Câu hỏi
Biết \(I = \int\limits_1^2 {\dfrac{{dx}}{{\left( {x + 1} \right)\sqrt x + x\sqrt {x + 1} }} = \sqrt a - \sqrt b - c} \) với \(a,\,\,b,\,\,c\) là các số nguyên dương. Giá trị \(a + b + c\) bằng:
- A \(24\)
- B \(12\)
- C \(18\)
- D \(46\)
Phương pháp giải:
Sử dụng phương pháp đổi biển, đặt \(t = \sqrt x + \sqrt {x + 1} \).
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(I = \int\limits_1^2 {\dfrac{{dx}}{{\left( {x + 1} \right)\sqrt x + x\sqrt {x + 1} }} = \int\limits_1^2 {\dfrac{{dx}}{{\sqrt {x\left( {x + 1} \right)} \left( {\sqrt {x + 1} + \sqrt x } \right)}}} } \).
Đặt \(t = \sqrt {x + 1} + \sqrt x \) ta có: \(dt = \dfrac{1}{{2\sqrt {x + 1} }} + \dfrac{1}{{2\sqrt x }} = \dfrac{{\sqrt {x + 1} + \sqrt x }}{{2\sqrt {x\left( {x + 1} \right)} }}dx\)
\( \Rightarrow \dfrac{{dx}}{{\sqrt {x\left( {x + 1} \right)} }} = \dfrac{{2dt}}{{\sqrt {x + 1} + \sqrt x }} = \dfrac{{2dt}}{t}\).
Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 \Rightarrow t = 1 + \sqrt 2 \\x = 2 \Rightarrow t = \sqrt 2 + \sqrt 3 \end{array} \right.\)
\( \Rightarrow I = \int\limits_{1 + \sqrt 2 }^{\sqrt 2 + \sqrt 3 } {\dfrac{{2dt}}{{{t^2}}}} = \left. { - \dfrac{2}{t}} \right|_{1 + \sqrt 2 }^{\sqrt 2 + \sqrt 3 }\)\( = - \dfrac{2}{{\sqrt 2 + \sqrt 3 }} + \dfrac{2}{{1 + \sqrt 2 }} = - 2\left( {\sqrt 3 - \sqrt 2 } \right) + 2\left( {\sqrt 2 - 1} \right)\)
\( = - 2\sqrt 3 + 2\sqrt 2 + 2\sqrt 2 - 2\) \( = - 2\sqrt 3 + 4\sqrt 2 - 2\) \( = \sqrt {32} - \sqrt {12} - 2\).
\( \Rightarrow a = 32,\,\,b = 12,\,\,c = 2\).
Vậy \(a + b + c = 32 + 12 + 2 = 46\).
Chọn D.