Vào ngày 8/3, từ một tấm bìa hình vuông cạnh , An dùng các đồ thị của hàm số và để vẽ hoa tặng mẹ, nhụy hoa được vẽ bằng đường tròn có tâm là tâm hình vuông và bán kính bằng . Khi đặt trong hệ tọa độ thì điểm và đường cong là một phần của đồ thị hàm đa thức bậc ba . Biết rằng tỷ lệ phần tô đậm chiếm diện tích hình vuông. Tính .

Vào ngày 8/3, từ một tấm bìa hình vuông cạnh , An dùng các đồ thị của hàm số và để vẽ hoa tặng mẹ, nhụy hoa được vẽ bằng đường tròn có tâm là tâm hình vuông và bán kính bằng . Khi đặt trong hệ tọa độ thì điểm và đường cong là một phần của đồ thị hàm đa thức bậc ba . Biết rằng tỷ lệ phần tô đậm chiếm diện tích hình vuông. Tính .


Đáp án chính thức: \dfrac{9(\pi-8)(8-3\pi)(3\pi-4)}{32} (\approx 10{,}57)
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Đặt tâm hình vuông là gốc (vì thuộc đường tròn tâm hình vuông bán kính 2), cạnh 8 nên các đỉnh là , do đó .
Từ hình vẽ: phần không tô đậm gồm đường tròn diện tích và 8 vùng cong bằng nhau (mỗi vùng nằm giữa một cung của cánh hoa và trục tọa độ gần nó). Diện tích không tô đậm , nên mỗi vùng có diện tích .
Vùng gần trục hoành (trong góc phần tư thứ nhất) giới hạn bởi trục , đường thẳng , đường thẳng và cung ; vùng này nằm hoàn toàn ngoài đường tròn (với thì ), nên . Ngoài ra (điểm ), (điểm ).
Với :
-
-
-
Thay vào phương trình cuối: . Kết hợp , trừ hai phương trình: .
Suy ra và .
Vậy .
Đặt tâm hình vuông là gốc (vì thuộc đường tròn tâm hình vuông bán kính 2), cạnh 8 nên các đỉnh là , do đó .
Từ hình vẽ: phần không tô đậm gồm đường tròn diện tích và 8 vùng cong bằng nhau (mỗi vùng nằm giữa một cung của cánh hoa và trục tọa độ gần nó). Diện tích không tô đậm , nên mỗi vùng có diện tích .
Vùng gần trục hoành (trong góc phần tư thứ nhất) giới hạn bởi trục , đường thẳng , đường thẳng và cung ; vùng này nằm hoàn toàn ngoài đường tròn (với thì ), nên . Ngoài ra (điểm ), (điểm ).
Với :
-
-
-
Thay vào phương trình cuối: . Kết hợp , trừ hai phương trình: .
Suy ra và .
Vậy .