TopStudy

Đáp án và lời giải

Đề cương ôn tập giữa kì 2 Toán 12 Cánh diều cấu trúc mới (có tự luận) có đáp án - Bài 3. Tích phân

Về trang đề

Câu 1

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

∫abf(x)dx=F(b)−F(a)\int\limits_a^b {f\left( x \right)dx} = F\left( b \right) - F\left( a \right).

Câu 2

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

Ta có ∫48f(x)dx=∫41f(x)dx+∫18f(x)dx\int\limits_4^8 {f\left( x \right)} dx = \int\limits_4^1 {f\left( x \right)dx} + \int\limits_1^8 {f\left( x \right)dx} =−∫14f(x)dx+∫18f(x)dx=−3−2=−5= - \int\limits_1^4 {f\left( x \right)dx} + \int\limits_1^8 {f\left( x \right)dx} = - 3 - 2 = - 5.

Mặt khác: ∫14[4f(x)−2g(x)]dx=4∫14f(x)dx−2∫14g(x)dx=4.3−2.7=−2\int\limits_1^4 {\left[ {4f\left( x \right) - 2g\left( x \right)} \right]dx = 4\int\limits_1^4 {f\left( x \right)dx} } - 2\int\limits_1^4 {g\left( x \right)dx} = 4.3 - 2.7 = - 2.

Ta có ∫14[f(x)+g(x)]dx=∫14f(x)dx+∫14g(x)dx=3+7=10\int\limits_1^4 {\left[ {f\left( x \right) + g\left( x \right)} \right]} dx = \int\limits_1^4 {f\left( x \right)} dx + \int\limits_1^4 {g\left( x \right)} dx = 3 + 7 = 10.

Câu 3

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Ta có ∫12f′(x)dx=f(x)∣12=f(2)−f(1)=1\int\limits_1^2 {f'\left( x \right)dx} = \left. {f\left( x \right)} \right|_1^2 = f\left( 2 \right) - f\left( 1 \right) = 1.

Câu 4

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

Ta có I=∫02(2x+1)dx=(x2+x)∣02=4+2=6I = \int\limits_0^2 {(2x + 1)dx} = \left. {\left( {{x^2} + x} \right)} \right|_0^2 = 4 + 2 = 6.

Câu 5

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Ta có ∫13x+2xdx=∫13(1+2x)dx=∫13dx+∫132xdx=2+2ln⁡∣x∣∣13=2+2ln⁡3.\int _{1}^{3}\frac{x+2}{x}dx=\int _{1}^{3}(1+\frac{2}{x})dx=\int _{1}^{3}dx+\int _{1}^{3}\frac{2}{x}dx=2+2{\ln |x||}_{1}^{3}=2+2\ln 3.

Do đó a=2, b=2, c=3⇒S=7.a = 2,\,b = 2,\,c = 3 \Rightarrow S = 7.

Câu 6

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

I=∫01ex2xdx=∫01(e2)xdx=1ln⁡e2[(e2)x]01=1ln⁡e2(e2−1)I = \int\limits_0^1 {\frac{{{e^x}}}{{{2^x}}}dx = \int\limits_0^1 {{{\left( {\frac{e}{2}} \right)}^x}dx = \frac{1}{{\ln \frac{e}{2}}}\left[ {{{\left( {\frac{e}{2}} \right)}^x}} \right]_0^1 = \frac{1}{{\ln \frac{e}{2}}}\left( {\frac{e}{2} - 1} \right)} }.

Suy ra a=2;b=−1a = 2;b = - 1. Do đó a+b=1a + b = 1.

Câu 7

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

∫π3π2(2sin⁡x+3cos⁡x+x)dx=(−2cos⁡x+3sin⁡x+12x2)∣π3π2=8−332+5π272\int\limits_{\frac{\pi }{3}}^{\frac{\pi }{2}} {\left( {2\sin x + 3\cos x + x} \right)dx} = \left. {\left( { - 2\cos x + 3\sin x + \frac{1}{2}{x^2}} \right)} \right|_{\frac{\pi }{3}}^{\frac{\pi }{2}} = \frac{{8 - 3\sqrt 3 }}{2} + \frac{{5{\pi ^2}}}{{72}}.

⇒P=a+2b+c=74\Rightarrow P = a + 2b + c = 74.

Câu 8

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là: C

∫π6π4(2cot⁡2x+5)dx=∫π6π4(2(1sin⁡2x−1)+5)dx=∫π6π4(3+2sin⁡2x)dx=(3x−2cot⁡x)∣π6π4=π4+23−2\int\limits_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{4}} {\left( {2{{\cot }^2}x + 5} \right)dx} = \int\limits_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{4}} {\left( {2\left( {\frac{1}{{{{\sin }^2}x}} - 1} \right) + 5} \right)dx} = \int\limits_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{4}} {\left( {3 + \frac{2}{{{{\sin }^2}x}}} \right)dx = \left. {\left( {3x - 2\cot x} \right)} \right|_{\frac{\pi }{6}}^{\frac{\pi }{4}} = \frac{\pi }{4} + 2\sqrt 3 - 2}.

Suy ra a=4;b=2;c=−2a = 4;b = 2;c = - 2. Do đó a+b+c=4a + b + c = 4.

Câu 9

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là: C

I=∫02∣x−2∣dxI = \int\limits_0^2 {\left| {x - 2} \right|dx}.

+ Do : x∈[0;2]⇒x−2<0,⇔∣x−2∣=2−xx \in \left[ {0;2} \right] \Rightarrow x - 2 < 0, \Leftrightarrow \left| {x - 2} \right| = 2 - x

+ Vậy : I=∫02(2−x)dx=(2x−12x2)∣20=4−2=2I=\int _{0}^{2}(2-x)dx=(2x-\frac{1}{2}{x}^{2})|\begin{matrix}2 \\ 0\end{matrix}=4-2=2

Câu 10

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Đáp án đúng là: D

Ta có: ∫−12f(x)dx=F(x)∣−12=F(2)−F(−1)\int\limits_{ - 1}^2 {f(x)dx = \left. {F\left( x \right)} \right|_{ - 1}^2 = F\left( 2 \right) - F\left( { - 1} \right)}.

∫−12f(x)dx=∫−122x=2ln⁡∣x∣∣−12=2ln⁡2−2ln⁡1=2ln⁡2\int\limits_{ - 1}^2 {f(x)dx = } \int\limits_{ - 1}^2 {\frac{2}{x}} = \left. {2\ln \left| x \right|} \right|_{ - 1}^2 = 2\ln 2 - 2\ln 1 = 2\ln 2.

⇒F(2)−F(−1)=2ln⁡2\Rightarrow F\left( 2 \right) - F\left( { - 1} \right) = 2\ln 2

⇔F(2)=2ln⁡2\Leftrightarrow F\left( 2 \right) = 2\ln 2 (do F(−1)=0F\left( { - 1} \right) = 0).

Câu 11

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Đáp án đúng là: D

Ta có ∫13[1+f(x)]dx=[x+F(x)]∣13=[x+x3)]∣13=30−2=28\int\limits_1^3 {\left[ {1 + f(x)} \right]} {\rm{d}}x = \left[ {x + F(x)} \right]\left| {\mathop {}\limits_1^3 } \right. = \left[ {x + {x^3})} \right]\left| {\mathop {}\limits_1^3 } \right. = 30 - 2 = 28.

Câu 12

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

Ta có f(x)=∫f′(x)dx=∫(2cos⁡2x2+3)dxf(x) = \int {f'(x)dx} = \int {(2{{\cos }^2}\frac{x}{2} + 3)dx}=∫(2.1+cos⁡x2+3)dx= \int {(2.\frac{{1 + \cos x}}{2} + 3)dx}=∫(cos⁡x+4)dx=sin⁡x+4x+C= \int {(\cos x + 4)dx} = \sin x + 4x + C.

⇒f(x)=sin⁡x+4x+C\Rightarrow f(x) = \sin x + 4x + C

dof(0)=4⇒C=4f(0) = 4 \Rightarrow C = 4.

Vậy f(x)=sin⁡x+4x+4f(x) = \sin x + 4x + 4 nên ∫0π4f(x)dx=∫0π4(sin⁡x+4x+4)dx\int\limits_0^{\frac{\pi }{4}} {f(x)dx} = \int\limits_0^{\frac{\pi }{4}} {(\sin x + 4x + 4} )dx

=(−cos⁡x+2x2+4x)∣0π4=π2+8π+8−428= \left. {( - \cos x + 2{x^2} + 4x)} \right|_0^{\frac{\pi }{4}} = \frac{{{\pi ^2} + 8\pi + 8 - 4\sqrt 2 }}{8}.

Câu 13

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Thời điểm chất điểm BB đuổi kịp chất điểm AA thì chất điểm BB đi được 1515giây, chất điểm AAđi được 1818 giây.

Biểu thức vận tốc của chất điểm BB có dạng vB(t)=∫adt=at+C{v_B}\left( t \right) = \int {a{\rm{d}}t} = at + C mà vB(0)=0{v_B}\left( 0 \right) = 0 nên vB(t)=at{v_B}\left( t \right) = at.

Do từ lúc chất điểm AA bắt đầu chuyển động cho đến khi chất điểm BB đuổi kịp thì quãng đường hai chất điểm đi được bằng nhau. Do đó

∫018(1120t2+5845t)dt=∫015atdt⇔225=a.2252⇔a=2\int_0^{18} {\left( {\frac{1}{{120}}{t^2} + \frac{{58}}{{45}}t} \right){\rm{d}}t} = \int_0^{15} {at{\rm{d}}t} \Leftrightarrow 225 = a.\frac{{225}}{2} \Leftrightarrow a = 2.

Vậy, vận tốc của chất điểm BB tại thời điểm đuổi kịp AA bằng vB(t)=2.15=30(m/s){v_B}\left( t \right) = 2.15 = 30\left( {{\rm{m/s}}} \right).

Câu 14

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Ta có: vA(0)=16 m/s{v_A}\left( 0 \right) = 16\,{\rm{m/s}}.

Khi xe AA dừng hẳn: vA(t)=0{v_A}\left( t \right) = 0⇔t=4 s\Leftrightarrow t = 4\,{\rm{s}}.

Quãng đường từ lúc xe AA hãm phanh đến lúc dừng hẳn là s=∫04(16−4t)dts = \int\limits_0^4 {\left( {16 - 4t} \right){\rm{d}}t} =32 m= 32\,{\rm{m}}.

Do các xe phải cách nhau tối thiểu 1 m1\,{\rm{m}}để đảm bảo an toàn nên khi dừng lại ô tô AA phải hãm phanh khi cách ô tô BB một khoảng ít nhất là 33 m33\,{\rm{m}}.

Câu 15

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là: C

Ta có v(0)=10 m/sv\left( 0 \right) = 10\,{\rm{m/s}} và v(t)=∫a(t)dtv\left( t \right) = \int {a\left( t \right){\rm{d}}t}=∫(t2+3t)dt= \int {\left( {{t^2} + 3t} \right){\rm{d}}t}=t33+3t22+C= \frac{{{t^3}}}{3} + \frac{{3{t^2}}}{2} + C.

Vì v(0)=10 m/sv\left( 0 \right) = 10\,{\rm{m/s}} nên v(t)=t33+3t22+10v\left( t \right) = \frac{{{t^3}}}{3} + \frac{{3{t^2}}}{2} + 10

Quãng đường vật đi được là S=∫06v(t)dtS = \int\limits_0^6 {v\left( t \right){\rm{d}}t}=∫06(t33+3t22+10)dt= \int\limits_0^6 {\left( {\frac{{{t^3}}}{3} + \frac{{3{t^2}}}{2} + 10} \right){\rm{d}}t}=(112t4+12t3+10t)∣06= \left. {\left( {\frac{1}{{12}}{t^4} + \frac{1}{2}{t^3} + 10t} \right)} \right|_0^6=276 m= 276\,{\rm{m}}.

Câu 16

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Sai

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Sai

a) S, b) Đ, c) Đ, d) S

a) ∫20f(x)dx=−∫02f(x)dx=−3\int\limits_2^0 {f\left( x \right)dx = - \int\limits_0^2 {f\left( x \right)dx = - 3} }.

b) Ta có ∫03f(x)dx=∫02f(x)dx+∫23f(x)dx\int\limits_0^3 {f\left( x \right)dx = } \int\limits_0^2 {f\left( x \right)dx} + \int\limits_2^3 {f\left( x \right)dx}⇒∫23f(x)dx=∫03f(x)dx−∫02f(x)dx=5−3=2\Rightarrow \int\limits_2^3 {f\left( x \right)dx} = \int\limits_0^3 {f\left( x \right)dx - } \int\limits_0^2 {f\left( x \right)dx} = 5 - 3 = 2.

c) ∫02(f(x)−2x)dx=∫02f(x)dx−∫022xdx=3−x2∣02=3−4=−1\int\limits_0^2 {\left( {f\left( x \right) - 2x} \right)dx = \int\limits_0^2 {f\left( x \right)dx} - \int\limits_0^2 {2xdx = } 3 - \left. {{x^2}} \right|_0^2} = 3 - 4 = - 1.

d) ∫02f(x3)dx\int\limits_0^2 {f\left( {\frac{x}{3}} \right)dx}=3∫02f(x3)d(x3)= 3\int\limits_0^2 {f\left( {\frac{x}{3}} \right)d\left( {\frac{x}{3}} \right)}=3∫02f(t)dt=3.3=9= 3\int\limits_0^2 {f\left( t \right)dt} = 3.3 = 9.

Câu 17

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Sai

  • d) Đúng

a) Đ, b) Đ, c) S, d) Đ

a) Ta có phương trình đường thẳng đi qua hai điểm O, A là y=2xy = 2x, đường thẳng đi qua hai điểm A, B là y=2y = 2.

Do đó ta có công thức hàm vận tốc là v(t)={2t  khi  0≤t≤12    khi  t>1v\left( t \right) = \left\{ \begin{array}{l}2t\;{\rm{khi}}\;0 \le t \le 1\\2\;\;{\rm{khi}}\;t > 1\end{array} \right..

b) Quãng đường vật đi được trong 1 giây đầu tiên được xác định bởi công thức s(t)=∫01v(t)dts\left( t \right) = \int\limits_0^1 {v\left( t \right)dt}.

c) Quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian từ 1 giây đến 2 giây được xác định bởi công thức s(t)=∫12v(t)dts\left( t \right) = \int\limits_1^2 {v\left( t \right)dt}.

d) Quãng đường mà vật đi được trong 2 giây đầu tiên là

s(t)=∫02v(t)dt=∫012tdt+∫122dt=1+2=3s\left( t \right) = \int\limits_0^2 {v\left( t \right)dt} = \int\limits_0^1 {2tdt} + \int\limits_1^2 {2dt} = 1 + 2 = 3 m.

Câu 18

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Sai

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Sai

a) S, b) Đ, c) Đ, d) S

a) Ta có s(t)=∫v(t)dt=∫(−10t+30)dt=−5t2+30t+Cs\left( t \right) = \int {v\left( t \right)dt} = \int {\left( { - 10t + 30} \right)dt = - 5{t^2} + 30t + C}.

Do s(0)=0s\left( 0 \right) = 0 nên C=0C = 0.

Vậy s(t)=−5t2+30ts\left( t \right) = - 5{t^2} + 30t.

b) Xe ô tô dừng hẳn khi v(t)=0⇔−10t+30=0⇔t=3v\left( t \right) = 0 \Leftrightarrow - 10t + 30 = 0 \Leftrightarrow t = 3.

c) Sau 3 giây kể từ lúc đạp phanh, quãng đường xe ô tô di chuyển được là

s(3)=−5.32+30.3=45s\left( 3 \right) = - {5.3^2} + 30.3 = 45 (m).

d) Đổi 72 km/h = 20 m/s.

Vậy quãng đường xe ô tô đã di chuyển từ từ lúc người lái xe phát hiện chướng ngại vật trên đường đến khi xe ô tô dừng hẳng là 20+45=6520 + 45 = 65 (m).

Câu 19

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Sai

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Sai

a) S, b) Đ, c) Đ, d) S

a) Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y=x2−3x+2y = {x^2} - 3x + 2 và y=x−1y = x - 1 là

∫13[x−1−(x2−3x+2)]dx\int\limits_1^3 {\left[ {x - 1 - \left( {{x^2} - 3x + 2} \right)} \right]dx}=∫13(−x2+4x−3)dx= \int\limits_1^3 {\left( { - {x^2} + 4x - 3} \right)dx}.

b) Ta có S1=∫01[(x2−3x+2)−(x−1)]dx{S_1} = \int\limits_0^1 {\left[ {\left( {{x^2} - 3x + 2} \right) - \left( {x - 1} \right)} \right]dx}=∫01(x2−4x+3)dx= \int\limits_0^1 {\left( {{x^2} - 4x + 3} \right)dx}=(x33−2x2+3x)∣01=13−2+3=43= \left. {\left( {\frac{{{x^3}}}{3} - 2{x^2} + 3x} \right)} \right|_0^1 = \frac{1}{3} - 2 + 3 = \frac{4}{3}.

c) S2=∫13[(x−1)−(x2−3x+2)]dx{S_2} = \int\limits_1^3 {\left[ {\left( {x - 1} \right) - \left( {{x^2} - 3x + 2} \right)} \right]dx}=∫13(−x2+4x−3)dx=43= \int\limits_1^3 {\left( { - {x^2} + 4x - 3} \right)dx} = \frac{4}{3}.

Vậy S1=S2{S_1} = {S_2}.

d) Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y=x2−3x+2;y=x−1;x=0;x=3y = {x^2} - 3x + 2;y = x - 1;x = 0;x = 3 là ∫03∣−x2+4x−3∣dx=S1+S2=83\int\limits_0^3 {\left| { - {x^2} + 4x - 3} \right|dx = {S_1} + {S_2} = \frac{8}{3}}.

Câu 20

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 4

Trả lời: 4

Ta có: ∫0a(2x−3)dx=(x2−3x)∣0a=a2−3a\int_0^a {\left( {2x - 3} \right){\rm{d}}x = \left. {\left( {{x^2} - 3x} \right)} \right|_0^a} = {a^2} - 3a.

Khi đó: ∫0a(2x−3)dx≤4\int_0^a {\left( {2x - 3} \right){\rm{d}}x \le 4}⇔\Leftrightarrowa2−3a≤4{a^2} - 3a \le 4⇔−1≤a≤4\Leftrightarrow - 1 \le a \le 4.

Mà a∈N∗a \in \mathbb{N}* nên a∈{1 ; 2 ; 3 ; 4}a \in \left\{ {1\,;\,2\,;\,3\,;\,4} \right\}.

Vậy có 4 giá trị của aa thỏa đề bài.

Câu 21

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 74

Trả lời: 74

∫π3π2(2sin⁡x+3cos⁡x+x)dx=(−2cos⁡x+3sin⁡x+12x2)∣π3π2=8−332+5π272\int\limits_{\frac{\pi }{3}}^{\frac{\pi }{2}} {\left( {2\sin x + 3\cos x + x} \right)dx} = \left. {\left( { - 2\cos x + 3\sin x + \frac{1}{2}{x^2}} \right)} \right|_{\frac{\pi }{3}}^{\frac{\pi }{2}} = \frac{{8 - 3\sqrt 3 }}{2} + \frac{{5{\pi ^2}}}{{72}}.

⇒P=a+2b+c=74\Rightarrow P = a + 2b + c = 74.

Câu 22

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 10

Trả lời: 10

Xét phương trình −5t+10=0⇔t=2.- 5t + 10 = 0 \Leftrightarrow t = 2. Do vậy, kể từ lúc người lái đạp phanh thì sau 2s ô tô dừng hẳn.

Quãng đường ô tô đi được kể từ lúc người lái đạp phanh đến khi ô tô dừng hẳn là

s=∫02(−5t+10)dt=(−52t2+10t)∣20=10m.s = \int\limits_0^2 {\left( { - 5t + 10} \right)dt} = \left( { - \frac{5}{2}{t^2} + 10t} \right)\left| \begin{array}{l}2\\0\end{array} \right. = 10{\rm{m}}.