Cho hàm số
\(f\left( x \right)=\left\{ \begin{align} & 3{{x}^{2}}\ln \left( x+1 \right)\text{ khi }x\ge 0 \\ & 2x\sqrt{{{x}^{2}}+3}+1\text{ khi }x<0 \\ \end{align} \right.\).
Biết \(\int\limits_{\frac{1}{e}}^{e}{\frac{f\left( \ln x \right)}{x}dx}=a\sqrt{3}+b\ln 2+c\) với \(a,b,c\in \mathbb{Q}\). Giá trị của \(a+b+6c\) bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiChọn C
Đặt \(t=\ln x\), \(dt=\frac{1}{x}dx\) và \(x=\frac{1}{e}\)\(\Rightarrow t=-1\); \(x=e\)\(\Rightarrow t=1\).
\(\int\limits_{\frac{1}{e}}^{e}{\frac{f\left( \ln x \right)}{x}dx}=\int\limits_{-1}^{1}{f\left( t \right)dt}=\int\limits_{-1}^{0}{\left( 2t\sqrt{{{t}^{2}}+3}+1 \right)dt}+\int\limits_{0}^{1}{3{{t}^{2}}\ln \left( t+1 \right)dt}\).
Tính \(I=\int\limits_{-1}^{0}{\left( 2t\sqrt{{{t}^{2}}+3}+1 \right)dt}=\int\limits_{-1}^{0}{2t\sqrt{{{t}^{2}}+3}dt}+\int\limits_{-1}^{0}{dt}=\int\limits_{-1}^{0}{2t\sqrt{{{t}^{2}}+3}dt}+1\).
Đặt \(u=\sqrt{{{t}^{2}}+3}\)\(\Rightarrow udu=tdt\); \(t=-1\Rightarrow u=2;t=0\Rightarrow u=\sqrt{3}\).
\(I=\int\limits_{2}^{\sqrt{3}}{2{{u}^{2}}du}+1=\left. 2\frac{{{u}^{3}}}{3} \right|_{2}^{\sqrt{3}}+1=2\sqrt{3}-\frac{13}{3}\).
Tính \(J=\int\limits_{0}^{1}{3{{t}^{2}}\ln \left( t+1 \right)dt}\)
\(\left\{ \begin{align} & u=\ln \left( t+1 \right) \\ & dv={{t}^{2}}dt \\ \end{align} \right.\)\(\Rightarrow \left\{ \begin{align} & du=\frac{1}{t+1}dt \\ & v=\frac{{{t}^{3}}+1}{3} \\ \end{align} \right.\)
\(J=\left. \left( {{t}^{3}}+1 \right)\ln \left( t+1 \right) \right|_{0}^{1}-\int\limits_{0}^{1}{\left( {{t}^{2}}-t+1 \right)dt}\)\(=\left. \left( {{t}^{3}}+1 \right)\ln \left( t+1 \right) \right|_{0}^{1}-\left. \left( \frac{{{t}^{3}}}{3}-\frac{{{t}^{2}}}{2}+t \right) \right|_{0}^{1}\)\(=2\ln 2-\frac{5}{6}\).
Vậy \(\int\limits_{\frac{1}{e}}^{e}{\frac{f\left( \ln x \right)}{x}dx}\)\(=2\sqrt{3}+2\ln 2-\frac{31}{6}\).
\(\Rightarrow \)\(A+b+6c=2+2-31=-27\).
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Toán năm 2023
Trường THPT Lương Văn Can