Câu 61.
Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần tính nguyên hàm của hàm số \( f(x) = \frac{2x^2 + 3}{x^2} \).
Bước 1: Rút gọn biểu thức hàm số:
\[ f(x) = \frac{2x^2 + 3}{x^2} = 2 + \frac{3}{x^2} \]
Bước 2: Tính nguyên hàm của mỗi thành phần riêng lẻ:
- Nguyên hàm của \( 2 \):
\[ \int 2 \, dx = 2x + C_1 \]
- Nguyên hàm của \( \frac{3}{x^2} \):
\[ \int \frac{3}{x^2} \, dx = 3 \int x^{-2} \, dx = 3 \left( \frac{x^{-1}}{-1} \right) + C_2 = -\frac{3}{x} + C_2 \]
Bước 3: Kết hợp các nguyên hàm lại:
\[ \int f(x) \, dx = \int \left( 2 + \frac{3}{x^2} \right) \, dx = 2x - \frac{3}{x} + C \]
Do đó, khẳng định đúng là:
\[ B.~\int f(x) \, dx = 2x - \frac{3}{x} + C \]
Đáp án: B.
Câu 62.
Để tìm $\int f(x)dx$, ta thực hiện phép tích phân từng thành phần của hàm số $f(x)$.
Hàm số đã cho là:
\[ f(x) = 2^x + x + 1 \]
Ta sẽ tính tích phân từng thành phần:
1. Tích phân của $2^x$:
\[ \int 2^x \, dx = \frac{2^x}{\ln 2} + C_1 \]
2. Tích phân của $x$:
\[ \int x \, dx = \frac{x^2}{2} + C_2 \]
3. Tích phân của hằng số 1:
\[ \int 1 \, dx = x + C_3 \]
Gộp lại ta có:
\[ \int f(x) \, dx = \int (2^x + x + 1) \, dx = \frac{2^x}{\ln 2} + \frac{x^2}{2} + x + C \]
Trong đó, $C$ là hằng số tích phân tổng hợp từ $C_1$, $C_2$, và $C_3$.
Vậy đáp án đúng là:
\[ B.~\int f(x)dx = \frac{1}{\ln 2}2^x + \frac{1}{2}x^2 + x + C \]
Câu 63.
Để tìm họ nguyên hàm của hàm số \( f(x) = 3x - \sin x \), ta thực hiện các bước sau:
1. Tìm nguyên hàm từng phần của hàm số:
- Nguyên hàm của \( 3x \):
\[
\int 3x \, dx = 3 \int x \, dx = 3 \cdot \frac{x^2}{2} + C_1 = \frac{3x^2}{2} + C_1
\]
- Nguyên hàm của \( -\sin x \):
\[
\int -\sin x \, dx = -\int \sin x \, dx = -(-\cos x) + C_2 = \cos x + C_2
\]
2. Gộp các kết quả lại:
\[
\int f(x) \, dx = \int (3x - \sin x) \, dx = \frac{3x^2}{2} + \cos x + C
\]
Trong đó, \( C \) là hằng số tích phân tổng quát, bao gồm cả \( C_1 \) và \( C_2 \).
Vậy, họ nguyên hàm của hàm số \( f(x) = 3x - \sin x \) là:
\[
\int f(x) \, dx = \frac{3x^2}{2} + \cos x + C
\]
Do đó, đáp án đúng là:
\[
C.~\int f(x) \, dx = \frac{3x^2}{2} + \cos x + C
\]
Câu 64.
Để xác định hàm số \( F(x) = e^{x^2} \) là nguyên hàm của hàm số nào, chúng ta cần tìm đạo hàm của \( F(x) \).
Bước 1: Tính đạo hàm của \( F(x) \):
\[ F'(x) = \frac{d}{dx}(e^{x^2}) \]
Áp dụng quy tắc đạo hàm của hàm số mũ:
\[ F'(x) = e^{x^2} \cdot \frac{d}{dx}(x^2) \]
\[ F'(x) = e^{x^2} \cdot 2x \]
\[ F'(x) = 2x e^{x^2} \]
Bước 2: So sánh kết quả với các đáp án đã cho:
- Đáp án A: \( f(x) = 2x e^{x^2} \)
- Đáp án B: \( f(x) = x^2 e^{x^2} - 1 \)
- Đáp án C: \( f(x) = e^{2x} \)
- Đáp án D: \( f(x) = \frac{e^{x^2}}{2x} \)
Nhận thấy rằng đạo hàm của \( F(x) \) chính là \( 2x e^{x^2} \), do đó hàm số \( F(x) = e^{x^2} \) là nguyên hàm của hàm số \( f(x) = 2x e^{x^2} \).
Kết luận: Đáp án đúng là \( A.~f(x) = 2x e^{x^2} \).
Câu 65.
Để tìm tất cả các nguyên hàm của hàm số \( f(x) = 3^{-x} \), chúng ta sẽ sử dụng phương pháp tìm nguyên hàm của hàm số mũ.
Bước 1: Xác định dạng của hàm số.
Hàm số \( f(x) = 3^{-x} \) có dạng \( a^u \) với \( a = 3 \) và \( u = -x \).
Bước 2: Tìm nguyên hàm của hàm số \( 3^{-x} \).
Nguyên hàm của \( a^u \) là \( \frac{a^u}{\ln(a)} + C \). Ở đây, \( a = 3 \) và \( u = -x \).
Do đó, nguyên hàm của \( 3^{-x} \) là:
\[ \int 3^{-x} \, dx = \frac{3^{-x}}{\ln(3)} + C \]
Bước 3: Kết luận.
Tất cả các nguyên hàm của hàm số \( f(x) = 3^{-x} \) là:
\[ \frac{3^{-x}}{\ln(3)} + C \]
Vậy đáp án đúng là:
\[ D.~\frac{3^{-x}}{\ln3}+C \]
Câu 66.
Để tìm họ nguyên hàm của hàm số \( f(x) = x^3 + x^2 \), chúng ta sẽ tính nguyên hàm từng phần của mỗi hạng tử trong tổng.
1. Tính nguyên hàm của \( x^3 \):
\[ \int x^3 \, dx = \frac{x^4}{4} + C_1 \]
2. Tính nguyên hàm của \( x^2 \):
\[ \int x^2 \, dx = \frac{x^3}{3} + C_2 \]
3. Cộng lại để tìm nguyên hàm của tổng:
\[ \int (x^3 + x^2) \, dx = \int x^3 \, dx + \int x^2 \, dx = \frac{x^4}{4} + C_1 + \frac{x^3}{3} + C_2 \]
4. Gộp hằng số \( C_1 \) và \( C_2 \) thành một hằng số \( C \):
\[ \int (x^3 + x^2) \, dx = \frac{x^4}{4} + \frac{x^3}{3} + C \]
Vậy họ nguyên hàm của hàm số \( f(x) = x^3 + x^2 \) là:
\[ A.~\frac{x^4}{4} + \frac{x^3}{3} + C \]
Đáp án đúng là: \( A.~\frac{x^4}{4} + \frac{x^3}{3} + C \).
Câu 67.
Để xác định hàm số nào không là nguyên hàm của hàm số \( y = x^{2019} \), ta cần kiểm tra đạo hàm của mỗi hàm số đã cho xem có bằng \( x^{2019} \) hay không.
A. \( \frac{x^{2020}}{2020} + 1 \)
Ta tính đạo hàm của \( \frac{x^{2020}}{2020} + 1 \):
\[ \left( \frac{x^{2020}}{2020} + 1 \right)' = \frac{2020x^{2019}}{2020} + 0 = x^{2019}. \]
B. \( \frac{x^{2020}}{2020} \)
Ta tính đạo hàm của \( \frac{x^{2020}}{2020} \):
\[ \left( \frac{x^{2020}}{2020} \right)' = \frac{2020x^{2019}}{2020} = x^{2019}. \]
C. \( y = 2019x^{2018} \)
Ta tính đạo hàm của \( 2019x^{2018} \):
\[ (2019x^{2018})' = 2019 \cdot 2018x^{2017} = 2019 \cdot 2018x^{2017}. \]
Đạo hàm này không bằng \( x^{2019} \).
D. \( \frac{x^{2020}}{2020} - 1 \)
Ta tính đạo hàm của \( \frac{x^{2020}}{2020} - 1 \):
\[ \left( \frac{x^{2020}}{2020} - 1 \right)' = \frac{2020x^{2019}}{2020} - 0 = x^{2019}. \]
Như vậy, chỉ có hàm số \( C.~y = 2019x^{2018} \) không là nguyên hàm của hàm số \( y = x^{2019} \).
Đáp án đúng là: \( C.~y = 2019x^{2018} \).
Câu 68.
Để tìm họ nguyên hàm của hàm số $y = x^2 - 3^x + \frac{1}{x}$, ta sẽ tính nguyên hàm từng phần của hàm số này.
1. Tính nguyên hàm của $x^2$:
\[
\int x^2 \, dx = \frac{x^3}{3} + C_1
\]
2. Tính nguyên hàm của $-3^x$:
\[
\int -3^x \, dx = -\frac{3^x}{\ln 3} + C_2
\]
3. Tính nguyên hàm của $\frac{1}{x}$:
\[
\int \frac{1}{x} \, dx = \ln |x| + C_3
\]
Gộp lại, ta có:
\[
\int \left( x^2 - 3^x + \frac{1}{x} \right) \, dx = \frac{x^3}{3} - \frac{3^x}{\ln 3} + \ln |x| + C
\]
Trong đó, $C = C_1 + C_2 + C_3$ là hằng số tích phân.
Vậy họ nguyên hàm của hàm số $y = x^2 - 3^x + \frac{1}{x}$ là:
\[
\frac{x^3}{3} - \frac{3^x}{\ln 3} + \ln |x| + C, \quad C \in \mathbb{R}
\]
Do đó, đáp án đúng là:
\[
B.~\frac{x^3}{3} - \frac{3^x}{\ln 3} + \ln |x| + C, \quad C \in \mathbb{R}
\]
Câu 69.
Để tìm nguyên hàm của hàm số \( f(x) = e^x \left( 2017 - \frac{2018e^{-x}}{x^5} \right) \), chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
Bước 1: Nhân \( e^x \) vào trong ngoặc:
\[ f(x) = 2017e^x - \frac{2018e^{-x}e^x}{x^5} \]
Bước 2: Đơn giản hóa biểu thức:
\[ f(x) = 2017e^x - \frac{2018}{x^5} \]
Bước 3: Tính nguyên hàm từng phần:
\[ \int f(x) \, dx = \int \left( 2017e^x - \frac{2018}{x^5} \right) \, dx \]
Bước 4: Tính nguyên hàm từng thành phần:
\[ \int 2017e^x \, dx = 2017 \int e^x \, dx = 2017e^x + C_1 \]
\[ \int \frac{2018}{x^5} \, dx = 2018 \int x^{-5} \, dx = 2018 \cdot \frac{x^{-4}}{-4} + C_2 = -\frac{2018}{4x^4} + C_2 = -\frac{504,5}{x^4} + C_2 \]
Bước 5: Kết hợp các kết quả lại:
\[ \int f(x) \, dx = 2017e^x - \frac{504,5}{x^4} + C \]
Vậy đáp án đúng là:
\[ D.~\int f(x) \, dx = 2017e^x - \frac{504,5}{x^4} + C \]