31 bài tập Một số bài toán thực tế liên quan đến Ứng dụng hình học của tích phân (có lời giải)

Để chuẩn bị cho hội trại do Đoàn trường tổ chức, lớp 12A dự định dựng một cái lều trại có hình parabol như hình vẽ. Nền của lều trại là một

Giải thích

Để chuẩn bị cho hội trại do Đoàn trường tổ chức, lớp 12A dự định dựng một cái lều trại có hình parabol như hình vẽ. Nền của lều trại là một (ảnh 2)Đặt hệ trục tọa độ như hình vẽ.

Giả sử phương trình của parabol là \(\left( P \right):y = a{x^2} + bx + c\).

Ta có parabol có đỉnh là \(\left( {0;3} \right)\) và đi qua điểm \(\left( {\frac{3}{2};0} \right)\) nên có \(\left( P \right):y = \frac{{ - 4}}{3}{x^2} + 3\).

Cắt vật thể bởi một mặt phẳng vuông góc với trục \[Ox\] tại điểm có hoành độ \(x{\rm{ }}\left( {\frac{{ - 3}}{2} \le x \le \frac{3}{2}} \right)\), ta thấy thiết diện thu được là một hình chữ nhật có chiều rộng bằng \(\frac{{ - 4}}{3}{x^2} + 3\) mét và chiều dài bằng \(6\) mét. Diện tích thiết diện thu được là \(6\left( {\frac{{ - 4}}{3}{x^2} + 3} \right) = - 8{x^2} + 18\). Vậy \[V = \int\limits_{\frac{{ - 3}}{2}}^{\frac{3}{2}} {\left( { - 8{x^2} + 18} \right)} \,{\rm{d}}x = 36\,\,\left( {{{\rm{m}}^3}} \right)\].