Câu hỏi:
28/06/2022 178Cho parabol \[\left( P \right):y = {x^2} + 1\]và đường thẳng \[(d):y = mx + 2\]. Biết rằng tồn tại m để diện tích hình phẳng giới hạn bới (P) và (d) đạt giá trị nhỏ nhất, tính diện tích nhỏ nhất đó.
Đáp án chính xác
Sách mới 2k7: Tổng ôn Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa…. kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc gia 2025, đánh giá năng lực (chỉ từ 110k).
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Phương trình hoành độ giao điểm dd và (P)
Có:\[{x^2} + 1 = mx + 2 \Leftrightarrow {x^2} - mx - 1 = 0(1) \Rightarrow {\rm{\Delta }} = {m^2} + 4 > 0\]
Phương trình trên luôn có 2 nghiệm phân biệt.
Vậy dd luôn cắt (P) tại hai điểm phân biệt A,B với mọi m.
Giả sử A,B lần lượt có hoành độ là a,b nên\[A\left( {a;ma + 2} \right)\]và\[B\left( {b;mb + 2} \right)(a < b)\]
Với x thuộc\[x \in \left( {a;b} \right)\]thì \[mx + 2 \ge {x^2} + 1\]
Do đó, diện tích hình phẳng giới hạn bởi d và (P)
\(\begin{array}{l}S = \int\limits_a^b {(mx + 2 - x2 - 1)dx} \\ = \int\limits_a^b {(mx - {x^2} + 1)dx = \left( {\frac{{m{x^2}}}{2} - \frac{{{x^3}}}{3} + x} \right)} \left| {_a^b} \right.\end{array}\)
\[ = \left( {b - a} \right)\left[ {\frac{m}{2}(a + b) + 1 - \frac{1}{3}({a^2} + {b^2} + ab)} \right]\]
\[ = (b - a)\left[ {\frac{m}{2}\left( {b + a} \right) + 1 - \frac{1}{3}{{\left( {a + b} \right)}^2} + \frac{1}{3}ab} \right]\]
\[ \Rightarrow {S^2} = {(b - a)^2}{\left[ {\frac{m}{2}(b + a) + 1 - \frac{1}{3}{{(a + b)}^2} + \frac{1}{3}ab} \right]^2}\]
\[ = \left[ {{{\left( {a + b} \right)}^2} - 4ab} \right]{\left[ {\frac{m}{2}\left( {b + a} \right) + 1 - \frac{1}{3}{{\left( {a + b} \right)}^2} + \frac{1}{3}ab} \right]^2}\]
Vì a,b là nghiệm của pt (1) nên a+b=m và ab=−1
Suy ra
\[{S^2} = \left( {{m^2} + 4} \right){\left( {\frac{{{m^2}}}{6} + \frac{2}{3}} \right)^2} \ge 4.\frac{4}{9} = \frac{{16}}{9} \Rightarrow S \ge \sqrt {\frac{{16}}{9}} = \frac{4}{3}\,khi\,m = 0\]
Đáp án cần chọn là: B
Nhà sách VIETJACK:
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Cho hai hàm số \[f\left( x \right) = m{x^3} + n{x^2} + px - \frac{5}{2}\left( {m,n,p \in \mathbb{R}} \right)\]và\(g\left( x \right) = {x^2} + 3x - 1\) có đồ thị cắt nhau tại ba điểm có hoành độ lần lượt là −3;−1;1( tham khảo hình vẽ bên). Diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đồ thị hàm số f(x)và g(x) bằng
Xem đáp án »
28/06/2022
1,931
Câu 2:
Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đường: \[y = \left| {{x^2} - 4x + 3} \right|\,\,\,;\,\,y = x + 3\]
Xem đáp án »
28/06/2022
977
Câu 3:
Cho đồ thị hàm số y=f(x) như hình vẽ dưới đây. Diện tích S của hình phẳng (phần gạch chéo) được xác định bởi
Xem đáp án »
28/06/2022
582
Câu 4:
Công thức tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số \[y = f\left( x \right),y = g\left( x \right)\] và hai đường thẳng \[x = a,x = b(a < b)\;\] là:
Xem đáp án »
28/06/2022
473
Câu 5:
Tính diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị của hai hàm số \[y = {x^2} - 4\;\] và \[y = x - 4\]
Xem đáp án »
28/06/2022
452
Câu 6:
Sàn của một viện bảo tàng mỹ thuật được lát bằng những viên gạch hình vuông cạnh 40(cm) như hình bên. Biết rằng người thiết kế đã sử dụng các đường cong có phương trình \[4{x^2} = {y^4}\;\] và \[4{(|x| - 1)^3} = {y^2}\;\] để tạo hoa văn cho viên gạch. Diện tích phần được tô đậm gần nhất với giá trị nào dưới đây?
Xem đáp án »
28/06/2022
450
Câu 7:
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi nửa đường tròn \[{x^2} + {y^2} = 2,y > 0\] và parabol \[y = {x^2}\;\] bằng:
Xem đáp án »
28/06/2022
447
về câu hỏi!