Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải)

480

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải)

A. Tóm tắt lý thuyết

I. NGUYÊN HÀM VÀ TÍNH CHẤT

1. Nguyên hàm

    Định nghĩa: Cho hàm số f(x) xác định trên K (K là khoảng, đoạn hay nửa khoảng). Hàm số F(x) được gọi là nguyên hàm của hàm số f(x) trên K nếu F'(x) = f(x) với mọi x ∈ K.

    Định lí:

    1) Nếu F(x) là một nguyên hàm của hàm số f(x) trên K thì với mỗi hằng số C, hàm số G(x) = F(x) + C cũng là một nguyên hàm của f(x) trên K.

    2) Nếu F(x) là một nguyên hàm của hàm số f(x) trên K thì mọi nguyên hàm của f(x) trên K đều có dạng F(x) + C, với C là một hằng số.

    Do đó F(x) + C, C ∈ R là họ tất cả các nguyên hàm của f(x) trên K. Ký hiệu ∫f(x)dx = F(x) + C

2. Tính chất của nguyên hàm

    Tính chất 1: (∫f(x)dx)' = f(x) và ∫f'(x)dx = f(x) + C

    Tính chất 2: ∫kf(x)dx = k∫f(x)dx với k là hằng số khác 0.

    Tính chất 3: ∫[f(x) ± g(x)]dx = ∫f(x)dx ± ∫g(x)dx

3. Sự tồn tại của nguyên hàm

    Định lí: Mọi hàm số f(x) liên tục trên K đều có nguyên hàm trên K.

4. Bảng nguyên hàm của một số hàm số sơ cấp

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 1) Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 2)

II. PHƯƠNG PHÁP TÍNH NGUYÊN HÀM

1. Phương pháp đổi biến số

    Định lí 1: Nếu ∫f(u)du = F(u) + C và u = u(x) là hàm số có đạo hàm liên tục thì

    ∫f(u(x))u'(x)dx = F(u(x)) + C

    Hệ quả: Nếu u = ax + b (a ≠ 0) thì ta có ∫f(ax + b)dx = (1/a)F(ax + b) + C

2. Phương pháp nguyên hàm từng phần

    Định lí 2: Nếu hai hàm số u = u(x) và y = y(x) có đạo hàm liên tục trên K thì

    ∫u(x)v'(x)dx = u(x)v(x) - ∫u'(x)v(x)dx

    Hay ∫udv = uv - ∫vdu

B. Bài tập trắc nghiệm 

Câu 1. Nguyên hàm của hàm số f(x) = x3 + 3x + 2 là hàm số nào trong các hàm số sau?

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

Sử dụng bảng nguyên hàm.

⟶ Chọn A

Câu 2. Hàm số F(x) = 5x3 + 4x2 – 7x + 120 + C là họ nguyên hàm của hàm số nào sau đây?

A. f(x) = 15x2 + 8x – 7

B. f(x) = 5x2 + 4x + 7

C. 

D. f(x) = 5x2 + 4x – 7

Hướng dẫn giải:

Lấy đạo hàm của hàm số F(x) ta được kết quả.

⟶ Chọn A

Câu 3. Họ nguyên hàm của hàm số:  

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

Sử dụng bảng nguyên hàm.

⟶ Chọn A

Câu 4. Tìm nguyên hàm của hàm số f(x) = (x + 1)(x + 2)

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

f(x) = (x + 1)(x + 2) = x2 + 3x + 2. Sử dụng bảng nguyên hàm.

⟶ Chọn A

Câu 5. Nguyên hàm F(x) của hàm số  là hàm số nào?

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

Sử dụng bảng nguyên hàm.

⟶ Chọn A

Câu 6. Tìm nguyên hàm của hàm số f(x) = sin2x

A. 

B. 

C. ∫sin2x dx = cos2x + C

D. ∫sin2x dx = –cos2x + C

Hướng dẫn giải:

⟶ Chọn A

Câu 7. Tìm nguyên hàm của hàm số 

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

⟶ Chọn A

Câu 8. Tìm nguyên hàm của hàm số 

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

 nên 

⟶ Chọn A

Câu 9. Tìm nguyên hàm của hàm số 

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

⟶ Chọn A

Câu 10. Tìm nguyên hàm của hàm số f(x) = sin3x․cosx

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải

⟶ Chọn A

Câu 11. Tìm nguyên hàm của hàm số f(x) = ex – e–x

A. ∫f(x) dx = ex + e–x + C

B. ∫f(x) dx = –ex + e–x + C

C. ∫f(x) dx = ex – e–x + C

D. ∫f(x) dx = –ex – e–x + C

Hướng dẫn giải:

∫(ex – e–x) dx = ex + e–x + C

⟶ Chọn A

Câu 12. Tìm nguyên hàm của hàm số f(x) = 2x․3–2x

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

⟶ Chọn A

Câu 13. Họ nguyên hàm của hàm số f(x) = ex (3 + e–x) là

A. F(x) = 3ex + x + C

B. F(x) = 3ex + ex lnex + C

C. 

D. F(x) = 3ex – x + C

Hướng dẫn giải:

F(x) = ∫ex (3 + e–x) dx = ∫(3ex + 1) dx = 3ex + x + C

⟶ Chọn A

Câu 14. Hàm số F(x) = 7ex – tanx là một nguyên hàm của hàm số nào sau đây?

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

Ta có: 

⟶ Chọn A

Câu 15. Tìm nguyên hàm của hàm số 

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

⟶ Chọn A

Câu 16. Nguyên hàm của hàm số  

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

⟶ Chọn A

Câu 17. Tìm nguyên hàm của hàm số 

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

⟶ Chọn A

Câu 18. Tìm nguyên hàm của hàm số 

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

Đặt 

⟶ Chọn A

Câu 19. Tìm nguyên hàm của hàm số 

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

Đặt 

⟶ Chọn A

Câu 20. Tìm nguyên hàm của hàm số 

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

Đặt 

Khi đó 

⟶ Chọn A

Câu 21. Tìm nguyên hàm của hàm số 

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

Đặt 

Khi đó 

⟶ Chọn A

Câu 22. Tìm nguyên hàm của hàm số 

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

⟶ Chọn A

Câu 23. Hàm số  là một nguyên hàm của hàm số nào sau đây?

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

⟶ Chọn A

Câu 24. Biết một nguyên hàm của hàm số  là hàm số F(x) thỏa mãn . Khi đó F(x) là hàm số nào sau đây?

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải

⟶ Chọn A

Câu 25. Biết  là một nguyên hàm của hàm số . Khi đó giá trị của a bằng

A. –3

B. 3

C. 6

D. 

Hướng dẫn giải:

⟶ Chọn A

Câu 26. Tính F(x) = ∫xsinx dx bằng

A. F(x) = sin x – xcos x + C

B. F(x) = xsin x – cos x + C

C. F(x) = sin x + xcos x + C

D. F(x) = xsin x + xcos x + C

Hướng dẫn giải

Phương pháp tự luận: Sử dụng phương pháp nguyên hàm từng phần

Phương pháp trắc nghiệm:

Cách 1: Dùng định nghĩa, sử dụng máy tính nhập , CALC ngẫu nhiên tại một số điểm x0 thuộc tập xác định, kết quả xấp xỉ bằng 0 chọn.

Cách 2: Sử dụng phương pháp bảng

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 3)

Vậy F(x) = sin x – xcos x + C

⟶ Chọn A

Câu 27. Tính ∫xln2x dx. Chọn kết quả đúng:

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải

Phương pháp tự luận: Sử dụng phương pháp nguyên hàm từng phần 2 lần.

Phương pháp trắc nghiệm

Cách 1: Sử dụng định nghĩa F’(x) = f(x) ⇔ F’(x) – f(x) = 0

Nhập máy tính . CALC x tại một số giá trị ngẫu nhiên x0 trong tập xác định, nếu kết quả xấp xỉ bằng 0 thì chọn.

Cách 2: Sử dụng phương pháp bảng:

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 4)

Do đó 

⟶ Chọn A

Câu 28. Tính F(x) = ∫x sinx cosx dx. Chọn kết quả đúng:

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

Phương pháp tự luận: Biến đổi  rồi sử dụng phương pháp nguyên hàm từng phần.

Phương pháp trắc nghiệm:

Cách 1: Sử dụng định nghĩa F’(x) = f(x) ⇔ F’(x) – f(x) = 0

Nhập máy tính . CALC x tại một số giá trị ngẫu nhiên x0 trong tập xác định, nếu kết quả xấp xỉ bằng 0 thì chọn.

Cách 2: Sử dụng phương pháp bảng:

⟶ Chọn A

Câu 29. Tính . Chọn kết quả đúng

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

Phương pháp tự luận: Sử dụng phương pháp nguyên hàm từng phần với 

Phương pháp trắc nghiệm:

Cách 1: Sử dụng định nghĩa F’(x) = f(x) ⇔ F’(x) – f(x) = 0

Nhập máy tính . CALC x tại một số giá trị ngẫu nhiên x0 trong tập xác định, nếu kết quả xấp xỉ bằng 0 thì chọn.

Cách 2: Sử dụng phương pháp bảng:

⟶ Chọn A

Câu 30. Tính . Chọn kết quả đúng

A. F(x) = x․tan x + ln|cos x| + C

B. F(x) = –x․cot x + ln|cos x| + C

C. F(x) = –x․tan x + ln|cos x| + C

D. F(x) = –x․cot x – ln|cos x| + C

Hướng dẫn giải:

Phương pháp tự luận: Sử dụng phương pháp nguyên hàm từng phần với 

Phương pháp trắc nghiệm:

Cách 1: Sử dụng định nghĩa F’(x) = f(x) ⇔ F’(x) – f(x) = 0

Nhập máy tính . CALC x tại một số giá trị ngẫu nhiên x0 trong tập xác định, nếu kết quả xấp xỉ bằng 0 thì chọn.

Cách 2: Sử dụng phương pháp bảng:

⟶ Chọn A

Câu 31. Tính F(x) = ∫x2cos x dx. Chọn kết quả đúng

A. F(x) = (x2 – 2) sin x + 2x cos x + C

B. F(x) = 2x2 sin x – x cos x + sin x + C

C. F(x) = x2 sin x – 2x cos x + 2sin x + C

D. F(x) = (2x + x2) cos x – x sin x + C

Hướng dẫn giải:

Phương pháp tự luận: Sử dụng phương pháp nguyên hàm từng phần 2 lần với u = x2; dv = cosx dx, sau đó u1 = x; dv1 = sinx dx

Phương pháp trắc nghiệm:

Cách 1: Sử dụng định nghĩa F’(x) = f(x) ⇔ F’(x) – f(x) = 0

Nhập máy tính . CALC x tại một số giá trị ngẫu nhiên x0 trong tập xác định, nếu kết quả xấp xỉ bằng 0 thì chọn.

Cách 2: Sử dụng phương pháp bảng:

⟶ Chọn A

Câu 32. Tính F(x) = ∫x sin2x dx. Chọn kết quả đúng

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

Phương pháp tự luận: Sử dụng phương pháp nguyên hàm từng phần với u = x; dv = sin2x dx

Phương pháp trắc nghiệm:

Sử dụng phương pháp bảng hoặc sử dụng máy tính:

Nhập  , CALC ngẫu nhiên tại một số điểm x0 bất kỳ, nếu kết quả xấp xỉ bằng 0 thì chọn đáp án đó.

⟶ Chọn A

Câu 33. Hàm số F(x) = x.sin x + cos x + 2017 là một nguyên hàm của hàm số nào?

A. f(x = x․cos x

B. f(x) = x․sin x

C. f(x) = –x․cos x

D. f(x) = –x․sin x

Hướng dẫn giải:

Phương pháp tự luận: Tính F’(x) có kết quả trùng với đáp án chọn.

Phương pháp trắc nghiệm:

Sử dụng định nghĩa F’(x) = f(x) ⇔ F’(x) – f(x) = 0

Nhập máy tính . CALC x tại một số giá trị ngẫu nhiên x0 trong tập xác định, nếu kết quả xấp xỉ bằng 0 thì chọn

⟶ Chọn A

Câu 34. Tính . Khẳng định nào sau đây là sai?

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải:

Phương pháp tự luận: Sử dụng phương pháp nguyên hàm từng phần với u = 1 + ln (x + 1);  hoặc biến đổi rồi đặt u = ln (x + 1); 

Phương pháp trắc nghiệm: Sử dụng máy tính kiểm tra bằng định nghĩa.

Câu 35: Trong các mệnh đề sau mệnh đề nào nhận giá trị đúng?

A. Hàm số y = 1/x có nguyên hàm trên (-∞; +∞).

B. 3x2 là một số nguyên hàm của x3 trên (-∞; +∞).

C. Hàm số y = |x| có nguyên hàm trên (-∞;+∞).

D. 1/x + C là họ nguyên hàm của ln⁡x trên (0;+∞).

Dựa vào định lí: Mọi hàm số liên tục trên K đều có nguyên

hàm trên K. Vì y = |x| liên tục trên R nên có nguyên hàm trên R .

Phương án A sai vì y=1/x không xác định tại x=0 ∈ (-∞;+∞).

Phương án B sai vì 3x2 là đạo hàm của x3.

Phương án D sai vì 1/x là đạo hàm của ln⁡x trên (0; +∞).

Vậy chọn đáp án C.

Câu 36: Hàm số nào dưới đây không phải là một nguyên hàm của f(x)=2x-sin⁡2x ?

x2 + (1/2).cos⁡2x     B. x2 + cos2 x     C. x2 - sin2x     D. x2 + cos⁡2x .

Ta có

   ∫(2x-sin⁡2x)dx=2∫xdx-∫sin⁡2xdx

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 5)

D không phải là nguyên hàm của f(x). Vậy chọn đáp án D.

Câu 37: Tìm nguyên hàm của

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 6) Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 7)

Với x ∈ (0; +∞) ta có

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 8)

Vậy chọn đáp án C.

Câu 38:

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 9) Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 10)

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 11)

Vậy chọn đáp án B.

Câu 39:

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 12)

Đặt u = ex + 1 ⇒ u' = ex. Ta có

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 13)

Câu 40: Trong các hàm số sau hàm số nào không phải là một nguyên hàm của f(x) = cosxsinx ?

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 14)

Sử dụng phương pháp biến đổi số ta có:

Đặt u = cosx thì u’ = -sinx và ∫sinxcosxdx = -∫u.u'dx = -∫udu

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 15)

Câu 41: Tìm I=∫(3x2 - x + 1)exdx

A. I = (3x2 - 7x +8)ex + C     B. I = (3x2 - 7x)ex + C

C. I = (3x2 - 7x +8) + ex + C    D. I = (3x2 - 7x + 3)ex + C

Sử dụng phương pháp tính nguyên hàm từng phần ta có:

Đặt u = 3x2 - x + 1 và dv = exdx ta có du = (6x - 1)dx và v = ex . Do đó:

∫(3x2 - x + 1)exdx = (3x2 - x + 1)ex - ∫(6x - 1)exdx

Đặt u1 = 6x - 1; dv1 = exdx Ta có: du1 = 6dx và v1 = ex .

Do đó ∫(6x - 1)exdx = (6x - 1)ex - 6∫exdx = (6x - 1)ex - 6ex + C

Từ đó suy ra

∫(3x2 - x + 1)exdx = (3x2 - x + 1)ex - (6x - 7)ex + C = (3x2 - 7x + 8)ex + C

Vậy chọn đáp án A.

Câu 41: Một vật chuyển động với vận tốc v(t) (m/s) có gia tốc

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 17)

Vận tốc ban đầu của vật là 6m/s. Vận tốc của vật sau 10 giây xấp xỉ bằng

A. 10m/s    B. 11m/s    C. 12m/s    D. 13m/s.

Vận tốc của vật bằng

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 18)

với t = 0 ta có v(0)= C = 6 nên phương trình vận tốc của chuyển động là :

v(t) = 3ln(t + 1) + 6 (m/s)

khi đó v(10) = 3ln11 + 6 ≈ 13 (m/s) .

Vậy chọn đáp án D.

Câu 42: Tìm I = ∫cos(4x + 3)dx .

A. I = sin(4x + 2) + C    B. I = - sin(4x + 3) + C

C. I = (1/4).sin(4x + 3) + C   D. I = 4sin(4x + 3) + C

Đặt u = 4x + 3

⇒ du = 4dx ⇒ dx = 1/4 du và cos(4x+3)dx được viết thành

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 19)

Câu 43: Họ nguyên hàm của hàm số f(x) = (2 tanx + cotx)2 là:

A. 2tanx - cotx - x + C     B. 4tanx + cotx - x + C

C. 4tanx - cotx + x + C     D. 4tanx - cotx - x + C

∫(2tanx + cotx)2dx = ∫(4tan2x + 2tanx.cotx + cot2x)dx

= ∫ [4(tan2x + 1) + (cot2x + 1) - 1]dx

= 4tanx = cotx - x + C

Câu 44: Biết rằng: f'(x) = ax + b/x2, f(-1) = 2, f(1) = 4, f'(1) = 0

Giá trị biểu thức ab bằng :

A.0    B.1    C.-1     D. 1/2 .

Ta có:

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 20)

Từ điều kiện đã cho ta có phương trình sau:

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 21)

Câu 45: Một đám vi khuẩn tại ngày thứ t có số lượng là N(t). Biết rằng

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 22)

và lúc đầu đám vi khuẩn có 250000 con. Sau 10 ngày số lượng vi khuẩn xấp xỉ bằng:

A. 264334     B. 263334    C.264254     D.254334.

Số lượng vi khuẩn tại ngày thứ t bằng

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 23)

Với t = 0 ta có: N(0) = 250000,

Vậy N(t) = 8000.ln(1 + 0,5t) + 250000

khi đó N(10) ≈ 264334.

Câu 46:

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 24)

Ta biến đổi để thu được:

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 25)

Câu 47.Tìm nguyên hàm của hàm số f(x) = 22x.3x.7x .

Bài tập trắc nghiệm Giải tích 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Giải tích 12

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 26)

Câu 48: Họ nguyên hàm của hàm số

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 27)

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 28)

Câu 49: Họ nguyên hàm của hàm số

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 29)

A. cot2x + C     B. -2cot2x + C    C. 2cot2x + C     D. -cot2x + C

.Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 30)

Câu 50: Tìm I = ∫sin5xcosxdx .

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 31)

Nguyên hàm (Lý thuyết + 50 bài tập có lời giải) (ảnh 32)

 

Đánh giá

0

0 đánh giá