Cho y=f(x) là hàm số chẵn và liên tục trên R. Biết\(\int_{0}^{1} f(x) \mathrm{d} x=\frac{1}{2} \int_{1}^{2} f(x) \mathrm{d} x=1\) . Giá trị của \(\int_{-2}^{2} \frac{f(x)}{3^{x}+1} \mathrm{~d} x\) bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{aligned} &\text { Do } \int_{0}^{1} f(x) \mathrm{d} x=\frac{1}{2} \int_{1}^{2} f(x) \mathrm{d} x=1 \Rightarrow \int_{0}^{1} f(x) \mathrm{d} x=1 \text { và } \int_{1}^{2} f(x) \mathrm{d} x=2\\ &\Rightarrow \int_{0}^{1} f(x) \mathrm{d} x+\int_{1}^{2} f(x) \mathrm{d} x=\int_{0}^{2} f(x) \mathrm{d} x=3 .\\ &\text { Mặt khác } \int_{-2}^{2} \frac{f(x)}{3^{x}+1} \mathrm{~d} x=\int_{-2}^{0} \frac{f(x)}{3^{x}+1} \mathrm{~d} x+\int_{0}^{2} \frac{f(x)}{3^{x}+1} \mathrm{~d} x \text { và } y=f(x) \text { là hàm số chẵn, liên tục trên } \mathbb{R}\\ &\Rightarrow f(-x)=f(x) \forall x \in \mathbb{R}\\ &\text { Xét } I=\int_{-2}^{0} \frac{f(x)}{3^{x}+1} \mathrm{~d} x \text { . Đặt } t=-x \Rightarrow \mathrm{d} x=-\mathrm{d} t\\ &\text { Suy ra } I=\int_{-2}^{0} \frac{f(x)}{3^{x}+1} \mathrm{~d} x=-\int_{2}^{0} \frac{f(-t)}{3^{-t}+1} \mathrm{~d} t=\int_{0}^{2} \frac{f(-t)}{\frac{1}{3^{t}}+1} \mathrm{~d} t=\int_{0}^{2} \frac{3^{t} f(t)}{3^{t}+1} \mathrm{~d} t=\int_{0}^{2} \frac{3^{x} f(x)}{3^{x}+1} \mathrm{~d} x\\ &\Rightarrow \int_{-2}^{2} \frac{f(x)}{3^{x}+1} \mathrm{~d} x=\int_{-2}^{0} \frac{f(x)}{3^{x}+1} \mathrm{~d} x+\int_{0}^{2} \frac{f(x)}{3^{x}+1} \mathrm{~d} x=\int_{0}^{2} \frac{3^{x} f(x)}{3^{x}+1} \mathrm{~d} x+\int_{0}^{2} \frac{f(x)}{3^{x}+1} \mathrm{~d} x=\int_{0}^{2} \frac{\left(3^{x}+1\right) f(x)}{3^{x}+1} \mathrm{~d} x=\int_{0}^{2} f(x) \mathrm{d} x=3 \end{aligned}\)