• Skip to main content
  • Skip to secondary menu
  • Bỏ qua primary sidebar
Sách Toán – Học toán

Sách Toán - Học toán

Giải bài tập Toán từ lớp 1 đến lớp 12, Học toán online và Đề thi toán

  • Môn Toán
  • Học toán
  • Sách toán
  • Đề thi
  • Ôn thi THPT Toán
  • Trắc nghiệm Toán 12
  • Máy tính

(MH 2021) Cho hàm số bậc ba \(y = f\left( x \right)\) có đồ thị là đường cong trong hình vẽ bên dưới. Biết hàm số \(f\left( x \right)\) đạt cực trị tại hai điểm \({x_1},{x_2}\) thỏa mãn \({x_2} = {x_1} + 2\) và \(f\left( {{x_1}} \right) + f\left( {{x_2}} \right) = 0\). Gọi \({S_1}\) và \({S_2}\) là diện tích của hai hình phẳng được gạch trong hình bên. Tỉ số \(\frac{{{S_1}}}{{{S_2}}}\) bằng

Đăng ngày: 20/05/2021 Biên tập: admin Thuộc chủ đề:Trắc nghiệm Ứng dụng Tích phân Tag với:TN THPT 2021, Trắc nghiệm ứng dụng tích phân diện tích hình phẳng

adsense
DẠNG TOÁN 48: ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN (TÍNH DIỆN TÍCH HÌNH PHẲNG, TỈ SỐ DIỆN TÍCH)
  Theo đề tham khảo Toán 2021
ĐỀ BÀI:
(MH 2021) Cho hàm số bậc ba \(y = f\left( x \right)\) có đồ thị là đường cong trong hình vẽ bên dưới. Biết hàm số \(f\left( x \right)\) đạt cực trị tại hai điểm \({x_1},{x_2}\) thỏa mãn \({x_2} = {x_1} + 2\) và \(f\left( {{x_1}} \right) + f\left( {{x_2}} \right) = 0\). Gọi \({S_1}\) và \({S_2}\) là diện tích của hai hình phẳng được gạch trong hình bên. Tỉ số \(\frac{{{S_1}}}{{{S_2}}}\) bằng
(MH 2021) Cho hàm số bậc ba (y = fleft( x right)) có đồ thị là đường cong trong hình vẽ bên dưới. Biết hàm số (fleft( x right)) đạt cực trị tại hai điểm ({x_1},{x_2}) thỏa mãn ({x_2} = {x_1} + 2) và (fleft( {{x_1}} right) + fleft( {{x_2}} right) = 0). Gọi ({S_1}) và ({S_2}) là diện tích của hai hình phẳng được gạch trong hình bên. Tỉ số (frac{{{S_1}}}{{{S_2}}}) bằng 1

A. \(\frac{3}{4}\). 

B. \(\frac{5}{8}\). 

C. \(\frac{3}{8}\). 

D. \(\frac{3}{5}\).

Phân tích hướng dẫn giải

1. DẠNG TOÁN: Đây là dạng toán tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đường cong

2. HƯỚNG GIẢI:

B1: Từ đồ thị hàm số suy ra phương trình hàm số 

\(y = f(x) = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\)

B2: Dựa vào giả thiết tìm mối liên hệ giữa các hệ số của hàm số: \(y = f(x) = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\)

\( \Rightarrow f’\left( x \right) = 3a{x^2} + 2bx + c\)

\({x_2} = {x_1} + 2\)

\(f’\left( {{x_1}} \right) = f’\left( {{x_2}} \right) = 0 \Rightarrow f’\left( x \right) = 3a\left( {x – {x_1}} \right)\left( {x – {x_2}} \right) = 3a\left( {x – {x_1}} \right)\left( {x – {x_1} – 2} \right)\)

\( \Rightarrow f\left( x \right) = \int {f’\left( x \right){\rm{d}}x}  = a{\left( {x – {x_1}} \right)^3} – 3a{\left( {x – {x_1}} \right)^2} + C\)

Suy ra C

\(f\left( x \right) = 0 \Rightarrow a\left[ {{{\left( {x – {x_1}} \right)}^3} – 3{{\left( {x – {x_1}} \right)}^2} + 2} \right] = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = {x_1} + 1 – \sqrt 3 \\x = {x_1} + 1\\x = {x_1} + 1 + \sqrt 3 \end{array} \right.\)

B3: Từ đó tính diện tích mỗi phần theo công thức.

Suy ra tỉ số diện tích.

Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau:

LỜI GIẢI CHI TIẾT

adsense

Cách 1

Gọi \(f\left( x \right) = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\), với \(a > 0\) \( \Rightarrow f’\left( x \right) = 3a{x^2} + 2bx + c\).

Theo giả thiết ta có \(f’\left( {{x_1}} \right) = f’\left( {{x_2}} \right) = 0 \Rightarrow f’\left( x \right) = 3a\left( {x – {x_1}} \right)\left( {x – {x_2}} \right) = 3a\left( {x – {x_1}} \right)\left( {x – {x_1} – 2} \right)\).

\( \Rightarrow f’\left( x \right) = 3a{\left( {x – {x_1}} \right)^2} – 6a\left( {x – {x_1}} \right)\).

\( \Rightarrow f\left( x \right) = \int {f’\left( x \right){\rm{d}}x}  = a{\left( {x – {x_1}} \right)^3} – 3a{\left( {x – {x_1}} \right)^2} + C\).

Ta có \(f\left( {{x_1}} \right) + f\left( {{x_2}} \right) = 0 \Rightarrow f\left( {{x_1}} \right) + f\left( {{x_1} + 2} \right) = 0\) \( \Rightarrow C + 8a – 12a + C = 0 \Rightarrow C = 2a\).

Do đó \(f\left( x \right) = a{\left( {x – {x_1}} \right)^3} – 3a{\left( {x – {x_1}} \right)^2} + 2a = a\left[ {{{\left( {x – {x_1}} \right)}^3} – 3{{\left( {x – {x_1}} \right)}^2} + 2} \right]\).

\(f\left( x \right) = 0 \Rightarrow a\left[ {{{\left( {x – {x_1}} \right)}^3} – 3{{\left( {x – {x_1}} \right)}^2} + 2} \right] = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = {x_1} + 1 – \sqrt 3 \\x = {x_1} + 1\\x = {x_1} + 1 + \sqrt 3 \end{array} \right.\).

Suy ra \({S_2} = \int\limits_{{x_1}}^{{x_1} + 1} {f\left( x \right){\rm{d}}x}  = \int\limits_{{x_1}}^{{x_1} + 1} {a\left[ {{{\left( {x – {x_1}} \right)}^3} – 3{{\left( {x – {x_1}} \right)}^2} + 2} \right]{\rm{d}}x} \)

\( = \int\limits_{{x_1}}^{{x_1} + 1} {a\left[ {{{\left( {x – {x_1}} \right)}^3} – 3{{\left( {x – {x_1}} \right)}^2} + 2} \right]{\rm{d}}\left( {x – {x_1}} \right)} \)

\( = \left. {a\left[ {\frac{{{{\left( {x – {x_1}} \right)}^4}}}{4} – {{\left( {x – {x_1}} \right)}^3} + 2\left( {x – {x_1}} \right)} \right]} \right|_{{x_1}}^{{x_1} + 1} = \frac{{5a}}{4}\).

Mặt khác ta có \({S_1} + {S_2} = \int\limits_{{x_1}}^{{x_1} + 1} {f\left( {{x_1}} \right){\rm{d}}x}  = f\left( {{x_1}} \right)\int\limits_{{x_1}}^{{x_1} + 1} {{\rm{d}}x}  = f\left( {{x_1}} \right) = 2a\) \( \Rightarrow {S_1} = 2a – {S_2} = \frac{{3a}}{4}\).

Vậy \(\frac{{{S_1}}}{{{S_2}}} = \frac{3}{5}\).

Cách 2

Rõ ràng kết quả bài toán không đổi nếu ta tịnh tiến đồ thị sang trái cho điểm uốn trùng gốc tọa độ \(O\). Gọi \(f\left( x \right) = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\) là hàm số khi đó thì dễ thấy\(f\left( x \right)\) lẻ nên có ngay\(b = d = 0\) và \(f\left( x \right) = a{x^3} + cx\) có hai điểm cực trị tương ứng là \( – 1,\,1\) cũng là nghiệm của \(3a{x^2} + c = 0\). Từ đó dễ dàng có \(f\left( x \right) = k\left( {{x^3} – 3x} \right),k > 0\).

Xét diện tích hình chữ nhật \({S_1} + {S_2} = \left| {\left( { – 1} \right).f\left( { – 1} \right)} \right| = 2k\). Ngoài ra,

\({S_2} = k\int\limits_{ – 1}^0 {\left| {{x^3} – 3x} \right|{\rm{d}}x}  = \frac{5}{4}k\).

Vì thế \({S_1} = 2k – \frac{{5k}}{4} = \frac{{3k}}{4}\) và \(\frac{{{S_1}}}{{{S_2}}} = \frac{3}{5}\)

 

Thuộc chủ đề:Trắc nghiệm Ứng dụng Tích phân Tag với:TN THPT 2021, Trắc nghiệm ứng dụng tích phân diện tích hình phẳng

Bài liên quan:

  1. Cho hàm số \(y = f(x)\) có đạo hàm liên tục trên \(\mathbb{R}\) và thỏa mãn \(f(x) + xf'(x) = 4{x^3} + 4x + 2,\forall x \in \mathbb{R}\). Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường \(y = f(x)\) và \(y = {f^\prime }(x)\) bằng
  2. Đề toán 2022 Cho hàm số bậc bốn \(y = f\left( x \right)\). Biết rằng hàm số \(g\left( x \right) = \ln f\left( x \right)\) có bảng biến thiên như sau

    Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường \(y = f’\left( x \right)\) và \(y = g’\left( x \right)\) thuộc khoảng nào dưới đây?

  3. Đề toán 2022 [2D3-3.1-4] Cho hàm số bậc bốn \(y = f\left( x \right)\). Biết rằng hàm số \(g\left( x \right) = \ln f\left( x \right)\) có bảng biến thiên như sau:

    Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường \(y = f’\left( x \right)\) và \(y = g’\left( x \right)\) thuộc khoảng nào dưới đây?

  4. Đề toán 2022 [Mức độ 3] Cho hàm số bậc bốn \(y = f\left( x \right)\). Biết rằng hàm số \(g\left( x \right) = \ln f\left( x \right)\) có bảng biến thiên như sau:

    Chart

Description automatically generated

    Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường \(y = f’\left( x \right)\) và \(y = g’\left( x \right)\) thuộc khoảng nào dưới đây?

  5. Đề toán 2022 [Mức độ 3] Cho hàm số bậc bốn \(y = f\left( x \right)\). Biết rằng hàm số \(g\left( x \right) = \ln \left( {f\left( x \right)} \right)\) có bảng biến thiên như sau

    Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường \(y = f’\left( x \right)\) và \(y = g’\left( x \right)\) thuộc khoảng nào dưới đây?

  6. Đề toán 2022 Biết \(F\left( x \right)\) và \(G(x)\) là hai nguyên hàm của hàm số \(f\left( x \right)\) trên \(\mathbb{R}\) và\(\int\limits_0^4 {f\left( x \right)dx = F\left( 4 \right) – G\left( 0 \right) + a} ,\left( {a > 0} \right)\). Gọi \(S\)là diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường\(y = F\left( x \right);\,y = G\left( x \right);x = 0\) và \(x = 4.\)Khi \(S = 8\) thì \(a\) bằng\(\)

  7. Đề toán 2022 [2D3-3.1-3] Biết \(F\left( x \right)\) và \(G\left( x \right)\) là hai nguyên hàm của hàm số \(f\left( x \right)\) trên \(\mathbb{R}\)và \(\int\limits_0^5 {f\left( x \right)dx}  = F\left( 5 \right) – G\left( 0 \right) + a\) \(\left( {a > 0} \right)\). Gọi \(S\) là diện tích hình bẳng giới hạn bởi các đường \(y = F\left( x \right),y = G\left( x \right),x = 0\) và \(x = 5\). Khi \(S = 20\) thì \(a\) bằng

  8. Đề toán 2022 [Mức độ 3] Biết \(F\left( x \right)\) và \(G\left( x \right)\) là hai nguyên hàm của hàm số \(f\left( x \right)\) trên \(\mathbb{R}\) và \(\int\limits_0^3 {f\left( x \right)dx}  = F\left( 3 \right) – G\left( 0 \right) + a\) \(\left( {a > 0} \right)\). Gọi \(S\) là diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường \(y = F\left( x \right),\,y = G\left( x \right),x = 0\) và \(x = 3\). Khi \(S = 15\) thì \(a\) bằng?  

  9. Đề toán 2022 [ Mức độ 3] Biết \(F\left( x \right)\) và \(G\left( x \right)\) là hai nguyên hàm của hàm số \(f\left( x \right)\) trên \(\mathbb{R}\) và \(\int_0^2 {f\left( x \right)dx}  = F\left( 2 \right) – G\left( 0 \right) + a\)\(\left( {a > 0} \right)\). Gọi \(S\) là diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường \(y = F\left( x \right),\,y = G\left( x \right),\,x = 0\) và \(x = 2\). Khi \(S = 6\) thì \(a\) bằng

  10. (Sở Ninh Bình 2022) Cho hàm số \(f(x) = {x^5} + a{x^4} + b{x^3} + c{x^2} + dx + 36\). Biết đồ thị hàm số \(y = f(x),y = f\prime (x)\) và \(Ox\) giao nhau tại hai điểm phân biệt có hoành độ lần lượt là 2,3. Diện tích hình phẳng giớihạn bởi đồ thị hàm số \(y = f(x)\) và \(Ox\) bằng \(\frac{m}{n}\) là một phân số tối giản với \(m,n \in {\mathbb{N}^*}\). Tổng \(m + n\) bằng

  11. (Chuyên Lam Sơn 2022) Cho hàm số \(y = f(x)\) liên tục trên đoạn \(\left[ {0;\frac{\pi }{2}} \right]\) thỏa mãn

    \(2\cos x \cdot f(1 + 4\sin x) – \sin 2x \cdot f(3 – 2\cos 2x) = \sin 4x + 4\sin 2x – 4\cos x,\forall x \in \left[ {0;\frac{\pi }{2}} \right]\)\(\)

    Khi đó \(I = \int_1^5 f (x)dx\) bằng

  12. (Sở Hà Tĩnh 2022) Cho hàm số \(f\left( x \right) = a{x^4} – {x^3} + 2x + 2\) và hàm số \(g\left( x \right) = b{x^3} – c{x^2} + 2\) có đồ thị như hình vẽ bên. Gọi \({S_1};\,{S_2}\) là diện tích các hình phẳng gạch chéo trong hình vẽ, biết \({S_1} = \frac{{221}}{{640}}\). Khi đó \({S_2}\) bằng

  13. (THPT Lương Thế Vinh – Hà Nội – 2022) Một téc nước hình trụ, đang chứa nước được đạat nằm ngang, có chiều dài \(3m\) và đường kính đáy \(1m\). Hiện tại mặt nước trong téc cách phía trển đỉnh của téc \(0,25\;m\) (xem hình vẽ). Tính thể tích của nước trong téc (kết quả làm tròn đến hàng phần nghìn)?
  14. (Sở Ninh Bình 2022) Gọi \(X\) là tập hợp tất cả các giá trị của tham số \(m\) để đường thẳng \(d\): \(y = – 45m – 2\) cùng với đồ thị \((C)\) của hàm số \(y = \frac{1}{3}{x^3} – 2m{x^2} + x + 1\) tạo thành hai miền kín có diện tích lần lượt là \({S_1},{S_2}\) thỏa mãn \({S_1} = {S_2}\) (xem hình vẽ). Số phần tử của tập \(X\) là

  15. (THPT Bùi Thị Xuân – Huế – 2022) Một công ty có ý định thiết kế một logo hình vuông có độ dài nửa đường chéo bằng 4. Biểu tượng 4 chiếc lá (được tô màu) được tạo thành bởi các đường cong đối xứng với nhau qua tâm của hình vuông và qua các đường chéo.

    Một trong số các đường cong ở nửa bên phải của logo là một phần của đồ thị hàm số bậc ba dạng \(y = a{x^3} + b{x^2} – x\) với hệ số \(a < 0\). Để kỷ niệm ngày thành lập \(2/3\), công ty thiết kế để tỉ số diện tích được tô màu so với phần không được tô màu bằng \(\frac{2}{3}\). Tính \(2a + 2b\)

Reader Interactions

Trả lời Hủy

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Sidebar chính

MỤC LỤC




Booktoan.com (2015 - 2023) Học Toán online - Giải bài tập môn Toán, Sách giáo khoa, Sách tham khảo và đề thi Toán.
THÔNG TIN:
Giới thiệu - Liên hệ - Bản quyền - Sitemap - Quy định - Hướng dẫn.