Cho hàm số \( y=f(x) \) liên tục, có đạo hàm trên \( \mathbb{R} \) thỏa mãn điều kiện \( f(x)+x\left( {f}'(x)-2\sin x \right)={{x}^{2}}\cos x,\text{ }\forall x\in \mathbb{R} \) và \( f\left( \frac{\pi }{2} \right)=\frac{\pi }{2} \). Tính \( \int\limits_{0}^{\frac{\pi }{2}}{x{f}”(x)dx} \)

Cho hàm số \( y=f(x) \) liên tục, có đạo hàm trên  \( \mathbb{R} \) thỏa mãn điều kiện  \( f(x)+x\left( {f}'(x)-2\sin x \right)={{x}^{2}}\cos x,\text{ }\forall x\in \mathbb{R} \) và  \( f\left( \frac{\pi }{2} \right)=\frac{\pi }{2} \). Tính  \( \int\limits_{0}^{\frac{\pi }{2}}{x{f}”(x)dx} \).

A. 0

B.  \( \frac{\pi }{2} \)        

C. 1                                   

D.  \( \pi \)

Hướng dẫn giải:

Đáp án A.

Từ giả thiết:  \( f(x)+x\left( {f}'(x)-2\sin x \right)={{x}^{2}}\cos x,\text{ }\forall x\in \mathbb{R}\Leftrightarrow f(x)+x{f}'(x)={{x}^{2}}\cos x+2x\sin x \)

 \( \Leftrightarrow {{\left( xf(x) \right)}^{\prime }}={{\left( {{x}^{2}}\sin x \right)}^{\prime }}\Leftrightarrow \int{{{\left( xf(x) \right)}^{\prime }}dx=\int{{{\left( {{x}^{2}}\sin x \right)}^{\prime }}dx}}\Leftrightarrow xf(x)={{x}^{2}}\sin x+C \).

Mặt khác:  \( f\left( \frac{\pi }{2} \right)=\frac{\pi }{2}\Rightarrow \frac{\pi }{2}.\frac{\pi }{2}={{\left( \frac{\pi }{2} \right)}^{2}}.\sin \frac{\pi }{2}+C\Rightarrow C=0 \).

 \( \Rightarrow f(x)=x\sin x\Rightarrow {f}'(x)=\sin x+x\cos x \).

Xét  \( \int\limits_{0}^{\frac{\pi }{2}}{x{f}”(x)dx} \).

Đặt: \( \left\{ \begin{align}  & u=x\Rightarrow du=dx \\ & dv={f}”(x)dx\Rightarrow v={f}'(x) \\ \end{align} \right. \).

Khi đó:  \( \int\limits_{0}^{\frac{\pi }{2}}{x{f}”(x)dx}=\left. x{f}'(x) \right|_{0}^{\frac{\pi }{2}}-\int\limits_{0}^{\frac{\pi }{2}}{{f}'(x)dx}=\left. \left[ x.(\sin x+x\cos x)-f(x) \right] \right|_{0}^{\frac{\pi }{2}} \)

 \( =\left. \left[ x.(\sin x+x\cos x)-x\sin x \right] \right|_{0}^{\frac{\pi }{2}}=\left. {{x}^{2}}\cos x \right|_{0}^{\frac{\pi }{2}}=0 \).

Nhận Dạy Kèm Môn Toán Online qua ứng dụng Zoom, Google Meet,...

Các bài toán liên quan

Các sách tham khảo do Trung Tâm Nhân Tài Việt phát hành!

Không tìm thấy bài viết nào.

Recommended Posts

No comment yet, add your voice below!


Add a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *