A. $\frac{{\pi + 2\sqrt 2 }}{4}$
B. $\frac{{3\pi + 2\sqrt 2 }}{4}$
C. $\frac{{\pi - 2\sqrt 2 }}{4}$
D. $\frac{{3\pi - 2\sqrt 2 }}{4}$
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Ta có $\overrightarrow u = \overrightarrow {AB} = \left( {1 + \sqrt 2 ;1} \right) \Rightarrow VTPT:\,\overrightarrow n = \left( { - 1;1 + \sqrt 2 } \right)$
Phương trình đường thẳng $d$: $y = \frac{1}{{1 + \sqrt 2 }}x + \frac{{\sqrt 2 }}{{1 + \sqrt 2 }}$
Từ hình vẽ, diện tích cần tìm:
$S = \int\limits_{ - \sqrt 2 }^1 {\left( {\sqrt {2 - {x^2}} - \frac{1}{{1 + \sqrt 2 }}x - \frac{{\sqrt 2 }}{{1 + \sqrt 2 }}} \right){\rm{d}}x} \int\limits_{ - \sqrt 2 }^1 {\sqrt {2 - {x^2}} {\rm{d}}x} - \int\limits_{ - \sqrt 2 }^1 {\left( {\frac{1}{{1 + \sqrt 2 }}x + \frac{{\sqrt 2 }}{{1 + \sqrt 2 }}} \right){\rm{d}}x} = A - B$
Ta có: $B = \int\limits_{ - \sqrt 2 }^1 {\left( {\frac{1}{{1 + \sqrt 2 }}x + \frac{{\sqrt 2 }}{{1 + \sqrt 2 }}} \right){\rm{d}}x} = \left( {\frac{1}{{1 + \sqrt 2 }}\frac{{{x^2}}}{2} + \frac{{\sqrt 2 }}{{1 + \sqrt 2 }}x} \right)\left| \begin{array}{l}\n1\\ - \sqrt 2 \n\end{array} \right. = \frac{{1 + \sqrt 2 }}{2}$
Xét tích phân $A = \int\limits_{ - \sqrt 2 }^1 {\sqrt {2 - {x^2}} {\rm{d}}x} $
Đặt $x = \sqrt 2 \sin t \Rightarrow {\rm{d}}x = \sqrt 2 \cos t{\rm{d}}t$. Đổi cận: $x = - \sqrt 2 \Rightarrow t = - \frac{\pi }{2};\,x = 1 \Rightarrow t = \frac{\pi }{4}$
Khi đó: $A = \int\limits_{ - \frac{\pi }{2}}^{\frac{\pi }{4}} {{\rm{2co}}{{\rm{s}}^2}{\rm{tdt}}} = \int\limits_{ - \frac{\pi }{2}}^{\frac{\pi }{4}} {\left( {1 + \cos 2t} \right){\rm{dt}}} = \left( {t + \frac{1}{2}\sin \,2t} \right)\left| \begin{array}{l}\n\frac{\pi }{4}\\ - \frac{\pi }{2}\n\end{array} \right. = \frac{{3\pi }}{4} + \frac{1}{2}$
Vậy $S = \frac{{3\pi }}{4} + \frac{1}{2} - \frac{1}{2} - \frac{{\sqrt 2 }}{2} = \frac{{3\pi - 2\sqrt 2 }}{4}$
Lưu ý: Trong trường hợp trắc nghiệm có thể Casio để tiết kiệm thời gian.