Bài 3: Tích phân

Luyện tập 4 (SGK Cánh Diều - Tập 2 - Trang 22)

Hướng dẫn giải

\(\int\limits_1^2 {({x^3} - x)dx} = \int\limits_1^2 {{x^3}dx} - \int\limits_1^2 {xdx} = \frac{{{x^4}}}{4}\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{^2}\\{_1}\end{array}} \right. - \frac{{{x^2}}}{2}\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{^2}\\{_1}\end{array}} \right.\)

\( = \frac{{{2^4}}}{4} - \frac{{{1^4}}}{4} - \left( {\frac{{{2^2}}}{2} - \frac{{{1^2}}}{2}} \right) = \frac{9}{4}\).

(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Thảo luận (1)

Luyện tập 5 (SGK Cánh Diều - Tập 2 - Trang 22)

Hướng dẫn giải

\(\int\limits_1^3 {\left| {x - 2} \right|dx} = \int\limits_1^2 {\left| {x - 2} \right|dx} + \int\limits_2^3 {\left| {x - 2} \right|dx} \)

\( = \int\limits_1^2 {\left( {2 - x} \right)dx} + \int\limits_2^3 {\left( {x - 2} \right)dx} = \left( {2x - \frac{{{x^2}}}{2}} \right)\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{^2}\\{_1}\end{array}} \right. - \left( {\frac{{{x^2}}}{2} - 2x} \right)\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{^3}\\{_2}\end{array}} \right.\)

\( = \left[ {\left( {2.2 - \frac{{{2^2}}}{2}} \right) - \left( {2.1 - \frac{{{1^2}}}{2}} \right)} \right] + \left[ {\left( {\frac{{{3^2}}}{2} - 2.3} \right) - \left( {\frac{{{2^2}}}{2} - 2.2} \right)} \right] = 1\).

(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Thảo luận (1)

Bài tập 2 (SGK Cánh Diều - Tập 2 - Trang 26)

Hướng dẫn giải

\(\int\limits_{\frac{\pi }{7}}^{\frac{\pi }{5}} {\sin xdx} = \left. { - \cos x} \right|_{\frac{\pi }{7}}^{\frac{\pi }{5}} = \cos \frac{\pi }{7} - \cos \frac{\pi }{5}\)

Chọn D

(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Thảo luận (1)

Luyện tập 3 (SGK Cánh Diều - Tập 2 - Trang 21)

Hướng dẫn giải

\(\int\limits_0^\pi {\frac{4}{3}\sin xdx} = \frac{4}{3}\int\limits_0^\pi {\sin xdx} = \frac{4}{3}.2 = \frac{8}{3}\).

(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Thảo luận (1)

Bài tập 6 (SGK Cánh Diều - Tập 2 - Trang 27)

Hướng dẫn giải

a) \(\int\limits_0^1 {({x^6} - 4{x^3} + 3{x^2})dx} = \left. {\left( {\frac{{{x^7}}}{7} - {x^4} + {x^3}} \right)} \right|_0^1 = \frac{1}{7}\)

b) \(\int\limits_1^2 {\frac{1}{{{x^4}}}dx} = \left. {\left( { - \frac{1}{{3{x^3}}}} \right)} \right|_1^2 = \frac{7}{{24}}\)

c) \(\int\limits_1^4 {\frac{1}{{x\sqrt x }}dx} = \left. {\frac{{ - 2}}{{\sqrt x }}} \right|_1^4 = 1\)

d) \(\int\limits_0^{\frac{\pi }{2}} {(4\sin x + 3\cos x)dx} = \left. {\left( { - 4\cos x + 3\sin x} \right)} \right|_0^{\frac{\pi }{2}} = 7\)

e) \(\int\limits_{\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{2}} {{{\cot }^2}xdx} = \int\limits_{\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{2}} {\left( {\frac{1}{{{{\sin }^2}x}} - 1} \right)dx} = \left. {\left( { - \cot x - x} \right)} \right|_{\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{2}} = - \frac{\pi }{2} - ( - 1 - \frac{\pi }{4}) = 1 - \frac{\pi }{4}\)

g) \(\int\limits_0^{\frac{\pi }{4}} {{{\tan }^2}xdx} = \int\limits_0^{\frac{\pi }{4}} {\left( {\frac{1}{{{{\cos }^2}x}} - 1} \right)dx} = \left. {\left( {\tan x - x} \right)} \right|_0^{\frac{\pi }{4}} = 1 - \frac{\pi }{4}\)

h) \(\int\limits_{ - 1}^0 {{e^{ - x}}dx} = - \left. {{e^{ - x}}} \right|_{ - 1}^0 = e - 1\)

i) \(\int\limits_{ - 2}^{ - 1} {{e^{x + 2}}dx} = \left. {{e^{x + 2}}} \right|_{ - 2}^{ - 1} = e - 1\)

k) \(\int\limits_0^1 {({{3.4}^x} - 5{e^{ - x}})dx} = \left. {\left( {3.\frac{{{4^x}}}{{\ln 4}} + 5{e^{ - x}}} \right)} \right|_0^1 = \frac{9}{{\ln 4}} + \frac{5}{e} - 5\)

(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Thảo luận (1)

Luyện tập 9 (SGK Cánh Diều - Tập 2 - Trang 25)

Hướng dẫn giải

a) \(\int\limits_0^1 {{3^x}dx} = \frac{{{3^x}}}{{\ln 3}}\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{^1}\\{_0}\end{array}} \right. = \frac{{{3^1}}}{{\ln 3}} - \frac{{{3^0}}}{{\ln 3}} = \frac{2}{{\ln 3}}\)

b) \(\int\limits_0^1 {({{2.3}^x} - 5{e^x})dx} = \int\limits_0^1 {{{2.3}^x}dx} - \int\limits_0^1 {5{e^x}dx} \)

\( = 2\int\limits_0^1 {{3^x}dx} - 5\int\limits_0^1 {{e^x}dx} = \frac{{{{2.3}^x}}}{{\ln 3}}\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{^1}\\{_0}\end{array}} \right. - 5{e^x}\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{^1}\\{_0}\end{array}} \right.\)

\( = \left( {\frac{{{{2.3}^1}}}{{\ln 3}} - \frac{{{{2.3}^0}}}{{\ln 3}}} \right) - \left( {5{e^1} - 5{e^0}} \right) = \frac{4}{{\ln 3}} - 5e + 5\).

(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Thảo luận (1)

Bài tập 9 (SGK Cánh Diều - Tập 2 - Trang 27)

Hướng dẫn giải

a) \(f(x) = \ln y(x) \Rightarrow f'(x) = \frac{{y'(x)}}{{y(x)}} = \frac{{ - {{7.10}^{ - 4}}y(x)}}{{y(x)}} = - {7.10^{ - 4}}\).

\( \Rightarrow f(x) = \int {f'(x)dx} = \int { - {{7.10}^{ - 4}}dx} = - {7.10^{ - 4}}x + C\).

Vì \(f(x) = \ln y(x)\) nên \(y(x) = {e^{f(x)}} = {e^{ - {{7.10}^{ - 4}}x + C}}\).

Theo đề bài, tại x = 0 thì y(x) = 0,05 nên:

\(y(0) = 0,05 \Leftrightarrow {e^{ - {{7.10}^{ - 4}}.0 + C}} = 0,05 \Leftrightarrow {e^C} = 0,05 \Leftrightarrow C = \ln 0,05\).

Vậy \(f(x) = - {7.10^{ - 4}}x + \ln 0,05\).

b) Từ câu a) ta đã tính được \(y(x) = {e^{ - {{7.10}^{ - 4}}x + \ln 0,05}}\).

Nồng độ trung bình của chất A từ thời điểm 15 giây đến thời điểm 30 giây:

\(\frac{1}{{30 - 15}}\int\limits_{15}^{30} {y(x)dx} = \frac{1}{{15}}\int\limits_{15}^{30} {{e^{ - {{7.10}^{ - 4}}x + \ln 0,05}}dx} = \frac{1}{{15}}\int\limits_{15}^{30} {{e^{ - {{7.10}^{ - 4}}x}}{e^{\ln 0,05}}dx} \)

\( = \frac{{{e^{\ln 0,05}}}}{{15}}\int\limits_{15}^{30} {{e^{ - {{7.10}^{ - 4}}x}}dx} = \frac{1}{{300}}\int\limits_{15}^{30} {{{\left( {{e^{ - {{7.10}^{ - 4}}}}} \right)}^x}dx} = \frac{1}{{300}}.\frac{{{{\left( {{e^{ - {{7.10}^{ - 4}}}}} \right)}^x}}}{{\ln {e^{ - {{7.10}^{ - 4}}}}}}\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{30}\\{}\\{15}\end{array}} \right.\)

\( = \frac{1}{{300\ln {e^{ - {{7.10}^{ - 4}}}}}}.{\left( {{e^{ - {{7.10}^{ - 4}}}}} \right)^x}\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{30}\\{}\\{15}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \frac{{ - 100}}{{21}}\left( {{e^{ - {{7.10}^{ - 4}}.30}} - {e^{ - {{7.10}^{ - 4}}.15}}} \right) \approx 0,049\) (mol \({L^{ - 1}}\)).

(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Thảo luận (1)

Bài tập 7 (SGK Cánh Diều - Tập 2 - Trang 27)

Hướng dẫn giải

a) Vì vận tốc là đạo hàm của quãng đường nên \(\int\limits_a^b {v(t)dt} = \left. {s(t)} \right|_a^b\).

Do đó \(\int\limits_a^b {v(t)dt} \) biểu thị quãng đường mà vật đi được trong khoảng thời gian từ a đến b.

b) Quãng đường vật di chuyển trong khoảng thời gian đó là:\(s(t) = \int\limits_0^{\frac{{3\pi }}{4}} {v\left( t \right)} dt = \int\limits_0^{\frac{{3\pi }}{4}} {\left( {2--sint} \right)} dt = \left. {\left( {2x + \cos x} \right)} \right|_0^{\frac{{3\pi }}{4}} = \frac{{3\pi }}{2} - \frac{{2 + \sqrt 2 }}{2} \approx 3\) (m).

(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Thảo luận (1)

Bài tập 3 (SGK Cánh Diều - Tập 2 - Trang 26)

Hướng dẫn giải

\(I = \int\limits_0^1 {\frac{{{3^x}}}{2}dx} = \left. {\frac{{{3^x}}}{{2\ln 3}}} \right|_0^1 = \frac{3}{{2\ln 3}} - \frac{{\mathop{\rm l}\nolimits} }{{2\ln 3}} = \frac{1}{{\ln 3}}\)

Chọn B

(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Thảo luận (1)

Hoạt động 5 (SGK Cánh Diều - Tập 2 - Trang 22)

Hướng dẫn giải

\(\int\limits_0^1 {2xdx} + \int\limits_1^2 {2xdx} = \left. {{x^2}} \right|_0^1 + \left. {{x^2}} \right|_1^2 = 1 + 4 - 1 = 4\).

\(\int\limits_0^2 {2xdx} = \left. {{x^2}} \right|_0^2 = 4\).

Vậy \(\int\limits_0^1 {2xdx} + \int\limits_1^2 {2xdx} \) = \(\int\limits_0^2 {2xdx} \).

(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Thảo luận (1)