-
Bây giờ, hãy làm một bài toán thú vị.
-
Mình có y = x,
-
và y = x bình trừ 2x ở ngay đây.
-
Và mình sẽ xoay phần
-
nằm giữa 2 hàm số.
-
Là phần này đây.
-
Mình sẽ không xoay quanh trục hoành,
-
mà mình sẽ xoay nó quanh đường ngang của y = 4.
-
Mình đang xoay nó quanh đây.
-
Nếu ta làm như vậy, ta sẽ có 1 hình dạng như thế này.
-
Mình đã vẽ nó ngay đây rồi.
-
Và bạn thấy đó, nó nhìn giống như cái lọ
-
với 1 cái lỗ ở dưới.
-
Ta sẽ giải nó bằng cách sử dụng
-
phương pháp mặt cắt.
-
Nó là một dạng khác của phương pháp đĩa.
-
Hãy vẽ mặt cắt nhé.
-
Hãy cho một giá trị x.
-
Mình có x ngay đây.
-
0:00:47.750,0:00:48.760
Và điều Mình sẽ làm là
-
xoay phần này.
-
Mình sẽ cho nó chiều cao, dx.
-
Đó là dx.
-
Mình sẽ xoay nó quanh đường thẳng
-
y = 4.
-
Nếu bạn hình dung 1 chút, bạn sẽ có chiều cao.
-
Và khi bạn xoay nó, bán kính trong
-
sẽ nhìn giống như bán kính trong của mặt cắt.
-
Nó sẽ trông như thế này.
-
Và bán kính ngoài của mặt cắt
-
sẽ được định hình quanh x bình trừ 2 x.
-
Vậy, nó sẽ trông như thế này.
-
Mình sẽ cố gắng vẽ nó đẹp nhất.
-
Đây rồi.
-
như thế này đây
-
Và đương nhiên, mặt cắt của mình sẽ có chiều cao.
-
Mình sẽ vẽ nó.
-
Chiều cao, dx
-
Mình đang cố gắng hết sức để vẽ chiều cao
-
của mặt cắt.
-
Để bề mặt của mặt cắt rõ hơn một chút,
-
mình sẽ vẽ nó bằng màu xanh lá.
-
Vậy, bề mặt của mặt cắt sẽ là
-
tất cả những phần này.
-
Nó sẽ là bề mặt của mặt cắt.
-
Vậy, nếu ta có thể tìm thể tích của một
-
trong những mặt cắt với giá trị x cho sẵn, ta chỉ cần
-
cộng hết chúng
-
cho mọi x trong khoảng ta có.
-
Hãy cùng thử viết tích phân nhé,
-
trong video kế tiếp, ta sẽ
-
giải tiếp và sau đó xét đến tích phân nhé.
-
Hãy nghĩ về thể tích của mặt cắt.
-
Để nghĩ về nó,
-
ta chỉ cần nghĩ về diện tích
-
bề mặt của mặt cắt.
-
Vậy diện tích "bề mặt", đặt "bề mặt" trong dấu ngoặc,
-
sẽ bằng gì?
-
Nó sẽ là diện tích của mặt cắt--
-
hoặc bạn có thể nghĩ nó là đồng xu --
-
và trừ đi phần diện tích mà bạn
-
đang cắt ra.
-
Vậy, diện tích của mặt cắt nếu nó không có
-
lỗ ở giữa sẽ bằng
-
pi nhân bình phương bán kính ngoài.
-
Nó sẽ chỉ là pi nhân bán kính bình phương,
-
mà mình gọi nó là bán kính ngoài.
-
Bởi vì nó là mặt cắt, mình cần trừ đi
-
diện tích của hình tròn bên trong.
-
Vậy trừ pi nhân bình phương bán kính trong.
-
Mình chỉ cần tìm ra
-
bán kính ngoài và bán kính trong là gì, hay mình gọi nó là các bán kính.
-
Hãy nghĩ về nó.
-
Vậy, bán kính ngoài sẽ bằng gì?
-
Mình có thể hình dung một chút.
-
Đây là bán kính ngoài, nó sẽ bằng
-
với cái này ngay đây.
-
Vậy nó là khoảng cách giữa y = 4
-
và hàm số xác định phần bên ngoài.
-
Một lần nữa, khoảng cách giữa y = 4
-
và hàm số xác định tại bên ngoài.
-
Cái này rất quan trọng, chiều cao ngay đây,
-
sẽ bằng 4 trừ x bình trừ 2x.
-
Mình chỉ đang tìm khoảng cách hoặc là chiều cao giữa 2 hàm số.
-
Vậy, bán kính ngoài sẽ bằng 4 trừ cái này,
-
trừ x bình trừ 2x, là bằng
-
4 trừ x bình cộng 2x.
-
Bây giờ, bán kính trong thì sao?
-
bán kính trong
-
Nó sẽ bằng gì?
-
Nó sẽ chỉ là khoảng cách giữa y = 4
-
và y = x.
-
Nó sẽ chỉ là 4 trừ x.
-
4 trừ x
-
Vậy, nếu ta muốn tìm diện tích bề mặt của một
-
trong các mặt cắt của 1 giá trị x cho sẵn, nó sẽ là,
-
và ta có thể lấy pi ra làm nhân tử chung,
-
nó sẽ bằng pi nhân bình phương bán kính ngoài,
-
nghĩa là bằng tất cả những cái này bình phương.
-
Vậy, nó sẽ bằng 4 trừ x bình cộng 2x, tất cả bình
-
trừ pi nhân bán kính trong,
-
mặc dù ta đã rút pi ra, nên
-
trừ bình phương bán kính trong.
-
Vậy, trừ 4 trừ x, tất cả bình.
-
Do đó, cái này sẽ cho mình diện tích bề mặt
-
của một trong các mặt cắt.
-
Nếu mình muốn tìm thể tích của nó,
-
mình chỉ cần nhân với chiều cao, dx.
-
nhân dx
-
Và nếu mình thật sự muốn tìm thể tích của toàn bộ
-
hình khối, mình chỉ cần cộng tất cả mặt cắt
-
cho từng giá trị x.
-
Hãy làm nó nhé.
-
Vậy, mình sẽ cộng tất cả mặt cắt cho từng
-
x và lấy giới hạn khi chúng tiến tới 0.
-
Nhưng mình phải chắc chắn rằng khoảng của mình chính xác.
-
Vậy điều mình quan tâm là toàn bộ vùng
-
giữa các điểm mà chúng giao nhau là gì?
-
Hãy chắc chắn là mình tìm được khoảng này nhé!
-
Vậy, để tìm ra khoảng, mình cần biết
-
khi nào y = x giao với y =
-
x bình trừ 2x?
-
Để mình làm bằng màu khác.
-
Mình chỉ cần tìm khi nào thì
-
x = x bình trừ 2x.
-
Khi nào thì 2 hàm số bằng nhau?
-
Cái này sẽ tương đương với , nếu mình
-
trừ x cả 2 vế, mình có
-
x bình trừ 3x = 0.
-
Mình có thể lấy x ra làm nhân tử chung ở bên phải.
-
Nó sẽ bằng với x nhân x trừ 3 = 0.
-
Tích của nó bằng 0, nghĩa là ít nhất 1 trong 2 cái này
-
phải bằng 0.
-
Vậy x có thể bằng 0, hoặc x trừ 3 bằng 0.
-
Suy ra, x bằng 0 hoặc x bằng 3.
-
Vậy đây là x = 0, và bên đây
-
là x = 3.
-
Vậy, mình đã tìm ra khoảng.
-
Mình sẽ đi từ x = 0
-
đến x = 3 để tìm thể tích.
-
Trong video kế tiếp, mình sẽ
-
xét tích phân này nhé.