Vậy ta chọn C _ Bài học kinh nghiệm + Đới với bài này ta chỉ việc bấm máy là Ok là hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y2x1 ,e x trục tung và trục hoành.. Tính thể tích V của khối
Trang 12020
Chương III.Tích Phân Chuyên đề 14: Ứng dạng tích phân Tiết 60 Thể tích giới hạn bởi các đồ thị ( Tròn xoay ) Tên FB: Nguyễn Giang Biên Email: nguyengiangbien585688@gmail.com
.Dạng 1: : Thể tích vật thể có diện tích thiết diện S x
tạo bởi mặt phẳng vuông góc
với Ox tại điểm có hoành độ x a x b Giả sử S x
là hàm liên tục thì thể tích vật thể tích theo công thức :
b
a
S x dx
V ( )
x
( )V
S(x)
x
.Dạng 2: Quay quanh trục Ox
TH.1 Một hình thang cong giới hạn bởi đồ thị hàm số y=f(x), trục ox và hai đường thẳng x=a và x=b (a<b) quay xung quanh trục Ox tạo thành một khối tròn xoay như hình vẽ.
Thiết diện khối tròn xoay trên tạo bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại x a b ; là hình tròn có bán kính bằng f x ( )
Do đó diện tích thiết diện là : S x ( ) f x2( ) Vậy theo công thức ta có
( ) : ( ) ( ) :
C y f x
Ox y 0
x a
x b
( ) 2
b x a
V f x dx
a
( )
y f x y
TH.2
Cho hình phẳng H
tạo bởi các đường yf x , y g x và các đường thẳng x a , x b Khi quay hình phẳng H
quanh trục Ox thì được vật thể tròn xoay có thể tích tính theo công thức :
b
a
V f x g x dx
Trang 2
.Dạng 3: Quay quanh trục Oy
TH.1 :
Cho hàm số x g(y) liên tục trên đoạn [a; b] Cho hình phẳng giới hạn bởi các đường x g(y) , x = 0,
y = a, y = b quay một vòng quanh trục Oy tạo nên một khối tròn xoay
Thể tích V của nó được tính theo công thức:
TH.2 : Cho hình phẳng H
tạo bởi các đường xf y , x g y và các đường thẳng ya , y b Khi quay hình phẳng H quanh trục Oy thì được vật thể tròn xoay có thể tích tính theo công
thức :
b
a
V f y g y dy
_Phương pháp Casio:
Để tính tích phân ta dùng lệnh:
_ Bài tập minh họa trong các đề đã thi của BGD. (5-10 câu) hoặc có thể
tìm thêm.
3
x , biết rằng khi cắt vật thể bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x (1 )x 3
Trang 32020
thì được thiết diện là một hình chữ nhật có độ dài hai cạnh là 3x và 3x 2 2.
A V 32 2 15 B
124 3
V
C
124 3
V
D V (32 2 15)
Lời giải
Chọn C
Diện tích thiết diện là: S x( ) 3 3 x x2 2
Thể tích vật thể là:
3
2 1
124
3
V x x dx
_ Quy trình bấm máy CasiO Fx 570
VnPlus hoặc CasiO 580 VnX :
+ Thể tích của vật thể cần tìm :
3
2 1
Sử dụng chức năng tính tích phân của MTCT ta được:
{Dùng chức năng chụp màn hình MTCT sẽ đẹp và rõ
hơn}
Dể ra phân số ta làm như sau :
41.Qs3=
Màn hình hiện
Vậy ta chọn C
_ Bài học kinh nghiệm
+ Đới với bài này ta chỉ việc bấm máy là Ok
là hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y2(x1) ,e x 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 4 2e B V 4 2 e
C V e2 5 D V e2 5
Lời giải
Chọn D
Phương trình hoành độ giao điểm 2x1e x 0 x1
Trang 4Thể tích của khối tròn xoay thu được khi quay hình H
xung quanh trục Ox là:
V x e dx x e dx
_ Quy trình bấm máy CasiO Fx 570
VnPlus hoặc CasiO 580 VnX :
+ Tìm giao với Ox : 2x1e x 0 x1
Đối với học sinh Trung bình yếu dùng chức năng qr để
giải : Nhập 2x 1e x vào MTCT bấm qr chọn x bất kì
ta được nghiệm như hình :
+ Thể tích khối tròn xoay cần tìm :
1
2 0
Sử dụng chức năng tính tích phân của MTCT ta được:
Sau đó kiểm tra lại đáp án thầy khớp với đáp
án D
Vậy ta chọn D
_ Bài học kinh nghiệm
+Đây là dạng toán tính thể tích khối tròn xoay nên đáp án phải có nên
do đó ta loại ngay hai đáp án A,C Khi kiểm tra ta chỉ cần kiểm tra một trong hai đáp án có
là Ok
+Hoặc dùng chức năng lưu vào ô nhớ, lấy kết quả đó trừ các đáp án, kết quả nào bẳng 0 là nhận
Câu 3: Cho hình phẳng D giới hạn với đường cong y= x2 + , trục hoành và các đường thẳng1
0, 1
x= x= Khối tròn xoay tạo thành khi quay D quanh trục hoành có thể tích V bằng bao nhiêu?
A
4 3
=
4 3
D V =2
Lời giải
Chọn A
Thể tích khối tròn xoay được tính theo công thức:
Trang 52020
( )
2 0
1 d
V =pò x + x
_ Quy trình bấm máy.
Tính : 1 ( )2
2 0
1 d
V =pò x + x
Ta bấm như sau:
qKy(sQ)d+1
$)d$0E1=
Ta được
Vậy đáp án A đúng.
_ Bài học kinh nghiệm.
Đối với bài toán này ta chỉ việc bấm máy
là ok
Câu 4: (Đề chính thức BGD 2017 mã đề 110) Cho hình phẳng D giới hạn bởi đường cong
2 sin
y x , trục hoành và các đường thẳng x0, x Khối tròn xoay tạo thành khi quay
D quay quanh trục hoành có thể tích V bằng bao nhiêu?
A V 2 2 B V 2 1
C V 2 D V 2 1
Lời giải
Chọn B
Ta có phương trình 2 sin x 0 vô nghiệm nên:
2
0
_ Quy trình bấm máy.
0
Thao tác các phím sau:
qKy(s2+jQ
))$)d$0$qK=
Màn hình hiện
Kiểm tra đáp án :
_ Bài học kinh nghiệm
+ Bài này chỉ áp dụng công thức, bấm máy
+ Kết quả không đẹp thì ta đi kiểm tra từng đáp án thấy khớp kết quả
là ok
+ Hoặc lưu kết quả và trừ đáp án
Trang 6Nhận thầy đáp án B đúng :
2qK(qK+1)=
Câu 5: Thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay quanh trục tung hình phẳng giới
hạn bởi đồ thị 2
2 1
y x
y
và đường thẳng y = 0 ; y = 1
A 2 B 3 C
1
2
D.
3
2
Lời giải
Chọn C
Hàm thứ nhất 2
2 1
y x
y
, hàm thứ hai : x 0 Cận thứ nhất y 0 , cận thứ hai y 1
Thể tích
2 1
2 2
0
2
0 1
y
y
1
2
_ Quy trình bấm máy.
Sử dụng máy tính Casio với lệnh tính tích phân
qKyqc(as2Q
)RQ)d+1$)dR
0E1=
Màn hình hiện:
Vậy ta chọn đáp án C
_ Bài học kinh nghiệm
+ Với bài toán này ta coi x là y và y
là x sau đó bấm máy là ok
4
y x D
3 8
y x y 0 8x3 0 x0 y 0 1
Trang 72020
lim
x y
lim
x y
0;
_ Bài tập áp dụng rèn luyện trong các đề thi thử năm 2019 (10-15 câu)
Câu 1: Cho hình phẳng D giới hạn bởi đường cong y 2 cos , x trục hoành và các đường thẳng
0,
2
Khối tròn xoay tạo thành khi D quay quanh trục hoành có thể tích V bằng bao
nhiêu?
A V ( 1) B V 1 C V 1 D V ( 1)
Lời giải
Chọn A
0
_ Quy trình bấm máy.
Sử dụng máy tính Casio với lệnh tính tích phân
qKy(s2+kQ
))$)d$0$
aqK$2=
Màn hình hiện:
Kiểm tra từng đáp án:
_ Bài học kinh nghiệm
+, Với bài toán này khi bấm máy cho kết
quả lẻ, nên ta đi kiểm tra từng đáp án
+ Hoặc lưu kết quả và trừ đáp án
Trang 8Vậy ta chọn đáp án A
Câu 2: Cho hình H giới hạn bởi ysinx, x0, x và y 0 Thể tích khối tròn xoay khi quay
H
quanh trục Ox bằng:
A 2
2 4
2 2
Lời giải Chọn D
Thể tích khối tròn xoay H quanh trục Ox là
0 sin
_ Quy trình bấm máy.
Chuyển sang chế độ rad
Sử dụng máy tính Casio với lệnh tính tích phân
qKy(jQ)))d
$0$qK=
Màn hình hiện:
Kiểm tra từng đáp án:
Vậy ta chọn đáp án D
_ Bài học kinh nghiệm
+ Kết quả lẻ nên ta đi kiểm tra từng đáp án
+ Hoặc lưu kết quả và trừ đáp án
Câu 3: (HKI CHUYÊN LÊ HỒNG PHONG 2018-2019) Gọi H
là hình phẳng giới hạn bởi các đường y xln ,x trục Ox x, 1,x e Tính thể tích khối tròn xoay được tạo thành khi quay hình phẳng H quanh trục Ox
A
2 1
4
e
1 3
e
1 3
e
2 1
4
e
Trang 9
2020
Lời giải
Lời giải Chọn D
2
1
ln
e Ox
_ Quy trình bấm máy.
Sử dụng máy tính Casio với lệnh tính tích phân
qKy(sQ)$h
Q)))d$1$Q
K=
Màn hình hiện:
Kiểm tra từng đáp án:
Vậy ta chọn đáp án D
_ Bài học kinh nghiệm
+, Kết quả lẻ nên ta đi kiểm tra từng đáp án
+ Hoặc lưu kết quả và trừ đáp án
Câu 4: (Bình Minh - Ninh Bình - Lần 4 - 2018)Thể tích của khối tròn xoay khi cho hình phẳng giới hạn
bởi Parabol P y x: 2 và đường thẳng d y: 2x quay quanh trục Ox bằng
A
4x dx x dx
2
2 2
0 2
x x dx
C
4x dx x dx
2 2
0 2
x x dx
Lời giải Chọn A
Trang 10Phương trình hoành độ giao điểm của P
và d là x2 2x
0 2
x x
Thể tích của khối tròn xoay là
2
2
0
4x dx x xd
_ Quy trình bấm máy.
2
2
0
Sử dụng máy tính Casio với lệnh tính tích phân
qKyqc((2Q
))dp(Q)d)d
)$$0$2=
Màn hình hiện:
Kiểm tra từng đáp án:
Vậy ta chọn đáp án A
_ Bài học kinh nghiệm
-Nếu không vẽ hình Ta dùng MTCT tính :
2
2
0
Sau đó Kiểm tra lại từng đáp án
Câu 5: Tính thể tích vật thể tròn xoay do hình phẳng giới hạn bởi y= lnx , trục Ox và đường thẳng
2
x = quay xung quanh trục Ox
A 2ln 2 1+ . B 2 ln 2 +. 2 ln 2 - . D 2 ln 2 1 -
Lời giải
Trang 112020
Chọn C
Giao của đồ thị hàm số y= lnx với trục Ox có hoành độ là nghiệm của phương trình
lnx= Û0 x= 1
Gọi V là thể tích vật thể cần tìm, ta có:
2
1
ln
V = ò xdx
_ Quy trình bấm máy.
2
2
1
ln
Sử dụng máy tính Casio với lệnh tính tích phân
qKyqc(shQ)
)$)d$$1$2=
Màn hình hiện:
Kiểm tra từng đáp án:
Vậy ta chọn đáp án C.
_ Bài học kinh nghiệm
+, Kết quả lẻ nên ta đi kiểm tra từng đáp án
4
y x D
3 8
y x y 0 8x3 0 x0 y 0 1
lim
x y
lim
x y
0;
Trang 12Câu 6: [Thi thử Trung tâm Diệu hiền – Cần Thơ lần 1 năm 2017]
Cho hình phẳng H
giới hạn bởi y2x x 2, y 0 Tính thể tích của khối tròn xoay thu được khi quay
H
xuong quanh trục Ox ta được
1
a V
b
Khi đó
Lời giải
Phương trình hoành độ giao điểm
2
x
x x
x
cận thứ nhất x cận thứ hai 0 x 2
Ta được cận thứ nhất x và cận thứ hai x a0 Khi đó diện tích hình phẳng là : 0
a
S ax dx
16
15
_ Quy trình bấm máy.
qKyqc(2Q)
pQ))od)dR0
E2=
Mà
1
a V
b
Đáp số chính xác là A
_ Bài học kinh nghiệm
Câu 7:Tính thể tích V của khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng H
giới hạn bởi các đường 3
y x , trục tung và hai đường thẳng y1, y2 quanh trục Oy Khẳng định nào đúng ?
Lời giải
Hình phẳng H
giới hạn bởi đường thứ nhất xf y 3 y
và đường thứ hai (trục tung) : x Cận 0
thứ nhất y 1 và cận thứ hai y 2
Theo công thức tính thể tích vật thể tròn xoay khi quay quanh trục Oy :
2
1
V f y g x dy
2 3
1
Trang 132020
qKyqc(q^3$
Q)$)dp0R1E2=
Đáp số chính xác là C
Chú ý : Để tính thể tích hình phẳng xoay quanh trục Oy thì phải chuyển phương trình đường cong về dạng xf y và
x g y
Câu 8:Tính thể tích của vật thể nằm giữa hai mặt phẳng x , x0 Biết rằng thiết diện của vật thể bị
cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x 0 x là một tam giác đều có cạnh
là 2 sin x
Lời giải
Thiết diện của vật thể tạo bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox là tam giác đều Diện tích thiết diện
3 2 sin 2
3 sin 4
x
Vì hàm S S x liên tục trên 0; nên vật thể có thể tích là : 0
16
3 sin
3
_ Quy trình bấm máy.
qw4ys3$jQ
))R0EqK=
Đáp số chính xác là D.
_ Bài học kinh nghiệm
Câu 9:Thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay quanh trục tung, hình phẳng giới
hạn bởi hình tròn tâm I2;0
và R 1
A 4 B 4 2 C 5 D 5 2
Lời giải
+; Hàm thứ nhất là đừng tròn tâm I2;0
bán kính R 1 có phương trình
x 22y 02 1 x 22 1 y2
Vì x12 0 1 y2 Khi đó 0 1 y 1 x 2 1 y2 x 2 1 y2 hàm thứ nhất
có dạng x 2 1 y2 , hàm thứ hai : x 2 1 y2
+; Phương trình hoành độ giao điểm
1
y
y
Trang 14 Cận thứ nhất y 1 cận thứ hai y 1
1
2 39.4784 4
_ Quy trình bấm máy.
Sử dụng máy tính Casio với lệnh tính tích phân
qKyqc(2+s1p
Q)d$)dp(2ps1
pQ)d$)dRp1E1=
Vậy ta chọn đáp án A
_ Bài học kinh nghiệm
Câu 10:Thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay quanh trục tung hình phẳng giới
hạn bởi các đồ thị hàm số y2x x 2 và các đường thẳng y0,y2
A
5
8
7
3 5
Lời giải
+; Xét y2x x 2 x12 1 y
Vì x12 0 1 y 0 y Khi đó 11 x 1 y x 1 1 y hàm thứ nhất có dạng
x y, hàm thứ hai : x 1 1 y
+; Phương trình hoành độ giao điểm 1 1 y 1 1 y 1 y 0 y1
Vì y 1 cận thứ nhất x và cận thứ hai 0 y 1
0
V y y dy
4
y x D
3 8
y x y 0 8x3 0 x0 y 0 1
lim
x y
lim
x y
Trang 152020
0;
_ Quy trình bấm máy.
Sử dụng máy tính Casio với lệnh tính tích phân
qKyqc(1+s1p
Q)$)dp(1ps1p
Q)$)dR0E1=
2 8 8,3775
3
+ Vậy ta chọn đáp án B
_ Bài học kinh nghiệm