Câu 64:
Ta có $\int f(x)dx=-\cos x+C$. Để tìm $f(x)$, ta cần tính đạo hàm của $-\cos x + C$.
Bước 1: Tính đạo hàm của $-\cos x + C$:
\[
\frac{d}{dx}(-\cos x + C) = \frac{d}{dx}(-\cos x) + \frac{d}{dx}(C)
\]
Bước 2: Áp dụng công thức đạo hàm của $\cos x$:
\[
\frac{d}{dx}(-\cos x) = -(-\sin x) = \sin x
\]
\[
\frac{d}{dx}(C) = 0
\]
Bước 3: Kết hợp lại:
\[
\frac{d}{dx}(-\cos x + C) = \sin x + 0 = \sin x
\]
Vậy $f(x) = \sin x$.
Do đó, khẳng định đúng là:
C. $f(x) = \sin x$.
Câu 65:
Để tìm hàm số \( f(x) \) thỏa mãn \( f'(x) = 3 - 5 \cos x \) và \( f(0) = 5 \), ta thực hiện các bước sau:
1. Tìm nguyên hàm của \( f'(x) \):
Ta có:
\[
f'(x) = 3 - 5 \cos x
\]
Nguyên hàm của \( 3 \) là \( 3x \).
Nguyên hàm của \( -5 \cos x \) là \( -5 \sin x \).
Vậy:
\[
f(x) = 3x - 5 \sin x + C
\]
trong đó \( C \) là hằng số.
2. Xác định hằng số \( C \):
Ta biết rằng \( f(0) = 5 \). Thay \( x = 0 \) vào biểu thức của \( f(x) \):
\[
f(0) = 3 \cdot 0 - 5 \sin 0 + C = 5
\]
\[
0 - 0 + C = 5
\]
\[
C = 5
\]
3. Viết phương trình của \( f(x) \):
Thay \( C = 5 \) vào biểu thức của \( f(x) \):
\[
f(x) = 3x - 5 \sin x + 5
\]
Vậy mệnh đề đúng là:
C. \( f(x) = 3x - 5 \sin x + 5 \)
Đáp án: C. \( f(x) = 3x - 5 \sin x + 5 \)
Câu 66:
Để tìm nguyên hàm \( F(x) \) của hàm số \( f(x) = ax + \frac{b}{x^2} \) (với \( x \neq 0 \)), ta thực hiện các bước sau:
1. Tìm \( a \) và \( b \) từ điều kiện \( f(1) = 0 \):
\[
f(1) = a \cdot 1 + \frac{b}{1^2} = a + b = 0 \implies b = -a
\]
2. Tìm nguyên hàm \( F(x) \):
\[
f(x) = ax - \frac{a}{x^2}
\]
Nguyên hàm của \( f(x) \):
\[
F(x) = \int \left(ax - \frac{a}{x^2}\right) dx = \int ax \, dx - \int \frac{a}{x^2} \, dx
\]
\[
F(x) = \frac{a}{2}x^2 + \frac{a}{x} + C
\]
3. Áp dụng điều kiện \( F(-1) = 1 \) để tìm \( C \):
\[
F(-1) = \frac{a}{2}(-1)^2 + \frac{a}{-1} + C = \frac{a}{2} - a + C = 1
\]
\[
-\frac{a}{2} + C = 1 \implies C = 1 + \frac{a}{2}
\]
4. Áp dụng điều kiện \( F(1) = 4 \) để tìm \( a \):
\[
F(1) = \frac{a}{2}(1)^2 + \frac{a}{1} + C = \frac{a}{2} + a + C = 4
\]
Thay \( C = 1 + \frac{a}{2} \) vào:
\[
\frac{a}{2} + a + 1 + \frac{a}{2} = 4
\]
\[
2a + 1 = 4 \implies 2a = 3 \implies a = \frac{3}{2}
\]
5. Tính \( C \):
\[
C = 1 + \frac{\frac{3}{2}}{2} = 1 + \frac{3}{4} = \frac{7}{4}
\]
6. Viết lại \( F(x) \):
\[
F(x) = \frac{\frac{3}{2}}{2}x^2 + \frac{\frac{3}{2}}{x} + \frac{7}{4} = \frac{3}{4}x^2 + \frac{3}{2x} + \frac{7}{4}
\]
Vậy, đáp án đúng là:
A. \( F(x) = \frac{3x^2}{4} + \frac{3}{2x} + \frac{7}{4} \).
Câu 67:
Để tìm giá trị của \( F\left(\frac{1}{2}\right) \), chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm nguyên hàm của hàm số \( e^{2x} \):
\[ F(x) = \int e^{2x} \, dx \]
2. Áp dụng phương pháp tích phân trực tiếp:
\[ F(x) = \frac{1}{2} e^{2x} + C \]
với \( C \) là hằng số tích phân.
3. Xác định hằng số \( C \) bằng cách sử dụng điều kiện ban đầu \( F(0) = \frac{201}{2} \):
\[ F(0) = \frac{1}{2} e^{2 \cdot 0} + C = \frac{1}{2} + C \]
\[ \frac{1}{2} + C = \frac{201}{2} \]
\[ C = \frac{201}{2} - \frac{1}{2} = 100 \]
4. Viết lại nguyên hàm với hằng số \( C \) đã tìm được:
\[ F(x) = \frac{1}{2} e^{2x} + 100 \]
5. Tính giá trị của \( F\left(\frac{1}{2}\right) \):
\[ F\left(\frac{1}{2}\right) = \frac{1}{2} e^{2 \cdot \frac{1}{2}} + 100 \]
\[ F\left(\frac{1}{2}\right) = \frac{1}{2} e^1 + 100 \]
\[ F\left(\frac{1}{2}\right) = \frac{1}{2} e + 100 \]
Vậy giá trị của \( F\left(\frac{1}{2}\right) \) là:
\[ \boxed{\frac{1}{2} e + 100} \]
Đáp án đúng là: D. $\frac{1}{2} e + 100$.
Câu 68:
Để tìm nguyên hàm \( F(x) \) của hàm số \( f(x) = \sin x + \cos x \) thỏa mãn \( F\left(\frac{\pi}{2}\right) = 2 \), chúng ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Tìm nguyên hàm của \( f(x) \).
Nguyên hàm của \( \sin x \) là \( -\cos x \).
Nguyên hàm của \( \cos x \) là \( \sin x \).
Do đó, nguyên hàm của \( f(x) = \sin x + \cos x \) là:
\[ F(x) = -\cos x + \sin x + C \]
trong đó \( C \) là hằng số nguyên hàm.
Bước 2: Xác định hằng số \( C \) dựa trên điều kiện \( F\left(\frac{\pi}{2}\right) = 2 \).
Thay \( x = \frac{\pi}{2} \) vào \( F(x) \):
\[ F\left(\frac{\pi}{2}\right) = -\cos\left(\frac{\pi}{2}\right) + \sin\left(\frac{\pi}{2}\right) + C \]
Biết rằng \( \cos\left(\frac{\pi}{2}\right) = 0 \) và \( \sin\left(\frac{\pi}{2}\right) = 1 \), ta có:
\[ F\left(\frac{\pi}{2}\right) = -0 + 1 + C = 1 + C \]
Theo đề bài, \( F\left(\frac{\pi}{2}\right) = 2 \), do đó:
\[ 1 + C = 2 \]
\[ C = 1 \]
Bước 3: Viết lại nguyên hàm \( F(x) \) với hằng số \( C \) đã xác định.
\[ F(x) = -\cos x + \sin x + 1 \]
Vậy, đáp án đúng là:
C. \( F(x) = -\cos x + \sin x + 1 \)
Đáp số: C. \( F(x) = -\cos x + \sin x + 1 \)
Câu 69:
Để tìm hàm số \( f(x) \) thỏa mãn \( f'(x) = 2 - 5 \sin x \) và \( f(0) = 10 \), ta thực hiện các bước sau:
1. Tìm nguyên hàm của \( f'(x) \):
Ta có:
\[
f'(x) = 2 - 5 \sin x
\]
Nguyên hàm của \( 2 \) là \( 2x \).
Nguyên hàm của \( -5 \sin x \) là \( 5 \cos x \).
Do đó, nguyên hàm của \( f'(x) \) là:
\[
f(x) = 2x + 5 \cos x + C
\]
trong đó \( C \) là hằng số.
2. Xác định hằng số \( C \):
Ta biết rằng \( f(0) = 10 \). Thay \( x = 0 \) vào biểu thức của \( f(x) \):
\[
f(0) = 2 \cdot 0 + 5 \cos 0 + C = 10
\]
Biết rằng \( \cos 0 = 1 \), ta có:
\[
0 + 5 \cdot 1 + C = 10
\]
\[
5 + C = 10
\]
\[
C = 5
\]
3. Viết phương trình của \( f(x) \):
Thay \( C = 5 \) vào biểu thức của \( f(x) \):
\[
f(x) = 2x + 5 \cos x + 5
\]
Vậy hàm số \( f(x) \) là:
\[
f(x) = 2x + 5 \cos x + 5
\]
Do đó, mệnh đề đúng là:
C. \( f(x) = 2x + 5 \cos x + 5 \)
Đáp án: C. \( f(x) = 2x + 5 \cos x + 5 \)
Câu 70:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm nguyên hàm của hàm số \( f(x) = \frac{1}{\cos^2 x} \).
2. Xác định giá trị của \( F(x) \) dựa trên điều kiện \( F\left(\frac{\pi}{4} + k\pi\right) = k \).
3. Tính tổng \( F(0) + F(\pi) + F(2\pi) + \ldots + F(10\pi) \).
Bước 1: Tìm nguyên hàm của \( f(x) = \frac{1}{\cos^2 x} \).
Ta biết rằng:
\[ \int \frac{1}{\cos^2 x} \, dx = \tan x + C \]
Do đó, \( F(x) = \tan x + C \).
Bước 2: Xác định giá trị của \( F(x) \) dựa trên điều kiện \( F\left(\frac{\pi}{4} + k\pi\right) = k \).
Thay vào ta có:
\[ F\left(\frac{\pi}{4} + k\pi\right) = \tan\left(\frac{\pi}{4} + k\pi\right) + C = k \]
Biết rằng \( \tan\left(\frac{\pi}{4} + k\pi\right) = 1 \) (vì \( \tan \left(\frac{\pi}{4}\right) = 1 \) và \( \tan \) có chu kỳ \( \pi \)), ta có:
\[ 1 + C = k \]
\[ C = k - 1 \]
Vậy \( F(x) = \tan x + k - 1 \).
Bước 3: Tính tổng \( F(0) + F(\pi) + F(2\pi) + \ldots + F(10\pi) \).
Ta thấy rằng \( \tan(n\pi) = 0 \) với mọi \( n \in \mathbb{Z} \). Do đó:
\[ F(n\pi) = \tan(n\pi) + k - 1 = 0 + k - 1 = k - 1 \]
Tổng cần tính là:
\[ F(0) + F(\pi) + F(2\pi) + \ldots + F(10\pi) \]
Với mỗi \( n \) từ 0 đến 10, ta có:
\[ F(n\pi) = n - 1 \]
Tổng này là:
\[ (-1) + 0 + 1 + 2 + \ldots + 9 \]
Đây là tổng của dãy số từ -1 đến 9, ta có thể tính bằng công thức tổng của dãy số:
\[ S = \frac{(9 - (-1)) \times (9 - (-1) + 1)}{2} = \frac{10 \times 10}{2} = 50 \]
Vậy đáp án đúng là:
\[ \boxed{45} \]
Câu 71:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm nguyên hàm \( F(x) \) của hàm số \( f(x) = 2^x \).
2. Xác định hằng số \( C \) từ điều kiện \( F(0) = \frac{1}{\ln 2} \).
3. Tính giá trị biểu thức \( T = F(0) + F(1) + F(2) + ... + F(2019) \).
Bước 1: Tìm nguyên hàm \( F(x) \) của hàm số \( f(x) = 2^x \).
Nguyên hàm của \( 2^x \) là:
\[ F(x) = \int 2^x \, dx = \frac{2^x}{\ln 2} + C \]
Bước 2: Xác định hằng số \( C \) từ điều kiện \( F(0) = \frac{1}{\ln 2} \).
Thay \( x = 0 \) vào \( F(x) \):
\[ F(0) = \frac{2^0}{\ln 2} + C = \frac{1}{\ln 2} + C \]
Theo điều kiện \( F(0) = \frac{1}{\ln 2} \), ta có:
\[ \frac{1}{\ln 2} + C = \frac{1}{\ln 2} \]
Suy ra:
\[ C = 0 \]
Do đó, nguyên hàm \( F(x) \) là:
\[ F(x) = \frac{2^x}{\ln 2} \]
Bước 3: Tính giá trị biểu thức \( T = F(0) + F(1) + F(2) + ... + F(2019) \).
Thay \( F(x) = \frac{2^x}{\ln 2} \) vào biểu thức \( T \):
\[ T = F(0) + F(1) + F(2) + ... + F(2019) \]
\[ T = \frac{2^0}{\ln 2} + \frac{2^1}{\ln 2} + \frac{2^2}{\ln 2} + ... + \frac{2^{2019}}{\ln 2} \]
\[ T = \frac{1}{\ln 2} \left( 2^0 + 2^1 + 2^2 + ... + 2^{2019} \right) \]
Dãy số \( 2^0 + 2^1 + 2^2 + ... + 2^{2019} \) là dãy số lũy thừa với công bội \( q = 2 \). Tổng của dãy số này là:
\[ S = 2^0 + 2^1 + 2^2 + ... + 2^{2019} = \frac{2^{2020} - 1}{2 - 1} = 2^{2020} - 1 \]
Do đó:
\[ T = \frac{1}{\ln 2} \cdot (2^{2020} - 1) = \frac{2^{2020} - 1}{\ln 2} \]
Vậy giá trị biểu thức \( T \) là:
\[ T = \frac{2^{2020} - 1}{\ln 2} \]
Đáp án đúng là: A. \( T = \frac{2^{2020} - 1}{\ln 2} \)
Câu 72:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Xác định $f(x)$ từ $F(x)$.
2. Tìm $\int f(2x) \, dx$.
Bước 1: Xác định $f(x)$ từ $F(x)$.
Biết rằng $F(x) = e^x + x^2$ là một nguyên hàm của hàm số $f(x)$ trên $\mathbb{R}$. Do đó, ta có:
\[ f(x) = F'(x) = \frac{d}{dx}(e^x + x^2) = e^x + 2x. \]
Bước 2: Tìm $\int f(2x) \, dx$.
Thay $2x$ vào $f(x)$, ta có:
\[ f(2x) = e^{2x} + 2(2x) = e^{2x} + 4x. \]
Bây giờ, ta cần tính tích phân của $f(2x)$:
\[ \int f(2x) \, dx = \int (e^{2x} + 4x) \, dx. \]
Tính từng phần:
\[ \int e^{2x} \, dx = \frac{1}{2} e^{2x} + C_1, \]
\[ \int 4x \, dx = 2x^2 + C_2. \]
Vậy:
\[ \int (e^{2x} + 4x) \, dx = \frac{1}{2} e^{2x} + 2x^2 + C. \]
Do đó, đáp án đúng là:
\[ \boxed{\frac{1}{2} e^{2x} + 2x^2 + C}. \]
Đáp án đúng là: C. $\frac{1}{2} e^{2x} + 2x^2 + C$.
Câu 73:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Xác định $f(x)$ từ $F(x)$.
2. Tìm $\int f(2x) \, dx$.
Bước 1: Xác định $f(x)$ từ $F(x)$.
Biết rằng $F(x) = e^x + 2x^2$ là một nguyên hàm của hàm số $f(x)$ trên $\mathbb{R}$. Do đó, ta có:
\[ f(x) = F'(x) \]
Tính đạo hàm của $F(x)$:
\[ F'(x) = \frac{d}{dx}(e^x + 2x^2) = e^x + 4x \]
Vậy:
\[ f(x) = e^x + 4x \]
Bước 2: Tìm $\int f(2x) \, dx$.
Thay $2x$ vào $f(x)$:
\[ f(2x) = e^{2x} + 4(2x) = e^{2x} + 8x \]
Bây giờ, ta cần tính tích phân của $f(2x)$:
\[ \int f(2x) \, dx = \int (e^{2x} + 8x) \, dx \]
Tính từng phần:
\[ \int e^{2x} \, dx = \frac{1}{2} e^{2x} + C_1 \]
\[ \int 8x \, dx = 4x^2 + C_2 \]
Gộp lại:
\[ \int (e^{2x} + 8x) \, dx = \frac{1}{2} e^{2x} + 4x^2 + C \]
Vậy đáp án đúng là:
\[ \boxed{\frac{1}{2} e^{2x} + 4x^2 + C} \]
Đáp án đúng là: D. $\frac{1}{2} e^{2x} + 4x^2 + C$.
Câu 74:
Để tìm họ nguyên hàm của hàm số \( f(x) = \sin(3x) \), chúng ta sẽ áp dụng phương pháp tìm nguyên hàm của hàm số dạng \( \sin(ax + b) \).
Bước 1: Xác định dạng của hàm số.
Hàm số \( f(x) = \sin(3x) \) có dạng \( \sin(ax) \) với \( a = 3 \).
Bước 2: Áp dụng công thức nguyên hàm của \( \sin(ax) \).
Công thức nguyên hàm của \( \sin(ax) \) là:
\[ \int \sin(ax) \, dx = -\frac{1}{a} \cos(ax) + C \]
Áp dụng vào hàm số \( f(x) = \sin(3x) \):
\[ \int \sin(3x) \, dx = -\frac{1}{3} \cos(3x) + C \]
Vậy họ nguyên hàm của hàm số \( f(x) = \sin(3x) \) là:
\[ -\frac{1}{3} \cos(3x) + C \]
Do đó, đáp án đúng là:
D. \( -\frac{1}{3} \cos(3x) + C \)
Đáp số: D. \( -\frac{1}{3} \cos(3x) + C \)
Câu 75:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm nguyên hàm \( F(x) \) của hàm số \( f(x) = 2^x \).
2. Xác định hằng số \( C \) trong nguyên hàm \( F(x) \) dựa trên điều kiện \( F(0) = \frac{1}{\ln 2} \).
3. Tính giá trị biểu thức \( T = F(0) + F(1) + ... + F(2018) + F(2019) \).
Bước 1: Tìm nguyên hàm \( F(x) \) của hàm số \( f(x) = 2^x \).
Nguyên hàm của \( 2^x \) là:
\[ F(x) = \int 2^x \, dx = \frac{2^x}{\ln 2} + C \]
Bước 2: Xác định hằng số \( C \) dựa trên điều kiện \( F(0) = \frac{1}{\ln 2} \).
Thay \( x = 0 \) vào \( F(x) \):
\[ F(0) = \frac{2^0}{\ln 2} + C = \frac{1}{\ln 2} + C \]
Theo điều kiện \( F(0) = \frac{1}{\ln 2} \), ta có:
\[ \frac{1}{\ln 2} + C = \frac{1}{\ln 2} \]
Suy ra:
\[ C = 0 \]
Do đó, nguyên hàm \( F(x) \) là:
\[ F(x) = \frac{2^x}{\ln 2} \]
Bước 3: Tính giá trị biểu thức \( T = F(0) + F(1) + ... + F(2018) + F(2019) \).
Biểu thức \( T \) trở thành:
\[ T = \sum_{k=0}^{2019} F(k) = \sum_{k=0}^{2019} \frac{2^k}{\ln 2} \]
Ta có thể tách hằng số \( \frac{1}{\ln 2} \) ra ngoài tổng:
\[ T = \frac{1}{\ln 2} \sum_{k=0}^{2019} 2^k \]
Tổng \( \sum_{k=0}^{2019} 2^k \) là tổng của dãy số lũy thừa cơ sở 2 từ 0 đến 2019. Đây là một dãy số lũy thừa công bội, và tổng của nó là:
\[ \sum_{k=0}^{2019} 2^k = 2^{2020} - 1 \]
Vậy:
\[ T = \frac{1}{\ln 2} (2^{2020} - 1) \]
Đáp số cuối cùng là:
\[ T = \frac{2^{2020} - 1}{\ln 2} \]