Cho hàm số \(f(x) = \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {{x^2} - x}&{{\rm{ khi }}x \ge 0}\\ x&{{\rm{ khi }}x < 0} \end{array}} \right.\). Khi đó \(I=2\int\limits_{0}^{\frac{\pi }{2}}{\cos xf\left( \sin x \right)}dx+2\int\limits_{0}^{2}{f\left( 3-2x \right)}dx\) bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có: \(I=2\int\limits_{0}^{\frac{\pi }{2}}{\cos xf\left( \sin x \right)}dx+2\int\limits_{0}^{2}{f\left( 3-2x \right)}dx={{I}_{1}}+{{I}_{2}}\)
Đặt \(t=\sin x\Rightarrow dt=\cos xdx\). Đổi cận \(\left\{ \begin{array}{l} x = 0 \Rightarrow t = 0\\ x = \frac{\pi }{2} \Rightarrow t = 1 \end{array} \right.\).
\(\Rightarrow {{I}_{1}}=2\int\limits_{0}^{1}{f\left( t \right)dt}=\int\limits_{-1}^{1}{f\left( t \right)dt}=\int\limits_{-1}^{1}{f\left( x \right)dx}\)
Do \(f(x) = \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {{x^2} - x}&{{\rm{ khi }}x \ge 0}\\ x&{{\rm{ khi }}x < 0} \end{array}} \right.\)
\(\Rightarrow {{I}_{1}}=\int\limits_{-1}^{0}{xdx}+\int\limits_{0}^{1}{\left( {{x}^{2}}-x \right)dx}=-\frac{2}{3}\).
Đặt \(t=3-2x\Rightarrow dt=-2dx\Rightarrow dx=-\frac{1}{2}dt\). Đổi cận \(\left\{ \begin{array}{l} x = 0 \Rightarrow t = 3\\ x = 2 \Rightarrow t = - 1 \end{array} \right.\).
\(\Rightarrow {{I}_{2}}=\int\limits_{-1}^{3}{f\left( t \right)dt}=\int\limits_{-1}^{3}{f\left( x \right)dx}\)
Do \(f(x) = \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {{x^2} - x}&{{\rm{ khi }}x \ge 0}\\ x&{{\rm{ khi }}x < 0} \end{array}} \right.\)
\(\Rightarrow {{I}_{2}}=\left( \int\limits_{-1}^{0}{xdx}+\int\limits_{0}^{3}{\left( {{x}^{2}}-x \right)dx} \right)=4\).
Vậy \(I={{I}_{1}}+{{I}_{2}}=\frac{10}{3}\)