Tải bản đầy đủ (.pdf) (9 trang)

Áp dụng bất đẳng thức tích phân giải các bài toán tích phân nâng cao - Phạm Minh Tuấn

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.01 MB, 9 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>Bài 1 [ĐỀ MH 2018]. Cho hàm số </b> <i>f x</i>

 

<b> có đạo hàm liên tục trên đoạn </b><sub></sub>0;1<sub></sub><b> thỏa mãn</b>

 

1 0


<i>f</i>  <b>, </b>

 


1


2
0


' 7


<i>f x</i> <i>dx</i>


  


 


<b>và </b>

 



1
2
0


1
3


<i>x f x dx</i>


<b>. Tính </b>

 



1



0


<i>f x dx</i>



<b>A.</b> 7


5 <b>B.</b> 1 <b>C. </b>


7


4 <b>D.</b> 7


<b>Hướng dẫn giải: </b>


Xét

 



1
2
0


1
3


<i>I</i>

<i>x f x dx</i> .


Đặt

 



 




 

1 1

 

1

 



3


3 3


3
2


0 0


0


'


1 1


. ' ' 1


3 3 3


3


<i>du</i> <i>f x</i>


<i>u</i> <i>f x</i> <i><sub>x</sub></i>


<i>I</i> <i>f x</i> <i>x f x dx</i> <i>x f x dx</i>



<i>x</i>
<i>dv</i> <i>x dx</i> <i>v</i>


 
 


 <sub></sub> <sub> </sub> <sub></sub> <sub> </sub> <sub> </sub>


 


 


 


 <sub></sub>



 Chứng minh BĐT tích phân sau:

   

 

 

 


2


2 2


. *


<i>b</i> <i>b</i> <i>b</i>


<i>a</i> <i>a</i> <i>a</i>


<i>f x g x dx</i> <i>f</i> <i>x dx g x dx</i>


 





 


 




Với mọi <i>t</i> ta có: <sub>0</sub><i><sub>tf x</sub></i>

   

<i><sub>g x</sub></i> 2 <i><sub>t f</sub></i>2 2

 

<i><sub>x</sub></i> <sub>2</sub><i><sub>tf x g x</sub></i>

   

<i><sub>g x</sub></i>2

 



 


Lấy tích phân 2 vế theo biến x ta được:


 

2 2

 

<sub>2</sub>

   

2

 

<sub>0</sub>


<i>b</i> <i>b</i> <i>b</i>


<i>a</i> <i>a</i> <i>a</i>


<i>h t</i> <i>t</i>

<i>f</i> <i>x dx</i> <i>t f x g x dx</i>

<i>g x dx</i>

 



<i>h t</i> là tam thức bậc 2 luôn không âm nên ta có điều kiện:


   

2

 

 

   

2

 

 



2



2 2 2 2


0


. 0 .


' 0


<i>b</i> <i>b</i> <i>b</i> <i>b</i> <i>b</i> <i>b</i>


<i>a</i> <i>a</i> <i>a</i> <i>a</i> <i>a</i> <i>a</i>


<i>t</i>


<i>f x g x dx</i> <i>f</i> <i>x dx g x dx</i> <i>f x g x dx</i> <i>f</i> <i>x dx g x dx</i>


   


 


 <sub></sub> <sub></sub> <sub> </sub> <sub></sub>


 


   <sub></sub> <sub></sub>


 


 




Dấu ‚=‛ xảy ra khi <i>tf x</i>

   

<i>g x</i>


 Áp dụng:

 

 



2


1 1 1


2


3 6 1


1 ' . ' .7 1


7


<i>x f x dx</i> <i>x dx</i> <i>f x</i> <i>dx</i>


 


 


<sub></sub><sub></sub> <sub></sub><sub></sub>  <sub></sub> <sub></sub>  




</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

Dấu ‚=‛ xảy ra khi và chỉ khi <i>f x</i>'

 

<i>kx</i>3.


Mặc khác:

 

 

 




1


3 3 3 4


0


7


' 1 7 ' 7 7


4


<i>x f x dx</i>     <i>k</i> <i>f x</i>   <i>x</i>  <i>f x</i>   <i>x dx</i>  <i>x</i> <i>C</i>




Mà <i>f</i>

 

1 0 nên

 



1 1


4


0 0


7 7 7 7


4 4 4 5


<i>C</i>  <i>f x dx</i> <sub></sub> <i>x</i>  <sub></sub><i>dx</i>



 




<b>NHẬN XÉT: Thật ra BĐT (*) chính là hệ quả BĐT Holder về tích phân </b>
BĐT Holder về tích phân phát biểu như sau:


   

 

 



1 1


.


<i>b</i> <i>b</i> <i><sub>p</sub></i> <i>p</i> <i>b</i> <i><sub>q</sub></i> <i>q</i>


<i>a</i> <i>a</i> <i>a</i>


<i>f x g x dx</i> <sub></sub> <i>f x</i> <i>dx</i>  <sub> </sub> <i>g x</i> <i>dx</i><sub></sub>


   


với ,<i>p q</i>1 thỏa 1 1 1


<i>p</i> <i>q</i>


Dấu ‚=‛ xảy ra khi và chỉ khi tồn tại hai số thực <i>m n</i>, không đồng thời bằng 0 sao cho

 

<i>p</i>

 

<i>q</i>


<i>m f x</i> <i>n g x</i>



<b>Hệ quả: Với </b><i>p q</i> 2 thì BĐT trở thành

<i><sub>f x g x dx</sub></i>

   

2 

<i><sub>f</sub></i>2

 

<i><sub>x dx g x dx</sub></i><sub>.</sub>

2

 


<b>BTAD: Cho hàm số </b> <i>f x</i>

 

<b> liên tục trên đoạn </b><sub></sub>0;1<sub></sub><b> thỏa mãn </b>

  



1


2
0


1


1 '


3


<i>x</i> <i>f x dx</i>


  


<b>. </b>


<b>Giá trị nhỏ nhất của tích phân </b>

 


1


2
0


<i>f</i> <i>x dx</i>


<b>là: </b>



A.

 

0 2


3


<i>f</i> 


<b>B. </b>3

 

0 2


3


<i>f</i> 


<b>C. </b>3

 

0 2


3


<i>f</i> 


<b>D. </b>

 

0 2


3


<i>f</i> 


<b>Bài 2. Cho hàm số </b> <i>f x</i>

 

<b> có đạo hàm liên tục trên đoạn </b><sub></sub>0;1<sub></sub><b> thỏa mãn </b> <i>f</i>

 

0 0<b>,</b>

 



0;1


max '<i>f x</i> 6



 


   <b>và </b>

 



1


0


1
3


<i>f x dx</i>


<b>. Gọi </b><i>M</i> <b>là giá trị lớn nhất của tích phân </b>

 


1


3
0


<i>f</i> <i>x dx</i>


<b>. </b>


<b>Khẳng định nào sau đây đúng? </b>


<b>A.</b> 1;3


2



<i>M</i> <sub></sub>


 <b> B. </b>


1
0;


2


<i>M</i> <sub></sub>


  <b>C. </b>


1
;1
2


<i>M</i> <sub></sub>


  <b> D. </b>


3
; 2
2


<i>M</i> <sub></sub>


 


</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

Ta có: <i>f x</i>'

 

6,   <i>x</i> <sub></sub>0;1<sub></sub>  <i>f x f x</i>'

   

6<i>f x</i>

 

,   <i>x</i> <sub></sub>0;1<sub></sub> (1)

Lấy tích phân hai vế BĐT (1) ta được:

   

 



0 0


' 6 , 0;1


<i>x</i> <i>x</i>


<i>f t f t dt</i> <i>f t dt</i>   <i>x</i> <sub></sub> <sub></sub>




 

 

 

<sub> </sub>

<sub> </sub>

<sub> </sub>

<sub> </sub>

<sub>   </sub>



2 2 2


2 3


0 0 0


0


0


6 12 12


2 2 2


<i>x</i>



<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>


<i>f</i> <i>t</i> <i>f</i> <i>x</i> <i>f</i>


<i>f t dt</i> <i>f</i> <i>x</i> <i>f t dt</i> <i>f</i> <i>x</i> <i>f x</i> <i>f t dt</i>


   

<sub></sub>

 

<sub></sub>

 

<sub></sub>

(2)


Lấy tích phân hai vế BĐT (2) ta được:

 

   



1 1


3


0 0 0


12


<i>x</i>


<i>I</i>


<i>f</i> <i>x dx</i> <i>f x</i> <i>f t dt dx</i>


 




Đặt

 

 

 




0


. '
<i>x</i>


<i>u</i>

<i>f t dt</i><i>du</i> <i>f x x dx</i> <i>f x dx</i>


Suy ra


 


 

 



1


0 1 2 1 2


0 0 0


1 1 1 1 1


.


2 2 2 9 18


<i>f t dt</i>


<i>I</i> <i>udu</i> <i>f t dt</i> <i>f x dx</i>





   


  <sub></sub> <sub></sub>  <sub></sub> <sub></sub>  


   




Vậy

 


1


3
0


1 2
12.


18 3


<i>f</i> <i>x dx</i> 




<b>Nhận xét: Ta có thể chỉ ra 1 hàm số </b> <i>f x</i>

 

thỏa mãn dữ kiện đề cho và xảy ra dấu ‘’=‛,
hàm đó là: <i><sub>f x</sub></i>

 

<sub> </sub><sub>28,815042623089894049</sub><i><sub>x</sub></i>3<sub></sub><sub>35,5890622041211331</sub><i><sub>x</sub></i>2<sub></sub><sub>8,6518534912024751</sub><i><sub>x</sub></i>


- <b>Chú ý:</b>

 


 
 


 



 

 

 



' . ' . '


<i>g x</i>


<i>h x</i>


<i>f t dt</i> <i>f g x</i> <i>g x</i> <i>f h x</i> <i>h x</i>


 


   


 




<b>Bài 3. Cho hàm số </b> <i>f x</i>

 

<b> có đạo hàm liên tục trên đoạn </b><sub></sub>0;1<sub></sub><b> thỏa mãn </b>

 

0 6 4 2
3


<i>f</i>   <b>, </b>


 

1 2


<i>f</i>  <b>và </b> <i>f x</i>'

 

0,   <i>x</i> <sub></sub>0;1<sub></sub><b>. Biết tích phân </b>

 


1


2
2


0


2 2 2 <i>x x</i>  <i>f x</i>' <sub></sub> <i>dx</i>


<b>đạt giá </b>


<b>trị nhỏ nhất, khi đó hãy tính</b> <i>f</i>

 

2 <b>?</b>
<b>A.</b>

 

2 6 4 2


3


<i>f</i>   <b>B. </b>

 

2 6 2 2


3


<i>f</i>   <b>C. </b>

 

2 3 2 2


2


</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

 

3 2
2


2


<i>f</i>  



<b>Hướng dẫn giải: </b>


Ta có:

 

 



1 1 <sub>2</sub>


2 2


2


0 0


2 2 2 ' 2 '


<i>I</i> 

 <i>x x</i> <sub></sub><i>f x</i> <sub></sub> <i>dx</i>

 <i>x</i> <i>x</i> <sub></sub><i>f x</i> <sub></sub> <i>dx</i>


Ta có :

 

 



2 <sub>2</sub> <sub>2</sub>


2 ' 2 '


2


<i>x</i> <i>x</i> <i>f x</i>   <i>x</i> <i>x</i> <i>f x</i> 


  <sub></sub> <sub></sub>  <sub></sub>    <sub></sub>


 

 




1 <sub>2</sub> 1


2


0 0


2


2 ' 2 '


2


<i>x</i> <i>x</i> <i>f x</i>  <i>dx</i>  <i>x</i> <i>x</i> <i>f x dx</i>


<sub></sub>

  <sub></sub> <sub></sub> 

<sub></sub>

<sub></sub>    <sub></sub>


Mà:

 

 

   



1 1 1


0 0 0


4 2 8 2


2 ' 2 ' 1 0


3 3


<i>x</i> <i>x</i> <i>f x dx</i> <i>x</i> <i>x dx</i> <i>f x dx</i> <i>f</i> <i>f</i>



 <sub> </sub> <sub></sub>  <sub></sub> <sub> </sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>


 




Do đó 8


3


<i>I</i>


Dấu ‚=‛ xảy ra khi và chỉ khi : <sub>'</sub>

 

<sub>2</sub>

 

2 3

<sub>2</sub>

3


3


<i>f x</i>   <i>x</i> <i>x</i> <i>f x</i>  <sub></sub> <i>x</i>  <i>x</i> <sub></sub><i>C</i>


 


Ta có:

 

 

2 3

3

 

6 4 2


1 2 2 2 2 2


3 3


<i>f</i>    <i>C</i> <i>f x</i>  <sub></sub> <i>x</i>  <i>x</i> <sub></sub>  <i>f</i>  


 



<b>Bài 4. Cho hàm số </b> <i>f x</i>

 

<b> có đạo hàm liên tục trên đoạn </b><sub></sub>0;1<sub></sub><b> thỏa mãn</b>

 



1 <sub>1</sub> 2


, 0;1
2


<i>x</i>


<i>x</i>


<i>f t dt</i>    <i>x</i> <sub></sub> <sub></sub>


<b>. Gọi </b><i>m</i><b> là giá trị nhỏ nhất của tích phân </b>

 


1


2
0


<i>f</i> <i>x dx</i>


<b>. Khẳng </b>


<b>định nào sau đây đúng? </b>


<b>A.</b> 1;3


2



<i>m</i> <sub></sub>


  <b>B. </b>


1
0;


2


<i>m</i> <sub></sub>


  <b>C. </b>


1
;1
2


<i>m</i> <sub></sub>


  <b>D. </b>


3
; 2
2


<i>m</i> <sub></sub>


 


<b>Hướng dẫn giải: </b>



Theo hệ quả BĐT Holder:

 

 

 

 



2 2


1 1 1 1 1


2 2 2


0 0 0 0 0


. 3


<i>xf x dx</i> <i>x dx f</i> <i>x dx</i> <i>f</i> <i>x dx</i> <i>xf x dx</i>


   


  


   


   




Giờ ta chỉ việc tìm min của tích phân

 


1


0



<i>xf x dx</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

Gọi F(x) là một nguyên hàm của <i>f x</i>

 

, khi đó ta có:

 

 

 


1


1
0
0


' 1


<i>xF x</i> <i>dx</i> <i>x F x</i> <i>F</i>


   


 




 

 

 

 

 



1 1 1 1 1


0 0 0 0 0


' '


<i>xF x</i> <i>dx</i> <i>xF x dx</i> <i>F x dx</i> <i>xf x dx</i> <i>F x dx</i>


     



 




Suy ra

 

 

 



1 1


0 0


1


<i>F</i> 

<i>xf x dx</i>

<i>F x dx</i> (1)


Từ đề:

 

   

 

 



1 2 2 1 1 1 2


0 0 0


1 1 1 1


1 1


2 2 2 3


<i>x</i>


<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>



<i>f t dt</i>  <i>F</i> <i>F x</i>    <i>F</i> <i>dx</i> <i>F x dx</i>  <i>dx</i>




Tương đương

 

 



1 1 2


0 0


1 1


1


2 3


<i>x</i>


<i>F</i> 

<i>F x dx</i>

 <i>dx</i> (2)


Thay (1) vào (2) ta được:

 


1


0


1
3


<i>xf x dx</i>




Vậy

 



2
1


2
0


1 1


3


3 3


<i>f</i> <i>x dx</i>  <sub> </sub> 


 




Dấu ‚=‛ xảy ra khi và chỉ khi <i>f x</i>

 

<i>x</i>


<b>Bài 5. Cho hàm số </b> <i>f x</i>

 

<b> có đạo hàm liện tục trên </b><sub></sub>0;1<sub></sub><b> thỏa mãn </b><i>f</i>

 

1 0<b>,</b>


 

  



1 <sub>2</sub> 1 2



0 0


1


' 1


4


<i>x</i> <i>e</i>


<i>f x</i> <i>dx</i> <i>x</i> <i>e f x dx</i> 


    


 


<b>. Tính </b>

 



1


0


<i>f x dx</i>


<b>. </b>


<b>A.</b>
2


4



<i>e</i>


<b>B. </b>


2


<i>e</i>


<b>C.</b> <i>e</i>2 <b>D. </b> 1


2


<i>e</i>
<b>Hướng dẫn giải: </b>


Xét

  



1


0


1 <i>x</i>


<i>I</i>

<i>x</i> <i>e f x dx</i>, đặt

 



1

<i>x</i> <i>x</i>'

 



<i>u</i> <i>f x</i> <i>du</i> <i>f x dx</i>



<i>dv</i> <i>x</i> <i>e dx</i> <i>v</i> <i>xe</i>


   


 <sub></sub>


 


  <sub></sub> 


 




Suy ra

 

 

 



1 2 1 2


1
0


0 0


1 1


' '


4 4


<i>x</i> <i>x</i> <i>e</i> <i>x</i> <i>e</i>



</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

 

2

 



2 <sub>1</sub> <sub>1</sub> <sub>1</sub> 2


2 <sub>2</sub> 2


2 2


0 0 0


1 1


' . '


4 4


<i>x</i> <i>x</i>


<i>e</i> <i>e</i>


<i>xe f x dx</i> <i>x e dx</i> <i>f x</i> <i>dx</i>


 


   <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>  


 


  <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>  



  

 


Dấu ‚=‛ xảy ra khi và chỉ khi <i><sub>f x</sub></i>'

 

<i><sub>kxe</sub>x</i><sub>. Mà </sub>

 



1 2


0


1


' 1


4


<i>x</i> <i>e</i>


<i>xe f x dx</i>     <i>k</i>



Suy ra <i>f x</i>

 

 

<i>xe dxx</i>  

1 <i>x e</i>

<i>x</i><i>C</i>. Mà <i>f</i>

 

1   0 <i>C</i> 0


Vậy

  



1


0


1 <i>x</i> 1 <i>x</i> 2



<i>f x</i>  <i>x e</i> 

<i>x e dx e</i> 


<b>Bài 6. Cho hàm số </b> <i>f x</i>

 

<b> có đạo hàm dương và liên tục trên </b><sub></sub>0;1<sub></sub><b> thỏa mãn </b><i>f</i>

 

0 1<b>,</b>


   

   



1 1


2


0 0


1


3 ' 2 '


9


<i>f x f</i> <i>x</i> <i>dx</i> <i>f x f x dx</i>


 <sub></sub>  <sub></sub>


 


 


<b>. Tính </b>

 



1
3


0


<i>f</i> <i>x dx</i>


<b>. </b>


<b>A.</b> 5


4 <b>B. </b>


3


2 <b>C. </b>


8


5 <b>D. </b>


7
6


<b>Hướng dẫn giải: </b>


<b>Đề </b>

   

   



1 1


2


0 0



1


3 ' 2 '


3


<i>f x f</i> <i>x dx</i> <i>f x f x dx</i>


<sub></sub>

 

<sub></sub>



Áp dụng hệ quả BĐT holder:

   

   


2


1 1 1


2


0 0 0


. ' '


<i>dx f x f</i> <i>x dx</i> <sub></sub> <i>f x f x dx</i><sub></sub>


 


 



Suy ra

   

   

   




2 2


1 1 1


0 0 0


1 1


2 ' 3 ' 3 ' 0


3 3


<i>f x f x dx</i> <sub></sub> <i>f x f x dx</i><sub></sub>   <sub></sub> <i>f x f x dx</i> <sub></sub> 


   




Hay

   


1


0


1
'


3


<i>f x f x dx</i>




Dấu ‚=‛ xảy ra khi và chỉ khi

   


   


1


0


1


' <sub>1</sub>


3


3
'


<i>f x f x dx</i>


<i>k</i>


<i>f x f x</i> <i>k</i>






 <sub> </sub>





 <sub></sub>







Xét

   

   

 

 



3


2 <sub>3</sub>


1 1 1 1


' ' 3


3 9 3 9 3


<i>f</i> <i>x</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

Vì <i>f</i>

 

0 1 nên

 

 


1


3
3


0


1 7



1


3 6


<i>f x</i>  <i>x</i> 

<i>f</i> <i>x dx</i>


<b>Bài 7. Cho hàm số </b> <i>f x</i>

 

<b> có đạo hàm liên tục trên </b>

 

<i>a b</i>; <b> thỏa mãn </b>lim

 


<i>x</i><i>a</i> <i>f x</i>


 <b>, </b>

 



lim


<i>x</i><i>b</i> <i>f x</i>   <b>và </b>

 

 

 



2


' 1, ;


<i>f x</i>  <i>f</i> <i>x</i>    <i>x</i> <i>a b</i> <b>. Tìm giá trị nhỏ nhất của </b><i>P b a</i>  <b>. </b>
<b>A.</b>


2




 <b>B. </b> <b>C.</b>  <b>D. </b>


2




<b>Hướng dẫn giải: </b>


Ta có:

 

 

 


 


2


2


'


' 1 1


1


<i>f x</i>
<i>f x</i> <i>f</i> <i>x</i>


<i>f</i> <i>x</i>


     



Lấy tích phân hai vế ta được:


 



 

 

 

 




1
2


0


'


1 arctan arctan arctan


1
<i>b</i>


<i>b</i>
<i>a</i>
<i>a</i>


<i>f x</i>


<i>dx</i> <i>f x</i> <i>a b</i> <i>b a</i> <i>f b</i> <i>f a</i>


<i>f</i> <i>x</i>         






Vì lim

 

, lim

 


<i>x</i><i>a</i> <i>f x</i> <i>x</i><i>b</i> <i>f x</i>


    nên <i>b a</i> 



Nhận xét: Khi hàm số <i>f x</i>

 

cot<i>x</i> cận <i>b</i>,<i>a</i>0 thì dấu ‚=‛ xảy ra
<b>Bài 8. Cho hàm số </b> <i>f x</i>

 

<b> dương và liên tục trên </b><sub></sub>1; 3<sub></sub><b> thỏa mãn </b>

 



1;3


max <i>f x</i> 2


 
 



 



1;3


1
min


2


<i>f x</i>


 


   <b>và biểu thức </b>

 

 



3 3


1 1



1
.


<i>S</i> <i>f x dx</i> <i>dx</i>


<i>f x</i>


<b> đạt GTLN, khi đó hãy tính </b>

 


3


1


<i>f x dx</i>



<b>A.</b> 7


5 <b>B. </b>


3


4 <b>C. </b>


3


5 <b>D. </b>


5
2



<b>Hướng dẫn giải </b>


Từ đền suy ra 1

 

2, 1; 3
2  <i>f x</i>    <i>x</i>   nên


 

 



 


1


2
2


0


<i>f x</i> <i>f x</i>


<i>f x</i>


 <sub></sub>  <sub></sub>


 


  <sub></sub> <sub>, </sub><sub>  </sub><i><sub>x</sub></i> <sub>1; 3</sub><sub></sub>
 


Lấy tích phân 2 vế ta được:


 

 




 

 

 



3 3 3


1 1 1


1


2


2 1


0 5


<i>f x</i> <i>f x</i>


<i>dx</i> <i>dx</i> <i>f x dx</i>


<i>f x</i> <i>f x</i>


 <sub></sub>  <sub></sub>


 


  <sub> </sub> <sub> </sub>


</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

Tương đương

 

<sub> </sub>

 

 

 



2 2



3 3 3 3 3


1 1 1 1 1


1 25 5 25


5


4 2 4


<i>f x dx</i> <i>dx</i> <i>f x dx</i> <i>f x dx</i> <i>f x dx</i>


<i>f x</i>


   


 <sub></sub> <sub></sub>  <sub></sub>  <sub></sub> 


   




Dấu ‚=‛ xảy ra khi và chỉ khi

 


3


1


5
2



<i>f x dx</i>



<b>Bài 9. Cho hàm số </b> <i>f x</i>

 

<b> xác định và liên tục trên </b><sub></sub>1; 2<sub></sub><b> thỏa mãn</b>

 


2


1


3 3
2


2 1


3
<i>x</i>


<i>x</i>


<i>x</i> <i>x</i>


<i>f x</i> <i>dx</i> 


  


 



<b>với mọi </b><i>x x</i><sub>1</sub>, <sub>2</sub> <sub></sub>1; 2<sub></sub> <b>sao cho </b><i>x</i><sub>1</sub><i>x</i><sub>2</sub><b>. Tìm GTLN của tích phân </b>

 




2


1


<i>f x dx</i>


<b>. </b>


<b>A.</b> 1


2 <b>B. </b>


3


2 <b>C. </b>


5


3 <b>D. </b>


5
2


<b>Hướng dẫn giải </b>


Ta có:
2


1



3 3


2 2 1


3
<i>x</i>


<i>x</i>


<i>x</i> <i>x</i>
<i>x dx</i>  


2

 

2 2

 



1 1 1


2 <sub>2</sub> <sub>2</sub> 2


0


<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>


<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>


<i>f x</i> <i>dx</i> <i>x dx</i> <i>x</i> <i>f x</i> <i>dx</i>


      


   





Do hàm

 

2

 

2


<i>f x</i> <i>x</i>  <i>f x</i> <sub></sub> liên tục trên <sub></sub>1; 2<sub></sub> nên:


 

2

 



2 <sub>0</sub> <sub>, </sub> <sub>1; 2</sub>


<i>x</i> <sub></sub><i>f x</i> <sub></sub>   <i>f x</i> <i>x</i>   <i>x</i> <sub></sub> <sub></sub>


Từ đó suy ra

 

 



2 2 2


1 1 1


3
2


<i>f x dx</i> <i>f x dx</i> <i>xdx</i>




Dấu ‚=‛ xảy ra khi và chỉ khi <i>f x</i>

 

<i>x</i> ; <i>x</i><sub>1</sub>1;<i>x</i><sub>2</sub>2


<b>Bài 10. Cho hai hàm số </b> <i>f x</i>

 

<b> không âm và liên tục trên </b><sub></sub>0;1<sub></sub><b> . Đặt </b>

 

 


0
1 2


<i>x</i>


<i>g x</i>  

<i>f t dt</i>


<b>và ta giả sử rằng ln có </b><i>g x</i>

 

<sub></sub><i>f x</i>

 

<sub></sub>2,   <i>x</i> <sub></sub>0;1<sub></sub><b>. Tìm GTLN của tích phân </b>

 



1


0


<i>g x dx</i>


<b>. </b>


<b>A.</b> 7


3 <b>B. </b>


8


5 <b>C. </b>


5


3 <b>D. </b>


13
6



</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

Gọi <i>F x</i>

 

là một hàm số thỏa mãn

 

 


0


<i>x</i>


<i>F x</i> 

<i>f t dt</i>

   



 

 



'


1 2


<i>F x</i> <i>f x</i>


<i>g x</i> <i>F x</i>


 





 



Ta có

   

 

 



 

 

 




2 '


1 2 1 1 0


1 2 1 2


<i>f x</i> <i>F x</i>


<i>F x</i> <i>g x</i> <i>f x</i>


<i>F x</i> <i>F x</i>


 


  <sub></sub> <sub></sub>     


 


<b>Nháp: xét </b>

 



 

 

 

 



' '


1 1 2


1 2 1 2


<i>F x</i> <i>F x</i>



<i>dx x C</i> <i>F x</i> <i>x C</i>


<i>F x</i> <i>F x</i>


       




Xét hàm số <i>h x</i>

 

 1 2 <i>F x</i>

  

 <i>x C</i>

, <i>x</i> <sub></sub>0;1<sub></sub>


Ta có

 

 


 


2 '


' 1 0


2 1 2


<i>F x</i>
<i>h x</i>


<i>F x</i>


  


 nên <i>h x</i>

 

nghịch biên trên 0;1.
Suy ra <i>h x</i>

   

<i>h</i> 0  1 2 <i>F</i>

 

0 <i>C</i>


Ta có

 

 


0


0


0 0


<i>F</i> 

<i>f t dt</i> nên <i>h x</i>

 

 1<i>C</i> . Ta chọn <i>C</i>sao cho 1   <i>C</i> 0 <i>C</i> 1


Vậy

 

  

 



1
2


0


7


1 2 1 1


3


<i>F x</i> <i>x</i> <i>g x</i> <i>x</i> <i>g x dx</i>


      



<b>BTAD: [ĐỀ VTED] Cho hàm số </b> <i>f x</i>

 

<b> không âm và liên tục trên </b><sub></sub>0;1<sub></sub><b> . Đặt</b>


 

 



0
1 2



<i>x</i>


<i>g x</i>  

<i>f t dt</i> <b>và ta giả sử rằng ln có</b> <i>g x</i>

 

<sub></sub><i>f x</i>

 

<sub></sub>3,   <i>x</i> <sub></sub>0;1<sub></sub><b>. Tìm GTLN </b>
<b>của tích phân </b>

 



1


2
3


0


<i>g x</i> <i>dx</i>


 
 


<b>. </b>


<b>A.</b> 5


3 <b>B.</b> 4 <b>C. </b>


4


</div>

<!--links-->

×