ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN KÈM ĐÁP ÁN

. Câu 4. Giá trị dương của tham số m sao cho diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị của hàm số y x   2 3 và các đường thẳng y x x m    0, 0, bằng 10 là A. 7 2 m  . B. m  5. C. m  2 . D. m 1. Lời giải Vì m  0 nên 2 3 0, 0; x x m     . Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y x   2 3 và các đường thẳng y x x m    0, 0, là:     2 2 0 0 2 3 .d 3 3 m m S x x x x m m        . Theo giả thiết ta có:   2 2 2 10 3 10 3 10 0 2 do 0 5 m S m m m m m m m                   .

TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021

TÀI LIỆU DÀNH CHO ĐỐI TƯỢNG HỌC SINH KHÁ MỨC 7-8 ĐIỂM

Dạng 1 Ứng dụng tích phân để tìm diện tích

 Hình phẳng ( )H giới hạn bởi

1 2

( ) : ( )( ) : ( ), ( )

( ) : ( )( ) : : 0, ( )

 Hình thức đề thường hay cho

Hình thức 1: Không cho hình vẽ, cho dạng ( ) :{H y f x y g x x a x b a b( ),  ( ),  ,  (  )}

Hình thức 2: Không cho hình vẽ, cho dạng ( ) :{H y f x y g x( ),  ( )}

Giải f x( )g x( ) tìm nghiệm x1, , ,x với i x nhỏ nhất, 1 x lớn nhất i

Hình thức 3: Cho hình vẽ, sẽ giải phương trình tìm tọa độ giao điểm (nếu chưa cho trên hình), chia từng

diện tích nhỏ, xổ hình từ trên xuống, ghi công thức và bấm máy tính

Hình thức 4: Cho ba hàm trở lên, chẳng hạn y f x y g x y h x( ),  ( ),  ( ) ta nên vẽ hình

Câu 1 (Đề Tham Khảo 2018) Cho  H là hình phẳng giới hạn bởi parabol y 3x2, cung tròn có

phương trình y 4 x 2 (với 0 x 2 ) và trục hoành (phần tô đậm trong hình vẽ) Diện tích của  H bằng

Phương trình hoành độ giao điểm giữa parabol và cung tròn ta được 3x2 4x2   x 1 với

Phương trình hoành độ của đường cong yxlnx và trục hoành là

TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021

Câu 6 (Chuyên Quốc Học Huế 2019) Tính diện tích S của hình phẳng ( )H giới hạn bởi các đường

Câu 7 (Việt Đức Hà Nội 2019) Cho  H là hình phẳng giới hạn bởi các đường y x, y x 2 và

trục hoành Diện tích của  H bằng

TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021

Phương trình hoành độ giao điểm của y x 2  và x 1 y x 4  là x 1

Phương trình hoành độ giao điểm của hàm số ( )H và trục Ox: 1 0 1

1

x

xx

Cách 1: Coi x là hàm số theo biến sốy

Hình phẳng đã cho giới hạn bởi các đường:

2

x y (với y0); x y 2; y0 TAILIEUONTHI.NET

Phương trình hoành độ giao điểm của các đồ thị hàm số y x y x,  2:

 

C 4 33

 

D 4 36



Lời giải

TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021

2 0

2 3d

Câu 12 Cho hàm số f x  xác định và liên tục trên đoạn 5;3 có đồ thị như hình vẽ bên Biết diện tích

của hình phẳng        A , B , C , D giới hạn bởi đồ thị hàm số y f x  và trục hoành lần lượt

1 khi 11

x y     y x do chỉ tính nửa trên của đường tròn nên ta lấy y 1x2

Hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y x 1 và nửa trên của đường tròn x2 y2 là phần 1

tô màu vàng như hình vẽ

Diện tích hình phẳng trên là:

1

2 0

02

  Tính

1 2 1

tt







2 0

1 sin 2

tt

TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021

Câu 14 [Kim Liên - Hà Nội - 2018] Cho  H là hình phẳng được tô đậm trong hình vẽ và được giới hạn

bởi các đường có phương trình 10 2

Câu 15 (THCS&THPT Nguyễn Khuyến - Bình Dương - 2018) Cho đường tròn có đường kính bằng 4 và 2

Elip lần lượt nhận 2 đường kính vuông góc nhau của đường tròn làm trục lớn, trục bé của mỗi Elip đều bằng 1 Diện tích S phần hình phẳng ở bên trong đường tròn và bên ngoài 2 Elip (phần gạch carô trên hình vẽ) gần với kết quả nào nhất trong 4 kết quả dưới đây?

A S 4,8 B S3,9 C S3,7 D S 3, 4

Lời giải Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ

Hai Elip lần lượt có phương trình:  1 : 2 2 1

Tọa độ giao điểm của hai Elip trong góc phần tư thứ nhất là nghiệm phương trình:

Câu 16 (THPT Trần Quốc Tuấn - 2018) Tính diện tích S của miền hình phẳng giới hạn bởi đồ thị của

hàm số f x ax3bx2c, các đường thẳng x , 1 x và trục hoành (miền gạch chéo) cho 2trong hình dưới đây

Hình phẳng giới hạn bởi đồ thị của hàm số f x ax3bx2c, các đường thẳng x  , 1 x 2

và trục hoành được chia thành hai phần:

 Miền D là hình chữ nhật có hai kích thước lần lượt là 1 1 và 3S1 3

 Miền D gồm: 2

11; 2

thẳng và nửa đường tròn như hình vẽ Tính giá trị 5  

TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021

Câu 18 Hình vuông OABC có cạnh bằng 4 được chia thành hai phần bởi đường cong  C có phương

216

TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021

Câu 20 (Mã 104 - 2019) Cho đường thẳng 3

9 0

16

a a

3

0 2

thì a thuộc khoảng nào dưới đây?

TAILIEUONTHI.NET

  Lời giải

(***) 27

128a

và S lần lượt là diện tích của hai hình phẳng được gạch chéo trong hình vẽ bên Khi 2 S1S thì 2

a thuộc khoảng nào dưới đây?

5

  Lời giải

Chọn C

Phương trình hoành độ giao điểm 2x2 a 3x2x23x a 0 có hai nghiệm dương phân biệt TAILIEUONTHI.NET

TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021

9

90

Câu 23 (Mã 102 2018) Cho hai hàm số f x ax2 bx2cx2 và g x dx2ex2 (a, b , c, d ,

e ) Biết rằng đồ thị của hàm số y f x  và yg x  cắt nhau tại ba điểm có hoành độ lần lượt là 2; 1; 1 (tham khảo hình vẽ)

Hình phẳng giới hạn bởi hai đồ thị đã cho có diện tích bằng

Phương trình hoành độ giao điểm của đồ thị f x  và g x  là

Lời giải Chọn D

Cách 1:

Xét phương trình 3 2 1 2

12

ax bx cx dx ex 3 ( ) 2 ( ) 3

02

b da

TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021

Hình phẳng giới hạn bởi 2 đồ thị đã cho có diện tích bằng

Chọn C

Vì phương trình ( )f x g x( ) 0 có 3 nghiệm 3; 1; 2  nên f x    g x a x3x2x1 

So sánh hệ số tự do ta được 6 3

2a

4a

h x ax  b d x  c e x có ba nghiệm là x  ; 2 x1;x3 Với x  ta có 2 8 4  2  3, 1 

P y  x x cắt trục hoành tại hai điểm A B, và đường thẳng d y a: 

0 a 4 Xét parabol  P2 đi qua A B, và có đỉnh thuộc đường thẳng y a Gọi S1 là diện tích hình phẳng giới hạn bởi  P1 và d Gọi S2 là diện tích hình phẳng giới hạn bởi  P2 và trục hoành Biết S1S2, tính Ta38a248a

A T 99 B T 64 C T 32 D T 72

Lời giải

Để việc tính toán trở nên đơn giản, ta tịnh tiến hai parabol sang trái một đơn vị

Khi đó, phương trình các parabol mới là   2

TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021

Gọi A B, là các giao điểm của  P1 và trục OxA2;0 ,  B 2;0 AB4

Gọi A B, là giao điểm của  P1 và đường thẳng d M 4a a N;  , 4a a; 

Câu 28 (Tỉnh Bắc Ninh 2019) Cho hàm sốy f x( )là hàm số đa thức bậc bốn và có đồ thị như hình vẽ

Hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hai hàm sốy f x y( );  f x'( )có diện tích bằng

Từ giả thiết đồ thị hàm số đã cho ta thấy đồ thị hàm số đi qua các điểm ( 2;0) , ( 1;1) , (0;1) , (1; 0) và có hai điểm cực tiểu là (1; 0) , ( 2; 0) nên ta có hệ

11

21

xx

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hai hàm sốy f x y( );  f x'( )là

Tọa độ giao điểm của hai đồ thị hàm số là nghiệm của hệ phương trình:  

 

2 2

12

0

0

xx

x mm

m

  nên mx y2y  0 y mxKhi đó diện tích hình phẳng cần tìm là:

TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021

ln 4

ln 4 0 0

Câu 31 Hình phẳng  H được giới hạn bởi đồ thị của hai hàm số đa thức bậc bốn y  f x  và y  g x 

Biết rằng đồ thị cảu hai hàm số này cắt nhau tại đúng ba điểm phân biệt có hoành độ lần lượt là 3; 1; 2.

  Diện tích của hình phẳng  H ( phần gạch sọc trên hình vẽ bên ) gần nhất với kết quả nào dưới đây?

Lời giải Chọn A

Câu 32 (THPT Quỳnh Lưu 3 Nghệ An 2019) Cho parabol  P y x:  2 và hai điểm ,A B thuộc  P sao

cho AB Diện tích lớn nhất của hình phẳng giới hạn bởi 2  P và đường thẳng AB là

Gọi phương trình đường thẳng AB là: y ax b  a b, 

Phương trình giao điểm của AB và  P là: x2ax b  0

x xa

AB

AB

d y mx  với m là tham số Gọi m0 là giá trị của m để diện tích hình phẳng giới hạn bởi

 P và d là nhỏ nhất Hỏi m0 nằm trong khoảng nào?

Chọn C

Phương trình hoành độ của  P và d là x2mx 1 0 1 

Dễ thấy  1 luôn có 2 nghiệm phân biệt Gọi a b a b,    là các nghiệm của  1 thì diện tích hình phẳng giới hạn bởi  P và d là

Câu 34 (THPT Yên Phong Số 1 Bắc Ninh 2019) Cho hàm số f x xác định và liên tục trên đoạn  

5;3 Biết rằng diện tích hình phẳng S S S giới hạn bởi đồ thị hàm số 1, 2, 3 f x và đường  

parabol yg x ax2bx c lần lượt là m n p, , TAILIEUONTHI.NET

TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021

5

dxxgSSSdxx

Theo giả thiết ta có 1  

Câu 37 (Chuyên Nguyễn Trãi Hải Dương 2019) Hình phẳng  H được giới hạn bởi đồ thị  C của

TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021

 P có trục đối xứng vuông góc với trục hoành Phần tô đậm của hình vẽ có diện tích bằng

Câu 38 (Việt Đức Hà Nội -2019) Parabol

2

2

 x

y chia hình tròn có tâm là gốc tọa độ, bán kính bằng

2 2 thành hai phần có diện tích S1 và S2, trong đó S1S2 Tìm tỉ số 1

Phương trình đường tròn tâm O 0;0 , bán kính R2 2 là x2y28

Hoành độ giao điểm của Parabol và đường tròn là nghiệm của phương trình

Phương trình nửa phía trên trục Ox của đường tròn là: y 8x 2

Diện tích miền giới hạn bởi Parabol và nửa phía trên trục Ox của đường tròn là:

2 2

TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021

Vậy

2 2

Câu 39 Tìm số thực a để hình phẳng giới hạn bởi hai đồ thị hàm 2 2 6 3 2

1

a axy

a





 có diện tích lớn nhất

Dấu " " xảy ra khi và chỉ khi a3    1 a 1

Vậy diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai hàm đã cho có diện tích lớn nhất khi a 1

Câu 40 Cho hàm số y f x  có đạo hàm trên , đồ thị hàm số y f x  như hình vẽ Biết diện tích

hình phẳng phần sọc kẻ bằng 3 Tính giá trị của biểu thức:

TAILIEUONTHI.NET

 Diện tích phần kẻ sọc là: 0  

2dx

Câu 41 (THPT Yên Khánh - Ninh Bình - 2019) Cho hàm số y x 4 6x2m có đồ thị  Cm Giả sử

 Cm cắt trục hoành tại bốn điểm phân biệt sao cho hình phẳng giới hạn bởi  Cm và trục hoành

có phần phía trên trục hoành và phần phía dưới trục hoành có diện tích bằng nhau Khi đó a

x  x  m  1 Đặt 2

TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021

Từ đó có x4 là nghiệm của hệ phương trình:  

Câu 42 Hình phẳng (H) được giới hạn bởi đồ thị (C) của hàm số đa thức bậc ba và parabol (P) có trục đối

xứng vuông góc với trục hoành Phần tô đậm như hình vẽ có diện tích bằng

A 37

7

+) Gọi  C y ax:  3bx2 cx d a 0

Do  C cắt trục Oy tại điểm có tung độ bằng 2 nên d 2

 C đi qua 3 điểm A 1; 2 ,  B 1;0 và C2; 2  nên ta được hệ phương trình

và hai đường thẳng x a , y b Khi so sánh S1 và S ta nhận được bất đẳng thức nào S2

Ta có: S S 1 S2

 1 1

Câu 44 (Hà Nội - 2018) Cho khối trụ có hai đáy là hai hình tròn O R và ;  O R; , OO 4R Trên

đường tròn O R;  lấy hai điểm A B, sao cho AB a 3 Mặt phẳng  P đi qua A, B cắt đoạn OO và tạo với đáy một góc 60 ,  P cắt khối trụ theo thiết diện là một phần của elip Diện tích thiết diện đó bằng

TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021

Chọn hệ trục tọa độ Oxy như hình vẽ

 Phương trình đường tròn đáy là x2y2R2   y R2x2

Hình chiếu của phần elip xuống đáy là miền sọc xanh như hình vẽ

2

R R

Gọi diện tích phần elip cần tính là S

Theo công thức hình chiếu, ta có 4 3 2

Câu 45 (Chuyên Hùng Vương - Gia Lai - 2018) Cho parabol  P y x:  2và một đường thẳng d thay

đổi cắt  P tại hai điểm A, B sao cho AB2018 Gọi S là diện tích hình phẳng giới hạn bởi

 P và đường thẳng d Tìm giá trị lớn nhất Smax của S

A

3

2018 16

Phương trình đường thẳng d là: y(a b x ab )  Khi đó

20186

S  khi a 1009 và 1009

5 (phần tô màu trong hình vẽ)

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi  C và hai đường thẳng x  ; 1 x có diện tích bằng 0

Ta có y 4ax32bx  d y:    4a 2b x  1

Phương trình hoành độ giao điểm của d và  C là:  4a 2b x  1 ax4bx2c 1

Phương trình  1 phải cho 2 nghiệm là x , 0 x 2

TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021

Câu 47 (THPT Tứ Kỳ - Hải Dương - 2018) Đặt S là diện tích của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị của hàm

số y   , trục hoành và đường thẳng 4 x2 x  , x m2  ,   2 m 2 Tìm số giá trị của tham

thỏa mãn bài toán

Câu 48 (THPT Mộ Đức - Quảng Ngãi - 2018) Trong hệ trục tọa độ Oxy, cho parabol  P y x:  2 và hai

đường thẳng y a , y b 0 a b   (hình vẽ) Gọi S1 là diện tích hình phẳng giới hạn bởi parabol  P và đường thẳng y a (phần tô đen);  S2 là diện tích hình phẳng giới hạn bởi parabol  P và đường thẳng y b (phần gạch chéo) Với điều kiện nào sau đây của a và b thì

1 2

S S ?

TAILIEUONTHI.NET

A b 34a B b32a C b 33a D b 36a

Lời giải Phương trình hoành độ giao điểm của parabol  P y x:  2 với đường thẳng y b là

b b

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi parabol  P :y x 2 và đường thẳng y a (phần tô màu đen) là

 21

2

2 14

b d

  là các phân số tối giản) Tính S a b c d   

TAILIEUONTHI.NET

TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021

đồ thị  P như hình vẽ Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi  C và  P có giá trị nằm trong khoảng nào sau đây?

A  0;1 B  1; 2 C  2;3 D  3; 4

Lời giải Căn cứ đồ thị ta thấy

+ Hàm số y mx 2nx p đạt cực đại tại x  và 1  P cắt  C tại hai điểm có hoành độ x  1nên ta có

TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021

Dạng 2 Ứng dụng tích phân để tìm thể tích

 Thể tích vật thể

Gọi B là phần vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại các điểm a và b, S x( ) là

diện tích thiết diện của vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm x,(a x b  ) Giả sử S x( ) là hàm số liên tục trên đoạn [ ; ].a b Khi đó, thể tích của vật thể B được xác định: ( )d

b

a

V S x x

 Thể tích khối tròn xoay

a) Thể tích khối tròn xoay được sinh ra khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường y f x( ), trục hoành

và hai đường thẳng x a x b ,  quanh trục Ox:

b) Thể tích khối tròn xoay được sinh ra khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường x g y ( ), trục hoành

và hai đường thẳng y c , y d quanh trục Oy:

c) Thể tích khối tròn xoay được sinh ra khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường y f x( ), y g x ( )

(cùng nằm một phía so với Ox) và hai đường thẳng x a , x b quanh trục Ox:

2( ) 2( ) d

b

a

V  f x g x x

Câu 1 (Đề Minh Họa 2017) Kí hiệu  H là hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y2(x1) ,ex trục

tung và trục hoành Tính thể tích V của khối tròn xoay thu được khi quay hình  H xung quanh trục Ox

A V e25 B V 4 2 e  C V e 2 5 D V  4 2e

Lời giải Chọn A

d y c

V    g y dy

( ): ( )( ):

g x

TAILIEUONTHI.NET

Phương trình hoành độ giao điểm 2x1ex   0 x 1

Thể tích của khối tròn xoay thu được khi quay hình  H xung quanh trục Ox là:

1

2

x x

ev

Câu 2 (THPT An Lão Hải Phòng 2019) Gọi V là thể tích khối tròn xoay tạo thành do quay xung quanh

trục hoành một elip có phương trình 2 2 1

25 16

x  y  V có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

Lời giải Chọn D

Quay elip đã cho xung quanh trục hoành chính là quay hình phẳng:

Câu 3 (THPT Cẩm Giàng 2 2019) Cho hình phẳng  H giới hạn bởi các đường y x 22x, trục

hoành và đường thẳng x Tính thể tích V hình tròn xoay sinh ra bởi 1  H khi quay

Theo đề, ta có hình vẽ sau:

TAILIEUONTHI.NET

TÀI LIỆU ÔN THI THPTQG 2021

Nhận xét: Khi nhìn vào hình vẽ Đường thẳng x chia hình phẳng giới hạn bởi đường 1

2 2

y x  x và trục hoành làm 2 phần Dễ thấy lúc này hình phẳng  H không thể xác định vì phần hình giới hạn bởix đến0 x và1 x đến1 x chưa rõ ràng 2

Nếu xét phần tròn xoay khi xoay hình phẳng quanh trục Ox khix đến0 x thì không có đáp 2

án trong bài, đồng thời đề cho thêm đường thẳng x là không cần thiết 1

Do đó để bài toán có đáp án và rõ ràng hơn ta điều chỉnh đề như sau:

Cho hình phẳng  H giới hạn bởi đường y x 22x, trục hoành Tính thể tích V hình tròn xoay sinh ra bởi  H khi quay  H quanh trục Ox

Hình phẳng  H giới hạn bởi

2 20

Ox

V  x  x x1615 Câu 4 (Chuyên Lê Quý Đôn Quảng Trị 2019) Cho hình phẳng  D được giới hạn bởi hai đường