Giao diện mới của VnDoc Pro: Dễ sử dụng hơn - chỉ tập trung vào lớp bạn quan tâm. Vui lòng chọn lớp mà bạn quan tâm: Lưu và trải nghiệm
Đóng
Điểm danh hàng ngày
  • Hôm nay +3
  • Ngày 2 +3
  • Ngày 3 +3
  • Ngày 4 +3
  • Ngày 5 +3
  • Ngày 6 +3
  • Ngày 7 +5
Bạn đã điểm danh Hôm nay và nhận 3 điểm!
Nhắn tin Zalo VNDOC để nhận tư vấn mua gói Thành viên hoặc tải tài liệu Hotline hỗ trợ: 0936 120 169
VnDoc.com Lớp 12 Toán 12 Chuyên đề Toán 12
Đóng
Bạn đã dùng hết 1 lần làm bài Trắc nghiệm miễn phí. Mời bạn mua tài khoản VnDoc PRO để tiếp tục! Tìm hiểu thêm
Mua VnDoc PRO chỉ từ 79.000đ

Bài toán Ứng dụng tích phân trong các bài toán thực tế

Chuyên đề Toán 12 Có đáp án

Bài tập ứng dụng tích phân trong thực tế

Tích phân không chỉ là một phần quan trọng trong chương trình Toán 12, mà còn có nhiều ứng dụng thiết thực trong đời sống và kỹ thuật. Bài viết này tổng hợp các bài toán ứng dụng tích phân trong thực tế như tính diện tích, thể tích vật thể, quãng đường chuyển động,... Nội dung được biên soạn theo chuyên đề Toán 12 với đầy đủ đáp án và hướng dẫn giải chi tiết, giúp học sinh nắm chắc kiến thức, rèn luyện kỹ năng vận dụng vào các dạng đề nâng cao và chuẩn bị tốt cho kỳ thi THPT Quốc gia.

Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao
  • Bài kiểm tra này bao gồm 26 câu
  • Điểm số bài kiểm tra: 26 điểm
  • Xem lại kỹ lý thuyết trước khi làm bài
  • Chuẩn bị giấy và bút để nháp trước khi bắt đầu
Bắt đầu!!
00:00:00
  • Câu 1: Vận dụng cao
    Tính diện tích các cánh hoa

    Một viên gạch hoa hình vuông cạnh 40cm. Người thiết kế đã sử dụng bốn đường parabol có chung đỉnh tại tâm viên gạch để tạo ra bốn cánh hoa (được tô đen như hình vẽ dưới).

    Tính diện tích mỗi cánh hoa của viên gạch.

    Hướng dẫn:

    Chọn hệ tọa độ như hình vẽ (1 đơn vị trên trục bằng 10cm = 1dm), các cánh hoa tạo bởi các đường parabol có phương trình y = \frac{x^{2}}{2}, y = - \frac{x^{2}}{2},x = - \frac{y^{2}}{2},x = \frac{y^{2}}{2}.

    Diện tích một cánh hoa (nằm trong góc phàn tư thứ nhất) bằng diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đồ thị hàm sốy = \frac{x^{2}}{2},y = \sqrt{2x} và hai đường thẳng x = 0;x = 2.

    Do đó diện tích một cánh hoa bằng

    \int_{0}^{2}{\left( \sqrt{2x} - \frac{x^{2}}{2} \right)dx} = \left. \ \left. \ \left( \frac{2\sqrt{2}}{3}\sqrt{(2x)^{3}} - \frac{x^{3}}{6} \right) \right| \right|_{0}^{2}

    = \frac{4}{3}\left( dm^{2} \right) = \frac{400}{3}\left( cm^{2} \right) = \frac{4}{3}\left( dm^{2} \right) = \frac{400}{3}\left( cm^{2} \right).

  • Câu 2: Vận dụng cao
    Tính số tiền cần xây cầu

    Trong chương trình nông thôn mới của tỉnh Phú Yên, tại xã Hòa Mỹ Tây có xây một cây cầu bằng bê tông như hình vẽ (đường cong trong hình vẽ là các đường Parabol). Biết 1\ m^{3} khối bê tông để đổ cây cầu có giá 5 triệu đồng. Tính số tiền mà tỉnh Phú Yên cần bỏ ra để xây cây cầu trên.

    Hướng dẫn:

    Chọn hệ trục Oxy như hình vẽ.

    .

    Gọi \left( P_{1} \right):y = a_{1}x^{2} + b_{1} là Parabol đi qua hai điểm A\left( \frac{19}{2};0 \right),B(0;2)

    Nên ta có hệ phương trình sau: \left\{ \begin{matrix} 0 = a.\left( \frac{19}{2} \right)^{2} + 2 \\ 2 = b \\ \end{matrix} \right.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} a_{1} = - \frac{8}{361} \\ b_{1} = 2 \\ \end{matrix} \right.

    \Rightarrow \left( P_{1} \right):y = - \frac{8}{361}x^{2} + 2.

    Gọi \left( P_{2} \right):y = a_{2}x^{2} + b_{2} là Parabol đi qua hai điểm C(10;0),D\left( 0;\frac{5}{2} \right)

    Nên ta có hệ phương trình sau: \left\{ \begin{matrix} 0 = a_{2}.(10)^{2} + \frac{5}{2} \\ \frac{5}{2} = b_{2} \\ \end{matrix} \right.\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} a_{2} = - \frac{1}{40} \\ b_{2} = \frac{5}{2} \\ \end{matrix} \right.

    \Rightarrow \left( P_{2} \right):y = - \frac{1}{40}x^{2} + \frac{5}{2}.

    Ta có thể tích của bê tông là:

    V = 5.2\left\lbrack \int_{0}^{10}\left( - \frac{1}{40}x^{2} + \frac{5}{2} \right)dx - \int_{0}^{\frac{19}{2}}\left( - \frac{8}{361}x^{2} + 2 \right)dx \right\rbrack = 40\ m^{3}.

    Số tiền mà tỉnh Phú Yên cần bỏ ra để xây cây cầu là: 5.40 = 200 triệu đồng

  • Câu 3: Thông hiểu
    Tính thể tích vật thể

    Khi cắt một vật thể hình chiếc niêm bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x ( - 2 \leq x \leq 2), mặt cắt là tam giác vuông có một góc 45{^\circ} và độ dài một cạnh góc vuông là \sqrt{14 - 3x^{2}} (như hình vẽ). Tính thể tích vật thể hình chiếc niêm trên.

    9

    Hướng dẫn:

    Diện tích tam giác vuông cân là:

    S(x) = \frac{1}{2}\sqrt{14 - 3x^{2}}.\sqrt{14 - 3x^{2}} = \frac{1}{2}\left( 14 - 3x^{2} \right)

    \Rightarrow Thể tích vật thể là: V = \int_{- 2}^{2}{\frac{1}{2}\left( 14 - 3x^{2} \right)dx = 20}.

  • Câu 4: Thông hiểu
    Tính thể tích phần không gian theo yêu cầu

    Dựng một lều trại có dạng parabol, với kích thước: nền trại là một hình chữ nhật có chiều rộng là 3 mét, chiều sâu là 6 mét, đỉnh của parabol cách mặt đất là 3 mét. Tính thể tích phần không gian phía bên trong trại để số lượng người tham dự trại phù hợp?

    Hướng dẫn:

    Giả sử nền trại là hình chữ nhật ABCD có AB = 3 mét, BC = 6 mét, đỉnh của parabol là I.

    Chọn hệ trục tọa độ Oxy sao cho: O là trung điểm của cạnh AB, A, B và I, phương trình của parabol có dạng y = ax^{2} + b,\ \ a \neq 0.

    Do I, A, B thuộc nên ta có y = - \frac{4}{3}x^{2} + 3.

    Vậy thể tích phần không gian phía trong trại là V = 6.2\int_{0}^{\frac{3}{2}}{( - \frac{4}{3}}x^{2} + 3)dx = 36.

  • Câu 5: Nhận biết
    Chọn đáp án đúng

    Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = (x - 2)^{2} - 1, trục hoành và hai đường thẳng x = 1,\ x = 2.

    Hướng dẫn:

    Xét phương trình (x - 2)^{2} - 1 = 0 \Leftrightarrow \left\lbrack \begin{matrix} x = 1 \\ x = 3 \\ \end{matrix} \right..

    Ta có:

    S = \int_{1}^{2}{\left| (x - 2)^{2} - 1 \right|dx} = \int_{1}^{2}{\left| x^{2} - 4x + 3 \right|dx}

    = \left| \int_{1}^{2}{\left( x^{2} - 4x + 3 \right)dx} \right| = \frac{2}{3}.

  • Câu 6: Vận dụng
    Tính số tiền nhà trường phải trả

    Trường Nguyễn Văn Trỗi muốn làm một cái cửa nhà hình parabol có chiều cao từ mặt đất đến đỉnh là 2,25 mét, chiều rộng tiếp giáp với mặt đất là 3 mét. Giá thuê mỗi mét vuông là 1500000 đồng. Vậy số tiền nhà trường phải trả là bao nhiêu đồng?

    Hướng dẫn:

    Gọi phương trình parabol (P):y = ax^{2} + bx + c. Do tính đối xứng của parabol nên ta có thể chọn hệ trục tọa độ Oxy sao cho (P) có đỉnh I \in Oy (như hình vẽ).

    Ta có hệ phương trình: \left\{ \begin{matrix} \frac{9}{4} = c,\left( I \in (P) \right) \\ \frac{9}{4}a - \frac{3}{2}b + c = 0\left( A \in (P) \right) \\ \frac{9}{4}a + \frac{3}{2}b + c = 0\left( B \in (P) \right) \\ \end{matrix} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} c = \frac{9}{4} \\ a = - 1 \\ b = 0 \\ \end{matrix} \right..

    Vậy (P):y = - x^{2} + \frac{9}{4}.

    Dựa vào đồ thị, diện tích cửa parabol là:

    S = \int_{\frac{- 3}{2}}^{\frac{3}{2}}{\left( - x^{2} + \frac{9}{4} \right)dx} = 2\int_{0}^{\frac{3}{2}}{\left( - x^{2} + \frac{9}{4} \right)dx}

    = \left. \ 2\left( \frac{- x^{3}}{3} + \frac{9}{4}x \right) \right|_{0}^{\frac{9}{4}} = \frac{9}{2}m^{2}.

    Số tiền phải trả là: \frac{9}{2}.1500000 = 6750000 đồng.

  • Câu 7: Vận dụng
    Chọn đáp án đúng

    Một họa tiết hình cánh bướm như hình vẽ bên.

    Phần tô đậm được đính đá với giá thành 500.000đ/m^{2}. Phần còn lại được tô màu với giá thành 250.000đ/m^{2}.

    Cho AB = 4dm;BC = 8dm. Hỏi để trang trí 1000 họa tiết như vậy cần số tiền bỏ ra là bao nhiêu?

    Hướng dẫn:

    Vì AB = 4dm;BC = 8dm. \Rightarrow A( - 2;4),B(2;4),C(2; - 4),D( - 2; - 4).

    Parabol là: y = x^{2} hoặc y = - x^{2}

    Diện tích phần tô đậm là S_{1} = 4\int_{0}^{2}{x^{2}dx = \frac{32}{3}\begin{matrix} \\ \end{matrix}(dm^{2})}

    Diện tích hình chữ nhật là S = 4.8 = 32\begin{matrix} \\ \end{matrix}(m^{2})

    Diện tích phần trắng là S_{2} = S - S_{1} = 32 - \frac{32}{3} = \frac{64}{3}\begin{matrix} \\ \end{matrix}(dm^{2})

    Tổng chi phí trang chí là: T = \left( \frac{32}{3}.5000 + \frac{64}{3}.2500 \right).1000 \approx 106666667đ

  • Câu 8: Thông hiểu
    Tính thể tích chiếc ly

    Một ly rượu thủy tinh có hình dạng tròn xoay và kích thước như hình vẽ, thiết diện dọc của ly (bổ dọc cốc thành 2 phần bằng nhau) là một đường Parabol. Tính thể tích tối đa mà ly có thể chứa được (làm tròn 2 chữ số thập phân)

    Hướng dẫn:

    Parabol có phương trình y = \frac{5}{8}x^{2} \Leftrightarrow x^{2} = \frac{8}{5}y

    Thể tích tối đa cốc: V = \pi\int_{0}^{10}\left( \frac{8}{5}y \right)dy \approx 251,33.

  • Câu 9: Thông hiểu
    Tính thời gian bơm nước theo yêu cầu

    Người ta thay nước mới cho một bể bơi có dạng hình hộp chữ nhật có độ sâu là 280cm. Giả sử h(t)là chiều cao (tính bằng cm) của mực nước bơm được tại thời điểm t giây, biết rằng tốc độ tăng của chiều cao mực nước tại giây thứ t là h'(t) = \frac{1}{500}\sqrt[3]{t} và lúc đầu hồ bơi không có nước. Hỏi sau bao lâu thì bơm được số nước bằng \frac{3}{4} độ sâu của hồ bơi?

    Hướng dẫn:

    Gọi x là thời điểm bơm được số nước bằng \frac{3}{4} độ sâu của bể (x tính bằng giây).

    Ta có: \int_{0}^{x}{\frac{1}{500}\sqrt[3]{t}dt} = \frac{3}{4}.280\left. \ \Rightarrow \frac{3}{4}t^{\frac{4}{3}} \right|_{0}^{x} = 105000

    \Rightarrow x\sqrt[3]{x} = 140000

    \Rightarrow \sqrt[3]{x^{4}} = 140000 \Rightarrow x \approx 7237,6242 giây

    Vậy sau 7237,6242 giây thì bơm được số nước bằng \frac{3}{4} độ sâu của hồ bơi.

  • Câu 10: Nhận biết
    Tính thể tích khối tròn xoay

    Thể tích khối tròn xoay do hình phẳng giới hạn bởi các đường y = \sqrt{x}, trục Ox và hai đường thẳng x = 1; x = 4 khi quay quanh trục hoành được tính bởi công thức nào?

    Hướng dẫn:

    Thể tích khối tròn xoay giới hạn bởi đồ thị hàm số y = \sqrt{x}, trục Ox, x = 1 và x = 4 được tính bởi công thức

    V = \pi\int_{1}^{4}{\left( \sqrt{x} \right)^{2}dx} = \pi\int_{1}^{4}{xdx}.

  • Câu 11: Thông hiểu
    Tính diện tích hình phẳng

    Hình phẳng giới hạn bởi các đường cong y = x(1 - x) và y = x^{3} - x có diện tích bằng \frac{a}{b} là phân số tối giản. Kết luận nào sau đây đúng?

    Hướng dẫn:

    Ta có: x(1 - x) = x^{3} - x

    \Leftrightarrow x^{3} + x^{2} - 2x = 0 \Leftrightarrow \left\lbrack \begin{matrix} x = 0 \\ x = - 2 \\ x = 1 \\ \end{matrix} \right.

    Gọi S là diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường cong y = x(1 - x) và y = x^{3} - x.

    Khi đó S = \int_{- 2}^{1}{\left| x^{3} + x^{2} - 2x \right|dx}

    = \int_{- 2}^{0}{\left| x^{3} + x^{2} - 2x \right|dx} + \int_{0}^{1}{\left| x^{3} + x^{2} - 2x \right|dx}

    = \left| \int_{- 2}^{0}{\left( x^{3} + x^{2} - 2x \right)dx} \right| + \left| \int_{0}^{1}{\left( x^{3} + x^{2} - 2x \right)dx} \right|

    = \frac{8}{3} + \frac{5}{12} = \frac{37}{12} (đvdt).

  • Câu 12: Thông hiểu
    Tính diện tích S của hình phẳng

    Tính diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = x^{3} - 1, trục hoành, trục tung và đường thẳng x = 2.

    Hướng dẫn:

    Phương trình hoành độ giao điểm x^{3} - 1 = 0 \Leftrightarrow x = 1.

    Ảnh có chứa hàng, Hình chữ nhật, biểu đồ, Song songMô tả được tạo tự động

    S = \int_{0}^{2}\left| x^{3} - 1 \right|\ dx = \int_{0}^{1}\left| x^{3} - 1 \right|dx + \int_{1}^{2}\left| x^{3} - 1 \right|dx

    = \int_{0}^{1}\left( 1 - x^{3} \right)dx + \int_{1}^{2}\left( x^{3} - 1 \right)dx

    = \left. \ \left( x - \frac{x^{4}}{4} \right) \right|_{0}^{1} + \left. \ \left( \frac{x^{4}}{4} - x \right) \right|_{1}^{2} = \frac{7}{2}.

  • Câu 13: Vận dụng cao
    Tính thể tích V1

    Cho một vật thể bằng gỗ có dạng hình trụ với chiều cao và bán kính đáy cùng bằngR. Cắt khối gỗ đó bởi một mặt phẳng đi qua đường kính của một mặt đáy của khối gỗ và tạo với mặt phẳng đáy của khối gỗ một góc 30^{0} ta thu được hai khối gỗ có thể tích là V_{1} và V_{2}, với V_{1} < V_{2}. Tính thể tích V_{1}.

    Hướng dẫn:

    Khi cắt khối gỗ hình trụ ta được một hình nêm có thể tích V_{1} như hình vẽ.

    Chọn hệ trục tọa độ Oxy như hình vẽ.

    Nửa đường tròn đường kính AB có phương trình là y = \sqrt{R^{2} - x^{2}},x \in \lbrack - R;R\rbrack.

    Một mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm M có hoành độ x, cắt hình nêm theo thiết diện là \Delta MNP vuông tại N và có \widehat{PMN} = 30^{0}.

    Ta có NM = y = \sqrt{R^{2} - x^{2}} \Rightarrow NP = MN.tan30^{0} = \frac{\sqrt{R^{2} - x^{2}}}{\sqrt{3}}.

    \Delta MNP có diện tích S(x) = \frac{1}{2}NM.NP = \frac{1}{2}.\frac{R^{2} - x^{2}}{\sqrt{3}}.

    Thể tích hình nêm là

    V_{1} = \int_{-R}^{R}{S(x)}dx = \frac{1}{2}\int_{- R}^{R}\frac{R^{2} -x^{2}}{\sqrt{3}}dx= \frac{1}{2\sqrt{3}}\left. \ \left( R^{2}x -\frac{1}{3}x^{3} \right) \right|_{- R}^{R} =\frac{2\sqrt{3}R^{3}}{9}.

  • Câu 14: Thông hiểu
    Tính thể tích nước trong bể sau khi bơm

    Một bác thợ xây bơm nước vào bể chứa nước. Gọi h(t) là thể tích nước bơm được sau t giây. Cho h'(t) = 6at^{2} + 2bt và ban đầu bể không có nước. Sau 3 giây thì thể tích nước trong bể là 90m^{3}, sau 6 giây thì thể tích nước trong bể là 504m^{3}. Tính thể tích nước trong bể sau khi bơm được 9 giây.

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    \int_{0}^{3}{\left( 6at^{2} + 2bt \right)dt = 90}\Leftrightarrow \left. \ \left( 2at^{3} + bt^{2} \right) \right|_{0}^{3} = 90 \Leftrightarrow 54a + 9b = 90 (1)

    \int_{0}^{6}{\left( 6at^{2} + 2bt \right)dt = 504}\Leftrightarrow \left. \ \left( 2at^{3} + bt^{2} \right) \right|_{0}^{6} = 504 \Leftrightarrow 432a + 36b = 504 (2)

    Từ (1), (2) \Rightarrow \left\{ \begin{matrix} a = \frac{2}{3} \\ b = 6 \\ \end{matrix} \right.. Sau khi bơm 9 giây thì thể tích nước trong bể là:

    V = \int_{0}^{9}{\left( 4t^{2} + 12t \right)dt}= \left. \ \left( \frac{4}{3}t^{3} + 6t^{2} \right) \right|_{0}^{9} = 1458\left( m^{3} \right).

  • Câu 15: Vận dụng
    Tính số tiền để mua vật dụng trang trí

    Một hoa văn trang trí được tạo ra từ một miếng bìa mỏng hình vuông cạnh bằng 10 cm bằng cách khoét đi bốn phần bằng nhau có hình dạng parabol như hình bên. Biết AB = 5cm, OH = 4 cm. Biết giá trang trí hoa văn 1cm^{2} là 50.000 đồng, tính số tiền cần bỏ ra để trang trí hoa văn đó.

    Hướng dẫn:

    Description: 28907191_574491819585491_67127502_n

    Đưa parabol vào hệ trục Oxy ta tìm được phương trình là: (P):y = - \frac{16}{25}x^{2} + \frac{16}{5}x.

    Diện tích hình phẳng giới hạn bởi (P):y = - \frac{16}{25}x^{2} + \frac{16}{5}x, trục hoành và các đường thẳng x = 0, x = 5 là:

    S = \int_{0}^{5}\left( - \frac{16}{25}x^{2} + \frac{16}{5}x \right)dx = \frac{40}{3}.

    Tổng diện tích phần bị khoét đi: S_{1} = 4S = \frac{160}{3} cm^{2}.

    Diện tích của hình vuông là: S_{hv} = 100\ cm^{2}.

    diện tích bề mặt hoa văn là: S_{2} = S_{hv} - S_{1} = 100 - \frac{160}{3} = \frac{140}{3}\ cm^{2}.

    Vậy số tiền cần bỏ ra để trang trí hoa văn đó là: \frac{140}{3}.50000 \approx 2333333 đồng

  • Câu 16: Thông hiểu
    Chọn đáp án đúng

    Tính thể tích V của vật thể nằm giữa hai mặt phẳng x = 0 và x = \pi, biết rằng thiết diện của vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x (0 \leq x \leq \pi) là một tam giác đều cạnh 2\sqrt{\sin x}.

    Hướng dẫn:

    Ta có diện tích thiết diện: S(x) = \left( 2\sqrt{\sin x} \right)^{2}.\frac{\sqrt{3}}{4} = \sqrt{3}\sin x.

    V = \int_{0}^{\pi}{S(x)}\ dx =\int_{0}^{\pi}{\sqrt{3}\sin x}\ dx= - \sqrt{3}\cos x\left|\begin{matrix}\pi \\0 \\\end{matrix} \right.\ = 2\sqrt{3}.

  • Câu 17: Thông hiểu
    Xác định thể tích khối (H)

    Gọi (H) là phần giao của hai khối \frac{1}{4} hình trụ có bán kính a, hai trục hình trụ vuông góc với nhau như hình vẽ sau. Tính thể tích của khối (H).

    Description: hình42_1

    Hướng dẫn:

    Description: hình42_2

    Đặt hệ toạ độ Oxyz như hình vẽ, xét mặt cắt song song với mp (Oyz) cắt trục Ox tại x, thiết diện mặt cắt luôn là hình vuông có cạnh \sqrt{a^{2} - x^{2}} (0 \leq x \leq a).

    Do đó thiết diện mặt cắt có diện tích: S(x) = a^{2} - x^{2}.

    Vậy V_{(H)} = \int_{0}^{a}{S(x)dx} =\int_{0}^{a}{\left( a^{2} - x^{2} \right)dx}= \left. \ \left( a^{2}x -\frac{x^{3}}{3} \right) \right|_{0}^{a} = \frac{2a^{3}}{3}.

  • Câu 18: Vận dụng
    Tính thể tích của vật thể

    Cho một mô hình 3 - D mô phỏng một đường hầm như hình vẽ bên. Biết rằng đường hầm mô hình có chiều dài 5\ (cm); khi cắt hình này bởi mặt phẳng vuông góc với đấy của nó, ta được thiết diện là một hình parabol có độ dài đáy gấp đôi chiều cao parabol. Chiều cao của mỗi thiết diện parobol cho bởi công thứcy = 3 - \frac{2}{5}x (cm), với x(cm) là khoảng cách tính từ lối vào lớn hơn của đường hầm mô hình. Tính thể tích (theo đơn vị cm^{3}) không gian bên trong đường hầm mô hình (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị )

    Hướng dẫn:

    Xét một thiết diện parabol có chiều cao là h và độ dài đáy 2h và chọn hệ trục Oxy như hình vẽ trên.

    Parabol (P) có phương trình (P):y = ax^{2} + h,(a < 0)

    Có B(h;0) \in (P) \Leftrightarrow 0 = ah^{2} + h \Leftrightarrow a = - \frac{1}{h}(do\ h > 0)

    Diện tích S của thiết diện: S = \int_{- h}^{h}{\left( - \frac{1}{h}x^{2} + h \right)dx} = \frac{4h^{2}}{3}, h = 3 - \frac{2}{5}x

    \Rightarrow S(x) = \frac{4}{3}\left( 3 - \frac{2}{5}x \right)^{2}

    Suy ra thể tích không gian bên trong của đường hầm mô hình: V = \int_{0}^{5}{S(x)dx} = \int_{0}^{5}{\frac{4}{3}\left( 3 - \frac{2}{5}x \right)^{2}dx} \approx 28,888

    \Rightarrow V \approx 29\ \ \left( cm^{3} \right)

  • Câu 19: Vận dụng cao
    Tính tỉ số hai cạnh

    Một cổng chào có dạng hình Parabol chiều cao 18\ \ m, chiều rộng chân đế 12\ \ m. Người ta căng hai sợi dây trang trí AB, CD nằm ngang đồng thời chia hình giới hạn bởi Parabol và mặt đất thành ba phần có diện tích bằng nhau (xem hình vẽ bên). Tỉ số \frac{AB}{CD} bằng

    Hướng dẫn:

    Chọn hệ trục tọa độ Oxy như hình vẽ.

    Phương trình Parabol có dạng y = a.x^{2} (P).

    (P) đi qua điểm có tọa độ ( - 6; - 18) suy ra: - 18 = a.( - 6)^{2} \Leftrightarrow a = - \frac{1}{2}

    \Rightarrow (P):y = - \frac{1}{2}x^{2}.

    Từ hình vẽ ta có: \frac{AB}{CD} = \frac{x_{1}}{x_{2}}.

    Diện tích hình phẳng giới bạn bởi Parabol và đường thẳng AB:y = - \frac{1}{2}x_{1}^{2} là

    S_{1} = 2\int_{0}^{x_{1}}{\left\lbrack - \frac{1}{2}x^{2} - \left( - \frac{1}{2}x_{1}^{2} \right) \right\rbrack dx}\left. \ = 2\left( - \frac{1}{2}.\frac{x^{3}}{3} + \frac{1}{2}x_{1}^{2}x \right) \right|_{0}^{x_{1}} = \frac{2}{3}x_{1}^{3}.

    Diện tích hình phẳng giới hạn bởi Parabol và đường thẳng CD y = - \frac{1}{2}x_{2}^{2} là

    S_{2} = 2\int_{0}^{x_{2}}{\left\lbrack - \frac{1}{2}x^{2} - \left( - \frac{1}{2}x_{2}^{2} \right) \right\rbrack dx}\left. \ = 2\left( - \frac{1}{2}.\frac{x^{3}}{3} + \frac{1}{2}x_{2}^{2}x \right) \right|_{0}^{x_{2}} = \frac{2}{3}x_{2}^{3}

    Từ giả thiết suy ra S_{2} = 2S_{1} \Leftrightarrow x_{2}^{3} = 2x_{1}^{3} \Leftrightarrow \frac{x_{1}}{x_{2}} = \frac{1}{\sqrt[3]{2}}.

    Vậy \frac{AB}{CD} = \frac{x_{1}}{x_{2}} = \frac{1}{\sqrt[3]{2}}.

  • Câu 20: Vận dụng cao
    Tính thể tích chiếc lều

    Một học sinh làm mô hình chiếc lều vải mini có dáng một khối tròn xoay. Mặt cắt qua trục của chiếc lều như hình vẽ bên dưới. Biết rằng OO' = 5cm, OA = 10cm, OB = 20 cm, đường cong AB là một phần của parabol có đỉnh là điểm A. Tính thể tích của chiếc lều.

    Hướng dẫn:

    Kí hiệu hình vẽ như sau:

    Ta gọi thể tích của chiếc lều là V.

    Thể tích của khối trụ có bán kính đáy bằng OA = 10 cm và đường cao OO' = 5 cm là V_{1}.

    Thể tích của vật thể tròn xoay khi quay hình phẳng giới hạn bởi đường cong ABvà hai trục tọa độ quanh trục Oy là V_{2}.

    Ta có V = V_{1} + V_{2}

    V_{1} = 5.10^{2}\pi = 500\pi \left( cm^{3} \right).

    Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ.

    Do parabol có đỉnh A nên nó có phương trình dạng (P):y = a(x - 10)^{2}.

    Vì (P) qua điểm B(0; 2 0) nên a = \frac{1}{5}. Do đó, (P):y = \frac{1}{5}(x - 10)^{2}.

    Từ đó suy ra x = 10 - \sqrt{5y} (do x < 10).

    Suy ra V_{2} = \pi\int_{0}^{20}{\left( 10 - \sqrt{5y} \right)^{2}dy} = \pi\left( 3000 - \frac{8000}{3} \right) = \frac{1000}{3}\pi \left( cm^{3} \right).

    Do đó V = V_{1} + V_{2} = \frac{1000}{3}\pi + 500\pi = \frac{2500}{3}\pi \left( cm^{3} \right).

  • Câu 21: Vận dụng cao
    Tính thể tích chi tiết máy

    Một chi tiết máy được thiết kế như hình vẽ bên.

    Các tứ giác ABCD,CDPQ là các hình vuông cạnh 2,5\ cm. Tứ giác ABEF là hình chữ nhật có BE = 3,5\ cm. Mặt bên PQEF được mài nhẵn theo đường parabol (P) có đỉnh parabol nằm trên cạnh EF. Tính thể tích của chi tiết máy gần nhất với giá trị nào dưới đây?

    Hướng dẫn:

    Gọi hình chiếu của P,\ Q trên AF và BE là R vàS.

    Vật thể được chia thành hình lập phương ABCD.PQRS có cạnh 2,5\ cm, thể tích V_{1} = \frac{125}{8}\ cm^{3} và phần còn lại có thể tích V_{2}.

    Khi đó thể tích vật thể V = V_{1} + V_{2} = \frac{125}{8} + V_{2}.

    Đặt hệ trục Oxyz sao cho O trùng vớiF, Ox trùng với FA, Oy trùng với tia Fy song song với AD.

    Khi đó Parabol (P) có phương trình dạng y = ax^{2}, đi qua điểm P\left( 1;\frac{5}{2} \right) do đó a = \frac{5}{2} \Rightarrow y = \frac{5}{2}x^{2}.

    Cắt vật thể bởi mặt phẳng vuông góc với Ox và đi qua điểm M(x;0;0),\ 0 \leq x \leq 1 ta được thiết diện là hình chữ nhật MNHK có cạnh là MN = \frac{5}{2}x^{2} và MK = \frac{5}{2}

    Do đó diện tích S(x) = \frac{25}{4}x^{2}

    Áp dụng công thức thể tích vật thể ta có V_{2} = \int_{0}^{1}{\frac{25}{4}x^{2}dx} = \frac{25}{12}.

    Từ đó V = \frac{125}{8} + \frac{25}{12} = \frac{425}{24}cm^{3}

  • Câu 22: Nhận biết
    Chọn đáp án đúng

    Tính thể tích khối tròn xoay sinh ra khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường sau xung quanh trục Ox : y = 2x - x^{2},\ y = 0,\ x = 0,\ x = 2.

    Hướng dẫn:

    Thể tích khối tròn xoay V = \pi\int_{0}^{2}{\left( 2x - x^{2} \right)^{2}dx} = \frac{16\pi}{15}.

  • Câu 23: Nhận biết
    Xác định diện tích hình phẳng S

    Tính diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = x^{2}, trục hoành Ox, các đường thẳng x = 1, x = 2.

    Hướng dẫn:

    Diện tích hình phẳng là

    S = \int_{1}^{2}{\left| x^{2} \right|dx} = \int_{1}^{2}{x^{2}dx} = \left. \ \frac{x^{3}}{3} \right|_{1}^{2} = \frac{8}{3} - \frac{1}{3} = \frac{7}{3}.

  • Câu 24: Thông hiểu
    Tìm diện tích hình phẳng

    Tính diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi y = x^{2} - 2x, y = 0, x = - 4, x = 1.

    Hướng dẫn:

    Xét phương trình hoành độ giao điểm: x^{2} - 2x = 0 \Leftrightarrow \left\lbrack \begin{matrix} x = 0 \\ x = 2 \\ \end{matrix} \right..

    Diện tích: S = \int_{- 4}^{1}{\left| x^{2} - 2x \right|dx} = \int_{- 4}^{0}{\left( x^{2} - 2x \right)dx} - \int_{0}^{1}{\left( x^{2} - 2x \right)dx}

    = \left. \ \left( \frac{x^{3}}{3} - x^{2} \right) \right|_{- 4}^{0} - \left. \ \left( \frac{x^{3}}{3} - x^{2} \right) \right|_{0}^{1} = 38.

  • Câu 25: Nhận biết
    Tìm thể tích V của vật thể

    Tính thể tích V của phần vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng x = 1 và x = 3, biết rằng khi cắt vật thể bởi mặt phẳng tùy ý vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x (1 \leq x \leq 3) thì được thiết diện là một hình chữ nhật có hai cạnh là 3x và x^{2}.

    Hướng dẫn:

    Ta có diện tích thiết diện: S(x) = 3x.x^{2} = 3x^{3}.

    Khi đó V = \int_{1}^{3}{3x^{3}dx} = \frac{3}{4}x^{4}\left| \begin{matrix} 3 \\ 1 \\ \end{matrix} \right.\ = 60.

  • Câu 26: Vận dụng
    Tính số tiền thu được

    Bổ dọc một quả dưa hấu ta được thiết diện là hình elip có trục lớn 28\ cm, trục nhỏ 25\ cm. Biết cứ 1000\ cm^{3} dưa hấu sẽ làm được cốc sinh tố giá 20000 đồng. Hỏi từ quả dưa hấu trên có thể thu được bao nhiêu tiền từ việc bán nước sinh tố? Biết rằng bề dày vỏ dưa không đáng kể.

    Hướng dẫn:

    Đường elip có trục lớn 28\ cm, trục nhỏ 25\ cm có phương trình:

    \frac{x^{2}}{14^{2}} + \frac{y^{2}}{\left( \frac{25}{2} \right)^{2}} = 1 \Leftrightarrow y^{2} = \left( \frac{25}{2} \right)^{2}\left( 1 - \frac{x^{2}}{14^{2}} \right)

    \Leftrightarrow y = \pm \frac{25}{2}\sqrt{1 - \frac{x^{2}}{14^{2}}}.

    Do đó thể tích quả dưa là

    V = \pi\int_{- 14}^{14}{\left(\frac{25}{2}\sqrt{1 - \frac{x^{2}}{14^{2}}} \right)^{2}dx}= \pi\left(\frac{25}{2} \right)^{2}\int_{- 14}^{14}{\left( 1 - \frac{x^{2}}{14^{2}}\right)^{2}dx}

    = \pi\left( \frac{25}{2}\right)^{2}.\left. \ \left( x - \frac{x^{3}}{3.14^{2}} \right)\right|_{- 14}^{14}= \pi\left( \frac{25}{2} \right)^{2}.\frac{56}{3} =\frac{8750\pi}{3}\ cm^{3}.

    Do đó tiền bán nước thu được là \frac{8750\pi.20000}{3.1000} \approx 183259đồng.

0/26
26 câu:
Kiểm tra Kiểm tra lại Bỏ qua Nộp bài

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Kết quả làm bài:
  • Nhận biết (19%):
    2/3
  • Thông hiểu (38%):
    2/3
  • Vận dụng (19%):
    2/3
  • Vận dụng cao (23%):
    2/3
  • Thời gian làm bài: 00:00:00
  • Số câu làm đúng: 0
  • Số câu làm sai: 0
  • Điểm số: 0
  • Điểm thưởng: 0
Làm lại
Bạn còn 1 lượt làm bài tập miễn phí. Hãy mua tài khoản VnDoc PRO để học không giới hạn nhé! Bạn đã HẾT lượt làm bài tập miễn phí! Hãy mua tài khoản VnDoc PRO để làm Trắc nghiệm không giới hạn và tải tài liệu nhanh nhé! Mua ngay
1
23 Bài viết đã được lưu
Xác thực tài khoản!

Theo Nghị định 147/2024/ND-CP, bạn cần xác thực tài khoản trước khi sử dụng tính năng này. Chúng tôi sẽ gửi mã xác thực qua SMS hoặc Zalo tới số điện thoại mà bạn nhập dưới đây:

Số điện thoại chưa đúng định dạng!
Số điện thoại này đã được xác thực!
Bạn có thể dùng Sđt này đăng nhập tại đây!
Lỗi gửi SMS, liên hệ Admin
Sắp xếp theo
Xóa Đăng nhập để Gửi
Tìm bài trong mục này
🖼️

Chuyên đề Toán 12
Xem thêm