Giải SBT Toán 12 Tập 2 KNTT Bài 11. Nguyên hàm có đáp án
Đề thi

Giải SBT Toán 12 Tập 2 KNTT Bài 11. Nguyên hàm có đáp án

A
Admin
ToánLớp 1283 lượt thi
10 câu hỏi
1. Tự luận
1 điểm

Tìm hàm số y = f(x), biết f'(x) = \(3\sqrt x + \frac{2}{{\sqrt[3]{x}}}\)(x > 0) và f(1) = 1.

Xem đáp án

Ta có: f(x) = \(\int {f'\left( x \right)dx} \)

                  = \(\int {\left( {3\sqrt x + \frac{2}{{\sqrt[3]{x}}}} \right)} dx\)

                  = \(\int {3\sqrt x dx + \int {\frac{2}{{\sqrt[3]{x}}}} } dx\)

                  = 2x\(\sqrt x \) + 3\(\sqrt[3]{{{x^2}}}\) + C.

Mà f(1) = 1 nên 2 + 3 + C = 1 hay C = −4.

Vậy f(x) = 2x\(\sqrt x \) + 3\(\sqrt[3]{{{x^2}}}\) − 4.

2. Tự luận
1 điểm

Tìm:

a) \(\int {\frac{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}{{{x^4}}}dx} \);

b) \(\int {\sqrt x \left( {7{x^2} + 6} \right)dx} \).

Xem đáp án

a) \(\int {\frac{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}{{{x^4}}}dx} \) = \(\int {\frac{{{x^2} + 2x + 1}}{{{x^4}}}dx} \)

                          = \(\int {\left( {\frac{1}{{{x^2}}} + \frac{2}{{{x^3}}} + \frac{1}{{{x^4}}}} \right)dx} \)

                          = \(\int {\frac{1}{{{x^2}}}dx + \int {\frac{2}{{{x^3}}}dx + \int {\frac{1}{{{x^4}}}dx} } } \)

                          = \( - \frac{1}{x}\) + 4.\(\frac{{{x^{ - 2}}}}{{ - 2}}\) + 4.\(\frac{{{x^{ - 3}}}}{{ - 3}}\) + C

                          = \( - \frac{1}{x}\) − \(\frac{2}{{{x^2}}}\) − \(\frac{4}{{3{x^3}}}\) + C.

b) \(\int {\sqrt x \left( {7{x^2} + 6} \right)dx} \) = \(\int {\left( {7{x^2}\sqrt x + 6\sqrt x } \right)} dx\)

                                 = \(\int {7{x^2}\sqrt x dx + \int {6\sqrt x } } dx\)

                                 = \(7\int {{x^{\frac{5}{2}}}} dx + 6\int {{x^{\frac{1}{2}}}dx} \)

                                 = 2\({x^{\frac{7}{2}}} + 4{x^{\frac{3}{2}}}\) + C

                                 = 2x3\(\sqrt x \) + 4x\(\sqrt x \) + C.

3. Tự luận
1 điểm

Tìm:

a) \(\int {\left( {3x + 4} \right)\sqrt[3]{x}} dx\);

b) \(\int {\frac{{{{\left( {2x + 3} \right)}^2}}}{{\sqrt x }}dx} \).

 

Xem đáp án

a) \(\int {\left( {3x + 4} \right)\sqrt[3]{x}} dx\) = \(\int {\left( {3x\sqrt[3]{x} + 4\sqrt[3]{x}} \right)} dx\)

                               = \(\int {3x\sqrt[3]{x}dx + \int {4\sqrt[3]{x}dx} } \)

                               = \(\int {3{x^{\frac{4}{3}}}dx} \) + \(\int {4{x^{\frac{1}{3}}}} dx\)

                               = \(\frac{9}{7}{x^2}\sqrt[3]{x} + 3x\sqrt[3]{x}\) + C

                               = \(\left( {\frac{9}{7}{x^2} + 3x} \right)\sqrt[3]{x}\) + C

b) \(\int {\frac{{{{\left( {2x + 3} \right)}^2}}}{{\sqrt x }}dx} \) = \(\int {\frac{{4{x^2} + 12x + 9}}{{\sqrt x }}dx} \)

                            = \(\int {\left( {4x\sqrt x + 12\sqrt x + \frac{9}{{\sqrt x }}} \right)dx} \)

                            = \(\int {4x\sqrt x dx + \int {12\sqrt x } } dx + \int {\frac{9}{{\sqrt x }}dx} \)

                            = \(4\int {{x^{\frac{3}{2}}}} dx + 12\int {{x^{\frac{1}{2}}}dx + 9\int {{x^{\frac{{ - 1}}{2}}}dx} } \)

                            = \(\frac{8}{5}{x^2}\sqrt x + 8x\sqrt x + 18\sqrt x + C\)

                            = \(\left( {\frac{8}{5}{x^2} + 8x + 18} \right)\sqrt x \) + C.

 

4. Tự luận
1 điểm

Tìm:

a) \(\int {\left( {2{e^x} + \frac{1}{{{3^x}}}} \right)} dx\);

b) \(\int {\left( {{x^2} + {2^x}} \right)} dx\).

Xem đáp án

a) \(\int {\left( {2{e^x} + \frac{1}{{{3^x}}}} \right)} dx\) = \(\int {2{e^x}dx + \int {\frac{1}{{{3^x}}}dx} } \)

                              = \(\int {2{e^x}dx + \int {{3^{ - x}}dx} } \)

                              = 2ex − \(\frac{1}{{{3^x}.\ln 3}}\) + C.

b) \(\int {\left( {{x^2} + {2^x}} \right)} dx\) = \(\int {{x^2}dx + \int {{2^x}dx} } \)

                           = \(\frac{{{x^3}}}{3} + \frac{{{2^x}}}{{\ln 2}} + C\).

5. Tự luận
1 điểm

Tìm:

a) \(\int {{{\left( {{2^x} + {3^x}} \right)}^2}dx} \);

b) \(\int {{{\left( {{e^x} - {e^{ - x}}} \right)}^2}dx} \).

Xem đáp án

a) \(\int {{{\left( {{2^x} + {3^x}} \right)}^2}dx} \) = \(\int {\left( {{2^{2x}} + {{2.6}^x} + {3^{2x}}} \right)dx} \)

                            = \(\int {\left( {{4^x} + {{2.6}^x} + {9^x}} \right)} dx\)

                            = \(\int {{4^x}dx + \int {{{2.6}^x}dx + \int {{9^x}dx} } } \)

                            = \(\frac{{{4^x}}}{{\ln 4}} + \frac{{{{2.6}^x}}}{{\ln 6}} + \frac{{{9^x}}}{{\ln 9}}\)+ C.

b) \(\int {{{\left( {{e^x} - {e^{ - x}}} \right)}^2}dx} \) = \(\int {\left( {{e^{2x}} - 2{e^x}.{e^{ - x}} + {e^{ - 2x}}} \right)} dx\)

                              = \(\int {{e^{2x}}dx + \int {{e^{ - 2x}}dx - \int {2dx} } } \)

                              = \(\frac{{{e^{2x}}}}{2} - \frac{{{e^{ - 2x}}}}{2} - 2x + C\).

6. Tự luận
1 điểm

Tìm:

a) \(\int {\left( {2\cos x + \frac{3}{{\sqrt x }}} \right)dx} \);

b) \(\int {\left( {3\sqrt x  - 4\sin x} \right)dx} \).

Xem đáp án

a) \(\int {\left( {2\cos x + \frac{3}{{\sqrt x }}} \right)dx} \) = \(\int {2\cos xdx + \int {\frac{3}{{\sqrt x }}} } dx\)

                                     = 2sinx + 6\(\sqrt x \) + C.

b) \(\int {\left( {3\sqrt x - 4\sin x} \right)dx} \) = \(\int {3\sqrt x dx - \int {4\sin xdx} } \)

                                     = \(2x\sqrt x + 4\cos x + C.\)

7. Tự luận
1 điểm

Tìm

a) \(\int {\left( {x + {{\sin }^2}\frac{x}{2}} \right)dx} \);

b) \(\int {{{\left( {2\tan x + \cot x} \right)}^2}dx} \).

Xem đáp án

a) \(\int {\left( {x + {{\sin }^2}\frac{x}{2}} \right)dx} \) = \(\int {xdx + \int {{{\sin }^2}\frac{x}{2}dx} } \)

                                 = \(\int {xdx + \int {\frac{{1 - \cos x}}{2}dx} } \)

                                 = \(\int {xdx + \int {\frac{1}{2}dx - \int {\frac{{\cos x}}{2}dx} } } \)

                                 = \(\frac{1}{2}{x^2} + \frac{1}{2}x - \frac{1}{2}\sin x + C\).

b) \(\int {{{\left( {2\tan x + \cot x} \right)}^2}dx} \) = \(\int {\left( {4{{\tan }^2}x + 4\tan x\cot x + {{\cot }^2}x} \right)dx} \)

                                       = \(\int {\left( {\frac{4}{{{{\cos }^2}x}} - 4 + 4 + \frac{1}{{{{\sin }^2}x}} - 1} \right)dx} \)

                                       = \(\int {\frac{4}{{{{\cos }^2}xdx}} + \int {\frac{1}{{{{\sin }^2}x}}dx - \int {1dx} } } \)

                                       = 4tanx – cotx – x + C.

8. Tự luận
1 điểm

Một viên đạn được bắn thẳng đứng lên trên từ mặt đất với vận tốc tại thời điểm t (t = 0 là thời điểm viên đạn được bắn lên) cho bởi v(t) = 150 – 9,8t (m/s). Tìm độ cao của viên đạn (tính từ mặt đất):

a) Sau t = 3 giây;

b) Khi nó đạt độ cao lớn nhất (làm tròn kết quả đến chữ số thập phân thứ nhất của mét).

Xem đáp án

Độ cao h(t) của viên đạn tại điểm t là:

h(t) = \(\int {\left( {150 - 9,8t} \right)dt} \) = 150t – 9,8\(\frac{{{t^2}}}{2}\)+ C = 150t – 4,9t2 + C.

Thay t = 0 ta được h(0) = C = 0.

Vậy h(t) = 150t – 4,9t2 (m).

a) Sau t = 3 giây, độ cao của viên đạn là:

h = h(3) = 150.3 – 4,9.32 = 405,9 (m).

b) Ta có: h(t) = 150t – 4,9t2 (m).

               h'(t) = v(t) = 150 – 9,8t

               h'(t) = 0 t = \(\frac{{150}}{{9,8}}\).

Ta có bảng xét dấu như sau:

Một viên đạn được bắn thẳng đứng lên trên từ mặt đất với vận tốc tại thời điểm t (t = 0 là thời điểm viên đạn được bắn lên) cho bởi v(t) = 150 – 9,8t (m/s). Tìm độ cao của viên đạn (tính từ mặt đất): a) Sau t = 3 giây; b) Khi nó đạt độ cao lớn nhất (làm tròn kết quả đến chữ số thập phân thứ nhất của mét). (ảnh 1)

Khi đó, viên đạn đạt độ cao lớn nhất tại thời điểm tmax = \(\frac{{150}}{{9,8}}\).

Như vậy hmax = 150tmax – 4,9\(t_{\max }^2\)≈ 1148,0 (m).

9. Tự luận
1 điểm

Cho F(u) là một nguyên hàm của hàm số f(u) trên khoảng K và u(x), x J, là hàm số có đạo hàm liên tục, u(x) K với mọi x J. Tìm \(\int {f\left( {u(x)} \right).u'(x)dx} \).

Áp dụng: Tìm \(\int {{{\left( {2x + 1} \right)}^5}dx} \)\(\int {\frac{1}{{\sqrt {2x + 1} }}dx} \).

Xem đáp án

Ta có: F'(u) = f(u), với mọi u K.

\({\left[ {F\left( {u\left( x \right)} \right)} \right]^\prime }\) = \(F'\left( {u\left( x \right)} \right)\).u'(x) = \(f\left( {u\left( x \right)} \right).u'\left( x \right)\), với mọi x J.

Do đó, \(\int {f\left( {u(x)} \right).u'(x)dx} \) = \(F\left( {u\left( x \right)} \right)\) + C.

Áp dụng:

\(\int {{{\left( {2x + 1} \right)}^5}dx} \) = \({\int {\left( {2x + 1} \right)} ^5}\frac{{{{\left( {2x + 1} \right)}^\prime }}}{2}dx\)

                      = \(\frac{1}{2}\int {{{\left( {2x + 1} \right)}^5}{{\left( {2x + 1} \right)}^\prime }dx} \)

                      = \(\frac{1}{2}.\frac{{{{\left( {2x + 1} \right)}^6}}}{6} + C\)

                      = \(\frac{{{{\left( {2x + 1} \right)}^6}}}{{12}} + C\).

 \(\int {\frac{1}{{\sqrt {2x + 1} }}dx} \) = \(\int {\frac{1}{{\sqrt {2x + 1} }}.\frac{{{{\left( {2x + 1} \right)}^\prime }}}{2}dx} \)

                       = \(\int {\frac{1}{{2\sqrt {2x + 1} }}.{{\left( {2x + 1} \right)}^\prime }dx} \)

                       = \(\sqrt {2x + 1} + C.\)        

10. Tự luận
1 điểm

Tìm:

a) \(\int {\frac{{2x - 1}}{{x + 1}}dx} \);

b) \(\int {\left( {3 + 2{{\sin }^2}x} \right)dx} \).

Xem đáp án

a) \(\int {\frac{{2x - 1}}{{x + 1}}dx} \) = \(\int {\left[ {\frac{{2\left( {x + 1} \right) - 3}}{{x + 1}}} \right]dx} \)

                      = \(\int {2dx - \int {\frac{3}{{x + 1}}dx} } \)

                      = 2x – 3ln\(\left| {x + 1} \right|\) + C.

b) \(\int {\left( {3 + 2{{\sin }^2}x} \right)dx} \) = \(\int {\left( {3 + 2.\frac{{1 - \cos 2x}}{2}dx} \right)} \)

                                 = \(\int {\left( {3 + 1 - \cos 2x} \right)dx} \)

                                 = \(\int {\left( {4 - \cos 2x} \right)dx} \)

                                 = 4x − \(\int {\cos 2x.\frac{{{{\left( {2x} \right)}^\prime }}}{2}dx} \)

                                 = 4x − \(\frac{{\sin 2x}}{2}\) + C.