Bài tập Ứng dụng tích phân để tính diện tích hình phẳng lớp 12 (có lời giải)

Xét hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hai hàm số y = x^4 − 4x^2 + 4, y = x^2 và hai đường thẳng x = 0, x = 1. Các mệnh đề sau đúng hay sai?

20/25

Xét hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hai hàm số y = x4 − 4x2 + 4, y = x2 và hai đường thẳng x = 0, x = 1. Các mệnh đề sau đúng hay sai?

a

Phương trình hoành độ giao điểm của hai đồ thị là x4 − 5x2 + 4 = 0.

ĐúngSai
b

Trên đoạn [0; 1], ta có x4 − 5x2 + 4 ≤ 0.

ĐúngSai
c

Diện tích hình phẳng được tính bằng công thức S = \(\int_0^1 {\left( {{x^4} - 5{x^2} + 4} \right)} dx\).

ĐúngSai
d

Diện tích của hình phẳng bằng \(\frac{{38}}{{15}}\).

ĐúngSai
Giải thích

Hướng dẫn giải:

Đáp án: a) Đúng.                     b) Sai.                    c) Đúng.                d) Đúng.

a) Đúng. Xét phương trình hoành độ giao điểm: x4 − 4x2 + 4 = x2 <=> x4 − 5x2 + 4 = 0.

b) Sai. Ta có x4 − 5x2 + 4 = (x2 − 1)(x2 − 4).

Trên đoạn [0; 1], ta có x2 − 1 ≤ 0 và x2 − 4 < 0 nên tích của chúng luôn lớn hơn hoặc bằng 0.

c) Đúng. \(S = \int_0^1 {\left| {\left( {{x^4} - 4{x^2} + 4} \right) - {x^2}} \right|} = \int_0^1 {\left( {{x^4} - 5{x^2} + 4} \right)} dx\).

d) Đúng. Thực hiện tính diện tích:

\(S = \int_0^1 {\left( {{x^4} - 5{x^2} + 4} \right)} dx = \left. {\left( {\frac{{{x^5}}}{5} - \frac{{5{x^3}}}{3} + 4x} \right)} \right|_0^1 = \left( {\frac{1}{5} - \frac{5}{3} + 4} \right) - 0 = \frac{{38}}{{15}}\).