Câu hỏi
Cho \(I = \int\limits_0^{\dfrac{\pi }{2}} {{\rm{co}}{{\rm{s}}^2}x{{\sin }^2}xdx} \) và \(u = \cos x\). Mệnh đề nào sau đây đúng ?
- A \(I = \int\limits_0^1 {\left( {{u^2} - {u^4}} \right)du.} \)
- B \(I = - \int\limits_0^1 {\left( {{u^2} - {u^4}} \right)du.} \)
- C \(I = \int\limits_0^1 {\left( {{u^2} + {u^4}} \right)du.} \)
- D \(I = - \int\limits_0^1 {\left( {{u^2} + {u^4}} \right)du.} \)
Phương pháp giải:
Tính tích phân bằng phương pháp đổi biến số, chú ý đổi cận.
Lời giải chi tiết:
Ta có
\(\begin{array}{l}\,\,\,\,\,\,\,I = \int\limits_0^{\dfrac{\pi }{2}} {{\rm{co}}{{\rm{s}}^2}x.{{\sin }^3}xdx} \\ \Leftrightarrow I = \int\limits_0^{\dfrac{\pi }{2}} {\sin x.{\rm{co}}{{\rm{s}}^2}x.\left( {1 - {\rm{co}}{{\rm{s}}^2}x} \right)dx} \\ \Leftrightarrow I = \int\limits_0^{\dfrac{\pi }{2}} {\sin x.{\rm{co}}{{\rm{s}}^2}xdx} - \int\limits_0^{\dfrac{\pi }{2}} {\sin x.{\rm{co}}{{\rm{s}}^4}xdx} \end{array}\)
Đặt \(u = \cos x \Rightarrow du = - \sin xdx\).
Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 0 \Rightarrow u = 1\\x = \dfrac{\pi }{2} \Rightarrow u = 0\end{array} \right.\).
Khi đó ta có: \(I = - \int\limits_1^0 {{u^2}du} + \int\limits_1^0 {{u^4}du} = \int\limits_0^1 {{u^2}du} - \int\limits_0^1 {{u^4}du} = \int\limits_0^1 {\left( {{u^2} - {u^4}} \right)du} \).
Chọn A.