MỤC LỤC. 1
BÀI GIẢNG 1. CÁC BÀI TOÁN VỀ HÀM SỐ. 5
VẤN ĐỀ 1. TIẾP TUYẾN CỦA ĐỒ THỊ HÀM SỐ . 5
I. TIẾP TUYẾN TẠI MỘT ĐIỂM VÀ TIẾP TUYẾN QUA MỘT ĐIỂM. 5
II. HỆ SỐ GÓC CỦA TIẾP TUYẾN. 8
III. MỘT SỐ TÍNH CHẤT HÌNH HỌC CỦA TIẾP TUYẾN . 12
VẤN ĐỀ 2. SỰ BIẾN THIÊN CỦA HÀM SỐ. 19
VẤN ĐỀ 3. CỰC TRỊ CỦA HÀM SỐ. 32
I. KHÁI NIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÌM CỰC TRỊ . 32
II. CỰC TRỊ CỦA HÀM BẬC BA . 36
III. CỰC TRỊ CỦA HÀM BẬC BỐN TRÙNG PHƯƠNG . 43
VẤN ĐỀ 4. TÌM GIÁ TRỊ LỚN NHẤT, GIÁ TRỊ NHỎ NHẤT CỦA HÀM SỐ . 49
VẤN ĐỀ 5. SỰ TƯƠNG GIAO GIỮA HAI ĐỒ THỊ HÀM SỐ. 53
I. ĐỒ THỊ HÀM SỐ CHỨA DẤU GIÁ TRỊ TUYỆT ĐỐI . 53
II. SỬ DỤNG SỰ TƯƠNG GIAO GIỮA HAI ĐỒ THỊ HÀM SỐ ĐỂ XÉT PHƯƠNG TRÌNH . 57
III. SỬ DỤNG PHƯƠNG TRÌNH ĐỂ XÉT BÀI TOÁN VỀ SỰ TƯƠNG GIAO GIỮA HAI ĐỒ THỊ HÀM SỐ
) suy ra 2 8 4 K . Ví dụ 5. Tính tích phân sau: a) [ĐHD07] 3 2 1 ln e I x xdx . b) [ĐHD04] 2 2 3 ln J x x dx . c) 3 1 ln e K xdx ; d) 2 1 ln e H x xdx . Giải a) Ta có 4 2 4 4 2 4 4 2 4 3 1 1 1 11 1 ln 1 1 1 1ln ln 2ln ln 4 4 4 4 4 4 2 ee e e ex x e eI xdx x d x x x dx x xdx x . (1) Lại có 4 3 4 4 4 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1ln ln ln ln 4 4 4 4 4 e e e e e ex xdx xdx x x x d x x dx x 4 4 4 4 4 4 3 1 1 1 1 3 1 4 4 4 16 4 16 16 eee e x e e ex dx . (2) TRUNG TÂM BDKT HÀ THÀNH | SỐ 53 - NGÕ 218 – TÂY SƠN – ĐỐNG ĐA – HÀ NỘI 155 Từ (1) và (2) suy ra 4 4 43 1 5 1 4 32 32 e e eI . b) Ta có 2 2 222 2 2 23 3 3 3 2 1ln ln ln 2 ln 2 3ln 6 xJ x x dx x x x xd x x x dx x x . 2 2 3 3 2 1 12 1ln 2 3ln3 ln 2 3ln3 1 1 xx dx dx x x 2 2 3 3 1ln 2 3ln3 2 ln 2 3ln3 2 1 ln 1 1 dx x x ln 2 3ln3 2 ln 2 3ln 3 2 . c) Ta có 2 3 3 2 2 3 1 1 1 1 1 1 3lnln ln 3 ln 3 ln 3 ln e e e e e exK x x xd x e x dx e xdx e x x xd x x 1 1 1 1 2 ln3 3 2 6 ln 2 6 ln 6 ln e e e ex e e x dx e xdx e x x xd x x 1 12 6 6 4 6 1 6 2 e e e x dx e e e x . d) Ta có 3 3 3 3 3 3 2 1 1 1 11 1 ln 1 1 1 1ln ln 3 3 3 3 3 3 3 ee e e ex x e eK xdx x d x x dx x dx x 3 3 3 3 3 3 2 1 1 1 1 2 1 3 3 3 9 3 9 9 eee e x e e ex dx . Ví dụ 6. Tính tích phân sau: 156 a) [ĐHB09] 3 2 1 3 ln 1 xI dx x ; b) [ĐHD08] 2 3 1 ln xJ dx x ; c) 2 2 1 ln 1 x K dx x . Giải a) Ta có 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 3 ln 3 ln 1 1 1 1 x xI dx dx dx x x x x . Ta thấy 33 2 11 3 3 3 1 41 dx xx , (1) 3 33 3 3 3 2 1 11 1 1 1 ln 1 ln 1 lnln ln 1 1 1 1 11 x x x dxdx xd d x x x x x x xx 3 33 3 1 1 1 1 ln ln 3 ln 3ln ln 1 1 4 1 4 1 x dx x x x x x x x ln 3 3 1 3ln 3ln ln ln 2 4 4 2 4 . (2) Từ (1) và (2) suy ra 3 3ln 3 ln 2 4 4 I b) Ta có 2 22 2 2 2 2 2 3 2 1 1 11 1 1 1 1 ln 1 1 ln 2 1 ln 2 1 3 2 ln 2ln ln 2 2 2 8 2 8 164 x dxJ xd d x x x x x x . c) Ta có TRUNG TÂM BDKT HÀ THÀNH | SỐ 53 - NGÕ 218 – TÂY SƠN – ĐỐNG ĐA – HÀ NỘI 157 22 2 2 1 1 11 ln 1 ln 11 ln 3ln 1 ln 2 2 1 x d x dxK x d x x x x x . 2ln 3 ln 3 2 1 3ln 3ln 2 ln ln 2 ln ln 3ln 2 12 1 2 3 2 2 x x . Ví dụ 7. Tính các tích phân sau . a) 1 2 0 ln 1 I x x dx ; b) 3 2 0 ln 5 J x x dx . Giải a) Ta có 1 112 2 2 2 2 2 0 0 0 1 1 1ln 1 1 1 ln 1 1 ln 1 2 2 2 I x d x x x x d x . 1 2 12 2 2 0 0 1 1 1 1ln 2 1 ln 2 1 ln 2 2 1 2 2 x d x x x b) 3 2 0 ln 5 J x x dx . Đặt 2 5t x , ta có 2 2 dtdt xdx xdx ; Khi x nhận giá trị là 0 và 3 , t nhận những giá trị tương ứng là 5 và 14 . Do đó, 1414 14 14 55 5 5 1 1 1 14ln14 5ln 5 1 14 ln14 5ln 5 9ln ln ln 2 2 2 2 2 2 I tdt t t td t dt . Ví dụ 8. Tính tích phân sau: 158 a) 2 2 0 cos3 xI e xdx ; b) 2 2 0 sin xJ e xdx . Giải a) Ta có 2 2 2 2 2 2 22 0 0 0 0 1 1 2sin 3 sin 3 sin 3 sin 3 3 3 3 3 x x x x eI e d x e x xde e xdx 2 222 2 2 00 0 2 2 2cos3 cos3 cos3 3 9 3 9 9 x x x e ee d x e x xde 2 2 0 2 4 2 4cos3 3 9 9 3 9 9 x e ee xdx I . Suy ra 3 2 13 eI . b) Ta có 2 2 2 0 0 0 1 1 11 cos 2 cos 2 2 2 2 x x xJ e x dx e dx e xdx 2 2 2 2 0 0 0 1 1 1 1cos 2 cos 2 4 2 4 2 x x x ee e xdx e xdx . (1) Lại có 2 2 2 2 00 0 0 1 1 1cos 2 cos 2 cos 2 cos 2 2 2 2 x x x xe xdx xde e x e d x 2 2 2 2 0 0 1 1 1sin 2 sin 2 2 2 2 x x e ee xdx xde TRUNG TÂM BDKT HÀ THÀNH | SỐ 53 - NGÕ 218 – TÂY SƠN – ĐỐNG ĐA – HÀ NỘI 159 2 2 2 2 2 0 0 0 1 1 1 1sin 2 sin 2 cos 2 2 2 2 2 x x x e exe e d x xe dx . Suy ra 2 2 0 1cos 2 4 x ee xdx . (2) Từ (1) và (2) suy ra 2 1 8 eI . C. BÀI TẬP Tính các tích phân sau 1. 1 .ln e x xdx ; ĐS: 21 4 e . 2. 1 2 1 ln 1 e x dx x ; ĐS: 1ln 1 2 e e e . 3. 3 0 sin .ln cosx x dx ; ĐS: ln 2 1 2 . 4. 2 2 sin 3 0 s inxcosxe xdx ; ĐS: 12 e . 5. 3 0 sin 4 xe xdx ; ĐS: 34 1 25 e . 6. 3 2 6 ln s inx cos dxx ; ĐS: 3 2 3ln 3 ln 2 2 3 6 . 7. 2 2 0 sin cos x x xdx ; ĐS: 3 4 6 . 160 8. 2 4 0 os xxc dx ; ĐS: 2 4 2 . 9. 3 2 0 ln e x xdx ; ĐS: 45 32 e . 10. 1 2 2 0 2 xx e dx x ; ĐS: 1 3 e . 11. 1 2 0 ln 1 x x dx ; ĐS: 12 ln 2 5 18 . 12. 1 2 0 1.ln 1 xx dx x ; ĐS: 4 3ln 3 8 . 13. 2 2 1 cos ln e x dx ; ĐS: 22 3 5 e . 14. 2 2 1 lnx x xdx ; ĐS: 55 42 ln 2 36 9 . 15. 2 5 1 ln x dx x ; ĐS: 15 4 ln 2 256 . 16. 2 0 s inxln 1+cosx dx ; ĐS: 2 ln 2 1 . 17. 1 2 2 0 1 xx e dx ; ĐS: 25 1 4 e . 18. 3 4 0 .sin cosx x xdx ; ĐS: 2 35 . 19. 2 2 1 1 ln x xdx ; ĐS: 12 ln 2 5 18 . TRUNG TÂM BDKT HÀ THÀNH | SỐ 53 - NGÕ 218 – TÂY SƠN – ĐỐNG ĐA – HÀ NỘI 161 VẤN ĐỀ 14. TÍCH PHÂN HÀM CHỨA CĂN A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT Có nhiều phương pháp để tính tích phân hàm vô tỷ (hàm chứa căn), tuy nhiên trong chương trình ôn thi đại học, ta chỉ cần quan tâm đến hai dạng sau đây. Dạng 1: Biểu thức trong căn là một nhị thức bậc nhất ; nI R x ax b dx , trong đó ; nR x ax b là một hàm phân thức hữu tỷ đối với x và n ax b , n là số tự nhiên, 2n , 0a . Phương pháp: Đặt nt ax b . Dạng 2: Biểu thức trong căn là một tam thức bậc hai Phương pháp 1: Xét tích phân 2;I R x ax bx c dx , trong đó 2;R x ax bx c là một hàm phân thức hữu tỷ đối với x và 2ax bx c , 0a . Đặt 2t ax bx c . Trong trường hợp phương pháp này không sử dụng được, ta chuyển qua dùng phương pháp 2. Phương pháp 2: Biến đổi căn của tam thức bậc hai về một trong các kiểu sau và áp dụng cách đặt ẩn phụ tương ứng. Kiểu Phép đặt ẩn phụ 2 2a f x , 0x sinf x a t , ; 2 2 t 162 2 2a f x , 0x tanf x a t , ; 2 2 t 2 2f x a , 0x cos af x t , 0; \ 2 t B. MỘT SỐ VÍ DỤ Ví dụ 1. Tính 1 0 1I x xdx . Giải Đổi biến 1t x 21 2 x t dx tdt . Đổi cận 0x 1t , 1x 0t . Suy ra I 0 2 1 1 2t t tdt 1 2 4 0 2 t t dt 3 5 1 1 1 12 3 5 0 0 t t 4 15 . Ví dụ 2. [ĐHA04] Tính 2 1 1 1 xI dx x . Giải Đổi biến 1t x 2 1 2 x t dx tdt . Đổi cận TRUNG TÂM BDKT HÀ THÀNH | SỐ 53 - NGÕ 218 – TÂY SƠN – ĐỐNG ĐA – HÀ NỘI 163 1x 0t , 2x 1t . Do đó I 1 3 0 2 1 t t dt t 1 2 0 22 2 1 t t dt t 3 2 1 1 1 1 1 12 2 2 ln 1 3 2 0 0 0 0 t t t t 1 12 2 2ln 2 3 2 11 4ln 2 3 . Ví dụ 3. Tính 64 3 1 dxI x x . Giải Ta có 64 3 2 6 61 dxI x x . Đổi biến: 6t x 6 56 x t dx t dt . Đổi cận: 1x 1t , 64x 2t . I 2 5 3 2 1 6 t dt t t 2 3 1 6 1 t dt t 2 2 1 16 1 1 t t dt t 3 2 2 2 2 2 1 16 ln 1 3 2 1 1 1 1 t t t t 11 6 ln 3 6ln 2 . 164 Ví dụ 4. [ĐHA05] 2 0 sin 2 sin 1 3cos x xI dx x . Giải Ta có 2 0 2cos 1 sin 1 3cos x xdx I x . Đổi biến: 1 3cost x 2 1cos 3 2sin 3 tx xdx tdt . Đổi cận: 0x 2t , 2 x 1t . I 2 1 21 3 3 2 2. 1t tdt t 2 2 1 2 2 1 9 t dt 3 2 2 2 2 9 3 1 1 t t 34 27 . Ví dụ 5. Tính 3 3 2 0 1 x dxI x . Giải Ta có 23 2 0 1 x xdx I x . TRUNG TÂM BDKT HÀ THÀNH | SỐ 53 - NGÕ 218 – TÂY SƠN – ĐỐNG ĐA – HÀ NỘI 165 Đổi biến: 2 1t x 2 2 1x t xdx tdt . Đổi cận: 0x 1t , 3x 2t . I 22 1 1t tdt t 2 2 1 1t dt 3 2 2 1 3 1 1 t t 4 3 . Ví dụ 6. Tính 2 2 2 1 dxI x x . Giải Ta có 2 2 2 2 1 xdxI x x . Đổi biến: 2 1t x 2 2 1x t xdx tdt . Đổi cận: 2x 1t , 2x 3t . I 3 2 1 1 tdt t t 3 2 1 1 dt t . 166 Đổi biến tant u , ; 2 2 u 2 2 2 cos 11 cos dudt u t u . Đổi cận 1t 4 u , 3t 3 u . Do đó 3 3 4 4 3 2 2 4 cos 1 12 cos du uI du u u . Ví dụ 7. Tính 1 2 0 1 2 2 dxI x x x . Giải Ta có 1 2 2 0 1 2 1 2 2 x dx I x x x x . Đổi biến: 2 2 2t x x 2 22 2 1 x x t x dx tdt . Đổi cận: 0x 2t , 1x 5t . I 5 2 2 1 tdt t t 5 2 2 1 dt t 5 1 1ln 2 1 2 t t 1 5 1 2 1ln ln 2 5 1 2 1 TRUNG TÂM BDKT HÀ THÀNH | SỐ 53 - NGÕ 218 – TÂY SƠN – ĐỐNG ĐA – HÀ NỘI 167 ln 5 1 ln 5 1 ln 2 . Ví dụ 8. Tính 1 2 1 28 2 dxI x x . Giải Ta thấy 22 2 28 2 9 1 2 3 1x x x x x . Đặt 1 3sinx t , ; 2 2 t 2 2 2 28 2 3 3 sin 3 cos 3cosx x t t t . (do cos 0t ; 2 2 t ) và 3cosdx tdt . Đổi cận 1 2 x 6 t , 1x 0t . Do đó 6 6 0 0 6 0 3cos 3cos 6 tdtI dt t t . Ví dụ 9. Tính 3 2 2 1 1 x dxI x . Giải Đặt tanx t , ; 2 2 t 2 22 2 12 2 cos cos 2 2 sin cossin cos 1 1 tan tan tan dt t t dt t tt t x dx td t x t . 168 Đổi cận 1x 4 t , 3x 3 t . I 3 4 2sin cos dt t t 3 4 2 2 cos sin cos tdt t t 3 4 2 2 sin sin 1 sin d t t t 3 2 2 2 2 21 du u u ( sinu t , 0t 0u , 6t 1 2 t ) 3 2 2 2 2 2 2 2 1 1 u u du u u 3 2 2 2 2 2 1 1 1 du u u 3 3 2 2 2 2 2 2 1 1 1ln 2 1 u u u 2 3ln 2 1 ln 2 3 23 . Ví dụ 10. Tính 2 2 2 1 dxI x . Giải TRUNG TÂM BDKT HÀ THÀNH | SỐ 53 - NGÕ 218 – TÂY SƠN – ĐỐNG ĐA – HÀ NỘI 169 Đặt 1 cos x t , 0; \ 2 t 2 sin cos sin2 cos cos1 tdt t t t dx dt tx . Đổi cận 2x 4 t , 2x 3 t . I 3 4 cos dt t 3 4 2 cos cos tdt t 3 4 2 sin 1 sin d t t 3 4 1 1 sinln 2 1 sin t t ln 2 1 ln 2 3 . C. BÀI TẬP Tính các tích phân sau. 1) 1 0 3 2 dxI x . 2) 1 0 2 1 xdxI x . 3) [ĐHD12] 4 0 4 1 2 1 2 xI dx x . 4) 7 3 3 0 1 3 1 xI dx x . 5) [ĐHB04] 1 1 3ln lne x xI dx x . 6) [ĐHA06] 2 2 2 0 sin 2 cos 4sin xI dx x x . 7) ln 2 0 1xI e dx . 8) 1 2 0 15I x x dx . 170 9) 1 3 2 0 1I x x dx . 10) [ĐHA03] 2 3 2 5 4 dxI x x . 11) 4 2 2 16 dxI x x . 12) 6 2 2 3 9 dxI x x . 13) 4 2 4 3 3 4xI dx x . 14) 2 2 2 2 1 1 xI dx x x . 15) 2 2 2 1 4I x x dx . 16) 1 2 2 3 4 dxI x x . TRUNG TÂM BDKT HÀ THÀNH | SỐ 53 - NGÕ 218 – TÂY SƠN – ĐỐNG ĐA – HÀ NỘI 171 VẤN ĐỀ 15. ỨNG DỤNG TÍNH DIỆN TÍCH HÌNH PHẲNG A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT Diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi các đường , 0 , ( ) y f x y x a x b a b là b a S f x dx . Diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi các đường , 0 , ( ) x f y x y a y b a b là: b a S f y dy . Diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi các đường , , ( ) y f x y g x x a x b a b là: b a S f x g x dx . B. MỘT SỐ VÍ DỤ Ví dụ 1. [SGKNC] Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi elip 2 2 2 2 1 x y a b ( 0a b ). Giải 172 Ta tính diện tích S của một phần tư hình elip nằm trong góc phần tư thứ nhất. Đó là hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số 2 2by a x a , trục hoành, trục tung và đường thẳng x a . -b -a O y x b a Do đó S 2 2 0 a b a x dx a 2 2 0 ab a x dx a . Đổi biến: sinx a t , ; 2 2 t 2 2 2 2 2 cos sin cos cos dx a tdt a x a a t a t a t . Đổi cận: 0x 0t , x a 2 t . 2 2 2 2 2 2 0 0 0 1 cos 2 1cos cos cos sin 2 2 2 2 4 0 0 b t ab abS a t a tdt ab tdt ab dt t t a . Vậy diện tích của hình elip là 4S ab . Ví dụ 2. [SGKNC] Tính diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số 3 1y x , đường thẳng 2x , trục tung và trục hoành. Giải TRUNG TÂM BDKT HÀ THÀNH | SỐ 53 - NGÕ 218 – TÂY SƠN – ĐỐNG ĐA – HÀ NỘI 173 Ta có 2 3 0 1S x dx . 3 1x đổi dấu từ âm sang dương khi x đi qua 1 nên S 1 2 3 3 0 1 1 1x dx x dx 4 4 1 1 2 2 4 4 0 0 1 1 x xx x 1 15 71 1 4 4 2 . y=x3-1 x y 2O 1 Ví dụ 3. [SGKNC] Tính diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi parabol 2: 2P y x và đường thẳng :d y x . Giải Xét phương trình hoành độ giao điểm giữa P và d : 22 x x 2 2 0x x 1 2 x x . 174 Do đó hình phẳng đang xét được giới hạn bởi hai ĐTHS 22y x , y x và hai đường thẳng 1x , 2x . 2 2 1 2S x x dx . Vì 22 x x 1;2x nên 2 2 2 2 1 1 2 2S x x dx x x dx 2 3 2 2 2 1 12 2 3 1 1 1 x x x 3 96 3 2 2 . x y y = -x y=x2 O 2-1 Ví dụ 4. Tính diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi hai đồ thị 31 : 2 2 3C y x x và 32 : 2 3C x x . Giải Xét phương trình hoành độ giao điểm của 1C và 2C : 3 32 2 3 2 3x x x x 3 4 0x x 2 0 2 x x x . Do đó S 2 3 3 2 2 2 3 2 3x x x x dx 2 3 2 4x x dx . TRUNG TÂM BDKT HÀ THÀNH | SỐ 53 - NGÕ 218 – TÂY SƠN – ĐỐNG ĐA – HÀ NỘI 175 Ta thấy 3 4x x là đa thức bậc ba có ba nghiệm phân biệt là 2 , 0 , 2 3 4x x đổi dấu liên tiếp khi x đi qua các nghiệm. Mặt khác 3 4 0x x 2x , do đó 3 4 0x x 0;2x và 3 4 0x x 2;0x . S 0 2 3 3 2 0 4 4x x dx x x dx 0 2 3 3 2 0 4 4x x dx x x dx 4 2 4 2 0 0 2 2 1 12 2 4 4 2 2 0 0 x x x x 4 8 4 8 8 . Nhận xét: Từ Ví dụ 3, Ví dụ 4 ta có nhận xét về cách tính diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi hai đồ thị 1 1:C y f x và 2 2:C y f x . +) Bước 1: Giải phương trình 1 2f x f x . Giả sử các nghiệm là 1 2 nx x x , khi đó 2 1 1 1 2 1 2 nx x x x S f x f x dx f x f x dx 1 1 1 2 1 2 k n k n k x x x x S f x f x dx f x f x dx . +) Bước 2: Xét dấu biểu thức 1 2f x f x trên từng đoạn 1;k kx x . Từ đó phá dấu giá trị tuyệt đối của hàm dưới dấu tích phân của tích phân kS . 176 Ví dụ 5. [ĐHA07] Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường 1y e x 1C , 1 xy e x 2C . Giải Xét phương trình hoành độ giao điểm của 1C và 2C : 1 1 xe x e x 0xx e e 0 1 x x . Do đó diện tích hình phẳng đang xét là S 1 0 1 1 xe x e x dx 1 0 xx e e dx . Với mọi 0;1x ta có 0x , 1xe e e 0xe e 0xx e e . S 1 0 xx e e dx 1 2 1 1 0 0 x I I e xdx xe dx . 2 1 1 1 1. 2 2 0 I e x e . 2I 1 0 xxde 1 0 1 0 x xxe e dx 1 0 xe e 1 . Vậy 1 2 1 1 2 S I I e . Ví dụ 6. [ĐHA02] Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường 2 4 3y x x C và : 3d y x . TRUNG TÂM BDKT HÀ THÀNH | SỐ 53 - NGÕ 218 – TÂY SƠN – ĐỐNG ĐA – HÀ NỘI 177 Giải Xét phương trình hoành độ giao điểm của C và d : 2 4 3 3x x x 2 22 3 0 4 3 3 x x x x 2 2 3 4 3 3 4 3 3 0 x x x x x x x 2 2 3 3 6 5 0 x x x x x 0 5 x x . Do đó diện tích của hình phẳng đang xét là S 5 2 0 4 3 3x x x dx . Xét dấu của 2 4 3x x trên đoạn 0;5 : x 0 1 3 5 2 4 3x x 0 0 S 1 3 5 2 2 2 0 1 3 4 3 3 4 3 3 4 3 3x x x dx x x x dx x x x dx ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 3 5 2 2 2 0 1 3 x 4x 3 x 3 dx x 4x 3 x 3 dx x 4x 3 x 3 dx 1 3 5 2 2 2 0 1 3 5 3 6 5x x dx x x dx x x dx 178 Dễ thấy 2 5 0x x 0;1 3;5x và 2 3 6 0x x x 1 3 5 2 2 2 0 1 3 5 3 6 5x x dx x x dx x x dx 13 26 22 6 3 3 109 6 . Ví dụ 7. [SGKNC] Tính diện tích S của hình phẳng H giới hạn bởi ĐTHS y x C trục hoành và đường thẳng : 2d y x . Giải Xét phương trình hoành độ giao điểm giữa C và d : 2 2 2 0 2 2 4 5 4 02 x x x x x x xx x . C cắt d tại điểm C có hoành độ bằng 4 . 0x 0x C cắt trục hoành tại gốc tọa độ. 2 0x 2x d cắt trục hoành tại 2;0B . x y 42 2 B C A O Gọi 4;0A suy ra diện tích S bằng diện tích của tam giác cong OAC trừ đi diện tích của tam giác BAC . Diện tích tam giác cong OAC là 4 1 0 4 2 16 3 3 0 S xdx x x . TRUNG TÂM BDKT HÀ THÀNH | SỐ 53 - NGÕ 218 – TÂY SƠN – ĐỐNG ĐA – HÀ NỘI 179 Diện tích tam giác BAC là 2 1 1. 2.2 2 2 2 S AB AC . Vậy 1 2 10 3 S S S . Ví dụ 8. Tính diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi 2: 4P y x x và các tiếp với P tại 0;0O và 3;3A . Giải Đặt 24f x x x ' 4 2f x x . Tiếp tuyến của P tại O là 1 : ' 0 0 0d y f x 1 : 4d y x . Tiếp tuyến của P tại A là 2 : ' 3 3 3d y f x 2 : 2 9d y x . Hoành độ giao điểm của 1d , 2d là nghiệm của phương trình 4 2 9x x 3 2 x . 1d , 2d cắt nhau tại điểm có hoành độ bằng 3 2 . 180 S 1 2S S 3 2 3 2 3 2 2 0 4 4 2 9 4x x x dx x x x dx 3 2 3 2 3 2 2 0 6 9x dx x x dx 3 2 33 3 2 3 1 1 3 3 3 0 x x 9 9 9 8 8 4 . (P) x y d2 d1 S2 S1 33 2 O Ví dụ 9. [ĐHB02] Tính diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi các đường 2 4 4 xy C và 2 4 2 xy P . Giải Ta thấy 2 4 4 xy 2 2 2 2 0 1 4 2 y x y . Do đó C là nửa elip 2 2 2 2 14 2 x y ở trên trục hoành. -4 4 2 2 2-2 2 O y x Xét phương trình hoành độ giao điểm của C và P : 2 2 4 4 4 2 x x 2 4 4 4 32 x x 4 28 128 0x x 2 8x 2 2x . TRUNG TÂM BDKT HÀ THÀNH | SỐ 53 - NGÕ 218 – TÂY SƠN – ĐỐNG ĐA – HÀ NỘI 181 Ta thấy hình phẳng đang xét nhận Oy làm trục đối xứng nên S bằng hai lần diện tích 'S của phần hình phẳng nằm bên phải Oy . 'S 2 2 2 2 0 4 4 4 2 x x dx 1 2 2 2 2 22 2 0 0 4 4 4 2 I I x xdx dx . 2I 3 2 2 1 1 4. 3 34 2 0 x . Bây giờ ta tính 1I Đổi biến 2sin 2 x t , ; 2 2 t 2 24 4 4sin 2cos 4 4 cos x t t dx tdt . Đổi cận: 0x 0t , 2 2x 4 t . 1I 4 0 2cos 4cost tdt 4 2 0 8 cos tdt 4 0 4 1 cos 2t dt 182 4 414 sin 2 2 0 0 t t 14 4 2 2 . Vậy 1 2 2' 3 S I I 42 ' 2 3 S S . C. BÀI TẬP Bài 1. [ĐHD02] Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi ĐTHS 3 1 1 xy x với các trục tọa độ. ĐS: 41 4ln 3 . Bài 2. [ĐHA14] Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đường cong 2 3y x x và đường thẳng 2 1y x . ĐS: 1 6 . Bài 3. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường 2 4 3y x x và 3y . ĐS: 41 4ln 3 . Bài 4. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường 2 2y x x và 2 4y x x . ĐS: 9 . Bài 5. Tính diện tích của hai phần đường tròn 2 2: 8C x y chia bở
Tài liệu đính kèm: