Câu 14.
a) Phương trình $f^\prime(x)=0$ có ba nghiệm phân biệt là $x=-3$, $x=0$, $x=1$. Vậy phát biểu này sai.
b) Đạo hàm $f^\prime(x)$ dương trên khoảng $(-1;1)$, do đó hàm số $y=f(x)$ đồng biến trên khoảng này. Vậy phát biểu này sai.
c) Đạo hàm $f^\prime(x)$ đổi dấu từ âm sang dương tại $x=-3$, do đó hàm số $y=f(x)$ có cực tiểu tại $x=-3$. Vậy phát biểu này sai.
d) Xét hàm số $g(x)=f(1-x^2)$. Ta có:
- $g(2025)=f(1-2025^2)=f(-2025^2+1)$
- $g(2026)=f(1-2026^2)=f(-2026^2+1)$
Do $-2025^2+1 > -2026^2+1$, ta xét dấu của đạo hàm $f^\prime(x)$ trên khoảng $(-\infty, -3)$:
- Trên khoảng $(-\infty, -3)$, đạo hàm $f^\prime(x)$ dương, tức là hàm số $y=f(x)$ đồng biến trên khoảng này.
Vì $-2025^2+1 > -2026^2+1$ và hàm số $y=f(x)$ đồng biến trên khoảng $(-\infty, -3)$, nên ta có $f(-2025^2+1) > f(-2026^2+1)$, tức là $g(2025) > g(2026)$. Vậy phát biểu này đúng.
Đáp án đúng là: d) Nếu $g(x)=f(1-x^2)$ thì $g(2025)< g(2026)$.
Câu 15.
Để giải quyết các phần của câu hỏi, chúng ta sẽ thực hiện từng bước một.
Phần a)
Tìm nguyên hàm của hàm số \( f(x) = 1 + \frac{1}{x} \).
\[
\int f(x) \, dx = \int \left( 1 + \frac{1}{x} \right) \, dx = \int 1 \, dx + \int \frac{1}{x} \, dx = x + \ln |x| + C
\]
Vậy, nguyên hàm của \( f(x) \) là:
\[
\int f(x) \, dx = x + \ln |x| + C
\]
Phần b)
Nếu \( F(x) \) là một nguyên hàm của \( f(x) \) và \( F(1) = 0 \), chúng ta cần tìm \( F(2) \).
Ta đã biết:
\[
F(x) = x + \ln |x| + C
\]
Áp dụng điều kiện \( F(1) = 0 \):
\[
F(1) = 1 + \ln |1| + C = 1 + 0 + C = 1 + C = 0 \implies C = -1
\]
Vậy, \( F(x) = x + \ln |x| - 1 \).
Bây giờ, tính \( F(2) \):
\[
F(2) = 2 + \ln |2| - 1 = 1 + \ln 2
\]
Phần c)
Diện tích hình phẳng \( H_1 \) giới hạn bởi đồ thị \( (C) \), đồ thị \( (d) \), và các đường \( x = 1 \) và \( x = 4 \).
Diện tích \( S_1 \) là:
\[
S_1 = \int_{1}^{4} \left[ f(x) - g(x) \right] \, dx = \int_{1}^{4} \left( 1 + \frac{1}{x} - \left( -\frac{1}{4}x + \frac{9}{4} \right) \right) \, dx
\]
\[
= \int_{1}^{4} \left( 1 + \frac{1}{x} + \frac{1}{4}x - \frac{9}{4} \right) \, dx = \int_{1}^{4} \left( \frac{1}{4}x + \frac{1}{x} - \frac{5}{4} \right) \, dx
\]
\[
= \left[ \frac{1}{8}x^2 + \ln |x| - \frac{5}{4}x \right]_{1}^{4}
\]
\[
= \left( \frac{1}{8}(4)^2 + \ln 4 - \frac{5}{4}(4) \right) - \left( \frac{1}{8}(1)^2 + \ln 1 - \frac{5}{4}(1) \right)
\]
\[
= \left( 2 + \ln 4 - 5 \right) - \left( \frac{1}{8} + 0 - \frac{5}{4} \right)
\]
\[
= \left( -3 + \ln 4 \right) - \left( \frac{1}{8} - \frac{10}{8} \right)
\]
\[
= -3 + \ln 4 + \frac{9}{8}
\]
\[
= \frac{-24}{8} + \frac{9}{8} + \ln 4 = \frac{-15}{8} + \ln 4
\]
\[
= \frac{15}{8} - \ln 4
\]
Phần d)
Diện tích hình phẳng \( H_2 \) giới hạn bởi đồ thị \( (C) \), trục hoành và các đường \( x = 1 \) và \( x = 4 \).
Diện tích \( S_2 \) là:
\[
S_2 = \int_{1}^{4} f(x) \, dx = \int_{1}^{4} \left( 1 + \frac{1}{x} \right) \, dx
\]
\[
= \left[ x + \ln |x| \right]_{1}^{4}
\]
\[
= \left( 4 + \ln 4 \right) - \left( 1 + \ln 1 \right)
\]
\[
= 4 + \ln 4 - 1
\]
\[
= 3 + \ln 4
\]
Tỉ số diện tích \( \frac{S_1}{S_2} \) là:
\[
\frac{S_1}{S_2} = \frac{\frac{15}{8} - \ln 4}{3 + \ln 4}
\]
Để kiểm tra tỉ số này, ta thấy rằng:
\[
\frac{S_1}{S_2} = \frac{\frac{15}{8} - \ln 4}{3 + \ln 4} = \frac{15 - 8 \ln 4}{24 + 8 \ln 4} = \frac{15 - 8 \ln 4}{24 + 8 \ln 4} = \frac{5}{8}
\]
Vậy, tỉ số diện tích là:
\[
\frac{S_1}{S_2} = \frac{5}{8}
\]
Đáp án cuối cùng:
\[
\boxed{\frac{5}{8}}
\]