Câu 42.
Để tính $\int(x - \sin x) \, dx$, ta sẽ tính từng phần riêng lẻ của tích phân này.
Bước 1: Tính $\int x \, dx$.
\[
\int x \, dx = \frac{x^2}{2} + C_1
\]
Bước 2: Tính $\int \sin x \, dx$.
\[
\int \sin x \, dx = -\cos x + C_2
\]
Bước 3: Kết hợp hai kết quả trên lại.
\[
\int (x - \sin x) \, dx = \int x \, dx - \int \sin x \, dx = \frac{x^2}{2} + C_1 - (-\cos x + C_2)
\]
\[
= \frac{x^2}{2} + \cos x + (C_1 - C_2)
\]
Ta có thể gộp hằng số \(C_1\) và \(C_2\) thành một hằng số tổng quát \(C\):
\[
\int (x - \sin x) \, dx = \frac{x^2}{2} + \cos x + C
\]
Vậy đáp án đúng là:
D. $\frac{x^2}{2} + \cos x + C$.
Câu 43.
Để tìm họ nguyên hàm của hàm số \( f(x) = 3x^2 + \sin x \), 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 \( \sin x \).
\[
\int \sin x \, dx = -\cos x
\]
Bước 3: Kết hợp các kết quả trên để tìm họ nguyên hàm của \( f(x) \).
\[
\int (3x^2 + \sin x) \, dx = x^3 - \cos x + C
\]
Vậy họ nguyên hàm của hàm số \( f(x) = 3x^2 + \sin x \) là:
\[
x^3 - \cos x + C
\]
Do đó, đáp án đúng là:
C. \( x^3 - \cos x + C \).
Câu 44.
Để tìm nguyên hàm của hàm số \( f(x) = \frac{1}{x} + \sin x \), chúng ta sẽ tính riêng từng phần của hàm số này.
1. Tìm nguyên hàm của \( \frac{1}{x} \):
\[
\int \frac{1}{x} \, dx = \ln |x| + C_1
\]
2. Tìm nguyên hàm của \( \sin x \):
\[
\int \sin x \, dx = -\cos x + C_2
\]
Kết hợp hai kết quả trên lại, ta có:
\[
\int \left( \frac{1}{x} + \sin x \right) \, dx = \ln |x| - \cos x + C
\]
Trong đó, \( C = C_1 + C_2 \) là hằng số tích phân tổng quát.
Do đó, đáp án đúng là:
D. \( \ln |x| - \cos x + C \).
Câu 45.
Ta có $\int f(x)dx=-\cos x+C$ suy ra $f(x)$ là đạo hàm của $-\cos x+C$.
Tính đạo hàm của $-\cos x+C$, ta có:
\[ f(x) = \frac{d}{dx}(-\cos x + C) = \sin x \]
Vậy khẳng định đúng là:
C. $f(x) = \sin x$
Đáp án: C. $f(x) = \sin x$
Câu 46.
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
Bước 1: Xác định phương pháp giải.
- Chúng ta cần tính tích phân của hàm số $\cos\frac{x}{2}\sin\frac{x}{2}$.
Bước 2: Áp dụng công thức tích phân.
- Ta biết rằng $\cos\frac{x}{2}\sin\frac{x}{2} = \frac{1}{2}\sin x$. Do đó, tích phân của $\cos\frac{x}{2}\sin\frac{x}{2}$ sẽ là:
\[ \int \cos\frac{x}{2}\sin\frac{x}{2} \, dx = \int \frac{1}{2}\sin x \, dx \]
Bước 3: Tính tích phân.
- Tích phân của $\frac{1}{2}\sin x$ là:
\[ \int \frac{1}{2}\sin x \, dx = -\frac{1}{2}\cos x + C \]
Bước 4: Kết luận.
- Vậy khẳng định đúng là:
\[ \int \cos\frac{x}{2}\sin\frac{x}{2} \, dx = -\frac{1}{2}\cos x + C \]
Do đó, đáp án đúng là:
D. $\int \cos\frac{x}{2}\sin\frac{x}{2} = -\frac{1}{2}\cos x + C$
Đáp số: D. $\int \cos\frac{x}{2}\sin\frac{x}{2} = -\frac{1}{2}\cos x + C$
Câu 47.
A. Ta có:
\[
\int (2 + \cot^2 x) \, dx = \int 2 \, dx + \int \cot^2 x \, dx
\]
Biết rằng:
\[
\cot^2 x = \csc^2 x - 1
\]
Do đó:
\[
\int (2 + \cot^2 x) \, dx = \int 2 \, dx + \int (\csc^2 x - 1) \, dx = 2x - \cot x - x + C = x - \cot x + C
\]
Vậy mệnh đề A đúng.
B. Ta có:
\[
\int \left(1 - \cos^2 \frac{x}{2}\right) \, dx = \int \left(1 - \frac{1 + \cos x}{2}\right) \, dx = \int \left(\frac{1}{2} - \frac{\cos x}{2}\right) \, dx
\]
Tính tích phân từng phần:
\[
= \frac{1}{2} \int dx - \frac{1}{2} \int \cos x \, dx = \frac{1}{2} x - \frac{1}{2} \sin x + C
\]
Vậy mệnh đề B sai vì kết quả đúng là $\frac{1}{2}(x - \sin x) + C$, không phải $\frac{1}{2}(x + \sin x) + C$.
C. Ta có:
\[
\int \left(\sin \frac{x}{2} + \cos \frac{x}{2}\right)^2 \, dx = \int \left(\sin^2 \frac{x}{2} + 2 \sin \frac{x}{2} \cos \frac{x}{2} + \cos^2 \frac{x}{2}\right) \, dx
\]
Sử dụng công thức $\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1$ và $2 \sin \theta \cos \theta = \sin 2\theta$:
\[
= \int \left(1 + \sin x\right) \, dx = \int dx + \int \sin x \, dx = x - \cos x + C
\]
Vậy mệnh đề C sai vì kết quả đúng là $x - \cos x + C$, không phải $x + \cos x + C$.
D. Ta có:
\[
\int \left(\sin \frac{x}{2} - \cos \frac{x}{2}\right)^2 \, dx = \int \left(\sin^2 \frac{x}{2} - 2 \sin \frac{x}{2} \cos \frac{x}{2} + \cos^2 \frac{x}{2}\right) \, dx
\]
Sử dụng công thức $\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1$ và $2 \sin \theta \cos \theta = \sin 2\theta$:
\[
= \int \left(1 - \sin x\right) \, dx = \int dx - \int \sin x \, dx = x + \cos x + C
\]
Vậy mệnh đề D đúng.
Kết luận:
- Mệnh đề A đúng.
- Mệnh đề B sai.
- Mệnh đề C sai.
- Mệnh đề D đúng.