Cho hàm số \(f(x)\) liên tục trên \(\left[ {3;7} \right],\) thỏa mãn \(f\left( x \right) = f\left( {10 - x} \right)\) với mọi \(x \in \left[ {3;7} \right]\) và \(\int\limits_3^7 {f\left( x \right){\rm{d}}x} = 4.\) Tính tích phân \(I = \int\limits_3^7 {xf\left( x \right){\rm{d}}x} .\)
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐặt \(t = \left( {3 + 7} \right) - x \to {\rm{d}}t = - {\rm{d}}x.\) Đổi cận \(\left\{ \begin{array}{l}
x = 7 \to t = 3\\
x = 3 \to t = 7
\end{array} \right..\)
Khi đó \(I = - \int\limits_7^3 {\left( {10 - t} \right)f\left( {10 - t} \right){\rm{d}}t} = \int\limits_3^7 {\left( {10 - t} \right)f\left( {10 - t} \right){\rm{d}}t} = \int\limits_3^7 {\left( {10 - x} \right)f\left( {10 - x} \right){\rm{d}}x} \)
\(\mathop = \limits^{f\left( x \right) = f\left( {10 - x} \right)} \int\limits_3^7 {\left( {10 - x} \right)f\left( x \right){\rm{d}}x} = 10\int\limits_3^7 {f\left( x \right){\rm{d}}x} - \int\limits_3^7 {xf\left( x \right){\rm{d}}x} = 10\int\limits_3^7 {f\left( x \right){\rm{d}}x} - I.\)
Suy ra \(2I = 10\int\limits_3^7 {f\left( x \right){\rm{d}}x} = 10.4 = 40 \to I = 20.\)