Toán 12 Ứng dụng tích phân trong các bài toán thực tế

Sweetdream2202

Cựu Cố vấn Toán
Thành viên
24 Tháng mười 2018
1,616
1,346
216
24
TP Hồ Chí Minh
Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

1. tính thể tích vật thể trong thực tế

Công thức:

[tex]V=\int_{a}^{b}S(x)dx[/tex], với S(x) là diện tích mặt cắt ngang theo biến x của vật thể.

ví dụ 1:
Tính thể tích thùng chứa rượu là một hình tròn xoay có 2 đáy là hình tròn bằng nhau và chiều
cao bình là 16cm . Đường cong của bình là một cung tròn của đường tròn bán kính là 9.

Không mất tính tổng quát ta xem tâm của đường tròn là tâm O của gốc tọa độ, khi đó ta có
phương trình là [tex]x^2+y^2=81[/tex].
khi đó thể tích của bình là hình tròn xoay bị giới hạn bởi
đường tròn [tex]x^2+y^2=81[/tex] và [tex]y = 0;x =-8;x = 8[/tex].
vậy, thể tích là [tex]V=\pi \int_{-8}^{8}\sqrt{81-x^2}^{2}dx=\pi \int_{-8}^{8}(81-x^2)dx=\frac{2864}{3}\pi[/tex]

ví dụ 2:
Tính thể tích hình xuyến tạo thành khi quay hình tròn [tex]x^2+(y-1)^2\leq 1[/tex] quanh trục Ox.

upload_2019-6-24_22-46-13-png.118490

ta có: [tex](y-1)^2=1-x^2[/tex]
suy ra [tex]y=\sqrt{1-x^2}+1[/tex] hoặc [tex]y=1-\sqrt{1-x^2}[/tex]
thể tích vật thể cần tìm:
[tex]V=\pi \int_{-1}^{1}((1+\sqrt{1-x})^2-(1-\sqrt{1-x})^2)dx=4\pi ^2[/tex]

2. bài toán chuyển động, dòng điện.

vấn đề cần nhớ:
  • [tex]S(t)=\int v(t)dt[/tex]
  • [tex]v(t)=\int a(t)dt[/tex]
  • [tex]Q(t)=\int i(t)dt[/tex]
ví dụ 3:
Cho chuyển động thẳng xác định bởi phương trình [tex]\frac{1}{2}(t^4+3t^2)[/tex] , t được tính bằng
giây, s được tính bằng mét. Tìm vận tốc của chuyển động tại t = 4 (giây).

ta có vận tốc là đạo hàm của quãng đường:
[tex]v(t)=s'(t)=\frac{1}{2}(t^4+3t^2)'=2t^3+3t[/tex]
do đó vận tốc tại giây thứ 4:
[tex]v(4)=2.4^3+3.4=140m/s[/tex]

ví dụ 4:
Dòng điện xoay chiều chạy trong dây dẫn có tần số góc [tex]\omega[/tex] . Điện lượng chuyển qua tiết
diện thẳng của dây dẫn trong [tex]\frac{1}{6}[/tex] chu kì dòng điện kể từ lúc dòng điện bằng không là [tex]Q_1[/tex]. Cường độ dòng điện cực đại là bao nhiêu.

cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn có phương trình: [tex]i=i_0.sin\omega t[/tex]
cường độ dòng điện là đạo hàm của điện lượng đi qua dây dẫn nên ta có:
[tex]Q_1=\int_{0}^{\frac{T}{6}}i_0.sin\omega tdt=\frac{i_0}{2\omega }[/tex]
suy ra [tex]i_0=2Q_1\omega[/tex]
 

Attachments

  • upload_2019-6-24_22-46-13.png
    upload_2019-6-24_22-46-13.png
    60.3 KB · Đọc: 1,649
  • Like
Reactions: Hii Hii
Top Bottom