Họ tất cả các nguyên hàm của hàm số \(2e^x\) là
A. \(2xe^x + C\).
B. \(-2e^x + C\).
C. \(2e^x\).
D. \(2e^x + C\).
Problem Analysis
Problem Summary
Tìm họ tất cả các nguyên hàm của hàm số \(2e^x\), tức là tính \(\int 2e^x\,dx\).
Required Knowledge
Hai công thức cần nhớ: \(\int e^x\,dx = e^x + C\) và tính chất \(\int k\,f(x)\,dx = k\int f(x)\,dx\) với \(k\) là hằng số. Họ nguyên hàm luôn có dạng \(F(x) + C\), không được bỏ hằng số \(C\).
Solution Method
Chỉ có một cách. Đưa hằng số 2 ra ngoài dấu tích phân, rồi áp dụng công thức nguyên hàm của \(e^x\).
Real-world Application
Nếu tốc độ tăng trưởng của một loại vi khuẩn tại thời điểm \(t\) là \(2e^t\) (triệu con/giờ), em tính hàm số lượng vi khuẩn theo thời gian như thế nào?
Hints (0/3)
Hint 1:
Hằng số nhân với hàm số có thể đưa ra ngoài dấu tích phân: \(\int 2e^x\,dx = 2\int e^x\,dx\). Em tính \(\int e^x\,dx\) bằng bao nhiêu?
Hint 2:
\(\int e^x\,dx = e^x + C\), vậy \(2\int e^x\,dx = 2e^x + C\). Lưu ý đáp án C thiếu hằng số \(C\) nên không phải họ nguyên hàm.
Hint 3:
Đáp án A sai vì đạo hàm của \(2xe^x\) không phải \(2e^x\). Đáp án B sai vì đạo hàm của \(-2e^x\) là \(-2e^x \neq 2e^x\). Đáp án đúng là D.
Detailed solution
Ta có:
\[\int 2e^x\,dx = 2\int e^x\,dx = 2e^x + C\]
Chọn D.