Bộ đề minh họa môn Toán THPT Quốc gia năm 2022 (đề 5)
-
6369 lượt thi
-
50 câu hỏi
-
90 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Bạn muốn mua một áo sơ mi cỡ 40 hoặc 41. Áo cỡ 40 có 6 màu khác nhau, áo cỡ 41 có 4 màu khác nhau. Hỏi bạn có bao nhiêu cách chọn?
Lời giải
Chọn một áo sơ mi cỡ 40 có 6 cách.
Chọn một áo sơ mi cỡ 41 có 4 cách.
Theo qui tắc cộng, ta có: 6+4=10 cách chọn một áo sơ mi.
Chọn đáp án B
Câu 2:
Cho cấp số nhân (un) có số hạng đầu tiên u1=2 và công bội q=−3. Số số hạng thứ 4 của cấp số nhân bằng
Lời giải
Số hạng tổng quát của cấp số nhân là: un=u1.qn−1
Số số hạng thứ 4 của cấp số nhân là: u4=2.(−3)3=−54.
Chọn đáp án C
Câu 3:
Nghiệm của phương trình 31−2x=13là
Lời giải
Ta có: 31−2x=13⇔31−2x=3−1⇔1−2x=−1⇔x=1.
Chọn đáp án D
Câu 4:
Thể tích của khối lăng trụ có đáy là hình vuông cạnh 2 và chiều cao 3 bằng
Lời giải
Ta có: V=h.B=3.22=12.
Chọn đáp án B
Câu 5:
Tập xác định của hàm số y=log3(4−x2)+21−2x là
Lời giải
Lưu ý:hàm số y=logaf(x) xác định khi và chỉ khi f(x)>0. Hàm số y=ax xác định với mọi x∈R.
Do đó: hàm số đã cho xác định khi và chỉ khi 4−x2>0⇔−2<x<2.
Chọn đáp án A
Câu 6:
Lời giải
Ta có các công thức sau đúng:
∫xαdx=xα+1α+1+C(α≠−1)
∫sinxdx=−cosx+C
∫axdx=axlna+C(0<a≠1)
∫1xdx=ln|x|+C(x≠0)
Vậy câu D sai vì thiếu dấu giá trị tuyệt đối.
Chọn đáp án D
Câu 7:
Cho hình chóp tứ giác đều có đường cao và cạnh đáy đều bằng a√3. Thể tích của khối chóp đã cho bằng:
Lời giải
Chóp tứ giác đều nên đáy là hình vuông ⇒Diện tích đáy của hình chóp là: B=(a√3)2=3a2
Thể tích khối chóp là: V=13B.h=133a3.a√3=a3√3
Chọn đáp án C
Câu 8:
Cho hình nón (N) có bán kính đường tròn đáy bằng a√3 và đường sinh tạo với đáy một góc 30∘. Thể tích khối nón (N) bằng:
Lời giải
Ta có: tan30∘=1√3=hR=ha√3⇒h=a.
Vậy thể tích khối nón (N)bằng: V=13πR2h=13π(a√3)2a=πa3
Chọn đáp án B
Câu 9:
Cho hàm số y=f(x) liên tục trên R và có bảng biến thiên như hình vẽ. Hàm số y=f(x) đồng biến trên khoảng nào sau đây?
Lời giải
Dựa vào bảng biến thiên ta thấy, hàm số đồng biến trên các khoảng (−∞,1); (2,3); (3,+∞).
Chọn đáp án D.
Câu 10:
Cho a là một số thực dương khác 1, khi đó loga3√abằng:
Lời giải
Ta có: loga3√a=loga(a)13=13.logaa=13.1=13.
Chọn đáp án B.
Câu 11:
Cho hình trụ có chiều cao h=4 và bán kính đáy r=5. Diện tích xung quanh của hình trụ đã cho bằng
Lời giải
Áp dụng công thức tính diện tích xung quanh của hình trụ ta có: Sxq=2πrh=40π.
Chọn đáp án A
Câu 12:
Cho hàm số y=f(x) liên tục trên R và có bảng biến thiên như hình bên dưới.
Điểm cực tiểu của đồ thị hàm số y=f(x) là
Lời giải
Từ bảng biến thiên ta dễ dàng xác định được điểm cực tiểu của đồ thị hàm số y=f(x) là điểm A(1;0).
Chọn đáp án A
Câu 13:
Đồ thị hàm số nào dưới đây có dạng như đường cong trong hình bên?
Lời giải
Đồ thị hàm số đi qua điểm có tọa độ (2;0) suy ra loại đáp án A và D.
Đồ thị hàm số có đường tiệm cận ngang y=1 suy ra đáp án B đúng.
Chọn đáp án B
Câu 14:
Cho mặt cầu có diện tích là 16πa2. Thể tích của khối cầu đã cho bằng
Lời giải
Theo giả thiết ta có: 4πr2=16πa2⇒r=2a (r là bán kính mặt cầu)
Thể tích mặt cầu V=43πr3=43π(2a)3=32πa33.
Chọn đáp án D
Câu 15:
Tiệm cận ngang của đồ thị hàm số y=22−x là
Lời giải
Ta có: lim là đường TCN của đồ thị hàm số.
Chọn đáp án B
Câu 16:
Tập nghiệm của bất phương trình {2^x} + {2^{x + 2}} \ge 5 là
Lời giải
Ta có: {2^x} + {2^{x + 2}} \ge 5
\Leftrightarrow {2^x} + {2^2}{.2^x} \ge 5
\Leftrightarrow {5.2^x} \ge 5
\Leftrightarrow {2^x} \ge 1
\Leftrightarrow x \ge 0
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là: \left[ {0\,;\, + \infty } \right).
Chọn đáp án C
Câu 17:
Cho hàm số đa thức bậc ba y = f\left( x \right) có đồ thị như hình vẽ bên. Số nghiệm của phương trình f\left( x \right)\, = \,0 là
Lời giải
Số nghiệm của phương trình f\left( x \right)\, = \,0 bằng số giao điểm của đồ thị hàm số y = f\left( x \right) và trục Ox.
Dựa vào đồ thị ta thấy trục Ox cắt đồ thị tại 3 điểm.
Vậy phương trình f\left( x \right)\, = \,0 có 3 nghiệm.
Câu 18:
Cho \int\limits_2^5 {f\left( x \right){\rm{d}}x} = 10 khi đó \int\limits_5^2 {\left[ {2 - 4f\left( x \right)} \right]{\rm{d}}x} bằng
Lời giải
Ta có \int\limits_5^2 {\left[ {2 - 4f\left( x \right)} \right]{\rm{d}}x} = \int\limits_5^2 {{\rm{2d}}x} - \int\limits_5^2 {4f\left( x \right){\rm{d}}x}
= \int\limits_5^2 {{\rm{2d}}x} - 4\int\limits_5^2 {f\left( x \right){\rm{d}}x}
= - 6 + 4\int\limits_2^5 {f\left( x \right){\rm{d}}x}
= - 6 + 40 = 34.
Chọn đáp án C
Câu 19:
Số phức liên hợp của số phức z = 2i - 1 là:
Lời giải
Số phức liên hợp của số phức z = 2i - 1 là \bar z = - 1 - 2i.
Chọn đáp án C
Câu 20:
Cho hai số phức {z_1} = 2 + 6i và {z_2} = 1 - 5i. Phần ảo của số phức {z_1} + {z_2} bằng:
Lời giải
Ta có:{z_1} + {z_2} = 3 + i.
Vậy phần ảo của {z_1} + {z_2} bằng 1.
Chọn đáp án B
Câu 21:
Trong mặt phẳng Oxy điểm A,\,B lần lượt là điểm biểu diễn các số phức 1 - 2i,\,3 - 2i. Trung điểm D của đoạn AB là điểm biểu diễn của số phức z nào sau đây?
Lời giải
Vì điểm A là điểm biểu diễn số phức 1 - 2inên tọa độ điểm A = (1\,;\, - 2).
Vì điểm B là điểm biểu diễn số phức 3 - 2inên tọa độ điểm B = (3\,;\, - 2).
Điểm D là trung điểm của đoạn AB nên tọa độ điểm D = \left( {2; - 2} \right).
Khi đó, điểm D = \left( {2; - 2} \right) là điểm biểu diễn số phức z = 2 - 2i.
Chọn đáp án B
Câu 22:
Trong không gian Oxyz, hình chiếu vuông góc của điểm M\left( {9\,;\,8\,;\, - 1} \right) trên mặt phẳng Oyz có tọa độ là:
Lời giải
Ta có, phương trình mặt phẳng Oyz là x = 0\,\,(1), có một véc tơ pháp tuyến \overrightarrow n \left( {1\,;\,0\,;\,0} \right).
Gọi dlà đường thẳng qua M\left( {9\,;\,8\,;\, - 1} \right) và vuông góc với mặt phẳng Oyz, khi đó đường thẳng d nhận \overrightarrow n \left( {1\,;\,0\,;\,0} \right) là một véc tơ chỉ phương.
Phương trình đường thẳng d là \left\{ \begin{array}{l}x = 9 + t\\y = 8\\z = - 1\end{array} \right.\,\,\, với t là tham số.\left( 2 \right)
Hình chiếu vuông góc của điểm M\left( {9\,;\,8\,;\, - 1} \right) trên mặt phẳng Oyz là giao điểm A của d và mặt phẳng Oyz. Thay \left( 2 \right)vào \left( 1 \right)ta có 9 + t = 0 \Rightarrow t = - 9.
Vậy tọa độ hình chiếu vuông góc của điểm M\left( {9\,;\,8\,;\, - 1} \right) trên mặt phẳng Oyz là: A\left( {0\,;\,8\,;\, - 1} \right).
Chọn đáp án D
Câu 23:
Trong không gian Oxyz, cho điểm A\left( {1\,;\,2;\, - 1} \right) và mặt phẳng \left( P \right):\,\,x + y - 2z + 5 = 0. Đường thẳng d đi qua A và vuông góc với \left( P \right) đi qua điểm nào sau đây?
Lời giải
Ta có {\overrightarrow {n\,} _{\left( P \right)}} = \left( {1\,;\,1;\, - 2} \right) Phương trình đường thẳng d là: \frac{{x - 1}}{1} = \frac{{y - 2}}{1} = \frac{{z + 1}}{{ - 2}}.
Chọn đáp án D
Câu 24:
Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D' (như hình vẽ), tang của góc giữa đường thẳng B'D và mặt phẳng \left( {ABCD} \right) bằng
Lời giải
Đặt AB = a \Rightarrow BD = a\sqrt 2 .
Ta có \left( {B'D\,;\,\left( {ABCD} \right)} \right) = \left( {B'D\,;BD} \right) = \widehat {BDB'} .
\tan \widehat {BDB'} = \frac{{BB'}}{{BD}} = \frac{1}{{\sqrt 2 }}.
Chọn đáp án A
Câu 25:
Cho hàm số f\left( x \right) liên tục trên \mathbb{R}và có đồ thị y = f'\left( x \right) như hình vẽ. Hàm số y = f\left( x \right)có bao nhiêu điểm cực tiểu trên khoảng \left( { - \frac{3}{2};\;5} \right)?
Lời giải
Căn cứ vào đồ thị của hàm số y = f'\left( x \right) ta có bảng xét dấu của y = f'\left( x \right):
y = f'\left( x \right)đổi dấu từ âm sang dương khi qua các điểm x = - 1;\;x = 2;\;x = 4 nên hàm số y = f\left( x \right)có ba điểm cực tiểu trên khoảng \left( { - \frac{3}{2};\;5} \right).
Chọn đáp ánC
Câu 26:
Gọi M,\;m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số y = {x^3} - 3{x^2} + a trên đoạn {\rm{[ - 1;}}\;{\rm{3]}}. Nếu M = 2m thì khẳng định nào sau đây là đúng?
Lời giải
Xét hàm số: y = {x^3} - 3{x^2} + acó f'\left( x \right) = 3{x^2} - 6x; f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\\x = 2\end{array} \right.
Ta có f\left( { - 1} \right) = a - 4; f\left( 0 \right) = a; f\left( 2 \right) = a - 4; f\left( 3 \right) = a suy ra M = a;\;m = a - 4
M = 2m \Leftrightarrow a = 2\left( {a - 4} \right) \Leftrightarrow a = 8
Chọn đáp án C
Câu 27:
Gọi {x_1},{x_2}\left( {{x_1} < {x_2}} \right) là hai nghiệm của phương trình {2^{{x^2} - 3x + 2}} = {3^{1 - x}}. Khi đó S = {4^{{x_1}}} + {2^{{x_2} - 1}} bằng
Lời giải
Lấy logarít cơ số 2 hai vế ta được phương trình
({x^2} - 3x + 2) = (1 - x){\log _2}3 \Leftrightarrow (x - 1)(x - 2) + (x - 1){\log _2}3 = 0 \Leftrightarrow (x - 1)(x - 2 + {\log _2}3)
\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 1 = {x_2}\\x = 2 - {\log _2}3 = {x_1}\end{array} \right.
Do đó S = {4^{{x_1}}} + {2^{{x_2} - 1}} = {4^{2 - {{\log }_2}3}} + {2^0} = \frac{{25}}{9}.
Chọn đáp án A
Câu 28:
Số giao điểm của đồ thị hàm số y = {x^4} + 2{x^2} - 1 và trục hoành bằng
Lời giải
Phương trình hoành độ giao điểm của đồ thị hàm số và trục hoành là
{x^4} + 2{x^2} - 1 = 0 (1).
Đặt t = {x^2}(t \ge 0). Phương trình trở thành: {t^2} + 2t - 1 = 0 (2).
Vì phương trình (2) có 2 nghiệm trái dấu nên phương trình (1) có 2 nghiệm đối nhau.
Vậy đồ thi hàm số y = {x^4} + 2{x^2} - 1 và trục hoành có 2 giao điểm.
Chọn đáp án D
Câu 29:
Gọi {z_1},{z_2} là hai nghiệm phức của phương trình {z^2} + 2z + 2 = 0 trong đó {z_1} có phần ảo là số dương. Modul của số phức \omega = \left( {2{z_1} - {z_2}} \right){z_1} bằng
Lời giải
Ta có: Phương trình {z^2} + 2z + 2 = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{z_1} = - 1 + i}\\{{z_2} = - 1 - i}\end{array}} \right..
Khi đó: w = \left( {2{z_1} - {z_2}} \right){z_1} = \left[ {2\left( { - 1 + i} \right) - ( - 1 - i} \right)]\left( { - 1 + i} \right)
= \left( { - 1 + 3i} \right)\left( { - 1 + i} \right) = - 2 - 4i
\Rightarrow \left| w \right| = 2\sqrt 5 .
Chọn đáp án B
Câu 30:
Cho hình chóp S.ABC có SB \bot (ABC) và SB=4 ,AC = 2, góc ABC=60 độ. Tính diện tích mặt cầu ngoại tiếp hình chóp SABC.
Lời giải
* Gọi G là trung điểm của SB, E là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC. Dựng đường thẳng d qua E và vuông góc với mặt phẳng \left( {ABC} \right). Khi đó, đường thẳng dsong song với SB. Trong mặt phẳng \left( {SB,d} \right) đường trung trực của cạnh SBqua trung điểm Gvà cắt đường thẳng d tại J \Rightarrow J là tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp SABC và bán kính mặt cầu là R = JB.
* Xét tam giác ABC với R = EB là bán kính đường tròn ngoại tiếp, ta có:
{S_{ABC}} = \frac{1}{2}BA.BC.\sin \widehat {ABC} = \frac{{BA.BC.AC}}{{4R}} \Rightarrow R = EB = \frac{{2AC}}{{4\sin \widehat {ABC}}} = \frac{2}{{\sqrt 3 }}
Xét tam giác vuông BEJ, vuông tại E, ta có: EB = \frac{2}{{\sqrt 3 }}, EJ = BG = \frac{1}{2}SB = 2
\Rightarrow R = JB = \sqrt {E{B^2} + E{J^2}} = \frac{{4\sqrt 3 }}{3}.
Vậy diện tích mặt cầu là {S_C} = 4\pi .{R^2} = 4\pi .\frac{{16}}{3} = \frac{{64\pi }}{3}.
Chọn đáp án C
Câu 31:
Cho hàm số y = f\left( x \right) liên tục trên \left[ {0; + \infty } \right) và thỏa mãn
f\left( x \right) = \frac{{{x^2} - 3x + 2}}{{x + 1}} - \frac{{x.f\left( {\sqrt {{x^2} + 4} } \right)}}{{\sqrt {{x^2} + 4} }}.
Biết I = \int\limits_0^{2\sqrt 2 } {f\left( x \right){\rm{d}}x = - a + a} \ln b\,\left( {a;b \in \mathbb{N}} \right). Khi đó P = 2a - {b^3} bằng:
Lời giải
Ta có \int\limits_0^2 {f\left( x \right){\rm{d}}x} = \int\limits_0^2 {\left( {x - 4 + \frac{6}{{x + 1}}} \right)} \,{\rm{d}}x - \int\limits_0^2 {f\left( {\sqrt {{x^2} + 4} } \right){\rm{d}}\left( {\sqrt {{x^2} + 4} } \right)}
= \left[ {\frac{1}{2}{{\left( {x - 4} \right)}^2} + 6\ln \left| {x + 1} \right|} \right]\left| \begin{array}{l}2\\0\end{array} \right. - \int\limits_2^{2\sqrt 2 } {f\left( t \right){\rm{d}}t}
\Rightarrow \int\limits_0^2 {f\left( x \right){\rm{d}}x + \int\limits_2^{2\sqrt 2 } {f\left( x \right){\rm{d}}x} } = - 6 + 6\ln 3 \Rightarrow \int\limits_0^{2\sqrt 2 } {f\left( x \right){\rm{d}}x} = - 6 + 6\ln 3.
Theo giả thiết I = \int\limits_0^{2\sqrt 2 } {f\left( x \right){\rm{d}}x = - a + a} \ln b\,\left( {a;b \in \mathbb{N}} \right) \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 6\\b = 3\end{array} \right. \Rightarrow P = 2a - {b^3} = 2.6 - {3^3} = - 15.
Kết luận P = 2a - {b^3} = - 15.
Chọn đáp án B
Câu 32:
Cho hàm số y = f\left( x \right)là hàm bậc 4 có đồ thị \left( C \right) và d là tiếp tuyến của đồ thị \left( C \right) tại 2 điểm như hình vẽ.
Biết diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị \left( C \right) và đường thẳng d là \frac{{11}}{3}. Khi đó \int\limits_{ - 1}^1 {f\left( x \right){\rm{d}}x} bằng:
Lời giải
+ Phương trình đường thẳng d đi qua A\left( { - 1;\frac{3}{2}} \right) và B\left( {1; - 1} \right) là:y = - \frac{5}{4}x + \frac{1}{4}.
+ Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị \left( C \right) và đường thẳng d là:
S = \int\limits_{ - 1}^1 {\left| {f(x) - \left( { - \frac{5}{4}x + \frac{1}{4}} \right)} \right|} {\rm{d}}x = \frac{{11}}{3}\,\,\,\,
Từ hình vẽ ta có: \int\limits_{ - 1}^1 {\left[ {f(x) - \left( { - \frac{5}{4}x + \frac{1}{4}} \right)} \right]} {\rm{d}}x = \frac{{11}}{3} \Leftrightarrow \int\limits_{ - 1}^1 {f(x){\rm{d}}x + \int\limits_{ - 1}^1 {\left( {\frac{5}{4}x - \frac{1}{4}} \right)} } {\rm{d}}x = \frac{{11}}{3}\,
\Leftrightarrow \int\limits_{ - 1}^1 {f\left( x \right){\rm{d}}x + \left( { - \frac{1}{2}} \right)} = \frac{{11}}{3}\,\,\,\,\,\,\,\, \Leftrightarrow \int\limits_{ - 1}^1 {f\left( x \right){\rm{d}}x} = \frac{{11}}{3} + \frac{1}{2} = \frac{{25}}{6}.
Kết luận \int\limits_{ - 1}^1 {f\left( x \right){\rm{d}}x} = \frac{{25}}{6}.
Chọn đáp án B
Câu 33:
Cho số phức z = 2 + mi\,\,\left( {m \in \mathbb{R}} \right)thỏa \left( {2z - i} \right)\left( {2\overline z - 2} \right) là số thực. Giá trị \left| {2z - 3} \right| bằng
Lời giải
Ta có: z = 2 + mi\,\,\,\,\, \Rightarrow \,\,\,\,\,\overline z = 2 - mi.
Khi đó: \left( {2z - i} \right)\left( {2\overline z - 2} \right) = \left[ {4 + (2m - 1)i} \right]\left( {2 - 2mi} \right)
= 8 - 8mi + 2\left( {2m - 1} \right)i + 2m\left( {2m - 1} \right)
= 8 + 2m\left( {2m - 1} \right) + \left[ {\left( {4m - 2} \right) - 8m} \right]i
= \left( {4{m^2} - 2m + 8} \right) - \left( {4m + 2} \right)i.
Số phức \left( {2z - i} \right)\left( {2\overline z - 2} \right) là số thực khi 4m + 2 = 0\, \Leftrightarrow \,m = - \frac{1}{2}.
Với m = - \frac{1}{2}: z = 2 - \frac{1}{2}i\,.
Do đó: \left| {2z - 3} \right| = \left| {2\left( {2 - \frac{1}{2}i} \right) - 3} \right| = \left| {1 - i} \right| = \sqrt {{1^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2}} = \sqrt 2 .
Kết luận: \left| {2z - 3} \right| = \sqrt 2 .
Chọn đáp án C
Câu 34:
Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu \left( S \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} - 6x + 4y - 12z + 41 = 0. Từ điểm M\left( {2;\, - 1;\,3} \right) kẻ ba tiếp tuyến phân biệt MA,\,MB,\,MC đến mặt cầu (A,\,B,\,C là các tiếp điểm). Khi đó phương trình mặt phẳng \left( {ABC} \right) có dạng x + by + cz + d = 0. Giá trị b + c + d bằng
Lời giải
Ta có: \left( S \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} - 6x + 4y - 12z + 41 = 0
\Leftrightarrow \,\left( S \right):{\left( {x - 3} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} + {\left( {z - 6} \right)^2} = 8.
Suy ra mặt cầu \left( S \right) có tâm I\left( {3;\, - 2;\,6} \right) và bán kính R = 2\sqrt 2 .
Ta có \overrightarrow {MI} = \left( {1;\, - 1;3} \right) và MI = \sqrt {1 + 1 + 9} = \sqrt {11} .
Tam giác MAI vuông tại A. Ta có: M{A^2} = M{I^2} - {R^2} = 11 - 8 = 3.
Do tính chất tiếp tuyến nên MA = MB = MC.
Vì thế ba điểm A,\,B,\,C cũng thuộc mặt cầu \left( {S'} \right) tâm M bán kính MA = \sqrt 3 .
Phương trình mặt cầu \,\left( {S'} \right):{\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y + 1} \right)^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = 3
\, \Leftrightarrow \,\left( {S'} \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} - 4x + 2y - 6z + 11 = 0.
Do đó tọa độ A,\,B,\,C thỏa: \left\{ \begin{array}{l}{x^2} + {y^2} + {z^2} - 4x + 2y - 6z + 11 = 0\,\,\,\,\,\,\,\,\,(1)\\{x^2} + {y^2} + {z^2} - 6x + 4y - 12z + 41 = 0\,\,\,\,\,\,(2)\end{array} \right.
Lấy (1) trừ (2) theo từng vế. Ta được: 2x - 2y + 6z - 30 = 0 hay x - y + 3z - 15 = 0
Vậy (ABC):x - y + 3z - 15 = 0 mà (ABC):x + by + cz + d = 0.
Khi đó: \left\{ \begin{array}{l}b = - 1\\c = 3\\d = - 15\end{array} \right.\,\,\,\, \Rightarrow b + c + d = - 1 + 3 - 15 = - 13.
Kết luận: b + c + d = - 13.
Chọn đáp án C
Câu 35:
Có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m sao cho phương trình \log _2^2x - \left( {m + 1} \right){\log _2}x + 2m - 3 = 0\,có đúng 2 nghiệm phân biệt thuộc khoảng \left( {2\,;\,16} \right) ?
Lời giải
Đặt t = {\log _2}x. Phương trình trở thành: {t^2} - \left( {m + 1} \right)t + 2m - 3 = 0.
Vậy x \in \left( {2\,;\,16} \right) \Rightarrow t \in \left( {1\,;\,4} \right).
Yêu cầu bài toán trở thành: Phương trình f\left( t \right) = {t^2} - \left( {m + 1} \right)t + 2m - 3 = 0 có 2 nghiệm phân biệt thuộc khoảng \left( {1\,;\,4} \right).
f\left( t \right) = 0 \Leftrightarrow {t^2} - \left( {m + 1} \right)t + 2m - 3 = 0 \Leftrightarrow {t^2} - t - 3 = m\left( {t - 2} \right).
TH1: t - 2 = 0 \Leftrightarrow t = 2. Khi đó: f\left( t \right) = 0 \Leftrightarrow - 1 = 0\,\,\left( {{\rm{VL}}} \right).
TH2: t - 2 \ne 0 \Leftrightarrow t \ne 2. Khi đó: f\left( t \right) = 0 \Leftrightarrow m = \underbrace {\frac{{{t^2} - t - 3}}{{t - 2}}}_{g\left( t \right)}.
g\left( t \right) = \frac{{{t^2} - t - 3}}{{t - 2}} \Rightarrow g'\left( t \right) = \frac{{{t^2} - 4t + 5}}{{{{\left( {t - 2} \right)}^2}}} >0\,\,\forall t \in \left( {1\,;\,4} \right)\backslash \left\{ 2 \right\}.
Vậy: 3 < m < \frac{9}{2} thỏa đề. Mà m \in \mathbb{Z} suy ra m = 4.
Chọn đáp án B
Câu 36:
Trong không gian biết tập hợp các điểm M\left( {x\,;\,y\,;\,z} \right) thỏa mãn \left| x \right| + \left| y \right| = 1\,,\,\left| z \right| \le 1, làm thành các mặt bên của một khối lăng trụ. Thể tích của khối lăng trụ đó bằng:
Lời giải
Ta có:
\begin{array}{l}\left| x \right| + \left| y \right| = 1 \Leftrightarrow \left| y \right| = 1 - \left| x \right| \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}y = 1 - \left| x \right|\\y = \left| x \right| - 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}y = - x + 1\\y = x + 1\\y = - x - 1\\y = x - 1\end{array} \right.\\\end{array}
Với \left| z \right| \le 1 \Leftrightarrow - 1 \le z \le 1.
Vậy tập hợp các điểm M\left( {x\,;\,y\,;\,z} \right) là khối lăng trụ có đáy là hình vuông ABCD, chiều cao h = 2.
OA = 1 \Rightarrow AB = \sqrt 2 \Rightarrow {S_{ABCD}} = 2.
\Rightarrow V = h\,.\,{S_{ABC{\rm{D}}}}\, = 2.\,2 = 4.
Chọn đáp án D
Câu 37:
Lời giải
Số cần tìm có dạng \overline {abcdef} .
Trường hợp 1:không có số 0.
Chọn 1 số lẻ cho f có 5 cách.
Chọn thêm 2 số lẻ có C_4^2 cách.
Chọn 3 số chẵn có C_4^3 cách.
Xếp 5 số vừa chọn vào 5 vị trí còn lại có 5! cách.
Vậy có 5.C_4^2.C_4^3.5! = 14400 số.
Trường hợp 2:có số 0.
Chọn 1 số lẻ cho f có 5 cách.
Xếp số 0 vào 1 trong bốn vị trí b, c, d, e có 4 cách.
Chọn thêm 2 số lẻ có C_4^2 cách.
Chọn thêm 2 số chẵn có C_4^2 cách.
Xếp 4 số vừa chọn vào 4 vị trí còn lại có 4! cách.
Vậy có 5.4.C_4^2.C_4^2.4! = 17280 số.
Kết luận: 14400 + 17280 = 31680 số.
Chọn đáp án A
Câu 38:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a và AC = a. Biết tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy; góc giữa đường thẳng SD và mặt đáy bằng 60^\circ . Khoảng cách giữa hai đường thẳng AD và SC bằng
\frac{{a\sqrt {609} }}{{19}}.
Lời giải
Gọi H là trung điểm AB. Theo giả thiết ta có SH \bot \left( {ABCD} \right).
Vì AC = a nên tam giác ABC đều.
Theo giả thiết \left( {SD,\,\,\left( {ABCD} \right)} \right) = \widehat {SDH} = 60^\circ .
Ta có AD{\rm{//}}BC \Rightarrow AD{\rm{//}}\left( {SBC} \right).
Khi đó d\left( {AD,\,\,SC} \right) = d\left( {AD,\,\,\left( {SBC} \right)} \right) = d\left( {A,\,\,\left( {SBC} \right)} \right) = 2d\left( {H,\,\,\left( {SBC} \right)} \right).
Gọi M là trung điểm BC \Rightarrow AM \bot BC.
Vẽ HN \bot BC (1) \left( {N \in BC} \right), HK \bot SN (2) \left( {K \in SN} \right).
SH \bot \left( {ABCD} \right) \Rightarrow SH \bot BC (3).
(1), (3) \Rightarrow BC \bot \left( {SHN} \right) \Rightarrow BC \bot HK (4).
(2), (4) \Rightarrow HK \bot \left( {SBC} \right).
Khi đó d\left( {H,\,\,\left( {SBC} \right)} \right) = HK.
HN = \frac{1}{2}AM = \frac{{a\sqrt 3 }}{4}.
H{D^2} = A{H^2} + A{D^2} - 2.AH.AD.\cos \widehat {HAD} = \frac{{7{a^2}}}{4} \Rightarrow HD = \frac{{a\sqrt 7 }}{2}.
\tan \widehat {SDH} = \frac{{SH}}{{HD}} \Leftrightarrow SH = HD.\tan \widehat {SDH} = \frac{{a\sqrt {21} }}{2}.
\frac{1}{{H{K^2}}} = \frac{1}{{S{H^2}}} + \frac{1}{{H{N^2}}} = \frac{1}{{{{\left( {\frac{{a\sqrt {21} }}{2}} \right)}^2}}} + \frac{1}{{{{\left( {\frac{{a\sqrt 3 }}{4}} \right)}^2}}} = \frac{{116}}{{21{a^2}}} \Rightarrow HK = \frac{{\sqrt {609} }}{{58}}a.
Vậy d\left( {AD,\,\,SC} \right) = 2.\frac{{\sqrt {609} }}{{58}}a = \frac{{\sqrt {609} a}}{{29}}.
Chọn đáp án B
Câu 39:
Cho f\left( x \right) là hàm số đa thức có một phần đồ thị của hàm f'\left( x \right) như hình vẽ bên. Gọi F\left( x \right) là một nguyên hàm của hàm số f\left( x \right). Tìm tất cả các giá trị của tham số m để hàm số y = F\left( x \right) + \left( {m - 1} \right)x + 2020 đồng biến trên khoảng \left( { - 1\,;\,4} \right).
Lời giải
F\left( x \right) là một nguyên hàm của f\left( x \right) \Rightarrow F'\left( x \right) = f\left( x \right).
Hàm số y = F\left( x \right) + \left( {m - 1} \right)x + 2020 đồng biến trên khoảng \left( { - 1\,;\,4} \right) khi
y' = F'\left( x \right) + m - 1 \ge 0\,\,\forall x \in \left( { - 1\,;\,4} \right) \Rightarrow f\left( x \right) + m - 1 \ge 0\,\,\forall x \in \left( { - 1\,;\,4} \right) \Rightarrow 1 - m \le f\left( x \right)\,\,\forall x \in \left( { - 1\,;\,4} \right).
Gọi {S_1},\,{S_2} lần lượt là diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị của f'\left( x \right) với trục hoành trên các đoạn \left[ { - 1\,;\,1} \right] và \left[ {1\,;\,4} \right]. Từ đồ thị \Rightarrow {S_1} < {S_2}.
Ta có f\left( 4 \right) - f\left( { - 1} \right) = \int\limits_{ - 1}^4 {f'\left( x \right){\rm{d}}x = \int\limits_{ - 1}^1 {f'\left( x \right){\rm{d}}x + \int\limits_1^4 {f'\left( x \right){\rm{d}}x} } } = {S_1} - {S_2} < 0 \Rightarrow f\left( 4 \right) < f\left( { - 1} \right).
Từ đó ta có bảng biến thiên sau:
Do f\left( x \right) là hàm đa thức nên liên tục trên \left[ { - 1\,;\,4} \right], do đó từ bảng biến thiên, ta có 1 - m \le f\left( x \right)\,\forall x \in \left( { - 1\,;\,4} \right) \Leftrightarrow 1 - m \le f\left( 4 \right) \Rightarrow m \ge 1 - f\left( 4 \right).
Chọn đáp án C
</></>
Câu 40:
Ông A bị nhiễm một loại vi rút nên phải nhập viện và được điều trị ngay lập tức. Kể từ ngày bắt đầu nhập viện, sau mỗi ngày điều trị thì số lượng virut trong cơ thể ông A giảm đi 10\% so với ngày trước đó. Hỏi sau ít nhất bao nhiêu ngày thì ông A sẽ được xuất viện biết ông được xuất viện khi lượng virut trong cơ thể của ông không vượt quá 30\% ?
Lời giải
Gọi {N_0} là lượng vi rút trong cơ thể ông A ngay khi nhập viện.
Sau n ngày \left( {n \in {\mathbb{N}^*}} \right), lượng vi rút trong cơ thể ông A là N = {N_0}{\left( {1 - 10\% } \right)^n}.
Ông A được xuất viện khi
\frac{N}{{{N_0}}} \le 30\% \Rightarrow {\left( {1 - 10\% } \right)^n} \le 30\% \Rightarrow {\left( {\frac{9}{{10}}} \right)^n} \le \frac{3}{{10}} \Rightarrow n \ge {\log _{\frac{9}{{10}}}}\frac{3}{{10}} \approx 11,4 \Rightarrow n \ge 12\,\left( {n \in {\mathbb{N}^*}} \right).
Vậy sau ít nhất 12 ngày thì ông A được xuất viện.
Chọn đáp án C
Câu 41:
Cho khối lăng trụ ABC.A'B'C' đáy là tam giác vuông cân tại A. Hình chiếu của A' lên mặt phẳng (ABC) là trung điểm H của đoạn AB, khoảng cách giữa A'H và BC' bằng \frac{{4\sqrt 5 }}{5} và AA' = 3. Thể tích khối lăng trụ ABC.A'B'C' bằng
Lời giải
Gọi K là trung điểm A'B' ta có:
+) B'KHB là hình bình hành nên HB' cắt BK tại trung điểm I của mỗi đường.
\begin{array}{l} + )\,BK\parallel A'H \Leftarrow A'H\parallel (BKC') \Rightarrow d(A'H,BC') = d(A'H,(BKC')) = d(H,(BKC'))\\ = d(B',(BKC')) = d = \frac{{4\sqrt 5 }}{5}.\end{array}
Đặt AB = 2x \Rightarrow A'C' = 2x\,. (Do đáy là tam giác vuông cân tại A).
Ta có
\begin{array}{l}KC' = \sqrt {A'C{'^2} + A'{K^2}} = x\sqrt {5.} \\KB = A'H = \sqrt {AA{'^2} - A{H^2}} = \sqrt {9 - {x^2}} .\end{array}
Xét tứ diện B'BC'K với đáy là \Delta BC'K vuông tại K có {S_{BC'K}} = \frac{1}{2}.KC'.BK. = \frac{1}{2}.x\sqrt 5 .\sqrt {9 - {x^2}} . và độ dài đường cao là d. \Rightarrow {V_{B'.BCK}} = \frac{1}{3}d.{S_{BKC'}} = \frac{1}{3}.\frac{{4\sqrt 5 }}{5}.\frac{1}{2}x\sqrt 5 .\sqrt {9 - {x^2}} \,\, = \frac{2}{3}\,x.\sqrt {9 - {x^2}} .\, (1)
Mặt khác, {V_{B'.BCK}} = \frac{1}{6}{V_{ABC.A'B'C'}} = \frac{1}{6}.A'H.{S_{ABC}} = \frac{1}{6}.\sqrt {9 - {x^2}} \,.\frac{1}{2}2x.2x = \frac{1}{3}\,{x^2}.\sqrt {9 - {x^2}} .\,\,(2)
Từ (1) và (2) suy ra \frac{2}{3}\,x.\sqrt {9 - {x^2}} = \frac{1}{3}\,{x^2}.\sqrt {9 - {x^2}} \Leftrightarrow x = 2. A'H = \sqrt 5 .
Vậy thể tích khối lăng trụ
{V_{ABC.A'B'C'}} = A'H.{S_{ABC}} = \sqrt 5 .\frac{1}{2}.{(2x)^2} = \sqrt 5 .\frac{1}{2}.{(2.2)^2} = 8\sqrt 5 .
Chọn đáp án B
Câu 42:
Cho hàm số f(x) = \frac{{ax + b}}{{x + c}}, biết \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{f(x) + 3}}{x} = 5 và tiếp tuyến của đồ thị hàm số tại điểm có hoành độ x = 1 có hệ số góc k = \frac{5}{4}. Khi đó giá trị của a + b + c bằng
Lời giải
Ta có f'(x) = \frac{{ac - b}}{{{{(x + c)}^2}}}.
Theo bài ra ta có
*\,k = f'(1) \Leftrightarrow \frac{5}{4} = \frac{{ac - b}}{{{{(1 + c)}^2}}}\,\,\,(1).
*\,\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{f(x) + 3}}{x} = 5 \Leftrightarrow \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{(a + 3)x + b + 3c}}{{(x + c)x}} = 5 \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}b + 3c = 0\\\frac{{a + 3}}{c} = 5\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}b = - 3c\\a = 5c - 3.\end{array} \right.
Thế vào (1) ta được:
\frac{{(5c - 3).c + 3c}}{{{{(1 + c)}^2}}} = \frac{5}{4} \Leftrightarrow 20{c^2} = 5({c^2} + 2c + 1) \Leftrightarrow 15{c^2} - 10c - 5 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}c = 1\\c = - \frac{1}{3}.\end{array} \right.
* Với c = 1 \to b = - 3;\,a = 2 \to a + b + c = 0.
* Với c = - \frac{1}{3} \to b = 1;\,a = - \frac{{14}}{3} \to a + b + c = - 4.
Chọn đáp án A
Câu 43:
Cho hàm số bậc ba y = f(x) có đồ thị như hình vẽ bên. Có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên dương của tham số m để phương trình \left| {f\left( {{x^3} - 3{x^2}} \right)} \right| - {\log _2}m = 0 có 8 nghiệm phân biệt?
Lời giải
Ta có \left| {f\left( {{x^3} - 3{x^2}} \right)} \right| - {\log _2}m = 0 \Leftrightarrow \left| {f\left( {{x^3} - 3{x^2}} \right)} \right| = {\log _2}m{\rm{ }}(*)
Đặt u = {x^3} - 3{x^2} có u' = 3{x^2} - 6x = 0 \Leftrightarrow x = 0 \vee x = 2
Ta lập bảng biến thiên ghép cho hàm số f(u)
Dựa bào bảng biến thiên, phương trình (*) có 8 nghiệm phân biệt khi và chỉ khi 1 < {\log _2}m < 6 \Leftrightarrow 2 < m < 64.
Vậy có 61 giá trị nguyên dương của m thỏa mãn đề bài.
Chọn đáp án D
Câu 44:
Cho hàm số f(x) liên tục trên \mathbb{R} thỏa mãn f(x) = \left\{ \begin{array}{l} - 3{x^2} + 6x + m{\rm{ khi }}x < 1\\\frac{{2x + 1}}{{x + 2}}{\rm{ khi }}x \ge 1\end{array} \right. (Vớim là hằng số). Biết I = \int\limits_{\frac{1}{e}}^{{e^2}} {\frac{{f\left( {\ln x} \right)}}{x}{\rm{d}}x} + \int\limits_0^{\ln 2} {{e^x}f\left( {{e^x}} \right){\rm{d}}x} = a + b\ln 4 + c\ln 3 với a,\,\,b,\,c là các số nguyên. Tổng a + 2b + 3c bằng
Lời giải
+ Với mọi x\not = 1 hàm số f(x) liên tục, do đó f(x) liên tục trên \mathbb{R} khi \mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ - }} f(x) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ + }} f(x) = f(1) \Leftrightarrow 3 + m = 1 \Leftrightarrow m = - 2
Khi đó I = \int\limits_{\frac{1}{e}}^{{e^2}} {\frac{{f\left( {\ln x} \right)}}{x}{\rm{d}}x} + \int\limits_0^{\ln 2} {{e^x}f\left( {{e^x}} \right){\rm{d}}x} = \int\limits_{\frac{1}{e}}^{{e^2}} {f\left( {\ln x} \right){\rm{d}}\left( {\ln x} \right)} + \int\limits_0^{\ln 2} {f\left( {{e^x}} \right){\rm{d}}\left( {{e^x}} \right)}
= \int\limits_{ - 1}^2 {f\left( x \right){\rm{d}}x} + \int\limits_1^2 {f\left( x \right){\rm{d}}x} = \int\limits_{ - 1}^1 {f\left( x \right){\rm{d}}x} + 2\int\limits_1^2 {f\left( x \right){\rm{d}}x} = \int\limits_{ - 1}^1 {\left( { - 3{x^2} + 6x - 2} \right){\rm{d}}x} + 2\int\limits_1^2 {\left( {\frac{{2x + 1}}{{x + 2}}} \right){\rm{d}}x} = {I_1} + 2{I_2}
+ Với {I_1} = \int\limits_{ - 1}^1 {\left( { - 3{x^2} + 6x - 2} \right){\rm{d}}x} = \left. {\left( { - {x^3} + 3{x^2} - 2x} \right)} \right|_{ - 1}^1 = - 6
+ Với {I_2} = \int\limits_1^2 {\left( {\frac{{2x + 1}}{{x + 2}}} \right){\rm{d}}x} = \int\limits_1^2 {\left( {2 - \frac{3}{{x + 2}}} \right){\rm{d}}x} = \left. {\left( {2x - 3\ln \left| {x + 2} \right|} \right)} \right|_1^2 = 2 - 3\ln 4 + 3\ln 3
Do đó I = - 2 - 6\ln 4 + 6\ln 3 = a + b\ln 4 + c\ln 3 suy ra a = - 2,{\rm{ }}b = - 6,{\rm{ }}c = 6
Vậy a + 2b + 3c = - 2 + ( - 12) + 18 = 4.
Chọn đáp án B
Câu 45:
Cho hàm số y = \left| {\frac{1}{{x + 3}} - \frac{1}{x} + \frac{1}{{x - 2}} - \frac{1}{{x - 5}} - m} \right|, với m là tham số. Có bao nhiêu giá trị nguyên của m để hàm số đã cho có giá trị nhỏ nhất trên \left( { - 3\,;5} \right)\backslash \left\{ {0\,;2} \right\} là một số dương?
Lời giải
Yêu cầu bài toán \Leftrightarrow Phương trình \frac{1}{{x + 3}} - \frac{1}{x} + \frac{1}{{x - 2}} - \frac{1}{{x - 5}} - m = 0 vô nghiệm trên \left( { - 3\,;5} \right)\backslash \left\{ {0\,;2} \right\}.
Ta có \frac{1}{{x + 3}} - \frac{1}{x} + \frac{1}{{x - 2}} - \frac{1}{{x - 5}} - m = 0 \Leftrightarrow \frac{2}{{{x^2} - 2x}} - \frac{8}{{{x^2} - 2x - 15}} = m.
Đặt t = {x^2} - 2x. Do x \in \left( { - 3\,;5} \right)\backslash \left\{ {0\,;2} \right\} \Rightarrow t \in \left[ { - 1\,;15} \right)\backslash \left\{ 0 \right\}.
Phương trình trở thành \frac{2}{t} - \frac{8}{{t - 15}} = m.
Xét hàm số f\left( t \right) = \frac{2}{t} - \frac{8}{{t - 15}},\,\,t \in \left[ { - 1\,;15} \right)\backslash \left\{ 0 \right\}.
Ta có f'\left( t \right) = - \frac{2}{{{t^2}}} + \frac{8}{{{{\left( {t - 15} \right)}^2}}}.
f'\left( t \right) = 0 \Leftrightarrow - \frac{2}{{{t^2}}} + \frac{8}{{{{\left( {t - 15} \right)}^2}}} = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 5\\t = - 15\end{array} \right.
Bảng biến thiên:
Từ bảng biến thiên suy ra - \frac{3}{2} < m < \frac{6}{5}. Từ đó suy ra m \in \left\{ { - 1\,;0\,;1} \right\}.
Chọn đáp án A
Câu 46:
Cho các số thực dương x,\,\,y thỏa mãn: 3 + \left( {1 - {2^{\left| {x - 4} \right|}}} \right){.2^{\left| {y - 3} \right|}} = \left( {1 - {2^{ - \left| {y - 3} \right|}}} \right){.2^{2 - \left| {x - 4} \right|}} . Gọi M,\,\,m là giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức: P = {x^2} + {y^2} + 6x - 2y + 12. Giá trị M.m bằng
Lời giải
Đặt {2^{\left| {x - 4} \right|}} = a,\,\,{2^{\left| {y - 3} \right|}} = b\,\,\,\left( {a \ge 1,\,\,b \ge 1} \right). Khi đó :
3 + \left( {1 - {2^{\left| {x - 4} \right|}}} \right){.2^{\left| {y - 3} \right|}} = \left( {1 - {2^{ - \left| {y - 3} \right|}}} \right){.2^{2 - \left| {x - 4} \right|}} \Leftrightarrow 3 + \left( {1 - a} \right)b = \left( {1 - \frac{1}{b}} \right)\frac{4}{a}
\Leftrightarrow 3ab + a{b^2} - {a^2}{b^2} = 4b - 4 \Leftrightarrow \left( {{a^2}{b^2} - 3ab - 4} \right) - \left( {a{b^2} - 4b} \right) = 0
\Leftrightarrow \left( {ab - 4} \right)\left( {ab - b + 1} \right) = 0.
Do ab - b + 1 = a\left( {b - 1} \right) + 1 >0 \Rightarrow ab = 4 \Rightarrow \left| {x - 4} \right| + \left| {y - 3} \right| = 2
Xét trong hệ trục tọa độ Oxy, gọi M\left( {x\,;y} \right),\,\,I\left( { - 3;1} \right).
Khi đó P = {\left( {x + 3} \right)^2} + {\left( {y - 1} \right)^2} + 2 = M{I^2} + 2 và M di động trên 4 cạnh hình vuông ABCD, trong đó A\left( {2\,;3} \right),\,\,B\left( {4\,;1} \right),\,\,C\left( {6\,;3} \right),\,\,D\left( {4\,;5} \right).
Khi đó \left\{ \begin{array}{l}M{I_{\min }} = IA = \sqrt {29} \\M{I_{\max }} = IC = \sqrt {85} \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}m = {P_{\min }} = 31\\M = {P_{\max }} = 87\end{array} \right. \Rightarrow M.m = 2697.
Chọn đáp án B
Câu 47:
Cho hình hộp chữ nhật ABCD.A'B'C'D'. Gọi N là trung điểm của B'C', P đối xứng với B qua B'. Khi đó mặt phẳng \left( {PAC} \right) chia khối hộp thành hai phần. Tính tỉ số thể tích phần lớn và phần bé.
Lời giải
Gọi
M là trung điểm của A'B'. Mặt phẳng \left( {PAC} \right) chia khối hộp chữ nhật thành hai phần như hình vẽ. Gọi thể tích khối hộp chữ nhật ban đầu là V, phần chứa điểm B' có thể tích {V_1} và phần còn lại có thể tích {V_2}.
Ta có \frac{{PB'}}{{PB}} = \frac{{PN}}{{PC}} = \frac{{PM}}{{PA}} = \frac{{MB'}}{{AB}} = \frac{1}{2}.
Thể tích của khối chóp P.ACB là {V_{P.ACB}} = \frac{1}{3}PB.{S_{ABC}} = \frac{1}{3}.2.BB'.\frac{1}{2}.AB.BC = \frac{1}{3}V.
Ta lại có \frac{{{V_{P.MNB'}}}}{{{V_{P.ACB}}}} = \frac{{PB'}}{{PB}}.\frac{{PN}}{{PC}}.\frac{{PM}}{{PA}} = \frac{1}{8}.
Do đó {V_1} = {V_{P.ACB}} - {V_{P.MNB'}} = \left( {1 - \frac{1}{8}} \right){V_{P.ACB}} = \frac{7}{8}.\frac{1}{3}{V_{ABCD.A'B'C'D'}} = \frac{7}{{24}}V.
Vậy \frac{{{V_1}}}{{{V_2}}} = \frac{{{V_1}}}{{V - {V_1}}} = \frac{{7V}}{{24\left( {V - \frac{7}{{24}}V} \right)}} = \frac{7}{{17}}.
Câu 48:
Có bao nhiêu cặp số nguyên a,\,\,b thỏa mãn đồng thời các điều kiện {a^2} + {b^2} >1 và {a^2} + {b^2} - 3 \le {\log _{{a^2} + {b^2}}}\left( {\frac{{{b^2}\left( {{a^2} + {b^2} + 4} \right) + 4{a^2}}}{{{a^2} + 2{b^2}}}} \right)?
Lời giải
Ta có {a^2} + {b^2} - 3 \le {\log _{{a^2} + {b^2}}}\left( {\frac{{{b^2}\left( {{a^2} + {b^2} + 4} \right) + 4{a^2}}}{{{a^2} + 2{b^2}}}} \right)
\Leftrightarrow {a^2} + {b^2} - 3 \le {\log _{{a^2} + {b^2}}}\left( {\frac{{\left( {{b^2} + 4} \right)\left( {{a^2} + {b^2}} \right)}}{{{a^2} + 2{b^2}}}} \right)
\Leftrightarrow {a^2} + {b^2} - 4 \le {\log _{{a^2} + {b^2}}}\left( {{b^2} + 4} \right) - {\log _{{a^2} + {b^2}}}\left( {{a^2} + 2{b^2}} \right)
\Leftrightarrow {\log _{{a^2} + {b^2}}}\left( {{a^2} + 2{b^2}} \right) + \left( {{a^2} + 2{b^2}} \right) \le {\log _{{a^2} + {b^2}}}\left( {{b^2} + 4} \right) + \left( {{b^2} + 4} \right) (*)
Xét hàm số f\left( t \right) = {\log _{{a^2} + {b^2}}}t + t trên \left( {0; + \infty } \right).
Ta có f'\left( t \right) = \frac{1}{{t.\ln \left( {{a^2} + {b^2}} \right)}} + 1 >0,\forall t \in \left( {0; + \infty } \right). Do đó hàm số đồng biến trên \left( {0; + \infty } \right).
\left( * \right) \Leftrightarrow f\left( {{a^2} + 2{b^2}} \right) \le f\left( {{b^2} + 4} \right) \Leftrightarrow {a^2} + 2{b^2} \le {b^2} + 4 \Leftrightarrow {a^2} + {b^2} \le 4
Vậy, a,\,\,b thỏa mãn 1 < {a^2} + {b^2} \le 4. Từ đó ta có 8 cặp số \left( {a\,;\,\,b} \right) thỏa mãn bài toán là \left( { - 2; - 2} \right),\left( { - 2; - 1} \right),\left( { - 1; - 2} \right),\left( { - 1; - 1} \right),\left( {1\,;\,1} \right),\left( {1\,;\,2} \right),\left( {2\,;\,1} \right),\left( {2\,;\,2} \right).