TopStudy

Toán · Lớp 12

Bài tập Ứng dụng tích phân để tính thể tích vật thể lớp 12 (có lời giải)

25 câu · 38 phút · Ngân hàng đề TopStudy. Đáp án và lời giải do TopStudy biên soạn, mở ngay dưới từng câu.

Làm bài

Nội dung đề

Phần I. Trắc nghiệm nhiều lựa chọn

Câu 1

1 điểm
Cho hình phẳng D giới hạn bởi đường cong y = x2^{2} + 1, trục hoành và các đường thẳng x = 0, x = 3. Khối tròn xoay tạo thành khi quay D quanh trục hoành có thể tích V bằng
  1. Đáp án A: V = 12π;
  2. Đáp án B: V=348π5V = \frac{{348\pi }}{5};
  3. Đáp án C: V = 32π;
  4. Đáp án D: V = 9π.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

Có V=π∫03(x2+1)2dx=348π5V = \pi \int\limits_0^3 {{{\left( {{x^2} + 1} \right)}^2}dx} = \frac{{348\pi }}{5}.

Câu 2

1 điểm
Cho vật thể (T) được giới hạn bởi hai mặt phẳng x = −2; x = 2. Biết rằng thiết diện của vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x, x [−2; 2] là một hình vuông có cạnh bằng 4−x2\sqrt {4 - {x^2}}. Thể tích của vật thể (T) bằng
  1. Đáp án A: V = π;
  2. Đáp án B: V=323V = \frac{{32}}{3};
  3. Đáp án C: V=32π3V = \frac{{32\pi }}{3};
  4. Đáp án D: 83\frac{8}{3}.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

Thể tích của vật thể là V=∫−22(4−x2)2dx=∫−22(4−x2)dx=(4x−x33)∣−22=323V = \int\limits_{ - 2}^2 {{{\left( {\sqrt {4 - {x^2}} } \right)}^2}dx} = \int\limits_{ - 2}^2 {\left( {4 - {x^2}} \right)dx} = \left. {\left( {4x - \frac{{{x^3}}}{3}} \right)} \right|_{ - 2}^2 = \frac{{32}}{3}.

Câu 3

1 điểm
Tính thể tích V của một vật thể nằm giữa hai mặt phẳng biết rằng thiết diện của vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x (0 ≤ x ≤ π) là một ta giác đều cạnh 2sin⁡x2\sqrt {\sin x}.
  1. Đáp án A: V = 2π32\pi \sqrt 3;
  2. Đáp án B: V = 3;
  3. Đáp án C: V=23V = 2\sqrt 3;
  4. Đáp án D: 3π.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là: C

Có V=∫0πS(x)dx=∫0π34(2sin⁡x)2dx=∫0π3sin⁡xdx=−3cos⁡x∣0π=23V = \int\limits_0^\pi {S\left( x \right)dx} = \int\limits_0^\pi {\frac{{\sqrt 3 }}{4}{{\left( {2\sqrt {\sin x} } \right)}^2}dx} = \int\limits_0^\pi {\sqrt 3 \sin xdx} = \left. { - \sqrt 3 \cos x} \right|_0^\pi = 2\sqrt 3.

Câu 4

1 điểm
Tính thể tích V của phần vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng x = 1 và x = 4, biết rằng khi cắt vật thể bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x bất kì (1 ≤ x ≤ 4) thì được thiết diện là một nửa lục giác đều có độ dài cạnh là 2x.
  1. Đáp án A: V = 21321\sqrt 3;
  2. Đáp án B: V = 21;
  3. Đáp án C: V=633V = 63\sqrt 3;
  4. Đáp án D: 63.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là: C

Diện tích thiết diện S(x)=3.(2x)234=3x23S\left( x \right) = 3.\frac{{{{\left( {2x} \right)}^2}\sqrt 3 }}{4} = 3{x^2}\sqrt 3.

Do đó thể tích vật thể V=∫143x23dx=3x3∣14=633V = \int\limits_1^4 {3{x^2}\sqrt 3 dx} = \left. {\sqrt 3 {x^3}} \right|_1^4 = 63\sqrt 3.

Câu 5

1 điểm
Gọi D là hình phẳng giới hạn bởi các đường y = e3x^{3x}, y = 0, x = 0 và x = 1. Thể tích của khối tròn xoay tạo thành khi quay D quanh trục Ox bằng
  1. Đáp án A: V = π∫01e3xdx\pi \int\limits_0^1 {{e^{3x}}dx};
  2. Đáp án B: V=∫01e6xdxV = \int\limits_0^1 {{e^{6x}}dx};
  3. Đáp án C: V=π∫01e6xdxV = \pi \int\limits_0^1 {{e^{6x}}dx};
  4. Đáp án D: V=∫01e3xdxV = \int\limits_0^1 {{e^{3x}}dx}.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là: C

V=π∫01(e3x)2dx=π∫01e6xdxV = \pi \int\limits_0^1 {{{\left( {{e^{3x}}} \right)}^2}dx} = \pi \int\limits_0^1 {{e^{6x}}dx}.

Câu 6

1 điểm
Cho hình (H) giới hạn bởi các đường y = x2^{2} – 2x, trục hoành. Quay hình phẳng (H) quanh trục Ox ta được khối tròn xoay có thể tích là
  1. Đáp án A: 496π15\frac{{496\pi }}{{15}};
  2. Đáp án B: 32π15\frac{{32\pi }}{{15}};
  3. Đáp án C: 4π3\frac{{4\pi }}{3};
  4. Đáp án D: 16π15\frac{{16\pi }}{{15}}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm
Cho hình phẳng (H) giới hạn bởi các đường y = x2^{2} + 6; y = 0; x = 0; x = 2. Tính thể tích khối tròn xoay được tạo thành khi quay (H) xung quanh trục Ox.
  1. Đáp án A: 552π5\frac{{552\pi }}{5};
  2. Đáp án B: 443\frac{{44}}{3};
  3. Đáp án C: 5525\frac{{552}}{5};
  4. Đáp án D: 44π3\frac{{44\pi }}{3}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm
Xét trong không gian Oxyz, tính thể tích của vật thể nằm giữa hai mặt phẳng x = −1 và x = 1 biết rằng thiết diện của vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x (−1 ≤ x ≤ 1) là một hình vuông cạnh là 21−x22\sqrt {1 - {x^2}}.
  1. Đáp án A: 163\frac{{16}}{3};
  2. Đáp án B: 16π3\frac{{16\pi }}{3};
  3. Đáp án C: 143\frac{{14}}{3};
  4. Đáp án D: 14π3\frac{{14\pi }}{3}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 9

1 điểm
Tính thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng D giới hạn bởi các đường y=x−1y = \sqrt {x - 1}, trục hoành, x = 2 và x = 5 quanh trục Ox bằng
  1. Đáp án A: 14π3\frac{{14\pi }}{3};
  2. Đáp án B: 143\frac{{14}}{3};
  3. Đáp án C: 15π2\frac{{15\pi }}{2};
  4. Đáp án D: 152\frac{{15}}{2}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm
Kí hiệu (H) là hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y=x.ex2y = \sqrt x .{e^{{x^2}}}, trục hoành, đường thẳng x = 1. Tính thể tích V của khối tròn xoay thu được khi quay (H) quanh trục hoành
  1. Đáp án A: V=14π(e2−1)V = \frac{1}{4}\pi \left( {{e^2} - 1} \right);
  2. Đáp án B: V=π(e2−1)V = \pi \left( {{e^2} - 1} \right);
  3. Đáp án C: V=14πe2−1V = \frac{1}{4}\pi {e^2} - 1;
  4. Đáp án D: V = e2^{2} – 1.
Xem đáp án và lời giải

Câu 11

1 điểm
Khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = x\sqrt x, trục hoành và hai đường thẳng x = 0, x = 3 quanh trục hoành có thể tích là
  1. Đáp án A: 9π2\frac{{9\pi }}{2}.
  2. Đáp án B: 92\frac{9}{2}.
  3. Đáp án C: 9ππ.
  4. Đáp án D: 3ππ.
Xem đáp án và lời giải

Câu 12

1 điểm
Một vật thể có kích thước giới hạn bởi hai mặt phẳng x = 1 và x = 4. Thiết diện của vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x (1≤x≤41 \le x \le 4) là một hình vuông có độ dài cạnh là x. Thể tích của vật thể đó bằng
  1. Đáp án A: 21ππ.
  2. Đáp án B: 21.
  3. Đáp án C: 63.
  4. Đáp án D: 63π2\frac{{63\pi }}{2}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 13

1 điểm
Cho khối tròn xoay được tạo thành khi quay hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y=ex−1y = {e^{x - 1}}, trục hoành và các đường thẳng x = 1, x = 2 quanh trục Ox. Thể tích của khối này là
  1. Đáp án A: π(e2−1)2\frac{{\pi \left( {{e^2} - 1} \right)}}{2}.
  2. Đáp án B: π(e2+1)2\frac{{\pi \left( {{e^2} + 1} \right)}}{2}.
  3. Đáp án C: π(e2−1)\pi \left( {{e^2} - 1} \right).
  4. Đáp án D: e2−12\frac{{{e^2} - 1}}{2}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 14

1 điểm
Hình phẳng giới hạn bởi đường cong y = x2^{2} và đường thẳng y = 2x quay quanh trục Ox tạo thành một vật thể tròn xoay. Thể tích của vật thể này bằng
  1. Đáp án A: 6415\frac{{64}}{{15}}.
  2. Đáp án B: 64π15\frac{{64\pi }}{{15}}.
  3. Đáp án C: 16π15\frac{{16\pi }}{{15}}.
  4. Đáp án D: 32π15\frac{{32\pi }}{{15}}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 15

1 điểm
Một kĩ sư thiết kế một mái vòm có phần không gian nằm giữa hai mặt phẳng x = 0 và x = ππ. Cắt không gian này bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x (0 ≤ x ≤ ππ), thiết diện thu được là một tam giác đều có độ dài cạnh bằng sin⁡x\sqrt {\sin x}. Thể tích của không gian mái vòm này bằng
  1. Đáp án A: 3π2\frac{{\sqrt 3 \pi }}{2}.
  2. Đáp án B: 3\sqrt 3.
  3. Đáp án C: 32\frac{{\sqrt 3 }}{2}.
  4. Đáp án D: 34\frac{3}{4}.
Xem đáp án và lời giải

Phần II. Trắc nghiệm đúng sai

Câu 16

1 điểm
Xét khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng giới hạn bởi đường y = x3^{3}, trục hoành và hai đường thẳng x = 1, x = 2 quanh trục Ox. Các mệnh đề sau đúng hay sai?
  • Ý a: Công thức tính thể tích của khối tròn xoay là V = ∫12x6dx\int_1^2 {{x^6}} dx.
  • Ý b: Bình phương của hàm số giới hạn nên hình phẳng là f2^{2}(x) = x6^{6}.
  • Ý c: Hàm số f(x) = x3^{3} đồng biến và nhận giá trị dương trên đoạn [1; 2].
  • Ý d: Giá trị thể tích của khối tròn xoay bằng 127π7\frac{{127\pi }}{7}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 17

1 điểm
Xét vật thể nằm giữa hai mặt phẳng x = 0 và x = 2, biết rằng thiết diện của vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x (0 ≤ x ≤ 2) là một hình chữ nhật có hai độ dài cạnh lần lượt là x và x2+1\sqrt {{x^2} + 1}. Các mệnh đề sau đúng hay sai?
  • Ý a: Diện tích của thiết diện tại hoành độ x là S(x) = x2+1{x^2} + 1.
  • Ý b: Thể tích của vật thể được tính bằng công thức V = ∫02xx2+1dx\int_0^2 {x\sqrt {{x^2} + 1} } dx.
  • Ý c: Có thể tính tích phân trên bằng phương pháp đổi biến số với u = x2^{2} + 1.
  • Ý d: Thể tích của vật thể bằng 55−13\frac{{5\sqrt 5 - 1}}{3}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 18

1 điểm
Xét khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = cos x, trục hoành và hai đường thẳng x = 0, x=π2x = \frac{\pi }{2} quanh trục Ox. Các mệnh đề sau đúng hay sai?
  • Ý a: Giao điểm duy nhất của đồ thị hàm số với trục hoành trên đoạn đang xét có hoành độ x = π2\frac{\pi }{2}.
  • Ý b: Thể tích khối tròn xoay được tính bởi công thức V = π∫0π2cos⁡xdx\pi \int_0^{\frac{\pi }{2}} {\cos x} dx.
  • Ý c: Để tính thể tích, ta có thể sử dụng công thức lượng giác hạ bậc cos⁡2x=1+cos⁡2x2{\cos ^2}x = \frac{{1 + \cos 2x}}{2}.
  • Ý d: Giá trị thể tích của khối tròn xoay bằng π24\frac{{{\pi ^2}}}{4}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 19

1 điểm
Xét hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = x\sqrt x và đường thẳng y = x. Quay hình phẳng này quanh trục Ox thu được một khối tròn xoay. Các mệnh đề sau đúng hay sai?
  • Ý a: Phương trình hoành độ giao điểm của hai đường có hai nghiệm là x = 0 và x = 1.
  • Ý b: Trên khoảng (0; 1), đồ thị hàm số y = x\sqrt x luôn nằm phía dưới đường thẳng y = x.
  • Ý c: Thể tích của khối tròn xoay được tính bằng công thức V = π∫01(x−x)2dx\pi \int_0^1 {{{\left( {\sqrt x - x} \right)}^2}} dx.
  • Ý d: Thể tích của khối tròn xoay tạo thành bằng π6\frac{\pi }{6}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 20

1 điểm
Xét một vật thể nằm giữa hai mặt phẳng x = −1 và x = 1. Biết thiết diện của vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x (−1≤x≤1- 1 \le x \le 1) là một hình bán nguyệt có đường kính bằng 21−x22\sqrt {1 - {x^2}}. Các mệnh đề sau đúng hay sai?
  • Ý a: Bán kính của thiết diện hình bán nguyệt tại hoành độ x là R(x) = 21−x22\sqrt {1 - {x^2}}.
  • Ý b: Diện tích của thiết diện được tính bởi biểu thức S(x) = π2(1−x2)\frac{\pi }{2}\left( {1 - {x^2}} \right).
  • Ý c: Hàm số thể hiện diện tích thiết diện S(x) là một hàm số chẵn.
  • Ý d: Thể tích của vật thể được tính toán bằng 2π3\frac{{2\pi }}{3}.
Xem đáp án và lời giải

Phần III. Trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 21

1 điểm
Tính giá trị k = Vπ\frac{V}{\pi }, biết V là thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = 2x, trục hoành và hai đường thẳng x = 0, x = 3 quanh trục Ox.
Xem đáp án và lời giải

Câu 22

1 điểm
Tính thể tích của một vật thể nằm giữa hai mặt phẳng x = 0 và x = 2, biết rằng thiết diện của vật thể bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ x (0 ≤ x ≤ 2) là một hình chữ nhật có diện tích S(x) = 3x2+2x3{x^2} + 2x.
Xem đáp án và lời giải

Câu 23

1 điểm
Khối tròn xoay tạo thành khi quay hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = 3x2+1\sqrt {3{x^2} + 1}, trục hoành, x = 0 và x = 2 quanh trục Ox có thể tích là V = aπa\pi. Tính giá trị của hằng số a.
Xem đáp án và lời giải

Câu 24

1 điểm
Hình phẳng giới hạn bởi hai đồ thị hàm số y = x2^{2} và y = x\sqrt x quay quanh trục Ox tạo thành khối tròn xoay có thể tích V = aπb\frac{{a\pi }}{b}, với ab\frac{a}{b} là phân số tối giản. Tính tổng a + b.
Xem đáp án và lời giải

Câu 25

1 điểm
Một vật thể hình nón được mô hình hóa bằng việc quay đường thẳng y = 34x\frac{3}{4}x giới hạn bởi x = 0 và x = 4 quanh trục Ox. Tính thể tích vật thể. (kết quả làm tròn đến hàng phần mười, lấy π=3,14\pi = 3{,}14)
Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Ứng dụng hình học của tích phân · Các bộ sách Toán Lớp 12