Biết \(\int\limits_{0}^{1} \frac{3 x-1}{x^{2}+6 x+9} d x=3 \ln \frac{a}{b}-\frac{5}{6},\) trong đó a, b là các số nguyên dương và \(\frac{a}{b}\) tối gian. Khi dó \(a^{2}-b^{2}\) bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saita có
\(\begin{array}{l} \frac{3 x-1}{x^{2}+6 x+9}=\frac{3 x-1}{(x+3)^{2}}=\frac{A}{(x+3)^{2}}+\frac{B}{x+3} \\ \Leftrightarrow \frac{3 x-1}{x^{2}+6 x+9}=\frac{A+B(x+3)}{(x+3)^{2}} \\ \Leftrightarrow \frac{3 x-1}{x^{2}+6 x+9}=\frac{B x+A+3 B}{(x+3)^{2}} \end{array}\)
Dùng đồng nhất hệ số ta có
\(\left\{\begin{array}{l} B=3 \\ A+3 B=-1 \end{array} \Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l} B=3 \\ A=-10 \end{array}\right.\right.\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow \frac{3 x-1}{x^{2}+6 x+9}=-\frac{10}{(x+3)^{2}}+\frac{3}{x+3} \\ \Rightarrow \int\limits_{0}^{1} \frac{3 x-1}{x^{2}+6 x+9} d x=-10 \int\limits_{0}^{1} \frac{d x}{(x+3)^{2}}+3 \int\limits_{0}^{1} \frac{d x}{x+3} \\ \Leftrightarrow \int\limits_{0}^{1} \frac{3 x-1}{x^{2}+6 x+9} d x=\left.10 \cdot \frac{1}{x+3}\right|_{0} ^{1}+\left.3 \ln |x+3|\right|_{0} ^{1} \\ \Leftrightarrow \int\limits_{0}^{1} \frac{3 x-1}{x^{2}+6 x+9} d x=10\left(\frac{1}{4}-\frac{1}{3}\right)+3(\ln 4-\ln 3) \\ \Leftrightarrow \int\limits_{0}^{1} \frac{3 x-1}{x^{2}+6 x+9} d x=3 \ln \frac{4}{3}-\frac{5}{6} \end{array}\)
\(\Rightarrow a=4, b=3 \Rightarrow a^{2}-b^{2}=4^{2}-3^{2}=7\)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Toán năm 2020
Trường THPT chuyên Thái Bình