Cho hàm số (x) liên tục và nhận giá trị dương trên [0;1]. Biết \(f(x) \cdot f(1-x)=1, \forall x \in[0 ; 1]\) với. Tính giá trị \(I=\int\limits_{0}^{1} \frac{\mathrm{d} x}{1+f(x)}\)?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{aligned} &\text { Ta có: } 1+f(x)=f(x) f(1-x)+f(x) \Rightarrow \frac{f(x)}{1+f(x)}=\frac{1}{f(1-x)+1}\\ &\text { Xét } I=\int_{0}^{1} \frac{\mathrm{d} x}{1+f(x)}\\ &\text { Đặt } t=1-x \Leftrightarrow x=1-t \Rightarrow \mathrm{d} x=-\mathrm{d} t . \text { Đổi cận: } x=0 \Rightarrow t=1 ; x=1 \Rightarrow t=0 \text { . }\\ &\text { Khi đó } I=-\int_{1}^{0} \frac{\mathrm{d} t}{1+f(1-t)}=\int_{0}^{1} \frac{\mathrm{d} t}{1+f(1-t)}=\int_{0}^{1} \frac{\mathrm{d} x}{1+f(1-x)}=\int_{0}^{1} \frac{f(x) \mathrm{d} x}{1+f(x)}\\ &\text { Mặt khác } \int_{0}^{1} \frac{\mathrm{d} x}{1+f(x)}+\int_{0}^{1} \frac{f(x) \mathrm{d} x}{1+f(x)}=\int_{0}^{1} \frac{1+f(x)}{1+f(t)} \mathrm{d} x=\int_{0}^{1} \mathrm{~d} x=1 \text { hay } 2 I=1 \text { . Vậy } I=\frac{1}{2} \text { . } \end{aligned}\)