Đáp án

Bài tập: Cho hàm số \( y = f(x) \) có đạo hàm cấp hai trên \([0, 2]\), \( f(x) > 0, \, \forall x > 0 \), và: \( (f(x))^2 - f(x) \cdot f''(x) + (f'(x))^2 = 0, \quad \forall x \in [0, 2] \). Biết rằng: \( f(0) = 1 \), \( f(2) = e^6 \). Tính \( f(1) \).
\( \text{A. } e^2 \quad \) \( \text{B. } e^{\frac{3}{2}}\quad \) \( \text{C. } e^3\quad \) \( \text{D. } e^{\frac{5}{2}} \)

Đáp án:

Vì: \( \left( \frac{f'(x)}{f(x)} \right)' = \frac{f''(x) f(x) - (f'(x))^2}{(f(x))^2} \).

Nên: \( (f(x))^2 - f(x) \cdot f''(x) + (f'(x))^2 = 0 \).

 \( \Leftrightarrow\frac{f''(x) f(x) - (f'(x))^2}{(f(x))^2} = 1 \quad \Rightarrow \quad \left( \frac{f'(x)}{f(x)} \right)' = 1 \).

 \( \Rightarrow \frac{f'(x)}{f(x)} = x + c \quad \Rightarrow \quad \ln|{f(x)}| = \frac{x^2}{2} + cx + d \).

\( f(0) = 1 \Rightarrow d = 0 \).
\( f(2) = e^6 \Rightarrow 6 = 2 + 2c \quad \Rightarrow \quad c = 2 \).

\(\Rightarrow \ln{f(x)} = \frac{x^2}{2} + 2x \).

\(\Rightarrow \ln{f(1)} = \frac{1}{2} + 2 = \frac{5}{2} \quad \Rightarrow \quad f(1) = e^{\frac{5}{2}} \Rightarrow \boxed{\text{D}} \)