Cho hàm số f x có đạo hàm liên tục trên \(\mathbb{R}\) thỏa mãn \(f(0)=0\) và \(f^{\prime}(x)\left(1+e^{f(x)}\right)=1+e^{x}, \forall x \in \mathbb{R}\) Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y=f(x)\), trục hoành và hai đường thẳng \(x=1, x=3\)
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{array}{l} \text { Ta có } f^{\prime}(x)\left(1+e^{f(x)}\right)=1+e^{x} \Rightarrow f^{\prime}(x)+f^{\prime}(x) e^{f(x)}=1+e^{x} \Rightarrow\left[f(x)+e^{f(x)}\right]^{\prime}=1+e^{x} \\ \Rightarrow f(x)+e^{f(x)}=x+e^{x}+C \end{array}\)
Xét hàm số \(g(t)=t+e^{t} \text { với } t \in \mathbb{R} . g^{\prime}(t)=1+e^{t}>0, \forall t \in \mathbb{R}\) nên g(t) đồng biến trên\(\mathbb{R}\).
Suy ra \(f(x)+e^{f(x)}=x+e^{x} \Rightarrow f(x)=x . \text { Do đó } S=\int_{1}^{3} x d x=\left.\frac{1}{2} x^{2}\right|_{1} ^{3}=4\)