Câu 4.
Để tính $I = \int [2g(x) - f(x)] dx$, ta sẽ sử dụng tính chất tuyến tính của tích phân.
Bước 1: Áp dụng tính chất tuyến tính của tích phân:
\[ I = \int [2g(x) - f(x)] dx = \int 2g(x) dx - \int f(x) dx \]
Bước 2: Tính từng phần riêng lẻ:
- Ta biết rằng $\int f(x) dx = F_1(x)$
- Ta cũng biết rằng $\int g(x) dx = F_2(x)$
Do đó:
\[ \int 2g(x) dx = 2 \int g(x) dx = 2F_2(x) \]
\[ \int f(x) dx = F_1(x) \]
Bước 3: Kết hợp lại:
\[ I = 2F_2(x) - F_1(x) + C \]
Vậy đáp án đúng là:
C. $2F_2(x) - F_1(x) + C$.
Câu 5.
Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần tìm nguyên hàm của \(5^x\) và sau đó xác định đạo hàm của nó.
Bước 1: Tìm nguyên hàm của \(5^x\).
Nguyên hàm của \(5^x\) là:
\[ F(x) = \frac{5^x}{\ln 5} + C \]
Bước 2: Xác định đạo hàm của \(F(x)\).
Đạo hàm của \(F(x)\) là:
\[ F'(x) = \left( \frac{5^x}{\ln 5} + C \right)' = \frac{d}{dx}\left(\frac{5^x}{\ln 5}\right) + \frac{d}{dx}(C) \]
\[ F'(x) = \frac{1}{\ln 5} \cdot \frac{d}{dx}(5^x) + 0 \]
\[ F'(x) = \frac{1}{\ln 5} \cdot 5^x \ln 5 \]
\[ F'(x) = 5^x \]
Do đó, khẳng định đúng là:
D. \(F'(x) = 5^x.\)
Đáp án: D. \(F'(x) = 5^x.\)
Câu 6.
Để tính $\int x^4 dx$, ta áp dụng công thức nguyên hàm cơ bản $\int x^n dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C$ với $n \neq -1$.
Trong trường hợp này, $n = 4$. Do đó, ta có:
\[
\int x^4 dx = \frac{x^{4+1}}{4+1} + C = \frac{x^5}{5} + C
\]
Vậy đáp án đúng là:
A. $\frac{1}{5}x^5 + C$
Đáp án: A. $\frac{1}{5}x^5 + C$
Câu 7.
Để tìm nguyên hàm của hàm số \( f(x) = \sqrt{2x - 1} \), ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Xác định hàm số cần tính nguyên hàm:
\[ f(x) = \sqrt{2x - 1} \]
Bước 2: Áp dụng phương pháp đổi biến để tính nguyên hàm. Đặt \( u = 2x - 1 \). Khi đó, \( du = 2 \, dx \) hoặc \( dx = \frac{1}{2} \, du \).
Bước 3: Thay đổi biến trong nguyên hàm:
\[ \int \sqrt{2x - 1} \, dx = \int \sqrt{u} \cdot \frac{1}{2} \, du \]
\[ = \frac{1}{2} \int \sqrt{u} \, du \]
Bước 4: Tính nguyên hàm của \( \sqrt{u} \):
\[ \int \sqrt{u} \, du = \int u^{\frac{1}{2}} \, du \]
\[ = \frac{u^{\frac{3}{2}}}{\frac{3}{2}} + C \]
\[ = \frac{2}{3} u^{\frac{3}{2}} + C \]
Bước 5: Quay lại biến ban đầu:
\[ \frac{1}{2} \left( \frac{2}{3} u^{\frac{3}{2}} \right) + C \]
\[ = \frac{1}{2} \cdot \frac{2}{3} (2x - 1)^{\frac{3}{2}} + C \]
\[ = \frac{1}{3} (2x - 1)^{\frac{3}{2}} + C \]
Bước 6: Viết kết quả cuối cùng:
\[ \int \sqrt{2x - 1} \, dx = \frac{1}{3} (2x - 1) \sqrt{2x - 1} + C \]
Vậy đáp án đúng là:
B. $\int f(x) \, dx = \frac{1}{3} (2x - 1) \sqrt{2x - 1} + C$.
Câu 8.
Để tìm nguyên hàm của hàm số \( f(x) = \cos(3x) \), chúng ta sẽ sử dụng phương pháp thay đổi biến số.
Bước 1: Xác định biến số mới.
Gọi \( u = 3x \). Khi đó, \( du = 3 \, dx \) hoặc \( dx = \frac{du}{3} \).
Bước 2: Thay đổi biến số trong tích phân.
\[
\int \cos(3x) \, dx = \int \cos(u) \cdot \frac{du}{3}
\]
Bước 3: Tính tích phân theo biến số mới.
\[
\int \cos(u) \cdot \frac{du}{3} = \frac{1}{3} \int \cos(u) \, du
\]
Bước 4: Tìm nguyên hàm của \( \cos(u) \).
\[
\int \cos(u) \, du = \sin(u) + C
\]
Bước 5: Thay trở lại biến số ban đầu.
\[
\frac{1}{3} \int \cos(u) \, du = \frac{1}{3} \sin(u) + C = \frac{1}{3} \sin(3x) + C
\]
Vậy nguyên hàm của hàm số \( f(x) = \cos(3x) \) là:
\[
\int \cos(3x) \, dx = \frac{\sin(3x)}{3} + C
\]
Do đó, đáp án đúng là:
B. $\int \cos(3x) \, dx = \frac{\sin(3x)}{3} + C$.
Câu 9
Để tìm nguyên hàm của hàm số \( F(x) = e^{x^2} \), ta cần tìm hàm số \( f(x) \) sao cho \( F'(x) = f(x) \).
Ta tính đạo hàm của \( F(x) \):
\[ F(x) = e^{x^2} \]
Áp dụng công thức đạo hàm của hàm số mũ \( e^{g(x)} \):
\[ F'(x) = e^{x^2} \cdot (x^2)' = e^{x^2} \cdot 2x = 2x e^{x^2} \]
Như vậy, đạo hàm của \( F(x) = e^{x^2} \) là:
\[ F'(x) = 2x e^{x^2} \]
Do đó, hàm số \( f(x) \) cần tìm là:
\[ f(x) = 2x e^{x^2} \]
Vậy đáp án đúng là:
A. \( f(x) = 2x e^{x^2} \)
Đáp án: A. \( f(x) = 2x e^{x^2} \)
Câu 10.
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 hàm số:
\[ f(x) = \frac{x^4 + 2}{x^2} = \frac{x^4}{x^2} + \frac{2}{x^2} = x^2 + \frac{2}{x^2} = x^2 + 2x^{-2}. \]
Bước 2: Tìm nguyên hàm của mỗi thành phần trong biểu thức đã rút gọn:
- Nguyên hàm của $x^2$ là $\int x^2 \, dx = \frac{x^3}{3} + C_1$.
- Nguyên hàm của $2x^{-2}$ là $\int 2x^{-2} \, dx = 2 \int x^{-2} \, dx = 2 \left( \frac{x^{-1}}{-1} \right) + C_2 = -\frac{2}{x} + C_2$.
Bước 3: Kết hợp các nguyên hàm lại:
\[ \int f(x) \, dx = \int \left( x^2 + 2x^{-2} \right) \, dx = \frac{x^3}{3} - \frac{2}{x} + C, \]
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:
\[ \boxed{\frac{x^3}{3} - \frac{2}{x} + C}. \]