Cho hàm số \(y = f\left( x \right) = \left\{ \begin{array}{l}{x^2} + 3\,\,khi\,\,x \ge 1\\5 - x\,\,\,\,khi\,\,\,x < 1\end{array} \right.\). Tính\(I = 2\int\limits_0^{\dfrac{\pi }{2}} {f\left( {\sin x} \right)\cos xdx} + 3\int\limits_0^1 {f\left( {3 - 2x} \right)dx} \).
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(I = 2\int\limits_0^{\dfrac{\pi }{2}} {f\left( {\sin x} \right)\cos xdx} + 3\int\limits_0^1 {f\left( {3 - 2x} \right)dx} \)
+) Tính \(\int\limits_0^{\dfrac{\pi }{2}} {f\left( {\sin x} \right)\cos xdx} \)
Đặt \(\sin x = t \Rightarrow \cos xdx = dt\). Đổi cận \(\left\{ \begin{array}{l}x = 0 \Rightarrow t = 0\\x = \dfrac{\pi }{2} \Rightarrow t = 1\end{array} \right.\) .
Do đó \(\int\limits_0^{\dfrac{\pi }{2}} {f\left( {\sin x} \right)\cos xdx} = \int\limits_0^1 {f\left( t \right)dt} = \int\limits_0^1 {\left( {5 - t} \right)dt} = \left. {\left( {5t - \dfrac{{{t^2}}}{2}} \right)} \right|_0^1 = \dfrac{9}{2}\)
+) Tính \(\int\limits_0^1 {f\left( {3 - 2x} \right)dx} \)
Đặt \(t = 3 - 2x \Rightarrow dt = - 2dx \Rightarrow dx = \dfrac{{ - dt}}{2}\). Đổi cận \(\left\{ \begin{array}{l}x = 0 \Rightarrow t = 3\\x = 1 \Rightarrow t = 1\end{array} \right.\).
Do đó \(\int\limits_0^1 {f\left( {3 - 2x} \right)dx} = \int\limits_3^1 {f\left( t \right).\dfrac{{ - dt}}{2}} = \dfrac{1}{2}\int\limits_1^3 {f\left( t \right)dt} = \dfrac{1}{2}\int\limits_1^3 {\left( {{x^2} + 3} \right)dt} = \dfrac{1}{2}\left. {\left( {\dfrac{{{x^3}}}{3} + 3x} \right)} \right|_1^3 = \dfrac{{22}}{3}\)
Vậy \(I = 2.\dfrac{9}{2} + 3.\dfrac{{22}}{3} = 31\).
Chọn B.
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Toán
Trường THPT Huỳnh Văn Nghệ