Question

Cho \(\int\limits^{\frac{\pi}{4}}_0\frac{5+5cos^2x+6sin2x}{\left(2sinx+3cosx\right)^2}dx=\frac{a\pi+b}{c}\) với a, b, c là các số nguyên dương. Tính \(T=a+b+c\).

A. 79

B. 36

C. 63

D. 69

Answer 1

Để ý rằng \(\left\{{}\begin{matrix}5=1+4\left(sin^2x+cos^2x\right)\\\left(2sinx+3cosx\right)^2=4sin^2x+9cos^2x+6sin2x\end{matrix}\right.\)

\(\frac{5+5cos^2x+6sin2x}{\left(2sinx+3cosx\right)^2}=\frac{4sin^2x+9cos^2x+6sin2x+1}{\left(2sinx+3cosx\right)^2}=1+\frac{1}{\left(2sinx+3cosx\right)^2}\)

\(\Rightarrow I=\int\limits^{\frac{\pi}{4}}_0dx+\int\limits^{\frac{\pi}{4}}_0\frac{dx}{\left(2sinx+3cosx\right)^2}=\frac{\pi}{4}+I_1\)

\(I_1\) có thể ném vào casio và cho kết quả \(\frac{1}{15}\), hoặc nếu thích tính tay thì ta chia cả tử và mẫu cho \(cos^2x\) và sau đó đặt \(t=tanx\) là xong

\(\Rightarrow I=\frac{\pi}{4}+\frac{1}{15}=\frac{15\pi+4}{60}\Rightarrow a+b+c=79\)