Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) có đạo hàm liên tục trên \(\mathbb{R}\) và thỏa mãn \(f\left( x \right) + xf'\left( x \right) = 4{x^3} + 4x + 2,\forall x \in \mathbb{R}\). Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường \(y = f\left( x \right)\) và \(y = f'\left( x \right)\) bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có: \(f\left( x \right) + xf'\left( x \right) = 4{x^3} + 4x + 2\)
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \left( x \right)'f\left( x \right) + x'f\left( x \right) = 4{x^3} + 4x + 2\\ \Leftrightarrow \left[ {xf\left( x \right)} \right]' = 4{x^3} + 4x + 2\\ \Leftrightarrow xf\left( x \right) = {x^4} + 2{x^2} + 2x + C\\ \Leftrightarrow f\left( x \right) = \frac{{{x^4} + 2{x^2} + 2x + C}}{x} \end{array}\)
Vì do \(f\left( x \right)\) liên tục trên R nên \(C=0\) .
Do đó\(\begin{array}{l} f\left( x \right) = {x^3} + 2x + 2\\ \Rightarrow f'\left( x \right) = 3{x^2} + 2 \end{array}\).
Xét phương trình hoành độ giao điểm của \(y = f\left( x \right);y = f'\left( x \right)\) , ta có:
\(\begin{array}{l} {x^3} + 2x + 2 = 3{x^2} + 2\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} x = 0\\ x = 1\\ x = 2 \end{array} \right. \end{array}\).
Vậy diện tích phẳng giới hạn bởi các đường \(y = f\left( x \right);y = f'\left( x \right)\) là
\(S = \int\limits_0^2 {\left| {f\left( x \right) - f'\left( x \right)} \right|dx = \frac{1}{2}} \)
Đáp án C