Cho \(D\) là hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y = \ln x\), trục hoành và hai đường thẳng \(x = 1\) và \(x = m\), với \(m > 1\). Khi hình phẳng \(D\) có diện tích bằng 1, giá trị của \(m\) thuộc khoảng nào dưới đây?
Trả lời bởi giáo viên
Diện tích hình phẳng \(D\) là:
\(\begin{array}{l}S = \int\limits_1^m {\left| {\ln x} \right|dx} \Rightarrow \int\limits_1^m {\ln x\,dx} = 1\,\,\left( {do\,\,\ln x > 0,\,\,\forall x \in \left( {1;m} \right)} \right)\\ \Leftrightarrow \left. {x\ln x} \right|_1^m - \int\limits_1^m {x\,.\dfrac{1}{x}dx} = 1\, \Leftrightarrow \left. {x\ln x} \right|_1^m - \int\limits_1^m {1\,dx} = 1\\ \Leftrightarrow m\ln m - 0 - m + 1 = 1 \Leftrightarrow m\ln m - m = 0\\ \Leftrightarrow m\left( {\ln m - 1} \right) = 0 \Leftrightarrow \ln m - 1 = 0\,\,\left( {do\,m > 1} \right)\,\,\\ \Leftrightarrow \ln m = 1 \Leftrightarrow m = e \in \left( {\dfrac{5}{2};3} \right].\end{array}\)
Hướng dẫn giải:
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y = f\left( x \right)\) liên tục trên đoạn \(\left[ {a;b} \right]\), trục hoành và hai đường thẳng \(x = a,\,x = b\) được xác định : \(S = \int\limits_a^b {\left| {f\left( x \right)} \right|dx} \).