Câu hỏi:
28/06/2022 361Diện tích hình phẳng giới hạn bởi nửa đường tròn \[{x^2} + {y^2} = 2,y > 0\] và parabol \[y = {x^2}\;\] bằng:
Siêu phẩm 30 đề thi thử THPT quốc gia 2024 do thầy cô VietJack biên soạn, chỉ từ 100k trên Shopee Mall.
Quảng cáo
Trả lời:
\[{x^2} + {y^2} = 2(y > 0) \Leftrightarrow y = \sqrt {2 - {x^2}} \]
+ Hoành độ giao điểm của 2 đường là nghiệm của phương trình:
\(\sqrt {2 - {x^2}} = {x^2} \Leftrightarrow {x^4} + {x^2} - 2 = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{x^2} = 1}\\{{x^2} = - 2\left( L \right)}\end{array}} \right.\)
\[ \Leftrightarrow x = \pm 1\]
+ Với \[ - 1 \le x \le 1\] thì
\[\begin{array}{*{20}{l}}{{x^2} \le 1 \Rightarrow {x^4} \le 1}\\{ \Rightarrow {x^4} + {x^2} - 2 = \left( {{x^4} - 1} \right) + \left( {{x^2} - 1} \right) \le 0}\end{array}\]
\[\begin{array}{*{20}{l}}{ \Rightarrow 0 \le {x^4} \le 2 - {x^2}}\\{ \Rightarrow {x^2} \le \sqrt {2 - {x^2}} }\end{array}\]
\[ \Rightarrow {x^2} - \sqrt {2 - {x^2}} \le 0 \Rightarrow \left| {\sqrt {2 - {x^2}} - {x^2}} \right| = \sqrt {2 - {x^2}} - {x^2}\]
+ Diện tích hình phẳng là:
\[S = \mathop \smallint \limits_{ - 1}^1 \left| {\sqrt {2 - {x^2}} - {x^2}} \right|dx = \mathop \smallint \limits_{ - 1}^1 \left( {\sqrt {2 - {x^2}} - {x^2}} \right)dx = \mathop \smallint \limits_{ - 1}^1 \sqrt {2 - {x^2}} dx - \mathop \smallint \limits_{ - 1}^1 {x^2}dx\]
+ Với\[{I_1} = \mathop \smallint \limits_{ - 1}^1 \sqrt {2 - {x^2}} dx\]
Đặt\[x = \sqrt 2 \sin u \Rightarrow dx = \sqrt 2 \cos udu\]
Khi\[x = - 1 \Rightarrow u = - \frac{\pi }{4}\]
\[x = 1 \Rightarrow u = \frac{\pi }{4}\]
Do đó \[{I_1} = \mathop \smallint \limits_{ - \frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{4}} \sqrt {2 - 2{{\sin }^2}u} .\sqrt 2 \cos udu = \mathop \smallint \limits_{ - \frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{4}} 2{\cos ^2}udu = \mathop \smallint \limits_{ - \frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{4}} (1 + \cos 2u)du\]
\( = u\left| {_{ - \frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{4}}} \right. + \frac{1}{2}sin2u\left| {_{ - \frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{4}}} \right. = \frac{\pi }{4} + \frac{\pi }{4} + \frac{1}{2}sin\frac{\pi }{2} - \frac{1}{2}\sin \left( { - \frac{\pi }{2}} \right) = \frac{\pi }{2} + 1\)
+ Với\({I_2} = \int\limits_{ - 1}^1 {{x^2}dx = } \frac{1}{3}{x^3}\left| {_{ - 1}^1} \right. = \frac{1}{3} + \frac{1}{3} = \frac{2}{3}\)
\[ \Rightarrow S = {I_1} - {I_2} = \frac{\pi }{2} + 1 - \frac{2}{3} = \frac{\pi }{2} + \frac{1}{3}\]
Đáp án cần chọn là: D
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Cho hai hàm số \[f\left( x \right) = m{x^3} + n{x^2} + px - \frac{5}{2}\left( {m,n,p \in \mathbb{R}} \right)\]và\(g\left( x \right) = {x^2} + 3x - 1\) có đồ thị cắt nhau tại ba điểm có hoành độ lần lượt là −3;−1;1( tham khảo hình vẽ bên). Diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đồ thị hàm số f(x)và g(x) bằng
Câu 2:
Công thức tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số \[y = f\left( x \right),y = g\left( x \right)\] và hai đường thẳng \[x = a,x = b(a < b)\;\] là:
Câu 3:
Cho đồ thị hàm số y=f(x) như hình vẽ dưới đây. Diện tích S của hình phẳng (phần gạch chéo) được xác định bởi
Câu 4:
Gọi S là diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường \[y = {x^3},y = 2 - x\]và y = 0. Mệnh đề nào sau đây là đúng?
Câu 5:
Vòm cửa lớn của một trung tâm văn hóa có hình parabol. Gắn parabol vào hệ trục Oxy thì nó có đỉnh (0;8) và cắt trục hoành tại 2 điểm phân biệt, trong đó có 1 điểm là (−4;0). Người ta dự định lắp vào cửa kính cho vòm cửa này. Hãy tính diện tích mặt kính cần lắp vào.
Câu 6:
Tính diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị của hai hàm số \[y = {x^2} - 4\;\] và \[y = x - 4\]
về câu hỏi!