Sách giáo khoa Toán 12 Tập hai

Giải Bài 4.8 trang 19 SGK Toán 12

Bài 12. Ứng dụng của tích phân để tính diện tích, thể tích   Đã kiểm chéo

Đề bài

Sử dụng ý nghĩa hình học của tích phân, tính:
a) $\int_{1}^{2} (2x+1)\,dx$;
b) $\int_{-3}^{3} \sqrt{9-x^2}\,dx$.

Lời giải

a) $\int_{1}^{2}(2x+1)\,dx$

Xét hàm $f(x)=2x+1$. Trên đoạn $[1;2]$ ta có $f(x)>0$, nên tích phân bằng diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị $y=2x+1$, trục $Ox$ và hai đường thẳng $x=1$, $x=2$.

Hình phẳng này là một hình thang vuông có:
- Hai cạnh đáy (song song, vuông góc với trục $Ox$): $f(1)=2\cdot 1+1=3$ và $f(2)=2\cdot 2+1=5$.
- Chiều cao (khoảng cách hai đáy trên trục $Ox$): $2-1=1$.

Diện tích hình thang:
$$S=\frac{(3+5)\cdot 1}{2}=\frac{8}{2}=4.$$

Vậy $\int_{1}^{2}(2x+1)\,dx=4.$

b) $\int_{-3}^{3}\sqrt{9-x^2}\,dx$

Xét hàm $f(x)=\sqrt{9-x^2}$ với $x\in[-3;3]$. Ta có $y=\sqrt{9-x^2}\ge 0$, suy ra $y^2=9-x^2$, tức $x^2+y^2=9$ với $y\ge 0$.

Đây là nửa đường tròn phía trên (ứng với $y\ge 0$) tâm $O(0;0)$, bán kính $R=3$. Vì $f(x)\ge 0$ nên tích phân bằng diện tích nửa hình tròn đó:
$$S=\frac{1}{2}\pi R^2=\frac{1}{2}\pi\cdot 3^2=\frac{9\pi}{2}\approx 14{,}14.$$

Vậy $\int_{-3}^{3}\sqrt{9-x^2}\,dx=\dfrac{9\pi}{2}\approx 14{,}14.$

Đáp số

$\int_{1}^{2}(2x+1)\,dx=4$$\int_{-3}^{3}\sqrt{9-x^2}\,dx=\dfrac{9\pi}{2}\approx 14{,}14$

Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.