Cho hàm số \(f\left( x \right),f\left( -x \right)\) liên tục trên \(\mathbb{R}\) và thỏa mãn \(2f\left( x \right)+3f\left( -x \right)=\frac{1}{4+{{x}^{2}}}\). Tính \(I=\int\limits_{-2}^{2}{f\left( x \right)dx}\).
A. \(I = \frac{\pi }{{20}}\)
B. \(I = \frac{\pi }{{10}}\)
C. \(I = - \frac{\pi }{{20}}\)
D. \(I = - \frac{\pi }{{10}}\)
Lời giải của giáo viên
Đặt \(t=-x\Rightarrow dx=-dt\).
Đổi cận: \(\left\{ \begin{align} & x=-2\Rightarrow t=2 \\ & x=2\Rightarrow t=-2 \\ \end{align} \right.\)
\(\Rightarrow I=-\int\limits_{2}^{-2}{f\left( -t \right)dt}=\int\limits_{-2}^{2}{f\left( -x \right)dx}\).
Theo bài ra ta có: \(2f\left( x \right)+3f\left( -x \right)=\frac{1}{4+{{x}^{2}}}\Leftrightarrow 2\int\limits_{-2}^{2}{f\left( x \right)dx}+3\int\limits_{-2}^{2}{f\left( -x \right)dx}=\int\limits_{-2}^{2}{\frac{dx}{4+{{x}^{2}}}}\)
\(\Leftrightarrow 3I+2I=\int\limits_{-2}^{2}{\frac{dx}{4+{{x}^{2}}}}\Leftrightarrow I=\frac{1}{5}\int\limits_{-2}^{2}{\frac{dx}{4+{{x}^{2}}}}\).
Đặt \(x=2\tan u\) ta có: \(dx=2\frac{1}{{{\cos }^{2}}u}du=2\left( 1+{{\tan }^{2}}u \right)du\)
Đổi cận: \(\left\{ \begin{align} & x=-2\Rightarrow u=\frac{-\pi }{4} \\ & x=2\Rightarrow u=\frac{\pi }{4} \\ \end{align} \right.\).
Khi đó ta có \(I=\frac{1}{5}\int\limits_{-\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{4}}{\frac{2\left( 1+{{u}^{2}} \right)du}{4+4{{\tan }^{2}}u}}=\frac{1}{10}\int\limits_{-\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{4}}{du}=\left. \frac{1}{10}u \right|_{-\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{4}}=\frac{1}{10}\left( \frac{\pi }{4}+\frac{\pi }{4} \right)=\frac{\pi }{20}\).
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Tính khoảng cách giữa các tiếp tuyến của đồ thị hàm \(f\left( x \right)={{x}^{3}}-3x+1\) (C) tại cực trị của \(\left( C \right)\)
Tìm tập nghiệm của bất phương trình \({\log _{\frac{2}{5}}}\left( {x - 4} \right) + 1 > 0\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba điểm \(A\left( 0;-2;-1 \right),B\left( -2;-4;3 \right), C\left( 1;3;-1 \right)\). Tìm điểm \(M\in \left( Oxy \right)\) sao cho \(\left| \overrightarrow{MA}+\overrightarrow{MB}+3\overrightarrow{MC} \right|\) đạt giá trị nhỏ nhất.
Gọi m và M lần lượt là giá trị nhỏ nhất và giá trị lớn nhất của hàm số \(y=x-\sqrt{4-{{x}^{2}}}\). Khi đó M-m bằng:
Cho \(\int\limits_{1}^{2}{f\left( x \right)dx}=2\). Tính \(\int\limits_{1}^{4}{\frac{f\left( \sqrt{x} \right)}{\sqrt{x}}dx}\) bằng:
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho 3 điểm \(A\left( 10;1 \right),B\left( 3;-2;0 \right),C\left( 1;2;-2 \right)\). Gọi \(\left( P \right)\) là mặt phẳng đi qua A sao cho tổng khoảng cách từ B và C đến \(\left( P \right)\) lớn nhất biết rằng \(\left( P \right)\) không cắt đoạn BC. Khi đó vectơ pháp tuyến của mặt phẳng \(\left( P \right)\) là:
Gọi l, h, r lần lượt là độ dài đường sinh, chiều cao và bán kính mặt đáy của hình nón. Diện tích xung quanh \({{S}_{xq}}\) của hình nón là:
Số nghiệm của phương trình \({\log _3}\left( {{x^2} + 4x} \right) + {\log _{\frac{1}{3}}}\left( {2x + 3} \right) = 0\) là:
Trong khai triển nhị thức \({{\left( a+2 \right)}^{n+6}}\) có tất cả 17 số hạng. Khi đó giá trị n bằng:
Cho tứ diện ABCD, trên các cạnh BC, BD, AC lần lượt lấy các điểm M, N, P sao cho BC=3BM, \(BD=\frac{3}{2}BN\), AC=2AP. Mặt phẳng \(\left( MNP \right)\) chia khối tứ diện ABCD thành 2 phần có thể tích là \({{V}_{1}},{{V}_{2}}\). Tính tỉ số \(\frac{{{V}_{1}}}{{{V}_{2}}}\)?
Cho mặt phẳng (P) đi qua các điểm \(A\left( { - 2;0;0} \right),B\left( {0;3;0} \right),C\left( {0;0; - 3} \right)\). Mặt phẳng (P) vuông góc với mặt phẳng nào trong các mặt phẳng sau:
Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số \(m\in \left[ -10;10 \right]\) để bất phương trình sau nghiệm đúng \(\forall x\in \mathbb{R}:{{\left( 6+2\sqrt{7} \right)}^{x}}+\left( 2-m \right){{\left( 3-\sqrt{7} \right)}^{x}}-\left( m+1 \right){{2}^{x}}\ge 0\)?
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho ba điểm \(A\left( 1;0;0 \right),B\left( 0;2;0 \right),C\left( 0;0;3 \right)\). Thể tích tứ diện OABC bằng:
Cho hàm số \(y=f\left( x \right)\) có đạo hàm \(f'\left( x \right)={{x}^{2}}\left( x-1 \right){{\left( {{x}^{2}}-1 \right)}^{3}},\forall x\in \mathbb{R}\). Số điểm cực trị của hàm số đã cho là:
Tìm họ nguyên hàm của hàm số \(f\left( x \right) = {5^{2x}}\)?