Cho hàm số \( y=f(x) \) có đạo hàm liên tục trên \( \left[ 0;1 \right] \), thỏa mãn \( {{\left[ {f}'(x) \right]}^{2}}+4f(x)=8{{x}^{2}}+4,\forall x\in \left[ 0;1 \right] \) và \( f(1)=2 \). Tính \( \int\limits_{0}^{1}{f(x)dx} \).
A. \( \frac{1}{3} \)
B. 2
C. \( \frac{4}{3} \)
D. \( \frac{21}{4} \)
Hướng dẫn giải:
Đáp án C.
Ta có: \( {{\left[ {f}'(x) \right]}^{2}}+4f(x)=8{{x}^{2}}+4,\forall x\in \left[ 0;1 \right] \)
\( \Rightarrow \int\limits_{0}^{1}{{{\left[ {f}'(x) \right]}^{2}}dx}+4\int\limits_{0}^{1}{f(x)dx}=\int\limits_{0}^{1}{(8{{x}^{2}}+4)dx}=\frac{20}{3} \) (1)
+ Xét \( \int\limits_{0}^{1}{x{f}'(x)dx}=\left. xf(x) \right|_{0}^{1}-\int\limits_{0}^{1}{f(x)dx}=2-\int\limits_{0}^{1}{f(x)dx}\Rightarrow -4\int\limits_{0}^{1}{x{f}'(x)dx}=-8+4\int\limits_{0}^{1}{f(x)dx} \) (2)
+ Xét \( \int\limits_{0}^{1}{{{(2x)}^{2}}dx}=\frac{4}{3} \) (3)
Cộng vế với vế của (1), (2), (3) ta được: \(\int\limits_{0}^{1}{{{\left[ {f}'(x)-2x \right]}^{2}}dx}=0\Rightarrow {f}'(x)-2x=0\)
\(\Leftrightarrow {f}'(x)=2x\Rightarrow \int{{f}'(x)dx}=\int{2xdx}\Rightarrow f(x)={{x}^{2}}+C\).
Có \( f(1)=C+1=2\Rightarrow C=1\Rightarrow f(x)={{x}^{2}}+1 \).
Do đó: \( \int\limits_{0}^{1}{f(x)dx}=\int\limits_{0}^{1}{({{x}^{2}}+1)dx}=\frac{4}{3} \).
Nhận Dạy Kèm Môn Toán Online qua ứng dụng Zoom, Google Meet,...
- Dạy kèm online tương tác 1 thầy 1 trò! Hỗ trợ trực tuyến 24/7
- Dạy kèm Môn Toán từ lớp 6 ➜ 12 - Ôn thi Đại Học - Cao Đẳng
- Bồi dưỡng ôn thi HSG các cấp - Luyện Thi vào lớp 10 khối Chuyên
- Lịch học sắp xếp sáng - chiều - tối, tất cả các buổi từ thứ 2 ➜ CN
- Thời lượng học 1,5h - 2h/1 buổi!
- Học phí giá rẻ - bình dân!
- Đóng 3 tháng tặng 1 tháng
No comment yet, add your voice below!