Câu 20.
Để tính $\int x^2 dx$, ta áp dụng công thức nguyên hàm cơ bản.
Công thức nguyên hàm của $x^n$ là:
\[ \int x^n dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C \]
Trong đó, $n$ là số thực khác -1 và $C$ là hằng số nguyên hàm.
Áp dụng công thức này vào bài toán:
\[ \int x^2 dx = \frac{x^{2+1}}{2+1} + C = \frac{x^3}{3} + C \]
Do đó, đáp án đúng là:
B. $\frac{1}{3}x^3 + C$
Đáp số: B. $\frac{1}{3}x^3 + C$
Câu 21.
Để tìm họ nguyên hàm của hàm số \( f(x) = 3x^2 + 1 \), chúng ta sẽ tính nguyên hàm từng phần của hàm số này.
Bước 1: Tính nguyên hàm của \( 3x^2 \).
\[
\int 3x^2 \, dx = 3 \int x^2 \, dx = 3 \cdot \frac{x^3}{3} = x^3
\]
Bước 2: Tính nguyên hàm của \( 1 \).
\[
\int 1 \, dx = x
\]
Bước 3: Cộng các kết quả trên lại và thêm hằng số \( C \).
\[
\int (3x^2 + 1) \, dx = x^3 + x + C
\]
Vậy họ nguyên hàm của hàm số \( f(x) = 3x^2 + 1 \) là \( x^3 + x + C \).
Do đó, đáp án đúng là:
D. \( x^3 + x + C \).
Câu 22.
Để tìm nguyên hàm của hàm số \( f(x) = x^3 + x \), chúng ta sẽ tính nguyên hàm từng phần của mỗi hạng tử trong tổng.
Bước 1: Tìm nguyên hàm của \( x^3 \).
\[
\int x^3 \, dx = \frac{x^4}{4} + C_1
\]
Bước 2: Tìm nguyên hàm của \( x \).
\[
\int x \, dx = \frac{x^2}{2} + C_2
\]
Bước 3: Cộng các kết quả nguyên hàm lại với nhau.
\[
\int (x^3 + x) \, dx = \frac{x^4}{4} + \frac{x^2}{2} + C
\]
Trong đó, \( C \) là hằng số tích phân tổng quát, bao gồm cả \( C_1 \) và \( C_2 \).
Vậy nguyên hàm của hàm số \( f(x) = x^3 + x \) là:
\[
\frac{x^4}{4} + \frac{x^2}{2} + C
\]
Do đó, đáp án đúng là:
A. $\frac{1}{4}x^4 + \frac{1}{2}x^2 + C$
Đáp án: A. $\frac{1}{4}x^4 + \frac{1}{2}x^2 + C$
Câu 23.
Để tìm nguyên hàm của hàm số $f(x) = x^4 + x^2$, ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Xác định nguyên hàm của mỗi thành phần trong tổng.
- Nguyên hàm của $x^4$ là $\frac{x^5}{5} + C_1$.
- Nguyên hàm của $x^2$ là $\frac{x^3}{3} + C_2$.
Bước 2: Cộng các nguyên hàm lại và gộp hằng số tích phân.
Do đó, nguyên hàm của $f(x)$ là:
\[ F(x) = \frac{x^5}{5} + \frac{x^3}{3} + C \]
Trong đó, $C$ là hằng số tích phân.
Vậy đáp án đúng là:
A. $\frac{1}{5}x^5 + \frac{1}{3}x^3 + C$
Đáp án: A. $\frac{1}{5}x^5 + \frac{1}{3}x^3 + C$
Câu 24.
Để xác định hàm số nào không là nguyên hàm của hàm số \( y = x^{2022} \), ta cần kiểm tra đạo hàm của mỗi hàm số đã cho xem có bằng \( x^{2022} \) hay không.
A. \( \frac{x^{2023}}{2023} + 1 \)
Ta tính đạo hàm của \( \frac{x^{2023}}{2023} + 1 \):
\[ \left( \frac{x^{2023}}{2023} + 1 \right)' = \frac{2023x^{2022}}{2023} + 0 = x^{2022}. \]
B. \( \frac{x^{2023}}{2023} \)
Ta tính đạo hàm của \( \frac{x^{2023}}{2023} \):
\[ \left( \frac{x^{2023}}{2023} \right)' = \frac{2023x^{2022}}{2023} = x^{2022}. \]
C. \( y = 2022x^{2021} \)
Ta tính đạo hàm của \( 2022x^{2021} \):
\[ (2022x^{2021})' = 2022 \cdot 2021x^{2020} = 4088442x^{2020}. \]
Đạo hàm này không bằng \( x^{2022} \).
D. \( \frac{x^{2023}}{2023} - 1 \)
Ta tính đạo hàm của \( \frac{x^{2023}}{2023} - 1 \):
\[ \left( \frac{x^{2023}}{2023} - 1 \right)' = \frac{2023x^{2022}}{2023} - 0 = x^{2022}. \]
Như vậy, hàm số \( y = 2022x^{2021} \) không là nguyên hàm của hàm số \( y = x^{2022} \).
Đáp án đúng là: C. \( y = 2022x^{2021} \).
Câu 25.
Để tìm nguyên hàm của hàm số \( f(x) = \frac{1}{3}x^3 - 2x^2 + x - 2024 \), ta sẽ tính nguyên hàm từng hạng tử của nó.
1. Nguyên hàm của \( \frac{1}{3}x^3 \):
\[ \int \frac{1}{3}x^3 \, dx = \frac{1}{3} \cdot \frac{x^4}{4} = \frac{1}{12}x^4 \]
2. Nguyên hàm của \( -2x^2 \):
\[ \int -2x^2 \, dx = -2 \cdot \frac{x^3}{3} = -\frac{2}{3}x^3 \]
3. Nguyên hàm của \( x \):
\[ \int x \, dx = \frac{x^2}{2} \]
4. Nguyên hàm của hằng số \( -2024 \):
\[ \int -2024 \, dx = -2024x \]
Gộp tất cả các nguyên hàm lại, ta có:
\[ \int \left( \frac{1}{3}x^3 - 2x^2 + x - 2024 \right) \, dx = \frac{1}{12}x^4 - \frac{2}{3}x^3 + \frac{x^2}{2} - 2024x + C \]
Vậy nguyên hàm của hàm số \( f(x) = \frac{1}{3}x^3 - 2x^2 + x - 2024 \) là:
\[ \frac{1}{12}x^4 - \frac{2}{3}x^3 + \frac{x^2}{2} - 2024x + C \]
Do đó, đáp án đúng là:
C. \( \frac{1}{12}x^4 - \frac{2}{3}x^3 + \frac{x^2}{2} - 2024x + C \)
Câu 26.
Để tìm nguyên hàm của hàm số \( f(x) = (x+1)(x+2)(x+3) \), chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
Bước 1: Nhân các đa thức để đơn giản hóa biểu thức:
\[ f(x) = (x+1)(x+2)(x+3) \]
Nhân từng cặp:
\[ (x+1)(x+2) = x^2 + 2x + x + 2 = x^2 + 3x + 2 \]
Tiếp tục nhân với \( (x+3) \):
\[ (x^2 + 3x + 2)(x+3) = x^3 + 3x^2 + 3x^2 + 9x + 2x + 6 = x^3 + 6x^2 + 11x + 6 \]
Bước 2: Tìm nguyên hàm của biểu thức đã đơn giản hóa:
\[ F(x) = \int (x^3 + 6x^2 + 11x + 6) \, dx \]
Áp dụng công thức nguyên hàm từng phần:
\[ F(x) = \int x^3 \, dx + \int 6x^2 \, dx + \int 11x \, dx + \int 6 \, dx \]
Tính từng nguyên hàm riêng lẻ:
\[ \int x^3 \, dx = \frac{x^4}{4} \]
\[ \int 6x^2 \, dx = 6 \cdot \frac{x^3}{3} = 2x^3 \]
\[ \int 11x \, dx = 11 \cdot \frac{x^2}{2} = \frac{11}{2}x^2 \]
\[ \int 6 \, dx = 6x \]
Gộp lại ta có:
\[ F(x) = \frac{x^4}{4} + 2x^3 + \frac{11}{2}x^2 + 6x + C \]
Vậy đáp án đúng là:
C. \( F(x) = \frac{x^4}{4} + 2x^3 + \frac{11}{2}x^2 + 6x + C \).
Câu 27.
Để tìm nguyên hàm của hàm số \( f(x) = (5x + 3)^5 \), chúng ta sẽ sử dụng phương pháp nguyên hàm của hàm hợp.
Bước 1: Xác định u và u'.
- Đặt \( u = 5x + 3 \).
- Khi đó, \( u' = 5 \).
Bước 2: Áp dụng công thức nguyên hàm của hàm hợp.
- Nguyên hàm của \( (u)^n \) là \( \frac{u^{n+1}}{n+1} \cdot \frac{1}{u'} + C \).
Áp dụng vào bài toán:
- \( n = 5 \), vậy \( n + 1 = 6 \).
- Nguyên hàm của \( (5x + 3)^5 \) là \( \frac{(5x + 3)^6}{6} \cdot \frac{1}{5} + C \).
Bước 3: Tính toán và viết kết quả cuối cùng.
- \( \frac{(5x + 3)^6}{6} \cdot \frac{1}{5} = \frac{(5x + 3)^6}{30} + C \).
Vậy nguyên hàm của hàm số \( f(x) = (5x + 3)^5 \) là \( \frac{(5x + 3)^6}{30} + C \).
Đáp án đúng là: C. \( \frac{(5x + 3)^6}{30} + C \).
Câu 28.
Để tìm nguyên hàm của hàm số \( f(x) = x^2 + \frac{2}{x^2} \), ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Tách hàm số thành hai phần riêng biệt:
\[ f(x) = x^2 + \frac{2}{x^2} \]
Bước 2: Tìm nguyên hàm của mỗi phần riêng biệt:
- Nguyên hàm của \( x^2 \):
\[ \int x^2 \, dx = \frac{x^3}{3} + C_1 \]
- Nguyên hàm của \( \frac{2}{x^2} \):
\[ \int \frac{2}{x^2} \, dx = 2 \int x^{-2} \, dx = 2 \left( \frac{x^{-1}}{-1} \right) + C_2 = -\frac{2}{x} + C_2 \]
Bước 3: Kết hợp các nguyên hàm lại:
\[ \int f(x) \, dx = \int x^2 \, dx + \int \frac{2}{x^2} \, dx = \frac{x^3}{3} + C_1 - \frac{2}{x} + C_2 \]
Bước 4: Gộp hằng số \( C_1 \) và \( C_2 \) thành một hằng số tổng quát \( C \):
\[ \int f(x) \, dx = \frac{x^3}{3} - \frac{2}{x} + C \]
Vậy nguyên hàm của hàm số \( f(x) = x^2 + \frac{2}{x^2} \) là:
\[ \int f(x) \, dx = \frac{x^3}{3} - \frac{2}{x} + C \]
Do đó, đáp án đúng là:
B. $\int f(x) \, dx = \frac{x^3}{3} - \frac{2}{x} + C$.