{m}}\].

a) S, b) Đ, c) Đ, d) Đ

a) Hiệu số \(F\left( 3 \right) - F\left( 0 \right)\) gọi là tích phân từ 0 đến 3 của hàm số \(f\left( x \right)\).

\(\int\limits_0^3 {f\left( x \right)} dx = F\left( 3 \right) - F\left( 0 \right)\).

b) \(\int\limits_0^3 {f\left( x \right)} dx = - \int\limits_3^0 {f\left( x \right)} dx = F\left( 3 \right) - F\left( 0 \right)\).

c) \(\int\limits_0^3 {f\left( t \right)} dt = \int\limits_0^3 {f\left( x \right)} dx = \left. {F\left( x \right)} \right|_0^3 = F\left( 3 \right) - F\left( 0 \right) = 2 - 1 = 1\).

d) Có \(S = \int\limits_0^3 {f\left( x \right)dx} = \left. {F\left( x \right)} \right|_0^3 = F\left( 3 \right) - F\left( 0 \right) = 2 - 1 = 1\).

a) S, b) S, c) S, d) Đ

a) \(\int\limits_{ - 2}^2 {f\left( x \right)} dx = \int\limits_{ - 2}^2 {\left( {2x - 4} \right)dx} = - 16\).

b) \(\int\limits_1^4 {{f^2}\left( x \right)} dx = \int\limits_1^4 {{{\left( {2x - 4} \right)}^2}} dx = \left. {\frac{1}{6}{{\left( {2x - 4} \right)}^3}} \right|_1^4 = 12\).

c) \(\int\limits_{ - 2}^5 {\left| {f\left( x \right)} \right|dx} = \int\limits_{ - 2}^5 {\left| {2x - 4} \right|dx} \)\( = \int\limits_{ - 2}^2 {\left( {4 - 2x} \right)dx} + \int\limits_2^5 {\left( {2x - 4} \right)dx} = 16 + 9 = 25 = {3^0}{.5^2}\).

Do đó \({m^2} + {n^2} = 0 + 4 = 4\).

d) \(F\left( a \right) = \int\limits_0^a {f\left( x \right)} dx = \int\limits_0^a {\left( {2x - 4} \right)dx} = \left. {\left( {{x^2} - 4x} \right)} \right|_0^a = {a^2} - 4a\)\( = {\left( {a - 2} \right)^2} - 4 \ge - 4\).

Vậy giá trị nhỏ nhất của \(F\left( a \right)\) là \( - 4\) khi \(a = 2\).

a) Đ, b) Đ, c) S, d) S

a) Ta có \(f\left( x \right)\) liên tục trên \(\mathbb{R}\)nên \(f\left( x \right)\) liên tục tại \(x = 1\).

Do đó \(\mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ - }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ + }} f\left( x \right) = f\left( 1 \right)\)\( \Leftrightarrow m + 5 = 3 \Leftrightarrow m = - 2\).

b) Ta có \(F\left( x \right) = \left\{ \begin{array}{l}{x^3} + {x^2} + mx + {C_1}\;{\rm{khi}}\;x \ge 1\\5x - {x^2} + {C_2}\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{khi}}\;x < 1\end{array} \right.\).

Ta có \(F\left( { - 2} \right) = 5.\left( { - 2} \right) - {\left( { - 2} \right)^2} + {C_2} \Rightarrow {C_2} = - 10 + 14 = 4\).

Có \(\mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ + }} F\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ + }} \left( {{x^3} + {x^2} + mx + {C_1}} \right) = m + 2 + {C_1}\).

\(\mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ - }} F\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ - }} \left( {5x - {x^2} + {C_2}} \right) = 4 + {C_2}\).

Ta lại có \(F\left( x \right)\) liên tục tại \(x = 1\) nên

\(\mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ - }} F\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ + }} F\left( x \right) = F\left( 1 \right)\) \( \Leftrightarrow m + 2 + {C_1} = 4 + {C_2} \Leftrightarrow {C_1} = 6 - m\).

Mà \(m = - 2\) nên \({C_1} = 8\).

Vậy \(F\left( x \right) = \left\{ \begin{array}{l}{x^3} + {x^2} - 2x + 8\;{\rm{khi}}\;x \ge 1\\5x - {x^2} + 4\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{khi}}\;x < 1\end{array} \right.\).

c) \(F\left( 3 \right) = {3^3} + {3^2} - 2.3 + 8 = 38\).

d) \(\int\limits_1^{{e^2}} {f\left( {\ln x} \right)\frac{1}{x}dx} \)\( = \int\limits_1^{{e^2}} {f\left( {\ln x} \right)d\left( {\ln x} \right)} \)\( = \int\limits_0^2 {f\left( t \right)dt} \)\( = \int\limits_0^1 {f\left( x \right)dx + \int\limits_1^2 {f\left( x \right)dx} } \)

\( = \int\limits_0^1 {\left( {5 - 2x} \right)dx + \int\limits_1^2 {\left( {3{x^2} + 2x - 2} \right)dx} } = 12\).

a) S, b) Đ, c) Đ, d) S

a) \(\int\limits_2^0 {f\left( x \right)dx = - \int\limits_0^2 {f\left( x \right)dx = - 3} } \).

b) Ta có \(\int\limits_0^3 {f\left( x \right)dx = } \int\limits_0^2 {f\left( x \right)dx} + \int\limits_2^3 {f\left( x \right)dx} \)\( \Rightarrow \int\limits_2^3 {f\left( x \right)dx} = \int\limits_0^3 {f\left( x \right)dx - } \int\limits_0^2 {f\left( x \right)dx} = 5 - 3 = 2\).

c) \(\int\limits_0^2 {\left( {f\left( x \right) - 2x} \right)dx = \int\limits_0^2 {f\left( x \right)dx} - \int\limits_0^2 {2xdx = } 3 - \left. {{x^2}} \right|_0^2} = 3 - 4 = - 1\).

d) \(\int\limits_0^2 {f\left( {\frac{x}{3}} \right)dx} \)\( = 3\int\limits_0^2 {f\left( {\frac{x}{3}} \right)d\left( {\frac{x}{3}} \right)} \)\( = 3\int\limits_0^2 {f\left( t \right)dt} = 3.3 = 9\).

a) Đ, b) Đ, c) S, d) Đ

a) Ta có phương trình đường thẳng đi qua hai điểm O, A là \(y = 2x\), đường thẳng đi qua hai điểm A, B là \(y = 2\).

Do đó ta có công thức hàm vận tốc là \(v\left( t \right) = \left\{ \begin{array}{l}2t\;{\rm{khi}}\;0 \le t \le 1\\2\;\;{\rm{khi}}\;t > 1\end{array} \right.\).

b) Quãng đường vật đi được trong 1 giây đầu tiên được xác định bởi công thức \(s\left( t \right) = \int\limits_0^1 {v\left( t \right)dt} \).

c) Quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian từ 1 giây đến 2 giây được xác định bởi công thức \(s\left( t \right) = \int\limits_1^2 {v\left( t \right)dt} \).

d) Quãng đường mà vật đi được trong 2 giây đầu tiên là

\(s\left( t \right) = \int\limits_0^2 {v\left( t \right)dt} = \int\limits_0^1 {2tdt} + \int\limits_1^2 {2dt} = 1 + 2 = 3\) m.

Trả lời: −1

Ta có $\left\{\begin{array}{l}\underset{2}{\overset{7}{\int }}\left[2f\left(x\right)+3g\left(x\right)\right]dx=1\\ \underset{2}{\overset{7}{\int }}\left[f\left(x\right)-2g\left(x\right)\right]dx=4\end{array}\right.$ $\iff \left\{\begin{array}{l}2\underset{2}{\overset{7}{\int }}f\left(x\right)dx+3\underset{2}{\overset{7}{\int }}g\left(x\right)dx=1\\ \underset{2}{\overset{7}{\int }}f\left(x\right)dx-2\underset{2}{\overset{7}{\int }}g\left(x\right)dx=4\end{array}\right.$ $\iff \left\{\begin{array}{l}\underset{2}{\overset{7}{\int }}f\left(x\right)dx=2\\ \underset{2}{\overset{7}{\int }}g\left(x\right)dx=-1\end{array}\right.$

Do đó \(\int\limits_2^7 {f\left( x \right)dx - 3\int\limits_7^2 {g\left( x \right)dx} } \)\( = \int\limits_2^7 {f\left( x \right)dx + 3\int\limits_2^7 {g\left( x \right)dx} } = 2 - 3 = - 1\).

Trả lời: -2

\(\int\limits_0^{\frac{\pi }{3}} {\frac{{1 - \cos 2x}}{{1 + \cos 2x}}dx} = \int\limits_0^{\frac{\pi }{3}} {\frac{{2{{\sin }^2}x}}{{2{{\cos }^2}x}}} dx = \int\limits_0^{\frac{\pi }{3}} {\left( {\frac{1}{{{{\cos }^2}x}} - 1} \right)dx = \left. {\left( {\tan x - x} \right)} \right|_0^{\frac{\pi }{3}} = \sqrt 3 } - \frac{\pi }{3}\)

\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 1\\b = - 3\end{array} \right. \Rightarrow a + b = - 2\).

Trả lời: 4

Ta có: \[\int_0^a {\left( {2x - 3} \right){\rm{d}}x = \left. {\left( {{x^2} - 3x} \right)} \right|_0^a} = {a^2} - 3a\].

Khi đó: \(\int_0^a {\left( {2x - 3} \right){\rm{d}}x \le 4} \)\( \Leftrightarrow \)\({a^2} - 3a \le 4\)\( \Leftrightarrow - 1 \le a \le 4\).

Mà \(a \in \mathbb{N}*\)nên \(a \in \left\{ {1\,;\,2\,;\,3\,;\,4} \right\}\).

Vậy có 4 giá trị của \(a\)thỏa đề bài.

Trả lời: 74

\(\int\limits_{\frac{\pi }{3}}^{\frac{\pi }{2}} {\left( {2\sin x + 3\cos x + x} \right)dx} = \left. {\left( { - 2\cos x + 3\sin x + \frac{1}{2}{x^2}} \right)} \right|_{\frac{\pi }{3}}^{\frac{\pi }{2}} = \frac{{8 - 3\sqrt 3 }}{2} + \frac{{5{\pi ^2}}}{{72}}\).

\( \Rightarrow P = a + 2b + c = 74\).

Trả lời: 10

Xét phương trình \( - 5t + 10 = 0 \Leftrightarrow t = 2.\) Do vậy, kể từ lúc người lái đạp phanh thì sau 2s ô tô dừng hẳn.

Quãng đường ô tô đi được kể từ lúc người lái đạp phanh đến khi ô tô dừng hẳn là

\(s = \int\limits_0^2 {\left( { - 5t + 10} \right)dt} = \left( { - \frac{5}{2}{t^2} + 10t} \right)\left| \begin{array}{l}2\\0\end{array} \right. = 10{\rm{m}}.\)