Giải SBT Toán 12 Tập 2 KNTT Bài 12. Tích phân có đáp án
10 câu hỏi
Sử dụng ý nghĩa hình học của tích phân, tính:
a) \(\int\limits_0^3 {\left( {2x + 1} \right)dx} \);
b) \(\int\limits_0^4 {\sqrt {16 - {x^2}} dx} \).
a) Ta có tích phân cần tính chính là diện tích của hình thang OABC, có đáy lớn AB = 7, đáy nhỏ CO = 1, đường cao OA = 3.
Do đó, \(\int\limits_0^3 {\left( {2x + 1} \right)dx} \) = SOABC = \(\frac{1}{2}\left( {AB + CO} \right)OA = \frac{1}{2}\).(7 + 1).3 = 12.
b) Tích phân cần tích chính là diện tích của \(\frac{1}{4}\) hình tròn có tâm tại gốc tọa độ O và bán kính R = 4 (phần nằm ở góc phần tư thứ nhất của mặt phẳng tọa độ) như hình dưới đây.
Do đó, \(\int\limits_0^4 {\sqrt {16 - {x^2}} dx} \)= \(\frac{1}{4}.\pi {.4^2}\) = 4π.
Cho \(\int\limits_0^5 {f\left( x \right)dx = 6} \) và \(\int\limits_0^5 {g\left( x \right)dx = 2} \). Hãy tính:
a) \(\int\limits_0^5 {\left[ {2f\left( x \right) + 3g\left( x \right)} \right]} dx\);
b) \(\int\limits_0^5 {\left[ {2f\left( x \right) - 3g\left( x \right)} \right]} dx\).
a) \(\int\limits_0^5 {\left[ {2f\left( x \right) + 3g\left( x \right)} \right]} dx\) = \(2\int\limits_0^5 {f\left( x \right)dx} + 3\int\limits_0^5 {g\left( x \right)dx} \)
= 2.6 + 3.2 = 18.
b) \(\int\limits_0^5 {\left[ {2f\left( x \right) - 3g\left( x \right)} \right]} dx\) = \(2\int\limits_0^5 {f\left( x \right)dx} - 3\int\limits_0^5 {g\left( x \right)dx} \)
= 2.6 – 3.2 = 6.
Tính các tích phân sau:
a) \(\int\limits_0^1 {{{\left( {1 - 2x} \right)}^2}} dx\);
b) \(\int\limits_1^4 {\frac{{x - 2}}{{\sqrt x }}dx} \).
a) \(\int\limits_0^1 {{{\left( {1 - 2x} \right)}^2}} dx\) = \(\int\limits_0^1 {\left( {1 - 4x + 4{x^2}} \right)} dx\)
= \(\left. {\left( {x - 2{x^2} + \frac{4}{3}{x^3}} \right)} \right|_0^1\)
= \(\frac{1}{3}\).
b) \(\int\limits_1^4 {\frac{{x - 2}}{{\sqrt x }}dx} \) = \(\int\limits_1^4 {\left( {\sqrt x - \frac{2}{{\sqrt x }}} \right)dx} \)
= \(\int\limits_1^4 {\left( {\sqrt x - 2.{x^{\frac{{ - 1}}{2}}}} \right)dx} \)
= \(\left. {\left( {\frac{2}{3}x\sqrt x - 4\sqrt x } \right)} \right|_1^4\)
= \(\frac{2}{3}\).
Tính các tích phân sau:
a) \(\int\limits_0^2 {\left| {2x - 1} \right|dx} \);
b) \(\int\limits_{ - 2}^3 {\left| {x - 1} \right|dx} \).
a) \(\int\limits_0^2 {\left| {2x - 1} \right|dx} \) = \(\int\limits_0^{\frac{1}{2}} {\left| {2x - 1} \right|dx} + \int\limits_{\frac{1}{2}}^2 {\left| {2x - 1} \right|dx} \)
= \(\int\limits_0^{\frac{1}{2}} {\left( {1 - 2x} \right)dx} + \int\limits_{\frac{1}{2}}^2 {\left( {2x - 1} \right)dx} \)
= \(\left. {\left( {x - {x^2}} \right)} \right|_0^{\frac{1}{2}} + \left. {\left( {{x^2} - x} \right)} \right|_{\frac{1}{2}}^2\) = \(\frac{5}{2}\).
b) \(\int\limits_{ - 2}^3 {\left| {x - 1} \right|dx} \) = \(\int\limits_{ - 2}^1 {\left| {x - 1} \right|dx} + \int\limits_1^3 {\left| {x - 1} \right|dx} \)
= \(\int\limits_{ - 2}^1 {\left( {1 - x} \right)dx} + \int\limits_1^3 {\left( {x - 1} \right)dx} \)
= \(\left. {\left( {x - \frac{1}{2}{x^2}} \right)} \right|_{ - 2}^1 + \left. {\left( {\frac{1}{2}{x^2} - x} \right)} \right|_1^3\)
= 12 − \(\frac{1}{2}\).12 – (−2) + \(\frac{1}{2}\).(−2)2 + \(\frac{1}{2}\).32 – 3 − \(\frac{1}{2}\).12 + 1.
= \(\frac{{13}}{2}\).
Tính các tích phân sau:
a) \(\int\limits_0^{\frac{\pi }{2}} {\left( {3\cos x + 2\sin x} \right)dx} \);
b) \(\int\limits_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{4}} {\left( {\frac{1}{{{{\cos }^2}x}} - \frac{1}{{{{\sin }^2}x}}} \right)dx} \).
a) \(\int\limits_0^{\frac{\pi }{2}} {\left( {3\cos x + 2\sin x} \right)dx} \) = \(\int\limits_0^{\frac{\pi }{2}} {3\cos xdx} + \int\limits_0^{\frac{\pi }{2}} {2\sin xdx} \)
= \(\left. {3\sin x} \right|_0^{^{\frac{\pi }{2}}} - \left. {2\cos x} \right|_0^{^{\frac{\pi }{2}}}\)
= \(3\sin \frac{\pi }{2} - 3\sin 0 - 2\cos \frac{\pi }{2} + 2\cos 0\)
= 5.
b) \(\int\limits_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{4}} {\left( {\frac{1}{{{{\cos }^2}x}} - \frac{1}{{{{\sin }^2}x}}} \right)dx} \) = \(\int\limits_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{4}} {\frac{1}{{{{\cos }^2}x}}dx} - \int\limits_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{4}} {\frac{1}{{{{\sin }^2}x}}dx} \)
= \(\left. {\tan x} \right|_{_{\frac{\pi }{6}}}^{^{\frac{\pi }{4}}} - \left. {\cot x} \right|_{_{\frac{\pi }{6}}}^{^{\frac{\pi }{4}}}\)
= \(\tan \frac{\pi }{4} - \tan \frac{\pi }{6} - \cot \frac{\pi }{4} + \cot \frac{\pi }{6}\)
= 2 − \(\frac{{4\sqrt 3 }}{3}\).
Tính các tích phân sau:
a) \(\int\limits_0^1 {\left( {{3^x} - 2{e^x}} \right)dx} \);
b) \(\int\limits_0^1 {\frac{{{{\left( {{e^x} - 1} \right)}^2}}}{{2{e^x}}}} dx\).
a) \(\int\limits_0^1 {\left( {{3^x} - 2{e^x}} \right)dx} \) = \(\int\limits_0^1 {{3^x}dx} - \int\limits_0^1 {2{e^x}dx} \)
= \(\left. {\frac{{{3^x}}}{{\ln 3}}} \right|_0^1 - \left. {2{e^x}} \right|_0^1\)
= \(\frac{2}{{\ln 3}} - 2e + 2\).
b) \(\int\limits_0^1 {\frac{{{{\left( {{e^x} - 1} \right)}^2}}}{{2{e^x}}}} dx\) = \(\int\limits_0^1 {\frac{{{e^{2x}} - 2{e^x} + 1}}{{2{e^x}}}dx} \)
= \(\frac{1}{2}\int\limits_0^1 {\left( {{e^x} - 2 + {e^{ - x}}} \right)dx} \)
= \(\left. {\frac{1}{2}\left( {{e^x} - 2x - {e^{ - x}}} \right)} \right|_0^1\)
= \(\frac{{e - 2 - {e^{ - 1}}}}{2}\).
Lợi nhuận biên của một sản phẩm được mô hình hóa bởi
P'(x) = −0,0005x + 12,2.
a) Tìm sự thay đổi lợi nhuận khi doanh số bán hàng tăng từ 100 lên 101 đơn vị.
b) Tìm sự thay đổi lợi nhuận khi doanh số bán hàng tăng từ 100 lên 110 đơn vị.
a) Sự thay đổi lợi nhuận khi doanh số bán hàng tăng từ 100 lên 101 đơn vị là:
\(\int\limits_{100}^{101} {P'\left( x \right)dx} = \int\limits_{100}^{101} {\left( { - 0,0005x + 12,2} \right)dx} \) = \(\left. {\left( { - 0,0005.\frac{{{x^2}}}{2} + 12,2x} \right)} \right|_{100}^{101}\) = 12,14975.
b) Sự thay đổi lợi nhuận khi doanh số bán hàng tăng từ 100 lên 110 đơn vị là:
\(\int\limits_{100}^{110} {P'\left( x \right)dx} = \int\limits_{100}^{110} {\left( { - 0,0005x + 12,2} \right)dx} \) = \(\left. {\left( { - 0,0005.\frac{{{x^2}}}{2} + 12,2x} \right)} \right|_{100}^{110}\) = 121,475.
Tìm chi phí trung bình trên mỗi đơn vị sản phẩm trong khoảng thời gian hai năm nếu chi phí cho mỗi đơn vị được tính bởi c(t) = 0,005t2 + 0,02t + 12,5 với 0 ≤ t ≤ 24, tính theo tháng.
Chi phí trung bình trên mỗi đơn vị sản phẩm trong khoảng thời gian hai năm là:
\(\frac{1}{{24}}\int\limits_0^{24} {c\left( t \right)dt} \) = \(\frac{1}{{24}}\int\limits_0^{24} {\left( {0,005{t^2} + 0,02t + 12,5} \right)dt} \) = \(\left. {\frac{1}{{24}}\left( {0,005\frac{{{t^3}}}{3} + 0,01{t^2} + 12,5t} \right)} \right|_0^{24}\)= 13,7.
Giả sử tổng chi phí mua và bảo trì một thiết bị trong x năm có thể được mô hình hóa bởi công thức C = 5 000\(\left( {25 + 3\int\limits_0^x {{t^{\frac{1}{4}}}} dt} \right)\).
Tính tổng chi phí sau:
a) 1 năm;
b) 5 năm;
c) 10 năm.
a) Tổng chi phí sau một năm là:
C = 5 000\(\left( {25 + 3\int\limits_0^1 {{t^{\frac{1}{4}}}} dt} \right)\) = 5 000\(\left( {25 + \left. {\frac{{12}}{5}{t^{\frac{5}{4}}}} \right|_0^1} \right)\) = 5 000\(\left( {25 + \frac{{12}}{5} - 0} \right)\) = 137 000.
b) Tổng chi phí sau 5 năm là:
C = 5 000\(\left( {25 + 3\int\limits_0^5 {{t^{\frac{1}{4}}}} dt} \right)\) = 5 000\(\left( {25 + \left. {\frac{{12}}{5}{t^{\frac{5}{4}}}} \right|_0^5} \right)\) = 5 000\(\left( {25 + \frac{{12}}{5}{5^{\frac{5}{4}}} - 0} \right)\) ≈ 214 720,93.
c) Tổng chi phí sau 10 năm là:
C = 5 000\(\left( {25 + 3\int\limits_0^{10} {{t^{\frac{1}{4}}}} dt} \right)\) = 5 000\(\left( {25 + \left. {\frac{{12}}{5}{t^{\frac{5}{4}}}} \right|_0^{10}} \right)\) = 5 000\(\left( {25 + \frac{{12}}{5}{{10}^{\frac{5}{4}}} - 0} \right)\) ≈ 338 393,53.
Vận tốc v của một vật rơi tự do từ trạng thái đứng yên được cho bởi công thức v(t) = 9,8t, trong đó vận tốc v tính bằng m/s và thời gian t tính bằng giây.
a) Biểu thị quãng đường vật đi được trong T giây đầu tiên dưới dạng tích phân.
b) Tìm quãng đường vật đi được trong 5 giây đầu tiên.
a) Quãng đường vật đi được trong T giây đầu tiên là:
\(S = \int\limits_0^T {v\left( t \right)dt = } \int\limits_0^T {9,8tdt} \) (m).
b) Quãng đường vật đi được trong 5 giây đầu tiên là:
\(S = \int\limits_0^5 {v\left( t \right)dt = } \int\limits_0^5 {9,8tdt} = \left. {4,9{t^2}} \right|_0^5 = 122,5\) (m).
