Câu 1:
Để tìm nguyên hàm \( F(x) \) của hàm số \( f(x) = 3x^2 + 2x - 6 \), ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Tìm nguyên hàm của mỗi hạng tử trong \( f(x) \).
Nguyên hàm của \( 3x^2 \):
\[
\int 3x^2 \, dx = 3 \cdot \frac{x^3}{3} = x^3
\]
Nguyên hàm của \( 2x \):
\[
\int 2x \, dx = 2 \cdot \frac{x^2}{2} = x^2
\]
Nguyên hàm của \( -6 \):
\[
\int -6 \, dx = -6x
\]
Bước 2: Kết hợp các nguyên hàm trên để tìm \( F(x) \):
\[
F(x) = x^3 + x^2 - 6x + C
\]
Trong đó \( C \) là hằng số tích phân.
Bước 3: So sánh với \( F(x) = ax^3 + bx^2 + cx \) để xác định các hệ số \( a \), \( b \), và \( c \):
\[
F(x) = x^3 + x^2 - 6x + C
\]
\[
F(x) = ax^3 + bx^2 + cx
\]
Ta có:
\[
a = 1, \quad b = 1, \quad c = -6
\]
Bước 4: Tính tổng \( a + b + c \):
\[
a + b + c = 1 + 1 + (-6) = -4
\]
Vậy, \( a + b + c = -4 \).
Câu 2:
Ta có:
\[ F'(x) = f(x) \Leftrightarrow -\frac{5}{ax^6} - \frac{6}{bx^7} = -\frac{1}{x^6} + \frac{1}{x^7} \]
Suy ra:
\[ \left( \frac{5}{a} - \frac{6}{b} \right)x + 5 = 0 \quad \forall x \neq 0 \]
Do đó:
\[ \begin{cases} \frac{5}{a} - \frac{6}{b} = 0 \\ 5 = 0 \end{cases} \]
Giải hệ phương trình này ta được:
\[ \begin{cases} a = 5 \\ b = 6 \end{cases} \]
Vậy:
\[ a + b = 5 + 6 = 11 \]
Câu 3:
Để tìm nguyên hàm của hàm số \( f(x) = \frac{5}{x^6} + \frac{2}{x^7} \), ta sẽ thực hiện từng bước như sau:
Bước 1: Viết lại hàm số dưới dạng lũy thừa:
\[ f(x) = 5x^{-6} + 2x^{-7} \]
Bước 2: Tìm nguyên hàm của mỗi hạng tử riêng lẻ.
- Nguyên hàm của \( 5x^{-6} \):
\[ \int 5x^{-6} \, dx = 5 \int x^{-6} \, dx = 5 \cdot \frac{x^{-5}}{-5} + C_1 = -\frac{1}{x^5} + C_1 \]
- Nguyên hàm của \( 2x^{-7} \):
\[ \int 2x^{-7} \, dx = 2 \int x^{-7} \, dx = 2 \cdot \frac{x^{-6}}{-6} + C_2 = -\frac{1}{3x^6} + C_2 \]
Bước 3: Kết hợp các nguyên hàm đã tìm được:
\[ F(x) = -\frac{1}{x^5} - \frac{1}{3x^6} + C \]
So sánh với biểu thức đã cho \( F(x) = a \cdot \frac{1}{x^5} + b \cdot \frac{1}{x^6} \), ta có:
\[ a = -1 \]
\[ b = -\frac{1}{3} \]
Bước 4: Tính \( a + 12b \):
\[ a + 12b = -1 + 12 \left( -\frac{1}{3} \right) = -1 - 4 = -5 \]
Vậy, \( a + 12b = -5 \).
Câu 4:
Để tìm nguyên hàm của hàm số \( f(x) = \sqrt{x} + \sqrt[3]{x} \), chúng ta sẽ tính nguyên hàm của từng phần riêng lẻ.
1. Tìm nguyên hàm của \( \sqrt{x} \):
\[
\int \sqrt{x} \, dx = \int x^{1/2} \, dx
\]
Áp dụng công thức nguyên hàm \( \int x^n \, dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C \) với \( n \neq -1 \):
\[
\int x^{1/2} \, dx = \frac{x^{1/2 + 1}}{1/2 + 1} + C = \frac{x^{3/2}}{3/2} + C = \frac{2}{3} x^{3/2} + C
\]
Do đó:
\[
\int \sqrt{x} \, dx = \frac{2}{3} x^{3/2} + C
\]
2. Tìm nguyên hàm của \( \sqrt[3]{x} \):
\[
\int \sqrt[3]{x} \, dx = \int x^{1/3} \, dx
\]
Áp dụng công thức nguyên hàm \( \int x^n \, dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C \) với \( n \neq -1 \):
\[
\int x^{1/3} \, dx = \frac{x^{1/3 + 1}}{1/3 + 1} + C = \frac{x^{4/3}}{4/3} + C = \frac{3}{4} x^{4/3} + C
\]
Do đó:
\[
\int \sqrt[3]{x} \, dx = \frac{3}{4} x^{4/3} + C
\]
Kết hợp hai kết quả trên, ta có nguyên hàm của \( f(x) \):
\[
F(x) = \frac{2}{3} x^{3/2} + \frac{3}{4} x^{4/3} + C
\]
So sánh với \( F(x) = a \sqrt{x^3} + b \sqrt[3]{x^4} + C \):
- Ta thấy \( \frac{2}{3} x^{3/2} = \frac{2}{3} \sqrt{x^3} \), do đó \( a = \frac{2}{3} \).
- Ta thấy \( \frac{3}{4} x^{4/3} = \frac{3}{4} \sqrt[3]{x^4} \), do đó \( b = \frac{3}{4} \).
Tính \( 3a + 4b \):
\[
3a + 4b = 3 \left( \frac{2}{3} \right) + 4 \left( \frac{3}{4} \right) = 2 + 3 = 5
\]
Vậy đáp án là:
\[
3a + 4b = 5
\]
Câu 5:
Ta có:
\[ F(x) = \int f(x) \, dx = \int \left( \frac{2}{\sqrt{x}} + 3^x + 3x - 2 \right) \, dx \]
Ta sẽ tính từng phần riêng lẻ:
1. Tích phân của $\frac{2}{\sqrt{x}}$:
\[ \int \frac{2}{\sqrt{x}} \, dx = \int 2x^{-\frac{1}{2}} \, dx = 2 \cdot \frac{x^{\frac{1}{2}}}{\frac{1}{2}} = 4\sqrt{x} \]
Do đó, $a = 4$.
2. Tích phân của $3^x$:
\[ \int 3^x \, dx = \frac{3^x}{\ln 3} \]
Do đó, $b = 3$.
3. Tích phân của $3x$:
\[ \int 3x \, dx = \frac{3x^2}{2} \]
Do đó, $c = \frac{3}{2}$.
4. Tích phân của $-2$:
\[ \int -2 \, dx = -2x \]
Do đó, $d = -2$.
Vậy, nguyên hàm $F(x)$ là:
\[ F(x) = 4\sqrt{x} + \frac{3^x}{\ln 3} + \frac{3}{2}x^2 - 2x + C \]
Từ đó, ta có:
\[ a = 4, \quad b = 3, \quad c = \frac{3}{2}, \quad d = -2 \]
Tính $a + b + 2c + d$:
\[ a + b + 2c + d = 4 + 3 + 2 \cdot \frac{3}{2} - 2 = 4 + 3 + 3 - 2 = 8 \]
Đáp án cuối cùng:
\[ a + b + 2c + d = 8 \]
Câu 6:
Để tìm nguyên hàm của hàm số \( f(x) = \frac{2}{\sqrt{x}} + \frac{6}{\sqrt[3]{x}} \), ta sẽ thực hiện từng bước như sau:
Bước 1: Viết lại hàm số dưới dạng lũy thừa:
\[ f(x) = 2x^{-\frac{1}{2}} + 6x^{-\frac{1}{3}} \]
Bước 2: Tìm nguyên hàm của mỗi phần riêng lẻ:
- Nguyên hàm của \( 2x^{-\frac{1}{2}} \):
\[ \int 2x^{-\frac{1}{2}} \, dx = 2 \int x^{-\frac{1}{2}} \, dx = 2 \cdot \frac{x^{\frac{1}{2}}}{\frac{1}{2}} = 2 \cdot 2x^{\frac{1}{2}} = 4x^{\frac{1}{2}} = 4\sqrt{x} \]
- Nguyên hàm của \( 6x^{-\frac{1}{3}} \):
\[ \int 6x^{-\frac{1}{3}} \, dx = 6 \int x^{-\frac{1}{3}} \, dx = 6 \cdot \frac{x^{\frac{2}{3}}}{\frac{2}{3}} = 6 \cdot \frac{3}{2}x^{\frac{2}{3}} = 9x^{\frac{2}{3}} = 9\sqrt[3]{x^2} \]
Bước 3: Kết hợp các nguyên hàm đã tìm được:
\[ F(x) = 4\sqrt{x} + 9\sqrt[3]{x^2} \]
So sánh với \( F(x) = a\sqrt{x} + b\sqrt[3]{x^2} \), ta thấy:
\[ a = 4 \]
\[ b = 9 \]
Bước 4: Tính \( a + b \):
\[ a + b = 4 + 9 = 13 \]
Vậy, \( a + b = 13 \).
Câu 7:
Để tìm nguyên hàm \( F(x) = ax^2 + bx + c \ln|x| \) của hàm số \( f(x) = \frac{(3x-5)^2}{x} \), ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Tìm đạo hàm của \( F(x) \):
\[ F'(x) = \frac{d}{dx}(ax^2 + bx + c \ln|x|) = 2ax + b + \frac{c}{x}. \]
Bước 2: Đặt \( F'(x) \) bằng \( f(x) \):
\[ 2ax + b + \frac{c}{x} = \frac{(3x-5)^2}{x}. \]
Bước 3: Rút gọn vế phải:
\[ \frac{(3x-5)^2}{x} = \frac{9x^2 - 30x + 25}{x} = 9x - 30 + \frac{25}{x}. \]
Bước 4: So sánh các hệ số tương ứng:
\[ 2ax + b + \frac{c}{x} = 9x - 30 + \frac{25}{x}. \]
Từ đó, ta có:
\[ 2a = 9 \implies a = \frac{9}{2}, \]
\[ b = -30, \]
\[ c = 25. \]
Bước 5: Tính \( 2a + b + c \):
\[ 2a + b + c = 2 \left( \frac{9}{2} \right) + (-30) + 25 = 9 - 30 + 25 = 4. \]
Vậy, \( 2a + b + c = 4 \).
Câu 8:
Để tìm nguyên hàm \( F(x) \) của hàm số \( f(x) = 3x^2 + 4x \), ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Tìm nguyên hàm tổng quát của \( f(x) \).
Nguyên hàm của \( 3x^2 \) là:
\[ \int 3x^2 \, dx = 3 \cdot \frac{x^3}{3} = x^3 + C_1 \]
Nguyên hàm của \( 4x \) là:
\[ \int 4x \, dx = 4 \cdot \frac{x^2}{2} = 2x^2 + C_2 \]
Do đó, nguyên hàm tổng quát của \( f(x) \) là:
\[ F(x) = x^3 + 2x^2 + C \]
trong đó \( C \) là hằng số tích phân.
Bước 2: Xác định hằng số \( C \) dựa trên điều kiện ban đầu \( F(-1) = 2025 \).
Thay \( x = -1 \) vào \( F(x) \):
\[ F(-1) = (-1)^3 + 2(-1)^2 + C = -1 + 2 + C = 1 + C \]
Theo điều kiện \( F(-1) = 2025 \):
\[ 1 + C = 2025 \]
\[ C = 2024 \]
Bước 3: Viết biểu thức cụ thể của \( F(x) \).
\[ F(x) = x^3 + 2x^2 + 2024 \]
Bước 4: Tính \( F(1) \).
Thay \( x = 1 \) vào \( F(x) \):
\[ F(1) = (1)^3 + 2(1)^2 + 2024 = 1 + 2 + 2024 = 2027 \]
Vậy, giá trị của \( F(1) \) là:
\[ F(1) = 2027 \]