Đề kiểm tra Ứng dụng hình học của tích phân lớp 12 (có lời giải) - Đề 1
Đề thi

Đề kiểm tra Ứng dụng hình học của tích phân lớp 12 (có lời giải) - Đề 1

A
Admin
ToánLớp 1296 lượt thi
22 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
1 điểm

Diện tích hình phẳng được gạch chéo trong hình bên bằng:

Diện tích hình phẳng được gạch chéo trong hình bên bằng: (ảnh 1)

\[\int_{ - 1}^2 {\left( { - 2{x^2} + 2x + 4} \right)dx} \].

\[\int_{ - 1}^2 {\left( {2{x^2} - 2x - 4} \right)dx} \].

\[\int_{ - 1}^2 {\left( { - 2{x^2} - 2x + 4} \right)dx} \].

\[\int_{ - 1}^2 {\left( {2{x^2} + 2x - 4} \right)dx} \].

Xem đáp án

Chọn A

Dựa và hình vẽ ta có diện tích hình phẳng được gạch chéo trong hình bên là:

\(\int_{ - 1}^2 {\left[ {\left( { - {x^2} + 2} \right) - \left( {{x^2} - 2x - 2} \right)} \right]{\rm{d}}x}  = \int_{ - 1}^2 {\left( { - 2{x^2} + 2x + 4} \right){\rm{d}}x} .\)

2. Trắc nghiệm
1 điểm

Viết công thức tính thể tích \(V\) của khối tròn xoay được tạo ra khi quay hình thang cong, giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y = f\left( x \right)\), trục \(Ox\) và hai đường thẳng \(x = a,x = b\left( {a < b} \right)\), xung quanh trục \(Ox\).

\(V = \int\limits_a^b {\left| {f\left( x \right)} \right|} dx\).

\(V = \pi \int\limits_a^b {{f^2}\left( x \right)} dx\).

\(V = \int\limits_a^b {{f^2}\left( x \right)} dx\).

\(V = \pi \int\limits_a^b {f\left( x \right)} dx\).

Xem đáp án

Chọn B

Công thức tính thể tích \(V\) của khối tròn xoay được tạo ra khi quay hình thang cong, giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y = f\left( x \right)\), trục \(Ox\) và hai đường thẳng \(x = a,x = b\left( {a < b} \right)\), xung quanh trục \(Ox\) là \(V = \pi \int\limits_a^b {{f^2}\left( x \right)} dx\).

3. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số \[y = f\left( x \right)\] liên tục trên \[\left[ {a\,;b} \right]\] có đồ thị như hình vẽ. Thể tích của khối tròn xoay khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường \[y = f\left( x \right),\;y = 0,\;x = a,\;x = b\] quanh trục \[{\rm{Ox}}\] được tính theo công thức nào sau đây:

Cho hàm số  y = f(x) liên tục trên [ a; b ]  có đồ thị như hình vẽ.  (ảnh 1)

\[S = \pi \int\limits_a^b {{f^2}\left( x \right)dx} .\]

\[S = \int\limits_a^b {{f^2}\left( x \right)dx} .\]

\[S = \pi \int\limits_a^b {f\left( x \right)dx} .\]

\[S = \int\limits_a^b {{\pi ^2}{f^2}\left( x \right)dx} .\]

Xem đáp án

Chọn A

Thể tích của khối tròn xoay khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường \[y = f\left( x \right),\;y = 0,\;\] \[x = a,\;x = b\] quanh trục \[Ox\] được tính theo công thức S=π∫abf2xdx.

4. Trắc nghiệm
1 điểm

Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số \[y = {e^x},\] trục hoành và hai đường thẳng \[x = 0\] và \[x = 3.\]

\({e^3}.\)

\({e^3} - 1.\)

\({e^2} - 1.\)

\(e\left( {{e^2} - 1} \right).\)

Xem đáp án

Chọn B

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số \[y = {e^x},\] trục hoành và hai đường thẳng \[x = 0\] và \[x = 3\] là S=∫03exdx=ex03=e3−1.

5. Trắc nghiệm
1 điểm

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đồ thị hàm số \(y = \frac{{{x^2} - 2x + 3}}{{x - 1}}\); \(y = x\) và hai đường thẳng \(x = 2;x = 3\) bằng\(a\ln 2 +

b\). Giá trị của \(a + b\) bằng

\[2.\]

\[1.\]

\[ - 1.\]

\[3.\]

Xem đáp án

Chọn B

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đồ thị hàm số \(y = \frac{{{x^2} - 2x + 3}}{{x - 1}}\); \(y = x\) và hai đường thẳng \(x = 2;x = 3\) là

\[\begin{array}{l}S = \int\limits_2^3 {\left| {\frac{{{x^2} - 2x + 3}}{{x - 1}} - x} \right|dx = } \int\limits_2^3 {\left| {\frac{{ - x + 3}}{{x - 1}}} \right|dx = } \int\limits_2^3 {\left| { - 1 + \frac{2}{{x - 1}}} \right|dx = } \\ = \left( { - x + 2\ln \left| {x - 1} \right|} \right)\mathop |\nolimits_2^3  = \left( { - 3 + 2\ln 2} \right) + 2 =  - 1 + 2\ln 2\end{array}\]

Vậy \(a = 2;b =  - 1 \Rightarrow a + b = 1\).

6. Trắc nghiệm
1 điểm

Diện tích của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y = 3{x^2} + 1\), trục hoành và hai đường thẳng \(x = 0,x = 2\) bằng

\(8\).

\(12\).

\(10\).

\(9\).

Xem đáp án

Chọn C

Ta có: \[S = \int_0^2 {\left| {3{x^2} + 1} \right|} \,{\rm{d}}x = \int_0^2 {\left( {3{x^2} + 1} \right){\rm{d}}x}  = \left( {{x^3} + x} \right)\left| \begin{array}{l}2\\0\end{array} \right. = 10\].

7. Trắc nghiệm
1 điểm

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị của hai hàm số \(y = \frac{{{x^2} - 2x}}{{x - 1}},\)\(y = x - 1\) và hai đường thẳng \(x = 2,\)\(x = 4\) là

\[\ln 3\]

\[\ln 5\]

\[\ln 2\]

\[\ln 7\]

Xem đáp án

Chọn A

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị của hai hàm số \(y = \frac{{{x^2} - 2x}}{{x - 1}},\)\(y = x - 1\) và hai đường thẳng \(x = 2,\)\(x = 4\) là:

\[S = \int\limits_2^4 {\left| {\frac{{{x^2} - 2x}}{{x - 1}} - (x - 1)} \right|dx}  = \int\limits_2^4 {\left| { - \frac{1}{{x - 1}}} \right|dx = } \int\limits_2^4 {\frac{1}{{x - 1}}dx = } \left. {\ln \left| {x - 1} \right|} \right|_2^4 = \ln \frac{{4 - 1}}{{2 - 1}} = \ln 3.\]

Vậy diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị của hai hàm số \(y = \frac{{{x^2} - 2x}}{{x - 1}},\)\(y = x - 1\) và hai đường thẳng \(x = 2,\)\(x = 4\) là \(S = \ln 3\).

8. Trắc nghiệm
1 điểm

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị của hai hàm số\[y = {x^3} + 11x - 6,\]\[y = 6{x^2}\] và hai đường thẳng \[x = 0,{\rm{ }}x = 2\] là

\[\frac{4}{3}\]

\[\frac{5}{2}\]

\[\frac{8}{3}\]

\[\frac{{18}}{{23}}\]

Xem đáp án

Chọn B

Phương trình hoành độ giao điểm: \[{x^3} + 11x - 6 = 6{x^2} \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 1\\x = 2\\x = 3\end{array} \right.\].

Đặt \(h(x) = ({x^3} + 11x - 6) - 6{x^2} = {x^3} - 6{x^2} + 11x - 6\).

Bảng xét dấu

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị của hai hàm số y = {x^3} + 11x - 6 (ảnh 1)

Ta có:

\[S = \int\limits_0^2 {\left| {\left( {{x^3} + 11x - 6} \right) - 6{x^2}} \right|{\rm{d}}x}  = \int\limits_0^2 {\left| {{x^3} - 6{x^2} + 11x - 6} \right|{\rm{d}}x} \]

\(S =  - \int\limits_0^1 {\left( {{x^3} - 6{x^2} + 11x - 6} \right)dx}  + \int\limits_1^2 {\left( {{x^3} - 6{x^2} + 11x - 6} \right)dx} \) \( =  - \left. {\left( {\frac{{{x^4}}}{4} - 2{x^3} + \frac{{11{x^2}}}{2} - 6x} \right)} \right|_0^1 + \left. {\left( {\frac{{{x^4}}}{4} - 2{x^3} + \frac{{11{x^2}}}{2} - 6x} \right)} \right|_1^2 = \frac{5}{2}\).

Vậy diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị của hai hàm số \[y = {x^3} + 11x - 6,\]\[y = 6{x^2}\] và hai đường thẳng là \(S = \frac{5}{2}\).

9. Trắc nghiệm
1 điểm

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị của hai hàm số \(y = {2^x}\), \(y =  - x + 6\) và hai đường thẳng \(x = 0\), \(x = 2\) bằng

\[10 + \frac{3}{{\ln 2}}\].

\[10 - \frac{3}{{\ln 2}}\].

\[10 - \frac{4}{{\ln 2}}\].

\[10 + \frac{4}{{\ln 2}}\].

Xem đáp án

Chọn B

Ta có đồ thị của các hàm số \(f\left( x \right) = {2^x}\) và \(g\left( x \right) =  - x + 6\) như hình vẽ sau

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị của hai hàm số (ảnh 1)

Dựa vào đồ thị, ta có diện tích hình phẳng cần tìm là:

\(S = \int\limits_0^2 {\left[ {g\left( x \right) - f\left( x \right)} \right]dx} \)

=∫02−x+6−2xdx=−x22+6x−2xln202=−2+12−4ln2+1ln2=10−3ln2

10. Trắc nghiệm
1 điểm

Khi cắt một vật thể bởi mặt phẳng vuông góc với trục \[Ox\] tại điểm có hoành độ \[x\], \[\left( { - \sqrt 3  \le x \le \sqrt 3 } \right)\], mặt cắt

là hình vuông có độ dài các cạnh là \[\sqrt {3 - {x^2}} \,\]. Thể tích của vật thể đã cho bằng

\(\sqrt 3 \).

\(4\sqrt 3 \).

\(4\pi \sqrt 3 \).

\(\pi \sqrt 3 \).

Xem đáp án

Chọn B

Diện tích của mặt cắt hình vuông là \[S\left( x \right) = {\left( {\sqrt {3 - {x^2}} \,} \right)^2} = 3 - {x^2}\].

Thể tích của vật thể đã cho là:

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

11. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hình phẳng \[D\] giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y = \sqrt {5 - x} ,x \le 5\), trục tung, trục hoành. Thể tích khối tròn xoay tạo thành khi

quay \(D\)quanh trục \(Ox\)là

\(\frac{{25\pi }}{2}\).

\(\frac{{25}}{2}\).

\(25\pi \).

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

Xem đáp án

Chọn A

Xét phương trình hoành độ giao điểm hai hàm số \(y = \sqrt {5 - x} ,y = 0\).

\(\begin{array}{l}\sqrt {5 - x}  = 0\\ \Leftrightarrow 5 - x = 0\\ \Leftrightarrow x = 5\end{array}\)

\[D\] là hình phẳng giới hạn bởi đồ thị \(\left\{ \begin{array}{l}y = f\left( x \right) = \sqrt {5 - x} \\y = 0\\x = 0;x = 5\end{array} \right.\)

Cho hình phẳng \[D\] giới hạn bởi đồ thị hàm số (ảnh 1)

Thể tích khối tròn xoay khi quay\(D\)quanh \(Ox\)là

\(V = \pi \int\limits_0^5 {{{\left( {\sqrt {5 - x} } \right)}^2}} dx = \pi \int\limits_0^5 {\left( {5 - x} \right)} dx = \pi {\left. {\left( {5x - \frac{{{x^2}}}{2}} \right)} \right|_0}^5 = \frac{{25\pi }}{2}\).

12. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong mặt phẳng tọa độ \(Oxy\), cho hình phẳng \(D\) là hình thang \(OABC\) có \(A\left( {0;2} \right),B\left( {3;3} \right),C\left( {3;0}

\right)\). Thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay hình thang \(OABC\)quanh trục \[Ox\]bằng

\(19\).

\(19\pi \).

\(\frac{{15\pi }}{2}\).

\(\frac{{15}}{2}\).

Xem đáp án

Chọn B

Có \[\overrightarrow {AB}  = \left( {3;1} \right)\]nên vtpt của đường thẳng \(AB\)là \(\overrightarrow n  = \left( { - 1;3} \right)\)

Phương trình đường thẳng \(AB\)qua \(A\), vtpt \(\overrightarrow n \) có dạng

\( - 1\left( {x - 0} \right) + 3\left( {y - 2} \right) = 0 \Leftrightarrow  - x + 3y - 6 = 0 \Leftrightarrow y = \frac{x}{3} + 2\)

Khi đó \(D\) là hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số \(\left\{ \begin{array}{l}y = \frac{1}{3}x + 2\\y = 0\\x = 0;x = 3\end{array} \right.\)

Trong mặt phẳng tọa độ \(Oxy\), cho hình phẳng \(D\) là hình thang (ảnh 1)

Quay \(D\) quanh trục \[Ox\] tạo thành khối tròn xoay có thể tích bằng

\[V = \pi \int\limits_0^3 {{{\left( {\frac{x}{3} + 2} \right)}^2}dx = \pi \int\limits_0^3 {\left( {\frac{{{x^2}}}{9} + \frac{4}{3}x + 4} \right)} } dx = \pi \left. {\left( {\frac{{{x^3}}}{{27}} + \frac{{2{x^2}}}{3} + 4x} \right)} \right|_0^3 = 19\pi \].

13. Đúng sai
1 điểm

Cho hàm số \(y = {e^x}\).

a

Diện tích hình học phẳng được giới hạn bới hàm số đã cho, trục hoành, \(x = - 1\)và \(x = 1\) là \(\frac{{{e^2} - 1}}{e}\).

ĐúngSai
b

Với \(a = \ln 4\) thì diện tích hình học phẳng được giới hạn bới hàm số đã cho, các trục tọa độ và đường thẳng \(x = a\) bằng \(3\).

ĐúngSai
c

Cho hình phẳng \[D\] giới hạn bởi đường cong \[y = {e^x},\] trục hoành và các đường thẳng \[x = 0,\]\[x = 1.\] Khối tròn xoay tạo thành khi quay \[D\] quanh trục hoành có thể tích \(V\) bằng \[V = 2\pi \left( {{e^2} - 1} \right)\].

ĐúngSai
d

Gọi \(d\) là tiếp tuyến của đồ thị hàm số \(\left( C \right)\)đã cho tại điểm \({x_0} = 0\). Diện tích hình học phẳng được giới hạn bởi đường thẳng \(d\), trục hoành , \(x = - 1\) và \(x = 1\) là \(2\).

ĐúngSai
Xem đáp án

a) Đúng.

Diện tích hình học phẳng được giới hạn bởi hàm số \(y = {e^x}\), trục hoành, \(x =  - 1\) và \(x = 1\) là

\(S = \int\limits_{ - 1}^1 {\left| {{e^x}} \right|} \,dx = \left. {{e^x}} \right|_{ - 1}^1 = e - \frac{1}{e} = \frac{{{e^2} - 1}}{e}\) .

b) Đúng.

Diện tích hình học phẳng giới hạn bởi các đường \[y = {e^x}\], \[y = 0\], \[x = 0\] và \[x = \ln 4\] là

\[S = \int\limits_0^{\ln 4} {{e^x}dx}  = \left. {{e^x}} \right|_0^{\ln 4} = \]\[{e^{\ln 4}} - {e^0} = 4 - 1 = 3\].

c) Sai.

Ta có: \(V = \pi \int\limits_0^1 {{{\left( {{e^x}} \right)}^2}} dx\)\( = \pi \int\limits_0^1 {{e^{2x}}} dx\)\( = \pi .\frac{{{e^{2x}}}}{2}\left| {\begin{array}{*{20}{c}}1\\0\end{array}} \right.\)\( = \frac{{\pi \left( {{e^2} - 1} \right)}}{2} \cdot \)

d) Đúng.

Ta có: \(y' = {e^x} \Rightarrow y'\left( 0 \right) = 1\), \(y\left( 0 \right) = 1\)

Phương trình tiếp tuyến \(d\) của \(\left( C \right)\) tại điểm \(x = 0\) là

\(\begin{array}{l}y = y'\left( {{x_0}} \right)\left( {x - {x_0}} \right) + {y_0}\\ \Leftrightarrow y = 1\left( {x - 0} \right) + 1\\ \Leftrightarrow y = x + 1\end{array}\)

Diện tích hình học phẳng giới hạn bởi đường thẳng \(d\), trục hoành , \(x =  - 1\) và \(x = 1\) là

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

14. Đúng sai
1 điểm

Cho đồ thị hàm số \(y = {x^3} - 2{x^2} - 3x + 4\,\left( C \right)\)và đường thẳng \(d:y = 2x - 2\). Các khẳng định sau là đúng hay sai?

Cho đồ thị hàm số \(y = {x^3} - 2{x^2} - 3x + 4 (ảnh 1)

a

Đường thẳng \(d\) cắt đồ thị \(\left( C \right)\) tại ba điểm \(A\left( { - 2; - 6} \right),\,B\left( {1;0} \right),\,C\left( {3;4} \right)\).

ĐúngSai
b

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị \(\left( C \right)\), trục hoành, đường thẳng \(x = - 1;\,x = 2\)bằng \(\frac{{21}}{4}\).

ĐúngSai
c

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị \(\left( C \right)\) và đường thẳng \(d\) bằng \(\frac{{253}}{{12}}\).

ĐúngSai
d

Biết đường thẳng \(d\) cắt đồ thị \(\left( C \right)\) thành hai miền \({S_1}\) và \({S_2}\). Tỉ số \(\frac{{{S_1}}}{{{S_2}}} = \frac{{63}}{{16}}\)

ĐúngSai
Xem đáp án

a) Đúng

Ta có phương trình hoành độ giao điểm: \({x^3} - 2{x^2} - 3x + 4 = 2x - 2 \Leftrightarrow {x^3} - 2{x^2} - 5x + 6 = 0\)

\( \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x =  - 2}\\{x = 1}\\{x = 3}\end{array}} \right.\). Với: \[\begin{array}{l}x =  - 2 \Rightarrow y =  - 6\\\,x = 1 \Rightarrow y = 0\\\,x = 3 \Rightarrow y = 4\end{array}\].Vậy đường thẳng \(d\) cắt  đồ thị \(\left( C \right)\) tại ba điểm \(A\left( { - 2; - 6} \right),\,B\left( {1;0} \right),\,C\left( {3;4} \right)\).

b) Sai

Diện tích cần tính là: \(S = \int\limits_{ - 1}^2 {\left| {{x^3} - 2{x^2} - 3x + 4} \right|} dx = \frac{{97}}{{12}}\).

c) Đúng

Ta có \[(S):\left\{ \begin{array}{l}y = f\left( x \right) = {x^3} - 2{x^2} - 3x + 4\\y = g\left( x \right) = 2x - 2\\x =  - 2\\x = 3\end{array} \right.\]. \(\)Ta có: \(f\left( x \right) - g\left( x \right) = {x^3} - 2{x^2} - 5x + 6\).

Diện tích: \(S = {S_1} + {S_2} = \int\limits_{ - 2}^1 {\left| {{x^3} - 2{x^2} - 5x + 6} \right|} dx + \int\limits_1^3 {\left| {{x^3} - 2{x^2} - 5x + 6} \right|} dx = \frac{{63}}{4} + \frac{{16}}{3} = \frac{{253}}{{12}}\).

d) Sai

Ta có: \(\frac{{{S_1}}}{{{S_2}}} = \frac{{\frac{{63}}{4}}}{{\frac{{16}}{3}}} = \frac{{189}}{{64}}\).

15. Đúng sai
1 điểm

Cho hàm số \(y = \sqrt {x + 2} \,\,\,(x \ge  - 2)\) và đường thẳng \(y = x\).

a

Diện tích hình phẳng \(D\) giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y = \sqrt {x + 2} \,\,\,(x \ge - 2)\) , trục tung, trục hoành và đường thẳng \(x = 2\) là \({S_D} = \frac{{16}}{3} - \frac{{4\sqrt 2 }}{3}\,\)(đvdt).

ĐúngSai
b

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y = \sqrt {x + 2} \)và đường thẳng \(y = x\), hai đường thẳng \(x = 0\), \(x = 2\) là \(S = \frac{{10}}{3} - \frac{{2\sqrt 2 }}{9}\) (đvdt).

ĐúngSai
c

Thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng giới hạn bởi đường thẳng \(y = x\), trục hoành, hai đường thẳng \(x = 1\), \(x = 3\) quanh trục \[Ox\] là \(5\pi \) (đvtt).

ĐúngSai
d

Thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng \(D\) quanh trục \[Ox\] là \(6\pi \)(đvtt).

ĐúngSai
Xem đáp án

a) Đúng.

Diện tích cần tìm là \({S_D} = \int\limits_0^2 {\left| {\sqrt {x + 2} } \right|{\rm{d}}x} \)

Với \(x \in \left[ {0;2} \right]\)thì  \(\sqrt {x + 2}  \ge 0\) nên

\({S_D} = \int\limits_0^2 {\left| {\sqrt {x + 2} } \right|{\rm{d}}x}  = \int\limits_0^2 {\sqrt {x + 2} {\rm{ d}}x}  = \int\limits_0^2 {{{\left( {x + 2} \right)}^{\frac{1}{2}}}{\rm{d}}x}  = \frac{2}{3}\left. {{{\left( {x + 2} \right)}^{\frac{3}{2}}}} \right|_0^2 = \frac{{16}}{3} - \frac{{4\sqrt 2 }}{3}\,\).

b) Sai.

Diện tích cần tìm là \(S = \int\limits_0^2 {\left| {\sqrt {x + 2}  - x} \right|{\rm{d}}x} \)

Ta có \(\sqrt {x + 2}  - x = 0 \Leftrightarrow x = 2\)  (\(x \ge 0\))

Vậy\[S = \int\limits_0^2 {\left| {\sqrt {x + 2}  - x} \right|{\rm{d}}x}  = \left| {\int\limits_0^2 {\left( {\sqrt {x + 2}  - x} \right){\rm{d}}x} } \right| = \left| {\int\limits_0^2 {\sqrt {x + 2} {\rm{ d}}x - \int\limits_0^2 {x{\rm{d}}x} } } \right| = \left| {\int\limits_0^2 {{{\left( {x + 2} \right)}^{\frac{1}{2}}}{\rm{d}}x}  - \int\limits_0^2 {x{\rm{d}}x} } \right|\]\[ = \left| {\frac{2}{3}\left. {{{\left( {x + 2} \right)}^{\frac{3}{2}}}} \right|_0^2 - \left. {\frac{{{x^2}}}{2}} \right|_0^2} \right| = \frac{{10}}{3} - \frac{{4\sqrt 2 }}{3}\] (đvdt).

c) Sai.

Thể tích khối tròn xoay cần tìm là \(V = \pi \int\limits_1^3 {{x^2}{\rm{d}}x}  = \pi \left. {\frac{{{x^3}}}{3}} \right|_1^3 = \frac{{26}}{3}\pi \) (đvtt).

d) Đúng.

Thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng \(D\) quanh trục \[Ox\] là:

\(V = \pi \int\limits_0^2 {{{\left( {\sqrt {x + 2} } \right)}^2}{\rm{d}}x}  = 6\pi \)(đvtt).

16. Đúng sai
1 điểm

Cho đồ thị hàm số \(\left( C \right):y = \frac{{{x^2} - x}}{{x + 1}}\) và đường thẳng \(d:y = 2\).

a

Diện tích hình phẳng \(D\) giới hạn bởi đồ thị hàm số \(\left( C \right)\), trục tung, trục hoành là \(\frac{3}{2} - 2\ln 2.\)

ĐúngSai
b

Diện tích hình phẳng \(H\) giới hạn bởi đồ thị hàm số \(\left( C \right)\), đường thẳng \(d\), \(x = 1\,,\,\,x = 2\) là \(\frac{5}{2} + 2\ln \frac{3}{2}\).

ĐúngSai
c

Thể tích của khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng \(D\) quanh trục \(Ox\) là \[\left( {\frac{{20}}{3} - 12\ln 2} \right)\pi \].

ĐúngSai
d

Thể tích của khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng \(H\) quanh trục \(Ox\) là \[\left( {12\ln \frac{3}{2} - 1} \right)\pi .\]

ĐúngSai
Xem đáp án

a) Đúng.

Phương trình hoành độ giao điểm của đồ thị hàm số \(\left( C \right):y = \frac{{{x^2} - x}}{{x + 1}}\) và trục hoành

\(\,\,\frac{{{x^2} - x}}{{x + 1}} = 0\,\,,x \ne  - 1\,\,\, \Leftrightarrow {x^2} - x = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\\x = 1\end{array} \right.\)

Diện tích hình phẳng \(D\) giới hạn bởi đồ thị hàm số \(\left( C \right)\), trục tung, trục hoành  là

\({S_1} = \int\limits_0^1 {\left| {\frac{{{x^2} - x}}{{x + 1}}} \right|} \,{\rm{d}}x = \left| {\int\limits_0^1 {\left( {x - 2 + \frac{2}{{x + 1}}} \right)} \,{\rm{d}}x} \right| = \left| {\left. {\left( {\frac{1}{2}{x^2} - 2x + 2\ln \left| {x + 1} \right|} \right)} \right|_0^1} \right| = \frac{3}{2} - 2\ln 2\)(đvdt).

b) Sai.

Xét phương trình hoành độ giao điểm của đồ thị hàm số \(\left( C \right):y = \frac{{{x^2} - x}}{{x + 1}}\) và đường thẳng \(d\): \(\frac{{{x^2} - x}}{{x + 1}} = 2\,\,,x \ne  - 1\,\,\,\)

\( \Leftrightarrow {x^2} - x = 2\left( {x + 1} \right) \Leftrightarrow {x^2} - 3x - 2 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \frac{{3 - \sqrt {17} }}{2} \notin \left[ {1;2} \right]\\x = \frac{{3 + \sqrt {17} }}{2} \notin \left[ {1;2} \right]\end{array} \right.\)

Diện tích hình phẳng \(H\) giới hạn bởi đồ thị hàm số \(\left( C \right)\), đường thẳng \(d:y = 2\) \(x = 1\,,\,\,x = 2\) là

\({S_2} = \int\limits_1^2 {\left| {\frac{{{x^2} - x}}{{x + 1}} - 2} \right|} \,{\rm{d}}x = \left| {\int\limits_1^2 {\left( {x - 4 + \frac{2}{{x + 1}}} \right)} \,{\rm{d}}x} \right| = \left| {\left. {\left( {\frac{1}{2}{x^2} - 4x + 2\ln \left| {x + 1} \right|} \right)} \right|_1^2} \right| = \frac{5}{2} - 2\ln \frac{3}{2}\) (đvdt).

c) Sai.

Thể tích của khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng \(D\) giới hạn bởi đồ thị hàm số \(\left( C \right)\), trục tung, trục hoành  khi quay quanh trục \(Ox\) là

\[{V_1} = \pi {\int\limits_0^1 {\left( {\frac{{{x^2} - x}}{{x + 1}}} \right)} ^2}{\rm{d}}x = \pi \int\limits_0^1 {{{\left( {x - 2 + \frac{2}{{x + 1}}} \right)}^2}} {\rm{d}}x = \pi \int\limits_0^1 {\left( {{x^2} - 4x + 8 - \frac{{12}}{{x + 1}} + \frac{4}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}}} \right)} \,{\rm{d}}x\]

\[ = \pi \left. {\left( {\frac{1}{3}{x^3} - 2{x^2} + 8x - 12\ln \left| {x + 1} \right| - \frac{4}{{x + 1}}} \right)} \right|_0^1 = \left( {\frac{{25}}{3} - 12\ln 2} \right)\pi \](đvdt).

d) Đúng.

Thể tích của khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng \(H\) giới hạn bởi đồ thị hàm số \(\left( C \right)\), đường thẳng \(d\), \(x = 0\,,\,\,x = 2\) khi quay quanh trục \(Ox\) là

\[\begin{array}{l}{V_2} = \pi \int\limits_1^2 {{2^2}{\rm{d}}x - } \pi {\int\limits_1^2 {\left( {\frac{{{x^2} - x}}{{x + 1}}} \right)} ^2}{\rm{d}}x\\ = 4\pi  - \pi \int\limits_1^2 {{{\left( {x - 2 + \frac{2}{{x + 1}}} \right)}^2}} {\rm{d}}x = 4\pi  - \pi \int\limits_1^2 {\left( {{x^2} - 4x + 8 - \frac{{12}}{{x + 1}} + \frac{4}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}}} \right)\,} {\rm{d}}x\end{array}\]

\[ = 4\pi  - \pi \left. {\left( {\frac{1}{3}{x^3} - 2{x^2} + 8x - 12\ln \left| {x + 1} \right| - \frac{4}{{x + 1}}} \right)} \right|_1^2\]

\[ = 4\pi  - \left( {5 + 12\ln \frac{2}{3}} \right)\pi  = \left( {12\ln \frac{3}{2} - 1} \right)\pi \](đvdt).

17. Tự luận
1 điểm

Khi cắt vật thể bởi mặt phẳng vuông góc với trục \(Ox\) tại điểm có hoành độ là \(x\) \(\left( {0 \le x \le 3} \right)\), ta được mặt cắt là một hình vuông có cạnh là \(\sqrt {9 - {x^2}} \) (xem hình dưới). Tính thể tích của vật thể đã cho.Khi cắt vật thể bởi mặt phẳng vuông góc với trục \(Ox\) tại điểm có hoành (ảnh 1)

Xem đáp án

Ta có: mặt cắt của vật thể là một hình vuông có cạnh là \(\sqrt {9 - {x^2}} \) nên diện tích mặt cắt là:

\(S\left( x \right) = {\left( {\sqrt {9 - {x^2}} } \right)^2} = 9 - {x^2}\), do \(9 - {x^2} \ge 0,{\rm{ }}\forall x \in \left[ {0;3} \right]\).

Thể tích của vật thể đã cho là:

\(V = \int\limits_0^3 {S\left( x \right){\rm{ d}}x}  = \int\limits_0^3 {\left( {9 - {x^2}} \right){\rm{ d}}x}  = \left. {\left( {9x - \frac{{{x^3}}}{3}} \right)} \right|_0^3 = 18\).

18. Tự luận
1 điểm

Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\). Đồ thị hàm số \(y = f'\left( x \right)\) là đường cong trong hình dưới. Biết rằng diện tích của các phần hình phẳng \(A\) và \(B\) lần lượt là \({S_A} = 4\) và \({S_B} = 10\). Tính giá trị của \(f\left( 3 \right)\), biết giá trị của \(f\left( 0 \right) = 2\).

Cho hàm số y= f(x)  . Đồ thị hàm số y= f'(x)  là đường cong trong hình dưới. (ảnh 1)

Xem đáp án

Ta có:

Hình phẳng \(A\) được giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y = f'\left( x \right)\), trục hoành \(y = 0\), trục tung \(x = 0\) và đường thẳng \(x = 1\) nên diện tích hình phẳng \(A\) là:

\({S_A} = \int\limits_0^1 {\left| {f'\left( x \right)} \right|{\rm{ d}}x}  = \int\limits_0^1 {f'\left( x \right){\rm{ d}}x}  = \left. {f\left( x \right)} \right|_0^1 = f\left( 1 \right) - f\left( 0 \right)\)

\( \Rightarrow f\left( 1 \right) = {S_A} + f\left( 0 \right) = 4 + 2 = 6\).

Lại có:

Hình phẳng \(B\) được giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y = f'\left( x \right)\), trục hoành \(y = 0\), đường thẳng \(x = 1\) và đường thẳng \(x = 3\) nên diện tích hình phẳng \(B\) là:

\({S_B} = \int\limits_1^3 {\left| {f'\left( x \right)} \right|{\rm{ d}}x}  =  - \int\limits_1^3 {f'\left( x \right){\rm{ d}}x}  = \left. { - f\left( x \right)} \right|_1^3 =  - \left[ {f\left( 3 \right) - f\left( 1 \right)} \right] =  - f\left( 3 \right) + f\left( 1 \right)\).

Suy ra \(f\left( 3 \right) = f\left( 1 \right) - {S_B} = 6 - 10 =  - 4\).

Vậy \(f\left( 3 \right) =  - 4\).

19. Tự luận
1 điểm

Nếu cắt chậu nước có hình dạng như hình bên bằng mặt phẳng song song và cách mặt đáy \(x\)(cm)(\(0 \le x \le 16\)) thì mặt cắt là hình tròn có bán kính (10+\(\sqrt x \))(cm). Tìm \(x\)(đơn vị cm, làm tròn kết quả đến hàng phần trăm) để dung tích nước trong chậu bằng nửa thể tích của chậu?

Nếu cắt chậu nước có hình dạng như hình bên bằng mặt phẳng song song và cách mặt đáy (ảnh 1)

Xem đáp án

Dung tích nước trong chậu bằng nửa thể tích của chậu nên ta có phương trình

\(\pi \int\limits_0^x {(10 + } \sqrt x {)^2}dx = \frac{1}{2}\pi \int\limits_0^{16} {(10 + } \sqrt x {)^2}dx \Leftrightarrow \pi \left. {\left( {100x + \frac{{40}}{3}x\sqrt x  + \frac{{{x^2}}}{2}} \right)} \right|_0^x = \frac{1}{2}\pi \left. {\left( {100x + \frac{{40}}{3}x\sqrt x  + \frac{{{x^2}}}{2}} \right)} \right|_0^{16}\)

\( \Leftrightarrow 100x + \frac{{40}}{3}x\sqrt x  + \frac{{{x^2}}}{2} = \frac{{3872}}{3}\)

Đặt t =\(\sqrt x \)(t>0)

Ta được phương trình \(100{t^2} + \frac{{40}}{3}{t^3} + \frac{{{t^4}}}{2} = \frac{{3872}}{3}\). Đặt \(f(t) = 100{t^2} + \frac{{40}}{3}{t^3} + \frac{{{t^4}}}{2}\)

\(f'(t) = 200t + 40{t^2} + 2{t^3} > 0\,\,\,(\forall t > 0)\)nên \(f(t)\) đồng biến trên \((0; + \infty )\)

Do đó phương trình trên có nghiệm duy nhất t \( \approx 2,990279433\)

Vậy \(x = {t^2} \approx 8,94\)(cm)

20. Tự luận
1 điểm

 Một chiếc lều mái vòm có hình dạng như hình bên. Nếu cắt lều bằng mặt phẳng song song với mặt đáy và cách mặt đáy một khoảng \(x\) (mét) (\(0 \le x \le 3\)) thì được hình chữ nhật có các kích thước lần lượt là \(x\) và \(\sqrt {9 - {x^2}} \). Tính thể tích cái lều (đơn vị m3).

 Một chiếc lều mái vòm có hình dạng như hình bên. Nếu cắt lều bằng mặt  (ảnh 1)

Xem đáp án

Thể tích lều được tính bởi công thức \(V = \int\limits_0^3 {(x} \sqrt {9 - {x^2}} )dx = 9({m^3})\)

21. Tự luận
1 điểm

Trên mặt phẳng toạ độ Oxy, cho parabol\(\left( {\rm{P}} \right):y =  - {x^2} + 9\)  . Gọi D là hình phẳng giới hạn bởi  \(\left( {\rm{P}} \right)\), trục Ox và hai đường thẳng x = - 2 , x = 2. Tính thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay D quanh trục Ox.

Xem đáp án

Thể tích khối tròn xoay tạo thành bởi \(\left( {\rm{P}} \right)\) , trục hoành, hai đường thẳng \(x =  - 2,{\rm{ }}x = 2\)  khi xoay \(\left( {\rm{P}} \right)\) quanh trục Ox là: \({\rm{V}} = \pi \int\limits_{ - 2}^2 {{y^2}dx}  = \pi \int\limits_{ - 2}^2 {{{\left( { - {x^2} + 9} \right)}^2}} dx = \frac{{1204}}{5}\pi \)

22. Tự luận
1 điểm

Một cái lu đựng nước có dạng hình trụ như hình vẽ. Biết rằng khi lượng nước trong lu là x (dm) \(\left( {0 < x \le 9} \right)\)thì mặt nước lf hình tròn có bán kính là \(x\left( {dm} \right)\). Hãy tính dung tích của cái lu nước trên

Một cái lu đựng nước có dạng hình trụ như hình vẽ. Biết rằng khi lượng nước trong lu (ảnh 1)

Xem đáp án

Diện tích đáy của hình trụ là: \({\rm{S}} = \pi {x^2}\)

Dung tích của lu nước là: \(V = \pi \int\limits_0^9 \pi  {x^2}dx = 243{\pi ^2}\)\(\left( {{\rm{d}}{{\rm{m}}^3}} \right)\)