[SGK Toán Lớp 12 Cùng khám phá] Giải mục 3 trang 8, 9 SGK Toán 12 tập 2 - Cùng khám phá
Bài học: Giải mục 3 trang 8, 9 SGK Toán 12 tập 2 - Cùng khám phá
1. Tổng quan về bài họcBài học này tập trung vào việc giải quyết mục 3 của bài học nằm trên trang 8 và 9 trong sách giáo khoa Toán 12 tập 2. Mục tiêu chính là giúp học sinh nắm vững các phương pháp giải quyết bài toán liên quan đến nội dung đã học trước đó. Bài học sẽ hướng dẫn chi tiết, từ cách phân tích đề bài cho đến các bước giải, giúp học sinh tự tin vận dụng kiến thức đã học vào các bài tập tương tự.
2. Kiến thức và kỹ năngHọc sinh sẽ được học và rèn luyện những kỹ năng sau:
Phân tích đề bài: Xác định rõ yêu cầu của bài toán và các thông tin cần thiết. Lựa chọn phương pháp giải: Áp dụng các kiến thức đã học về [chỉ rõ nội dung kiến thức liên quan, ví dụ: đạo hàm, tích phân, phương trìnhu2026]. Vận dụng công thức: Sử dụng chính xác các công thức liên quan đến chủ đề. Giải quyết bài toán: Thực hiện các bước giải một cách logic và hệ thống. Kiểm tra kết quả: Đánh giá tính hợp lý của lời giải. Viết trình bày bài giải: Biểu đạt bài giải một cách rõ ràng, chính xác và khoa học. 3. Phương pháp tiếp cậnBài học sẽ được tổ chức theo phương pháp hướng dẫn và thực hành.
Phân tích ví dụ: Bài học sẽ trình bày chi tiết cách giải một số ví dụ điển hình, phân tích rõ từng bước. Giải đáp thắc mắc: Học sinh được khuyến khích đặt câu hỏi và được hỗ trợ giải đáp thắc mắc. Thực hành bài tập: Học sinh sẽ được hướng dẫn làm các bài tập tương tự để củng cố kiến thức và rèn luyện kỹ năng. Đánh giá tự học: Học sinh được khuyến khích tự kiểm tra và đánh giá kết quả học tập. 4. Ứng dụng thực tếKiến thức trong bài học có thể được áp dụng vào nhiều tình huống thực tế như:
Tính toán trong kinh tế: Ví dụ tính toán lợi nhuận, chi phí, sản lượng tối đa. Phân tích và dự báo: Ví dụ dự báo sự tăng trưởng của một doanh nghiệp. Giải quyết vấn đề trong cuộc sống: Ví dụ tính toán quãng đường, thời gian... 5. Kết nối với chương trình họcBài học này là một phần tiếp nối của các bài học trước, đặc biệt là các bài học về [chỉ rõ tên các bài học liên quan]. Kiến thức từ các bài học trước là nền tảng để hiểu và giải quyết các bài toán trong mục 3 này. Bài học này cũng chuẩn bị cho các bài học tiếp theo về [chỉ rõ tên các bài học tiếp theo].
6. Hướng dẫn học tậpĐể học tập hiệu quả, học sinh nên:
Đọc kỹ đề bài:
Xác định rõ yêu cầu và điều kiện của bài toán.
Phân tích đề bài:
Liệt kê các thông tin đã cho và yêu cầu tìm kiếm.
Lựa chọn phương pháp giải phù hợp:
Chọn phương pháp giải tối ưu nhất.
Thực hiện các bước giải một cách cẩn thận:
Ghi chép rõ ràng từng bước giải.
Kiểm tra kết quả:
Đánh giá tính hợp lý của lời giải.
Tìm hiểu ví dụ trong sách giáo khoa:
Phân tích cách giải của các ví dụ để nắm bắt quy trình.
Làm bài tập thường xuyên:
Luyện tập thường xuyên để củng cố kiến thức.
Hỏi thầy cô giáo nếu cần giúp đỡ:
Không ngại đặt câu hỏi để được hỗ trợ giải đáp thắc mắc.
Tự học bài cũ:
Kiểm tra lại các bài học trước để đảm bảo nền tảng kiến thức vững chắc.
Toán 12, Giải bài tập, SGK Toán 12 tập 2, Trang 8, Trang 9, Mục 3, Phương pháp giải, Phân tích đề bài, Lựa chọn phương pháp, Vận dụng công thức, Kiến thức Toán, Đạo hàm, Tích phân, Phương trình, Hệ phương trình, Hàm số, Ứng dụng thực tế, Kinh tế, Dự báo, Bài tập, Thực hành, Học tập, Học sinh, Kiến thức, Kỹ năng, Bài học, Bài giảng, Giáo dục, Củng cố, Kiểm tra, Phân tích, Trình bày, Logic, Hệ thống, Ví dụ, Quy trình, Thắc mắc, Hỏi đáp, Câu hỏi, Giải đáp.
HĐ6
Trả lời câu hỏi Hoạt động 6 trang 8 SGK Toán 12 Cùng khám phá
Tìm một nguyên hàm \(F(x)\) của hàm số \(f(x) = x\). Chứng minh \(2F(x)\) là một nguyên hàm của hàm số \(2f(x)\).
Phương pháp giải:
- Sử dụng công thức tích phân cơ bản để tìm nguyên hàm.
- Tìm đạo hàm của hàm số \(2F(x)\).
- So sánh kết quả đạo hàm với hàm số \(2f(x)\) để chứng minh.
Lời giải chi tiết:
Nguyên hàm của hàm số \(f(x) = x\) là:
\(F(x) = \int x {\mkern 1mu} dx = \frac{{{x^2}}}{2} + C\)
trong đó \(C\) là hằng số tích phân.
Ta cần chứng minh \(2F(x)\) là một nguyên hàm của hàm số \(2f(x)\), tức là:
\(\frac{d}{{dx}}[2F(x)] = 2f(x)\)
Tính đạo hàm của \(2F(x)\):
\(\frac{d}{{dx}}[2F(x)] = 2 \cdot \frac{d}{{dx}}\left[ {\frac{{{x^2}}}{2} + C} \right] = 2 \cdot \left( x \right) = 2x\)
Mà \(2f(x) = 2x\). Do đó, ta có:
\(\frac{d}{{dx}}[2F(x)] = 2f(x)\)
Vậy \(2F(x)\) là một nguyên hàm của hàm số \(2f(x)\).
LT7
Trả lời câu hỏi Luyện tập 7 trang 8 SGK Toán 12 Cùng khám phá
Tìm họ nguyên hàm của các hàm số:
a) \(f(x) = {e^{2x + 1}};\)
b) \(g(x) = \frac{8}{x}\).
Phương pháp giải:
a) Sử dụng phương pháp tích phân với hàm mũ. Áp dụng kỹ thuật đổi biến nếu cần thiết.
b) Sử dụng công thức tích phân cơ bản đối với hàm số dạng \(\frac{1}{x}\).
Lời giải chi tiết:
a) Nguyên hàm của hàm số \(f(x) = {e^{2x + 1}}\) được tính như sau:
Trước tiên, ta đổi biến đặt \(u = 2x + 1\). Khi đó, \(du = 2dx\) hay \(dx = \frac{{du}}{2}\). Tích phân của \(f(x)\) trở thành:
\(\int {{e^{2x + 1}}} {\mkern 1mu} dx = \int {{e^u}} \cdot \frac{{du}}{2} = \frac{1}{2}\int {{e^u}} {\mkern 1mu} du = \frac{1}{2}{e^u} + C\)
Thay \(u = 2x + 1\) trở lại:
\(\int {{e^{2x + 1}}} {\mkern 1mu} dx = \frac{1}{2}{e^{2x + 1}} + C\)
Vậy họ nguyên hàm của hàm số \(f(x) = {e^{2x + 1}}\) là:
\(F(x) = \frac{1}{2}{e^{2x + 1}} + C\)
trong đó \(C\) là hằng số tích phân.
b)
Nguyên hàm của hàm số \(g(x) = \frac{8}{x}\) được tính như sau: Ta biết rằng:
\(\int {\frac{1}{x}} {\mkern 1mu} dx = \ln |x| + C\)
Do đó:
\(\int {\frac{8}{x}} {\mkern 1mu} dx = 8\int {\frac{1}{x}} {\mkern 1mu} dx = 8\ln |x| + C\)
Vậy họ nguyên hàm của hàm số \(g(x) = \frac{8}{x}\) là:
\(G(x) = 8\ln |x| + C\)
trong đó \(C\) là hằng số tích phân.
HĐ7
Trả lời câu hỏi Hoạt động 7 trang 8 SGK Toán 12 Cùng khám phá
Tìm một nguyên hàm \(F(x)\) của hàm số \(f(x) = 2x\) và một nguyên hàm \(G(x)\) của hàm số \(g(x) = 3\). Chứng minh \(F(x) + G(x)\) là một nguyên hàm của hàm số \(f(x) + g(x)\).
Phương pháp giải:
- Sử dụng công thức tích phân cơ bản để tìm nguyên hàm của \(f(x) = 2x\) và \(g(x) = 3\).
- Tìm đạo hàm của hàm số \(F(x) + G(x)\).
- So sánh kết quả đạo hàm với hàm số \(f(x) + g(x)\) để chứng minh.
Lời giải chi tiết:
Nguyên hàm của hàm số \(f(x) = 2x\) là:
\(F(x) = \int 2 x{\mkern 1mu} dx = {x^2} + {C_1}\)
trong đó \({C_1}\) là hằng số tích phân.
Nguyên hàm của hàm số \(g(x) = 3\) là:
\(G(x) = \int 3 {\mkern 1mu} dx = 3x + {C_2}\)
trong đó \({C_2}\) là hằng số tích phân.
Ta cần chứng minh \(F(x) + G(x)\) là một nguyên hàm của hàm số \(f(x) + g(x) = 2x + 3\), tức là:
\(\frac{d}{{dx}}[F(x) + G(x)] = f(x) + g(x)\)
Tính đạo hàm của \(F(x) + G(x)\):
\(\frac{d}{{dx}}[F(x) + G(x)] = \frac{d}{{dx}}\left[ {{x^2} + {C_1} + 3x + {C_2}} \right] = 2x + 3\)
Mà \(f(x) + g(x) = 2x + 3\).
Do đó, ta có:
\(\frac{d}{{dx}}[F(x) + G(x)] = f(x) + g(x)\)
Vậy \(F(x) + G(x)\) là một nguyên hàm của hàm số \(f(x) + g(x)\).
LT8
Trả lời câu hỏi Luyện tập 8 trang 9 SGK Toán 12 Cùng khám phá
Tìm họ nguyên hàm của các hàm số:
a) \(f(x) = {x^3} - {3^x};\)
b) \(g(x) = \frac{1}{x} - \frac{4}{{{{\sin }^2}x}}\).
Phương pháp giải:
a) Tính nguyên hàm của từng thành phần của hàm số. Đối với \({x^3}\), áp dụng công thức tích phân cơ bản của đa thức. Đối với \({3^x}\), sử dụng công thức tích phân của hàm số mũ với cơ số khác \(e\).
b) Tính nguyên hàm của từng thành phần. Đối với \(\frac{1}{x}\), áp dụng công thức tích phân cơ bản. Đối với \(\frac{4}{{{{\sin }^2}x}}\), nhận dạng và sử dụng công thức tích phân của \({\csc ^2}x\).
Lời giải chi tiết:
a) Nguyên hàm của hàm số \(f(x) = {x^3} - {3^x}\) được tính như sau:
Tính nguyên hàm của \({x^3}\):
\(\int {{x^3}} {\mkern 1mu} dx = \frac{{{x^4}}}{4} + {C_1}\)
Tính nguyên hàm của \( - {3^x}\):
\(\int - {3^x}{\mkern 1mu} dx = - \frac{{{3^x}}}{{\ln 3}} + {C_2}\)
Vậy họ nguyên hàm của hàm số \(f(x)\) là:
\(F(x) = \frac{{{x^4}}}{4} - \frac{{{3^x}}}{{\ln 3}} + C\)
trong đó \(C\) là hằng số tích phân (gộp từ \({C_1}\) và \({C_2}\)).
b) Nguyên hàm của hàm số \(g(x) = \frac{1}{x} - \frac{4}{{{{\sin }^2}x}}\) được tính như sau:
Tính nguyên hàm của \(\frac{1}{x}\):
\(\int {\frac{1}{x}} {\mkern 1mu} dx = \ln |x| + {C_3}\)
Tính nguyên hàm của \( - \frac{4}{{{{\sin }^2}x}}\):
\(\int - \frac{4}{{{{\sin }^2}x}}{\mkern 1mu} dx = - 4\int {{{\csc }^2}} x{\mkern 1mu} dx = - 4( - \cot x) = 4\cot x + {C_4}\)
Vậy họ nguyên hàm của hàm số \(g(x)\) là:
\(G(x) = \ln |x| + 4\cot x + C\)
trong đó \(C\) là hằng số tích phân (gộp từ \({C_3}\) và \({C_4}\)).
LT9
Trả lời câu hỏi Luyện tập 9 trang 9 SGK Toán 12 Cùng khám phá
Tìm họ nguyên hàm của các hàm số:
a) \(g(x) = \frac{{{x^4} + 2}}{{{x^2}}};\)
b) \(h(t) = 2t(t - 3)\).
Phương pháp giải:
a)
- Chia từng thành phần của tử số cho mẫu số để đơn giản hóa hàm số.
- Sử dụng công thức tích phân cơ bản để tìm nguyên hàm.
b)
- Phân phối 2t qua dấu ngoặc để đơn giản hóa biểu thức.
- Sử dụng công thức tích phân cơ bản để tìm nguyên hàm.
Lời giải chi tiết:
a)
Đầu tiên, ta đơn giản hóa hàm số bằng cách chia tử số cho mẫu số:
\(g(x) = \frac{{{x^4} + 2}}{{{x^2}}} = \frac{{{x^4}}}{{{x^2}}} + \frac{2}{{{x^2}}} = {x^2} + 2{x^{ - 2}}\)
Bây giờ ta tìm nguyên hàm của hàm số \(g(x) = {x^2} + 2{x^{ - 2}}\):
\(\int g (x){\mkern 1mu} dx = \int {({x^2} + 2{x^{ - 2}})} {\mkern 1mu} dx\)
Tính nguyên hàm của từng thành phần:
\(\int {{x^2}} {\mkern 1mu} dx = \frac{{{x^3}}}{3} + {C_1}\)
\(\int 2 {x^{ - 2}}{\mkern 1mu} dx = 2\int {{x^{ - 2}}} {\mkern 1mu} dx = 2 \cdot \left( { - {x^{ - 1}}} \right) = - \frac{2}{x} + {C_2}\)
Vậy họ nguyên hàm của hàm số \(g(x)\) là:
\(G(x) = \frac{{{x^3}}}{3} - \frac{2}{x} + C\)
trong đó \(C\) là hằng số tích phân (gộp từ \({C_1}\) và \({C_2}\)).
b)
Đầu tiên, ta phân phối $2t$ qua dấu ngoặc:
\(h(t) = 2t(t - 3) = 2{t^2} - 6t\)
Bây giờ ta tìm nguyên hàm của hàm số \(h(t) = 2{t^2} - 6t\):
\(\int h (t){\mkern 1mu} dt = \int {(2{t^2} - 6t)} {\mkern 1mu} dt\)
Tính nguyên hàm của từng thành phần:
\(\int 2 {t^2}{\mkern 1mu} dt = 2 \cdot \frac{{{t^3}}}{3} = \frac{{2{t^3}}}{3} + {C_3}\)
\(\int - 6t{\mkern 1mu} dt = - 6 \cdot \frac{{{t^2}}}{2} = - 3{t^2} + {C_4}\)
Vậy họ nguyên hàm của hàm số \(h(t)\) là:
\(H(t) = \frac{{2{t^3}}}{3} - 3{t^2} + C\)
trong đó \(C\) là hằng số tích phân (gộp từ \({C_3}\) và \({C_4}\)).
VD2
Trả lời câu hỏi Vận dụng 2 trang 9 SGK Toán 12 Cùng khám phá
Tốc độ tăng trưởng của một đàn gấu mèo tại thời điểm \(t\) tháng kể từ khi người ta thả 100 cá thể đầu tiên vào một khu rừng được ước lượng bởi công thức \(P'(t) = 8t + 30\) (con/tháng), với \(P(t)\) là số lượng cá thể trong đàn tại thời điểm \(t\) tháng tương ứng. Dựa vào tốc độ tăng trưởng đã cho, hãy ước tính số cá thể của đàn gấu mèo này tại thời điểm 3 tháng kể từ khi chúng được thả vào rừng.
Phương pháp giải:
Tìm hàm số lượng cá thể \(P(t)\):
- Biết \(P'(t) = 8t + 30\) là đạo hàm của hàm số lượng cá thể \(P(t)\), ta tìm \(P(t)\) bằng cách lấy tích phân của \(P'(t)\) và thêm hằng số tích phân \(C\).
- Sử dụng điều kiện ban đầu để tìm giá trị của \(C\).
Tính số lượng cá thể tại \(t = 3\):
- Thay \(t = 3\) vào hàm \(P(t)\) đã tìm được để tính số lượng cá thể tại thời điểm 3 tháng.
Lời giải chi tiết:
Đạo hàm của hàm số lượng cá thể là \(P'(t) = 8t + 30\). Tích phân của \(P'(t)\) là:
\(P(t) = \int {(8t + 30)} {\mkern 1mu} dt = 4{t^2} + 30t + C\)
với \(C\) là hằng số tích phân.
Theo đề bài, tại thời điểm \(t = 0\), số lượng cá thể là 100:
\(P(0) = 4{(0)^2} + 30(0) + C = 100\)
Do đó, \(C = 100\). Vậy hàm số lượng cá thể là:
\(P(t) = 4{t^2} + 30t + 100\)
Thay \(t = 3\) vào hàm \(P(t)\):
\(P(3) = 4{(3)^2} + 30(3) + 100 = 4(9) + 90 + 100 = 36 + 90 + 100 = 226\)
Số lượng cá thể của đàn gấu mèo tại thời điểm 3 tháng là 226 cá thể.