Giải Vận dụng trang 85 SGK Toán 12
Đề bài
Một thân cây dài 4,8 m được cắt thành các khúc gỗ dài 60 cm. Người ta đo đường kính của mỗi mặt cắt ngang và diện tích $S$ của nó được ghi lại trong bảng dưới đây, ở đây $x$ (cm) là khoảng cách tính từ đỉnh thân cây đến vết cắt.
| $x$ (cm) | 0 | 60 | 120 | 180 | 240 | 300 | 360 | 420 | 480 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| $S$ (cm$^2$) | 240 | 248 | 256 | 260 | 264 | 272 | 298 | 316 | 320 |
Tìm thể tích gần đúng của thân cây này.
Hướng dẫn.
Thể tích cần tính là $V = \int_{0}^{480} S(x)\,dx$, trong đó $S(x)$ là diện tích mặt cắt ngang tại vị trí cách đỉnh thân cây một khoảng $x$ (cm). Sử dụng phương pháp hình thang để tính gần đúng tích phân này.
Mô tả hình bằng lời
Bảng số liệu: hàng x (cm): 0, 60, 120, 180, 240, 300, 360, 420, 480; hàng S (cm²): 240, 248, 256, 260, 264, 272, 298, 316, 320.
Lời giải
Phân tích. Thể tích thân cây là $V = \displaystyle\int_{0}^{480} S(x)\,dx$. Ta chỉ biết giá trị của $S(x)$ tại $9$ điểm cách đều nhau, nên dùng phương pháp hình thang để tính gần đúng.
Bước 1. Xác định bước chia.
Khoảng $[0;480]$ được chia thành $n=8$ đoạn con bằng nhau bởi $9$ điểm $x_0=0,\ x_1=60,\ \dots,\ x_8=480$, với độ dài mỗi đoạn:
$$h = \frac{480-0}{8} = 60\ (\text{cm}).$$
Bước 2. Liệt kê các giá trị $S(x_i)$.
$$S_0=240,\ S_1=248,\ S_2=256,\ S_3=260,\ S_4=264,\ S_5=272,\ S_6=298,\ S_7=316,\ S_8=320\ (\text{cm}^2).$$
Bước 3. Áp dụng công thức hình thang.
$$V \approx \frac{h}{2}\Big[\,S_0 + S_8 + 2\big(S_1+S_2+S_3+S_4+S_5+S_6+S_7\big)\Big].$$
Tính tổng các giá trị ở giữa:
$$S_1+S_2+S_3+S_4+S_5+S_6+S_7 = 248+256+260+264+272+298+316 = 1914.$$
Tính tổng hai đầu:
$$S_0+S_8 = 240 + 320 = 560.$$
Thay vào:
$$V \approx \frac{60}{2}\big[\,560 + 2\cdot 1914\,\big] = 30\big[\,560 + 3828\,\big] = 30 \cdot 4388 = 131\,640\ (\text{cm}^3).$$
Bước 4. Đổi đơn vị và kết luận.
$$V \approx 131\,640\ \text{cm}^3 = \frac{131\,640}{10^6}\ \text{m}^3 \approx 0{,}13164\ \text{m}^3.$$
Vậy thể tích gần đúng của thân cây khoảng $131\,640\ \text{cm}^3 \approx 0{,}132\ \text{m}^3$.
Đáp số
Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.