Câu 41:
Để xác định hàm số nào không phải là nguyên hàm của hàm số \( f(x) = (3x + 1)^5 \), ta cần kiểm tra đạo hàm của mỗi hàm số \( F(x) \) đã cho xem có bằng \( f(x) \) hay không.
A. \( F(x) = \frac{(3x + 1)^6}{18} + 8 \)
Tính đạo hàm của \( F(x) \):
\[ F'(x) = \left( \frac{(3x + 1)^6}{18} + 8 \right)' = \frac{1}{18} \cdot 6(3x + 1)^5 \cdot 3 = (3x + 1)^5 \]
B. \( F(x) = \frac{(3x + 1)^6}{18} - 2 \)
Tính đạo hàm của \( F(x) \):
\[ F'(x) = \left( \frac{(3x + 1)^6}{18} - 2 \right)' = \frac{1}{18} \cdot 6(3x + 1)^5 \cdot 3 = (3x + 1)^5 \]
C. \( F(x) = \frac{(3x + 1)^6}{18} \)
Tính đạo hàm của \( F(x) \):
\[ F'(x) = \left( \frac{(3x + 1)^6}{18} \right)' = \frac{1}{18} \cdot 6(3x + 1)^5 \cdot 3 = (3x + 1)^5 \]
D. \( F(x) = \frac{(3x + 1)^6}{6} \)
Tính đạo hàm của \( F(x) \):
\[ F'(x) = \left( \frac{(3x + 1)^6}{6} \right)' = \frac{1}{6} \cdot 6(3x + 1)^5 \cdot 3 = 3(3x + 1)^5 \neq (3x + 1)^5 \]
Như vậy, hàm số \( F(x) = \frac{(3x + 1)^6}{6} \) không phải là nguyên hàm của hàm số \( f(x) = (3x + 1)^5 \).
Đáp án đúng là: D. \( F(x) = \frac{(3x + 1)^6}{6} \).
Câu 46:
Để tìm hàm số \( f(x) \) sao cho \( F(x) = e^x + \tan x + C \) là nguyên hàm của \( f(x) \), ta cần tính đạo hàm của \( F(x) \).
Bước 1: Tính đạo hàm của mỗi thành phần trong \( F(x) \):
- Đạo hàm của \( e^x \) là \( e^x \).
- Đạo hàm của \( \tan x \) là \( \frac{1}{\cos^2 x} \).
- Đạo hàm của hằng số \( C \) là 0.
Bước 2: Kết hợp các đạo hàm trên:
\[ F'(x) = e^x + \frac{1}{\cos^2 x} \]
Như vậy, hàm số \( f(x) \) cần tìm là:
\[ f(x) = e^x + \frac{1}{\cos^2 x} \]
Do đó, đáp án đúng là:
D. \( f(x) = e^x + \frac{1}{\cos^2 x} \)
Đáp số: D. \( f(x) = e^x + \frac{1}{\cos^2 x} \)
Câu 47:
Để tìm hàm số \( f(x) \), ta cần tính đạo hàm của nguyên hàm đã cho.
Ta có:
\[ \int f(x) \, dx = \frac{1}{x} + \ln |2x| + C \]
Tính đạo hàm của mỗi thành phần bên phải:
1. Đạo hàm của \(\frac{1}{x}\):
\[ \left( \frac{1}{x} \right)' = -\frac{1}{x^2} \]
2. Đạo hàm của \(\ln |2x|\):
\[ \left( \ln |2x| \right)' = \frac{1}{2x} \cdot 2 = \frac{1}{x} \]
Do đó, đạo hàm của tổng là:
\[ f(x) = -\frac{1}{x^2} + \frac{1}{x} \]
Vậy đáp án đúng là:
A. \( f(x) = -\frac{1}{x^2} + \frac{1}{x} \)
Đáp án: A. \( f(x) = -\frac{1}{x^2} + \frac{1}{x} \)
Câu 48:
Để tìm nguyên hàm của hàm số \( f(x) = \frac{x^4 + 2}{x^2} \), ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Rút gọn biểu thức \( f(x) \):
\[ f(x) = \frac{x^4 + 2}{x^2} = \frac{x^4}{x^2} + \frac{2}{x^2} = x^2 + \frac{2}{x^2} \]
Bước 2: Tìm nguyên hàm của mỗi thành phần trong biểu thức đã rút gọn:
\[ \int f(x) \, dx = \int \left( x^2 + \frac{2}{x^2} \right) \, dx \]
Bước 3: Tính nguyên hàm từng thành phần:
\[ \int x^2 \, dx = \frac{x^3}{3} + C_1 \]
\[ \int \frac{2}{x^2} \, dx = 2 \int x^{-2} \, dx = 2 \left( \frac{x^{-1}}{-1} \right) + C_2 = -\frac{2}{x} + C_2 \]
Bước 4: Kết hợp các kết quả trên:
\[ \int f(x) \, dx = \frac{x^3}{3} - \frac{2}{x} + C \]
Trong đó, \( C = C_1 + C_2 \) là hằng số tích phân.
Vậy nguyên hàm của hàm số \( f(x) = \frac{x^4 + 2}{x^2} \) là:
\[ \int f(x) \, dx = \frac{x^3}{3} - \frac{2}{x} + C \]
Do đó, đáp án đúng là:
D. $\int f(x) \, dx = \frac{x^3}{3} - \frac{2}{x} + C$.
Câu 49:
Để giải quyết câu hỏi này, chúng ta cần tính nguyên hàm của hàm số \( f(x) = x^{\frac{3}{2}} \).
Bước 1: Xác định nguyên hàm của \( f(x) \).
Nguyên hàm của \( x^n \) là \( \frac{x^{n+1}}{n+1} + C \). Áp dụng vào hàm số \( f(x) = x^{\frac{3}{2}} \):
\[ \int f(x) \, dx = \int x^{\frac{3}{2}} \, dx = \frac{x^{\frac{3}{2} + 1}}{\frac{3}{2} + 1} + C = \frac{x^{\frac{5}{2}}}{\frac{5}{2}} + C = \frac{2}{5} x^{\frac{5}{2}} + C \]
Bước 2: So sánh kết quả với các lựa chọn đã cho.
A. \( \int f(x) \, dx = \frac{3}{2} x^{\frac{1}{2}} + C \)
B. \( \int f(x) \, dx = \int \sqrt{x^3} \, dx \)
C. \( \int f(x) \, dx = \frac{2}{5} x^{\frac{5}{2}} + C \)
D. \( \int f(x) \, dx = \frac{2}{3} x^{\frac{1}{2}} + C \)
Như vậy, kết quả đúng là:
\[ \int f(x) \, dx = \frac{2}{5} x^{\frac{5}{2}} + C \]
Do đó, mệnh đề đúng là:
C. \( \int f(x) \, dx = \frac{2}{5} x^{\frac{5}{2}} + C \)
Đáp án: C. \( \int f(x) \, dx = \frac{2}{5} x^{\frac{5}{2}} + C \)
Câu 50:
Để tìm nguyên hàm của hàm số \( y = e^{2x-1} \), chúng ta sẽ áp dụng phương pháp tìm nguyên hàm của hàm số dạng \( e^{f(x)} \).
Bước 1: Xác định hàm số \( f(x) \) trong biểu thức \( e^{f(x)} \). Trong trường hợp này, \( f(x) = 2x - 1 \).
Bước 2: Tìm đạo hàm của \( f(x) \):
\[ f'(x) = \frac{d}{dx}(2x - 1) = 2 \]
Bước 3: Áp dụng công thức nguyên hàm của hàm số \( e^{f(x)} \):
\[ \int e^{f(x)} \, dx = \frac{1}{f'(x)} e^{f(x)} + C \]
Áp dụng vào bài toán:
\[ \int e^{2x-1} \, dx = \frac{1}{2} e^{2x-1} + C \]
Vậy nguyên hàm của hàm số \( y = e^{2x-1} \) là:
\[ \frac{1}{2} e^{2x-1} + C \]
Do đó, đáp án đúng là:
C. \( \frac{1}{2} e^{2x-1} + C \)
Đáp số: C. \( \frac{1}{2} e^{2x-1} + C \)
Câu 51:
Để tìm nguyên hàm \( F(x) \) của hàm số \( f(x) = 3 - \frac{1}{\sin^2 x} \), chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
Bước 1: Xác định nguyên hàm của mỗi thành phần trong hàm số \( f(x) \).
- Nguyên hàm của \( 3 \) là \( 3x + C_1 \).
- Ta biết rằng \( \frac{1}{\sin^2 x} = \csc^2 x \). Nguyên hàm của \( \csc^2 x \) là \( -\cot x + C_2 \).
Bước 2: Kết hợp các nguyên hàm đã tìm được.
\[ F(x) = \int \left( 3 - \frac{1}{\sin^2 x} \right) dx = \int 3 dx - \int \frac{1}{\sin^2 x} dx \]
\[ F(x) = 3x + C_1 - (-\cot x + C_2) \]
\[ F(x) = 3x + C_1 + \cot x - C_2 \]
Bước 3: Gộp các hằng số \( C_1 \) và \( -C_2 \) thành một hằng số tổng quát \( C \).
\[ F(x) = 3x + \cot x + C \]
Tuy nhiên, ta nhận thấy rằng \( \cot x = \frac{\cos x}{\sin x} \) và \( \tan x = \frac{\sin x}{\cos x} \). Do đó, \( \cot x = \frac{1}{\tan x} \). Vì vậy, ta có thể viết lại \( F(x) \) dưới dạng:
\[ F(x) = 3x - \tan x + C \]
Vậy, đáp án đúng là:
A. \( F(x) = 3x - \tan x + C \)
Đáp án: A. \( F(x) = 3x - \tan x + C \)