56 câu trắc nghiệm Toán 12 Chân trời sáng tạo Bài 3. Ứng dụng hình học của tích phân có đáp án - Đề 2

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

12/30

Một cổng chào có dạng hình Parabol chiều cao \[18\;{\rm{m}}\], chiều rộng chân đế \[12\;{\rm{m}}\]. 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

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 (ảnh 1)

\[\frac{1}{{\sqrt 2 }}\].

\[\frac{4}{5}\].

\[\frac{1}{{\sqrt[3]{2}}}\].

\[\frac{3}{{1 + 2\sqrt 2 }}\].

Giải thích

Chọn C

Chọn hệ trục tọa độ \[Oxy\] như hình vẽ.

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 (ảnh 2)

Phương trình Parabol có dạng \[y = a.{x^2}\] \[\left( P \right)\].

\[\left( P \right)\] đi qua điểm có tọa độ \[\left( { - 6; - 18} \right)\] suy ra: \[ - 18 = a.{\left( { - 6} \right)^2} \Leftrightarrow a =  - \frac{1}{2}\] \[ \Rightarrow \left( P \right):y =  - \frac{1}{2}{x^2}\].

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

\[{S_1} = 2\int\limits_0^{{x_1}} {\left[ { - \frac{1}{2}{x^2} - \left( { - \frac{1}{2}x_1^2} \right)} \right]{\rm{d}}x} \]\[\left. { = 2\left( { - \frac{1}{2}.\frac{{{x^3}}}{3} + \frac{1}{2}x_1^2x} \right)} \right|_0^{{x_1}} = \frac{2}{3}x_1^3\].

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi Parabol và đường thẳng \[CD\] \[y =  - \frac{1}{2}x_2^2\] là

\[{S_2} = 2\int\limits_0^{{x_2}} {\left[ { - \frac{1}{2}{x^2} - \left( { - \frac{1}{2}x_2^2} \right)} \right]{\rm{d}}x} \]\[\left. { = 2\left( { - \frac{1}{2}.\frac{{{x^3}}}{3} + \frac{1}{2}x_2^2x} \right)} \right|_0^{{x_2}} = \frac{2}{3}x_2^3\]

Từ giả thiết suy ra \[{S_2} = 2{S_1} \Leftrightarrow x_2^3 = 2x_1^3\]\[ \Leftrightarrow \frac{{{x_1}}}{{{x_2}}} = \frac{1}{{\sqrt[3]{2}}}\].

Vậy \[\frac{{AB}}{{CD}} = \frac{{{x_1}}}{{{x_2}}} = \frac{1}{{\sqrt[3]{2}}}\].