Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/fonts/TeX/fontdata.js

Giải bài 3 trang 121 – SGK môn Giải tích lớp 12

Parabol y=x22 chia hình tròn có tâm tại gốc tọa độ, bán kính 22 thành hai phần. Tìm tỉ số diện tích của chúng.

Lời giải:

Phương pháp:

Bước 1: Tìm hoành độ giao điểm của hai đường cong.

Bước 2: Tính diện tích của hình phẳng bằng công thức: S=ba(f1(x)f2(x))dx

Phương trình đường tròn tâm O, bán kính 22 là

x2+y2=8

Phương trình tung độ giao điểm của hai đường cong là

y2+2y8=0[y=4(loại)y=2y=2x=±2

Diện tích hình phẳng được giới hạn bởi parabol và đường tròn là

S=22(8x2x22)dx=228x2dxx36|22=I83

Đặt x=22sintdx=22costdt

Đổi cận

x22
tπ4​​​​\dfrac{\pi}{4}
 
\begin{aligned} I&=2\sqrt{2}\int\limits_{-\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{4}} {\sqrt{8-8{{\sin }^{2}}t}}\cos tdt \\ & =8\int\limits_{-\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{4}}{{{\cos } ^{2}}tdt}=4\int\limits_{-\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{4}}{\left( 1+\cos 2t \right)dt} \\ & =\left( 4t+2\sin 2t \right)\left| _{-\frac{\pi }{4}}^{\frac{\pi }{4}} \right. \\ & =\pi +2+\pi +2 \\ & =2\pi +4 \\ \end{aligned}\\ \Rightarrow S=2\pi +4-\dfrac{8}{3}=2\pi +\dfrac{4}{3}\,(\text{đvdt})
Diện tích phần còn lại là
S'=\pi(2\sqrt{2})^2-2\pi-\dfrac{4}{3}=6\pi-\dfrac{4}{3} (đvdt)
Tỉ số diện tích cần tìm là
\dfrac{S}{S'}=\dfrac{2\pi+\dfrac{4}{3}}{6\pi-\dfrac{4}{3}}=\dfrac{3\pi+2}{9\pi-2}