Giải Toán 12 kết nối Bài 13: Ứng dụng hình học của tích phân

Giải Bài 13: Ứng dụng hình học của tích phân sách Toán 12 Kết nối tri thức. Phần đáp án chuẩn, hướng dẫn giải chi tiết cho từng bài tập có trong chương trình học của sách giáo khoa. Hi vọng, các em học sinh hiểu và nắm vững kiến thức môn Toán 12 Kết nối tri thức chương trình mới

B. Bài tập và hướng dẫn giải

1. Ứng dụng tích phân để tính diện tích hình phẳng

a) Hình phẳng giới hạn bởi một đồ thị hàm số, trục hoành và hai đường thẳng

Giải chi tiết Hoạt động 1 trang 19 sách toán 12 tập 2 kntt. Nhận biết công thức tính diện tích

Xét hình phẳng giới hạn bởi đường thẳng , trục hoành và hai đường thẳng (H.4.12)

a) Tính diện tích của hình phẳng này

b) Tính và so sánh với .

Giải chi tiết Luyện tập 1 trang 20 sách toán 12 tập 2 kntt

Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi parabol , trục hoành và hai đường thẳng (H.4.15)

A graph of a function

Description automatically generated

b) Hình phẳng giới hạn bởi hai đồ thị hàm số và hai đường thẳng

Giải chi tiết Hoạt động 2 trang 20 sách toán 12 tập 2 kntt. Nhận biết công thức tính diện tích

Gọi là diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đồ thị hàm số và hai đường thẳng (H.4.16)

a) Giả sử là diện tích hình phẳng giới hạn bởi parabol , trục hoành và hai đường thẳng ; là diện tích hình phẳng giới hạn bởi đường thẳng  , trục hoành và hai đường thẳng . Tính và từ đó suy ra .

b) Tính và so sánh với .

Giải chi tiết Luyện tập 2 trang 21 sách toán 12 tập 2 kntt

Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị các hàm số và hai đường thẳng

Giải chi tiết Vận dụng 1 trang 22 sách toán 12 tập 2 kntt

Ta biết rằng hàm cầu liên quan đến giá p của một sản phẩm với nhu cầu của người tiêu dùng, hàm cung liên quan đến giá p của sản phẩm với mức độ sẵn sàng cung cấp sản phẩm của nhà sản xuất. Điểm cắt nhau của đồ thị hàm cầu và đồ thị hàm cung được gọi là điểm cân bằng. Các nhà kinh tế gọi diện tích của hình giới hạn bởi đồ thị hàm cầu, đường ngang và đường thẳng đứng là thặng dư tiêu dùng. Tương tự, diện tích của hình giới hạn bởi đồ thị của hàm cung, đường nằm ngang và đường thẳng đứng được gọi là thặng dư sản xuất, như trong Hình 4.19.

(Theo R. Larson, Brief Calculus: An Applied Approach, 8th edition, Cengage Learning, 2009)

Giả sử hàm cung và hàm cầu của một loại sản phẩm được mô hình hoá bởi:

Hàm cầu: và hàm cung: , trong đó x là số đơn vị sản phẩm. Tìm thặng dư tiêu dùng và thặng dư sản xuất cho sản phẩm này.

2. Ứng dụng tích phân để tính thể tích vật thể

a) Tính thể tích của vật thể

Giải chi tiết Hoạt động 3 trang 22 sách toán 12 tập 2 kntt. Nhận biết công thức tính thể tích vật thể

Xét hình trụ có bán kính đáy , có trục là trục hoành , nằm giữa hai mặt phẳng () (H.4.20). 

a) Tính thể tích của hình trụ.

b) Tính diện tích mặt cắt khi cắt hình trụ bởi mặt phẳng vuông góc với trục tại điểm có hoành độ . Từ đó tính và so sánh với

Giải chi tiết Vận dụng 2 trang 23 sách toán 12 tập 2 kntt

Tính thể tích của khối chóp cụt đều có diện tích hai đáy là và chiều cao bằng (H.4.24). Từ đó suy ra công thức tính thể tích khối chóp đều có diện tích đáy bằng và chiều cao bằng .

b) Tính thể tích khối tròn xoay

Giải chi tiết Hoạt động 4 trang 24 sách toán 12 tập 2 kntt. Nhận biết công thức tính thể tích của khối tròn xoay 

Xét hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số , trục hoành và hai đường thẳng . Khi quay hình phẳng này xung quanh trục hoành ta được khối nón có đỉnh là gốc , trục là và đáy là hình tròn bán kính bằng 2 (H.4.25). 

a) Tính thể tích của khối nón.

b) Chứng minh rằng khi cắt khối nón bởi mặt phẳng vuông góc với trục hoành tại điểm có hoành độ bằng thì mặt cắt thu được là một hình tròn có bán kính là , do đó diện tích mặt cắt là .

Tính và so sánh với .

Giải chi tiết Vận dụng 3 trang 25 sách toán 12 tập 2 kntt

a) Tính thể tích của khối tròn xoay sinh ra khi quay hình thang vuông trong mặt phẳng với , quanh trục (H.4.28). b) Từ công thức thu được ở phần a, hãy rút ra công thức tính thể tích của khối nón có bán kính đáy bằng và chiều cao .

GIẢI BÀI TẬP

Giải chi tiết bài 4.14 trang 25 sách toán 12 tập 2 kntt

Tính diện tích hình phẳng được tô màu trong Hình 4.29

Giải chi tiết bài 4.15 trang 25 sách toán 12 tập 2 kntt

Tính diện tích hình phẳng được giới hạn bởi các đường:

a)

b)

c)

d)

Giải chi tiết bài 4.16 trang 25 sách toán 12 tập 2 kntt

Các nhà kinh tế sử dụng đường cong Lorenz để minh hoạ sự phân phối thu nhập trong một quốc gia. Gọi x là đại diện cho phần trăm số gia đình trong một quốc gia và y là phần trăm tổng thu nhập, mô hình sẽ đại diện cho một quốc gia mà các gia đình có thu nhập như nhau. Đường cong Lorenz , biểu thị phân phối thu nhập thực tế. Diện tích giữa hai mô hình này, với , biểu thị “sự bất bình đẳng về thu nhập” của một quốc gia. Năm 2005, đường cong Lorenz của Hoa Kỳ có thể được mô hình hoá bởi hàm số

,

trong đó x được tính từ các gia đình nghèo nhất đến giàu có nhất (Theo R. Larson, Brief Calculus: An Applied Approach, 8th edition, Cengage Learning, 2009)

Tìm sự bất bình đẳng thu nhập của Hoa Kỳ vào năm 2005.

Giải chi tiết bài 4.17 trang 26 sách toán 12 tập 2 kntt

Tính thể tích của khối tròn xoay sinh ra khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường sau xung quanh trục

Giải chi tiết bài 4.18 trang 26 sách toán 12 tập 2 kntt

Khối chỏm cầu có bán kính và chiều cao sinh ra khi quay hình phẳng giới hạn bởi cung tròn có phương trình , trục hoành và hai đường thẳng xung quanh trục Ox (H.4.30). Tính thể tích của khối chỏm cầu này.

Giải chi tiết bài 4.19 trang 26 sách toán 12 tập 2 kntt

Cho tam giác vuông có cạnh nằm trên trục . Gọi là khối tròn xoay sinh ra khi quay miền tam giác xung quanh trục (H.4.31)

a) Tính thể tích của theo

b) Tìm sao cho thể tích lớn nhất

Nội dung quan tâm khác

Thêm kiến thức môn học

Từ khóa tìm kiếm:

Giải SGK Toán 12 tập 2 Kết nối tri thức, Giải chi tiết Toán 12 Kết nối tri thức tập 2 mới, Giải Toán 12 Kết nối tri thức Bài 13: Ứng dụng hình học của tích

Bình luận

Giải bài tập những môn khác