Đề kiểm tra 15 phút Chương 3 Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng

Mô tả thêm: Bài kiểm tra 15 phút Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng của chúng tôi gồm 4 mức độ được thay đổi ngẫu nhiên, giúp bạn đọc rèn luyện củng cố kiến thức tốt hơn.
  • Thời gian làm: 15 phút
  • Số câu hỏi: 20 câu
  • Số điểm tối đa: 20 điểm
Trước khi làm bài bạn hãy
  • 1 Ôn tập kiến thức đã nêu trong phần Mô tả thêm
  • 2 Tìm không gian và thiết bị phù hợp để tập trung làm bài
  • 3 Chuẩn bị sẵn dụng cụ cần dùng khi làm bài như bút, nháp, máy tính
  • 4 Căn chỉnh thời gian làm từng câu một cách hợp lý
Mua gói để Làm bài
  • Câu 1: Nhận biết

    Tìm nguyên hàm của hàm số f\left( x ight) = {\left( {2x + 1} ight)^{2019}} bằng:

     \int {\left[ {{{\left( {2x + 1} ight)}^{2019}}} ight]dx}  = \frac{1}{2}\int {\left[ {{{\left( {2x + 1} ight)}^{2019}}} ight]d\left( {2x + 1} ight)}

    = \frac{1}{2}\frac{{{{\left( {2x + 1} ight)}^{2020}}}}{{2020}} + C = \frac{{{{\left( {2x + 1} ight)}^{2020}}}}{{4040}} + C

  • Câu 2: Thông hiểu

    Gọi F(x) là một nguyên hàm của hàm số f\left( x ight) = \cos 5x.\cos x thỏa mãn F\left( {\frac{\pi }{5}} ight) = 0. Tính F\left( {\frac{\pi }{6}} ight).

     \begin{matrix}  \cos 5x + \cos x = \dfrac{1}{2}\left( {\cos 6x + \cos 4x} ight) \hfill \\  \int {\cos 5x.\cos xdx}  = \int {\dfrac{1}{2}\left( {\cos 6x + \cos 4x} ight)} dx = \dfrac{1}{2}.\dfrac{{\sin 6x}}{6} + \dfrac{1}{2}\dfrac{{\sin 4x}}{4} + C \hfill \\  F\left( {\dfrac{\pi }{3}} ight) = 0 \Rightarrow C = \dfrac{{\sqrt 3 }}{6} \hfill \\  F\left( {\dfrac{\pi }{6}} ight) = \dfrac{{\sqrt 3 }}{8} \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 3: Thông hiểu

    Cho hàm số y = f(x) liên tục trên đoạn \lbrack a;bbrack. Gọi D là hình phẳng giới hạn bởi đồ thị (C):y = f(x), trục hoành, hai đường thẳng x = a;x = b (như hình vẽ bên).

    Giả sử S_{D} là diện tích của hình phẳng D. Chọn công thức đúng?

    Dựa vào đồ thị hình vẽ ta thấy:

    + Đồ thị cắt trục hoành tại điểm O(0;0)

    + Trên đoạn \lbrack a;0brack, đồ thị ở phía dưới trục hoành nên \left|
f(x) ight| = - f(x)

    + Trên đoạn \lbrack 0;bbrack, đồ thị ở phía trên trục hoành nên \left|
f(x) ight| = f(x)

    Do đó: S_{D} = \int_{a}^{b}{\left| f(x)
ight|dx} = - \int_{a}^{0}{f(x)dx} + \int_{0}^{b}{f(x)dx}

  • Câu 4: Nhận biết

    Tính tích phân \int_{1}^{2}{\frac{x -
1}{x}dx}?

    Ta có: \int_{1}^{2}{\frac{x - 1}{x}dx} =
\int_{1}^{2}{\left( 1 - \frac{1}{x} ight)dx} = \left. \ \left( x -
\ln|x| ight) ight|_{1}^{2}

    = (2 - \ln2) - (1 - \ln1) = 1 -\ln2

  • Câu 5: Thông hiểu

    Biết rằng f'(x) = x\sqrt{1 +
x^{2}}3f(0) = 4. Tìm hàm số f(x)?

    Ta có: f(x) = \int_{}^{}{f'(x)dx} =
\int_{}^{}{x\sqrt{1 + x^{2}}dx}

    = \frac{1}{2}\int_{}^{}{\left( 1 + x^{2}
ight)^{\frac{1}{2}}d\left( 1 + x^{2} ight)} = \frac{\left( \sqrt{1 +
x^{2}} ight)^{3}}{3} + C

    3f(0) = 4 \Leftrightarrow
3\frac{\left( \sqrt{1 + 0^{2}} ight)^{3}}{3} + 3C = 4 \Leftrightarrow
C = 1

    Vậy f(x) = \frac{\left( \sqrt{1 + x^{2}}
ight)^{3}}{3} + 1

  • Câu 6: Nhận biết

    Tìm nguyên hàm của hàm số f(x) = (x +
1)(x + 2)(x + 3)?

    Ta có:

    f(x) = (x + 1)(x + 2)(x + 3) = x^{3} +
6x^{2} + 11x + 6

    \Rightarrow F(x) = \frac{x^{4}}{4} +
2x^{3} + \frac{11}{2}x^{2} + 6x + C

  • Câu 7: Nhận biết

    Cho hình phẳng D giới hạn bới đường cong y = \sqrt {{x^2} + 1}, trục hoành và các đường thẳng x = 0;x = 1. Khối tròn xoay tạo thành khi quay D quanh trục hoành có thể tích V bằng bao nhiêu?

    Thể tích cần tìm là: v = \pi \int\limits_0^1 {{{\left( {\sqrt {{x^2} + 1} } ight)}^2}dx}  = \frac{{4\pi }}{3}

  • Câu 8: Vận dụng

    Cho hàm số F(x) là một nguyên hàm của hàm số f(x) = \frac{2\cos x -1}{\sin^{2}x} trên khoảng (0;\pi). Biết rằng giá trị lớn nhất của F(x) trên khoảng (0;\pi)\sqrt{3}. Chọn mệnh đề đúng trong các mệnh đề sau?

    Ta có: \int_{}^{}{f(x)dx} =\int_{}^{}{\dfrac{2\cos x - 1}{\sin^{2}x}dx} =\int_{}^{}{\dfrac{2\cos x}{\sin^{2}x}dx} -\int_{}^{}{\dfrac{1}{\sin^{2}x}dx}

    = \int_{}^{}\frac{2d\left( \sin xight)}{\sin^{2}x} - \int_{}^{}{\frac{1}{\sin^{2}x}dx} = - \frac{2}{\sin x} + \cot x + C

    F(x) là một nguyên hàm của hàm số f(x) = \frac{2\cos x -1}{\sin^{2}x} trên khoảng (0;\pi) nên hàm số F(x) có công thức dạng F(x) = - \frac{2}{\sin x} + \cot x + C với mọi x \in (0;\pi)

    Xét hàm số F(x) = - \frac{2}{\sin x} +
\cot x + C xác định và liên tục trên (0;\pi)

    Ta có: F'(x) = f(x) = \frac{2\cos x -1}{\sin^{2}x}

    \Rightarrow F'(x) = 0\Leftrightarrow \frac{2\cos x - 1}{\sin^{2}x} = 0

    \Leftrightarrow \cos x = \frac{1}{2}
\Leftrightarrow x = \pm \frac{\pi}{3} + k2\pi;\left( k\mathbb{\in Z}
ight)

    Trên khoảng (0;\pi) phương trình F'(x) = 0 có một nghiệm x = \frac{\pi}{3}

    Ta có bảng biến thiên như sau:

    \underset{(0;\pi)}{\max F(x)} = F\left(
\frac{\pi}{3} ight) = - \sqrt{3} + C. Theo bài ra ta có: - \sqrt{3} + C = \sqrt{3} \Rightarrow C =
2\sqrt{3}

    Do đó F(x) = - \frac{2}{\sin x} + \cot x
+ 2\sqrt{3} suy ra F\left(
\frac{\pi}{6} ight) = 3\sqrt{3} - 4.

  • Câu 9: Thông hiểu

    Biết rằng \int_{0}^{\frac{\pi}{4}}{(x +1)\cos2xdx} = \frac{1}{a} + \frac{\pi}{b} với a;b là các số hữu tỉ. Giá trị của a.b là:

    Ta có: I = \int_{0}^{\frac{\pi}{4}}{(x +1)\cos2xdx}

    Đặt \left\{ \begin{matrix}u = x + 1 \\dv = \cos2xdx \\\end{matrix} ight.\  \Rightarrow \left\{ \begin{matrix}du = dx \\v = \dfrac{1}{2}\sin2x \\\end{matrix} ight.

    \Rightarrow I = \left. \ \frac{1}{2}(x +1)\sin2x ight|_{0}^{\frac{\pi}{4}} -\frac{1}{2}\int_{0}^{\frac{\pi}{4}}{\sin2xdx}

    \Rightarrow I = \frac{1}{2}\left(\frac{\pi}{4} + 1 ight) + \left. \ \frac{1}{4}\cos2xight|_{0}^{\frac{\pi}{4}} = \frac{\pi}{8} + \frac{1}{4}

    \Rightarrow a.b = 8.4 = 32

  • Câu 10: Thông hiểu

    Tìm nguyên hàm F(x) của hàm số f(x) = \left( x^{2} - 1 ight)e^{x^{3} -
3x}, biết rằng đồ thị hàm số F(x) có điểm cực tiểu nằm trên trục hoành?

    Ta có:

    F(x) = \int_{}^{}{\left( x^{2} - 1
ight)e^{x^{3} - 3x}dx} = \frac{1}{3}\int_{}^{}{e^{x^{3} - 3x}d\left(
x^{3} - 3x ight)}

    = \frac{1}{3}e^{x^{3} - 3x} +
C

    F'(x) = f(x) = \left( x^{2} - 1
ight)e^{x^{3} - 3x} = 0 \Leftrightarrow x = \pm 1

    F''(x) = 2xe^{x^{3} - 3x} +
\left( x^{2} - 1 ight)e^{x^{3} - 3x};F''(1) >
0;F''(1) < 0

    Do đó hàm số đạt cực tiểu tại x = 1

    Mặt khác đồ thị hàm số có cực tiểu nằm trên trục hoành nên ta có điểm cực tiểu là A(1;0)

    Suy ra F(1) = 0 \Leftrightarrow
\frac{1}{3}e^{- 2} + C = 0 \Rightarrow C = -
\frac{1}{3e^{2}}

    Do đó F(x) = \frac{e^{x^{3} - 3x + 2} -
1}{3e^{2}}

  • Câu 11: Vận dụng

    Cho hàm số F(x) là một nguyên hàm của hàm số f(x) = \frac{2\cos x -1}{\sin^{2}x}. Biết rằng giá trị lớn nhất của F(x) trên khoảng (0;\pi)\sqrt{3}. Chọn mệnh đề đúng trong các mệnh đề sau?

    Ta có:

    F(x) = \int_{}^{}{f(x)dx} =\int_{}^{}{\frac{2\cos x}{\sin^{2}x}dx} -\int_{}^{}{\frac{1}{\sin^{2}x}dx}

    = \int_{}^{}{\frac{2}{\sin^{2}x}d\left(\sin x ight)} - \int_{}^{}{\frac{1}{\sin^{2}x}dx}

    = - \frac{2}{\sin x} + \cot x +
C

    Suy ra F'(x) = f(x) = \frac{2\cos x -1}{\sin^{2}x}

    Trên khoảng (0;\pi) ta có:

    F'(x) = 0 \Leftrightarrow 2\cos x - 1= 0 \Leftrightarrow x = \frac{\pi}{3}

    Ta có bảng biến thiên

    Giá trị lớn nhất của F(x) trên khoảng (0;\pi)\sqrt{3} nên t s có:

    F\left( \frac{\pi}{3} ight) = \sqrt{3}
\Leftrightarrow - \frac{3\sqrt{3}}{3} + C = \sqrt{3} \Leftrightarrow C =
2\sqrt{3}

    Vậy F(x) = - \frac{2}{\sin x} + \cot x +
2\sqrt{3} \Rightarrow F\left( \frac{\pi}{6} ight) = 3\sqrt{3} -
4.

  • Câu 12: Vận dụng cao

    Một khu vườn được quy hoạch để trồng hoa hồng được giới hạn bởi parabol và nửa đường tròn bán kính (phần tô màu trong hình vẽ). Hỏi số tiền tối thiểu để trồng kín hoa trong vườn? Biết mỗi mét vuông trồng hoa cần ít nhất 300.000 đồng.

    Tính số tiền tối thiểu để trồng kín hoa trong vườn

    Nửa đường tròn (T) có phương trình y = \sqrt {2 - {x^2}}

    Xét parabol (P) có trục đối xứng Oy nên có phương trình dạng y = a{x^2} + c

    (P) cắt Oy tại điểm \left( {0; - 1} ight) => c =  - 1

    (P) cắt (T) tại điểm \left( {1;1} ight) thuộc (T) => a + c = 1 \Rightarrow a = 2

    Phương trình (P) là: y = 2{x^2} - 1

    Diện tích miền phẳng D (phần tô màu trong hình là:

    \begin{matrix}  S = \int\limits_{ - 1}^1 {\left( {\sqrt {2 - {x^2}}  - 2{x^2} + 1} ight)dx}  \hfill \\   = \int\limits_{ - 1}^1 {\left( {\sqrt {2 - {x^2}} } ight)dx}  + \int\limits_{ - 1}^1 {\left( { - 2{x^2} + 1} ight)dx}  = {I_1} + {I_2} \hfill \\ \end{matrix}

    \Rightarrow {I_1} = \int\limits_{ - 1}^1 {\left( {\sqrt {2 - {x^2}} } ight)dx}  = \left. {\left( { - \frac{2}{3}{x^3} + x} ight)} ight|_{ - 1}^1 = \frac{2}{3}

    Xét {I_2} = \int\limits_{ - 1}^1 {\left( { - 2{x^2} + 1} ight)dx} đặt x = \sqrt 2 \sin t;t \in \left[ { - \frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2}} ight]

    => dx = \sqrt 2 \cos tdt

    Ta có: x \in \left[ {1;1} ight] \Rightarrow t \in \left[ { - \frac{\pi }{4};\frac{\pi }{4}} ight]

    Khi đó ta có:

    \begin{matrix}  {I_2} = \int\limits_{ - \frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{4}} {\sqrt {2 - 2{{\sin }^2}t} .\sqrt 2 \cos tdt}  \hfill \\   = \int\limits_{ - \frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{4}} {{{\cos }^2}tdt}  = \int\limits_{ - \frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{4}} {\left( {1 + \cos 2t} ight)dt}  \hfill \\   = \left. {\left( {t + \frac{1}{2}\sin 2t} ight)} ight|_{ - \frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{4}} = 1 + \dfrac{\pi }{2} \hfill \\   \Rightarrow S = {I_1} + {I_2} = \dfrac{5}{3} + \dfrac{\pi }{2}\left( {{m^2}} ight) \hfill \\ \end{matrix}

    Số tiền trồng hoa tối thiểu là: 300000.\left( {\frac{5}{3} + \frac{\pi }{2}} ight) \approx 971239 đồng

  • Câu 13: Nhận biết

    Cho hàm số f(x) liên tục trên đoạn \lbrack - 5;3brackF(x) là một nguyên hàm của f(x). Biết rằng F( - 5) = 3;F(3) = \frac{15}{7}. Xác định tích phân I = \int_{- 5}^{3}{\left\lbrack
7f(x) - x ightbrack dx}?

    Ta có: I = \int_{- 5}^{3}{\left\lbrack
7f(x) - x ightbrack dx} = \left. \ \left( 7F(x) ight) ight|_{-
5}^{3} - \left. \ \frac{x^{2}}{2} ight|_{- 5}^{3} = 2.

  • Câu 14: Vận dụng

    Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi y = \left| {2{x^2} - 4x} ight|;y = x + 3

     Xét phương trình hoành độ giao điểm ta có:

    \begin{matrix}  \left| {2{x^2} - 4x} ight| = x + 3 \hfill \\   \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}  {\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}  {2{x^2} - 4x \geqslant 0} \\   {2{x^2} - 4x = x + 3} \end{array}} ight.} \\   {\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}  {2{x^2} - 4x \leqslant 0} \\   { - \left( {2{x^2} - 4x} ight) = x + 3} \end{array}} ight.} \end{array}} ight. \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}  {x =  - \dfrac{1}{2}} \\   {x = 3} \end{array}} ight. \hfill \\ \end{matrix}

    Diện tích hình phẳng cần tính là:

    \begin{matrix}  S = \int_{ - \dfrac{1}{2}}^3 | |2{x^2} - 4x| - x - 3|{\text{d}}x \hfill \\   = \left| {\int_{ - \dfrac{1}{2}}^0 {\left( {2{x^2} - 5x - 3} ight)} {\text{d}}x} ight| + \left| {\int_0^2 {\left( { - 2{x^2} + 3x - 3} ight)} {\text{d}}x} ight| + \left| {\int_2^3 {\left( {2{x^2} - 5x - 3} ight)} {\text{d}}x} ight| \hfill \\   = \dfrac{{19}}{{24}} + \dfrac{{16}}{3} + \dfrac{{17}}{6} = \dfrac{{215}}{{24}}({\text{dvdt}}) \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 15: Nhận biết

    Tìm họ nguyên hàm của hàm số f(x) = x -\sin2x?

    Ta có: \int_{}^{}{f(x)}dx = \int_{}^{}{(x- \sin2x)dx} = \frac{x^{2}}{2} + \frac{1}{2}\cos2x + C

  • Câu 16: Thông hiểu

    Gọi (H) là hình phẳng giới hạn bởi các đường y^{2} = 4xy = x (với 0
\leq x \leq 4) được minh họa bằng hình vẽ bên (phần tô đậm):

    Cho (H) quay quanh trục Ox, thể tích khối tròn xoay tạo thành bằng bao nhiêu?

    Ta có: y^{2} = 4x \Rightarrow y =
2\sqrt{x};(y \geq 0)

    Thể tích khối tròn xoay cần tính là

    V = \pi\int_{0}^{4}{\left( 2\sqrt{x}
ight)^{2}dx} - \pi\int_{0}^{4}{x^{2}dx}

    = \left. \ 2\pi x^{2} ight|_{0}^{4} -
\frac{\pi}{3}.\left. \ x^{3} ight|_{0}^{4} =
\frac{32\pi}{3}

  • Câu 17: Vận dụng cao

    Cho hàm số y = f(x) xác định trên \mathbb{R}\backslash \left\{ 0 ight\} thỏa mãn 2xf\left( x ight) + {x^2}f'\left( x ight) = 1;f\left( 1 ight) = 0. Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số y = f(x) tại giao điểm với trục hoành là:

    Ta có:

    \begin{matrix}  2xf\left( x ight) + {x^2}f'\left( x ight) = 1 \hfill \\   \Leftrightarrow \left( {{x^2}} ight)'.f\left( x ight) + {x^2}.f'\left( x ight) = 1 \hfill \\   \Leftrightarrow \left[ {{x^2}f\left( x ight)} ight]' = 1 \hfill \\ \end{matrix}

    Lấy nguyên hàm hai vế ta được:

    \begin{matrix}  \int {\left[ {{x^2}f\left( x ight)} ight]'dx}  = \int {1.dx}  \hfill \\   \Leftrightarrow {x^2}f\left( x ight) = x + C \hfill \\ \end{matrix}

    Ta có:

    \begin{matrix}  f\left( 1 ight) = 0 \Rightarrow 1.f\left( 1 ight) = 1 + C \Rightarrow C =  - 1 \hfill \\   \Rightarrow {x^2}f\left( x ight) = x - 1 \Rightarrow f\left( x ight) = \dfrac{{x - 1}}{{{x^2}}} \hfill \\ \end{matrix}

    Xét phương trình hoành độ giao điểm với trục hoành ta có:

    \frac{{x - 1}}{{{x^2}}} = 0 \Rightarrow x = 1\left( {tm} ight)

    Ta lại có: f'\left( x ight) = \frac{{2 - x}}{{{x^2}}} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}  {f'\left( 1 ight) = 1} \\   {f\left( 1 ight) = 0} \end{array}} ight.

    Phương trình tiếp tuyến tại giao điểm với trục hoành là:

    y = f'\left( 1 ight)\left( {x - 1} ight) + f\left( 1 ight) \Rightarrow y = x - 1

  • Câu 18: Thông hiểu

    Hàm số y = f(x) có một nguyên hàm là F(x) = e^{2x}. Tìm nguyên hàm của hàm số \frac{f(x) +
1}{e^{x}}?

    Ta có: f(x) = F'(x) = \left( e^{2x}
ight)' = 2.e^{2x}

    \Rightarrow \int_{}^{}{\frac{f(x) +
1}{e^{x}}dx} = \int_{}^{}{\frac{2e^{2x} + 1}{e^{x}}dx}

    = 2e^{x} - e^{- x} + C

  • Câu 19: Vận dụng

    Biết xe^{x} là một nguyên hàm của hàm số f( - x) trên khoảng ( - \infty; + \infty). Gọi F(x) là một nguyên hàm của f'(x)e^{x} thỏa mãn F(0) = 1. Giá trị của F( - 1) bằng:

    Ta có: f( - x) = \left( xe^{x}
ight)' = e^{x} + xe^{x};\forall x \in ( - \infty; +
\infty)

    Do đó f( - x) = e^{- ( - x)} - ( - x)e^{-
( - x)};\forall x \in ( - \infty; + \infty)

    Suy ra f(x) = e^{- x}(1 - x);\forall x
\in ( - \infty; + \infty)

    Nên f'(x) = \left\lbrack e^{- x}(1 -
x) ightbrack' = e^{- x}(x - 2)

    \Rightarrow f'(x)e^{x} = e^{- x}(x -
2)e^{x} = x - 2

    Vậy F(x) = \int_{}^{}{(x - 2)dx} =
\frac{1}{2}(x - 2)^{2} + C

    Từ đó F(0) = \frac{1}{2}(0 - 2)^{2} + C =
C + 2

    F(0) = 1 \Rightarrow C = -
1

    Vậy F(x) = \frac{1}{2}(x - 2)^{2} - 1
\Rightarrow F( - 1) = \frac{1}{2}( - 1 - 2)^{2} - 1 =
\frac{7}{2}

  • Câu 20: Thông hiểu

    Cho I =\int_{0}^{\frac{\pi}{3}}{\frac{\sin x}{(\cos2x + 1)^{2}}dx} và đặt t = \cos x. Khẳng định nào sau đây sai?

    Ta có: I =\int_{0}^{\frac{\pi}{3}}{\frac{\sin x}{(\cos2x + 1)^{2}}dx} =\frac{1}{4}\int_{0}^{\frac{\pi}{3}}{\frac{\sin x}{\cos^{4}x}dx}

    Đặt t = \cos x \Rightarrow dt = - \sin
xdx

    Đổi cận \left\{ \begin{matrix}x = 0 \Rightarrow t = 1 \\x = \dfrac{\pi}{3} \Rightarrow t = \dfrac{1}{2} \\\end{matrix} ight. từ đó ta có:

    I = \int_{0}^{\frac{\pi}{3}}{\frac{\sin x}{(\cos2x + 1)^{2}}dx} =\frac{1}{4}\int_{\frac{1}{2}}^{1}\frac{dt}{t^{4}} = \left. \  -\frac{1}{12}t^{- 3} ight|_{\frac{1}{2}}^{1} = -\frac{7}{16}

    Vậy khẳng định sai là: I =
\frac{7}{12}.

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Đề kiểm tra 15 phút Chương 3 Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng Kết quả
  • Thời gian làm bài: 00:00:00
  • Số câu đã làm: 0
  • Điểm tạm tính: 0
  • 18 lượt xem
Sắp xếp theo