Đề kiểm tra Ứng dụng hình học của tích phân (có lời giải) - Đề 2

Trên mặt phẳng tọa độ \(Oxy\) vẽ nửa đường tròn tâm \(O\), bán kính

21/22

Trên mặt phẳng tọa độ \(Oxy\) vẽ nửa đường tròn tâm \(O\), bán kính \(r = 2\) nằm phía trên trục \(Ox\). Gọi \(D\) là hình phẳng giới hạn bởi nửa đường tròn, trục \(Ox\) và  đường thẳng \(x = 1\)(Hình 6) . Tính thể tích khối tròn xoay được tạo thành khi quay \(D\) quanh trục \(Ox\).

Trên mặt phẳng tọa độ \(Oxy\) vẽ nửa đường tròn tâm \(O\), bán kính (ảnh 1)

Giải thích

Phương trình đường tròn tâm \(O\), bán kính \(r = 2\) là \({x^2} + {y^2} = 4\).

Do nửa đường tròn nằm phía trên trục \(Ox\), nên ta có \(y \ge 0\).

Suy ra phương trình nửa đường tròn là \(y = \sqrt {4 - {x^2}} \).

Hình phẳng \(D\) (phần được tô đậm) được giới hạn bởi đồ thì hàm số \(y = \sqrt {4 - {x^2}} \), trục \(Ox\)và đường thẳng \(x = 1\). Do đó, thể tích khối tròn xoay khi quay \(D\) quanh \(Ox\)là

\[V = \pi \int\limits_{ - 2}^1 {{{\left( {\sqrt {4 - {x^2}} } \right)}^2}} dx = \pi \int\limits_{ - 2}^1 {\left( {4 - {x^2}} \right)} dx = \pi \left. {\left( {4x - \frac{{{x^3}}}{3}} \right)} \right|_{ - 2}^1 = 9\pi \].