BÀI 3: ỨNG DỤNG CỦA TÍCH PHÂN
TRONG HÌNH HỌC
Tiết thứ : 59 - 60
----- -----
A. MỤC TIÊU.
Kiến thức: Giúp cho HS nắm được các kiến thức cơ bản sau:
- Nắm được cơng thức tính diện tích của hình phẳng giới hạn hữu hạn của một số đường trong mp.
- Nắm được cơng thức tính thể tích của vật thể và khối tròn xoay trong khơng gian khi xoay chúng xung
quanh trục
Ox
.
Kỹ năng: Rèn luyện cho học sinh một số kỹ năng cơ bản như:
- Biết vận dụng các cơng thức tính vào tính diện tích của một số hình phẳng được giới hạn bởi các đường
cho trước.
- Biết ứng dụng tích phân vào tính thể tích của các khối quen thuộc: khối chóp-chóp cụt, khối cầu và các
khối tròn xoay khác.
Tư duy, thái độ:
- Có khả năng tư duy sáng tạo. Thái độ tích cực vào bài học.
- Biết quy lạ về quen. Cẩn thận chính xác trong tính tốn, và vận dụng cơng thức và các trường hợp.
B. CHUẨN BỊ CỦA GV VÀ HS.
GV: Bảng phụ, SGK, máy chiếu Projector.
HS: Đồ dùng học tập, thước kẻ, các kiến thức về ngun hàm.
C. PHƯƠNG PHÁP.
Phương pháp: Thuyết trình, gợi mở, phát hiện và giải quyết vấn đề.
D. TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG.
Ổn định lớp:
- Kiểm tra sĩ số:
- Nắm tình hình chuẩn bị bài – chuẩn bị SGK của học sinh.
Nội Dung Bài Mới.
I.> Tính Diện Tích Hình Phẳng.
1./ Hình phẳng giới hạn bởi một đường cong và trục hồnh:
( )
[ ]
0, ;f x x a b≥ ∀ ∈
như bài trước đã học và
tính bằng cách lấy
( )
( )
b
a
f x dx−
∫
- Hình thành và tiếp thu cơng thức diện tích hình
phẳng,,, tổng qt.
( )
b
a
f x dx
∫
.
- Củng cố kiến thức trên qua ví dụ:
Ta có bảng xét dấu của
( )
3
:C y x=
trên
[ ]
2;1−
x
x
3
3
:C y x=
với trục hoành và hai đường
thẳng
2; 1x x= − =
."
Diện tích của hình phẳng cần tìm:
1 0 1
3 3 3
2 2 0
0 1
4 4
2 0
1 1 17
4 4 4
S x dx x dx x dx
x x
− −
−
= = − +
= − + =
∫ ∫ ∫
Diện tích của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị
( ) ( )
:C y f x=
với trục
Ox
và hai đường thẳng
,x a x b= =
( )
.
HS lắng nghe và thực hiện theo yêu cầu của GV
để tiếp thu kiến thức mới.
- HS suy nghĩ và nhận ra được công thức cần tìm
là:
( ) ( )
b
a
S f x g x dx= −
∫
- Nghiên cứu cách giải của ví dụ SGK và vận dụng
vào giải bài toán GV nêu ra:
Phương trình hoành độ giao điểm của hai đồ thị:
2
2
2 2 4
2
2 0
1
x x x
x
x x
x
+ + = +
= −
⇔ + − = ⇔
=
∫ ∫
Diện tích của hình phẳng giới hạn bởi hai đồ thị của hai hàm số
( ) ( )
,y f x y g x= =
với hai đường
thẳng
,x a x b= =
là:
( ) ( )
b
a
S f x g x dx= −
∫
.
Nếu trên đoạn
[ ]
;a b
phương trình
( ) ( )
f x g x=
các nghiệm là
, àc d v c d<
thì
( ) ( ) ( ) ( )
( )
( ) ( )
( )
( ) ( )
( )
b c d b
OI h
=
. Tính diện tích
( )
S x
của thiết
diện của khối chóp cắt bởi mp song song với đáy?
Tính tích phân trên.
GV đối với khối chóp cụt giới hạn bởi mp đáy
có hoành độ AI
0
= h
0
và AI
1
= h
1
(h
0
< h
1
). Gọi S
0
và S
1
lần lượt là diện tích 2 mặt đáy tương ứng.
Viết công thức tính thể tích của khối chóp cụt
này.
GV củng cố công thức:
Tính thể tích của vật thể nằm giữa 2 mp x = 3 và
h
= =
∫
- HS tiến hành giải quyết vấn đề đưa ra dưới sự
định hướng của giáo viên.
Thể tích của khối chóp cụt là:
( )
0 0 1 1
.
3
h
V S S S S= + +
.
- HS giải bài tập dưới sự định hướng của giáo
viên theo nhóm.
Diện tích của thiết diện là:
( )
2
2 . 9S x x x= −
Do đó thể tích cảu vật thể là:
5
2
3
128
2 . 9. ...
3
V x x dx= − = =
∫
- Thực hiện theo yêu cầu của giáo viên.
- Các nhóm nhận xét bài làm trên bảng.
HS củng cố các kiến thức trên qua cách giải các
ví dụ 5,6:
GV nêu bài toán và hướng HS tìm lời giải cho
bài toán:
Cho hình thang cong giới hạn bởi đồ thị của hàm
số
( )
y f x=
với trục
Ox
và hai đường thẳng
,x a x b= =
quay xung quanh trục
Ox
tạo thành
một khối tròn xoay. Tính thể tích khối trên.
- Hãy cho biết thiết diện thu được khi cắt khối
tròn xoay bằng mp vuông góc với trục
Ox
là hình
gì?
- Hình tròn trên có bán kính và diện tích là bao
nhiêu?
- Vậy theo kết quả phần trên thì thể tích của khối
trên được tính theo công thức nào?
GV nhận xét và giới thiệu công thức tính thể tích
của khối tròn xoay.
GV củng cố kiến thức cho HS qua nghiên cứu
cách giải của các ví dụ 5, 6 SGK.
VD5:
V R x dx R x dx
π π
− −
= − = −
∫ ∫
3
2 3
1 4
3 3
R
R
R
R x x
π
π
−
= − =
÷
.
E. CỦNG CỐ.
- Nhắc lại các công thức tính diện tích của hình phẳng giới hạn bởi một đường, hai đường cong,,, và chú
ý cách tính diện tích, khử dấu trị tuyệt đối.
- Công thức tính thể tích của khối tròn xoay khi xoay hình phẳng quanh trục hoành.
- Về nhà giải các bài tập 1, 2, 4 trong SGK.
F. RÚT KINH NGHIỆM: