Cho hàm số f(x) đồng biến và có đạo hàm liên tục trên đoạn [0;1] thỏa mãn \(f(0)=0\) và \(f^{\prime}(x)=2 x[1+f(x)], \forall x \in \mathbb{R}\) Giá trị của \(\int_{0}^{1} 2 x f(x) d x\) bằng?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{aligned} &\text { Từ giải thiết, ta có } \frac{f^{\prime}(x)}{1+f(x)}=2 x \Rightarrow \frac{[1+f(x)]^{\prime}}{1+f(x)}=2 x \Rightarrow[\ln (1+f(x))]^{\prime}=2 x\\ &\Rightarrow\ln [1+f(x)]=\int 2 x d x \Rightarrow \ln [1+f(x)]=x^{2}+C\\ &\text { Lại có } f(0)=0 \Rightarrow C=0 \Rightarrow \ln [1+f(x)]=x^{2} \Rightarrow 1+f(x)=e^{x^{2}} \Rightarrow f(x)=e^{x^{2}}-1\\ &\text { Vậy } \int_{0}^{1} 2 x f(x) d x=\int_{0}^{1} 2 x\left(e^{x^{2}}-1\right) d x=\left.e^{x^{2}}\right|_{0} ^{1}-\left.x^{2}\right|_{0} ^{1}=e-2 . \end{aligned}\)