Toán 12 20 bài tập trắc nghiệm về nguyên hàm và tích phân biến đổi về dạng cơ bản (phần 2)

Học Lớp

Administrator
Thành viên BQT
Câu 1:
Cho hàm số \(f(x) = \frac{1}{{{{\sin }^2}x}}\) . Nếu \(F(x)\) là một nguyên hàm của hàm số \(f(x)\) và đồ thị hàm số \(y=F(x)\) đi qua \(M\left( {\frac{\pi }{3};0} \right)\) thì \(F(x)\) là hàm số nào sau đây?
A. \(F(x) = \frac{1}{{\sqrt 3 }} - \cot x\)
B. \(F(x) = \sqrt 3 - \cot x\)
C. \(F(x) = \frac{{\sqrt 3 }}{2} - \cot x\)
D. \(F(x) = - \cot x + C\)
Ta có: \(\int {\frac{1}{{{{\sin }^2}x}}} dx = - \cot x + C\)
Điểm \(M\left( {\frac{\pi }{3};0} \right)\)thuộc đồ thị hàm số F(x) nên:
\(C - \cot \frac{\pi }{3} = 0 \Leftrightarrow C = \frac{1}{{\sqrt 3 }}\)
Vậy A là phương án đúng.
Câu 2:
Cho hàm số \(f(x) = \frac{1}{{x + 2}}\). Khẳng định nào sau đây là sai?
A. \(\int {\frac{1}{{x + 2}}dx = \ln (x + 2) + C}\)
B. \(\ln \left( {3\left| {x + 2} \right|} \right)\) là một nguyên hàm của hàm số f(x)
C. \(\ln \left| {x + 2} \right| + C\) là họ nguyên hàm của f(x)
D. \(\ln \left| {x + 2} \right|\) là một nguyên hàm của f(x)
Ta có: \(\int {\frac{1}{{x + 2}}dx = \ln \left| {x + 2} \right| + C}\)
Do đó các hàm số \(\ln \left| {x + 2} \right|\) và \(\ln \left( {3\left| {x + 2} \right|} \right) = \ln 3 + \ln \left| {x + 2} \right|\) đều là nguyên hàm của hàm số f(x) .
Hàm số \(y = \ln (x + 2)\) không phải nguyên hàm của hàm số f(x).
Câu 1:
Biết rằng \(\int {{e^{2x}}\cos 3xdx = {e^{2x}}\left( {a\cos 3x + b\sin 3x} \right) + c}\), trong đó a, b, c là các hằng số. Tính tổng a+b.
A. \(a + b = - \frac{1}{{13}}\)
B. \(a + b = - \frac{5}{{13}}\)
C. \(a + b = \frac{5}{{13}}\)
D. \(a + b = \frac{1}{{13}}\)
Đặt \(f(x) = {e^{2x}}(a\cos 3x + b\sin 3x) + c\)
\(\begin{array}{l} f'(x) = 2a{e^{2x}}\cos 3x - 3a{e^{2x}}\sin 3x + 2b{e^{2x}}\sin 3x + 3b{e^{2x}}\cos 3x\\ = \left( {2a + 3b} \right){e^{2x}}\cos 3x + (2b - 3a){e^{2x}}\sin 3x \end{array}\)
Để f(x) là nguyên hàm của hàm số \({e^{2x}}\cos 3x\) thì:
\(f'(x) = {e^{2x}}\cos 3x \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} 2a + 3b = 1\\ 2b - 3a = 0 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} a = \frac{2}{{13}}\\ b = \frac{3}{{13}} \end{array} \right. \Rightarrow a + b = \frac{5}{{13}}\)
Câu 4:
Tìm nguyên hàm của hàm số \(f(x) = x(2 + 3{x^2})\).
A. \(\int {f(x)dx = {x^2}\left( {1 + \frac{3}{4}{x^2}} \right) + C}\)
B. \(\int {f(x)dx = \frac{{{x^2}}}{2}\left( {2x + {x^2}} \right) + C}\)
C. \(\int {f(x)dx = {x^2}\left( {6x + 2} \right) + C}\)
D. \(\int {f(x)dx = {x^2} + \frac{3}{4}{x^4}}\)
\(\int {f(x)dx = \int {(2x + 3{x^3})dx = {x^2} + \frac{3}{4}{x^4} + C = {x^2}\left( {1 + \frac{3}{4}{x^2}} \right) + C} }\)
Câu 5:
Tính tích phân \(I = \int\limits_0^{\frac{\pi }{4}} {{{\cos }^2}xdx}\).
A. \(I = \frac{{\pi + 2}}{8}\)
B. \(I = \frac{{\pi + 2}}{4}\)
C. \(I = \frac{1}{3}\)
D. \(I = \frac{2}{3}\)
\(I = \int\limits_0^{\frac{\pi }{4}} {{{\cos }^2}xdx = } \int\limits_0^{\frac{\pi }{4}} {(1 + \cos 2x)dx = } \left. {\frac{1}{2}(x + \frac{1}{2}sin2x)} \right|_0^{\frac{\pi }{4}} = \frac{{\pi + 2}}{8}\)
Câu 6:
Khẳng định nào sau đây là khẳng định sai?
A. \(\int\limits_a^b {\left( {f\left( x \right) + g\left( x \right)} \right)} dx = \int\limits_a^b {f\left( x \right)} dx + \int\limits_a^b {g\left( x \right)} dx\)
B. \(\int\limits_a^b {kf\left( x \right)} dx = k\int\limits_a^b {f\left( x \right)} dx\)
C. \(\int\limits_a^a {f\left( x \right)} dx = 1\)
D. \(\int\limits_a^b {f\left( x \right)} dx + \int\limits_b^c {f\left( x \right)} dx = \int\limits_a^c {f\left( x \right)} dx\)
\(\int\limits_a^a {f\left( x \right)dx} = F\left( x \right)\left| {\begin{array}{*{20}{c}} a\\ a \end{array}} \right. = F\left( a \right) - F\left( a \right) = 0\)
Các phương án còn lại đều là những tính chất của tích phân đã được học trong chương trình phổ thông.
Câu 7:
Tìm nguyên hàm của hàm số \(f(x) = {\sin ^2}x\).
A. \(\int {f(x)dx = } \frac{1}{2}x + \frac{1}{4}\sin 2x + C\)
B. \(\int {f(x)dx = } - \frac{1}{2}x + \frac{1}{4}\sin 2x + C\)
C. \(\int {f(x)dx = } - \frac{1}{2}x - \frac{1}{4}\sin 2x + C\)
D. \(\int {f(x)dx = } \frac{1}{2}x - \frac{1}{4}\sin 2x + C\)
\(\int {{{\sin }^2}xdx = \int {\frac{1}{2} - \frac{1}{2}\cos 2x = \frac{1}{2}x - \frac{1}{4}\sin 2x + C} }\)
Câu 8:
Gọi \(F(x)\) là nguyên hàm của hàm số \(f(x) = 4{x^3} - 3{x^2} + 2\). Tìm \(F(x)\) biết \(F( - 1) = 3.\)
A. \(F(x) = {x^4} - {x^3} + 2x + 3\)
B. \(F(x) = {x^4} - {x^3} + 2x\)
C. \(F(x) = {x^4} - {x^3} + 2x + 4\)
D. \(F(x) = {x^4} - {x^3} + 2x - 3\)
Ta có: \(F(x) = \int {f(x)dx = {x^4} - {x^3} + 2x} + C\)
\(F( - 1) = 3 \Rightarrow 1 + 1 - 2 + C = 3 \Leftrightarrow C = 3\)
Câu 9:
Tìm nguyên hàm của hàm số \(f(x) = \sqrt {3x + 1} .\)
A. \(\int {f(x)dx = \frac{2}{3}\sqrt {{{\left( {3x + 1} \right)}^3}} + C}\)
B. \(\int {f(x)dx = \frac{2}{9}\sqrt {3x + 1} + C}\)
C. \(\int {f(x)dx = \frac{2}{3}\left( {3x + 1} \right)\sqrt {3x + 1} + C}\)
D. \(\int {f(x)dx = \frac{2}{9}\sqrt {{{\left( {3x + 1} \right)}^3}} + C}\)
\(\begin{array}{l} \int {\sqrt {3x + 1} dx} = \int {{{\left( {3x + 1} \right)}^{\frac{1}{2}}}dx} \\ = \frac{1}{3}.\frac{2}{3}.{\left( {3x + 1} \right)^{\frac{1}{2} + 1}} + C\\ = \frac{2}{9}\sqrt {{{(3x + 1)}^3}} + C \end{array}\)
Câu 10:
Cho \(f'(x) = 3 - 5\sin x\) và \(f(0) = 10\). Trong các khẳng định sau, khẳng định nào đúng?
A. \(f(x) = 3x + 5\cos x + 2\)
B. \(f\left( {\frac{\pi }{2}} \right) = \frac{{3\pi }}{2}\)
C. \(f(\pi ) = 3\pi\)
D. \(f(x) = 3x - 5\cos x\)
\(\begin{array}{l} f(x) = \int {(3 - 5sinx)dx = 3x + 5cosx + C} \\ f(0) = 10 \Rightarrow 5 + C = 10 \Leftrightarrow C = 5 \end{array}\)
Vậy \(f(x) = 3x + 5\cos x + 5\)
Vì thế A và D sai.
Mặt khác:\(f(\pi ) = 3\pi\) nên C đúng.
Câu 11:
Tìm nguyên hàm của hàm số \(f\left( x \right) = \sin \left( {5x - 2} \right).\)
A. \(\int {f(x)dx} = \frac{1}{5}\sin \left( {5x - 2} \right) + c\)
B. \(\int {f(x)dx} =5\sin \left( {5x - 2} \right) + c\)
C. \(\int {f(x)dx} = -\frac{1}{5}\sin \left( {5x - 2} \right) + c\)
D. \(\int {f(x)dx} =-5\cos \left( {5x - 2} \right) + c\)
\(\int {\sin \left( {5x - 2} \right)dx = - \frac{1}{5}\cos \left( {5x - 2} \right)} + c\)
Câu 12:
Tìm nguyên hàm của hàm số \(f\left( x \right) = \frac{1}{{{{\sin }^2}x.{{\cos }^2}x}}.\)
A. \(\int {f(x)dx = } \tan x + \cot x + C\)
B. \(\int {f(x)dx = } \tan x - \cot x + C\)
C. \(\int {f(x)dx = } \cot x - \tan x + C\)
D. \(\int {f(x)dx = } 2\tan x - 2\cot x + C\)
\(\begin{array}{l} \int {f\left( x \right)dx = \int {\frac{{dx}}{{{{\sin }^2}x.{{\cos }^2}x}} = \int {\frac{{\left( {{{\sin }^2}x + {{\cos }^2}x} \right)}}{{{{\sin }^2}x.{{\cos }^2}x}}dx} } } \\ = \int {\frac{1}{{{{\cos }^2}x}}dx + \int {\frac{1}{{{{\sin }^2}x}}dx} = \tan x - \cot x + C} \end{array}\)
Câu 13:
Cho \(\int\limits_2^5 {\frac{{dx}}{x}} = \ln a\). Tìm a.
A. \(a = \frac{5}{2}\)
B. \(a = 2\)
C. \(a =5\)
D. \(a = \frac{2}{5}\)
Ta có: \(\int\limits_2^5 {\frac{{dx}}{x}} = \ln a \Leftrightarrow \left. {\ln \left| x \right|} \right|_2^5 = \ln a \Leftrightarrow \ln 5 - \ln 2 = \ln a \Leftrightarrow \ln \frac{5}{2} = \ln a \Leftrightarrow a = \frac{5}{2}\)
Câu 14:
Tìm nguyên hàm của hàm số \(f(x) = c{\rm{os}}\,{\rm{2x}}{\rm{.}}\)
A. \(\int {f(x)dx} = \frac{1}{2}{\rm{sin}}\,{\rm{2x}}\,{\rm{ + }}\,{\rm{C}}\)
B. \(\int {f(x)dx} = - \frac{1}{2}{\rm{sin}}\,{\rm{2x}}\,{\rm{ + }}\,{\rm{C}}\)
C. \(\int {f(x)dx} = 2{\rm{sin}}\,{\rm{2x}}\,{\rm{ + }}\,{\rm{C}}\)
D. \(\int {f(x)dx} = - 2{\rm{sin}}\,{\rm{2x}}\,{\rm{ + }}\,{\rm{C}}\)
\(\int {\cos 2xdx = \frac{{\sin 2x}}{2} + C.}\)
Câu 15:
Biết \(F(x)\) là một nguyên hàm của của hàm số \(f(x) = \,\frac{1}{{x - 1}}\) và \(F(2)=1.\) Tính \(F(3).\)
A. \(F(3) = \ln 2 - 1\)
B. \(F(3) = \ln 2 + 1\)
C. \(F(3) =\frac{1}{2}\)
D. \(F(3) = \frac{7}{4}\)
\(F\left( x \right) = \ln \left| {x - 1} \right| + C\)
Ta có: \(F\left( 2 \right) = 1 \Rightarrow C = 1\) do đó \(F\left( 3 \right) = \ln 2 + 1.\)
Câu 16:
Tìm nguyên hàm \(I = \int {\frac{1}{{4 - {x^2}}}dx} .\)
A. \(I = \frac{1}{2}\ln \left| {\frac{{x + 2}}{{x - 2}}} \right| + C\)
B. \(I = \frac{1}{2}\ln \left| {\frac{{x - 2}}{{x + 2}}} \right| + C\)
C. \(I = \frac{1}{4}\ln \left| {\frac{{x - 2}}{{x+2}}} \right| + C\)
D. \(I = \frac{1}{4}\ln \left| {\frac{{x + 2}}{{x - 2}}} \right| + C\)
\(\begin{array}{l} \int {\frac{1}{{4 - {x^2}}}dx} = \int {\frac{1}{{\left( {2 - x} \right)\left( {2 + x} \right)}}dx} \\ = \frac{1}{4}\int {\left( { - \frac{1}{{x - 2}} + \frac{1}{{2 + x}}} \right)dx} = \frac{1}{4}\ln \left| {\frac{{x + 2}}{{x - 1}}} \right| + C \end{array}\)
Câu 17:
Mệnh đề nào sau đây là mệnh đề đúng?
A. \(\int {\sin 2xdx} = \frac{{ - \cos 2x}}{2} + C;C \in \mathbb{R}\)
B. \(\int {\sin 2xdx} = \frac{{\cos 2x}}{2} + C;C \in\)
C. \(\int {\sin 2xdx} =2\cos2x+ C;C \in \mathbb{R}\)
D. \(\int {\sin 2xdx} =\cos2x+ C;C \in \mathbb{R}\)
Ta có \(\int {\sin \left( {ax + b} \right)dx} = - \frac{1}{a}.\cos \left( {ax + b} \right) + C\)
Áp dụng công thức trên ta có: \(\int {\sin 2xdx} = \frac{{ - 1}}{2}\cos 2x + C.\)
Câu 18:
Khẳng định nào sau đây là đúng?
A. \(\int {{{\left( {{x^2} + 1} \right)}^2}dx} = \frac{{\left( {{x^2} + 1} \right)}}{3} + C;C \in \mathbb{R}\)
B. \(\int {{{\left( {{x^2} + 1} \right)}^2}dx} = \frac{{\left( {{x^2} + 1} \right)}}{3}\)
C. \(\int {{{\left( {{x^2} + 1} \right)}^2}dx} = \frac{x^5}{5}+\frac{2x^3}{3}+x+C;C \in \mathbb{R}\)
D. \(\int {{{\left( {{x^2} + 1} \right)}^2}dx} = \frac{x^5}{5}+\frac{2x^3}{3}+x\)
Ta có: \(\int {{{\left( {{x^2} + 1} \right)}^2}dx} = \int {\left( {{x^4} + 2{x^2} + 1} \right)dx} = \frac{{{x^5}}}{5} + \frac{2}{3}{x^3} + x + C;C \in \mathbb{R}\)
Câu 19:
Tìm nguyên hàm của hàm số \(f(x) = {x^2} - 3x + \frac{1}{x}.\)
A. \(\int {f(x)dx = \frac{{{x^3}}}{3} - \frac{{3{x^2}}}{2} + \ln \left| x \right| + C}\)
B. \(\int {f(x)dx = \frac{{{x^3}}}{3} - \frac{{3{x^2}}}{2} + \frac{1}{{{x^2}}} + C}\)
C. \(\int {f(x)dx = {x^3} - 3{x^2} + \ln \left| x \right| + C}\)
D. \(\int {f(x)dx = \frac{{{x^3}}}{3} - \frac{{3{x^2}}}{2} - \ln \left| x \right| + C}\)
\(\int {f(x)dx} = \int {\left( {{x^3} - 3x + \frac{1}{x}} \right)dx} = \frac{{{x^3}}}{3} - \frac{{3{x^2}}}{2} + \ln \left| x \right| + C.\)
Câu 20:
Tìm nguyên hàm của hàm số \(f(x) = {x^2} - 2x + 1.\)
A. \(\int {f(x)dx = \frac{1}{3}{x^3} - 2 + x + C}\)
B. \(\int {f(x)dx = 2x - 2 + C}\)
C. \(\int {f(x)dx = \frac{1}{3}{x^3} - x^2 + x + C}\)
D. \(\int {f(x)dx = \frac{1}{3}{x^3} - 2x^2 + x + C}\)
\(\int {f(x)dx = \int {\left( {{x^2} - 2x + 1} \right)dx = } \frac{{{x^3}}}{3} - {x^2} + x + C}\)