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

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

A
Admin
ToánLớp 12142 lượt thi
25 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Cho hàm số f(x) liên tục trên ℝ. Gọi S là diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường y = f(x), y = 0, x = −2 và x = 3 (như hình vẽ). Mệnh đề nào dưới đây đúng?

\(S = - \int\limits_{ - 2}^1 {f\left( x \right)dx} - \int\limits_1^3 {f\left( x \right)dx} \);

\(S = \int\limits_{ - 2}^1 {f\left( x \right)dx} - \int\limits_1^3 {f\left( x \right)dx} \);

\(S = - \int\limits_{ - 2}^1 {f\left( x \right)dx} + \int\limits_1^3 {f\left( x \right)dx} \);

\(S = \int\limits_{ - 2}^1 {f\left( x \right)dx} + \int\limits_1^3 {f\left( x \right)dx} \).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Ta có \(S = \int\limits_{ - 2}^3 {\left| {f\left( x \right)} \right|dx} = \int\limits_{ - 2}^1 {\left| {f\left( x \right)} \right|dx} + \int\limits_1^3 {\left| {f\left( x \right)} \right|dx} \)\( = \int\limits_{ - 2}^1 {f\left( x \right)dx} - \int\limits_1^3 {f\left( x \right)dx} \).

2. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = (x – 2)2 – 1, trục hoành và hai đường thẳng x = 1; x = 2 bằng

\(\frac{1}{3}\);

\(\frac{2}{3}\);

\(\frac{3}{2}\);

\(\frac{7}{3}\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Ta có \(S = \int\limits_1^2 {\left| {{{\left( {x - 2} \right)}^2} - 1} \right|dx} = - \int\limits_1^2 {\left( {{x^2} - 4x + 3} \right)dx = - } \left. {\left( {\frac{{{x^3}}}{3} - 2{x^2} + 3x} \right)} \right|_1^2 = \frac{2}{3}\).

3. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Tính diện tích S hình phẳng giới hạn bởi các đường y = x2 + 1; x = −1; x = 2 và trục hoành.

S = 16;

S = 6;

S = \(\frac{{13}}{6}\);

S = 13.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Ta có \(S = \int\limits_{ - 1}^2 {\left| {{x^2} + 1} \right|dx} = \int\limits_{ - 1}^2 {\left( {{x^2} + 1} \right)dx} = 6\).

4. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi các đường y = 2x2; y = −1; x = 0 và x = 1 được tính bởi công thức nào sau đây?

\(S = \pi \int\limits_0^1 {\left( {2{x^2} + 1} \right)dx} \);

\(S = \int\limits_0^1 {\left( {2{x^2} - 1} \right)dx} \);

\(S = \int\limits_0^1 {{{\left( {2{x^2} + 1} \right)}^2}dx} \);

\(S = \int\limits_0^1 {\left( {2{x^2} + 1} \right)dx} \).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Có \(S = \int\limits_0^1 {\left| {2{x^2} + 1} \right|dx} = \int\limits_0^1 {\left( {2{x^2} + 1} \right)dx} \). (vì 2x2 + 1 > 0, ∀x [0; 1]).

5. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y = \frac{2}{{x + 1}}\); y = 0; x = 1 và x = 3 là

S = ln8;

S = ln4;

S = 2ln4;

S = ln2.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Ta có \(S = \int\limits_1^3 {\left| {\frac{2}{{x + 1}}} \right|dx} \)\( = \int\limits_1^3 {\frac{2}{{x + 1}}dx} \)\( = \left. {2\ln \left| {x + 1} \right|} \right|_1^3 = 2\ln 4 - 2\ln 2 = 2\ln 2 = \ln 4\).

6. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Diện tích hình phẳng S giới hạn bởi các đường thẳng y = x2 – x, y = 0, x = 0, x = 2 được tính bởi công thức nào sau đây?

\(S = \int\limits_0^2 {\left( {x - {x^2}} \right)dx} \);

\(S = \int\limits_1^2 {\left( {x - {x^2}} \right)dx} - \int\limits_0^1 {\left( {{x^2} - x} \right)dx} \);

\(S = - \int\limits_0^1 {\left( {{x^2} - x} \right)dx} + \int\limits_1^2 {\left( {{x^2} - x} \right)dx} \);

\(S = \int\limits_0^2 {\left( {{x^2} - x} \right)dx} \).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Ta có \(S = \int\limits_0^2 {\left| {{x^2} - x} \right|dx} = \int\limits_0^1 {\left| {{x^2} - x} \right|dx} + \int\limits_1^2 {\left| {{x^2} - x} \right|dx} \)\( = - \int\limits_0^1 {\left( {{x^2} - x} \right)dx} + \int\limits_1^2 {\left( {{x^2} - x} \right)dx} \).

7. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Hình phẳng giới hạn bởi các đường y = 4 + 2x – x2, y = x2, x = −1, x = 2 có diện tích là

9;

12;

15;

6.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Có \(S = \int\limits_{ - 1}^2 {\left| {4 + 2x - {x^2} - {x^2}} \right|dx} = \int\limits_{ - 1}^2 {\left( {4 + 2x - 2{x^2}} \right)dx} = \left. {\left( {4x + {x^2} - \frac{{2{x^3}}}{3}} \right)} \right|_{ - 1}^2 = 9\).

8. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đường y = x3 – x và y = 2x2 – x bằng

\(\frac{5}{6}\);

\(\frac{1}{2}\);

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

2.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Xét phương trình x3 – x = 2x2 – x x3 – 2x2 = 0 x = 0 hoặc x = 2.

Diện tích hình phẳng cần tính là:

\(S = \int\limits_0^2 {\left| {\left( {{x^3} - x} \right) - \left( {2{x^2} - x} \right)} \right|dx} = \int\limits_0^2 {\left| {{x^3} - 2{x^2}} \right|dx = - \int\limits_0^2 {\left( {{x^3} - 2{x^2}} \right)} = \frac{4}{3}} \).

9. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị các hàm số y = x3 + 11x – 6, y = 6x2 và hai đường thẳng x = 0, x = 2 là

S = 2;

S = \(\frac{2}{5}\);

S = 5;

\(S = \frac{5}{2}\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Ta có x3 + 11x – 6 = 6x2 x3 – 6x2 + 11x – 6 = 0 x = 1 hoặc x = 2 hoặc x = 3.

Ta có

\(S = \int\limits_0^2 {\left| {{x^3} - 6{x^2} + 11x - 6} \right|dx} = - \int\limits_0^1 {\left( {{x^3} - 6{x^2} + 11x - 6} \right)dx} + \int\limits_1^2 {\left( {{x^3} - 6{x^2} + 11x - 6} \right)dx} \)

\( = \frac{9}{4} + \frac{1}{4} = \frac{5}{2}\).

10. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Tính diện tích phần kẻ sọc trong hình vẽ

Tính diện tích phần kẻ sọc trong hình vẽ (ảnh 1)

S = \(\frac{{40}}{3}\);

S = \(\frac{{16}}{3}\);

S = \( - \frac{{32}}{3}\);

\(S = \frac{{32}}{3}\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Dựa vào đồ thị ta có hai hàm số y = x2 + x – 2 và y = −x + 1.

Dựa vào đồ thị ta có \(S = \int\limits_{ - 3}^1 {\left| {\left( {{x^2} + x - 2} \right) - \left( { - x + 1} \right)} \right|dx} = \int\limits_{ - 3}^1 {\left( { - {x^2} - 2x + 3} \right)dx} = \frac{{32}}{3}\).

11. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = x3 + 2, trục hoành và hai đường thẳng x = 0, x = 2 là

8.

4.

6.

10.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Vì x3 + 2 > 0 với mọi x thuộc đoạn [0; 2] nên đồ thị hàm số luôn nằm phía trên trục hoành.

Diện tích hình phẳng cần tính là:

\(S = \int_0^2 {\left( {{x^3} + 2} \right)} dx = \left. {\left( {\frac{{{x^4}}}{4} + 2x} \right)} \right|_0^2 = \left( {\frac{{{2^4}}}{4} + 2 \cdot 2} \right) - \left( {\frac{{{0^4}}}{4} + 2 \cdot 0} \right) = 8\).

12. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = x2 − 2x, trục hoành và hai đường thẳng x = 0, x = 3 là

\(\frac{8}{3}\).

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

2.

\(\frac{{10}}{3}\).

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Phương trình hoành độ giao điểm: x2 − 2x = 0 Û x(x − 2) = 0 <=> x = 0 hoặc x = 2.

Vì hàm số đổi dấu tại x = 2 trên đoạn [0; 3] nên ta tách tích phân và tính, khi đó:

\(S = \int_0^3 {\left| {{x^2} - 2x} \right|} dx = \int_0^2 {\left( {2x - {x^2}} \right)} dx + \int_2^3 {\left( {{x^2} - 2x} \right)} dx = \left. {\left( {{x^2} - \frac{{{x^3}}}{3}} \right)} \right|_0^2 + \left. {\left( {\frac{{{x^3}}}{3} - {x^2}} \right)} \right|_2^3\)

\( = \left( {{2^2} - \frac{{{2^3}}}{3}} \right) - 0 + \left( {\frac{{{3^3}}}{3} - {3^2}} \right) - \left( {\frac{{{2^3}}}{3} - {2^2}} \right) = \frac{4}{3} + 0 - \left( { - \frac{4}{3}} \right) = \frac{8}{3}\).

13. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y = \frac{3}{{x + 2}}\), trục hoành và hai đường thẳng x = 0, x = 2 là

3ln2.

2ln3.

3ln4.

ln2.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Vì x thuộc đoạn [0; 2] nên x + 2 > 0, biểu thức luôn nhận giá trị dương.

Diện tích hình phẳng cần tính là:

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

14. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đường cong y = x3 − x và y = 3x2 − x bằng

\(\frac{{27}}{4}\).

\(\frac{{25}}{4}\).

\(\frac{{21}}{4}\).

\(\frac{{29}}{4}\).

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Phương trình hoành độ giao điểm của hai đường cong:

x3 − x = 3x2 − x <=> x3 − 3x2 = 0 <=> x2(x − 3) = 0 <=> x = 0 hoặc x = 3.

Trên đoạn [0; 3], ta có x3 − 3x2 ≤ 0 nên |x3 − 3x2| = 3x2 − x3.

Diện tích hình phẳng cần tính là:

\(S = \int_0^3 {\left| {\left( {{x^3} - x} \right) - \left( {3{x^2} - x} \right)} \right|} dx = \int_0^3 {\left( {3{x^2} - {x^3}} \right)} dx = \left. {\left( {{x^3} - \frac{{{x^4}}}{4}} \right)} \right|_0^3 = {3^3} - \frac{{{3^4}}}{4} = \frac{{27}}{4}\).

15. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = \(2x\sqrt {{x^2} + 1} \), trục hoành và đường thẳng x = \(\sqrt 3 \) bằng

\(\frac{{14}}{3}\).

\(\frac{7}{3}\).

4.

\(\frac{{16}}{3}\).

Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Phương trình hoành độ giao điểm với trục hoành:

\[2x\sqrt {{x^2} + 1} = 0 \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}2x = 0 \Leftrightarrow x = 0\\\sqrt {{x^2} + 1} = 0 \Leftrightarrow {x^2} + 1 = 0\,\,\,\,\left( {VN} \right)\end{array} \right.\]

Suy ra phương trình có nghiệm duy nhất x = 0.

Trên đoạn [0; \(\sqrt 3 \)], hàm số luôn nhận giá trị không âm.

Đặt u = x2 + 1 => du = 2xdx. Đổi cận: x = 0 => u = 1; x = \(\sqrt 3 \) Þ u = 4.

Diện tích hình phẳng cần tính là:

\(S = \int_0^{\sqrt 3 } {2x\sqrt {{x^2} + 1} } dx = \int_1^4 {\sqrt u } du = \int_1^4 {{u^{\frac{1}{2}}}} du = \left. {\left( {\frac{2}{3}{u^{\frac{3}{2}}}} \right)} \right|_1^4 = \frac{2}{3} \cdot {4^{\frac{3}{2}}} - \frac{2}{3} \cdot {1^{\frac{3}{2}}} = \frac{{14}}{3}\).

16. Đúng sai
• 1 điểm
Xét hình phẳng giới hạn bởi đường y = x2 − x, trục hoành, x = 0 và x = 2. Các mệnh đề sau đúng hay sai?
a

Phương trình hoành độ giao điểm của đồ thị hàm số và trục hoành có hai nghiệm phân biệt là x = 0 và x = 1.

ĐúngSai
b

Trên khoảng (0; 1), đồ thị hàm số nằm phía trên trục hoành.

ĐúngSai
c

Diện tích hình phẳng được tính bằng tích phân S = \(\int_0^2 {\left( {{x^2} - x} \right)} dx\).

ĐúngSai
d

Giá trị diện tích hình phẳng bằng 1.

ĐúngSai
Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

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

a) Đúng. Giải phương trình x2 − x = 0 <=> x(x − 1) = 0 Û x = 0 hoặc x = 1.

b) Sai. Lấy giá trị x = 0,5 thuộc khoảng (0; 1), ta có 0,52 − 0,5 = −0,25 < 0 nên đồ thị nằm dưới trục hoành.

c) Sai. Công thức đúng phải chứa dấu giá trị tuyệt đối: S = \(\int_0^2 {\left| {{x^2} - x} \right|} dx\).

d) Đúng. \(S = \int_0^1 {\left( {x - {x^2}} \right)} dx + \int_1^2 {\left( {{x^2} - x} \right)} dx = \left. {\left( {\frac{{{x^2}}}{2} - \frac{{{x^3}}}{3}} \right)} \right|_0^1 + \left. {\left( {\frac{{{x^3}}}{3} - \frac{{{x^2}}}{2}} \right)} \right|_1^2\)

\( = \left( {\frac{1}{2} - \frac{1}{3}} \right) - 0 + \left( {\frac{{{2^3}}}{3} - \frac{{{2^2}}}{2}} \right) - \left( {\frac{1}{3} - \frac{1}{2}} \right) = \frac{1}{6} + \frac{2}{3} + \frac{1}{6} = 1\).

17. Đúng sai
• 1 điểm
Xét hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = (x − 1)2 − 1, trục hoành và hai đường thẳng x = 0, x = 3. Các mệnh đề sau đúng hay sai?
a

Khai triển hàm số ta được y = x2 − 2x.

ĐúngSai
b

Trên đoạn [0; 3], đồ thị hàm số nằm hoàn toàn phía trên trục hoành.

ĐúngSai
c

Công thức tính diện tích hình phẳng là S = \(\int_0^2 {\left( {2x - {x^2}} \right)} dx + \int_2^3 {\left( {{x^2} - 2x} \right)} dx\).

ĐúngSai
d

Giá trị diện tích hình phẳng bằng \(\frac{8}{3}\).

ĐúngSai
Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

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

a) Đúng. Khai triển y = (x − 1)2 − 1 = x2 − 2x + 1 − 1 = x2 − 2x.

b) Sai. Phương trình x2 − 2x = 0 có nghiệm x = 0 và x = 2. Trên (0; 2), hàm số nhận giá trị âm.

c) Đúng. \(\int_0^3 {\left| {{x^2} - 2x} \right|dx} = \int_0^2 {\left( {2x - {x^2}} \right)} dx + \int_2^3 {\left( {{x^2} - 2x} \right)} dx\).

d) Đúng. Thực hiện tính diện tích:

\(S = \int_0^2 {\left( {2x - {x^2}} \right)} dx + \int_2^3 {\left( {{x^2} - 2x} \right)} dx = \left. {\left( {{x^2} - \frac{{{x^3}}}{3}} \right)} \right|_0^2 + \left. {\left( {\frac{{{x^3}}}{3} - {x^2}} \right)} \right|_2^3\)

\( = \left( {{2^2} - \frac{{{2^3}}}{3}} \right) - 0 + \left( {\frac{{{3^3}}}{3} - {3^2}} \right) - \left( {\frac{{{2^3}}}{3} - {2^2}} \right) = \left( {4 - \frac{8}{3}} \right) + 0 - \left( {\frac{8}{3} - 4} \right) = \frac{8}{3}\).

18. Đúng sai
• 1 điểm
Xét hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = x3 − 4x2 + 3x và trục hoành. Các mệnh đề sau đúng hay sai?
a

Phương trình hoành độ giao điểm của đồ thị hàm số và trục hoành có ba nghiệm là x = 0, x = 1, x = 3.

ĐúngSai
b

Trên khoảng (1; 3), đồ thị hàm số nằm phía trên trục hoành.

ĐúngSai
c

Diện tích phần hình phẳng nằm phía trên trục hoành bằng \(\frac{5}{{12}}\).

ĐúngSai
d

Tổng diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số và trục hoành là \(\frac{{37}}{{12}}\).

ĐúngSai
Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

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

a) Đúng. Giải phương trình x3 − 4x2 + 3x = 0 <=> x(x2 − 4x + 3) = 0 <=> x = 0, x = 1 hoặc x = 3.

b) Sai. Lấy x = 2 thuộc khoảng (1; 3), ta có 23 − 4·22 + 3·2 = −2 < 0. Do đó đồ thị nằm phía dưới trục hoành.

c) Đúng. Đồ thị nằm phía trên trục hoành tương ứng với đoạn [0; 1]:

\({S_1} = \int_0^1 {\left( {{x^3} - 4{x^2} + 3x} \right)} dx = \left. {\left( {\frac{{{x^4}}}{4} - \frac{{4{x^3}}}{3} + \frac{{3{x^2}}}{2}} \right)} \right|_0^1 = \frac{1}{4} - \frac{4}{3} + \frac{3}{2} = \frac{5}{{12}}\).

d) Đúng. Diện tích phần nằm dưới trục hoành tương ứng đoạn [1; 3]:

\({S_2} = \int_1^3 {\left( { - {x^3} + 4{x^2} - 3x} \right)} dx = \left. {\left( { - \frac{{{x^4}}}{4} + \frac{{4{x^3}}}{3} - \frac{{3{x^2}}}{2}} \right)} \right|_1^3 = \left( { - \frac{{81}}{4} + 36 - \frac{{27}}{2}} \right) - \left( { - \frac{1}{4} + \frac{4}{3} - \frac{3}{2}} \right) = \frac{{32}}{{12}}\)

Tổng diện tích \(S = {S_1} + {S_2} = \frac{5}{{12}} + \frac{{32}}{{12}} = \frac{{37}}{{12}}\).

19. Đúng sai
• 1 điểm
Xét diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hai hàm số y = 4 − x2 và y = x2 − 2x. Các mệnh đề sau đúng hay sai?
a

Phương trình hoành độ giao điểm của hai đồ thị là 2x2 − 2x − 4 = 0.

ĐúngSai
b

Hai đồ thị cắt nhau tại hai điểm có hoành độ x = −1 và x = 2.

ĐúngSai
c

Trên đoạn [−1; 2], đồ thị hàm số y = 4 − x2 luôn nằm phía dưới đồ thị hàm số y = x2 − 2x.

ĐúngSai
d

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đồ thị bằng 9.

ĐúngSai
Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

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

a) Đúng. Phương trình hoành độ giao điểm: 4 − x2 = x2 − 2x <=> 2x2 − 2x − 4 = 0.

b) Đúng. Giải phương trình 2x2 − 2x − 4 = 0 <=> x = −1 hoặc x = 2.

c) Sai. Tại x = 0 thuộc đoạn [−1; 2], y = 4 − 02 = 4 và y = 02 − 2·0 = 0.

Vì 4 > 0 nên đồ thị y = 4 − x2 nằm phía trên.

d) Đúng. Diện tích hình phẳng cần tính là:

\(S = \int_{ - 1}^2 {\left( {4 - {x^2} - \left( {{x^2} - 2x} \right)} \right)} dx = \int_{ - 1}^2 {\left( { - 2{x^2} + 2x + 4} \right)} dx = \left. {\left( { - \frac{{2{x^3}}}{3} + {x^2} + 4x} \right)} \right|_{ - 1}^2\)

\( = \left( { - \frac{{16}}{3} + 4 + 8} \right) - \left( {\frac{2}{3} + 1 - 4} \right) = \frac{{20}}{3} - \left( { - \frac{7}{3}} \right) = 9\)

20. Đúng sai
• 1 điểm
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
Xem đáp án

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:

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

21. Tự luận
• 1 điểm
Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = 4x3, trục hoành, x = 0 và x = 2.
Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án: 16

Vì 4x3 ≥ 0 với mọi x thuộc đoạn [0; 2] nên đồ thị hàm số nằm hoàn toàn phía trên trục hoành.

Diện tích hình phẳng cần tính là: \(S = \int_0^2 {4{x^3}} dx = \left. {{x^4}} \right|_0^2 = {2^4} - {0^4} = 16\).

22. Tự luận
• 1 điểm
Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = 6x − 3x2 và trục hoành.
Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án: 4

Phương trình hoành độ giao điểm: 6x − 3x2 = 0 <=> 3x(2 − x) = 0 <=> x = 0 hoặc x = 2.

Trên đoạn [0; 2], ta có 6x − 3x2 ≥ 0 nên diện tích hình phẳng là:

\(S = \int_0^2 {\left( {6x - 3{x^2}} \right)} dx = \left. {\left( {3{x^2} - {x^3}} \right)} \right|_0^2 = \left( {3 \cdot {2^2} - {2^3}} \right) - 0 = 12 - 8 = 4\).

23. Tự luận
• 1 điểm
Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị các hàm số y = x2 + 2 và y = x + 4.
Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án: 4,5

Phương trình hoành độ giao điểm: x2 + 2 = x + 4 <=> x2 − x − 2 = 0 <=> x = −1 hoặc x = 2.

Trên đoạn [−1; 2], đồ thị y = x + 4 nằm phía trên đồ thị y = x2 + 2.

Diện tích hình phẳng cần tính là:

\(S = \int_{ - 1}^2 {\left( {x + 4 - \left( {{x^2} + 2} \right)} \right)} dx = \int_{ - 1}^2 {\left( { - {x^2} + x + 2} \right)} dx = \left. {\left( { - \frac{{{x^3}}}{3} + \frac{{{x^2}}}{2} + 2x} \right)} \right|_{ - 1}^2\)

\( = \left( { - \frac{8}{3} + 2 + 4} \right) - \left( {\frac{1}{3} + \frac{1}{2} - 2} \right) = \frac{{10}}{3} - \left( { - \frac{7}{6}} \right) = 4,5\).

24. Tự luận
• 1 điểm
Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hai hàm số y = −x2 + 5x và y = x2 − x.
Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án: 9

Phương trình hoành độ giao điểm: −x2 + 5x = x2 − x <=> 2x2 − 6x = 0 <=> x = 0 hoặc x = 3.

Trên đoạn [0; 3], ta có (−x2 + 5x) − (x2 − x) = −2x2 + 6x ≥ 0.

Diện tích hình phẳng cần tính là:

\(S = \int_0^3 {\left( { - 2{x^2} + 6x} \right)} dx = \left. {\left( { - \frac{{2{x^3}}}{3} + 3{x^2}} \right)} \right|_0^3 = \left( { - 18 + 27} \right) - 0 = 9\)

25. Tự luận
• 1 điểm
Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = x3 − 3x2 + 2x và trục hoành.
Xem đáp án

Hướng dẫn giải:

Đáp án: 0,5

Phương trình hoành độ giao điểm: x3 − 3x2 + 2x = 0 <=> x(x2 − 3x + 2) = 0 <=>. x = 0, x = 1 hoặc x = 2.

Diện tích hình phẳng cần tính là:

\(S = \int_0^1 {\left( {{x^3} - 3{x^2} + 2x} \right)} dx + \int_1^2 {\left( { - {x^3} + 3{x^2} - 2x} \right)} dx = \left. {\left( {\frac{{{x^4}}}{4} - {x^3} + {x^2}} \right)} \right|_0^1 + \left. {\left( { - \frac{{{x^4}}}{4} + {x^3} - {x^2}} \right)} \right|_1^2\)

\( = \left( {\frac{1}{4} - 1 + 1} \right) - 0 + \left( { - 4 + 8 - 4} \right) - \left( { - \frac{1}{4} + 1 - 1} \right) = \frac{1}{4} + \frac{1}{4} = 0,5\).