Cho các hàm số \(f\left(x\right)=ax^2+bx-1\) và \(g\left(x\right)=mx^2+nx+1\) có đồ thị cắt nhau như hình vẽ. Tính diện tích S của phần hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hai hàm số đã cho.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án D
Phương trình hoành độ giao điểm của đồ thị f ( x ) và Ox: a x 4 + b x 2 + c = 0 .
Để phương trình có bốn nghiệm
Gọi x 1 , x 2 , x 3 , x 4 lần lượt là bốn nghiệm của phương trình a x 4 + b x 2 + c = 0 và x 1 < x 2 < x 3 < x 4 . Không mất tính tổng quát, giả sử a > 0 .
Khi đó
Suy ra x 1 = - - 5 b 6 a ; x 2 = - - b 6 a ; x 3 = - b 6 a ; x 4 = - b 6 a .
Do đồ thị hàm số f ( x ) nhận trục tung làm trục đối xứng nên ta có:
Suy ra
Vậy S 1 = S 2 hay S 1 S 2 = 1 .
Đáp án D
Phương trình hoành độ giao điểm của đồ thị f(x) và Ox: a x 4 + b x 2 + c = 0 .
Để phương trình có bốn nghiệm
⇔ b 2 − 4 a c > 0 − b a > 0 c a > 0 ⇔ b 2 − 5 9 b 2 > 0 − b a > 0 c a > 0 ⇔ b ≠ 0 − b a > 0 c a > 0
Gọi x 1 , x 2 , x 3 , x 4 lần lượt là bốn nghiệm của phương trình a x 4 + b x 2 + c = 0 và x 1 < x 2 < x 3 < x 4 . Không mất tính tổng quát, giả sử a>0.
Khi đó x 2 = − b + 2 b 3 2 a = − b 6 a x 2 = − b − 2 b 3 2 a = − 5 b 6 a , b < 0 .
Suy ra
x 1 = − − 5 b 6 a ; x 2 = − − b 6 a ; x 3 = − b 6 a ; x 4 = − 5 b 6 a
Do đồ thị hàm số f(x) nhận trục tung làm trục đối xứng nên ta có:
S 1 = ∫ x 1 x 2 f x d x + ∫ x 3 x 4 f x d x = − 2 ∫ x 3 x 4 f x d x = − 2 ∫ x 3 x 4 a x 4 + b x 2 + c d x
= − 2 a x 5 5 + b x 3 3 + c x x 4 x 3 = 2 a x 3 5 5 + b x 3 3 3 + c x 3 − 2 a x 4 5 5 + b x 4 3 3 + c x 4 .
S 2 = ∫ x 2 x 3 f x d x = 2 ∫ 0 x 3 f x d x = 2 ∫ 0 x 3 a x 4 + b x 2 + c d x = 2 a x 5 5 + b x 3 3 + c x x 3 0
= 2 a x 3 5 5 + 2 b x 3 3 3 + 2 c x 3 .
Suy ra
S 2 − S 1 = 2 a x 4 5 5 + 2 a x 4 3 3 + 2 c x 4 = 2 a 5 − 5 b 6 a 5 + 2 b 3 − 5 b 6 a 3 + 2 c − 5 b 6 a
= 2 a 5 . 25 b 2 36 a 2 − 5 b 6 a − 2 b 3 . 5 b 6 a − 5 b 6 a + 2 c − 5 b 6 a = − 5 b 6 a 5 b 2 18 a − 5 b 2 9 a + 2 c
= − 5 b 6 a . − 5 b 2 + 36 a c 18 a = 0
Vậy S 1 = S 2 hay S 1 S 2 = 1 .
Những bài thế này em chỉ cần quan tâm hệ số tự do là đủ:
\(f\left(x\right)-g\left(x\right)=0\) có 2 nghiệm -1;2 nên có dạng:
\(f\left(x\right)-g\left(x\right)=k\left(x+1\right)\left(x-2\right)\)
Khai triển biểu thức trên, hệ số tự do ta nhận được là \(-2k\)
Mà \(f\left(x\right)-g\left(x\right)=\left(a-m\right)x^2+\left(b-n\right)x-2\) có hệ số tự do -2
Đồng nhất 2 hệ số tự do \(\Rightarrow-2k=-2\Rightarrow k=1\)
\(\Rightarrow f\left(x\right)-g\left(x\right)=\left(x+1\right)\left(x-2\right)\)
\(\Rightarrow S=\int\limits^2_{-1}\left|f\left(x\right)-g\left(x\right)\right|dx=\int\limits^2_{-1}\left|\left(x+1\right)\left(x-2\right)\right|dx\) bấm máy