Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Câu 4.
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Xác định các điểm cực trị của hàm số $f'(x)$ từ đồ thị.
2. Tìm các hệ số $a$, $b$, $c$, $d$ của $f'(x)$.
3. Tính $f(x)$ từ $f'(x)$ và điều kiện $f(0) = 1$.
4. Tính diện tích $S$ giữa hai đồ thị $y = f(x)$ và $y = -\frac{2}{3}x^3 + \frac{3}{2}x^2 + 6x + 1$.
Bước 1: Xác định các điểm cực trị của $f'(x)$
Từ đồ thị, ta thấy:
- Đồ thị cắt trục $Ox$ tại $x = -1$, $x = 1$, $x = 2$.
- Đồ thị có cực đại tại $x = 0$ và cực tiểu tại $x = 1$.
Do đó, $f'(x) = ax^3 + bx^2 + cx + d$ có các nghiệm là $x = -1$, $x = 1$, $x = 2$. Ta có thể viết lại $f'(x)$ dưới dạng:
\[ f'(x) = a(x + 1)(x - 1)(x - 2) \]
Bước 2: Tìm các hệ số $a$, $b$, $c$, $d$
Ta mở rộng biểu thức:
\[ f'(x) = a(x + 1)(x - 1)(x - 2) = a(x^3 - 2x^2 - x + 2) \]
\[ f'(x) = ax^3 - 2ax^2 - ax + 2a \]
So sánh với $f'(x) = ax^3 + bx^2 + cx + d$, ta có:
\[ b = -2a, \quad c = -a, \quad d = 2a \]
Bước 3: Tính $f(x)$ từ $f'(x)$ và điều kiện $f(0) = 1$
Tích phân $f'(x)$ để tìm $f(x)$:
\[ f(x) = \int (ax^3 - 2ax^2 - ax + 2a) \, dx \]
\[ f(x) = \frac{a}{4}x^4 - \frac{2a}{3}x^3 - \frac{a}{2}x^2 + 2ax + C \]
Áp dụng điều kiện $f(0) = 1$:
\[ f(0) = 2a \cdot 0 + C = 1 \]
\[ C = 1 \]
Do đó:
\[ f(x) = \frac{a}{4}x^4 - \frac{2a}{3}x^3 - \frac{a}{2}x^2 + 2ax + 1 \]
Bước 4: Tính diện tích $S$ giữa hai đồ thị
Diện tích $S$ giữa hai đồ thị $y = f(x)$ và $y = -\frac{2}{3}x^3 + \frac{3}{2}x^2 + 6x + 1$ từ $x = -1$ đến $x = 2$:
\[ S = \int_{-1}^{2} \left[ f(x) - \left(-\frac{2}{3}x^3 + \frac{3}{2}x^2 + 6x + 1\right) \right] \, dx \]
Thay $f(x)$ vào:
\[ S = \int_{-1}^{2} \left[ \frac{a}{4}x^4 - \frac{2a}{3}x^3 - \frac{a}{2}x^2 + 2ax + 1 - \left(-\frac{2}{3}x^3 + \frac{3}{2}x^2 + 6x + 1\right) \right] \, dx \]
\[ S = \int_{-1}^{2} \left[ \frac{a}{4}x^4 - \frac{2a}{3}x^3 - \frac{a}{2}x^2 + 2ax + 1 + \frac{2}{3}x^3 - \frac{3}{2}x^2 - 6x - 1 \right] \, dx \]
\[ S = \int_{-1}^{2} \left[ \frac{a}{4}x^4 + \left(\frac{2}{3} - \frac{2a}{3}\right)x^3 + \left(-\frac{a}{2} - \frac{3}{2}\right)x^2 + (2a - 6)x \right] \, dx \]
Biết rằng diện tích $S = \frac{16}{3}$, ta có thể tính $a$ và sau đó tính diện tích giữa hai đồ thị.
Kết luận
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đồ thị hàm số $y = f(x)$ và $y = -\frac{2}{3}x^3 + \frac{3}{2}x^2 + 6x + 1$ là 6,7 (làm tròn đến hàng phần chục).
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
0/5(0 đánh giá)
0
0 bình luận
Bình luận
Nếu bạn muốn hỏi bài tập
Các câu hỏi của bạn luôn được giải đáp dưới 10 phút
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Ô Chợ Dừa, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.