Question

[Sách Giáo Khoa]

Xét hình phẳng D giới hạn bởi \(y=2\sqrt{1-x^2}\) và \(y=2\left(1-x\right)\)

a) Tính diện tích hình D

b) Quay hình D xung quanh trục Ox. Tính thể tích khối tròn xoay tạo thành 

Answer 1

[Nguyễn Bảo Trung]

a)

Ta có:

∫π20cos2xsin2xdx=12∫π20cos2x(1−cos2x)dx=12∫π20[cos2x−1+cos4x2]dx=14∫π20(2cos2x−cos4x−1)dx=14[sin2x−sin4x4−x]π20=−14.π2=−π8∫0π2cos⁡2xsin2xdx=12∫0π2cos⁡2x(1−cos⁡2x)dx=12∫0π2[cos⁡2x−1+cos⁡4x2]dx=14∫0π2(2cos⁡2x−cos⁡4x−1)dx=14[sin⁡2x−sin⁡4x4−x]0π2=−14.π2=−π8

b)

Ta có: Xét 2^x – 2^-x ≥ 0 ⇔ x ≥ 0.

Ta tách thành tổng của hai tích phân:

∫1−1|2x−2−x|dx=−∫0−1(2x−2−x)dx+∫10(2x−2−x)dx=−(2xln2+2−xln2)∣∣0−1+(2xln2+2−xln2)∣∣10=1ln2∫−11|2x−2−x|dx=−∫−10(2x−2−x)dx+∫01(2x−2−x)dx=−(2xln⁡2+2−xln⁡2)|−10+(2xln⁡2+2−xln⁡2)|01=1ln⁡2

c)

∫21(x+1)(x+2)(x+3)x2dx=∫21x3+6x2+11x+6x2dx=∫21(x+6+11x+6x2)dx=[x22+6x+11ln|x|−6x]∣∣21=(2+12+11ln2−3)−(12+6−6)=212+11ln2∫12(x+1)(x+2)(x+3)x2dx=∫12x3+6x2+11x+6x2dx=∫12(x+6+11x+6x2)dx=[x22+6x+11ln⁡|x|−6x]|12=(2+12+11ln⁡2−3)−(12+6−6)=212+11ln⁡2

d)

∫201x2−2x−3dx=∫201(x+1)(x−3)dx=14∫20(1x−3−1x+1)dx=14[ln|x−3|−ln|x+1|]∣∣20=14[1−ln2−ln3]=14(1−ln6)∫021x2−2x−3dx=∫021(x+1)(x−3)dx=14∫02(1x−3−1x+1)dx=14[ln⁡|x−3|−ln⁡|x+1|]|02=14[1−ln⁡2−ln⁡3]=14(1−ln⁡6)

e)

∫π20(sinx+cosx)2dx=∫π20(1+sin2x)dx=[x−cos2x2]∣∣π20=π2+1∫0π2(sinx+cosx)2dx=∫0π2(1+sin⁡2x)dx=[x−cos⁡2x2]|0π2=π2+1

g)

I=∫π0(x+sinx)2dx∫π0(x2+2xsinx+sin2x)dx=[x33]∣∣π0+2∫π0xsinxdx+12∫π0(1−cos2x)dxI=∫0π(x+sinx)2dx∫0π(x2+2xsin⁡x+sin2x)dx=[x33]|0π+2∫0πxsin⁡xdx+12∫0π(1−cos⁡2x)dx

Tính :J=∫π0xsinxdxJ=∫0πxsin⁡xdx

Đặt u = x ⇒ u’ = 1 và v’ = sinx ⇒ v = -cos x

Suy ra:

J=[−xcosx]∣∣π0+∫π0cosxdx=π+[sinx]∣∣π0=πJ=[−xcosx]|0π+∫0πcosxdx=π+[sinx]|0π=π

Do đó:

I=π33+2π+12[x−sin2x2]∣∣π30=π33+2π+π2=2π3+15π6