Cho hàm số f(x) thỏa mãn các điều kiện \(f(1)=2, f(x) \neq 0, \forall x>0 \text { và }\left(x^{2}+1\right)^{2} f^{\prime}(x)=[f(x)]^{2}\left(x^{2}-1\right)\)
với mọi x > 0 . Giá trị của f (2) bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{aligned} &\text { Ta có }\left(x^{2}+1\right)^{2} f^{\prime}(x)=[f(x)]^{2}\left(x^{2}-1\right) \Leftrightarrow \frac{f^{\prime}(x)}{[f(x)]^{2}}=\frac{x^{2}-1}{\left(x^{2}+1\right)^{2}} \forall x \in[1 ; 2](*)\\ &\text { Lấy tích phân } 2 \text { vế }(*) \text { trên }[1 ; 2] \text { ta được }\\ &\int_{1}^{2} \frac{f^{\prime}(x)}{[f(x)]^{2}} \mathrm{~d} x=\int_{1}^{2} \frac{x^{2}-1}{\left(x^{2}+1\right)^{2}} \mathrm{~d} x \Leftrightarrow-\left.\frac{1}{f(x)}\right|_{1} ^{2}=\int_{1}^{2} \frac{1-\frac{1}{x^{2}}}{\left(x+\frac{1}{x}\right)^{2}} \mathrm{~d} x\\ &\Leftrightarrow-\frac{1}{f(2)}+\frac{1}{f(1)}=\int_{1}^{2} \frac{d\left(x+\frac{1}{x}\right)}{\left(x+\frac{1}{x}\right)^{2}} \Leftrightarrow-\frac{1}{f(2)}+\frac{1}{2}=-\left.\frac{1}{\left(x+\frac{1}{x}\right)}\right|_{1} ^{2}\\ &\Leftrightarrow-\frac{1}{f(2)}+\frac{1}{2}=-\frac{2}{5}+\frac{1}{2} \Leftrightarrow f(2)=\frac{5}{2} \end{aligned}\)