THCS
THCS
Chào mừng các em học sinh đến với chuyên mục giải bài tập Toán 12 tập 2 của montoan.com.vn. Ở bài viết này, chúng tôi sẽ cùng các em đi sâu vào giải chi tiết các bài tập trong mục 1, trang 11, 12, 13 và 14 của sách giáo khoa Toán 12 tập 2.
Mục tiêu của chúng tôi là giúp các em hiểu rõ bản chất của từng bài toán, nắm vững phương pháp giải và tự tin áp dụng vào các bài tập tương tự.
Một vật chuyển động thẳng trong 10 giây với vận tốc \(v(t) = 3t + 2\) (m/s). Gọi \(s(t)\) là quãng đường vật đi được đến thời điểm \(t\) giây (0 < t < 10). Xét chuyển động của vật từ thời điểm \(t = 3\) giây đến thời điểm \(t = 5\) giây. a) Giải thích ý nghĩa của đại lượng \(L = s(5) - s(3)\). b) Gọi \(F(t)\) là một nguyên hàm bất kì của \(v(t)\). So sánh \(L\) và \(F(5) - F(3)\).
Trả lời câu hỏi Hoạt động 1 trang 11 SGK Toán 12 Cùng khám phá
Một vật chuyển động thẳng trong 10 giây với vận tốc \(v(t) = 3t + 2\) (m/s). Gọi \(s(t)\) là quãng đường vật đi được đến thời điểm \(t\) giây (0 < t < 10). Xét chuyển động của vật từ thời điểm \(t = 3\) giây đến thời điểm \(t = 5\) giây.
a) Giải thích ý nghĩa của đại lượng \(L = s(5) - s(3)\).
b) Gọi \(F(t)\) là một nguyên hàm bất kì của \(v(t)\). So sánh \(L\) và \(F(5) - F(3)\).
Phương pháp giải:
a) Đại lượng \(L = s(5) - s(3)\) biểu diễn quãng đường vật đi được từ thời điểm \(t = 3\) giây đến thời điểm \(t = 5\) giây.
b) Ta cần tìm nguyên hàm của hàm vận tốc \(v(t)\) để tìm hàm quãng đường \(s(t)\). So sánh \(L\) với hiệu của giá trị nguyên hàm tại \(t = 5\) và \(t = 3\).
Lời giải chi tiết:
a) \(L = s(5) - s(3)\) là quãng đường mà vật đã đi được từ thời điểm \(t = 3\) giây đến thời điểm \(t = 5\) giây.
b) Ta biết rằng \(s(t)\) là một nguyên hàm của \(v(t) = 3t + 2\). Tính nguyên hàm của \(v(t)\):
\(F(t) = \int {(3t + 2)} {\mkern 1mu} dt = \frac{{3{t^2}}}{2} + 2t + C\)
Do đó:
\(F(5) - F(3) = \left( {\frac{{3{{(5)}^2}}}{2} + 2(5) + C} \right) - \left( {\frac{{3{{(3)}^2}}}{2} + 2(3) + C} \right)\)
\( = \left( {\frac{{75}}{2} + 10} \right) - \left( {\frac{{27}}{2} + 6} \right)\)
\( = \frac{{75 + 20}}{2} - \frac{{27 + 12}}{2} = \frac{{95}}{2} - \frac{{39}}{2} = \frac{{56}}{2} = 28{\rm{ (m)}}\)
Do đó, \(L = F(5) - F(3)\), tức là quãng đường \(s(5) - s(3)\) chính là hiệu của hai giá trị nguyên hàm tại hai thời điểm tương ứng.
Trả lời câu hỏi Hoạt động 3 trang 13 SGK Toán 12 Cùng khám phá
Cho hàm số \(f(x) = 2x\).
a) Tìm các hàm số \(F(x),G(x)\) là nguyên hàm của \(f(x)\) trên đoạn \([a;b].\)
b) So sánh \(F(b) - F(a)\) và \(G(b) - G(a)\).
Phương pháp giải:
a)
- Nguyên hàm của một hàm số \(f(x)\) là một hàm số \(F(x)\) sao cho \(F'(x) = f(x)\).
- Để tìm nguyên hàm của \(f(x)\), ta thực hiện việc tích phân \(f(x)\) theo \(x\).
b)
- Hai nguyên hàm của cùng một hàm số \(f(x)\) chỉ khác nhau một hằng số, nghĩa là nếu \(F(x)\) và \(G(x)\) đều là nguyên hàm của \(f(x)\), thì \(F(x) = G(x) + C\) với \(C\) là một hằng số. Từ đó, tính hiệu \(F(b) - F(a)\) và \(G(b) - G(a)\) để so sánh.
Lời giải chi tiết:
a) Xét hàm số \(f(x) = 2x\). Nguyên hàm của \(f(x)\) được tính bằng cách tích phân:
\(F(x) = \int 2 x{\mkern 1mu} dx\)
Áp dụng công thức tích phân:
\(F(x) = \int 2 x{\mkern 1mu} dx = {x^2} + {C_1}\)
Trong đó, \({C_1}\) là hằng số tích phân. Tương tự, ta có thể tìm một nguyên hàm khác của \(f(x)\):
\(G(x) = \int 2 x{\mkern 1mu} dx = {x^2} + {C_2}\)
Trong đó, \({C_2}\) là một hằng số khác. Như vậy, hai nguyên hàm của \(f(x)\) có dạng:
\(F(x) = {x^2} + {C_1}\)
\(G(x) = {x^2} + {C_2}\)
b)
Ta có:
\(F(b) - F(a) = \left( {{x^2} + {C_1}} \right)|_{x = a}^{x = b} = ({b^2} + {C_1}) - ({a^2} + {C_1}) = {b^2} - {a^2}\)
Và:
\(G(b) - G(a) = \left( {{x^2} + {C_2}} \right)|_{x = a}^{x = b} = ({b^2} + {C_2}) - ({a^2} + {C_2}) = {b^2} - {a^2}\)
Từ đây, dễ thấy rằng:
\(F(b) - F(a) = G(b) - G(a) = {b^2} - {a^2}\)
Kết luận: Mặc dù \(F(x)\) và \(G(x)\) là hai hàm khác nhau, nhưng hiệu \(F(b) - F(a)\) và \(G(b) - G(a)\) luôn bằng nhau, và đều bằng \({b^2} - {a^2}\).
Trả lời câu hỏi Luyện tập 1 trang 14 SGK Toán 12 Cùng khám phá
Tính
a) \(\int\limits_1^3 {{x^3}dx;} \)
b) \(\int\limits_0^\pi {\cos udu.} \)
Phương pháp giải:
- Tìm nguyên hàm của hai hàm số.
- Áp dụng công thức của tích phân xác định:
\(\int\limits_a^b f (x){\mkern 1mu} dx = F(b) - F(a)\)
trong đó, \(F(x)\) là nguyên hàm của \(f(x)\).
Lời giải chi tiết:
a)
Tìm nguyên hàm của \({x^3}\):
\(\int {{x^3}} {\mkern 1mu} dx = \frac{{{x^4}}}{4} + C\)
Do đó, nguyên hàm của \(f(x) = {x^3}\) là \(F(x) = \frac{{{x^4}}}{4}\). Áp dụng công thức tính tích phân xác định:
\(\int\limits_1^3 {{x^3}} {\mkern 1mu} dx = \left[ {\frac{{{x^4}}}{4}} \right]_1^3\)
Thay giá trị \(x = 3\) và \(x = 1\) vào nguyên hàm:
\(\int\limits_1^3 {{x^3}} {\mkern 1mu} dx = \frac{{{3^4}}}{4} - \frac{{{1^4}}}{4} = \frac{{81}}{4} - \frac{1}{4} = \frac{{80}}{4} = 20\)
Kết quả:
\(\int\limits_1^3 {{x^3}} {\mkern 1mu} dx = 20\)
b)
Tìm nguyên hàm của \(\cos u\):
\(\int {\cos } u{\mkern 1mu} du = \sin u + C\)
Do đó, nguyên hàm của \(f(u) = \cos u\) là \(F(u) = \sin u\). Áp dụng công thức tính tích phân xác định:
\(\int\limits_0^\pi {\cos } u{\mkern 1mu} du = \left[ {\sin u} \right]_0^\pi \)
Thay giá trị \(u = \pi \) và \(u = 0\) vào nguyên hàm:
\(\int\limits_0^\pi {\cos } u{\mkern 1mu} du = \sin (\pi ) - \sin (0) = 0 - 0 = 0\)
Kết quả:
\(\int\limits_0^\pi {\cos } u{\mkern 1mu} du = 0\).
Trả lời câu hỏi Luyện tập 2 trang 14 SGK Toán 12 Cùng khám phá
Cho \(F(x)\) là một nguyên hàm của hàm \(f(x) = {2^x}\) và \(F(0) = 0\). Tính \(F(1)\).
Phương pháp giải:
- Tìm nguyên hàm của hàm số \(f(x) = {2^x}\):
- Áp dụng công thức của tích phân xác định để tìm \(F(1)\)
\(\int\limits_a^b f (x){\mkern 1mu} dx = F(b) - F(a)\)
trong đó, \(F(x)\) là nguyên hàm của \(f(x)\).
Lời giải chi tiết:
Tìm nguyên hàm của \(f(x) = {2^x}\):
\(F(x) = \int {{2^x}} {\mkern 1mu} dx\)
Sử dụng công thức tích phân của hàm số mũ, ta có:
\(F(x) = \frac{{{2^x}}}{{\ln 2}} + C\)
Áp dụng công thức tính tích phân xác định, ta có:
\(\int\limits_0^1 f (x){\mkern 1mu} dx = F(1) - F(0)\)
Suy ra:
\(F(1) = \int\limits_0^1 {f(x)} + F(0) = \frac{{{2^1}}}{{\ln 2}} - \frac{{{2^0}}}{{\ln 2}} + 0 = \frac{1}{{\ln 2}}\)
Trả lời câu hỏi Hoạt động 2 trang 11 SGK Toán 12 Cùng khám phá
Gọi \((H)\) là hình thang vuông giới hạn bởi đường thẳng \(y = 2x + 1\), trục hoành và hai đường thẳng \(x = 1\), \(x = t\) (1 ≤ t ≤ 4) (Hình 4.3a).
a) Tính diện tích \(S\) của hình \((H)\) khi \(t = 4\) (Hình 4.3b).
b) Tìm hàm số \(S(t)\) biểu thị diện tích của hình \((H)\) với \(t \in [1;4]\).
c) Chứng minh \(S(t)\) là một nguyên hàm của hàm số \(f(t) = 2t + 1\) trên đoạn [1; 4] và \(S = S(4) - S(1)\).
Phương pháp giải:
a) Tính diện tích hình thang vuông bằng công thức trung bình cộng 2 cạnh đáy nhân với chiều cao giữa 2 đáy, tuy nhiên chiều cao ở đây chính là cạnh bên vuông góc với cả 2 đáy. Trong trường hợp này thì độ dài chiều cao sẽ là khoảng cách từ \({x_1}\) đến \({x_2}\) và độ dài hai cạnh đáy sẽ là giá trị của \(y\) tại hai điểm \({x_1}\) và \({x_2}\).
b) Xét diện tích hình thang tổng quát khi \(t\) thay đổi, tìm hàm số diện tích \(S(t)\).
c) Chứng minh bằng cách lấy đạo hàm của hàm số \(S(t)\) và so sánh với \(f(t)\).
Lời giải chi tiết:
a) Khi \(t = 4\), diện tích của hình thang vuông \((H)\) là:
\(S = \frac{1}{2} \times ({y_1} + {y_2}) \times ({x_2} - {x_1})\)
Trong đó: \({y_1} = 2(1) + 1 = 3\) \({y_2} = 2(4) + 1 = 9\) \({x_1} = 1\), \({x_2} = 4\).
Do đó:
\(S = \frac{1}{2} \times (3 + 9) \times (4 - 1) = \frac{1}{2} \times 12 \times 3 = 18\) (đơn vị diện tích)
b) Diện tích hình thang tổng quát khi \(t\) thay đổi từ 1 đến 4:
\(S(t) = \frac{1}{2} \times ({y_1} + y(t)) \times (t - 1)\)
Trong đó: \({y_1} = 3\) \(y(t) = 2t + 1\) \({x_1} = 1\), \({x_2} = t\) Do đó:
\(S(t) = \frac{1}{2} \times (3 + 2t + 1) \times (t - 1) = \frac{1}{2}S(t) = \frac{1}{2} \times (2t + 4) \times (t - 1)\)
\(S(t) = (t + 2) \times (t - 1) = {t^2} - t + 2t - 2 = {t^2} + t - 2\)
c) Chứng minh \(S(t)\) là nguyên hàm của hàm \(f(t) = 2t + 1\):
\(S(t) = {t^2} + t - 2\)
Lấy đạo hàm của \(S(t)\):
\(S'(t) = 2t + 1 = f(t)\)
Do đó, \(S(t)\) là nguyên hàm của \(f(t) = 2t + 1\). Cuối cùng, diện tích \(S = S(4) - S(1)\) được tính như sau:
\(S(4) = {4^2} + 4 - 2 = 16 + 4 - 2 = 18\)
\(S(1) = {1^2} + 1 - 2 = 1 + 1 - 2 = 0\)
\(S = 18 - 0 = 18\) (đơn vị diện tích).
Trả lời câu hỏi Vận dụng 1 trang 14 SGK Toán 12 Cùng khám phá
Tính diện tích hình thang cong giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y = \sqrt x \), trục hoành và các đường thẳng \(x = 1\), \(x = 4\). (Hình 4.6).
Phương pháp giải:
- Thiết lập tích phân để tính diện tích hình thang cong:
\(S = \int_1^4 {\sqrt x } {\mkern 1mu} dx\)
- Tính tích phân xác định từ 1 đến 4 của hàm \(\sqrt x \).
Lời giải chi tiết:
Thiết lập tích phân:
\(S = \int_1^4 {\sqrt x } {\mkern 1mu} dx = \int_1^4 {{x^{1/2}}} {\mkern 1mu} dx\)
Tính tích phân:
\(\int {{x^{1/2}}} {\mkern 1mu} dx = \frac{{{x^{3/2}}}}{{3/2}} + C = \frac{2}{3}{x^{3/2}} + C\)
Do đó, diện tích cần tìm là:
\(S = \left[ {\frac{2}{3}{x^{3/2}}} \right]_1^4 = \frac{2}{3}\left[ {{4^{3/2}} - {1^{3/2}}} \right]\)
Tính giá trị cụ thể:
\({4^{3/2}} = {({2^2})^{3/2}} = {2^3} = 8\)
\(S = \frac{2}{3}(8 - 1) = \frac{2}{3} \times 7 = \frac{{14}}{3}\)
Trả lời câu hỏi Hoạt động 1 trang 11 SGK Toán 12 Cùng khám phá
Một vật chuyển động thẳng trong 10 giây với vận tốc \(v(t) = 3t + 2\) (m/s). Gọi \(s(t)\) là quãng đường vật đi được đến thời điểm \(t\) giây (0 < t < 10). Xét chuyển động của vật từ thời điểm \(t = 3\) giây đến thời điểm \(t = 5\) giây.
a) Giải thích ý nghĩa của đại lượng \(L = s(5) - s(3)\).
b) Gọi \(F(t)\) là một nguyên hàm bất kì của \(v(t)\). So sánh \(L\) và \(F(5) - F(3)\).
Phương pháp giải:
a) Đại lượng \(L = s(5) - s(3)\) biểu diễn quãng đường vật đi được từ thời điểm \(t = 3\) giây đến thời điểm \(t = 5\) giây.
b) Ta cần tìm nguyên hàm của hàm vận tốc \(v(t)\) để tìm hàm quãng đường \(s(t)\). So sánh \(L\) với hiệu của giá trị nguyên hàm tại \(t = 5\) và \(t = 3\).
Lời giải chi tiết:
a) \(L = s(5) - s(3)\) là quãng đường mà vật đã đi được từ thời điểm \(t = 3\) giây đến thời điểm \(t = 5\) giây.
b) Ta biết rằng \(s(t)\) là một nguyên hàm của \(v(t) = 3t + 2\). Tính nguyên hàm của \(v(t)\):
\(F(t) = \int {(3t + 2)} {\mkern 1mu} dt = \frac{{3{t^2}}}{2} + 2t + C\)
Do đó:
\(F(5) - F(3) = \left( {\frac{{3{{(5)}^2}}}{2} + 2(5) + C} \right) - \left( {\frac{{3{{(3)}^2}}}{2} + 2(3) + C} \right)\)
\( = \left( {\frac{{75}}{2} + 10} \right) - \left( {\frac{{27}}{2} + 6} \right)\)
\( = \frac{{75 + 20}}{2} - \frac{{27 + 12}}{2} = \frac{{95}}{2} - \frac{{39}}{2} = \frac{{56}}{2} = 28{\rm{ (m)}}\)
Do đó, \(L = F(5) - F(3)\), tức là quãng đường \(s(5) - s(3)\) chính là hiệu của hai giá trị nguyên hàm tại hai thời điểm tương ứng.
Trả lời câu hỏi Hoạt động 2 trang 11 SGK Toán 12 Cùng khám phá
Gọi \((H)\) là hình thang vuông giới hạn bởi đường thẳng \(y = 2x + 1\), trục hoành và hai đường thẳng \(x = 1\), \(x = t\) (1 ≤ t ≤ 4) (Hình 4.3a).
a) Tính diện tích \(S\) của hình \((H)\) khi \(t = 4\) (Hình 4.3b).
b) Tìm hàm số \(S(t)\) biểu thị diện tích của hình \((H)\) với \(t \in [1;4]\).
c) Chứng minh \(S(t)\) là một nguyên hàm của hàm số \(f(t) = 2t + 1\) trên đoạn [1; 4] và \(S = S(4) - S(1)\).
Phương pháp giải:
a) Tính diện tích hình thang vuông bằng công thức trung bình cộng 2 cạnh đáy nhân với chiều cao giữa 2 đáy, tuy nhiên chiều cao ở đây chính là cạnh bên vuông góc với cả 2 đáy. Trong trường hợp này thì độ dài chiều cao sẽ là khoảng cách từ \({x_1}\) đến \({x_2}\) và độ dài hai cạnh đáy sẽ là giá trị của \(y\) tại hai điểm \({x_1}\) và \({x_2}\).
b) Xét diện tích hình thang tổng quát khi \(t\) thay đổi, tìm hàm số diện tích \(S(t)\).
c) Chứng minh bằng cách lấy đạo hàm của hàm số \(S(t)\) và so sánh với \(f(t)\).
Lời giải chi tiết:
a) Khi \(t = 4\), diện tích của hình thang vuông \((H)\) là:
\(S = \frac{1}{2} \times ({y_1} + {y_2}) \times ({x_2} - {x_1})\)
Trong đó: \({y_1} = 2(1) + 1 = 3\) \({y_2} = 2(4) + 1 = 9\) \({x_1} = 1\), \({x_2} = 4\).
Do đó:
\(S = \frac{1}{2} \times (3 + 9) \times (4 - 1) = \frac{1}{2} \times 12 \times 3 = 18\) (đơn vị diện tích)
b) Diện tích hình thang tổng quát khi \(t\) thay đổi từ 1 đến 4:
\(S(t) = \frac{1}{2} \times ({y_1} + y(t)) \times (t - 1)\)
Trong đó: \({y_1} = 3\) \(y(t) = 2t + 1\) \({x_1} = 1\), \({x_2} = t\) Do đó:
\(S(t) = \frac{1}{2} \times (3 + 2t + 1) \times (t - 1) = \frac{1}{2}S(t) = \frac{1}{2} \times (2t + 4) \times (t - 1)\)
\(S(t) = (t + 2) \times (t - 1) = {t^2} - t + 2t - 2 = {t^2} + t - 2\)
c) Chứng minh \(S(t)\) là nguyên hàm của hàm \(f(t) = 2t + 1\):
\(S(t) = {t^2} + t - 2\)
Lấy đạo hàm của \(S(t)\):
\(S'(t) = 2t + 1 = f(t)\)
Do đó, \(S(t)\) là nguyên hàm của \(f(t) = 2t + 1\). Cuối cùng, diện tích \(S = S(4) - S(1)\) được tính như sau:
\(S(4) = {4^2} + 4 - 2 = 16 + 4 - 2 = 18\)
\(S(1) = {1^2} + 1 - 2 = 1 + 1 - 2 = 0\)
\(S = 18 - 0 = 18\) (đơn vị diện tích).
Trả lời câu hỏi Hoạt động 3 trang 13 SGK Toán 12 Cùng khám phá
Cho hàm số \(f(x) = 2x\).
a) Tìm các hàm số \(F(x),G(x)\) là nguyên hàm của \(f(x)\) trên đoạn \([a;b].\)
b) So sánh \(F(b) - F(a)\) và \(G(b) - G(a)\).
Phương pháp giải:
a)
- Nguyên hàm của một hàm số \(f(x)\) là một hàm số \(F(x)\) sao cho \(F'(x) = f(x)\).
- Để tìm nguyên hàm của \(f(x)\), ta thực hiện việc tích phân \(f(x)\) theo \(x\).
b)
- Hai nguyên hàm của cùng một hàm số \(f(x)\) chỉ khác nhau một hằng số, nghĩa là nếu \(F(x)\) và \(G(x)\) đều là nguyên hàm của \(f(x)\), thì \(F(x) = G(x) + C\) với \(C\) là một hằng số. Từ đó, tính hiệu \(F(b) - F(a)\) và \(G(b) - G(a)\) để so sánh.
Lời giải chi tiết:
a) Xét hàm số \(f(x) = 2x\). Nguyên hàm của \(f(x)\) được tính bằng cách tích phân:
\(F(x) = \int 2 x{\mkern 1mu} dx\)
Áp dụng công thức tích phân:
\(F(x) = \int 2 x{\mkern 1mu} dx = {x^2} + {C_1}\)
Trong đó, \({C_1}\) là hằng số tích phân. Tương tự, ta có thể tìm một nguyên hàm khác của \(f(x)\):
\(G(x) = \int 2 x{\mkern 1mu} dx = {x^2} + {C_2}\)
Trong đó, \({C_2}\) là một hằng số khác. Như vậy, hai nguyên hàm của \(f(x)\) có dạng:
\(F(x) = {x^2} + {C_1}\)
\(G(x) = {x^2} + {C_2}\)
b)
Ta có:
\(F(b) - F(a) = \left( {{x^2} + {C_1}} \right)|_{x = a}^{x = b} = ({b^2} + {C_1}) - ({a^2} + {C_1}) = {b^2} - {a^2}\)
Và:
\(G(b) - G(a) = \left( {{x^2} + {C_2}} \right)|_{x = a}^{x = b} = ({b^2} + {C_2}) - ({a^2} + {C_2}) = {b^2} - {a^2}\)
Từ đây, dễ thấy rằng:
\(F(b) - F(a) = G(b) - G(a) = {b^2} - {a^2}\)
Kết luận: Mặc dù \(F(x)\) và \(G(x)\) là hai hàm khác nhau, nhưng hiệu \(F(b) - F(a)\) và \(G(b) - G(a)\) luôn bằng nhau, và đều bằng \({b^2} - {a^2}\).
Trả lời câu hỏi Luyện tập 1 trang 14 SGK Toán 12 Cùng khám phá
Tính
a) \(\int\limits_1^3 {{x^3}dx;} \)
b) \(\int\limits_0^\pi {\cos udu.} \)
Phương pháp giải:
- Tìm nguyên hàm của hai hàm số.
- Áp dụng công thức của tích phân xác định:
\(\int\limits_a^b f (x){\mkern 1mu} dx = F(b) - F(a)\)
trong đó, \(F(x)\) là nguyên hàm của \(f(x)\).
Lời giải chi tiết:
a)
Tìm nguyên hàm của \({x^3}\):
\(\int {{x^3}} {\mkern 1mu} dx = \frac{{{x^4}}}{4} + C\)
Do đó, nguyên hàm của \(f(x) = {x^3}\) là \(F(x) = \frac{{{x^4}}}{4}\). Áp dụng công thức tính tích phân xác định:
\(\int\limits_1^3 {{x^3}} {\mkern 1mu} dx = \left[ {\frac{{{x^4}}}{4}} \right]_1^3\)
Thay giá trị \(x = 3\) và \(x = 1\) vào nguyên hàm:
\(\int\limits_1^3 {{x^3}} {\mkern 1mu} dx = \frac{{{3^4}}}{4} - \frac{{{1^4}}}{4} = \frac{{81}}{4} - \frac{1}{4} = \frac{{80}}{4} = 20\)
Kết quả:
\(\int\limits_1^3 {{x^3}} {\mkern 1mu} dx = 20\)
b)
Tìm nguyên hàm của \(\cos u\):
\(\int {\cos } u{\mkern 1mu} du = \sin u + C\)
Do đó, nguyên hàm của \(f(u) = \cos u\) là \(F(u) = \sin u\). Áp dụng công thức tính tích phân xác định:
\(\int\limits_0^\pi {\cos } u{\mkern 1mu} du = \left[ {\sin u} \right]_0^\pi \)
Thay giá trị \(u = \pi \) và \(u = 0\) vào nguyên hàm:
\(\int\limits_0^\pi {\cos } u{\mkern 1mu} du = \sin (\pi ) - \sin (0) = 0 - 0 = 0\)
Kết quả:
\(\int\limits_0^\pi {\cos } u{\mkern 1mu} du = 0\).
Trả lời câu hỏi Luyện tập 2 trang 14 SGK Toán 12 Cùng khám phá
Cho \(F(x)\) là một nguyên hàm của hàm \(f(x) = {2^x}\) và \(F(0) = 0\). Tính \(F(1)\).
Phương pháp giải:
- Tìm nguyên hàm của hàm số \(f(x) = {2^x}\):
- Áp dụng công thức của tích phân xác định để tìm \(F(1)\)
\(\int\limits_a^b f (x){\mkern 1mu} dx = F(b) - F(a)\)
trong đó, \(F(x)\) là nguyên hàm của \(f(x)\).
Lời giải chi tiết:
Tìm nguyên hàm của \(f(x) = {2^x}\):
\(F(x) = \int {{2^x}} {\mkern 1mu} dx\)
Sử dụng công thức tích phân của hàm số mũ, ta có:
\(F(x) = \frac{{{2^x}}}{{\ln 2}} + C\)
Áp dụng công thức tính tích phân xác định, ta có:
\(\int\limits_0^1 f (x){\mkern 1mu} dx = F(1) - F(0)\)
Suy ra:
\(F(1) = \int\limits_0^1 {f(x)} + F(0) = \frac{{{2^1}}}{{\ln 2}} - \frac{{{2^0}}}{{\ln 2}} + 0 = \frac{1}{{\ln 2}}\)
Trả lời câu hỏi Vận dụng 1 trang 14 SGK Toán 12 Cùng khám phá
Tính diện tích hình thang cong giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y = \sqrt x \), trục hoành và các đường thẳng \(x = 1\), \(x = 4\). (Hình 4.6).
Phương pháp giải:
- Thiết lập tích phân để tính diện tích hình thang cong:
\(S = \int_1^4 {\sqrt x } {\mkern 1mu} dx\)
- Tính tích phân xác định từ 1 đến 4 của hàm \(\sqrt x \).
Lời giải chi tiết:
Thiết lập tích phân:
\(S = \int_1^4 {\sqrt x } {\mkern 1mu} dx = \int_1^4 {{x^{1/2}}} {\mkern 1mu} dx\)
Tính tích phân:
\(\int {{x^{1/2}}} {\mkern 1mu} dx = \frac{{{x^{3/2}}}}{{3/2}} + C = \frac{2}{3}{x^{3/2}} + C\)
Do đó, diện tích cần tìm là:
\(S = \left[ {\frac{2}{3}{x^{3/2}}} \right]_1^4 = \frac{2}{3}\left[ {{4^{3/2}} - {1^{3/2}}} \right]\)
Tính giá trị cụ thể:
\({4^{3/2}} = {({2^2})^{3/2}} = {2^3} = 8\)
\(S = \frac{2}{3}(8 - 1) = \frac{2}{3} \times 7 = \frac{{14}}{3}\)
Mục 1 của SGK Toán 12 tập 2 thường tập trung vào một chủ đề quan trọng trong chương trình, ví dụ như đạo hàm, tích phân, hoặc các bài toán về hình học không gian. Việc nắm vững kiến thức và kỹ năng trong mục này là nền tảng để giải quyết các bài toán phức tạp hơn trong các chương tiếp theo.
Trang 11 thường chứa các bài tập áp dụng kiến thức cơ bản của mục học. Các bài tập này thường yêu cầu học sinh vận dụng các định nghĩa, định lý và công thức đã học để giải quyết các vấn đề đơn giản. Ví dụ, nếu mục học liên quan đến đạo hàm, trang 11 có thể chứa các bài tập tính đạo hàm của các hàm số đơn giản.
Trang 12 thường nâng cao độ khó so với trang 11, yêu cầu học sinh phải kết hợp nhiều kiến thức và kỹ năng để giải quyết bài toán. Các bài tập có thể yêu cầu học sinh chứng minh các đẳng thức, giải phương trình hoặc bất phương trình, hoặc tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số.
Trang 13 tiếp tục tăng độ khó, thường chứa các bài tập liên quan đến ứng dụng thực tế của kiến thức đã học. Các bài tập này có thể yêu cầu học sinh giải quyết các bài toán về tối ưu hóa, hoặc mô hình hóa các hiện tượng vật lý, kinh tế bằng các hàm số toán học.
Trang 14 thường là phần tổng hợp và ôn tập, chứa các bài tập tổng hợp kiến thức của cả mục học. Các bài tập này thường có tính chất phức tạp và đòi hỏi học sinh phải có khả năng phân tích, tổng hợp và vận dụng linh hoạt các kiến thức đã học.
Bài tập: Tính đạo hàm của hàm số f(x) = x2 + 2x + 1.
Giải:
f'(x) = 2x + 2
Hy vọng rằng với hướng dẫn chi tiết này, các em học sinh sẽ tự tin giải quyết các bài tập trong mục 1 trang 11, 12, 13, 14 SGK Toán 12 tập 2. Chúc các em học tập tốt và đạt kết quả cao!
