Cho hàm số \(f\left( x \right)\) có đạo hàm liên tục trên \(\mathbb{R}\). Biết \(f\left( 6 \right)=1\) và \(\int\limits_{0}^{1}{xf\left( 6x \right)\operatorname{d}x}=1\), khi đó \(\int\limits_{0}^{6}{{{x}^{2}}{f}'\left( x \right)\operatorname{d}x}\) bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐáp án D
Xét tích phân \(I=\int\limits_{0}^{1}{xf\left( 6x \right)\operatorname{d}x}=1\).
Đặt \(t=6x\Rightarrow \operatorname{d}x=\frac{1}{6}\operatorname{d}t\) và \(x=\frac{1}{6}t\)
Khi x=0 thì t=0. Khi x=1 thì t=6.
Do đó \(I=\int\limits_{0}^{6}{\frac{1}{6}tf\left( t \right).\frac{1}{6}\operatorname{d}t}=\frac{1}{36}\int\limits_{0}^{6}{tf\left( t \right)\operatorname{d}t}\),
Suy ra \(\frac{1}{36}\int\limits_{0}^{6}{tf\left( t \right)\operatorname{d}t}=1\Rightarrow \int\limits_{0}^{6}{tf\left( t \right)\operatorname{d}t}=36\)
\(\Rightarrow \int\limits_{0}^{6}{tf\left( t \right)\operatorname{d}t}=36\)
\(\Rightarrow \int\limits_{0}^{6}{xf\left( x \right)\operatorname{d}x}=36\)
Xét tích phân \(J=\int\limits_{0}^{6}{{{x}^{2}}{f}'\left( x \right)\operatorname{d}x}\)
Đặt \(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} u = {x^2}\\ {\mathop{\rm d}\nolimits} v = f'\left( x \right){\mathop{\rm d}\nolimits} x \end{array} \right.\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {\mathop{\rm d}\nolimits} u = 2x{\mathop{\rm d}\nolimits} x\\ v = f\left( x \right) \end{array} \right. \end{array}\),
ta có
\(J=\int\limits_{0}^{6}{{{x}^{2}}{f}'\left( x \right)\operatorname{d}x}\)
\(=\left. {{x}^{2}}f\left( x \right) \right|_{0}^{6}-\int\limits_{0}^{6}{2xf\left( x \right)\operatorname{d}x}\)
\(=\left. {{x}^{2}}f\left( x \right) \right|_{0}^{6}-2\int\limits_{0}^{6}{xf\left( x \right)\operatorname{d}x}\)
\(={{6}^{2}}.f\left( 6 \right)-{{0}^{2}}.f\left( 0 \right)-2.36=-36\).