Tải bản đầy đủ (.docx) (8 trang)

Bài 7. Bài tập có đáp án chi tiết về sử dụng diện tích hình phẳng trong ứng dụng của tích phân | Toán học, Lớp 12 - Ôn Luyện

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (602.68 KB, 8 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>Câu 1.</b> <b>[2D3-3.2-4] (THPT-Ngơ-Quyền-Hải-Phịng-Lần-2-2018-2019-Thi-24-3-2019) Một thùng</b>
đựng dầu có thiết diện ngang (mặt trong của thùng) là một đường elip có độ dài trục lớn bằng
2m<sub>, độ dài trục bé bằng 1m, chiều dài (mặt trong của thùng) bằng 3,5m. Thùng được đặt sao</sub>
cho trục bé nằm theo phương thẳng đứng (như hình bên). Biết chiều cao của dầu hiện có trong
<i>thùng (tính từ điểm thấp nhất của đáy thùng đến mặt dầu) là 0,75m . Tính thể tích V của dầu có</i>
trong thùng (Kết quả làm trịn đến hàng phần trăm).


<b>A. </b><i>V</i> 4, 42m3. <b>B. </b><i>V</i> 3, 23m3. <b>C. </b><i>V</i> 1,26m3. <b>D. </b><i>V</i> 7,08m3.
<b>Lời giải</b>


<i><b>Tác giả: Nguyễn Thị Phương Thảo ; Fb: Nguyễn Thị Phương Thảo</b></i>
<b>Chọn A</b>


Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ.


Độ dài trục lớn 2<i>a</i> 2 <i>a</i><sub> .</sub>1


Độ dài trục bé


1


2 1


2
<i>b</i>  <i>b</i>


.


Phương trình đường elip là:


2 2 2



2 2 2 1 1 2


1 4 1 1


1


1 4 2


4


<i>x</i> <i>y</i> <i><sub>x</sub></i> <i><sub>y</sub></i> <i><sub>y</sub></i>  <i>x</i> <i><sub>y</sub></i> <i><sub>x</sub></i>


         


Gọi <i>M</i> <i><sub>, N lần lượt là giao điểm của dầu với elip.</sub></i>


Gọi <i>S là diện tích của elip ta có </i>1 1


1 1


.1.


2 2


  


  


<i>S</i> <i>ab</i>



.


Gọi <i>S là diện tích của hình phẳng giới hạn bởi elip và đường thẳng MN .</i>2


Theo đề bài chiều cao của dầu hiện có trong thùng (tính từ đáy thùng đến mặt dầu) là 0,75m


<i>nên ta có phương trình của đường thẳng MN là </i>


1
4


<i>y</i>
.


Phương trình hồnh độ giao điểm của elip và đường thẳng <i>MN</i> là
2


2


1 1 <sub>4</sub> <sub>3</sub>


4 16


<i>x</i> <i><sub>x</sub></i>




  



3
2


<i>x</i>


 


</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

3 3 3


2 2 2


2 2 2


2


3 3 3


2 2 2


1 1 1 1 1 3


1 d 1 d 1 d


2 4 2 2 2 4


  


   



 <sub></sub>   <sub></sub>  <sub></sub>   <sub></sub>   


   




<i>S</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x x</i>


.
Tính
3
2
2
3
2
1 d

<sub></sub>



<i>I</i> <i>x x</i>


.
Đặt <i>x</i>sin<i>t</i> d<i>x</i>cos d<i>t t</i><sub>.</sub>


Đổi cận: Khi


3
2




<i>x</i>


thì <i>t</i> 3


; Khi
3
2

<i>x</i>


thì <i>t</i> 3


.


3 3
2
3 3


1 1 2 3


cos d 1 cos 2 d


2 2 3 2


 
 


 
 
    <sub></sub>  <sub></sub>
 
 



<i>I</i> <i>t t</i> <i>t t</i>


.


Vậy
2


1 1 2 3 3 3


.


2 2 3 2 4 6 8


 
 
 <sub></sub>  <sub></sub>  
 
<i>S</i>
.


Diện tích giới hạn hình phẳng cần tìm


1 2



3 3


2 6 8 3 8


<i>S S S</i>       


 


  <sub>.</sub>


Thể tích dầu có trong thùng là


3,5 3,5


0 0


3 <sub>4,42</sub>


3 8


<i>V</i>  <i>Sdx</i>   <i>dx</i>


 


 




<b>Câu 2.</b> <b>[2D3-3.2-4] (Giữa-Kì-2-Thuận-Thành-3-Bắc-Ninh-2019) Bồn hoa của một trường X có dạng</b>


<i><b>hình trịn bán kính bằng 8m . Người ta chia bồn hoa thành các phần như hình vẽ dưới đây và có</b></i>
<i>ý định trồng hoa như sau: Phần diện tích bên trong hình vng ABCD để trồng hoa (phần tơ</i>
đen). Phần diện tích kéo dài từ 4 cạnh của hình vng đến đường trịn dùng để trồng cỏ (phần
gạch chéo). Ở 4 góc cịn lại mỗi góc trồng một cây cọ. Biết <i>AB</i>4<i>m</i><sub>, giá trồng hoa là</sub>
200.000 đ/m2<sub>, giá trồng cỏ là 100.000 đ/m</sub>2<sub>, mỗi cây cọ giá 150.000 đ. hỏi cần bao nhiêu tiền để</sub>
thực hiện việc trang trí bồn hoa đó (làm trịn đến hàng nghìn).


<b>A. 13.265.000 đồng.</b> <b>B. 12.218.000 đồng.</b> <b>C. 14.465.000 đồng.</b> <b>D. 14.865.000 đồng.</b>
<b>Lời giải</b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

Chọn hệ trục tọa độ sao cho gốc tọa độ trùng với tâm hình trịn, suy ra phương trình


đường trịn là: <i>x</i>2 <i>y</i>2 64.


<i>+ Diện tích hình vng ABCD là: </i>

 


2
4 4 16


<i>ABCD</i>


<i>S</i>    <i>m</i>


.


 <sub> Số tiền để trồng hoa là: </sub><i>T  </i>1 16 200.000 3.200.000 <sub> (đồng).</sub>


+ Diện tích trồng cỏ là:

 



2



2 2


2


4 64 2 d 94,654


<i>S</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>m</i>




<sub></sub>

  


.


 <sub> Số tiền trồng cỏ là: </sub><i>T </i>2 94,654 100.000 9.465.000  <sub>(đồng).</sub>


+ Số tiền trồng 4 cây cọ là: <i>T </i>3 150.000 4 600.000  <sub>(đồng).</sub>


Vậy tổng số tiền để thực hiện việc trang trí bồn hoa là:


1 2 3 13.265.000


<i>T T T T</i>    <sub> (đồng).</sub>


<b>Câu 3.</b> <b>[2D3-3.2-4] Bắc-Ninh-2019) </b>
<b>(Giữa-Kì-2-Thuận-Thành-3-Bắc-Ninh-2019) Bồn hoa của một trường X có dạng hình trịn bán kính bằng 8m . Người ta</b>
chia bồn hoa thành các phần như hình vẽ dưới đây và có ý định trồng hoa như sau: Phần diện
<i>tích bên trong hình vng ABCD để trồng hoa (phần tơ đen). Phần diện tích kéo dài từ 4 cạnh</i>
của hình vng đến đường trịn dùng để trồng cỏ (phần gạch chéo). Ở 4 góc cịn lại mỗi góc
trồng một cây cọ. Biết <i>AB</i>4<i>m</i><sub>, giá trồng hoa là 200.000 đ/m</sub>2<sub>, giá trồng cỏ là 100.000 đ/m</sub>2<sub>,</sub>


mỗi cây cọ giá 150.000 đ. hỏi cần bao nhiêu tiền để thực hiện việc trang trí bồn hoa đó (làm
trịn đến hàng nghìn).


</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<i><b>Tác giả: Nguyễn Thị Mai. Facebook: Mai Nguyen</b></i>
<b>Chọn A</b>


Chọn hệ trục tọa độ sao cho gốc tọa độ trùng với tâm hình trịn, suy ra phương trình


đường trịn là: <i>x</i>2 <i>y</i>2 64.


<i>+ Diện tích hình vng ABCD là: </i>

 


2
4 4 16


<i>ABCD</i>


<i>S</i>    <i>m</i>


.


 <sub> Số tiền để trồng hoa là: </sub><i>T  </i>1 16 200.000 3.200.000 <sub> (đồng).</sub>


+ Diện tích trồng cỏ là:

 



2


2 2


2



4 64 2 d 94,654


<i>S</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>m</i>




<sub></sub>

  


.


 <sub> Số tiền trồng cỏ là: </sub><i>T </i>2 94,654 100.000 9.465.000  <sub>(đồng).</sub>


+ Số tiền trồng 4 cây cọ là: <i>T </i>3 150.000 4 600.000  <sub>(đồng).</sub>


Vậy tổng số tiền để thực hiện việc trang trí bồn hoa là:


1 2 3 13.265.000


<i>T T T T</i>    <sub> (đồng).</sub>


<b>Câu 4.</b> <b>[2D3-3.2-4] (PHÂN TÍCH BL_PT ĐỀ ĐH VINHL3 -2019..)</b> Sàn của một viện bảo tàng mỹ
thuật được lát bằng những viên gạch hình vng cạnh <i>40 cm</i>

như hình bên. Biết rằng người


thiết kế đã sử dụng các đường cong có phương trình <i>4x</i>2 <i>y</i>4 và


3 2


4(<i>x</i> 1) <i>y</i>


để tạo hoa văn


cho viên gạch. Diện tích phần được tơ đậm gần nhất với giá trị nào dưới đây?


<b>A.</b>



2
<i>506 cm</i>


. <b>B.</b>



2
<i>747 cm</i>


. <b>C.</b>



2
<i>507 cm</i>


. <b>D.</b>



2
<i>746 cm</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<b>Lời giải</b>


<i><b>Tác giả : Võ Thị Ngọc Ánh ; Fb: Võ Ánh</b></i>


<b>Chọn B</b>


Ta có hệ trục tọa độ <i>Oxy như hình vẽ và đơn vị trong hình tính theo dm.</i>



Xét khi <i>x </i>0và <i>y </i>0 ta có 4<i>x</i>2 <i>y</i>4  <i>y</i> 2<i>x</i>,


3 2 3


4(<i>x</i> 1) <i>y</i>  <i>y</i>2 (<i>x</i>1)
.
Diện tích phần tơ đậm là


2 2


3


0 1


4 2 4 2 ( 1)


<i>S</i> 

<sub></sub>

<i>x dx</i>

<sub></sub>

<i>x</i> <i>dx</i>



2 <sub>2</sub>


5


3 2


1
0


8 2 16 32 16 112


1



3 <i>x</i> 5 <i>x</i> 3 5 15 <i>dm</i>


 


<sub></sub> <sub></sub>     


 


Vậy



2
746,67


<i>S</i> <i>cm</i>


<b>Nhận xét: Dựa vào tính đối xứng của hình, rút ra phương trình các đường cong trong góc phần</b>


tư thứ nhất. Từ đó áp dụng tích phân để tính diện tích hình phẳng.
<b>PT </b>


<b>Câu 5.</b> <b>[2D3-3.2-4] (Chuyên Vinh Lần 3) Sàn của một viện bảo tàng mỹ thuật được lát bằng những</b>
viên gạch hình vng cạnh <i>40 cm</i>

như hình bên. Biết rằng người thiết kế đã sử dụng các
đường cong có phương trình <i>4x</i>2 <i>y</i>2 và 4(<i>x</i> 1)3 <i>y</i>2 để tạo hoa văn cho viên gạch. Diện
tích phần được tô đạm gần nhất với giá trị nào dưới đây?


<b>A. </b>



2



<i>506 cm</i>


. <b>B. </b>



2


<i>747 cm</i>


. <b>C. </b>



2


<i>507 cm</i>


. <b>D. </b>



2


<i>746 cm</i>


.
<b>Lời giải</b>


<b>Chọn B</b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

<i>Gọi S là diện tích phần tơ đậm</i>


Ta có


2 2



3


0 1


4 2 4 2 ( 1)


<i>S</i> 

<sub></sub>

<i>x dx</i>

<sub></sub>

<i>x</i> <i>dx</i>



2 <sub>2</sub>


5


3 2


1
0


8 2 16 32 16 112


1


3 <i>x</i> 5 <i>x</i> 3 5 15 <i>dm</i>


 


<sub></sub> <sub></sub>     


 



Vậy



2
2240


746,67
3


<i>S</i>  <i>cm</i>


<b>Câu 6.</b> <b>[2D3-3.2-4] (THPT-Nguyễn-Cơng-Trứ-Hà-Tĩnh-lần-1-2018-2019-Thi-tháng-3)Ơng An</b>
muốn làm cửa rào sắt có hình dạng và kích thước như hình vẽ bên, biết đường cong phía trên là
một Parabol. Giá <i>1m của rào sắt là 700.000 đồng. Hỏi ông An phải trả bao nhiêu tiền để làm</i>2
cái cửa sắt như vậy (làm trịn đến hàng nghìn).


<b>A. </b>6.620.000 đồng. <b>B. </b>6.320.000 đồng. <b>C. </b>6.520.000 đồng. <b>D. </b>6.417.000 đồng.
<b>Lời giải</b>


<i><b>Tác giả: Phạm Trần Luân; Fb: Phạm Trần Luân</b></i>
<b>Chọn D</b>


Ta chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ.


Trong đó <i>A </i>

2,5;1,5

, <i>B</i>

2,5;1,5

, <i>C</i>

0;2

.


Giả sử đường cong phía trên là một Parabol có dạng <i>y ax</i> 2 <i>bx c</i> , với <i>a b c  </i>; ; .


</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>






2


2


2


2,5 2,5 1,5


25


2,5 2,5 1,5 0


2
2


<i>a</i>


<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i>


<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>b</i>


<i>c</i>
<i>c</i>

 <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub> </sub> <sub></sub> 
 <sub></sub>

    
 


 <sub></sub> <sub> </sub>
 

 <sub>.</sub>


Khi đó phương trình Parabol là


2


2


2
25


<i>y</i> <i>x</i> 


.


<i>Diện tích S của cửa rào sắt là diện tích phần hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số</i>
2


2


2
25


<i>y</i> <i>x</i> 


, trục hồnh và hai đường thẳng <i>x </i>2,5; <i>x </i>2,5.



Ta có


2,5


2,5 3


2


2,5 2,5


2 2 55


2 d 2


25 25 3 6


<i>x</i>


<i>S</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>


 
 
 
 <sub></sub>  <sub></sub>  <sub></sub>  <sub></sub> 
   


.
Vậy ông An phải trả số tiền để làm cái cửa sắt là


55



00000 00000 6.


7 7 417.000


6


<i>S</i>   


(đồng).


<b>Câu 7.</b> <b>[2D3-3.2-4] (THPT-Yên-Khánh-Ninh-Bình-lần-4-2018-2019-Thi-tháng-4) Cho hàm số</b>


 



<i>y</i><i>f x</i>


có đạo hàm liên tục trên đoạn

3;3

và đồ thị hàm số <i>y</i><i>f x</i>

 

như hình vẽ dưới
đây


Biết (1) 6<i>f</i>  và


1

2


( ) ( )
2
<i>x</i>
<i>g x</i> <i>f x</i>  


<b>. Mệnh đề nào sau đây là đúng?</b>


<b>A. Phương trình ( ) 0</b><i>g x  có đúng hai nghiệm thuộc </i>

3;3

.


<b>B. Phương trình ( ) 0</b><i>g x  khơng có nghiệm thuộc </i>

3;3

.
<b>C</b>


<b> . Phương trình ( ) 0</b><i>g x  có đúng một nghiệm thuộc </i>

3;3

.
<b>D. Phương trình ( ) 0</b><i>g x  có đúng ba nghiệm thuộc </i>

3;3

.


<b>Lời giải</b>


<i><b>Tác giả: Phạm Trần Luân; Fb: Phạm Trần Luân</b></i>
<b>Chọn C</b>


Ta có <i>g x</i>

 

<i>f x</i>

  

 <i>x</i>1

.


 

0

 

1 1


3
<i>x</i>


<i>g x</i> <i>f x</i> <i>x</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

Bảng biến thiên


Suy ra <i>g</i>

3

<i>g</i>

 

1 và <i>g</i>

 

3 <i>g</i>

 

1 .
Ta có hình vẽ sau:


Dựa vào hình vẽ, ta thấy


 

 




1
1


3


6 d 6 1 3 6 3 2 0.


<i>S</i> <i>g x x</i> <i>g</i> <i>g</i> <i>g</i>






 

<sub></sub>

         


 

 

 

 



3
2


1


4 d 4 1 3 4 3 0.


<i>S</i>   

<sub></sub>

<i>g x x</i>   <i>g</i>  <i>g</i>   <i>g</i> 


</div>

<!--links-->

×