Cho hình (H ) giới hạn bởi trục hoành, đồ thị của một Parabol và một đường thẳng tiếp xúc với Parabol đó tại điểm A(2;4) , như hình vẽ bên. Thể tích vật thể tròn xoay tạo bởi khi hình (H ) quay quanh trục Ox bằng:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiParabol có đỉnh là gốc tọa độ như hình vẽ và đi qua A(2;4) nên có phương trình\(y=x^{2}\)
Tiếp tuyến của Parabol đó tại A(2;4) có phương trình là :
\(y=4(x-2)+4=4 x-4\)
Suy ra thể tích vật thể tròn xoay cần tìm là :
\(V=\pi \int_{0}^{2}\left(x^{2}\right)^{2} \mathrm{d} x-\pi \int_{1}^{2}(4 x-4)^{2} \mathrm{d} x\)
\(\int_{0}^{2}\left(x^{2}\right)^{2} \mathrm{d} x=\left.\frac{x^{5}}{5}\right|_{0} ^{2}=\frac{32}{5} ; \int_{1}^{2}(4 x-4)^{2} \mathrm{d} x=16 \int_{1}^{2}\left(x^{2}-2 x+1\right) \mathrm{d} x=\left.16\left(\frac{x^{3}}{3}-x^{2}+x\right)\right|_{1} ^{2}=\frac{16}{3}\)
Vậy \(V=\pi \int_{0}^{2}\left(x^{2}\right)^{2} \mathrm{d} x-\pi \int_{1}^{2}(4 x-4)^{2} \mathrm{d} x=\pi\left(\frac{32}{5}-\frac{16}{3}\right)=\frac{16 \pi}{15}\)