Câu 1:
Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần tìm diện tích của hình phẳng giới hạn bởi các đường \( y = e^x \), \( y = 0 \), \( x = 0 \), và \( x = 2 \).
Bước 1: Xác định hàm số và khoảng tích phân.
- Hàm số là \( y = e^x \).
- Khoảng tích phân từ \( x = 0 \) đến \( x = 2 \).
Bước 2: Viết công thức tính diện tích.
Diện tích \( S \) của hình phẳng giới hạn bởi các đường \( y = f(x) \), \( y = 0 \), \( x = a \), và \( x = b \) là:
\[ S = \int_a^b f(x) \, dx \]
Trong trường hợp này, \( f(x) = e^x \), \( a = 0 \), và \( b = 2 \). Do đó:
\[ S = \int_0^2 e^x \, dx \]
Bước 3: Tính tích phân.
\[ \int_0^2 e^x \, dx = \left[ e^x \right]_0^2 = e^2 - e^0 = e^2 - 1 \]
Vậy diện tích \( S \) là:
\[ S = e^2 - 1 \]
Bước 4: Kiểm tra các mệnh đề đã cho.
A. \( S = \pi \int_0^2 e^x \, dx \)
B. \( S = \int_0^2 e^x \, dx \)
C. \( S = \pi \int_0^2 e^{2x} \, dx \)
D. \( S = \int_0^2 e^{2x} \, dx \)
Mệnh đề đúng là:
B. \( S = \int_0^2 e^x \, dx \)
Đáp án: B. \( S = \int_0^2 e^x \, dx \)
Câu 2:
Câu hỏi yêu cầu chúng ta xác định diện tích S của một hình tròn được tạo ra bởi việc quay một đường cong quanh trục x từ x = 0 đến x = 2. Chúng ta sẽ kiểm tra từng đáp án để xác định đáp án đúng.
Để tính diện tích S của một hình tròn được tạo ra bởi việc quay một đường cong quanh trục x, chúng ta sử dụng công thức:
\[ S = \pi \int_{a}^{b} [f(x)]^2 \, dx \]
Trong trường hợp này, đường cong là \( y = e^x \). Do đó, diện tích S sẽ là:
\[ S = \pi \int_{0}^{2} (e^x)^2 \, dx = \pi \int_{0}^{2} e^{2x} \, dx \]
Bây giờ, chúng ta sẽ kiểm tra từng đáp án:
A. \( S = \int_{0}^{2} e' \, dx \)
- Đáp án này không đúng vì nó không bao gồm \( \pi \) và \( e^{2x} \).
B. \( S = \pi \int_{0}^{2} e' \, dx \)
- Đáp án này cũng không đúng vì nó không bao gồm \( e^{2x} \).
C. \( S = \pi \int_{0}^{2} e' \, dx \)
- Đáp án này cũng không đúng vì nó không bao gồm \( e^{2x} \).
D. \( S = \pi \int e^{2x} \, dx \)
- Đáp án này gần đúng nhưng thiếu cận trên và cận dưới của tích phân. Đáp án đúng phải là \( S = \pi \int_{0}^{2} e^{2x} \, dx \).
Do đó, đáp án đúng là:
\[ S = \pi \int_{0}^{2} e^{2x} \, dx \]
Đáp án: D. \( S = \pi \int e^{2x} \, dx \)
Tuy nhiên, để chính xác hơn, chúng ta nên viết đầy đủ cận trên và cận dưới của tích phân:
\[ S = \pi \int_{0}^{2} e^{2x} \, dx \]
Câu 3:
a) Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị của hàm số $y=e^{22x},$ trục hoành và hai đường thẳng $x=-\frac12,~x=0$ là:
$S=\int_{-\frac12}^0 e^{22x}\,dx=\left.\frac{e^{22x}}{22}\right|_{-\frac12}^0=\frac{1-e^{-11}}{22}.$
b) Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị của hàm số $y=-\frac52x^3-\frac1{x^2},$ trục hoành và hai đường thẳng $x=-3,~x=-2$ là:
$S=\int_{-3}^{-2} \left(-\frac52x^3-\frac1{x^2}\right)\,dx=\left.-\frac58x^4+\frac1x\right|_{-3}^{-2}=\frac{191}{72}.$
Câu 4:
Để tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường \( y = x \), trục hoành, \( x = 0 \), và \( x = 1 \), ta thực hiện các bước sau:
1. Xác định miền tích phân:
- Hình phẳng giới hạn bởi \( y = x \), trục hoành, \( x = 0 \), và \( x = 1 \).
2. Tính diện tích \( S_1 \):
- Diện tích \( S_1 \) là diện tích dưới đường thẳng \( y = x \) từ \( x = 0 \) đến \( x = 1 \).
- Ta có:
\[
S_1 = \int_{0}^{1} x \, dx
\]
- Tính tích phân:
\[
S_1 = \left[ \frac{x^2}{2} \right]_{0}^{1} = \frac{1^2}{2} - \frac{0^2}{2} = \frac{1}{2}
\]
3. Xác định miền tích phân:
- Hình phẳng giới hạn bởi \( y = (x-1)^2 \), trục hoành, \( x = 1 \), và \( x = 2 \).
4. Tính diện tích \( S_2 \):
- Diện tích \( S_2 \) là diện tích dưới đường parabol \( y = (x-1)^2 \) từ \( x = 1 \) đến \( x = 2 \).
- Ta có:
\[
S_2 = \int_{1}^{2} (x-1)^2 \, dx
\]
- Tính tích phân:
\[
S_2 = \int_{1}^{2} (x-1)^2 \, dx = \left[ \frac{(x-1)^3}{3} \right]_{1}^{2} = \frac{(2-1)^3}{3} - \frac{(1-1)^3}{3} = \frac{1}{3}
\]
5. Kiểm tra đáp án:
- Đáp án a) \( S_1 = \int_{1}^{2} |x| \, dx \) là sai vì \( S_1 \) được tính từ \( x = 0 \) đến \( x = 1 \).
- Đáp án b) \( S_2 = -\int_{1}^{2} (x-2)^2 \, dx \) là sai vì \( S_2 \) được tính từ \( x = 1 \) đến \( x = 2 \) và tích phân không âm.
Vậy đáp án đúng là:
\[ S_1 = \frac{1}{2} \quad \text{và} \quad S_2 = \frac{1}{3} \]
Đáp số: \( S_1 = \frac{1}{2} \) và \( S_2 = \frac{1}{3} \).