Tìm phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số y = x ln(x − 4) tại x = 5.

Để tìm hàm h(t) từ phương trình đã cho, ta tiến hành các bước sau: 1. Rút gọn phương trình: Ta có phương trình: 3t - h^{-1}\!\left(\sqrt{9t^2+1}\,\right) = 0, \quad t \geq 0. Chuyển vế h^{-1}\!\left(\sqrt{9t^2+1}\,\right) sang vế phải, ta được: 3t = h^{-1}\!\left(\sqrt{9t^2+1}\,\right). 2. Tìm hàm h(t) bằng cách áp dụng hàm h vào hai vế: Áp dụng hàm h vào cả hai vế của phương trình, ta có: h(3t) = h\left(h^{-1}\!\left(\sqrt{9t^2+1}\,\right)\right). Theo định nghĩa của hàm ngược, h\left(h^{-1}(x)\right) = x. Do đó, vế phải sẽ đơn giản hóa thành: h(3t) = \sqrt{9t^2+1}. 3. Đặt biến mới để tìm biểu thức theo biến t: Để tìm biểu thức của h(t) theo biến t, ta thực hiện phép đổi biến. Đặt u = 3t. Khi đó, t = u/3. Thay t = u/3 vào biểu thức của h(3t), ta được: h(u) = \sqrt{9\left(\frac{u}{3}\right)^2+1}. 4. Rút gọn biểu thức của h(u): Tiếp tục rút gọn biểu thức: h(u) = \sqrt{9\left(\frac{u^2}{9}\right)+1} h(u) = \sqrt{u^2+1}. 5. Thay biến u trở lại bằng biến t: Cuối cùng, thay biến u trở lại bằng biến t để có hàm h(t): h(t) = \sqrt{t^2+1}. Điều kiện t \geq 0 là cần thiết cho biểu thức ban đầu và phép biến đổi của ta cũng tuân thủ điều kiện này khi thay đổi biến. Tuy nhiên, hàm h(t) = \sqrt{t^2+1} có thể xác định với mọi giá trị t, nhưng do điều kiện ban đầu của bài toán, ta chỉ xét cho t \geq 0.

Để tính giới hạn của hàm số $f(x)$ khi $x$ tiến về 0, ta cần xét giới hạn của hai trường hợp: $x \to 0^+$ và $x \to 0^-$. \n\n1. Xét giới hạn khi $x \to 0^+$. Ta sử dụng biểu thức $f(x) = \dfrac{1 - \sqrt{x - \cos(x)}}{3x}$. Khi $x \to 0^+$, ta có $x \to 0$ và $\cos(x) \to \cos(0) = 1$. Do đó, biểu thức dưới căn $x - \cos(x) \to 0 - 1 = -1$. Vì căn bậc hai của một số âm không xác định trong tập số thực, giới hạn này không tồn tại trong tập số thực.

Để tính tích phân $I = \int x \sqrt{2 - x^2}\, dx$ bằng phép đổi biến $t = \sqrt{2 - x^2}$, ta thực hiện các bước sau: 1. Tìm vi phân của t: Bình phương hai vế, ta có $t^2 = 2 - x^2$. Lấy vi phân hai vế theo x, ta được $2t dt = -2x dx$. Từ đó, rút ra $x dx = -t dt$. 2. Thay thế vào tích phân: Ta có $\sqrt{2 - x^2} = t$ và $x dx = -t dt$. Thay thế vào tích phân ban đầu: $I = \int \sqrt{2 - x^2} \cdot (x dx)$ $I = \int t \cdot (-t dt)$ $I = -\int t^2 dt$. 3. Tính tích phân theo t: Sử dụng quy tắc tính tích phân của hàm lũy thừa $\int u^n du = \frac{u^{n+1}}{n+1} + C$, ta có: $I = -\frac{t^{2+1}}{2+1} + C$ $I = -\frac{t^3}{3} + C$. 4. Trả về biến ban đầu x: Thay $t = \sqrt{2 - x^2}$ trở lại biểu thức tích phân: $I = -\frac{(\sqrt{2 - x^2})^3}{3} + C$ $I = -\frac{(2 - x^2)^{3/2}}{3} + C$. Vậy, đáp án đúng là $I = -\frac{(2 - x^2)^{3/2}}{3} + C$.

Để giải bài toán này, chúng ta cần thực hiện hai bước chính: tính giá trị của hàm số $u(s)$ tại $s=1$ và chứng minh tính chất hàm chẵn của $u(s)$. Bước 1: Tính giá trị $u(1)$ Hàm số được cho là $u(s) = \int_{0}^{s} x e^{x^2} dx$. Để tính $u(1)$, ta thay $s=1$ vào biểu thức này: $u(1) = \int_{0}^{1} x e^{x^2} dx$. Để tính tích phân này, ta sử dụng phương pháp đổi biến số. Đặt $t = x^2$. Khi đó, vi phân của $t$ là $dt = 2x dx$. Từ đó, ta suy ra $x dx = \frac{1}{2} dt$. Tiếp theo, ta cần thay đổi cận của tích phân cho phù hợp với biến mới $t$: - Khi $x=0$ (cận dưới), $t = 0^2 = 0$. - Khi $x=1$ (cận trên), $t = 1^2 = 1$. Bây giờ, ta thay thế vào tích phân ban đầu: $u(1) = \int_{0}^{1} e^{x^2} (x dx) = \int_{0}^{1} e^t \left(\frac{1}{2} dt\right) = \frac{1}{2} \int_{0}^{1} e^t dt$. Nguyên hàm của $e^t$ là $e^t$. Áp dụng Định lý Newton-Leibniz để tính tích phân xác định: $u(1) = \frac{1}{2} [e^t]_{0}^{1} = \frac{1}{2} (e^1 - e^0) = \frac{1}{2} (e - 1)$. Vậy, giá trị của $u(1)$ là $\frac{e-1}{2}$. Bước 2: Chứng minh $u(s) = u(-s)$ Chúng ta cần chứng minh rằng hàm $u(s)$ là hàm chẵn. Ta có định nghĩa $u(s) = \int_{0}^{s} x e^{x^2} dx$. Xét $u(-s)$: $u(-s) = \int_{0}^{-s} x e^{x^2} dx$. Ta tiếp tục sử dụng phương pháp đổi biến số. Đặt $x = -y$. Khi đó, $dx = -dy$. Ta cần thay đổi cận của tích phân theo biến mới $y$: - Khi $x=0$ (cận dưới), $0 = -y \Rightarrow y = 0$. - Khi $x=-s$ (cận trên), $-s = -y \Rightarrow y = s$. Thay thế vào biểu thức của $u(-s)$: $u(-s) = \int_{0}^{s} (-y) e^{(-y)^2} (-dy)$. $u(-s) = \int_{0}^{s} (-y) e^{y^2} (-dy)$. Nhân hai dấu trừ lại với nhau, ta được: $u(-s) = \int_{0}^{s} y e^{y^2} dy$. Vì biến trong tích phân xác định là biến giả, chúng ta có thể thay $y$ bằng $x$ mà không làm thay đổi giá trị của tích phân: $u(-s) = \int_{0}^{s} x e^{x^2} dx$. Nhận thấy rằng vế phải của phương trình này chính là định nghĩa của $u(s)$. Do đó: $u(-s) = u(s)$. Điều này chứng tỏ rằng hàm $u(s)$ là một hàm chẵn. Kết luận: Giá trị của $u(1)$ là $\frac{e-1}{2}$ và hàm số $u(s) = \int_{0}^{s} x e^{x^2} dx$ là một hàm chẵn vì $u(s) = u(-s)$ với mọi $s$ thuộc tập xác định.