Câu 21:
Ta có:
\[ F'(x) = f(x) \Leftrightarrow \left( \frac{a^x}{b\ln2} + \frac{m^x}{n\ln7} + C \right)' = 2^{3x} + 7^{2x} \]
\[ \Leftrightarrow \frac{a^x \ln a}{b\ln2} + \frac{m^x \ln m}{n\ln7} = 2^{3x} \ln 2^3 + 7^{2x} \ln 7^2 \]
\[ \Leftrightarrow \frac{a^x \ln a}{b\ln2} + \frac{m^x \ln m}{n\ln7} = 2^{3x} \ln 8 + 7^{2x} \ln 49 \]
So sánh hai vế ta có:
\[ a = 8, b = 1, m = 49, n = 1 \]
Do đó:
\[ a + b + m + n = 8 + 1 + 49 + 1 = 59 \]
Câu 22:
Để tìm nguyên hàm \( F(x) \) của hàm số \( f(x) = e^x + \frac{1}{\ln 2} \), ta thực hiện các bước sau:
1. Tìm nguyên hàm của \( e^x \):
\[
\int e^x \, dx = e^x + C_1
\]
2. Tìm nguyên hàm của \( \frac{1}{\ln 2} \):
\[
\int \frac{1}{\ln 2} \, dx = \frac{x}{\ln 2} + C_2
\]
3. Kết hợp hai kết quả trên, ta có:
\[
F(x) = e^x + \frac{x}{\ln 2} + C
\]
trong đó \( C \) là hằng số tích phân.
4. Sử dụng điều kiện ban đầu \( F(\ln 2) = 15 \) để tìm giá trị của \( C \):
\[
F(\ln 2) = e^{\ln 2} + \frac{\ln 2}{\ln 2} + C = 15
\]
\[
2 + 1 + C = 15
\]
\[
3 + C = 15
\]
\[
C = 12
\]
5. Do đó, nguyên hàm \( F(x) \) là:
\[
F(x) = e^x + \frac{x}{\ln 2} + 12
\]
6. Tính \( F(0) \):
\[
F(0) = e^0 + \frac{0}{\ln 2} + 12 = 1 + 0 + 12 = 13
\]
Vậy, giá trị của \( F(0) \) là:
\[
F(0) = 13
\]
Câu 23:
Để tính \( F(0) \), chúng ta cần tìm nguyên hàm \( F(x) \) của hàm số \( f(x) = 10e^x - 2x \).
Bước 1: Tìm nguyên hàm \( F(x) \) của \( f(x) \):
\[
F(x) = \int (10e^x - 2x) \, dx
\]
Ta tách thành hai phần:
\[
F(x) = \int 10e^x \, dx - \int 2x \, dx
\]
Bước 2: Tính từng phần:
\[
\int 10e^x \, dx = 10e^x + C_1
\]
\[
\int 2x \, dx = x^2 + C_2
\]
Kết hợp lại, ta có:
\[
F(x) = 10e^x - x^2 + C
\]
trong đó \( C \) là hằng số tích phân.
Bước 3: Sử dụng điều kiện ban đầu \( F(\ln 5) = 2026 \) để tìm \( C \):
\[
F(\ln 5) = 10e^{\ln 5} - (\ln 5)^2 + C = 2026
\]
Vì \( e^{\ln 5} = 5 \), nên:
\[
10 \cdot 5 - (\ln 5)^2 + C = 2026
\]
\[
50 - (\ln 5)^2 + C = 2026
\]
\[
C = 2026 - 50 + (\ln 5)^2
\]
\[
C = 1976 + (\ln 5)^2
\]
Bước 4: Thay \( C \) vào \( F(x) \):
\[
F(x) = 10e^x - x^2 + 1976 + (\ln 5)^2
\]
Bước 5: Tính \( F(0) \):
\[
F(0) = 10e^0 - 0^2 + 1976 + (\ln 5)^2
\]
\[
F(0) = 10 \cdot 1 + 1976 + (\ln 5)^2
\]
\[
F(0) = 10 + 1976 + (\ln 5)^2
\]
\[
F(0) = 1986 + (\ln 5)^2
\]
Vậy, giá trị của \( F(0) \) là:
\[
F(0) = 1986 + (\ln 5)^2
\]
Câu 24:
Để tìm nguyên hàm \( F(x) \) của hàm số \( f(x) = 2x + \cos x + e^x \), ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Tìm nguyên hàm của mỗi thành phần trong \( f(x) \).
- Nguyên hàm của \( 2x \) là \( x^2 \).
- Nguyên hàm của \( \cos x \) là \( \sin x \).
- Nguyên hàm của \( e^x \) là \( e^x \).
Do đó, nguyên hàm tổng quát của \( f(x) \) là:
\[ F(x) = x^2 + \sin x + e^x + C \]
Bước 2: Xác định hằng số \( C \) bằng cách sử dụng điều kiện ban đầu \( F(0) = 2026 \).
Thay \( x = 0 \) vào \( F(x) \):
\[ F(0) = 0^2 + \sin 0 + e^0 + C = 0 + 0 + 1 + C = 1 + C \]
Theo điều kiện \( F(0) = 2026 \):
\[ 1 + C = 2026 \]
\[ C = 2025 \]
Vậy, nguyên hàm cụ thể của \( f(x) \) là:
\[ F(x) = x^2 + \sin x + e^x + 2025 \]
Bước 3: Tính \( F(1) \).
Thay \( x = 1 \) vào \( F(x) \):
\[ F(1) = 1^2 + \sin 1 + e^1 + 2025 \]
\[ F(1) = 1 + \sin 1 + e + 2025 \]
Do đó, giá trị của \( F(1) \) là:
\[ F(1) = 2026 + \sin 1 + e \]
Câu 25:
Để tính \( F(1) \), chúng ta cần tìm nguyên hàm \( F(x) \) của hàm số \( f(x) = (\sin x - \cos x)^2 + \sin 2x + \frac{3}{x} + 7^x \).
Bước 1: Tìm nguyên hàm của từng phần của \( f(x) \).
1. Nguyên hàm của \( (\sin x - \cos x)^2 \):
\[
(\sin x - \cos x)^2 = \sin^2 x - 2\sin x \cos x + \cos^2 x = 1 - \sin 2x
\]
Nguyên hàm của \( 1 - \sin 2x \) là:
\[
\int (1 - \sin 2x) \, dx = x + \frac{\cos 2x}{2} + C_1
\]
2. Nguyên hàm của \( \sin 2x \):
\[
\int \sin 2x \, dx = -\frac{\cos 2x}{2} + C_2
\]
3. Nguyên hàm của \( \frac{3}{x} \):
\[
\int \frac{3}{x} \, dx = 3 \ln |x| + C_3
\]
4. Nguyên hàm của \( 7^x \):
\[
\int 7^x \, dx = \frac{7^x}{\ln 7} + C_4
\]
Bước 2: Kết hợp tất cả các nguyên hàm trên:
\[
F(x) = x + \frac{\cos 2x}{2} - \frac{\cos 2x}{2} + 3 \ln |x| + \frac{7^x}{\ln 7} + C
\]
\[
F(x) = x + 3 \ln |x| + \frac{7^x}{\ln 7} + C
\]
Bước 3: Sử dụng điều kiện \( F(e^3) = 5 \) để tìm hằng số \( C \):
\[
F(e^3) = e^3 + 3 \ln |e^3| + \frac{7^{e^3}}{\ln 7} + C = 5
\]
\[
e^3 + 3 \cdot 3 + \frac{7^{e^3}}{\ln 7} + C = 5
\]
\[
e^3 + 9 + \frac{7^{e^3}}{\ln 7} + C = 5
\]
\[
C = 5 - e^3 - 9 - \frac{7^{e^3}}{\ln 7}
\]
\[
C = -4 - e^3 - \frac{7^{e^3}}{\ln 7}
\]
Bước 4: Thay \( C \) vào \( F(x) \) và tính \( F(1) \):
\[
F(x) = x + 3 \ln |x| + \frac{7^x}{\ln 7} - 4 - e^3 - \frac{7^{e^3}}{\ln 7}
\]
\[
F(1) = 1 + 3 \ln 1 + \frac{7^1}{\ln 7} - 4 - e^3 - \frac{7^{e^3}}{\ln 7}
\]
\[
F(1) = 1 + 0 + \frac{7}{\ln 7} - 4 - e^3 - \frac{7^{e^3}}{\ln 7}
\]
\[
F(1) = 1 - 4 + \frac{7}{\ln 7} - e^3 - \frac{7^{e^3}}{\ln 7}
\]
\[
F(1) = -3 + \frac{7}{\ln 7} - e^3 - \frac{7^{e^3}}{\ln 7}
\]
Vậy, \( F(1) = -3 + \frac{7}{\ln 7} - e^3 - \frac{7^{e^3}}{\ln 7} \).