Giải SGK Toán 12 KNTT Bài 11. Nguyên hàm có đáp án
Đề thi

Giải SGK Toán 12 KNTT Bài 11. Nguyên hàm có đáp án

A
Admin
ToánLớp 1270 lượt thi
31 câu hỏi
1. Tự luận
1 điểm

Một máy bay di chuyển ra đến đường băng và bắt đầu chạy đà để cất cánh. Giả sử vận tốc của máy bay khi chạy đà được cho bởi v(t) = 5 + 3t (m/s), với t là thời gian (tính bằng giây) kể từ khi máy bay bắt đầu chạy đà. Sau 30 giây thì máy bay cất cánh rời đường băng. Quãng đường máy bay đã di chuyển kể từ khi bắt đầu chạy đà đến khi rời đường băng là bao nhiêu mét?

Xem đáp án

Sau khi học xong bài này, ta giải quyết bài toán này như sau:

Gọi S(t) (0 ≤ t ≤ 30) là quãng đường máy bay di chuyển được sau t giây kể từ lúc bắt đầu chạy đà.

Ta có v(t) = S'(t). Do đó, S(t) là một nguyên hàm của hàm số vận tốc v(t). Sử dụng tính chất của nguyên hàm ta được

\(S\left( t \right) = \int {v(t)dt = \int {\left( {5 + 3t} \right)dt} = 5\int {dt + 3\int {tdt} = 5t + \frac{3}{2}{t^2} + C.} } \)


Theo giả thiết, S(0) = 0 nên C = 0 và ta được\(S\left( t \right) = \frac{3}{2}{t^2} + 5t\;\left( m \right)\)..

Máy bay rời đường băng khi t = 30 giây nên\(S = S\left( {30} \right) = \frac{3}{2}{.30^2} + 5.30 = 1500\;\left( m \right)\)..

Vậy quãng đường máy bay đã di chuyển kể từ khi bắt đầu chạy đà đến khi rời đường băng là 1500 m.

2. Tự luận
1 điểm

Cho hai hàm số f(x) = x2 + 1 và Fx=13x3+x, với x ℝ.

a) Tính đạo hàm của hàm số F(x).

b) F'(x) và f(x) có bằng nhau không?

Xem đáp án

a) Ta có \(F'\left( x \right) = {\left( {\frac{1}{3}{x^3} + x} \right)^\prime } = {x^2} + 1\).

b) Ta có F'(x) = f(x) = x2 + 1.

3. Tự luận
1 điểm

Hàm số nào dưới đây là một nguyên hàm của hàm số fx=x+1x trên khoảng (0; +∞).

a) Fx=12x2+lnx;                                  b) Gx=x22−lnx.

Xem đáp án

Ta có \(F'\left( x \right) = {\left( {\frac{1}{2}{x^2} + \ln x} \right)^\prime } = x + \frac{1}{x}\), \(G'\left( x \right) = {\left( {\frac{{{x^2}}}{2} - \ln x} \right)^\prime } = x - \frac{1}{x}\).

\(F'\left( x \right) = f\left( x \right) = x + \frac{1}{x}\) trên khoảng (0; +∞) nên hàm số F(x) là một nguyên hàm của f(x) trên khoảng (0; +∞).

Hàm số G(x) không là nguyên hàm của f(x) trên khoảng (0; +∞) vì với x = 1 (0; +∞), ta có G'(1) = 0 ≠ 2 = f(1).

4. Tự luận
1 điểm

a) Chứng minh rằng hàm số Fx=x44 là một nguyên hàm của hàm số f(x) = x3 trên ℝ.

Xem đáp án

a) Vì \(F'\left( x \right) = {\left( {\frac{{{x^4}}}{4}} \right)^\prime } = {x^3} = f\left( x \right)\) nên hàm số \(F\left( x \right) = \frac{{{x^4}}}{4}\) là một nguyên hàm của hàm số f(x) = x3 trên ℝ.

5. Tự luận
1 điểm

b) Hàm số Gx=x44+C (với C là hằng số) có là một nguyên hàm của hàm số f(x) trên ℝ không? Vì sao?

Xem đáp án

b) Vì \(G'\left( x \right) = {\left( {\frac{{{x^4}}}{4} + C} \right)^\prime } = {x^3} = f\left( x \right)\) nên hàm số \(G\left( x \right) = \frac{{{x^4}}}{4} + C\) (với C là hằng số) có là một nguyên hàm của hàm số f(x) trên ℝ.

6. Tự luận
1 điểm

Tìm ∫x3dx.

Xem đáp án

\({\left( {\frac{{{x^4}}}{4}} \right)^\prime } = {x^3}\) nên \(F\left( x \right) = \frac{{{x^4}}}{4}\) là một nguyên hàm của hàm số f(x) = x3 trên ℝ.

Do đó, \(\int {{x^3}} dx = \frac{{{x^4}}}{4} + C\).

7. Tự luận
1 điểm

Cho f(x) là hàm số liên tục trên K, k là một hằng số khác 0. Giả sử F(x) là một nguyên hàm của f(x) trên K.

a) Chứng minh kF(x) là một nguyên hàm của hàm số kf(x) trên K.

b) Nêu nhận xét về ∫kfxdxvà k∫fxdx.

Xem đáp án

a) Vì F(x) là một nguyên hàm của f(x) trên K nên F'(x) = f(x).

Ta cần chứng minh (kF(x))' = kf(x).

Ta có (kF(x))' = k(F(x))' = kf(x).

Vậy kF(x) là một nguyên hàm của hàm số kf(x) trên K.

b) Vì F(x) là một nguyên hàm của f(x) trên K nên \(\int {f\left( x \right)} dx = F\left( x \right) + C\).

\(\int {kf\left( x \right)} dx = kF\left( x \right) + C'\).

Vì C' ta có thể viết lại bằng kC. Tức là C' = kC.

Do đó \(\int {kf\left( x \right)} dx = kF\left( x \right) + kC = k\left( {F\left( x \right) + C} \right) = k\int {f\left( x \right)dx} \).

Vậy \(\int {kf\left( x \right)} dx = k\int {f\left( x \right)dx} \).

8. Tự luận
1 điểm

Cho hàm số f(x) = xn (n ℕ*).

a) Chứng minh rằng hàm số Fx=xn+1n+1 là một nguyên hàm của hàm số f(x). Từ đó tìm ∫xndx.

b) Từ kết quả câu a, tìm ∫kxndx (k là hằng số thực khác 0).

Xem đáp án

a) Vì \(F'\left( x \right) = {\left( {\frac{{{x^{n + 1}}}}{{n + 1}}} \right)^\prime } = {x^n}\) nên hàm số \(F\left( x \right) = \frac{{{x^{n + 1}}}}{{n + 1}}\) là một nguyên hàm của hàm số f(x).

Ta có \(\int {{x^n}} dx = \frac{{{x^{n + 1}}}}{{n + 1}} + C\).

b) Ta có \(\int {k{x^n}} dx = k\int {{x^n}} dx = k\frac{{{x^{n + 1}}}}{{n + 1}} + C\).

9. Tự luận
1 điểm

Cho f(x) và g(x) là hai hàm số liên tục trên K. Giả sử F(x) là một nguyên hàm của f(x), G(x) là một nguyên hàm của g(x) trên K.

a) Chứng minh F(x) + G(x) là một nguyên hàm của hàm số f(x) + g(x) trên K.

b) Nêu nhận xét về ∫fx+gxdx và ∫fxdx+∫gxdx.

Xem đáp án

a) Vì F(x) là một nguyên hàm của f(x) nên F'(x) = f(x) và G(x) là một nguyên hàm của g(x) nên G'(x) = g(x).

Ta có (F(x) + G(x))' = F'(x) + G'(x) = f(x) + g(x).

Do đó F(x) + G(x) là một nguyên hàm của hàm số f(x) + g(x) trên K.

b) Ta có \(\int {\left[ {f\left( x \right) + g\left( x \right)} \right]} dx = F\left( x \right) + G\left( x \right) + C\) với C là hằng số bất kì.

\(\int {f\left( x \right)dx = F\left( x \right) + {C_1};\int {g\left( x \right)} } dx = G\left( x \right) + {C_2}\) với C1; C2 là các hằng số bất kì.

Do đó \[\int {f\left( x \right)dx + \int {g\left( x \right)} } dx = F\left( x \right) + {C_1} + G\left( x \right) + {C_2} = F\left( x \right) + G\left( x \right) + \left( {{C_1} + {C_2}} \right)\].

Ta có thể biểu diễn C = C1 + C2.

Do đó \[\int {f\left( x \right)dx + \int {g\left( x \right)} } dx = F\left( x \right) + G\left( x \right) + C\].

Vậy \(\int {\left[ {f\left( x \right) + g\left( x \right)} \right]} dx = \int {f\left( x \right)dx + \int {g\left( x \right)} } dx\).

10. Tự luận
1 điểm

Tìm

a) ∫3x2+1dx;                                          b) ∫2x−12dx.

Xem đáp án

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

b) \(\int {{{\left( {2x - 1} \right)}^2}dx} = \int {\left( {4{x^2} - 4x + 1} \right)dx} = 4\int {{x^2}dx - 4\int {xdx + \int {dx = \frac{{4{x^3}}}{3}} } } - 2{x^2} + x + C\).

11. Tự luận
1 điểm

Doanh thu bán hàng của một công ty khi bán một loại sản phẩn là số tiền R(x) (triệu đồng) thu được khi x đơn vị sản phẩm được bán ra. Tốc độ biến động (thay đổi) của doanh thu khi x đơn vị sản phẩm đã được bán là hàm số MR(x) = R'(x). Một công ty công nghệ cho biết, tốc độ biến đổi của doanh thu khi bán một loại con chíp của hãng được cho bởi MR(x) = 300 – 0,1x, ở đó x là số lượng chíp đã bán. Tìm doanh thu của công ty khi đã bán 1000 con chíp.

Xem đáp án

Doanh thu của công ty là \(R\left( x \right) = \int {\left( {300 - 0,1x} \right)dx = 300x - \frac{1}{{20}}{x^2} + C} \).

Vì R(0) = 0 nên C = 0.

Do đó \[R\left( x \right) = 300x - \frac{1}{{20}}{x^2}\].

Doanh thu của công ty khi đã bán 1000 con chíp là:

\[R\left( {1000} \right) = 300.1000 - \frac{1}{{20}}{.1000^2} = 250000\] triệu đồng.

12. Tự luận
1 điểm

Bằng cách viết lại các hàm số sau dưới dạng hàm số lũy thừa y = xα (x > 0), hãy tính đạo hàm của các hàm số sau với x > 0: y=1x4;y=x2;y=1x3

Xem đáp án

\(y = \frac{1}{{{x^4}}} = {x^{ - 4}}\)\( \Rightarrow y' = {\left( {{x^{ - 4}}} \right)^\prime } = - 4{x^{ - 5}} = - \frac{4}{{{x^5}}}\).

\(y' = {\left( {{x^{\sqrt 2 }}} \right)^\prime } = \sqrt 2 {x^{\sqrt 2 - 1}}\).

\(y = \frac{1}{{\sqrt[3]{x}}} = {x^{\frac{{ - 1}}{3}}}\)\( \Rightarrow y' = {\left( {{x^{\frac{{ - 1}}{3}}}} \right)^\prime } = - \frac{1}{3}{x^{\frac{{ - 4}}{3}}} = \frac{{ - 1}}{{3{x^{\frac{4}{3}}}}}\).

13. Tự luận
1 điểm

a) Với α ≠ −1, tính đạo hàm của hàm số y=xα+1α+1x>0.

Xem đáp án

a) \(y' = {\left( {\frac{{{x^{\alpha + 1}}}}{{\alpha + 1}}} \right)^\prime } = \frac{{\left( {\alpha + 1} \right).{x^\alpha }}}{{\alpha + 1}} = {x^\alpha }\).

14. Tự luận
1 điểm

b) Cho hàm số y = ln|x| (x ≠ 0). Tính đạo hàm của hàm số này trong hai trường hợp: x > 0 và x < 0.

Xem đáp án

b) Với x > 0 thì y = ln|x| = lnx. Do đó \(y' = {\left( {\ln x} \right)^\prime } = \frac{1}{x}\).

Với x < 0 thì y = ln|x| = ln(−x). Do đó \(y' = {\left( {\ln \left( { - x} \right)} \right)^\prime } = \frac{{{{\left( { - x} \right)}^\prime }}}{{ - x}} = \frac{1}{x}\).

15. Tự luận
1 điểm

Tìm:

a) ∫1x4dx;                   b) ∫xxdxx>0;              c) ∫3x−5x3dxx>0.

Xem đáp án

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

b) \(\int {x\sqrt x } dx = \int {{x^{\frac{3}{2}}}} dx = \frac{{{x^{\frac{3}{2} + 1}}}}{{\frac{3}{2} + 1}} + C = \frac{2}{5}{x^{\frac{5}{2}}} + C = \frac{2}{5}{x^2}\sqrt x + C\).

c) \(\int {\left( {\frac{3}{x} - 5\sqrt[3]{x}} \right)} dx = 3\int {\frac{1}{x}} dx - 5\int {{x^{\frac{1}{3}}}} dx\)

\( = 3\ln \left| x \right| - 5.\frac{{{x^{\frac{1}{3} + 1}}}}{{\frac{1}{3} + 1}} + C = 3\ln \left| x \right| - \frac{{15}}{4}{x^{\frac{4}{3}}} + C = 3\ln \left| x \right| - \frac{{15}}{4}x\sqrt[3]{x} + C\).

16. Tự luận
1 điểm

a) Tính đạo hàm của các hàm số sau và nêu kết quả tương ứng vào bảng dưới đây.

F(x)

sinx

cosx

tanx

cotx

F'(x)

?

?

?

?

Xem đáp án

a)

F(x)

sinx

cosx

tanx

cotx

F'(x)

cosx

−sinx

\(\frac{1}{{{{\cos }^2}x}}\)

\( - \frac{1}{{{{\sin }^2}x}}\)

17. Tự luận
1 điểm

b) Sử dụng kết quả ở câu a, tìm nguyên hàm của các hàm số cho trong bảng dưới đây.

f(x)

cosx

sinx

\(\frac{1}{{{{\cos }^2}x}}\)

\(\frac{1}{{{{\sin }^2}x}}\)

\(\int {f\left( x \right)} dx\)

?

?

?

?

Xem đáp án

b)

f(x)

cosx

sinx

\(\frac{1}{{{{\cos }^2}x}}\)

\(\frac{1}{{{{\sin }^2}x}}\)

\(\int {f\left( x \right)} dx\)

sinx + C

−cosx + C

tanx + C

−cotx + C

18. Tự luận
1 điểm

Tìm:

a) ∫3cosx−4sinxdx;                                b) ∫1cos2x−1sin2xdx.

Xem đáp án

a) \(\int {\left( {3\cos x - 4\sin x} \right)dx} \)\( = 3\int {\cos xdx - 4\int {\sin xdx} } \)\( = 3\sin x + 4\cos x + C\).

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

19. Tự luận
1 điểm

a) Tính đạo hàm của các hàm số sau và nêu kết quả tương ứng vào bảng dưới đây.

F(x)

ex

axlna0<a≠1

F'(x)

?

?

Xem đáp án

a)

F(x)

ex

\(\frac{{{a^x}}}{{\ln a}}\left( {0 < a \ne 1} \right)\)

F'(x)

ex

ax

20. Tự luận
1 điểm

b) Sử dụng kết quả ở câu a, tìm nguyên hàm của các hàm số cho trong bảng dưới đây.

f(x)

ex

\({a^x}\left( {0 < a \ne 1} \right)\)

\(\int {f\left( x \right)dx} \)

?

?

Xem đáp án

b)

f(x)

ex

\({a^x}\left( {0 < a \ne 1} \right)\)

\(\int {f\left( x \right)dx} \)

ex + C

\(\frac{{{a^x}}}{{\ln a}} + C\)

21. Tự luận
1 điểm

Tìm:

a) ∫4xdx;                                   b) ∫1exdx;                        c) ∫2.3x−13.7xdx.

Xem đáp án

a) \(\int {{4^x}} dx = \frac{{{4^x}}}{{\ln 4}} + C\).

b) \(\int {\frac{1}{{{e^x}}}} dx = \int {{e^{ - x}}dx = - {e^{ - x}} + C} \).

c) \(\int {\left( {{{2.3}^x} - \frac{1}{3}{{.7}^x}} \right)} dx\)\( = 2\int {{3^x}dx - \frac{1}{3}} \int {{7^x}} dx\)\( = 2.\frac{{{3^x}}}{{\ln 3}} - \frac{1}{3}.\frac{{{7^x}}}{{\ln 7}} + C\).

22. Tự luận
1 điểm

Trong mỗi trường hợp sau, hàm số F(x) có là một nguyên hàm của hàm số f(x) trên khoảng tương ứng không? Vì sao?

a) F(x) = xlnx và f(x) = 1 + lnx trên khoảng (0; +∞);

b) F(x) = esinx và f(x) = ecosx trên ℝ.

Xem đáp án

a) Có F'(x) = (xlnx)' = lnx+x.1x=1+lnx= f(x).

Do đó, hàm số F(x) = xlnx là một nguyên hàm của hàm số f(x) = 1 + lnx trên khoảng (0; +∞).

b) Có F'(x) = (esinx)' = esinx.(sinx)' = cosx.esinx ≠ f(x) = ecosx.

Do đó, hàm số F(x) = esinx không là nguyên hàm của hàm số f(x) = ecosx trên ℝ.

23. Tự luận
1 điểm

Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:

a) f(x) = 3x2 + 2x – 1;                                   b) f(x) = x3 – x;

Xem đáp án

a) \(\int {\left( {3{x^2} + 2x - 1} \right)dx = 3\int {{x^2}dx} } + 2\int {xdx - \int {dx} } = {x^3} + {x^2} - x + C\).

b) \(\int {\left( {{x^3} - x} \right)dx = \int {{x^3}dx - \int {xdx = \frac{{{x^4}}}{4} - \frac{{{x^2}}}{2} + C} } } \).

24. Tự luận
1 điểm

Tìm nguyên hàm của các hàm số sau:

c) f(x) = (2x + 1)2;                                         d) fx=2x−1x2.

Xem đáp án

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

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

25. Tự luận
1 điểm

Tìm:

a) ∫3x+1x3dx;                            b) ∫x7x2−3dxx>0;

Xem đáp án

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

b) \(\int {\sqrt x \left( {7{x^2} - 3} \right)dx} \)\( = 7\int {{x^{\frac{5}{2}}}dx - 3\int {{x^{\frac{1}{2}}}dx} } = 2{x^{\frac{7}{2}}} - 2{x^{\frac{3}{2}}} + C = 2\sqrt {{x^7}} - 2\sqrt {{x^3}} + C\).

26. Tự luận
1 điểm

Tìm:

c) ∫2x+12x2dx;                                  d) ∫2x+3x2dx.

Xem đáp án

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

\( = 4\int {dx + 4\int {\frac{1}{x}dx + \int {\frac{1}{{{x^2}}}} } } dx\)\( = 4x + 4\ln \left| x \right| - \frac{1}{x} + C\).

d) \(\int {\left( {{2^x} + \frac{3}{{{x^2}}}} \right)} dx\)\( = \int {{2^x}dx + 3\int {{x^{ - 2}}dx} } \)\( = \frac{{{2^x}}}{{\ln 2}} - \frac{3}{x} + C\).

27. Tự luận
1 điểm

Tìm:

a) ∫2cosx−3sin2xdx;                      b) ∫4sin2x2dx;

Xem đáp án

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

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

28. Tự luận
1 điểm

Tìm:

c)  ∫sinx2−cosx22dx;                       d) ∫x+tan2xdx.

Xem đáp án

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

d) \(\int {\left( {x + {{\tan }^2}x} \right)} dx\)\( = \int {xdx + \int {\left( {\frac{1}{{{{\cos }^2}x}} - 1} \right)dx} } \)\( = \int {xdx + \int {\frac{1}{{{{\cos }^2}x}}dx - \int {dx} } } \)

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

29. Tự luận
1 điểm

Cho hàm số y = f(x) xác định trên khoảng (0; +∞). Biết rằng, f'x=2x+1x2 với mọi x (0; +∞) và f(1) = 1. Tính giá trị f(4).

Xem đáp án

\(f\left( x \right) = \int {f'\left( x \right)dx} = \int {\left( {2x + \frac{1}{{{x^2}}}} \right)dx = {x^2}} - \frac{1}{x} + C\).

Vì f(1) = 1 nên 1 – 1 + C = 1 Þ C = 1.

Do đó \(f\left( x \right) = {x^2} - \frac{1}{x} + 1\).

Vậy \(f\left( 4 \right) = {4^2} - \frac{1}{4} + 1 = \frac{{67}}{4}\).

30. Tự luận
1 điểm

Cho hàm số y = f(x) có đồ thị là (C). Xét điểm M(x; f(x)) thay đổi trên (C). Biết rằng, hệ số góc của tiếp tuyến của đồ thị (C) tại M là kM = (x – 1)2 và điểm M trùng với gốc tọa độ khi nó nằm trên trục tung. Tìm biểu thức f(x).

Xem đáp án

Vì hệ số góc của tiếp tuyến của đồ thị (C) tại M là kM = (x – 1)2 nên ta có:

\(f\left( x \right) = \int {{{\left( {x - 1} \right)}^2}} dx = \int {\left( {{x^2} - 2x + 1} \right)dx} \)\( = \int {{x^2}dx - 2\int {xdx + \int {dx} } } \)\( = \frac{{{x^3}}}{3} - {x^2} + x + C\).

Vì điểm M trùng với gốc tọa độ khi nó nằm trên trục tung nên f(0) = 0.

Do đó \(f\left( 0 \right) = \frac{{{0^3}}}{3} - {0^2} + 0 + C = 0 \Rightarrow C = 0\).

Do đó \(f\left( x \right) = \frac{{{x^3}}}{3} - {x^2} + x\).

31. Tự luận
1 điểm

Một viên đạn được bắn thẳng đứng lên trên từ mặt đất. Giả sử tại thời điểm t giây (coi t = 0 là thời điểm viên đạn được bắn lên), vận tốc của nó được cho bởi v(t) = 160 – 9,8t (m/s). Tìm độ cao của viên đạn (tính từ mặt đất):

a) Sau t = 5 giây;

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

Xem đáp án

Gọi S(t) là độ cao của viên đạn bắn lên từ mặt đất sau t giây kể từ thời điểm đạn được bắn lên.

Khi đó \(S\left( t \right) = \int {v\left( t \right)dt = \int {\left( {160 - 9,8t} \right)dt = 160t - 4,9{t^2}} + C} \).

Vì S(0) = 0 nên 160.0 – 4,9.0 + C = 0 Þ C = 0.

Do đó S(t) = −4,9t2 + 160 t.

a) Sau 5 giây độ cao của viên đạn là: S(5) = −4,9.52 + 160.5 = 677,5 (m).

b) Có S(t) = −4,9t2 + 160 t

= \( - \frac{1}{{10}}\left( {49{t^2} - 2.7t.\frac{{800}}{7} + \frac{{640000}}{{49}}} \right) + \frac{{64000}}{{49}}\)

\( - \frac{1}{{10}}{\left( {7t - \frac{{800}}{7}} \right)^2} + \frac{{64000}}{{49}} \le \frac{{64000}}{{49}}\).

Viên đạn đạt độ cao lớn nhất là \(\frac{{64000}}{{49}} \approx 1306,1\) m khi \(t = \frac{{800}}{{49}}\) giây.