Toán 12 Chân trời sáng tạo Bài 1: Nguyên hàm

Giải Toán 12 | No tags

Mục lục

Với giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm sách Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết giúp học sinh lớp 12 dễ dàng làm bài tập Toán 12 Bài 1.

Giải Toán 12 Chân trời sáng tạo Bài 1: Nguyên hàm

Giải Toán 12 trang 6

Hoạt động khởi động trang 6 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Hoạt động khởi động trang 6 Toán 12 Tập 2: Khi được thả từ độ cao 20 m, một vật rơi với gia tốc không đổi a = 10 m/s2. Sau khi rơi được t giây thì vật có tốc độ bao nhiêu và đi được quãng đường bao nhiêu?

Lời giải:

Sau khi học xong bài này, ta sẽ giải quyết bài toán này như sau:

Kí hiệu v(t) là tốc độ của vật, s(t) là quãng đường vật đi được cho đến thời điểm t giây kể từ khi vật bắt đầu rơi.

Vì a(t) = v'(t) với mọi t ≥ 0 nên vt=atdt=10dt=10t+C.

Vì v(0) = 0 nên C = 0. Vậy v(t) = 10t (m/s).

Vì v(t) = s'(t) với mọi t ≥ 0 nên st=vtdt=10tdt=5t2+C.

Ta có s(0) = 0 nên C = 0. Vậy s(t) = 5t2 (m).

Vật rơi từ độ cao 20 m nên s(t) ≤ 20, suy ra 0 ≤ t ≤ 2.

Vậy sau khi vật rơi được t giây (0 ≤ t ≤ 2) thì vật có tốc độ v(t) = 10t m/s và đi được quãng đường s(t) = 5t2 mét.

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Hoạt động khám phá 1 trang 6 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Hoạt động khám phá 1 trang 6 Toán 12 Tập 2: Cho hàm số f(x) = 2x xác định trên ℝ. Tìm một hàm số F(x) sao cho F'(x) = f(x).

Lời giải:

Ta có F(x) = x2 vì (x2)' = 2x.

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Hoạt động khám phá 2 trang 6 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Hoạt động khám phá 2 trang 6 Toán 12 Tập 2: Cho hàm số f(x) = 3x2 xác định trên ℝ.

a) Chứng minh rằng F(x) = x3 là một nguyên hàm của f(x) trên ℝ.

b) Với C là hằng số tùy ý, hàm số H(x) = F(x) + C có là nguyên hàm của f(x) trên ℝ không?

c) Giả sử G(x) là một nguyên hàm của f(x) trên ℝ. Tìm đạo hàm của hàm số G(x) – F(x). Từ đó, có nhận xét gì về hàm số G(x) – F(x)?

Lời giải:

a) Ta có F'(x) = (x3)' = 3x2 = f(x).

Do đó F(x) = x3 là một nguyên hàm của f(x) trên ℝ.

b) Có H(x) = F(x) + C = x3 + C.

Có H'(x) = (x3 + C)' = 3x2 = f(x).

Do đó hàm số H(x) = F(x) + C cũng là nguyên hàm của f(x) trên ℝ.

c) Có (G(x) – F(x))' = G'(x) – F'(x) = f(x) – f(x) = 0.

Vì (G(x) – F(x))' = 0 nên G(x) – F(x) là một hằng số.

Hay G(x) = F(x) + C, C là hằng số bất kì.

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Thực hành 1 trang 7 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Thực hành 1 trang 7 Toán 12 Tập 2: Chứng minh rằng F(x) = e2x + 1 là một nguyên hàm của hàm số f(x) = 2e2x + 1 trên ℝ.

Lời giải:

Có F'(x) = (e2x + 1)' = e2x + 1.(2x + 1)' = 2e2x + 1 = f(x).

Vậy F(x) = e2x + 1 là một nguyên hàm của hàm số f(x) = 2e2x + 1 trên ℝ.

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Hoạt động khám phá 3 trang 8 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Hoạt động khám phá 3 trang 8 Toán 12 Tập 2:

a) Giải thích tại sao 0dx=C1dx=x+C.

b) Tìm đạo hàm của hàm số Fx=xα+1α+1α1. Từ đó, tìm xαdx.

Lời giải:

a) Vì (C)' = 0 nên 0dx=C.

Vì (x + C)' = 1 nên 1dx=x+C.

b) Có F'x=xα+1α+1'=α+1xαα+1=xα.

Do đó xαdx=xα+1α+1+C,α1.

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Thực hành 2 trang 8 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Thực hành 2 trang 8 Toán 12 Tập 2: Tìm:

a) x4dx;                                 b) 1x3dx;                                c) xdxx>0.

Lời giải:

a) x4dx=x55+C

b) 1x3dx=x3dx=12x2+C=12x2+C

c) xdx=x12dx=23x32+C=23xx+C

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Hoạt động khám phá 4 trang 8 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Hoạt động khám phá 4 trang 8 Toán 12 Tập 2: Cho hàm số F(x) = ln|x| với x ≠ 0.

a) Tìm đạo hàm của F(x).

b) Từ đó, tìm 1xdx.

Lời giải:

a) Với x > 0 thì F(x) = lnx Þ F'(x) = 1x.

Với x < 0 thì F(x) = ln(−x) F'x=x'x=1x.

Vậy F'x=1x,x0.

b) Có 1xdx=lnx+C.

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Hoạt động khám phá 5 trang 9 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Hoạt động khám phá 5 trang 9 Toán 12 Tập 2:

a) Tìm đạo hàm của các hàm số y = sinx, y = −cosx, y = tanx, y = −cotx.

b) Từ đó, tìm cosxdx,sinxdx,1cos2xdx và 1sin2xdx

Lời giải:

a) Ta có (sinx)' = cosx, (−cosx)' = sinx, tanx'=1cos2x , cotx'=1sin2x.

b) cosxdx=sinx+C,sinxdx=cosx+C,

1cos2xdx=tanx+C1sin2xdx=cotx+C.

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Thực hành 3 trang 9 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Thực hành 3 trang 9 Toán 12 Tập 2: Tìm nguyên hàm F(x) của hàm số f(x) = cosx thỏa mãn F0+Fπ2=0.

Lời giải:

Fx=cosxdx=sinx+C.

F0+Fπ2=0 nên sin0+C+sinπ4+C=02C=22C=24.

Vậy Fx=sinx24.

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Hoạt động khám phá 6 trang 9 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Hoạt động khám phá 6 trang 9 Toán 12 Tập 2:

a) Tìm đạo hàm của các hàm số y = ex, y=axlna với a > 0, a ≠ 1.

b) Từ đó, tìm exdxaxdx (a > 0, a ≠ 1).

Lời giải:

a) Có (ex)' = ex, axlna'=ax.lnalna=ax, a > 0, a ≠ 1.

b) exdx=ex+C.

axdx=axlna+C , (a > 0, a ≠ 1).

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Thực hành 4 trang 9 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Thực hành 4 trang 9 Toán 12 Tập 2: Tìm:

a) 3xdx

b) e2xdx

Lời giải:

a) Ta có 3xdx=3xln3+C

b) Ta có e2xdx=12e2x+C

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Hoạt động khám phá 7 trang 10 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Hoạt động khám phá 7 trang 10 Toán 12 Tập 2: Ta có x33'=x2 và (x3)' = 3x2.

a) Tìm x2dx3x2dx.

b) Tìm 3x2dx.

c) Từ các kết quả trên, giải thích tại sao 3x2dx=3x2dx.

Lời giải:

a) x2dx=x33+C'; 3x2dx=3x33+C'=x3+3C'=x3+C.

b) 3x2dx=x3+C.

c) 3x2dx=3x2dx=x3+C.

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Thực hành 5 trang 10 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Thực hành 5 trang 10 Toán 12 Tập 2: Tìm:

a) cosx4dx.

b) 22x+1dx

Lời giải:

a) cosx4dx=14cosxdx=14sinx+C

b) 22x+1dx=4x.2dx=24xdx=2.4xln4+C

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Hoạt động khám phá 8 trang 10 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Hoạt động khám phá 8 trang 10 Toán 12 Tập 2: Ta có x33'=x2, (x2)' = 2x và x33+x2'=x2+2x.

a) Tìm x2dx,2xdxx2dx+2xdx.

b) Tìm x2+2xdx.

c) Từ các kết quả trên, giải thích tại sao x2+2xdx=x2dx+2xdx.

Lời giải:

a) x2dx=x33+C1,2xdx=x2+C2.

x2dx+2xdx=x33+C1+x2+C2=x33+x2+C.

b) x2+2xdx=x33+x2+C.

c) x2+2xdx=x2dx+2xdx=x33+x2+C.

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Thực hành 6 trang 11 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Thực hành 6 trang 11 Toán 12 Tập 2: Tìm:

a) 3x3+2x35dxx>0;                                   b) 3cos2x1sin2xdx

Lời giải:

a) 3x3+2x35dx=3x3dx+2x35dx =3x3dx+2x35dx =3x44+5x25+C.

b) 3cos2x1sin2xdx=31cos2xdx1sin2xdx=3tanx+cotx+C

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Thực hành 7 trang 11 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Thực hành 7 trang 11 Toán 12 Tập 2: Một ô tô đang chạy với tốc độ 19 m/s thì hãm phanh và chuyển động chậm dần với tốc độ v(t) = 19 – 2t (m/s). Kể từ khi hãm phanh, quãng đường ô tô đi được sau 1 giây, 2 giây, 3 giây là bao nhiêu?

Lời giải:

Kí hiệu s(t) là quãng đường ô tô đi được.

Ta có st=vtdt=192tdt=19tt2+C.

Vì s(0) = 0 => C = 0.

Do đó s(t) = 19t – t2.

Quãng đường ô tô đi được sau 1 giây là: s(1) = 19.1 – 12 = 18 m.

Quãng đường ô tô đi được sau 2 giây là: s(2) = 19.2 – 22 = 34 m.

Quãng đường ô tô đi được sau 3 giây là: s(3) = 19.3 – 32 = 48 m.

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Bài 1 trang 11 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Bài 1 trang 11 Toán 12 Tập 2: Tính đạo hàm của hàm số F(x) = xex, suy ra nguyên hàm của hàm số f(x) = (x + 1)ex

Lời giải:

Có F'(x) = (xex)' = ex + xex = (1 + x)ex.

Do đó fxdx=x+1exdx=xex+C.

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Bài 2 trang 11 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Bài 2 trang 11 Toán 12 Tập 2: Tìm:

a) x5dx;     b) 1x23dxx>0;                   c) 7xdx;              d) 3x5xdx

Lời giải:

a) x5dx=x66+C.

b) 1x23dx=x23dx=3x13+C=3x3+C.

c) 7xdx=7xln7+C.

d) 3x5xdx=35xdx=35xln35.

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Bài 3 trang 11 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Bài 3 trang 11 Toán 12 Tập 2: Tìm nguyên hàm F(x) của hàm số fx=1sin2x thỏa mãn Fπ2=1

Lời giải:

Fx=1sin2xdx=cotx+C.

Fπ2=1 nên cotπ2+C=1C=1.

Vậy Fx=cotx+1.

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Bài 4 trang 11 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Bài 4 trang 11 Toán 12 Tập 2: Tìm:

a) 2x5+3dx;                                 b) 5cosx3sinxdx;

c) x22xdx;                             d)ex22sin2xdx

Lời giải:

a) 2x5+3dx=2x5dx+3dx=x63+3x+C.

b) 5cosx3sinxdx=5cosxdx3sinxdx=5sinx+3cosx+C.

c) x22xdx=12x12dx21xdx=13x322lnx+C=13xx2lnx+C.

d) ex22sin2xdx=1e2exdx21sin2xdx=exe2+2cotx+C=ex2+2cotx+C.

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Bài 5 trang 12 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Bài 5 trang 12 Toán 12 Tập 2: Tìm:

a) x2x32dx;                              b) sin2x2dx;

c) tan2xdx;                                     d) 23x.3xdx

Lời giải:

a) x2x32dx=x4x212x+9dx=4x312x2+9xdx

=x44x3+92x2+C.

b) sin2x2dx=1cosx2dx=12dx12cosxdx=12x12sinx+C.

c) tan2xdx=1cos2x1dx=1cos2xdxdx=tanxx+C

d) 23x.3xdx=8x.3xdx=24xdx=24xln24+C

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Bài 6 trang 12 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Bài 6 trang 12 Toán 12 Tập 2: Kí hiệu h(x) là chiều cao của một cây (tính theo mét) sau khi trồng x năm. Biết rằng sau năm đầu tiên cây cao 2 m. Trong 10 năm tiếp theo, cây phát triển với tốc độ h'x=1x(m/năm).

a) Xác định chiều cao của cây sau x năm (1 ≤ x ≤ 11).

b) Sau bao nhiêu năm cây cao 3 m?

Lời giải:

a) Chiều cao của cây sau x năm là:

hx=h'xdx=1xdx=lnx+C (1 ≤ x ≤ 11).

Có h(1) = 2 nên  ln1 + C = 2 => C = 2.

Do đó hx=lnx+2,1x11.

b) Cây cao 3 m tức là lnx+2=3lnx=1x=e2,72.

Vậy sau khoảng 2,72 năm thì cây cao 3 m.

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác:

Bài 7 trang 12 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm - Chân trời sáng tạo

Bài 7 trang 12 Toán 12 Tập 2: Một chiếc xe đang chuyển động với vận tốc v0 = 10 m/s thì tăng tốc với gia tốc không đổi a = 2 m/s2. Tính quãng đường xe đó đi được trong 3 giây kể từ khi bắt đầu tăng tốc.

Lời giải:

Kí hiệu v(t) là tốc độ của xe, s(t) là quãng đường xe đi được cho đến thời điểm t giây kể từ khi xe tăng tốc.

Vì a(t) = v'(t) với mọi t ≥ 0 nên vt=atdt=2dt=2t+C.

Mà v(0) = 10 nên C = 10.

Do đó v(t) = 2t + 10.

st=2t+10dt=t2+10t+C.

Vì s(0) = 0 => C = 0.

Do đó s(t) = t2 + 10t.

Quãng đường xe đó đi được trong 3 giây kể từ khi bắt đầu tăng tốc là:

s(3) = 32 + 10.3 = 39 (m).

Lời giải bài tập Toán 12 Bài 1: Nguyên hàm hay, chi tiết khác: