JavaScript is required

Nếu f(x) là hàm tuần hoàn với chu kì T thì:

A.

\(\int\limits_a^{a + T} {f(x)dx = - \int\limits_0^a {f(x)dx} } \)

B.

\(\int\limits_a^{a + T} {f(x)dx = \int\limits_0^a {f(x)dx} } \)

C.

\(\int\limits_a^{a + T} {f(x)dx = 0} \)

D.

\(\int\limits_a^{a + T} {f(x)dx = - \int\limits_T^a {f(x)dx} } \)

Trả lời:

Đáp án đúng: B


Hàm số f(x) tuần hoàn với chu kì T có nghĩa là f(x + T) = f(x) với mọi x. Tính chất quan trọng của tích phân hàm tuần hoàn là tích phân trên một khoảng có độ dài bằng chu kì T là không đổi, không phụ thuộc vào vị trí bắt đầu của khoảng đó. Cụ thể, ta có:

\(\int_a^{a+T} f(x) dx = \int_0^T f(x) dx\)

Bây giờ, ta cần biến đổi đáp án sao cho nó có dạng tương tự.

Ta có:

\(\int_a^{a+T} f(x) dx = \int_a^T f(x) dx + \int_T^{a+T} f(x) dx\)

Đặt \(u = x - T\) trong tích phân thứ hai, suy ra \(x = u + T\)\(dx = du\). Khi \(x = T\) thì \(u = 0\), và khi \(x = a + T\) thì \(u = a\). Do đó:

\(\int_T^{a+T} f(x) dx = \int_0^a f(u+T) du = \int_0^a f(u) du = \int_0^a f(x) dx\)

Vậy,

\(\int_a^{a+T} f(x) dx = \int_a^T f(x) dx + \int_0^a f(x) dx = - \int_T^a f(x) dx + \int_0^a f(x) dx\)

Tuy nhiên, không có đáp án nào phù hợp với biến đổi này. Xét tích phân từ a đến a+T, ta có thể viết:

\(\int_a^{a+T} f(x) dx = \int_0^T f(x) dx\)

\(\int_0^T f(x) dx \) là một hằng số (không phụ thuộc vào a). Vậy đáp án chính xác phải thể hiện mối liên hệ đó. Đáp án 2 có vẻ gần đúng nhất, nhưng ta cần kiểm tra lại.

Ta có:
\(\int_a^{a+T} f(x) dx = \int_a^0 f(x) dx + \int_0^{a+T} f(x) dx = -\int_0^a f(x) dx + \int_0^a f(x) dx + \int_a^{a+T} f(x) dx\)
\(\Rightarrow \int_a^{a+T} f(x) dx = \int_0^{T} f(x) dx\). Điều này đúng.

Vậy đáp án đúng là đáp án số 2: \(\int\limits_a^{a + T} {f(x)dx = \int\limits_0^T {f(x)dx} } \), nhưng vì \(\int\limits_0^{T} {f(x)dx} \) là hằng số nên \(\int\limits_a^{a + T} {f(x)dx} \) phải bằng \(\int\limits_0^{a} {f(x)dx} \) khi và chỉ khi \(\int\limits_0^{T} {f(x)dx} = \int\limits_0^{a} {f(x)dx} \), điều này không đúng trong mọi trường hợp.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng đề bài cho \(\int_a^{a+T} f(x) dx\), không có đáp án nào đúng hoàn toàn. Đáp án 2 là gần đúng nhất trong các đáp án đưa ra.

Bộ câu hỏi trắc nghiệm ôn thi môn Toán cao cấp A1 có đáp án dành cho các bạn sinh viên Đại học - Cao đẳng ôn thi dễ dàng hơn. Mời các bạn cùng tham khảo!


30 câu hỏi 60 phút

Câu hỏi liên quan