TopStudy

Toán · Lớp 12

Giải SBT Toán 12 Chân trời sáng tạo Bài 1. Nguyên hàm có đáp án

8 câu · 12 phút · Ngân hàng đề TopStudy. Đáp án và lời giải do TopStudy biên soạn, mở ngay dưới từng câu.

Làm bài

Nội dung đề

Phần I. Tự luận

Câu 1

1 điểm

Tìm:

a) ∫(x−2)2dx\int {{{\left( {x - 2} \right)}^2}dx};

b) ∫(x−1)(3x+1)dx\int {\left( {x - 1} \right)\left( {3x + 1} \right)dx};

c) ∫x23dx\int {\sqrt[3]{{{x^2}}}dx};

d) ∫(1−x)2xdx\int {\frac{{{{\left( {1 - x} \right)}^2}}}{{\sqrt x }}dx}.

Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) ∫(x−2)2dx=∫(x2−4x+4)dx\int {{{\left( {x - 2} \right)}^2}dx} = \int {\left( {{x^2} - 4x + 4} \right)dx}

=∫x2dx−∫4xdx+∫4dx= \int {{x^2}dx - \int {4xdx + \int {4dx} } }

=x33−2x2+4x+C= \frac{{{x^3}}}{3} - 2{x^2} + 4x + C.

b) ∫(x−1)(3x+1)dx=∫(3x2−2x−1)dx\int {\left( {x - 1} \right)\left( {3x + 1} \right)dx} = \int {\left( {3{x^2} - 2x - 1} \right)dx}

=∫3x2dx−∫2xdx−∫1dx= \int {3{x^2}dx - \int {2xdx - \int {1dx} } }

= x3 – x2 + x + C.

c) ∫x23dx=∫x23dx=35x53+C=35xx23+C.\int {\sqrt[3]{{{x^2}}}dx} = \int {{x^{\frac{2}{3}}}dx = \frac{3}{5}{x^{\frac{5}{3}}} + C = \frac{3}{5}x\sqrt[3]{{{x^2}}}} + C.

d) ∫(1−x)2xdx=∫x2−2x+1xdx\int {\frac{{{{\left( {1 - x} \right)}^2}}}{{\sqrt x }}dx} = \int {\frac{{{x^2} - 2x + 1}}{{\sqrt x }}} dx

=∫(xx−2x+1x)dx= \int {\left( {x\sqrt x - 2\sqrt x + \frac{1}{{\sqrt x }}} \right)dx}

=∫(x−12+x12+x32)dx= \int {\left( {{x^{ - \frac{1}{2}}} + {x^{\frac{1}{2}}} + {x^{\frac{3}{2}}}} \right)dx}

=2x12−2.23x32+25x52+C= 2{x^{\frac{1}{2}}} - 2.\frac{2}{3}{x^{\frac{3}{2}}} + \frac{2}{5}{x^{\frac{5}{2}}} + C

=2x−43xx+25x2x+C.= 2\sqrt x - \frac{4}{3}x\sqrt x + \frac{2}{5}{x^2}\sqrt x + C.

Câu 2

1 điểm

Tìm:

a) ∫(5x+1)(5x−1)dx\int {\left( {{5^x} + 1} \right)\left( {{5^x} - 1} \right)dx};

b) ∫e−0,5xdx\int {{e^{ - 0{,}5x}}dx};

c) ∫2x−1.52x+1dx\int {{2^{x - 1}}{{.5}^{2x + 1}}dx}.

Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) ∫(5x+1)(5x−1)dx=∫(52x−1)dx\int {\left( {{5^x} + 1} \right)\left( {{5^x} - 1} \right)dx} = \int {\left( {{5^{2x}} - 1} \right)dx}

=∫52xdx−∫1dx=∫25xdx−∫1dx= \int {{5^{2x}}dx - \int {1dx = \int {{{25}^x}dx} - \int {1dx} } }

=25xln⁡25−x+C=25x2ln⁡5−x+C.= \frac{{{{25}^x}}}{{\ln 25}} - x + C = \frac{{{{25}^x}}}{{2\ln 5}} - x + C.

b) ∫e−0,5xdx=∫(e−0,5)xdx=(e−0,5)xln⁡e−0,5+C\int {{e^{ - 0{,}5x}}dx} = \int {{{\left( {{e^{ - 0{,}5}}} \right)}^x}dx = \frac{{{{\left( {{e^{ - 0{,}5}}} \right)}^x}}}{{\ln {e^{ - 0{,}5}}}}} + C

=e−0,5x−0,5+C=−2e−0,5x+C= \frac{{{e^{ - 0{,}5x}}}}{{ - 0{,}5}} + C = - 2{e^{ - 0{,}5x}} + C.

c) ∫2x−1.52x+1dx=∫2x2.52x.5dx=∫52.2x.25xdx\int {{2^{x - 1}}{{.5}^{2x + 1}}dx} = \int {\frac{{{2^x}}}{2}{{.5}^{2x}}.5dx = \int {\frac{5}{2}{{.2}^x}{{.25}^x}dx} }

=52∫50xdx=52.50xln⁡50+C.= \frac{5}{2}\int {{{50}^x}dx = \frac{5}{2}.\frac{{{{50}^x}}}{{\ln 50}} + C.}

Câu 3

1 điểm

Tìm:

a) ∫cos⁡2x1−sinxdx\int {\frac{{{{\cos }^2}x}}{{1 - {\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{inx}}}}dx};

b) ∫(1+3sin⁡2x2)dx\int {\left( {1 + 3{{\sin }^2}\frac{x}{2}} \right)dx};

c) ∫2cos⁡3x+3cos⁡2xdx\int {\frac{{2{{\cos }^3}x + 3}}{{{{\cos }^2}x}}dx}.

Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a)∫cos⁡2x1−sin⁡xdx=∫1−sin⁡2x1−sin⁡xdx\int {\frac{{{{\cos }^2}x}}{{1 - \sin {\rm{x}}}}dx} = \int {\frac{{1 - {{\sin }^2}x}}{{1 - \sin {\rm{x}}}}dx}

=∫(1−sin⁡x)(1+sin⁡x)(1−sin⁡x)dx= \int {\frac{{\left( {1 - \sin {\rm{x}}} \right)\left( {1 + \sin {\rm{x}}} \right)}}{{\left( {1 - \sin {\rm{x}}} \right)}}dx}

=∫(1+sin⁡x)dx=x−cos⁡x+C.= \int {\left( {1 + \sin {\rm{x}}} \right)dx} = x - \cos x + C.

b) ∫(1+3sin⁡2x2)dx=∫(1+3.1−cos⁡x2)dx\int {\left( {1 + 3{{\sin }^2}\frac{x}{2}} \right)dx} = \int {\left( {1 + 3.\frac{{1 - \cos x}}{2}} \right)dx}

=∫(52−32cos⁡x)dx= \int {\left( {\frac{5}{2} - \frac{3}{2}\cos x} \right)dx}

=52x−32sin⁡x+C= \frac{5}{2}x - \frac{3}{2}\sin {\rm{x}} + C.

c) ∫2cos⁡3x+3cos⁡2xdx=∫(2cos⁡x+3cos⁡2x)dx\int {\frac{{2{{\cos }^3}x + 3}}{{{{\cos }^2}x}}dx} = \int {\left( {2\cos x + \frac{3}{{{{\cos }^2}x}}} \right)dx}

=∫2cos⁡xdx+∫3cos⁡2xdx= \int {2\cos xdx + \int {\frac{3}{{{{\cos }^2}x}}dx} }

=2sin⁡x+3tan⁡x+C= 2\sin x + 3\tan x + C

Câu 4

1 điểm

Tìm hàm số f(x), biết rằng:

a) f'(x) = 2x3 – 4x + 1, f(1) = 0;

b) f'(x) = 5cosx – sinx, f(π2)=1f\left( {\frac{\pi }{2}} \right) = 1.

Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) f(x)=∫f′(x)dxf\left( x \right) = \int {f'\left( x \right)dx}

=∫(2x3−4x+1)dx= \int {\left( {2{x^3} - 4x + 1} \right)dx}

= x42−2x2+x+C.\frac{{{x^4}}}{2} - 2{x^2} + x + C.

Mà f(1) = 0 ⇒ 12−2+1+C=0\frac{1}{2} - 2 + 1 + C = 0⇒ C=12C = \frac{1}{2}.

Vậy f(x)=x42−2x2+x+12.f\left( x \right) = \frac{{{x^4}}}{2} - 2{x^2} + x + \frac{1}{2}.

b) Ta có: f(x)=∫f′(x)dxf\left( x \right) = \int {f'\left( x \right)dx}

=∫(5cos⁡x−sin⁡x)dx= \int {\left( {5\cos x - \sin {\rm{x}}} \right)dx}

=5sin⁡x+cos⁡x+C= 5\sin x + \cos x + C.

Mà f(π2)=1f\left( {\frac{\pi }{2}} \right) = 1 nên 5sin⁡(π2)+cos⁡(π2)+C=15\sin \left( {\frac{\pi }{2}} \right) + \cos \left( {\frac{\pi }{2}} \right) + C = 1 hay 5+C=15 + C = 1 suy ra C = −4.

Vậy f(x) = 5sinx + cosx – 4.

Câu 5

1 điểm
Biết rằng đồ thị của hàm số y = f(x) đi qua điểm (1; 2) và có hệ số góc của tiếp tuyến tại mỗi điểm (x; f(x)) là 1−xx2\frac{{1 - x}}{{{x^2}}} với x > 0. Tìm hàm số f(x).
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Theo giả thiết, hệ số góc của tiếp tuyến tại mỗi điểm (x; f(x)) là 1−xx2\frac{{1 - x}}{{{x^2}}} với x > 0 hay f′(x)=1−xx2f'\left( x \right) = \frac{{1 - x}}{{{x^2}}} với x > 0 và f(1) = 2.

Ta có: f(x)=∫f′(x)dx=∫1−xx2dxf\left( x \right) = \int {f'\left( x \right)} dx = \int {\frac{{1 - x}}{{{x^2}}}dx}

=∫(1x2−1x)dx=−1x−ln⁡x+C.= \int {\left( {\frac{1}{{{x^2}}} - \frac{1}{x}} \right)dx = - \frac{1}{x} - \ln x + C.}

Mà f(1) = 2 nên −1 – ln1 + C = 2 hay C = 3.

Vậy f(x)−1x−ln⁡x+3.f\left( x \right) - \frac{1}{x} - \ln x + 3.

Câu 6

1 điểm
Tìm đạo hàm của hàm số F(x) = ln⁡(x2+4−x)\ln \left( {\sqrt {{x^2} + 4} - x} \right). Từ đó, tìm ∫1x2+4dx\int {\frac{1}{{\sqrt {{x^2} + 4} }}dx}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm

Một vật chuyển động thẳng dọc theo một đường thẳng (có gắn trục tọa độ Ox với độ dài đơn vị bằng 1 m). Biết rằng vật xuất phát từ vị trí ban đầu là gốc tọa độ và chuyển động với vận tốc v(t) = 8 – 0,4t (m/s), trong đó t là thời gian tính theo giây (t ≥ 0).

a) Xác định tọa độ x(t) của vật tại thời điểm t, t ≥ 0.

c) Tại thời điểm nào thì vật đi qua gốc tọa độ (không tính thời điểm ban đầu)?

Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm

Một quần thể vi sinh vật có tốc độ tăng số lượng cá thể được ước lượng bởi

P′(t)=150tP'\left( t \right) = 150\sqrt t (cá thể/ngày) với 0 ≤ t ≤ 10,

trong đó P(t) là số lượng cá thể vi sinh vật tại thời điểm t ngày kể từ thời điểm ban đầu. Biết rằng ban đầu quần thể có 1 000 cá thể.

a) Xác định hàm số P(t).

b) Ước lượng số cá thể của quần thể sau 5 ngày kể từ thời điểm ban đầu (kết quả làm tròn đến hàng trăm).

Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Nguyên hàm · Các bộ sách Toán Lớp 12