Cho hàm số f(x)=ax4+bx2+1 , (a0 ; a,bR)f \left( x \right) = a x^{4} + b x^{2} + 1 \textrm{ } , \textrm{ } \left( a \neq 0 \textrm{ } ; \textrm{ } a , b \in \mathbb{R} \right) mà đồ thị hàm số (f)(x)\left(f^{'}\right)^{'} \left( x \right) và đồ thị hàm số f(x)f \left( x \right) có một điểm chung duy nhất và nằm trên OyO y (hình vẽ), trong đó ±x1\pm x_{1} là nghiệm của f(x)f \left( x \right)±x2\pm x_{2} là nghiệm của (f)(x)\left(f^{'}\right)^{'} \left( x \right) (x1>0 ; x2>0)\left( x_{1} > 0 \textrm{ } ; \textrm{ } x_{2} > 0 \right). Biết x1=3x2x_{1} = 3 x_{2}, tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đồ thị hàm số f(x)f \left( x \right); (f)(x)\left(f^{'}\right)^{'} \left( x \right) và trục OxO x.

A.  

7345\dfrac{73}{45}.

B.  

7315\dfrac{73}{15}.

C.  

15245\dfrac{152}{45}.

D.  

15215\dfrac{152}{15}.

Đáp án đúng là: C

Giải thích đáp án:

Ta có: f(x)=4ax4+2bxf^{'} \left( x \right) = 4 a x^{4} + 2 b x; (f)(x)=12ax2+2b\left(f^{'}\right)^{'} \left( x \right) = 12 a x^{2} + 2 b
Do đồ thị hàm số (f)(x)\left(f^{'}\right)^{'} \left( x \right) và đồ thị hàm số f(x)f \left( x \right) có một điểm chung duy nhất và nằm trên OyO y nên f(0)=(f)(0)f \left( 0 \right) = \left(f^{'}\right)^{'} \left( 0 \right) \Leftrightarrow b=12b = \dfrac{1}{2}
Khi đó (f)(x)=12ax2+1\left(f^{'}\right)^{'} \left( x \right) = 12 a x^{2} + 1.
±x2\pm x_{2} là nghiệm của (f)(x)\left(f^{'}\right)^{'} \left( x \right) nên (f)(x2)=0\left(f^{'}\right)^{'} \left( x_{2} \right) = 0 \Leftrightarrow x22=112ax_{2}^{2} = - \dfrac{1}{12 a} (a<0)\left( a < 0 \right)
Lại có: x1=3x2x_{1} = 3 x_{2} nên x12=34ax_{1}^{2} = - \dfrac{3}{4 a}
Do ±x1\pm x_{1} là nghiệm của f(x)f \left( x \right) nên f(x1)=0f \left( x_{1} \right) = 0 \Leftrightarrow ax14+12x12+1=0a x_{1}^{4} + \dfrac{1}{2} x_{1}^{2} + 1 = 0 \Leftrightarrow a=316a = - \dfrac{3}{16}
\Rightarrow f(x)=316x4+12x2+1f \left( x \right) = - \dfrac{3}{16} x^{4} + \dfrac{1}{2} x^{2} + 1; (f)(x)=94x2+1\left(f^{'}\right)^{'} \left( x \right) = - \dfrac{9}{4} x^{2} + 1
Từ gt \Rightarrow x1=2x_{1} = 2; x2=23x_{2} = \dfrac{2}{3}
Vậy diện tích hình phẳng giới hạn bỏi các đồ thị hàm số f(x)f \left( x \right); (f)(x)\left(f^{'}\right)^{'} \left( x \right) và trục OxO x là:
S=2023(316x4+114x2)dx+2232(316x4+12x2+1)dx=15245S = 2 \int_{0}^{\dfrac{2}{3}} \left( - \dfrac{3}{16} x^{4} + \dfrac{11}{4} x^{2} \right) \text{d} x + 2 \int_{\dfrac{2}{3}}^{2} \left( - \dfrac{3}{16} x^{4} + \dfrac{1}{2} x^{2} + 1 \right) \text{d} x = \dfrac{152}{45}.

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

67. Đề thi thử TN THPT môn Toán năm 2024 - Sở Bình PhướcTHPT Quốc giaToán

1 mã đề 50 câu hỏi 1 giờ 30 phút

4,334 lượt xem 2,317 lượt làm bài