ĐGNL ĐHQG Hà Nội - Tư duy định lượng - Ứng dụng tích phân để tính diện tích

Vòm cửa lớn của một trung tâm văn hóa có hình parabol. Gắn parabol vào hệ trục Oxy thì nó có đỉnh (0;8) và cắt trục hoành tại 2 điểm phân biệt, trong đó có 1 điểm là (−4;0). Người ta dự định

18/27

Vòm cửa lớn của một trung tâm văn hóa có hình parabol. Gắn parabol vào hệ trục Oxy thì nó có đỉnh (0;8) và cắt trục hoành tại 2 điểm phân biệt, trong đó có 1 điểm là (−4;0). Người ta dự định lắp vào cửa kính cho vòm cửa này. Hãy tính diện tích mặt kính cần lắp vào.

\[\frac{{128}}{3}{m^2}\]

\[\frac{{131}}{3}{m^2}\]

\[\frac{{28}}{3}{m^2}\]

\[\frac{{26}}{3}m\]

Giải thích

+ Gọi phương trình parabol là: \[y = a{x^2} + bx + c\]

Nhận thấy với x=0 thì y=8 suy ra c=8.

Mặt khác (0;8) là đỉnh nên\[ - \frac{b}{{2a}} = 0 \Leftrightarrow b = 0\]

Điểm (−4;0) thuộc đồ thị hàm số nên phương trình y=0 có nghiệm

\[x = - 4 \Rightarrow a = - \frac{1}{2}\]

Vậy phương trình parabol:\[y = - \frac{{{x^2}}}{2} + 8\]

Bài toán quy về tính diện tích được tạo bởi parabol với trục Ox

Ta có:

\(S = \int\limits_{ - 4}^4 {\left| { - \frac{{{x^2}}}{2} + 8} \right|} dx = 2\int\limits_0^4 {\left( { - \frac{{{x^2}}}{2} + 8} \right)} dx\)

\( = 2.\left( { - \frac{{{x^3}}}{6} + 8x} \right)\left| {_0^4} \right. = \frac{{128}}{3}{m^2}\)

Đáp án cần chọn là: A