Bộ đề minh họa môn Toán THPT Quốc gia năm 2022 (đề 22)
-
4933 lượt thi
-
50 câu hỏi
-
90 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Từ một nhóm có 10 học sinh nam và 15 học sinh nữ. Hỏi có bao nhiêu cách chọn ra 2 học sinh nam và 3 học sinh nữ để lập thành một đội 5 bạn đi biễu diễn văn nghệ
Đáp án B
Chọn ra 2 học sinh nam có \(C_{10}^2\) cách, chọn ra 3 học sinh nữ có \(C_{15}^3\) cách.
Theo quy tắc nhân có \(C_{10}^2.C_{15}^3\) cách để chọn ra 2học sinh nam và 3 học sinh nữ để lập thành một đội 5 bạn đi biểu diễn văn nghệ.
Câu 2:
Trong không gian Oxyz cho mặt phẳng \[(P):2x - y + z - 1 = 0\] đi qua điểm nào sau đây?
Đáp án C
Thay lần lượt tọa độ điểm M, N, P, Q vào mặt phẳng \(\left( P \right):2{\rm{x}} - y + z - 1 = 0\) ta được:
\(P\left( {1; - 2;0} \right) \to 2.1 - \left( { - 2} \right) + 0 - 1 = - 1 \ne 0 \to P \notin \left( P \right)\)
\(M\left( {2; - 1;1} \right) \to 2.2 - \left( { - 1} \right) + 1 - 1 = 5 \ne 0 \to M \notin \left( P \right)\)
\(Q\left( {1; - 3; - 4} \right) \to 2.1 - \left( { - 3} \right) - 4 - 1 = 0 \to Q \in \left( P \right)\)
\(N\left( {0;1; - 2} \right) \to 2.0 - 1 - 2 - 1 = - 4 \ne 0 \to N \notin \left( P \right)\).
Câu 3:
Lăng trụ có chiều cao bằng a đáy là tam giác vuông cân và có thể tích bằng \[2{a^3}\] .Cạnh góc vuông của đáy lăng trụ bằng
Đáp án B
Giả sử đáy của lăng trụ đã cho là tam giác ABC vuông cân tại A.
Khi đó \({S_{ABC}} = \frac{{2{{\rm{a}}^3}}}{a} = 2{{\rm{a}}^2} \Leftrightarrow \frac{1}{2}A{B^2} = 2{{\rm{a}}^2} \Leftrightarrow AB = 2{\rm{a}}\).
Câu 4:
Cho số phức \[z = 1 + 2i\] . Tìm tổng phần thực và phần ảo của số phức \[w = 2z + \bar z\] .
Đáp án B
\[{\rm{w}} = 2{\rm{z}} + \overline z = 2\left( {1 + 2i} \right) + \left( {1 - 2i} \right) = 3 + 2i\].
Suy ra, phần thực của số phức \[{\rm{w}} = 2{\rm{z}} + \overline z \] là 3; phần ảo của số phức \[{\rm{w}} = 2{\rm{z}} + \overline z \] là 2.
Do đó, tổng phần thực và phần ảo của số phức \[{\rm{w}} = 2{\rm{z}} + \overline z \] là 5.
Câu 5:
Trong không gian Oxyz, đường thẳng \[d:\frac{{x - 3}}{1} = \frac{{y + 2}}{{ - 1}} = \frac{{z - 4}}{2}\] cắt mặt phẳng \[\left( {Oxy} \right)\]tại điểm có tọa độ là
Đáp án C
Ta có \(d:\left\{ \begin{array}{l}x = 3 + t\\y = - 2 - t\\z = 4 + 2t\end{array} \right.\) nên đồ thị hàm số cắt \(\left( {Oxy} \right)\) tại \(\left( {1;0;0} \right)\).
Câu 6:
Cho cấp số cộng có số hạng thứ 3 và số hạng thứ 7 lần lượt là 6 và – 2. Tìm số hạng thứ 5.
Đáp án D
Theo bài ra ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{u_3} = 6\\{u_7} = - 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{u_1} + 2{\rm{d}} = 6\\{u_1} + 6{\rm{d}} = - 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{u_1} = 10\\d = - 2\end{array} \right.\).
Do đó \({u_5} = {u_1} + 4{\rm{d}} = 2\).
Câu 7:
Nguyên hàm của hàm số \[f\left( x \right) = \sqrt {3x + 2} \] là
Đáp án C
\(\int {\sqrt {3{\rm{x}} + 2} d{\rm{x}}} = \int {{{\left( {3{\rm{x}} + 2} \right)}^{\frac{1}{2}}}d{\rm{x}}} = \frac{2}{3}.\frac{1}{3}{\left( {3{\rm{x}} + 2} \right)^{\frac{3}{2}}} + C\).
Câu 8:
Đường cong trong hình vẽ là đồ thị của hàm số nào dưới đây
Đáp án B
Ta có: \(\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } y = - \infty \) nên hệ số \(a < 0\) (loại).
Đồ thị hàm số có 2 điểm cực trị (loại A).
Với đáp án C thì hàm số đạt cực trị tại điểm \(x = 0\) (loại C).
Câu 9:
Khoảng đồng biến của hàm số \[y = \sqrt {{x^2} - 8x} \] là
Đáp án B
Tập xác định của hàm số là \(D = \left( { - ;0} \right] \cup \left[ {8; + \infty } \right)\).
Khi đó \(y' = \frac{{{{\left( {{x^2} - 8{\rm{x}}} \right)}^\prime }}}{{2\sqrt {{x^2} - 8{\rm{x}}} }} = \frac{{2{\rm{x}} - 8}}{{2\sqrt {{x^2} - 8{\rm{x}}} }} > 0 \Leftrightarrow x > 4\).
Kết hợp với tập xác định suy ra hàm số đồng biến trên khoảng \(\left( {8; + \infty } \right)\).
Câu 10:
Cho đường thẳng Δ đi qua điểm \[M\left( {2;0; - 1} \right)\] và vecto chỉ phương \[\vec a = \left( {4; - 6;2} \right)\]. Phương trình tham số của đường thẳng Δ là
Đáp án C
Phương trình đường thẳng cần tìm là \(\Delta :\left\{ \begin{array}{l}x = 2 + 2t\\y = - 3t\\z = - 1 + t\end{array} \right.\).
Câu 11:
Cho \[{\log _a}b = 2\] và \[{\log _a}c = 3\]. Tính \[P = {\log _a}\left( {\frac{{{b^3}}}{{{c^2}}}} \right)\].
Đáp án A
Ta có: \(P = {\log _a}\left( {\frac{{{b^3}}}{{{c^2}}}} \right) = {\log _a}{b^3} - {\log _a}{c^2} = 3{\log _a}b - 2{\log _a}c = 3.2 - 2.3 = 0\).
Câu 12:
Cho hình trụ có diện tích xung quanh bằng \[50\pi \] và độ dài đường sinh bằng đường kính của đường tròn đáy. Tính bán kính r của đường tròn đáy.
Đáp án C
Ta có \(\left\{ \begin{array}{l}{S_{xq}} = 2\pi r\ell = 50\pi \\\ell = 2{\rm{r}}\end{array} \right. \Rightarrow 4\pi {r^2} = 50\pi \Rightarrow r = \frac{{5\sqrt 2 }}{2}\).
Câu 13:
Cho hàm số \[y = f\left( x \right)\] có bảng biến thiên như hình vẽ sau
Số điểm cực tiểu của hàm số \[y = f\left( x \right)\] là
Đáp án B
Hàm số đã cho đạt cực tiểu tại các điểm \(x = \pm 1\).
Câu 14:
Cho \[\int\limits_0^2 {f(x)dx = 3} \] và \[\int\limits_0^2 {g(x)dx = - 1} \]. Giá trị của \[\int\limits_0^2 {\left[ {f(x) - 5g(x) + x} \right]dx} \] bằng
Đáp án D
Ta có: \(I = \int\limits_0^2 {\left[ {f\left( x \right) - 5g\left( x \right)} \right]d{\rm{x}}} = \int\limits_0^2 {f\left( x \right)d{\rm{x}}} - 5\int\limits_0^2 {g\left( x \right)d{\rm{x}}} + \int\limits_0^2 {x{\rm{dx}}} \).
Do đó: \(I = 3 - 5\left( { - 1} \right) + \frac{1}{2}\left( {{2^2} - {0^2}} \right) = 10\).
Câu 15:
Cho số phức z thỏa mãn phương trình \[(3 + 2i)z + {(2 - i)^2} = 4 + i.\] Tìm tọa độ điểm M biểu diễn số phức z.
Đáp án C
\(\left( {3 + 2i} \right)z + {\left( {2 - i} \right)^2} = 4 + i \Leftrightarrow z = \frac{{4 + i - {{\left( {2 - i} \right)}^2}}}{{3 + 2i}} = 1 + i\), suy ra điểm biểu diễn \(M\left( {1;1} \right)\).
Câu 16:
Cho khối chóp S.ABCD có đáy là hình chữ nhật, \[AB = a\], \[AD = a\sqrt 3 \], SA vuông góc với đáy và mặt phẳng \[\left( {SBC} \right)\] tạo với đáy một góc \[60^\circ \]. Tính thể tích V của khối chóp S.ABCD.
Đáp án A
Ta có \(\left\{ \begin{array}{l}\left( {SBC} \right) \cap \left( {ABC{\rm{D}}} \right) = BC\\AB \bot BC;{\rm{ SB}} \bot {\rm{BC}}\end{array} \right. \Rightarrow \widehat {\left( {SBC} \right),\left( {ABC{\rm{D}}} \right)} = \widehat {SBA} = 60^\circ \).
Suy ra \(SA = AB\tan 60^\circ = a\sqrt 3 \)
Thể tích khối chóp S.ABCD bằng \(V = \frac{1}{3}SA.{S_{ABC{\rm{D}}}} = \frac{1}{3}.a\sqrt 3 .a.a\sqrt 3 = {a^3}\).
Câu 17:
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , hỏi trong các phương trình sau phương trình nào là phương trình của mặt cầu?
Đáp án A
Điều kiện tiên quyết \({a^2} + {b^2} - c > 0\).
Câu 18:
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz viết phương trình đường thẳng giao tuyến của hai mặt phẳng \[(\alpha ):x + 3y - z + 1 = 0,\] \[(\beta ):2x - y + z - 7 = 0\].
Đáp án D
Ta có \(\Delta = \left( \alpha \right) \cap \left( \beta \right) \Rightarrow \Delta :\left\{ \begin{array}{l}x + 3y - z + 1 = 0\\2{\rm{x}} - y + z - 7 = 0\end{array} \right.\)
Ta chọn \(y = 0 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x - z = - 1\\2{\rm{x}} + z = 7\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 2\\z = 3\end{array} \right. \Rightarrow M\left( {2;0;3} \right)\)
Ta chọn \(x = 0 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}3y - z = - 1\\ - y + z = 7\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}y = 2\\z = 10\end{array} \right. \Rightarrow N\left( {0;3;10} \right)\)
Khi đó vectơ chỉ phương là MN nên \(\Delta :\frac{{x - 2}}{{ - 2}} = \frac{y}{3} = \frac{{z - 3}}{7}\).
Câu 19:
Gọi \[{z_1},{z_2}\] là các nghiệm của phương trình \[{z^2} - 2z + 5 = 0\]. Tính \[P = {\left| {{z_1}} \right|^2} + {\left| {{z_2}} \right|^2}\].
Đáp án A
\({z^2} - 2{\rm{z}} + 5 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{z_1} = 1 + 2i\\{z_2} = 1 - 2i\end{array} \right.\).
\(P = {\left| {{z_1}} \right|^2} + {\left| {{z_2}} \right|^2} = {\left| {1 + 2i} \right|^2} + {\left| {1 - 2i} \right|^2} = 10\).
Câu 20:
Gọi \[{x_1},{x_2}\] là hai nghiệm của phương trình \[{4^{{x^2} - x}} + {2^{{x^2} - x + 1}} = 3\]. Tính \[\left| {{x_1} - {x_2}} \right|\].
Đáp án D
Đặt \(t = {2^{{x^2} - x}},\left( {t > 0} \right)\) thì phương trình \({4^{{x^2} - x}} + {2^{{x^2} - x + 1}} = 3\) trở thành \({t^2} + 2t = 3 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 1{\rm{ }}\left( {TM} \right)\\t = - 3{\rm{ }}\left( L \right)\end{array} \right.\)
Suy ra \(1 = t = {2^{{x^2} - x}} \Leftrightarrow {x^2} - x = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 1\\x = 0\end{array} \right.\)
Gọi \({x_1},{x_2}\) là hai nghiệm của phương trình \({4^{{x^2} - x}} + {2^{{x^2} - x + 1}} = 3\) thì \({x_1},{x_2}\) cũng là nghiệm của phương trình \({x^2} - x - 1 = 0\). Ta có \(\left| {{x_1} - {x_2}} \right| = \left| {1 - 0} \right| = 1\).
Câu 21:
Tìm giá trị lớn nhất M của hàm số \[y = \frac{{{x^2} + 2x + 2}}{{x + 1}}\] trên đoạn \[\left[ { - \frac{1}{2};2} \right]\].
Đáp án C
Hàm số \(y = \frac{{{x^2} + 2{\rm{x}} + 2}}{{x + 1}}\) liên tục trên đoạn \(\left[ { - \frac{1}{2};2} \right]\).
Ta có \(y' = \frac{{{x^2} + 2{\rm{x}}}}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}};{\rm{ y'}} = 0 \Leftrightarrow {x^2} + 2{\rm{x}} = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0 \in \left[ { - \frac{1}{2};2} \right]\\x = - 2 \notin \left[ { - \frac{1}{2};2} \right]\end{array} \right.\).
Lại có \(y\left( { - \frac{1}{2}} \right) = \frac{5}{2};{\rm{ y}}\left( 0 \right) = 2;{\rm{ y}}\left( 2 \right) = \frac{{10}}{3}\). Vậy \(\mathop {\max }\limits_{\left[ { - \frac{1}{2};2} \right]} y = y\left( 2 \right) = \frac{{10}}{3} = M\).
Câu 22:
Cho hình thang vuông ABCD (vuông tại A và D) có độ dài các cạnh là \[AD = a,{\mkern 1mu} AB = 5a,{\mkern 1mu} CD = 2a.\] Tính thể tích V của vật thể tròn xoay khi quay quanh hình thang trên quanh trục AB.
Đáp án C
Gọi H là hình chiếu của C trên AB.
\( \Rightarrow A{\rm{D}}CH\) là hình chữ nhật \( \Rightarrow AH = 2{\rm{a}},BH = 2{\rm{a}}\).
Khi quay hình thang ABCD quanh trục AB, ta được:
Khối trụ thể tích \({V_1}\), có chiều cao \({h_1} = AH = 2{\rm{a}}\), bán kính đường tròn đáy \(r = A{\rm{D}} = a \Rightarrow {V_1} = 2\pi {a^3}\).
Khối nón thể tích \({V_2}\), có chiều cao \({h_2} = BH = 3{\rm{a}}\), bán kính đường tròn đáy \(r = CH = a \Rightarrow {V_2} = \pi {a^3}\).
Vậy thể tích khối tròn xoay cần tìm là \(V = {V_1} + {V_2} = 3\pi {a^3}\).
Câu 23:
Cho hàm số \[y = f\left( x \right)\] có bảng biến thiên như hình dưới đây
Đồ thị hàm số đã cho có tổng bao nhiêu đường tiệm cận đứng và tiệm cận ngang?
Đáp án C
Ta có: \(\mathop {\lim }\limits_{x \to \left( { - 1} \right)} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} f\left( x \right) = \infty \Rightarrow \) Đồ thị hàm số có 2 đường tiệm cận đứng là \(x = \pm 1\).
Lại có: \(\mathop {\lim }\limits_{x \to \infty } f\left( x \right) = - 2 \Rightarrow y = - 2\) là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số.
Vậy đồ thị hàm số có 3 đường tiệm cận.
Câu 24:
Gọi S là diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường \[y = f\left( x \right)\], trục hoành và hai đường thẳng \[x = - 3,x = 2\] (như hình vẽ bên). Đặt \[a = \int\limits_{ - 3}^1 f \left( x \right)dx\] , \[b = \int\limits_1^2 {f\left( x \right)dx} \], mệnh đề nào sau đây là đúng?
Đáp án D
Diện tích hình phẳng \(S = \int\limits_{ - 3}^1 {\left| {f\left( x \right)} \right|d{\rm{x}}} + \int\limits_1^2 {\left| {f\left( x \right)} \right|d{\rm{x}}} = - \int\limits_{ - 3}^1 {f\left( x \right)d{\rm{x}}} + \int\limits_1^2 {f\left( x \right)d{\rm{x}}} = - a + b = b - a\).
Câu 25:
Hàm số \[y = {\log _3}\left( {{x^2} - 4x + 3} \right)\] đồng biến trên khoảng nào sau đây
Đáp án D
Điều kiện \({x^2} - 4{\rm{x}} + 3 > 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x > 3\\x < 1\end{array} \right.\)
Khi đó \(y' = \frac{{2x - 4}}{{\left( {{x^2} - 4x + 3} \right)\ln 3}} > 0 \Rightarrow 2x - 4 > 0 \Leftrightarrow x > 2 \Rightarrow x > 3.\)
Câu 26:
Hình hộp chữ nhật \[ABCD.A'B'C'D'\] có \[AB = a,\;AD = 3a\] và \[AC' = 5a\] thì có thể tích là
Đáp án C
Ta có: \(A{B^2} + A{{\rm{D}}^2} + A{A'^2} = A{C'^2} \Rightarrow AA' = a\sqrt {15} \)
Thể tích hình hộp chữ nhật là \(V = AB.A{\rm{D}}.AA' = 3{a^3}\sqrt {15} \).
Câu 27:
Gọi S là tập nghiệm của phương trình \[2{\log _2}\left( {2x - 2} \right) + {\log _2}{\left( {x - 3} \right)^2} = 2\] trên \[\mathbb{R}.\] Tổng các phần tử của S bằng
Đáp án B
Điều kiện: \(\left\{ \begin{array}{l}x > 1\\x \ne 3\end{array} \right.\).
Ta có \(2{\log _2}\left( {2{\rm{x}} - 2} \right) + {\log _2}{\left( {x - 3} \right)^2} = 2 \Leftrightarrow 2{\log _2}\left( {2{\rm{x}} - 2} \right) + 2{\log _2}\left| {x - 3} \right| = 2\)
\( \Leftrightarrow {\log _2}\left( {2{\rm{x}} - 2} \right) + {\log _2}\left| {x - 3} \right| = 1 \Leftrightarrow {\log _2}\left[ {\left( {2{\rm{x}} - 2} \right)\left| {x - 3} \right|} \right] = 1 \Leftrightarrow \left( {2{\rm{x}} - 2} \right)\left| {x - 3} \right|2 \Leftrightarrow \left( {x - 1} \right)\left| {x - 3} \right| = 1\) (*)
Với \(x \ge 3\) ta có (*) \( \Leftrightarrow \left( {x - 1} \right)\left( {x - 3} \right) = 1 \Leftrightarrow {x^2} - 4{\rm{x}} + 2 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 2 + \sqrt 2 \\x = 2 - \sqrt 2 {\rm{ }}\left( \ell \right)\end{array} \right.\)
Với \(x < 3\) ta có (*) \( \Leftrightarrow \left( {x - 1} \right)\left( {x - 3} \right) = - 1 \Leftrightarrow {x^2} - 4{\rm{x}} + 4 = 0 \Leftrightarrow x = 2\).
Do đó tổng các nghiệm của phương trình là \(4 + \sqrt 2 \).
Câu 28:
Cho \[{\log _a}x = 5,\;{\log _b}x = - 3\] với \[a,b\] là các số thực lớn hơn 1. Tính \[P = {\log _{\frac{{{a^2}}}{b}}}x\]
Đáp án A
Ta có: \(P = \frac{1}{{{{\log }_x}\frac{{{a^2}}}{b}}} = \frac{1}{{{{\log }_x}{a^2} - {{\log }_x}b}} = \frac{1}{{2{{\log }_x}a - {{\log }_x}b}} = \frac{1}{{\frac{2}{5} + \frac{1}{3}}} = \frac{{15}}{{11}}\).
Câu 29:
Cho hàm số \[y = f\left( x \right)\] có đồ thị như hình vẽ
Số nghiệm của phương trình \[{f^2}\left( x \right) - 2f\left( x \right) = 0\] là
Đáp án C
Ta có \({f^2}\left( x \right) - 2f\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}f\left( x \right) = 0\\f\left( x \right) = 2\end{array} \right.\).
Phương trình \(f\left( x \right) = 0\) có 3 nghiệm phân biệt.
Phương trình \(f\left( x \right) = 2\) có 2 nghiệm phân biệt.
Do đó phương trình đã cho có 5 nghiệm phân biệt.
Câu 30:
Cho hàm số \[f\left( x \right)\] có đạo hàm là \[f'\left( x \right) = x{\left( {x + 1} \right)^2}{\left( {x - 2} \right)^4}\] với mọi \[x \in \mathbb{R}\]. Số điểm cực trị của hàm số f là:
Đáp án D
Số điểm cực trị của hàm số \(f\left( x \right)\) bằng tổng số nghiệm đơn và số nghiệm bội lẻ của phương trình \(f'\left( x \right) = 0\). Vì \(f'\left( x \right) = 0\) chỉ có \(x = 0\) là nghiệm đơn nên số điểm cực trị của hàm số \(f\left( x \right)\) là 1.
Câu 31:
Cho số phức \[z = a + bi\] với \[a,b \in \mathbb{R}\] thỏa mãn \[\left( {1 + 3i} \right)z + \left( {2 + i} \right)\bar z = - 2 + 4i.\] Tính \[P = ab.\]
Đáp án A
PT \( \Leftrightarrow \left( {1 + 3i} \right)\left( {a + bi} \right) + \left( {2 + i} \right)\left( {a - bi} \right) = - 2 + 4i \Leftrightarrow \left( {3{\rm{a}} - 2b} \right) + \left( {4{\rm{a}} - b} \right)i = - 2 + 4i\)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}3{\rm{a}} - 2b = - 2\\4{\rm{a}} - b = 4\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 2\\b = 4\end{array} \right. \Rightarrow P = ab = 8\).
Câu 32:
Cho hàm số \[y = f\left( x \right)\] là hàm số liên tục trên và \[\int\limits_0^1 {f\left( x \right){\mkern 1mu} {\rm{d}}x} = 1,\int\limits_1^4 {\frac{{f\left( {\sqrt x } \right)}}{{\sqrt x }}{\rm{d}}x} = 6\].
Tính giá trị của tích phân \[I = \int\limits_0^{\frac{\pi }{4}} {\frac{{f\left( {2\tan x} \right)}}{{{{\cos }^2}x}}{\rm{d}}x} .\]
Đáp án D
Ta có \(\int\limits_1^4 {\frac{{f\left( {\sqrt x } \right)}}{{\sqrt x }}d{\rm{x}}} = 2\int\limits_1^2 {f\left( x \right)d{\rm{x}}} = 6 \Rightarrow \int\limits_1^2 {f\left( x \right)d{\rm{x}}} = 3 \Rightarrow \int\limits_0^2 {f\left( x \right)d{\rm{x}}} = \int\limits_0^1 {f\left( x \right)d{\rm{x}}} + \int\limits_1^2 {f\left( x \right)d{\rm{x}}} = 4\)
Đặt \(t = 2\tan x \Leftrightarrow dt = \frac{2}{{{{\cos }^2}x}}dx \Leftrightarrow \frac{{dt}}{2} = \frac{{dx}}{{{{\cos }^2}x}}\) và đổi cận \(\left\{ \begin{array}{l}x = 0 \to t = 0\\x = \frac{\pi }{4} \to t = 2\end{array} \right.\).
Khi đó \(\int\limits_0^{\frac{\pi }{4}} {\frac{{f\left( {2\tan x} \right)}}{{{{\cos }^2}x}}dx} = \int\limits_0^2 {\frac{{f\left( t \right)}}{2}dt} = \frac{1}{2}\int\limits_0^2 {f\left( t \right)dt} = \frac{1}{2}\int\limits_0^2 {f\left( x \right)dx} = \frac{1}{2}.4 = 2\).
Câu 33:
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho tam giác ABC biết \[A(2;1;0),B(3;0;2),C(4;3; - 4)\]. Viết phương trình đường phân giác trong góc A.
Đáp án C
Ta có \(\overrightarrow {AB} = \left( {1; - 1;2} \right) \Rightarrow \overrightarrow {{i_{AB}}} = \frac{1}{{\left| {\overrightarrow {AB} } \right|}}.\overrightarrow {AB} = \left( {\frac{1}{{\sqrt 6 }}; - \frac{1}{{\sqrt 6 }};\frac{2}{{\sqrt 6 }}} \right)\). Gọi E thỏa mãn \(\overrightarrow {{i_{AB}}} = \overrightarrow {A{\rm{E}}} \)
Và \(\overrightarrow {AC} = \left( {2;2; - 4} \right) \Rightarrow \overrightarrow {{i_{AC}}} = \frac{1}{{\left| {\overrightarrow {AC} } \right|}}.\overrightarrow {AC} = \left( {\frac{1}{{\sqrt 6 }};\frac{1}{{\sqrt 6 }}; - \frac{2}{{\sqrt 6 }}} \right)\). Gọi F thỏa mãn \(\overrightarrow {{i_{AC}}} = \overrightarrow {AF} \)
Do đó \(\overrightarrow {AM} = \overrightarrow {A{\rm{E}}} + \overrightarrow {AF} = \left( {\frac{2}{{\sqrt 6 }};0;0} \right) = \frac{2}{{\sqrt 6 }}\left( {1;0;0} \right)\) (với AEMF là hình bình hành)
Mặt khác: nên AEMF là hình thoi chính là \( \Rightarrow \overrightarrow {AM} \) VTCP của đường phân giác trong góc A. Ta chọn \(\overrightarrow {{u_1}} = \left( {1;0;0} \right)\) làm VTCP của phân giác trong góc A.
Đường thẳng phân giác trong góc A qua A có phương trình là \(\left\{ \begin{array}{l}x = 2 + t\\y = 1\\z = 0\end{array} \right.,\left( {t \in \mathbb{R}} \right)\).
Câu 34:
Cho hàm số \[f\left( x \right),\] có bảng xét dấu \[f'\left( x \right)\] như sau
Hàm số \[y = f\left( {{x^2} - 2x} \right)\] đồng biến trên khoảng nào dưới dây
Đáp án D
Chọn \(f'\left( x \right) = \left( {x + 2} \right)\left( {x + 1} \right)\left( {x - 3} \right)\)
Ta có: \(g\left( x \right) = f\left( {{x^2} - 2{\rm{x}}} \right) \Rightarrow g'\left( x \right) = \left( {2{\rm{x}} - 2} \right).f'\left( {{x^2} - 2{\rm{x}}} \right)\)
\( = 2\left( {x - 1} \right)\left( {{x^2} - 2{\rm{x}} + 2} \right)\left( {{x^2} - 2{\rm{x}} + 1} \right)\left( {{x^2} - 2{\rm{x}} - 3} \right)\)
\( = 2{\left( {x - 1} \right)^3}\left( {{x^2} - 2{\rm{x}} + 2} \right)\left( {x + 1} \right)\left( {x - 3} \right)\) ta được bảng xét dấu
Suy ra \(g\left( x \right)\) đồng biến trên khoảng \(\left( { - 1;1} \right)\) và \(\left( {3; + \infty } \right)\).
Câu 35:
Tính nguyên hàm \[I = \int {\frac{{x - 5}}{{{x^2} - 1}}{\rm{d}}x} \]
Đáp án C
Ta có: \(\frac{{x - 5}}{{{x^2} - 1}} = \frac{A}{{x - 1}} + \frac{B}{{x + 1}} = \frac{{\left( {A + B} \right)x + A - B}}{{{x^2} - 1}}\)
Đồng nhất 2 vế ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}A + B = 1\\A - B = - 5\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}A = - 2\\B = 3\end{array} \right.\)
Suy ra \(I = \int {\left( {\frac{3}{{x + 1}} - \frac{2}{{x - 1}}} \right)d{\rm{x}}} = 3\ln \left| {x + 1} \right| - 2\ln \left| {x - 1} \right| + C = \ln \left| {\frac{{{{\left( {x + 1} \right)}^3}}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}}} \right| + C\).
Câu 36:
Có bao nhiêu giá trị nguyên của m để bất phương trình \[{\log _2}\left( {7{x^2} + 7} \right) \ge {\log _2}\left( {m{x^2} + 4x + m} \right)\] nghiệm đúng với mọi x.
Đáp án D
\({\log _2}\left( {7{{\rm{x}}^2} + 7} \right) \ge {\log _2}\left( {m{{\rm{x}}^2} + 4{\rm{x}} + m} \right) \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m{{\rm{x}}^2} + 4{\rm{x}} + m > 0\\7{{\rm{x}}^2} + 7 \ge m{{\rm{x}}^2} + 4{\rm{x}} + m\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m{{\rm{x}}^2} + 4{\rm{x}} + m > 0\\\left( {7 - m} \right){x^2} - 4{\rm{x}} + 7 - m \ge 0\end{array} \right.\).
Bất phương trình \({\log _2}\left( {7{{\rm{x}}^2} + 7} \right) \ge {\log _2}\left( {m{{\rm{x}}^2} + 4{\rm{x}} + m} \right)\) nghiệm đúng với mọi x khi và chi khi
\(\left\{ \begin{array}{l}m{{\rm{x}}^2} + 4{\rm{x}} + m > 0{\rm{ }}\left( 1 \right)\\\left( {7 - m} \right){x^2} - 4{\rm{x}} + 7 - m \ge 0{\rm{ }}\left( 2 \right)\end{array} \right.\) nghiệm đúng với mọi x thực.
Khi \(m = 0\) thì (1) trở thành \(4{\rm{x}} > 0 \Leftrightarrow x > 0 \Rightarrow m = 0\) không thỏa mãn.
Khi \(m = 7\) thì (2) trở thành \( - 4{\rm{x}} \ge 0 \Leftrightarrow x \le 0 \Rightarrow m = 7\) không thỏa mãn.
Hệ bất phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}m{{\rm{x}}^2} + 4{\rm{x}} + m > 0{\rm{ }}\left( 1 \right)\\\left( {7 - m} \right){x^2} - 4{\rm{x}} + 7 - m \ge 0{\rm{ }}\left( 2 \right)\end{array} \right.\) nghiệm đúng với mọi x khi
\(\left\{ \begin{array}{l}m > 0\\4 - {m^2} < 0\\7 - m > 0\\4 - {\left( {7 - m} \right)^2} \le 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}0 < m < 7\\\left[ \begin{array}{l}m > 2\\m < - 2\end{array} \right.\\\left[ \begin{array}{l}m \ge 9\\m \le 5\end{array} \right.\end{array} \right. \Leftrightarrow 2 < m \le 5\). Do \(m \in \mathbb{Z}\) nên \(m \in \left\{ {3;4;5} \right\}\) nên có 3 giá trị.
Câu 37:
Cho hàm số \[y = f\left( x \right)\] có bảng biến thiên như sau
Bất phương trình \[\left( {{x^2} + 1} \right)f\left( x \right) \ge m\] có nghiệm trên khoảng \[\left( { - 1;2} \right)\] khi và chỉ khi
Đáp án D
Đặt \(\left( {{x^2} + 1} \right)f\left( x \right) = g\left( x \right) \Rightarrow g'\left( x \right) = 2{\rm{x}}.f\left( x \right) + \left( {{x^2} + 1} \right)f'\left( x \right)\)
Xét \(x \in \left( { - 1;2} \right)\) ta có \(x > 0\) thì \(\left\{ \begin{array}{l}f'\left( x \right) > 0\\xf\left( x \right) > 0\end{array} \right. \Rightarrow g'\left( x \right) > 0\) và với \(x < 0\) thì \(\left\{ \begin{array}{l}f'\left( x \right) < 0\\xf\left( x \right) < 0\end{array} \right. \Rightarrow g'\left( x \right) < 0\).
+ Từ đó ta có bảng biến thiên
+ Theo BBT thì để bất phương trình \(\left( {{x^2} + 1} \right)f\left( x \right) \ge m\) có nghiệm trên khoảng \(\left( { - 1;2} \right)\) khi và chỉ khi \(m < 15\).
Câu 38:
Từ một hộp chứa 12 quả cầu, trong đó có 8 quả màu đỏ, 3 quả màu xanh và 1 quả màu vàng, lấy quả màu vàng, lấy ngẫu nhiên 3 quả. Xác suất để lấy được 3 quả cầu có đúng hai màu bằng:
Đáp án C
Số phần tử của không gian mẫu là: \(n\left( \Omega \right) = C_{12}^3 = 220\).
Gọi A là biến có: “Lấy được 3 quả cầu có đúng hai màu”.
TH1: Lấy 1 quả màu vàng và 2 quả màu đỏ có: \(C_8^2 = 28\) cách.
TH2: Lấy 1 quả màu vàng và 2 quả màu xanh có: \(C_3^2 = 3\) cách.
TH3: Lấy 1 quả màu đỏ và 2 quả màu xanh có: \(C_8^1.C_3^2 = 24\) cách.
TH4: Lấy 1 quả màu xanh và 2 quả màu đỏ có: \(C_3^1.C_8^2 = 84\) cách.
Số kết quả thuận lợi của biến cố A là: \(n\left( A \right) = 28 + 3 + 24 + 84 = 139\) cách.
Xác suất cần tìm là: \(P\left( A \right) = \frac{{n\left( A \right)}}{{n\left( \Omega \right)}} = \frac{{139}}{{220}}\).
Câu 39:
Cho hình chóp S.ABCD có SA vuông góc với đáy, \[SA = a\sqrt 6 .\] Đáy ABCD là hình thang vuông tại A và \[B,{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} AB = BC = \frac{1}{2}AD = a.\] Gọi E là trung điểm AD. Tính bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp \[S.ECD\].
Đáp án B
Ta có: \({\rm{CE // AB}} \Rightarrow {\rm{CE}} \bot A{\rm{D}}\)
Mặt khác \(CE \bot {\rm{S}}A \Rightarrow CE \bot \left( {SE{\rm{D}}} \right)\)
\( \Rightarrow {R_{C.SE{\rm{D}}}} = \sqrt {\frac{{C{E^2}}}{4} + {{\left( {{R_{S{\rm{D}}E}}} \right)}^2}} \)
Lại có \(CE = AB = a,{\rm{ }}\sin \widehat {SE{\rm{A}}} = \sin \widehat {SE{\rm{D}}}\)
\[ = \frac{{SA}}{{SE}} = \frac{{a\sqrt 6 }}{{\sqrt {{a^2} + 6{{\rm{a}}^2}} }} = \frac{{a\sqrt 6 }}{{\sqrt 7 }}\]
\( \Rightarrow {R_{SE{\rm{D}}}} = \frac{{S{\rm{D}}}}{{2\sin \widehat {SE{\rm{D}}}}} = \frac{{a\sqrt {10} }}{{2.\frac{{a\sqrt 6 }}{{\sqrt 7 }}}} = \frac{{a\sqrt {105} }}{6}\)
Vậy \({R_{S.C{\rm{D}}E}} = a\sqrt {\frac{{19}}{6}} \).
Cách 2: Do \(\left( {SE{\rm{D}}} \right) \bot \left( {CE{\rm{D}}} \right) \Rightarrow R = \sqrt {R_1^2 + R_2^2 - \frac{{G{T^2}}}{4}} \) trong đó \({R_1} = {R_{SE{\rm{D}}}} = \frac{{a\sqrt {105} }}{6}\),
\({R_2} = {R_{CE{\rm{D}}}} = \frac{{C{\rm{D}}}}{2} = \frac{{a\sqrt 2 }}{2}\) và \(GT = E{\rm{D}} = a \Rightarrow R = a\sqrt {\frac{{19}}{6}} \).
Câu 40:
Cho hình chóp S.ABCD có các mặt phẳng \[\left( {SAB} \right),\left( {SAD} \right)\] cùng vuông góc với mặt phẳng \[\left( {ABCD} \right)\], đáy là hình thang vuông tại các đỉnh A và B, có \[AD = 2AB = 2BC = 2a\], \[SA = AC\]. Khoảng cách giữa hai đường thẳng SB và CD bằng:
Đáp án D
Gọi M là trung điểm \(A{\rm{D}} \Rightarrow M{\rm{D}} = BC = \frac{{A{\rm{D}}}}{2}\) và \(M{\rm{D // BC }} \Rightarrow {\rm{MD}}CB\) là hình bình hành.
\( \Rightarrow d\left( {C{\rm{D}};SB} \right) = d\left( {D;(SBM)} \right) = d\left( {A;(SBM)} \right)\)
Gọi \(O = BM \cap AC\). Dễ dàng chứng minh AMCB là hình vuông \( \Rightarrow AC \bot BM\)
tại theo giao tuyến SO.
Trong \(\left( {SAO} \right)\), kẻ \(AH \bot {\rm{S}}O \Rightarrow AH \bot \left( {SBM} \right) \Rightarrow AH = d\left( {A;(SBM)} \right)\)
\(\frac{1}{{A{H^2}}} = \frac{1}{{A{S^2}}} + \frac{1}{{A{O^2}}} = \frac{1}{{A{C^2}}} + \frac{1}{{\frac{{A{C^2}}}{4}}} = \frac{5}{{A{C^2}}} = \frac{5}{{2{a^2}}} \Rightarrow AH = \frac{{a\sqrt {10} }}{5}\).
Câu 41:
Cho hai hàm số \[f\left( x \right) = a{x^3} + b{x^2} + cx + 5\] và \[g\left( x \right) = d{x^2} + ex + 3\;\left( {a,b,c,d,e \in \mathbb{R}} \right).\] Biết rằng đồ thị của hàm số \[y = f\left( x \right)\] và \[y = g\left( x \right)\] cắt nhau tại 3 điểm có hoành độ lần lượt là \[ - 2,\;1,\;4\] (tham khảo hình vẽ). Hình phẳng giới hạn bởi hai đồ thị đã cho có diện tích bằng
Đáp án D
Ta có phương trình hoành độ giao điểm của hai hàm số là:
\(a{x^3} + b{x^2} + cx + 5 = d{x^2} + ex + 3 \Leftrightarrow a{x^3} + \left( {b - d} \right){x^2} + \left( {c - e} \right)x + 2 = 0\)
Vì phương trình có các nghiệm \( - 2\), 1, 4 nên: \(a{x^3} + \left( {b - d} \right){x^2} + \left( {c - e} \right)x + 2 = a\left( {x + 2} \right)\left( {x - 1} \right)\left( {x - 4} \right)\)
Đồng nhất hệ số ta được: \(2 = a.2\left( { - 1} \right).\left( { - 4} \right) \Leftrightarrow a = \frac{1}{4}\)
Suy ra diện tích hình phẳng cần tìm: \(S = \frac{1}{4}\int\limits_{ - 2}^4 {\left| {\left( {x + 2} \right)\left( {x - 1} \right)\left( {x - 4} \right)} \right|d{\rm{x}}} = \frac{{81}}{8}\).
Câu 42:
Cho hàm số f(x) có bảng biến thiên như sau:
Số nghiệm thuộc khoảng \[\left( {0;\pi } \right)\] của phương trình \[3f\left( {2 + 2\cos x} \right) - 4 = 0\] là
Đáp án B
Đặt \(t = 2 + 2\cos x \Rightarrow t \in \left[ {0;4} \right]\)
Phương trình có dạng \(f\left( t \right) = \frac{4}{3} \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = a \in \left( {0;2} \right)\\t = b \in \left( {2;4} \right)\end{array} \right.\)
+ Với \(t = a\) ta có \(2 + 2\cos x = a \Leftrightarrow \cos x = \frac{{a - 2}}{2} \in \left( { - 1;0} \right)\). Phương trình có 1 nghiệm thuộc khoảng \(\left( {0;\pi } \right)\).
+ Với \(t = b\) ta có \(2 + 2\cos x = b \Leftrightarrow \cos x = \frac{{b - 2}}{2} \in \left( {0;1} \right)\). Phương trình có 1 nghiệm thuộc khoảng \(\left( {0;\pi } \right)\).
Vậy phương trình có hai nghiệm thuộc khoảng \(\left( {0;\pi } \right)\).
Câu 43:
Cho các số phức \[w,{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} z\] thỏa mãn \[\left| {w + i} \right| = \frac{{3\sqrt 5 }}{5}\] và \[5w = \left( {2 + i} \right)\left( {z - 4} \right).\] Giá trị lớn nhất của biểu thức \[P = \left| {z - 1 - 2i} \right| + \left| {z - 5 - 2i} \right|\] bằng
Đáp án C
Ta có \(5w = \left( {2 + i} \right)\left( {z - 4} \right) \Leftrightarrow 5w + 5i = \left( {2 + i} \right)z - 8 + i \Leftrightarrow 5\left| {{\rm{w}} + i} \right| = \left| {\left( {2 + i} \right)z - 8 + i} \right|\)
\( \Leftrightarrow \left| {\left( {2 + i} \right)z - 8 + i} \right| = 3\sqrt 5 \Leftrightarrow \left| {2 + i} \right|.\left| {z - \frac{{8 - i}}{{2 + i}}} \right| = 3\sqrt 5 \Leftrightarrow \left| {z - \frac{{8 - i}}{{2 + i}}} \right| = 3 \Leftrightarrow \left| {z - 3 + 2i} \right| = 3\)
\( \Rightarrow \) Tập hợp điểm \(M\left( z \right)\) là đường tròn \(\left( C \right):{\left( {x - 3} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} = 9\), tâm \(I\left( {3; - 2} \right),R = 3\).
Gọi \(A\left( {1;2} \right),B\left( {5;2} \right)\) và \(E\left( {3;2} \right)\) là trung điểm của AB suy ra \(P = MA + MB\).
Lại có \({\left( {MA + MB} \right)^2} \le 2\left( {M{A^2} + M{B^2}} \right) = 4M{E^2} + A{B^2} \Rightarrow P\) lớn nhất \( \Leftrightarrow ME\) lớn nhất.
Mà \(IE = 4 > R = 3 \to M{E_{\max }} = IE + R = 7\). Vậy \({P_{\max }} = \sqrt {4M{E^2} + A{B^2}} = 2\sqrt {53} \).
Câu 44:
Cho hàm số \[y = f\left( x \right)\] liên tục trên đoạn \[\left[ {1;6} \right]\] và thỏa mãn \[f\left( x \right) = \frac{{f\left( {2\sqrt {x + 3} - 3} \right)}}{{\sqrt {x + 3} }} + \frac{x}{{\sqrt {x + 3} }}.\] Tính tích phân của \[I = \int\limits_3^6 {f\left( x \right){\rm{d}}x} \]
Đáp án B
Theo giả thiết ta có: \(f\left( x \right) = \frac{{f\left( {2\sqrt {x + 3} - 3} \right)}}{{\sqrt {x + 3} }} + \frac{x}{{\sqrt {x + 3} }}\)
Lấy tích phân hai vế cận từ 1 đến 6 ta được: \(\int\limits_1^6 {f\left( x \right)d{\rm{x}}} = \int\limits_1^6 {\frac{{f\left( {2\sqrt {x + 3} - 3} \right)}}{{\sqrt {x + 3} }}d{\rm{x}}} + \int\limits_1^6 {\frac{{x{\rm{dx}}}}{{\sqrt {x + 3} }}} \)
\( \Leftrightarrow \int\limits_1^6 {f\left( x \right)d{\rm{x}}} = \int\limits_1^6 {f\left( {2\sqrt {x + 3} - 3} \right)d\left( {2\sqrt {x + 3} - 3} \right)} + \frac{{20}}{3}\) (Casio ta được \(\int\limits_1^6 {\frac{{x{\rm{dx}}}}{{\sqrt {x + 3} }}} = \frac{{20}}{3}\))
\( \Leftrightarrow \int\limits_1^6 {f\left( x \right)d{\rm{x}}} = \int\limits_1^3 {f\left( u \right)du} + \frac{{20}}{3} \Leftrightarrow \int\limits_1^6 {f\left( x \right)d{\rm{x}}} = \int\limits_1^3 {f\left( x \right)d{\rm{x}}} + \frac{{20}}{3}\)
Do đó \(I = \int\limits_3^6 {f\left( x \right)dx} = \frac{{20}}{3}\).
Câu 45:
Trong khôn gian tọa độ Oxyz, cho mặt cầu \[\left( S \right):\;{\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {z - 3} \right)^2} = \frac{{14}}{3}\] và đường thẳng \[d:\;\frac{{x - 1}}{3} = \frac{{y - 2}}{2} = \frac{{z - 3}}{1}.\] Gọi \[A\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\;\left( {{x_0} > 0} \right)\] là điểm thuộc d sao cho từ A ta kẻ được ba tiếp tuyến đến mặt cầu (S) và các tiếp điểm \[B,\;C,\;D\] sao cho ABCD là tứ diện đều. Tính độ dài đoạn \[OA.\]
Đáp án A
Mặt cầu \(\left( S \right)\) có tâm \(I\left( {1;2;3} \right)\) và bán kính \(R = \sqrt {\frac{{14}}{3}} \)
Vì AB là tiếp tuyến nên \(AB \bot BI\), lại có \(IB = IC = I{\rm{D}} = R\) nên AI là trục đường tròn ngoại tiếp tam giác BCD
Gọi \(H = AI \cap \left( {BC{\rm{D}}} \right)\), đặt \(AB = a = C{\rm{D}} \Rightarrow HB = \frac{{a\sqrt 3 }}{3}\)
\(\sin \widehat {HAB} = \frac{{BH}}{{AB}} = \frac{{\sqrt 3 }}{3}\) mà \(\Delta ABI\) vuông tại B nên
\(AI.\sin \widehat {HBA} = BI = \sqrt {\frac{{14}}{3}} \Rightarrow AI = \sqrt {14} \)
Gọi \(A\left( {1 + 3t;2 + 2t;3 + t} \right)\) ta có \(A{I^2} = 14{t^2} = 14\)
\( \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}t = - 1\\t = 1\end{array} \right. \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}A\left( { - 2;0;2} \right){\rm{ }}\left( {loai} \right)\\A\left( {4;4;4} \right)\end{array} \right. \Rightarrow OA = 4\sqrt 3 \).
Câu 46:
Cho hình lăng trụ \[ABC.A'B'C'\] có thể tích làV, gọi M, N lần lượt là trung điểm của \[A'C'\] và \[B'C'\], G là trọng tâm tam giác \[ABC,\] mặt phẳng \[\left( {MNG} \right)\] chia khối lăng trụ đã cho thành hai phần, thể tích khối đa diện chứa đỉnh C′ là
Đáp án D
Do \(MN{\rm{ /
/ A'B' // AB}}\) nên mặt phẳng \(\left( {MNG} \right)\) cắt AC và BC tại Q, P thì \(PQ{\rm{ // MN // AB}}\).
Gọi \(S = {S_{ABC}}\); h là chiều cao khối lăng trụ.
Ta thấy \(MNC'.QPC\) là khối chóp cụt.
\({S_1} = {S_{C'NM}} = \frac{S}{4};{\rm{ }}{{\rm{S}}_2} = {S_{CPQ}} = \frac{2}{3}.\frac{2}{3}S = \frac{4}{9}S\)
Do đó \({V_{MNC'.QPC}} = \frac{h}{3}\left( {{S_1} + \sqrt {{S_1}{S_2}} + {S_2}} \right) = \frac{{37}}{{108}}S.h = \frac{{37}}{{108}}V\).
Câu 47:
Cho hàm số \[y = f\left( x \right)\] liên tục trên \[\mathbb{R}\] và có bảng biến thiên như hình sau:
Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để bất phương trình \[{2.6^{f\left( x \right)}} + \left( {{f^2}\left( x \right) - 1} \right){.9^{f\left( x \right)}} - {3.4^{f\left( x \right)}}.m \ge \left( {2{m^2} + 2m} \right){.2^{2f\left( x \right)}}\] nghiệm đúng với mọi \[x \in \mathbb{R}\]?
Đáp án D
\({2.6^{f\left( x \right)}} + \left( {{f^2}\left( x \right) - 1} \right){.9^{f\left( x \right)}} - {3.4^{f\left( x \right)}}.m \ge \left( {2{m^2} + 2m} \right){.2^{2f\left( x \right)}},\forall x \in \mathbb{R}\)
\( \Leftrightarrow \left( {{f^2}\left( x \right) - 1} \right){.9^{f\left( x \right)}} + {2.6^{f\left( x \right)}} - \left( {2{m^2} + 5m} \right){.4^{f\left( x \right)}} \ge 0,\forall x \in \mathbb{R}\)
\( \Leftrightarrow \left( {{f^2}\left( x \right) - 1} \right).{\left( {\frac{9}{4}} \right)^{f\left( x \right)}} + 2.{\left( {\frac{3}{2}} \right)^{f\left( x \right)}} - 2{m^2} - 5m \ge 0,\forall x \in \mathbb{R}\)
\( \Leftrightarrow 2{m^2} + 5m \le \left( {{f^2}\left( x \right) - 1} \right).{\left( {\frac{9}{4}} \right)^{f\left( x \right)}} + 2.{\left( {\frac{3}{2}} \right)^{f\left( x \right)}},\forall x \in \mathbb{R}\) (1)
Đặt \(t = f\left( x \right) \ge 1,{\rm{ }}\forall {\rm{x}} \in \mathbb{R}\). (1) thành: \(2{m^2} + 5m \le \left( {{t^2} - 1} \right){\left( {\frac{9}{4}} \right)^t} + 2{\left( {\frac{3}{2}} \right)^t},\forall t \in \left[ {1; + \infty } \right)\)
Đặt \(g\left( t \right) = \left( {{t^2} - 1} \right).{\left( {\frac{9}{4}} \right)^t} + 2{\left( {\frac{3}{2}} \right)^t},\forall t \in \left[ {1; + \infty } \right)\)
\( \Rightarrow g'\left( t \right) = 2t.{\left( {\frac{9}{4}} \right)^t} + \left( {{t^2} - 1} \right).{\left( {\frac{9}{4}} \right)^t}\ln \frac{9}{4} + 2.{\left( {\frac{3}{2}} \right)^t}\ln \frac{3}{2} > 0,\forall t \in \left[ {1; + \infty } \right)\)
Suy ra \(g\left( t \right) \ge g\left( 1 \right) = 3,\forall t \in \left[ {1; + \infty } \right)\).
Yêu cầu bài toán \( \Leftrightarrow 2{m^2} + 5m \le 3 \Leftrightarrow - 3 \le m \le \frac{1}{2}\).
Do \(m \in \mathbb{Z} \Rightarrow m \in \left\{ { - 3; - 2; - 1;0} \right\}\) nên có 4 giá trị nguyên thỏa mãn.
Câu 48:
Cho hàm số \[f\left( x \right) = 2019\left( {{e^{2x}} - {e^{ - 2x}}} \right) + 2020\ln \left( {x + \sqrt {{x^2} + 1} } \right) + 2021{x^3}\]. Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để bất phương trình \[f\left( {\left| {3{x^2} + m} \right|} \right) + f\left( {{x^3} - 12} \right) \le 0\] có nghiệm đúng với mọi \[x \in \left[ { - 2;1} \right]\].
Đáp án A
Ta có \(f'\left( x \right) = 4038\left( {{e^{2x}} + {e^{ - 2x}}} \right) + \frac{{2020}}{{\sqrt {{x^2} + 1} }} + 6063{x^2} > 0,\forall x \in \left[ { - 2;1} \right]\)
Mà \(f\left( { - x} \right) = - f\left( x \right)\). Suy ra:
\(f\left( {\left| {3{x^2} + m} \right|} \right) + f\left( {{x^3} - 12} \right) \le 0 \Leftrightarrow f\left( {\left| {3{x^2} + m} \right|} \right) \le - f\left( {{x^3} - 12} \right) = f\left( {12 - {x^3}} \right),\forall x \in \left[ { - 2;1} \right]\)
\( \Leftrightarrow \left| {3{x^2} + m} \right| \le 12 - {x^3} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{3{x^2} + m \ge {x^3} - 12}\\{3{x^2} + m \le 12 - {x^3}}\end{array}} \right.\) ngiệm đúng với mọi \(x \in \left[ { - 2;1} \right]\).
\[ \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{m \ge {x^3} - 3{x^2} - 12 = g\left( x \right)}\\{m \le - {x^3} - 3{x^2} + 12 = h\left( x \right)}\end{array}} \right.,\forall x \in \left[ { - 2;1} \right]\]
\[ \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{m \ge \mathop {{\rm{max}}}\limits_{\left[ { - 2;1} \right]} g\left( x \right) = g\left( 0 \right) = - 12}\\{m \le \mathop {\min }\limits_{\left[ { - 2;1} \right]} h\left( x \right) = h\left( 1 \right) = h\left( { - 2} \right) = 8}\end{array}} \right. \Rightarrow - 12 \le m \le 8\].
Vậy có 21 giá trị nguyên của m thỏa mãn yêu cầu.
Câu 49:
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho hai điểm \[A(1;2; - 3),B( - 2; - 2;1)\] và mặt phẳng \[(\alpha ):2x + 2y - z + 9 = 0\]. Gọi M là điểm thay đổi trên mặt phẳng (α)sao cho M luôn nhìn đoạn AB dưới một góc vuông. Xác định phương trình đường thẳng MB khi MB đạt giá trị lớn nhất.
Đáp án C
Dễ thấy \(B \in \left( \alpha \right)\), gọi H là hình chiếu của A lên \(\left( \alpha \right) \Rightarrow H\left( { - 3; - 2; - 1} \right)\).
Ta có \(AH \bot \left( \alpha \right) \Rightarrow AH \bot MB\) và \(AM \bot MB\) (do \(\widehat {AMB} = 90^\circ \)) \( \Rightarrow MB \bot MH \Rightarrow MB \le BH\).
Dấu “=” xảy ra khi \(M \equiv H \Leftrightarrow \) đường thẳng MB đi qua \(B\left( { - 2; - 2;1} \right)\) và \(H\left( { - 3; - 2; - 1} \right)\).
Suy ra \(MB:\left\{ \begin{array}{l}x = - 2 + t\\y = - 2\\z = 1 + 2t\end{array} \right.\).
Câu 50:
Cho hàm số f(x) có bảng biến thiên sau:
Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số \[f\left( {{x^3} - 3{x^2}} \right) - \frac{1}{5}{x^5} + \frac{1}{2}{x^4} + 3\] trên đoạn \[\left[ { - 1;2} \right]?\]
Đáp án A
Ta có \(g'\left( x \right) = \left( {3{{\rm{x}}^2} - 6{\rm{x}}} \right)f'\left( {{x^3} - 3{{\rm{x}}^2}} \right) - {x^4} + 2{{\rm{x}}^3}\)
\( = 3\left( {{x^2} - 2{\rm{x}}} \right)f'\left( {{x^3} - 3{{\rm{x}}^2}} \right) - {x^2}\left( {{x^2} - 2{\rm{x}}} \right) = \left( {{x^2} - 2{\rm{x}}} \right)\left[ {3f'\left( {{x^3} - 3{{\rm{x}}^2}} \right) - {x^2}} \right]\)
Với \(x \in \left[ { - 1;2} \right] \Rightarrow {x^3} - 3{{\rm{x}}^2} \in \left[ { - 4;0} \right] \Rightarrow f'\left( {{x^3} - 3{{\rm{x}}^2}} \right) \le 0{\rm{ }}\left( {\forall x \in \left[ { - 1;2} \right]} \right)\)
Mặt khác \( - {x^2} \in \left[ { - 4;0} \right]\) suy ra \(3f'\left( {{x^3} - 3{{\rm{x}}^2}} \right) - {x^2} \le 0{\rm{ }}\left( {\forall x \in \left[ { - 1;2} \right]} \right)\)
Do đó \(g'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow x = 0\), ta có bảng biến thiên
Do đó \(\mathop {\min }\limits_{\left[ {0;2} \right]} g\left( x \right) = g\left( 0 \right) = f\left( 0 \right) + 3 = 5\).