Bài tập Ứng dụng tích phân để tính thể tích vật thể lớp 12 (có lời giải)

Một kĩ sư thiết kế một mái vòm có phần không gian nằm giữa hai mặt phẳng x = 0 và x = pi . Cắt không gian này bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x (0 ≤ x ≤ pi)

15/25

Một kĩ sư thiết kế một mái vòm có phần không gian nằm giữa hai mặt phẳng x = 0 và x = π. Cắt không gian này bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x (0 ≤ x ≤ π), thiết diện thu được là một tam giác đều có độ dài cạnh bằng \(\sqrt {\sin x} \). Thể tích của không gian mái vòm này bằng

\(\frac{{\sqrt 3 \pi }}{2}\).

\(\sqrt 3 \).

\(\frac{{\sqrt 3 }}{2}\).

\(\frac{3}{4}\).

Giải thích

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

Diện tích của thiết diện tam giác đều cạnh \(a = \sqrt {\sin x} \) là S(x) = \(\frac{{\sqrt 3 {a^2}}}{4} = \frac{{\sqrt 3 \sin x}}{4}\).

Thể tích của không gian mái vòm được tính bằng tích phân diện tích thiết diện:

\(V = \int_0^\pi  {S\left( x \right)} dx = \int_0^\pi  {\frac{{\sqrt 3 \sin x}}{4}} dx = \left. {\frac{{\sqrt 3 \left( { - \cos x} \right)}}{4}} \right|_0^\pi  = \frac{{\sqrt 3 \left( {1 - \left( { - 1} \right)} \right)}}{4} = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\).