Hocmai.vn – Website h c tr c tuy n s 1 t i Vi t Nam
Khóa h c Luy n thi THPT qu c gia Pen - C: Môn Toán (GV: Anh Tu n – Thanh Tùng)
Nguyên hàm – Tích phân
NG D NG TÍNH DI N TÍCH DI N TÍCH HÌNH PH NG
ÁP ÁN BÀI T P T LUY N
Giáo viên: NGUY N THANH TÙNG
ây là tài li u tóm l c các ki n th c đi kèm v i bài gi ng Tích phân tính di n tích hình ph ng thu c khóa h c Luy n
thi THPT qu c gia Pen - C: Môn Toán (GV: Nguy n Thanh Tùng) t i website Hocmai.vn.
có th n m v ng ki n th c
ph n này, b n c n k t h p xem tài li u cùng v i bài gi ng này.
Bài 1. Tính di n tích hình ph ng gi i h n b i các đ
1) y x ln( x 1) ; tr c hoành và x e 1
ng :
2) y x3 x2 2 và y x2 x 2
3) y 4 x2 và y
x2
3
Gi i:
1) y x ln( x 1) ; tr c hoành và x e 1
+) Ph
ng trình hoành đ giao đi m c a đ
ng cong y x ln( x 1) và tr c hoành ( y 0 ) là:
u
x
ln(
1)
x 1
t
2
dv xdx
v x
2
+)
e 1
x2
1
Khi đó S ln( x 1)
2
2
2
e 1
4
2
e2 5
(đvdt)
4
2) y x3 x2 2 và y x2 x 2
V y S
+) Ph
ng trình hoành đ giao đi m c a đ
ng cong y x3 x2 2 và đ
ng cong y x2 x 2 là:
x 1
x x 2 x x 2 x x 0 x( x 1) 0 x 0
x 1
+) Khi đó di n tích hình ph ng c n tìm là :
3
2
Hocmai.vn – Ngôi tr
2
3
0
3
3
( x x)dx ( x x)dx
1
x3 x2
x3 x2
5 1
1
3 2 1 3 2 0 6 6
V y S 1 (đvdt)
3) y 4 x2 và y
+) Ph
x2
3
ng cong y 4 x2 và đ
ng trình hoành đ giao đi m c a đ
ng cong y
x2
là:
3
3
x2
x3
4 x dx dx I
3
9
3
3
I
2
3
3
4 x2
x2
0 v i x 3; 3 )
3
2 3
3
4
1
3
3
Khi đó I 4 cos tdt 2 (1 cos 2t ) dt 2 t sin 2t
2
3
3
3
2
3
Suy ra S
3
3
3
Nh n xét : Nh v y khi bài toán yêu c u tính di n tích hình ph ng thì đ bài bu c ph i cho hai đ ng
y f ( x) và y g ( x) . Còn hai đ ng th ng x a ; x b trong đ bài ch a có thì ta s ph i đi tìm b ng
x 0 3; 3 ) nên ta k t lu n đ
cách gi i ph
c
4 x2
ng trình hoành đ giao đi m f ( x) g ( x) . N u tìm đ
thành n 1 tích phân mà
Hocmai.vn – Ngôi tr
c n nghi m ( n 2 ) thì ta s tách
đó m i tích phân có c n là 2 nghi m g n nhau nh t. Gi s ta tìm đ
ng chung c a h c trò Vi t
T ng đài t v n: 1900 58-58-12
c3
- Trang | 2 -
Hocmai.vn – Website h c tr c tuy n s 1 t i Vi t Nam
Khóa h c Luy n thi THPT qu c gia Pen - C: Môn Toán (GV: Anh Tu n – Thanh Tùng)
1) y 4
và y
ng :
2
x
(B – 2002).
4 2
3x 1
và hai tr c t a đ (D – 2002).
x 1
3) Parabol (P) : y x2 4 x 5 và hai ti p tuy n t i các đi m A(1;2), B(4;5) n m trên (P).
2) y
4) x2 y2 4 và x2 y2 2 x 0 .
ng th ng x 1 .
5) y x 1 3x2 , tr c hoành và đ
Gi i:
2
x
4
1) y 4
2 2
1
1
x2
x2
x2 dx S1
S2
4
dx 16 x2 dx
4
4
2
2
2
2
2
0
0
2 2
S2
4
S1 16 cos tdt 8 (1 cos 2t )dt 8t 4sin 2t 0 4 2 4
2
0
0
2 2
*) Tính S2
0
S 2 4
x3
x dx
3
2 2
2
0
16 2
y
Hình ph ng gi i h n b i :
x 1
y
x0
0;
3x 1
1
0 3x 1 0 x
Ph ng trình hoành đ giao đi m:
x 1
3
0
0
3x 1
3x 1
S
dx
dx
x 1
1
1 x 1
2) y
ng trình ti p tuy n: y y '( x0 )( x x0 ) y0
ng trình ti p tuy n t i A(1;2), B(4;5) l n l
t là: y 2 x 4 và y 4 x 11
ng trình hoành đ giao đi m c a hai ti p tuy n: 2 x 4 4 x 11 x
c chia thành hai mi n di n tích b i đi m chia x
Khi đó di n tích S đ
5
2
5
2
5
2
5
2
5
( x 1)3 2 ( x 4)3
( x2 2 x 1)dx ( x2 8 x 16)dx ( x 1) 2 d ( x 1) ( x 4) 2 d ( x 4)
3 1
3
ng chung c a h c trò Vi t
đó đ
c gi i h n b i hai trong ba đ
T ng đài t v n: 1900 58-58-12
ng cong và các
- Trang | 4 -
Hocmai.vn – Website h c tr c tuy n s 1 t i Vi t Nam
Khóa h c Luy n thi THPT qu c gia Pen - C: Môn Toán (GV: Anh Tu n – Thanh Tùng)
đ
Nguyên hàm – Tích phân
ng th ng x a ; x b (ngh a là ph n biên không có có s xu t hi n đ ng th i c 3 đ
ng cong trên).
4) x y 4 và x y 2 x 0 .
2
2
2
*) V i S2 là ph n di n tích gi i h n b i:
y 0; x 0
0
2
Ta đi tính: I a 2 u 2 du đ t u a sin t v i t 2 ; 2
a2
a 2t a 2 sin 2t
du a cos tdt
2
2
cos
(1
cos
2
)
I
a
tdt
t
dt
C (*)
0
4t 4sin 2t
4 x dx 4 cos tdt
2
4
0
2
2
2
2
0
+) T
ng t
1 ( x 1)2 dx
*)Cách gi i trên ch ch ng minh m t đi u là tích phân có th tính đ
Hocmai.vn – Ngôi tr
ng chung c a h c trò Vi t
c di n tích trong c tình hu ng trên.
T ng đài t v n: 1900 58-58-12
- Trang | 5 -
Hocmai.vn – Website h c tr c tuy n s 1 t i Vi t Nam
Khóa h c Luy n thi THPT qu c gia Pen - C: Môn Toán (GV: Anh Tu n – Thanh Tùng)
Nguyên hàm – Tích phân
ng th ng x 1 .
5) y x 1 3x2 , tr c hoành và đ
+) Ph ng trình hoành đ giao đi m : x 1 3x2 0 x 0
+) Khi đó di n tích hình ph ng c n tính là :
1
1
0
1
Bài 3. Tính di n tích hình ph ng gi i h n b i các đ
ng: y x2 ln( x 1) ; y ln
1
; x 1
x 1
Gi i:
1
x2 ln( x 1) ln( x 1) 0
x 1
2
( x 1) ln( x 1) 0 ln( x 1) 0 x 1 1 x 0
Xét ph
ng trình hoành đ giao đi m : x2 ln( x 1) ln
1
V y di n tích hình ph ng : S x2 ln( x 1) ln
0
1
1
1
1
x3
1 x3 3x
4
1 2
4
dx ln 2 x x 4
Khi đó : S x ln( x 1)
dx
3
1
3
3
1
x
x
3
0
0
0
1
x ln 2 ( x2 1)
0 x0
x2 1
+) Khi đó di n tích hình ph ng là :
S
e 1
0
V y S
1
x ln 2 ( x2 1)
dx
2
2
x 1
e 1
0
d ( x2 1) 1
ln ( x 1) 2
x 1
Hocmai.vn – Ngôi tr
ng chung c a h c trò Vi t
T ng đài t v n: 1900 58-58-12
- Trang | 6 -
Hocmai.vn – Website h c tr c tuy n s 1 t i Vi t Nam
Khóa h c Luy n thi THPT qu c gia Pen - C: Môn Toán (GV: Anh Tu n – Thanh Tùng)
Nguyên hàm – Tích phân
ng : y 5x2 ; hai tr c t a đ và y 3 x .
Bài 5. Tính di n tích hình ph ng gi i h n b i các đ
Gi i:
nên ta xét ph ng trình
Do 5 0 v i x
hoành đ giao đi m:
+) 5x2 3 x f ( x) 5x2 x 3 0 x 2
x 2
(vì f ( x) đ ng bi n v i x
)
3
và y 9
x
Gi i:
+) Ph
ng trình hoành đ giao đi m c a y 3x và y
3
3
f ( x) 3x 0 x 1
x
x
(Do f ( x) đ ng bi n v i x 0 và x 0 ph
3
:
x
3x
ng trình vô nghi m)
+) Ph
ng trình hoành đ giao đi m c a y 3x và y 9 : 3x 9 x 2
+) Ph
6 3ln 3 9
6
6
6
. V y S 15 3ln 3
15 3ln 3
ln 3
ln 3
ln 3
Bài 7. Tính di n tích hình ph ng gi i h n b i các đ
ng : y x2 1 (C1 ) và y 5 x (C2 )
Gi i:
Cách 1 (dùng đ th ):
Hocmai.vn – Ngôi tr
ng chung c a h c trò Vi t
T ng đài t v n: 1900 58-58-12
- Trang | 7 -
Hocmai.vn – Website h c tr c tuy n s 1 t i Vi t Nam
c chia thành S1 và S2 .
Do tính đ i x ng nên ta có S1 S2 S S1 S2 2S2 (*)
+) Ta s chia di n tích S2 thành Sa , Sb trong đó di n tích Sa đ
và x 0; x 1 , di n tích Sb đ
c gi i h n b i y 5 x; y 1 x2
c gi i h n b i y 5 x; y x2 1 và x 0; x 1
1
2
0
1
V y S2 Sa Sb (5 x) (1 x2 ) dx (5 x) ( x2 1) dx
1
2
x3 x2
x3 x2
x x 4 dx x x 6 dx 4 x 6 x
3 2
0 3 2
x
1
x
5
x x 4 0
+) Khi đó di n tích hình ph ng gi i h n b i (C1 ) và (C2 ) đ
2
S
x2 1 5 x dx
2
c xác đ nh:
2
x2 1 x 5 dx
Nguyên hàm – Tích phân
2
x 6 dx x x 4 dx x x 4 dx x2 x 6 dx
2
2
1
1
0
1
0
1
2
1
0
1
( x2 x 6)dx ( x2 x 4)dx ( x2 x 4)dx ( x2 x 6)dx
+) Khi ph n hình ph ng c n tính di n tích có tính đ i x ng ta có s d ng công th c S S1 S2 2S2
trong đó S1 và S2 đ i x ng nhau qua m t m t tr c ( bài toán trên ph n di n tích hình ph ng S1 đ i
x ng v i S2 qua tr c tung).
+) Khi đi tính di n tích hình ph ng mà ph n biên (vi n) c a nó đ c c u t o t 3 đ ng (cong) tr lên (
đây các đ ng đ c bi u di n y theo x ) và 2 đ ng th ng x a ; x b bu c ta ph i chia hình ph ng
m i ph n ch đ
thành các ph n mà
Nh ví d trên
c gi i h n b i 2 đ
ph n di n tích S2 c a hình ph ng đ
ng (n u đ i vai trò x, y ta c ng làm t
c gi i h n b i các đ
ng t ).
ng biên
y 1 x2 ; y x2 x ; y 5 x và x 0; x 2 nên ta bu c ph i chia hình ph ng thành 2 ph n Sa , Sb mà
m i ph n ch đ
c gi i h n b i y 1 x2 ; y 5 x và x 0; x 1 (v i Sa ) và y x2 1; y 5 x và
x 1; x 2 (v i Sb ).
2
+) (C1 ) và (C3 ) : x2 x3 2 x 3 2
x
Nguyên hàm – Tích phân
*) Xét ph
+) (C1 ) và (C4 ) : x2
8
x3 8 x 2
x
x2 2
x2 8
x3 8 x 2
x3 32 x 2 3 4
+) (C2 ) và (C4 ) :
4 x
4 x
*) G i S là di n tích hình ph ng c n tìm khi đó ta s chia S thành hai ph n di n tích S1 , S2 (nh hình
+) (C2 ) và (C3 ) :
v )
Trong đó S1 là ph n di n tích gi i h n b i các đ
S2 là ph n di n tích gi i h n b i các đ
2
23 4
x3
x3
2ln x 8ln x
12 2
3
32
4
16
2 ln 2 ln 2 2 4ln 2
3
3
*) V y di n tích hình ph ng c n tìm là S 4ln 2
Giáo viên
Ngu n
Hocmai.vn – Ngôi tr
ng chung c a h c trò Vi t
Ch
ng trình h c đ c xây d ng b i các chuyên gia giáo d c uy tín nh t.
i ng giáo viên hàng đ u Vi t Nam.
Thành tích n t ng nh t: đã có h n 300 th khoa, á khoa và h n 10.000 tân sinh viên.
Cam k t t v n h c t p trong su t quá trình h c.
CÁC CH
NG TRÌNH H C CÓ TH H U ÍCH CHO B N
Là các khoá h c trang b toàn
b ki n th c c b n theo
ch ng trình sách giáo khoa
(l p 10, 11, 12). T p trung
vào m t s ki n th c tr ng
tâm c a kì thi THPT qu c gia.
T ng đài t v n: 1900 58-58-12
Là các khóa h c trang b toàn
di n ki n th c theo c u trúc c a
kì thi THPT qu c gia. Phù h p
v i h c sinh c n ôn luy n bài
b n.
Là các khóa h c t p trung vào
rèn ph ng pháp, luy n k
n ng tr c kì thi THPT qu c
gia cho các h c sinh đã tr i