Câu 18THPT#Nguyên hàm - Tích phân#Ứng dụng hình học của tích phân
Thuộc đề: Đề thi thử tốt nghiệp THPT 2026 môn Toán trường THPT Phan Huy Chú – Hà Nội (Mã đề 0103)Một đường hầm hiện đại được thiết kế với mặt đáy là hình thang vuông tại và (). Xét một thiết diện bất kì của đường hầm vuông góc với là một hình phẳng giới hạn bởi đường cong , đoạn và đoạn như hình vẽ ( thuộc ). Giả sử là một nhánh của parabol có đỉnh và hình chiếu của trên mặt nền là , là chân của parabol ( thuộc và mặt đáy) thì . Một mặt bên đường hầm có dạng mặt phẳng vuông góc với mặt đáy chứa đường thẳng , gọi là hình chiếu vuông góc của xuống mặt phẳng đáy thì và thuộc đoạn . Biết , . Thể tích đường hầm trên bằng bao nhiêu mét khối?
Một đường hầm hiện đại được thiết kế với mặt đáy là hình thang vuông tại và (). Xét một thiết diện bất kì của đường hầm vuông góc với là một hình phẳng giới hạn bởi đường cong , đoạn và đoạn như hình vẽ ( thuộc ). Giả sử là một nhánh của parabol có đỉnh và hình chiếu của trên mặt nền là , là chân của parabol ( thuộc và mặt đáy) thì . Một mặt bên đường hầm có dạng mặt phẳng vuông góc với mặt đáy chứa đường thẳng , gọi là hình chiếu vuông góc của xuống mặt phẳng đáy thì và thuộc đoạn . Biết , . Thể tích đường hầm trên bằng bao nhiêu mét khối?

Đáp án chính thức: 2520
Hướng dẫn giải chi tiết
Lời giải: Chọn trục trùng với đường thẳng , gốc tại . Khi đó vị trí của lát cắt có tọa độ . Vì là hình thang vuông tại và nên đoạn vuông góc với và giảm bậc nhất từ về :
.
Đặt chiều dài đoạn này là . Tại lát cắt này, thiết diện là một phần hệ trục tọa độ phẳng có bức tường đứng . Nhánh parabol đi qua và chân . Đỉnh của parabol có hình chiếu nằm trên đoạn sao cho . Từ tính chất hình học đối xứng của parabol, ta giải được vị trí hình chiếu đỉnh cách một khoảng bằng , chiều cao đỉnh .
Diện tích thiết diện tại vị trí được tính bằng tích phân phần diện tích dưới parabol giới hạn bởi các trục:
.
Thể tích của đường hầm là:
.
Đáp số: 2520.
.
Đặt chiều dài đoạn này là . Tại lát cắt này, thiết diện là một phần hệ trục tọa độ phẳng có bức tường đứng . Nhánh parabol đi qua và chân . Đỉnh của parabol có hình chiếu nằm trên đoạn sao cho . Từ tính chất hình học đối xứng của parabol, ta giải được vị trí hình chiếu đỉnh cách một khoảng bằng , chiều cao đỉnh .
Diện tích thiết diện tại vị trí được tính bằng tích phân phần diện tích dưới parabol giới hạn bởi các trục:
.
Thể tích của đường hầm là:
.
Đáp số: 2520.