Đề kiểm tra 15 phút Chương 4 Nguyên hàm và tích phân KNTT

Mô tả thêm: Bài kiểm tra 15 phút Nguyên hàm và tích phân 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
Tài khoản: Đăng nhập

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: Thông hiểu
Gọi $F(x)$ là một nguyên hàm của hàm số $f(x) = e^{x}$ , thỏa mãn $F(0) = 2020$ . Tính giá trị biểu thức $T = F(0) + F(1) + ... + F(2018) + F(2019)$ ?
- A.
  $T = \frac{e^{2020} - 1}{e - 1} + 2019.2020$
- B.
  $T = \frac{e^{2019} - 1}{e - 1} + 2018.2019$
- C.
  $T = \frac{e^{2020} - 1}{e - 1} + 2020^{2}$
- D.
  $T = \frac{e^{2019} - 1}{e - 1} + 2019^{2}$
Ta có: $\int_{}^{}{f(x)dx} = \int_{}^{}{e^{x}dx} = e^{x} + C$

$F(x)$ là một nguyên hàm của hàm số $f(x) = e^{x}$ , ta có: $F(x) = e^{x} + C$ mà $F(0) = 2020$

$\Rightarrow C = 2019 \Rightarrow F(x) = e^{x} + 2019$

$T = F(0) + F(1) + ... + F(2018) + F(2019)$

$T = 1 + e + e^{2} + .... + e^{2018} + e^{2019} + 2019.2020$

$T = \frac{e^{2020} - 1}{e - 1} + 2019.2020$ .
Câu 2: Vận dụng

Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$ , cho khối cầu $(S):(x - 1)^{2} + (y - 2)^{2} + (z + 1)^{2} =25$ , mặt phẳng $(P)$ có phương trình $x + 2y - 2z + 5 = 0$ cắt khối cầu $(S)$ thành hai phần. Tính thể tích của phần không chứa tâm của mặt cầu $(S)$ .
Chỗ nhập nội dung câu trả lời tự luận

Đáp án là:

Trong không gian với hệ tọa độ $Oxyz$ , cho khối cầu $(S):(x - 1)^{2} + (y - 2)^{2} + (z + 1)^{2} =25$ , mặt phẳng $(P)$ có phương trình $x + 2y - 2z + 5 = 0$ cắt khối cầu $(S)$ thành hai phần. Tính thể tích của phần không chứa tâm của mặt cầu $(S)$ .
Chỗ nhập nội dung câu trả lời tự luận
Câu 3: Thông hiểu
Cho hàm số $y = f(x)$ có đạo hàm liên tục trên $\mathbb{R}$ và có đồ thị như hình vẽ:

Tính tích phân $I = \int_{1}^{2}{f'(2x - 1)dx}$ ?
- A.
  $I = - 2$
- B.
  $I = - 1$
- C.
  $I = 1$
- D.
  $I = 2$
Ta có:

$I = \int_{1}^{2}{f'(2x - 1)dx} = \frac{1}{2}\int_{1}^{2}{f'(2x - 1)d(2x - 1)}$

$= \frac{1}{2}\left. \ f(2x - 1)ight|_{1}^{2} = \frac{1}{2}\left\lbrack f(3) - f(1) ightbrack =2$
Câu 4: Vận dụng cao
Gọi $d$ là đường thẳng tùy ý đi qua điểm $M(1;1)$ và có hệ số góc âm. Giả sử $d$ cắt các trục $Ox;Oy$ lần lượt tại $A;B$ . Quay tam giác $OAB$ quanh trục $Oy$ thu được một khối tròn xoay có thể tích là $V$ . Giá trị nhỏ nhất của $V$ bằng
- A.
  $3\pi$
- B.
  $\frac{9\pi}{4}$
- C.
  $2\pi$
- D.
  $\frac{5\pi}{2}$
Hình vẽ minh họa
Giả sử A(a; 0), B(0; b). Phương trình đường thẳng d: $\frac{x}{a} + \frac{y}{b} = 1 \Rightarrow d:x = -\frac{b}{a}x + b\ \ \ (1)$
Mà M(1; 1) ∈ d nên $\frac{1}{a} +\frac{1}{b} = 1 \Rightarrow a + b = 2ab\ \ (2)$
Từ (1) suy ra d có hệ số góc là $k = -\frac{b}{a}$ ; theo giả thiết ta có $-\frac{b}{a} < 0 \Rightarrow ab > 0$
Nếu $a < 0;b < 0 \Rightarrow a + b< 0$ mẫu thuẫn với (2) suy ra $a> 0;b > 0$
Mặt khác từ (2) suy ra $b = \frac{a}{a -1}$ kết hợp với a > 0, b > 0 suy ra a > 1.
Khi quay ∆OAB quanh trục Oy, ta được hình nón có chiều cao $h = b$ và bán kính đường tròn đáy $r = a$
Thể tích khối nón là $V = \frac{1}{3}\pir^{2}h = \frac{1}{3}\pi a^{2}b = \frac{1}{3}\pi\frac{a^{3}}{a -1}$
Suy ra V đạt giá trị nhỏ nhất khi $\frac{a^{3}}{a - 1}$ đạt giá trị nhỏ nhất.
Xét hàm số $f(x) = \frac{x^{3}}{x - 1} =x^{2} + x + 1 + \frac{1}{x - 1}$ trên khoảng $(1; + \infty)$
$f'(x) = 2x + 1 - \frac{1}{(x -1)^{2}} = \frac{x^{2}(2x - 3)}{(x - 1)^{2}}$
$f'(x) = 0 \Rightarrow \left\lbrack\begin{matrix}x = 0 \\x = \frac{3}{2} \\\end{matrix} ight.$
Ta có bảng biến thiên như sau:
Vậy giá trị nhỏ nhất của V bằng $\frac{1}{3}\pi.f\left( \frac{3}{2} ight) =\frac{9\pi}{4}$
Câu 5: Thông hiểu
Diện tích hình phẳng được gạch chéo trong hình bên bằng
- A.
  $\int_{- 1}^{2}{\left( - 2x^{2} + 2x + 4 ight)dx}$ .
- B.
  $\int_{- 1}^{2}{\left( 2x^{2} - 2x - 4 ight)dx}$ .
- C.
  $\int_{- 1}^{2}{\left( - 2x^{2} - 2x + 4 ight)dx}$ .
- D.
  $\int_{- 1}^{2}{\left( 2x^{2} + 2x - 4 ight)dx}$ .
Dựa và hình vẽ ta có diện tích hình phẳng được gạch chéo trong hình bên là:

$\int_{- 1}^{2}{\left\lbrack \left( - x^{2} + 2 ight) - \left( x^{2} - 2x - 2 ight) ightbrack dx} = \int_{- 1}^{2}{\left( - 2x^{2} + 2x + 4 ight)dx}.$
Câu 6: Nhận biết
Một vật chuyển động chậm dần đều với vận tốc $v(t) = 30 - 2t(m/s)$ . Hỏi trong $5s$ trước khi dừng hẳn, vật di chuyển động được bao nhiêu mét?
- A.
  $50m$
- B.
  $225m$
- C.
  $125m$
- D.
  $25m$
Khi dừng hẳn $v(t) = 30 - 2t = 0 \Rightarrow t = 15(s)$

Khi đó trong 5s trước khi dừng hẳn vật di chuyển được:

$S = \int_{10}^{15}{v(t)dt} = \int_{10}^{15}{(30 - 2t)dt} = 25m$ .
Câu 7: Thông hiểu
Kí hiệu $(H)$ là hình phẳng giới hạn bởi đồ thị $y = x^{2} - ax$ với trục hoành ( $a eq 0$ ). Quay hình $(H)$ xung quanh trục hoành ta thu được khối tròn xoay có thể tích $V = \frac{16\pi}{15}$ . Tìm $a$ ?
- A.
  $a = \pm 1$
- B.
  $a = 1$
- C.
  $a = 2$
- D.
  $a = \pm 2$
Phương trình hoành độ giao điểm

$x^{2} - ax = 0 \Leftrightarrow \left\lbrack \begin{matrix} x = 0 \\ x = a \\ \end{matrix} ight.$

Trường hợp 1: Với $a > 0$ thì thể tích khối tròn xoay là:

$V = \pi\int_{0}^{a}{\left( x^{2} - ax ight)^{2}dx} = \pi\left. \ \left( \frac{x^{5}}{5} - \frac{ax^{4}}{2} + \frac{a^{2}x^{3}}{3} ight) ight|_{0}^{a} = \frac{a^{5}\pi}{30}$

$\Rightarrow \frac{a^{5}\pi}{30} = \frac{16\pi}{15} \Rightarrow a = 2$

Trường hợp 2: Với $a < 0$ thì thể tích khối tròn xoay là:

$V = \pi\int_{a}^{0}{\left( x^{2} - ax ight)^{2}dx} = \pi\left. \ \left( \frac{x^{5}}{5} - \frac{ax^{4}}{2} + \frac{a^{2}x^{3}}{3} ight) ight|_{a}^{0} = - \frac{a^{5}\pi}{30}$

$\Rightarrow - \frac{a^{5}\pi}{30} = \frac{16\pi}{15} \Rightarrow a = - 2$

Vậy $a = \pm 2$ .
Câu 8: Nhận biết
Tìm công thức tính thể tích V của khối tròn xoay được tao ra khi quay hình thang cong giới hạn bởi đồ thị hàm số y = f(x), trục Ox và hai đường thẳng $x = a;x = b;\left( {a < b} ight)$ xung quanh trục Ox.
- A.
  $V = \pi\int_{a}^{b}{f(x)dx}$
- B.
  $V = \int_{a}^{b}{\left\lbrack f(x) ightbrack^{2}dx}$
- C.
  $V = \int_{a}^{b}{f^{2}(x)dx}$
- D.
  $V = \pi\int_{a}^{b}{f^{2}(x)dx}$
Ta có : $V = \pi\int_{a}^{b}{f^{2}(x)}dx.$
Câu 9: Nhận biết
Tính tích phân $I =\int_{\frac{\pi}{4}}^{\frac{\pi}{3}}\frac{dx}{\sin^{2}x}$ ?
- A.
  $I = \cot\frac{\pi}{3} - \cot\frac{\pi}{4}$
- B.
  $I = \cot\frac{\pi}{3} + \cot\frac{\pi}{4}$
- C.
  $I = - \cot\frac{\pi}{3} + \cot\frac{\pi}{4}$
- D.
  $I = - \cot\frac{\pi}{3} - \cot\frac{\pi}{4}$
Ta có: $I =\int_{\frac{\pi}{4}}^{\frac{\pi}{3}}\frac{dx}{\sin^{2}x} = \left. \ -\cot x ight|_{\frac{\pi}{4}}^{\frac{\pi}{3}}$

$= - \left( \cot\frac{\pi}{3} - \cot\frac{\pi}{4} ight) = - \cot\frac{\pi}{3} + \cot\frac{\pi}{4}$ .
Câu 10: Nhận biết
Tìm nguyên hàm của hàm số $f(x) = \frac{1}{(2x - 1)^{2}}$ ?
- A.
  $\frac{1}{2 - 4x} + C$
- B.
  $- \frac{1}{(2x - 1)^{2}} + C$
- C.
  $\frac{1}{4x - 2} + C$
- D.
  $- \frac{1}{2x - 1} + C$
Ta có: $\int_{}^{}{\frac{1}{(2x -1)^{2}}dx} = \int_{}^{}{(2x - 1)^{- 1}dx}$

$= - \frac{1}{2}.\frac{1}{2x -2} + C = \frac{1}{2 - 4x} + C$
Câu 11: Vận dụng cao

Bác Tư làm một cái cửa nhà hình parabol có chiều cao từ mặt đất đến đỉnh là 2,25 mét, chiều rộng tiếp giáp với mặt đất là 3 mét. Giá thuê mỗi mét vuông là 1500000 đồng. Tính số tiền bác Tư phải trả.

Đáp án: 6750000 đồng.

Đáp án là:

Bác Tư làm một cái cửa nhà hình parabol có chiều cao từ mặt đất đến đỉnh là 2,25 mét, chiều rộng tiếp giáp với mặt đất là 3 mét. Giá thuê mỗi mét vuông là 1500000 đồng. Tính số tiền bác Tư phải trả.

Đáp án: 6750000 đồng.

Gọi phương trình parabol $(P):y = ax^{2} + bx + c$ .

Do tính đối xứng của parabol nên ta có thể chọn hệ trục tọa độ Oxy sao cho ( P) có đỉnh I ∈ Oy (như hình vẽ)

Ta có hệ phương trình: $\left\{ \begin{matrix} \frac{9}{4} = c\ (I \in (P))\ \ \ \ \ \ \ \\ \frac{9}{4}a - \frac{3}{2}b + c = 0 \\ \frac{9}{4}a - \frac{3}{2}b + c = 0 \\ \end{matrix} \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} c = \frac{9}{4} \\ a = - 1 \\ b = 0 \\ \end{matrix} ight.\ ight.$

Vậy $(P):y = - x^{2} + \frac{9}{4}$

Dựa vào đồ thị, diện tích cửa parabol là: $S = \int_{\frac{- 3}{2}}^{\frac{3}{2}}\left( - x^{2} + \frac{9}{4} ight)dx = 2\left. \ \left( - \frac{x}{3}^{3} + \frac{9}{4}x ight) ight|_{0}^{\frac{9}{4}} = \frac{9}{2}(m^{2}).$

Số tiền phải trả là $\frac{9}{2}.1500000 = 6750000$ đồng.
Câu 12: Nhận biết
Tìm nguyên hàm của hàm số $f(x) =\sin^{4}x\cos x$ ??
- A.
  $F(x) = - \frac{1}{5}\sin^{5}x +C$
- B.
  $F(x) = \sin^{5}x + C$
- C.
  $F(x) = \frac{1}{5}\sin^{5}x +C$
- D.
  $F(x) = - \sin^{5}x +C$
Đặt $t = \sin x \Rightarrow dt = \cos xdx$

$\int_{}^{}{\left( \sin^{4}x\cos xight)dx} = \int_{}^{}{t^{4}dt} = \frac{t^{5}}{5} + C =\frac{1}{5}\sin^{5}x + C$
Câu 13: Nhận biết
Cho hình phẳng $(H)$ giới hạn bởi các đường $y = \cos x;y = 0;x = 0;x = \frac{\pi}{2}$ . Thể tích vật thể tròn xoay có được khi $(H)$ quay quanh trục $Ox$ bằng:
- A.
  $\frac{\pi^{2}}{4}$
- B.
  $2\pi$
- C.
  $\frac{\pi}{4}$
- D.
  $\frac{\pi^{2}}{2}$
Gọi $V$ là thể tích khối tròn xoay cần tính. Ta có:

$V = \pi\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}{\left(\cos x ight)^{2}dx} = \pi\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}{\frac{1 +\cos2x}{2}dx}$

$= \pi\left. \ \left( \frac{x}{2} +\frac{\sin2x}{4} ight) ight|_{0}^{\frac{\pi}{2}} =\frac{\pi^{2}}{4}$
Câu 14: Thông hiểu
Cho $F(x)$ là một nguyên hàm của hàm số $f(x) = e^{x} + 2x$ thỏa mãn $F(0) = \frac{3}{2}$ . Chọn khẳng định đúng trong các khẳng định sau?
- A.
  $F(x) = e^{x} + x^{2} + \frac{5}{2}$
- B.
  $F(x) = e^{x} + x^{2} - \frac{1}{2}$
- C.
  $F(x) = e^{x} + x^{2} + \frac{3}{2}$
- D.
  $F(x) = e^{x} + x^{2} + \frac{1}{2}$
Ta có: $\int_{}^{}{\left( e^{x} + 2x ight)dx} = e^{x} + x^{2} + C$

$F(x)$ là một nguyên hàm của hàm số $f(x) = e^{x} + 2x$ suy ra $F(x)$ có dạng $e^{x} + x^{2} + C$

Theo bài ra ta có: $F(0) = \frac{3}{2} \Leftrightarrow e^{0} + 0^{2} + C = \frac{3}{2} \Rightarrow C = \frac{1}{2}$

Vậy $F(x) = e^{x} + x^{2} + \frac{1}{2}$ .
Câu 15: Thông hiểu
Cho $\int_{0}^{3}{\frac{e^{\sqrt{x + 1}}}{\sqrt{x + 1}}dx} = ae^{2} + be + c$ với $a;b;c\mathbb{\in Z}$ . Tính $S = a + b + c$ ?
- A.
  $S = 0$
- B.
  $S = 4$
- C.
  $S = 1$
- D.
  $S = 2$
Ta có:

$\int_{0}^{3}{\frac{e^{\sqrt{x + 1}}}{\sqrt{x + 1}}dx} = 2\int_{0}^{3}{e^{\sqrt{x + 1}}d\left( \sqrt{x + 1} ight)} = \left. \ \left( 2e^{\sqrt{x + 1}} ight) ight|_{0}^{3} = 2e^{2} - 2e$

Vậy $a = 2;b = - 2;c = 0 \Rightarrow S = 0$
Câu 16: Vận dụng
Cho $F(x)$ là một nguyên hàm của hàm số $f(x) = \frac{2x + 1}{x^{3} + 2x^{3} + x^{2}}$ trên khoảng $(0; + \infty)$ thỏa mãn $F(1) = \frac{1}{2}$ . Giá trị của biểu thức $T = F(1) + F(2) + F(3) + ... + F(2019)$ bằng:
- A.
  $\frac{2019}{2020}$
- B.
  $\frac{2019.2021}{2020}$
- C.
  $2018\frac{1}{2020}$
- D.
  $- \frac{2019}{2020}$
Ta có: $\int_{}^{}{f(x)dx} = \int_{}^{}{\frac{2x + 1}{x^{2}(x + 1)^{2}}dx} = \int_{}^{}{\left( \frac{1}{x^{2}} - \frac{1}{(x + 1)^{2}} ight)dx}$

Suy ra $F(x) = - \frac{1}{x} + \frac{1}{x + 1} + C$ mà $F(1) = \frac{1}{2} \Rightarrow C = 1$ .Hay $F(x) = - \frac{1}{x} + \frac{1}{x + 1} + 1$

Ta có:

$T = F(1) + F(2) + F(3) + ... + F(2019)$

$T = \left( - \frac{1}{1} + \frac{1}{2} + 1 ight) + \left( - \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + 1 ight) + \left( - \frac{1}{3} + \frac{1}{4} + 4 ight) + ... + \left( - \frac{1}{2019} + \frac{1}{2020} + 1 ight)$

$T = - 1 + \frac{1}{2020} + 2019.1 = 2018 + \frac{1}{2020} = 2018\frac{1}{2020}$
Câu 17: Thông hiểu
Một chất điểm chuyển động với gia tốc $a(t) = 6t^{2} + 2t\left( m/s^{2} ight)$ . Vận tốc ban đầu của chất điểm là $2(m/s)$ . Hỏi vận tốc của chất điểm sau khi chuyển động với gia tốc đó được $2$ giây bằng bao nhiêu?
- A.
  $29m/s$
- B.
  $22m/s$
- C.
  $18m/s$
- D.
  $20m/s$
Ta có: $v(2) - v(0) = \int_{0}^{2}{a(t)dt}$

$\Rightarrow v(2) = \int_{0}^{2}{\left( 6t^{2} + 2t ight)dt} + v(0)$

$\Rightarrow v(2) = \left. \ \left( 2t^{3} + t^{2} ight) ight|_{0}^{2} + 2 = 22$
Câu 18: Nhận biết
Nguyên hàm của hàm số $f(x) = \frac{1}{x\sqrt{x}}$ là:
- A.
  $\frac{- \sqrt{x}}{2} + C$
- B.
  $\frac{2}{\sqrt{x}} + C$
- C.
  $- \frac{2}{\sqrt{x}} + C$
- D.
  $\frac{\sqrt{x}}{2} + C$
Ta có: $\int_{}^{}{f(x)dx} = \int_{}^{}{\frac{1}{x\sqrt{x}}dx}$

$= \int_{}^{}{x^{- \frac{3}{2}}dx=}\dfrac{x^{- \frac{1}{2}}}{- \dfrac{1}{2}} + C = - \frac{2}{\sqrt{x}} +C$ .
Câu 19: Thông hiểu
Tính thể tích của vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng $x = 0;x = 3$ biết rằng thiết diện của vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với $Ox$ tại điểm có hoành độ $x;(0 \leq x \leq 3)$ là hình chữ nhật có kích thước là $x$ và $2\sqrt{9 - x^{2}}$ ?
- A.
  $V = 36$
- B.
  $V = 9$
- C.
  $V = 18$
- D.
  $V = 54$
Thiết diện của vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với $Ox$ tại điểm có hoành độ $x;(0 \leq x \leq 3)$ là hình chữ nhật có kích thước là $x$ và $2\sqrt{9 - x^{2}}$

Diện tích thiết diện được xác định theo hàm là: $S(x) = 2x\sqrt{9 - x^{2}}$

⇒ Thể tích vật thể tròn xoay: $V = \int_{0}^{3}{2x\sqrt{9 - x^{2}}}dx = 18$
Câu 20: Thông hiểu
Xác định nguyên hàm $F(x)$ của hàm số $f(x) = \frac{x^{3} + 3x^{2} + 3x - 1}{x^{2} + 2x + 1}$ ?
- A.
  $F(x) = 1 + \frac{2}{(x + 1)^{2}} + C$
- B.
  $F(x) = \frac{x^{2}}{2} + x + \frac{2}{x + 1} + C$
- C.
  $F(x) = \frac{x^{2}}{2} + x - \frac{2}{x + 1} + C$
- D.
  $F(x) = 1 - \frac{2}{(x + 1)^{2}} + C$
Ta có:

$f(x) = \frac{x^{3} + 3x^{2} + 3x - 1}{x^{2} + 2x + 1} = \frac{(x + 1)^{3} - 2}{(x + 1)^{2}} = x + 1 - \frac{2}{(x + 1)^{2}}$

$\Rightarrow F(x) = \frac{x^{2}}{2} + x + \frac{2}{x + 1} + C$

8 lượt xem

Sắp xếp theo

Xóa Gửi bình luận

Đề kiểm tra 15 phút Chương 4 Nguyên hàm và tích phân KNTT

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!