Bộ đề minh họa môn Toán THPT Quốc gia năm 2022 (đề 25)
-
5078 lượt thi
-
50 câu hỏi
-
90 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P) đi qua điểm \[A\left( {1; - 1;2} \right)\] và có một vectơ pháp tuyến \[\vec n = \left( {2;2; - 1} \right).\] Phương trình của (P) là
Đáp án B
Phương trình \(\left( P \right)\) là: \(2{\rm{x}} + 2y - z + 2 = 0\).
Câu 2:
Đường cong trong hình vẽ bên là đồ thị của hàm số nào trong các hàm số cho dưới đây?
Đáp án A
Đồ thị hàm số có tiệm cận ngang và tiệm cận đứng lần lượt là \(y = 1;x = - 1\).
Ngoài ra hàm số đồng biến trên tập xác định. Chọn A hoặc C.
Tiếp tục tính đạo hàm để loại trừ.
Câu 3:
Trong mặt phằng cho 10 điểm phân biệt. Số vectơ khác \[\overrightarrow 0 \], có điểm đầu và điểm cuối lấy trong các điểm đã cho là
Đáp án B
Số vectơ (phân biệt điểm đầu, điểm cuối) là \(A_{10}^2\).
Câu 4:
Cho hàm số \[y = f\left( x \right)\] có đạo hàm liên tục trên đoạn \[\left[ {0;1} \right]\] và \[f\left( 1 \right) - f\left( 0 \right) = 2\]. Tính \[I = \int\limits_0^1 {\left[ {f'\left( x \right) - {e^x}} \right]dx} \].
Đáp án C
\(I = \int\limits_0^1 {f'\left( x \right)d{\rm{x}}} - \int\limits_0^1 {{e^x}d{\rm{x}}} = \left. {f\left( x \right)} \right|_0^1 - \left. {{e^x}} \right|_0^1 = f\left( 1 \right) - f\left( 0 \right) - \left( {e - 1} \right) = 2 - e + 1 = 3 - e\).
Câu 5:
Tập nghiệm của bất phương trình \[{3^{2x - 1}} > 27\] là:
Đáp án D
\({3^{2{\rm{x}} - 1}} > 27 \Leftrightarrow {3^{2{\rm{x}} - 1}} > {3^3} \Leftrightarrow 2{\rm{x}} - 1 > 3 \Leftrightarrow x > 2\)
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là \(\left( {2; + \infty } \right)\).
Câu 6:
Cho khối nón (N) có bán kính đáy bằng r, chiều cao bằng h và đường sinh bằng l. Đẳng thức nào dưới đây đúng?
Đáp án D
Đường sinh \(\ell \) là đường dài nhất.
Câu 7:
Cho hai số phức \[{z_1} = 1 + i\] và \[{z_2} = 2 - 3i.\] Tìm số phức liên hợp của số phức \[w = {z_1} + {z_2}.\]
Đáp án A
Ta có \[{\rm{w}} = {z_1} + {z_2} = 1 + i + 2 - 3i = 3 - 2i \Rightarrow \overline {\rm{w}} = 3 + 2i\].
Câu 8:
Cho khối chóp S.ABC có đáy là tam giác đều cạnh a. Cạnh bên SA vuông góc với mặt đấy và \[SC = a\sqrt 3 \]. Thể tích của khối chóp đã cho bằng
Đáp án B
Theo Pytago \(SA = \sqrt {S{C^2} - A{C^2}} = a\sqrt 2 \Rightarrow V = \frac{1}{3}SA.{S_{ABC}} = \frac{1}{3}.a\sqrt 2 .\frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} = \frac{{{a^3}\sqrt 6 }}{{12}}\).
Câu 9:
Cho hàm số \[y = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\left( {a,b,c,d \in \mathbb{R}} \right)\] có đồ thị như hình vẽ bên. Mệnh đề nào dưới đây sai?
Đáp án D
Cực tiểu (giá trị cực tiểu) của hàm số là 0.
Câu 10:
Trong không gian Oxyz, hình chiếu vuông góc của điểm \[A\left( { - 3; - 1;0} \right)\] trên mặt phẳng \[\left( {Oyz} \right)\] có tọa độ là
Đáp án D
Khi chiếu lên mặt phẳng \[\left( {{\rm{O}}yz} \right)\] thì điểm hình chiếu có hoành độ \(\left( {0; - 1;0} \right)\).
Câu 11:
Cho dãy số \[\left( {{u_n}} \right)\] thỏa mãn \[{u_1} = - 2\] và \[{u_{n + 1}} = {u_n} + 3,\forall n \ge 1\]. Tính \[{u_{12}}\].
Đáp án A
Dãy số đã cho là cấp số cộng có công sai bằng 3. \({u_{12}} = {u_1} + 11{\rm{d}} = - 2 + 11.3 = 31\).
Câu 12:
Họ nguyên hàm của hàm số \[f\left( x \right) = \frac{{{x^2}}}{{\sqrt {{x^3} + 1} }}\] là
Đáp án B
\(\int {\frac{{{x^2}}}{{\sqrt {{x^3} + 1} }}d{\rm{x}}} = \frac{1}{3}\int {{{\left( {{x^3} + 1} \right)}^{ - \frac{1}{2}}}d\left( {{x^3} + 1} \right)} = \frac{1}{3}.\frac{{{u^{\frac{1}{2}}}}}{{\frac{1}{2}}} + C = \frac{2}{3}\sqrt {{x^3} + 1} + C\).
Câu 13:
Cho mặt phẳng \[\left( P \right):x - 2y + z - 3 = 0\] và điểm \[A\left( {1;2;0} \right)\], phương trình đường thẳng qua A và vuông góc với (P) là
Đáp án A
Phương trình đường thẳng \(\frac{{x - 1}}{1} = \frac{{y - 2}}{{ - 2}} = \frac{z}{1}\).
Câu 14:
Cho a là số thực dương khác 1. Tính \[P = {\log _{{a^2}}}a\].
Đáp án C
Ta có \(P = {\log _a}2{\rm{a}} = \frac{1}{2}{\log _a}a = \frac{1}{2}\).
Câu 15:
Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để hàm số \[y = - \frac{1}{3}{x^3} - \left( {m + 1} \right){x^2} + \left( {4m - 8} \right)x + 2\] nghịch biến trên toàn trục số?
Đáp án A
Tập xác định \(D = \mathbb{R}\).
Ta có \(y' = - {x^2} - 2\left( {m + 1} \right)x + 4m - 8\).
Để hàm số nghịch biến trên toàn trục số thì \(y' \le 0,\forall x \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a < 0\\{{\Delta '}_y} \le 0\end{array} \right.\)
\( \Leftrightarrow {m^2} + 6m - 7 \le 0 \Leftrightarrow - 7 \le m \le 1\)
Mà \(m \in \mathbb{Z}\) nên \(m \in \left\{ { - 7; - 6; - 5; - 4; - 3; - 2; - 1;0;1} \right\}\).
Vậy có 9 giá trị nguyên của m thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Câu 16:
Cho hàm số \[f\left( x \right) = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\left( {a,b,c,d \in \mathbb{R}} \right)\] có đồ thị như hình vẽ bên. Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để phương trình \[2f\left( {\left| x \right|} \right) - m = 0\] có đúng bốn nghiệm thực phân biệt.
Đáp án C
Lấy đối xứng đồ thị \(f\left( x \right)\) qua trục tung, bỏ đi phần \(x > 0\).
Phương trình tương đương \(f\left( {\left| x \right|} \right) = 0,5m\). Để có 4 nghiệm phân biệt thì \( - 1 < 0,5m < 3 \Rightarrow - 2 < m < 6\).
Câu 17:
Tập hợp điểm biểu diễn số phức z biết \[\left| {z - \left( {3 - 4i} \right)} \right| = 2.\]
Đáp án A
\(\left| {a + bi - 3 + 4i} \right| = 2 \Leftrightarrow {\left( {a - 3} \right)^2} + {\left( {b + 4} \right)^2} = 4 \Rightarrow I\left( {3; - 4} \right),R = 2\).
Câu 18:
Hàm số \[y = {\log _2}\left( {{x^2} - 2x} \right)\] đồng biến trên
Đáp án D
Hàm số có tập xác định \(D = \left( { - \infty ;0} \right) \cup \left( {2; + \infty } \right)\).
Ta có \(y' = \frac{{2{\rm{x}} - 2}}{{\left( {{x^2} - 2{\rm{x}}} \right)\ln 2}} \Rightarrow y' > 0 \Leftrightarrow x > 1\).
Suy ra hàm số đồng biến trên khoảng \(\left( {2; + \infty } \right)\).
Câu 19:
Giá trị nhỏ nhất của hàm số \[y = \frac{1}{4}{x^4} + {x^3} - 2{x^2}\] trên đoạn \[\left[ { - 3;3} \right]\] bằng
Đáp án B
\(y' = {x^3} + 3{{\rm{x}}^2} - 4{\rm{x}} = 0 \Rightarrow x = 0;x = 1;x = - 4 \Rightarrow f\left( { - 3} \right) = - 24,75;{\rm{ f}}\left( 3 \right) = 29,25;{\rm{ f}}\left( 0 \right) = 0;{\rm{ f}}\left( 1 \right) = - \frac{3}{4}\).
Câu 20:
Cho hàm số \[y = f\left( x \right)\] có đạo hàm \[f'\left( x \right) = \left( {3 - x} \right)\left( {{x^2} - 1} \right) + 2x,\forall x \in \mathbb{R}\]. Hỏi hàm số \[y = f\left( x \right) - {x^2} - 1\] có bao nhiêu điểm cực tiểu?
Đáp án D
Đạo hàm hàm số hợp \(y' = f'\left( x \right) - 2{\rm{x}} = \left( {3 - x} \right)\left( {{x^2} + 1} \right) - 2{\rm{x}} - 2{\rm{x}} = - {x^3} + 3{{\rm{x}}^2} - 5{\rm{x}} + 3 = 0\).
Phương trình này có ba nghiệm, kết quả bảng biến thiên là hình chữ M, suy ra một điểm cực tiểu.
Câu 21:
Cho \[{\log _a}x = 2,{\log _b}x = 3\] với \[a,b\] là các số thực lớn hơn 1. Tính \[P = {\log _{\frac{a}{{{b^2}}}}}x.\]
Đáp án A
Ta có \(x = {a^2} = {b^3} \Rightarrow \frac{a}{{{b^2}}} = \frac{{\sqrt {{b^3}} }}{{{b^2}}} = {b^{ - \frac{1}{2}}} \Rightarrow P = {\log _{{b^{ - \frac{1}{2}}}}}{b^3} = - 6\).
Câu 22:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh 3a, SA vuông góc với đáy, \[SB = 5a\]. Tính sin của góc giữa cạnh SC và mặt đáy \[\left( {ABCD} \right)\].
Đáp án D
Ta có AC là hình chiếu của SC lên mặt phẳng \(\left( {ABC{\rm{D}}} \right)\).
Do đó, \(\left( {SC,(ABC{\rm{D}})} \right) = \left( {SC,AC} \right) = \widehat {SCA}\).
Xét tam giác SAB vuông tại A, ta có: \(SA = \sqrt {S{B^2} - A{B^2}} = 4{\rm{a}}\).
\(SC = \sqrt {S{A^2} + A{C^2}} = \sqrt {{{\left( {4{\rm{a}}} \right)}^2} + {{\left( {3{\rm{a}}\sqrt 2 } \right)}^2}} = a\sqrt {34} \).
Vậy \(\sin \widehat {SCA} = \frac{{SA}}{{SC}} = \frac{{4{\rm{a}}}}{{a\sqrt {34} }} = \frac{{2\sqrt {34} }}{{17}}\).
Câu 23:
Một khối đồ chơi gồm một khối hình trụ (T) gắn chồng lên một khối hình nón (N), lần lượt có bán kính đáy và chiều cao tương ứng là \[{r_1},{h_1},{r_2},{h_2}\] thỏa mãn \[{r_2} = 2{r_1},{h_1} = 2{h_2}\] (hình vẽ). Biết rằng thể tích của khối nón (N) bằng \[20{\rm{c}}{{\rm{m}}^{\rm{3}}}\]. Thể tích của toàn bộ khối đồ chơi bằng
Đáp án D
\({V_1} = \frac{1}{3}\pi r_2^2{h_2} = 20 \Rightarrow \pi r_2^2{h_2} = 60;{\rm{ }}{{\rm{V}}_2} = \pi r_1^2{h_1} = \pi {\left( {\frac{{{r_2}}}{2}} \right)^2}.2{h_2} = \frac{{{V_1}}}{2} = \frac{{60}}{2} = 30 \Rightarrow \sum V = 50c{m^3}\).
Câu 24:
Số nghiệm của phương trình \[{\log _3}\left( {{x^2} + 4x} \right) + {\log _{\frac{1}{3}}}\left( {2x + 3} \right) = 0\] là:
Đáp án D
Sử dụng các công thức \({\log _{{a^n}}}{b^m} = \frac{m}{b}{\log _a}b{\rm{ }}\left( {0 < a \ne 1,b > 0} \right)\), \({\log _a}x - {\log _a}y = {\log _a}\frac{x}{y}{\rm{ }}\left( {0 < a \ne 1;x,y > 0} \right)\) để đưa phương trình về dạng phương trình logarit cơ bản.
ĐKXĐ: \(\left\{ \begin{array}{l}{x^2} + 4{\rm{x}} > 0\\2{\rm{x}} + 3 > 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\left[ \begin{array}{l}x > 0\\x < - 4\end{array} \right.\\x > \frac{{ - 3}}{2}\end{array} \right. \Leftrightarrow x > 0\).
\({\log _3}\left( {{x^2} + 4{\rm{x}}} \right) + {\log _{\frac{1}{3}}}\left( {2{\rm{x}} + 3} \right) = 0 \Leftrightarrow {\log _2}\left( {{x^2} + 4{\rm{x}}} \right) - {\log _3}\left( {2{\rm{x}} + 3} \right) = 0\)
\( \Leftrightarrow {\log _3}\frac{{{x^2} + 4}}{{2{\rm{x}} + 3}} = 0 \Leftrightarrow \frac{{{x^2} + 4{\rm{x}}}}{{2{\rm{x}} + 3}} = 1 \Leftrightarrow {x^2} + 4{\rm{x}} = 2{\rm{x}} + 3\)
\( \Leftrightarrow {x^2} + 2{\rm{x}} - 3 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 1{\rm{ }}\left( {tm} \right)\\x = - 3{\rm{ }}\left( {ktm} \right)\end{array} \right. \Rightarrow S = \left\{ 1 \right\}\).
Vậy phương trình đã cho có duy nhất 1 nghiệm.
Chú ý: Lưu ý ĐKXĐ của phương trình.
Câu 25:
Cho khối lăng trụ đứng \[ABC.A'B'C'\] có đáy ABC là tam giác vuông cân tại \[A,BC = 2\sqrt 2 \]. Góc giữa mặt phẳng \[AB'\] và mặt phẳng \[\left( {BCC'B'} \right)\] bằng \[30^\circ \]. Thể tích của lăng trụ đã cho bằng
Đáp án B
Gọi M là trung điểm BC thì \(\left( {ABC} \right),\left( {BCB'C'} \right)\) vuông với nhau theo giao tuyến BC, như vậy AM vuông góc với BC dẫn đến M là hình chiếu của A trên \(\left( {BCB'C'} \right)\).
Tam giác ABC vuông cân tại A nên
\(AM = \sqrt 2 ;{\rm{ }}AB = 2;{\rm{ }}\widehat {AB'M} = 30^\circ \Rightarrow AM = AB'\sin 30^\circ \Rightarrow AB' = 2{\rm{A}}M = 2\sqrt 2 \).
Theo Pytago: \(BB' = \sqrt {A{{B'}^2} - A{B^2}} = \sqrt {8 - 4} = 2 \Rightarrow V = 2.\frac{1}{2}.2.2 = 4\).
Câu 26:
Trong không gian Oxyz, mặt cầu \[\left( S \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} + 2x + 4y - 2z - 3 = 0\] có bán kính bằng
Đáp án C
Mặt cầu tương đương \({\left( {x + 1} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} + {\left( {z - 1} \right)^2} = 3 + 1 + 4 + 1 = 9 \Rightarrow R = 3\).
Câu 27:
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho \[A\left( {1; - 1;2} \right);\;B\left( {2;1;1} \right)\] và mặt phẳng \[\left( P \right):x + y + z + 1 = 0\]. Mặt phẳng (Q) chứa \[A,B\] và vuông góc với mặt phẳng (P). Mặt phẳng (Q) có phương trình là
Đáp án D
Ta có: \(\overrightarrow {{n_P}} = \left( {1;1;1} \right),\overrightarrow {AB} = \left( {1;2; - 1} \right)\).
Do mặt phẳng \(\left( Q \right)\) chứa A, B và vuông góc với mặt phẳng \(\left( P \right) \Rightarrow \overrightarrow {{n_Q}} = \left[ {\overrightarrow {{n_P}} ;\overrightarrow {AB} } \right] = \left( { - 3;2;1} \right)\).
Do đó \(\left( Q \right):3{\rm{x}} - 2y - z - 3 = 0\).
Câu 28:
Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để đồ thị hàm số \[y = \frac{{{x^2} + x - 2}}{{{x^2} - 2x + m}}\] có ba đường tiệm cận.
Đáp án D
Điều kiện: \({x^2} - 2{\rm{x}} + m \ne 0\).
Ta có: \(\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{{{x^2} + x - 2}}{{{x^2} - 2{\rm{x}} + m}} = 1;{\rm{ }}\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \frac{{{x^2} + x - 2}}{{{x^2} - 2{\rm{x}} + m}} = 1\). Suy ra đường thẳng \(y = 1\) là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số đã cho.
Do đó đồ thị \(\left( C \right)\) của hàm số \(y = \frac{{{x^2} + x - 2}}{{{x^2} - 2{\rm{x}} + m}} = \frac{{\left( {x - 1} \right)\left( {x + 2} \right)}}{{{x^2} - 2{\rm{x}} + m}}\) có ba đường tiệm cận
\( \Leftrightarrow \left( C \right)\) có hai đường tiệm cận đứng
\( \Leftrightarrow \) phương trình \({x^2} - 2{\rm{x}} + m = 0\) có hai nghiệm phân biệt khác \(x \notin \left\{ { - 2;1} \right\}\)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\Delta ' > 0\\m - 1 \ne 0\\m + 8 \ne 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}1 - m > 0\\m \ne 1\\m \ne - 8\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m < 1\\m \ne - 8\end{array} \right.\).
Câu 29:
Tính thể tích V của phần vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng \[x = 0\] và \[x = 2\sqrt 3 ,\] biết rằng khi cắt vật thể bởi mặt phẳng tùy ý vuông góc với trục \[Ox\] tại điểm có hoành độ \[x\left( {0 \le x \le 2\sqrt 3 } \right)\] thì thiết diện là một hình tam giác đều có cạnh là \[x\sqrt 2 .\]
Đáp án A
Diện tích thiết diện là diện tích tam giác đều có cạnh \(x\sqrt 2 \).
Ta có: \(S\left( x \right) = \frac{{{{\left( {x\sqrt 2 } \right)}^2}.\sqrt 3 }}{4} = \frac{{{x^2}\sqrt 3 }}{2}\).
Thể tích vật thể là: \(V = \int\limits_0^{2\sqrt 3 } {S\left( x \right)d{\rm{x}}} = \int\limits_0^{2\sqrt 3 } {\frac{{{x^2}\sqrt 3 }}{2}dx} = \left. {\frac{{\sqrt 3 }}{2}.\frac{{{x^3}}}{3}} \right|_0^{2\sqrt 3 } = 12\).
Câu 30:
Tìm hệ số của số hạng chứa \[{x^3}\] trong khai triển biểu thức \[P = {x^2}{\left( {2x + 1} \right)^{10}} - {\left( {x - 2} \right)^8}\]
Đáp án A
Số hạng chứa \({x^3}\) trong khai triển biểu thức \({x^2}{\left( {2{\rm{x}} + 1} \right)^{10}}\) là \({x^2}C_{10}^1{\left( {2{\rm{x}}} \right)^1} = 20\).
Số hạng chứa \({x^3}\) trong khai triển biểu thức \({\left( {x - 2} \right)^8}\) là \(C_8^3{x^3}{\left( { - 2} \right)^5} = - 1792\).
Do đó hệ số của số hạng chứa \({x^3}\) trong khai triển biểu thức là \(20 + 1792 = 1812\).
Câu 31:
Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng \[{d_1}:\frac{{x + 1}}{3} = \frac{{y - 1}}{2} = \frac{{z - 2}}{{ - 1}};{d_2}:\frac{{x - 1}}{{ - 1}} = \frac{{y - 1}}{2} = \frac{{z + 1}}{{ - 1}}\]. Đường thẳng \[\Delta \] đi qua điểm \[A\left( {1;2;3} \right)\] vuông góc với đường thẳng \[{d_1}\] và cắt đường thẳng \[{d_2}\] có phương trình là
Đáp án B
\({d_2}:\frac{{x - 1}}{{ - 1}} = \frac{{y - 1}}{2} = \frac{{z + 1}}{{ - 1}}\) có PTTS là \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 - t\\y = 1 + 2t\\z = - 1 - t\end{array} \right.\)
Gọi giao điểm của \(\Delta \) và \({d_2}\) là \(B\left( {1 - t;1 + 2t; - 1 - t} \right) \Rightarrow \overrightarrow {AB} = \left( { - t;2t - 1; - t - 4} \right)\)
Đường thẳng \(\Delta \bot {{\rm{d}}_1} \Rightarrow \overrightarrow {AB} .\overrightarrow {{u_{{d_1}}}} = 0 \Rightarrow - t.3 + \left( {2t - 1} \right).2 + \left( { - t - 4} \right)\left( { - 1} \right) = 0 \Leftrightarrow 2t + 2 = 0 \Leftrightarrow t = - 1\)
\( \Rightarrow \overrightarrow {AB} = \left( {1; - 3; - 3} \right)\) là 1 VTCP của đường thẳng \(\Delta \).
Phương trình: \(\Delta :\frac{{x - 1}}{1} = \frac{{y - 2}}{{ - 3}} = \frac{{z - 3}}{{ - 3}}\).
Câu 32:
Cho hai số phức \[{z_1}\] và \[{z_2}\] thỏa mãn \[\left| {{z_1}} \right| = 3,\left| {{z_2}} \right| = 4;\left| {{z_1} - {z_2}} \right| = \sqrt {41} .\] Xét các số phức \[z = \frac{{{z_1}}}{{{z_2}}} = a + bi{\mkern 1mu} \left( {a,b \in \mathbb{R}} \right).\] Khi đó \[\left| b \right|\] bằng
Đáp án D
+ Biểu diễn lượng giác của số phức
+ \(\frac{{\left| {{z_1}} \right|}}{{\left| {{z_2}} \right|}} = \frac{{\left| {{z_1}} \right|}}{{\left| {{z_2}} \right|}},{z_2} \ne 0\)
Cách 1: Gọi A, B lần lượt là các điểm biểu diễn của số phức \({z_1},{z_2}\)
Theo đề bài, ta có: \(OA = 3,OB = 4,AB = \sqrt {41} \Rightarrow \cos \widehat {AOB} = \frac{{{3^2} + {4^2} - 41}}{{2.3.4}} = - \frac{2}{3}\)
Đặt \({z_1} = 3\left( {\cos \varphi + i\sin \varphi } \right) \Rightarrow {z_2} = 4\left( {\cos (\varphi \pm AOB)} \right) = 4\left( {\cos (\varphi \pm \alpha ) + i\sin (\varphi \pm \alpha )} \right)\) \(\left( {\alpha = AOB} \right)\)
\( \Rightarrow \frac{{{z_1}}}{{{z_2}}} = \frac{{3\left( {\cos \varphi + i\sin \varphi } \right)}}{{4\left( {\cos (\varphi \pm \alpha ) + i\sin \left( {\varphi \pm \alpha } \right)} \right)}} = \frac{3}{4}\left( {\cos \varphi + i\sin \varphi } \right)\left( {\cos (\varphi \pm \alpha ) - i\sin \left( {\varphi \pm \alpha } \right)} \right)\)
\( = \frac{3}{4}\left[ {\left( {\cos \varphi .\cos \left( {\varphi \pm \alpha } \right) + \sin \varphi .\sin \left( {\varphi \pm \alpha } \right)} \right) + i\left( {\sin \varphi .\cos (\varphi \pm \alpha )} \right) - \cos \varphi .\sin \left( {\varphi \pm \alpha } \right)} \right]\)
\( = \frac{3}{4}\left[ {\cos \left( { \pm \alpha } \right) + i\sin \left( { \pm \alpha } \right)} \right] = \frac{3}{4}\left( {\cos \alpha \pm i\sin \alpha } \right)\)
\( \Rightarrow b = \pm \frac{3}{4}\sin \alpha \Rightarrow \left| b \right| = \frac{3}{4}\sqrt {1 - {{\left( {\frac{2}{3}} \right)}^2}} = \frac{{\sqrt 5 }}{4}\).
Cách 2: Ta có: \(\left| {{z_1}} \right| = 3,{\rm{ }}\left| {{z_2}} \right| = 4,{\rm{ }}\left| {{z_1} - {z_2}} \right| = \sqrt {41} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\frac{{\left| {{z_1}} \right|}}{{\left| {{z_2}} \right|}} = \frac{3}{4}\\\frac{{\left| {{z_1} - {z_2}} \right|}}{{\left| {{z_2}} \right|}} = \frac{{\sqrt {41} }}{4}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\frac{{\left| {{z_1}} \right|}}{{\left| {{z_2}} \right|}} = \frac{3}{4}\\\left| {\frac{{{z_1}}}{{{z_2}}} - 1} \right| = \frac{{\sqrt {41} }}{4}\end{array} \right.\)
\(z = \frac{{{z_1}}}{{{z_2}}} = a + bi,\left( {a,b \in \mathbb{R}} \right) \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{a^2} + {b^2} = {\left( {\frac{3}{4}} \right)^2}\\{\left( {a - 1} \right)^2} + {b^2} = {\left( {\frac{{\sqrt {41} }}{4}} \right)^2}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{a^2} + {b^2} = \frac{9}{{16}}\\{\left( {a - 1} \right)^2} + {b^2} = \frac{{41}}{{16}}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{b^2} = \frac{9}{{16}} - {a^2}\\{\left( {a - 1} \right)^2} + \frac{9}{{16}} - {a^2} = \frac{{41}}{{16}}\end{array} \right.\)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{b^2} = \frac{5}{{16}}\\a = - \frac{1}{2}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\left| b \right| = \frac{{\sqrt 5 }}{4}\\a = - \frac{1}{2}\end{array} \right.\).
Vậy \(\left| b \right| = \frac{{\sqrt 5 }}{4}\).
Câu 33:
Cho hàm số \[y = f\left( x \right)\] có đạo hàm liên tục trên \[\mathbb{R}\] và có bảng biến thiên như sau
Hàm số \[y = f\left( {{x^2} - 2x} \right)\] nghịch biến trên khoảng nào dưới đây?
Đáp án B
Công thức đạo hàm \(f'\left( x \right) = + x\left( {x - 2} \right)\).
Ở đây có dấu + vì khi \(x > 2\) thì hàm số đồng biến. Điều này các em cần hết sức chú ý.
Tiếp theo là đạo hàm hàm số hợp
\(g = f\left( {{x^2} - 2{\rm{x}}} \right) \Rightarrow g' = \left( {2{\rm{x}} - 2} \right)f'\left( {{x^2} - 2{\rm{x}}} \right) = 2\left( {x - 1} \right)\left( {{x^2} - 2{\rm{x}}} \right)\left( {{x^2} - 2{\rm{x}} - 2} \right) < 0\)
\( \Rightarrow x < 1 - \sqrt 2 ;{\rm{ }}0 < x < 1;{\rm{ }}2 < x < 1 + \sqrt 2 \).
Câu 34:
Họ nguyên hàm của hàm số \[f\left( x \right) = x\left( {1 + 2\sin x} \right)\] là
Đáp án D
Do hai hàm số khác nhau nên bài toán cần sử dụng nguyên hàm từng phần.
Đặt \(\left\{ \begin{array}{l}x = u\\\sin xdu = dv\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}dx = du\\v = - \cos x\end{array} \right. \Rightarrow I = \frac{{{x^2}}}{2} + 2\left( { - x\cos x + \int {\cos xdx} } \right) = \frac{{{x^2}}}{2} - 2x\cos x + 2\sin x + C\).
Câu 35:
Cho f(x) là hàm số chẵn, liên tục trên đoạn \[\left[ { - 1;1} \right]\] và \[\int\limits_{ - 1}^1 {f\left( x \right)dx} = 4\]. Kết quả \[I = \int\limits_{ - 1}^1 {\frac{{f\left( x \right)}}{{1 + {e^x}}}dx} \] bằng
Đáp án C
Sử dụng phương pháp đổi biến, đặt \(t = - x\).
Đặt \(t = - x \Rightarrow dt = - d{\rm{x}}\).
Đổi cận \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1 \Rightarrow t = - 1\\x = - 1 \Rightarrow t = 1\end{array} \right.\), khi đó: \(I = \int\limits_{ - 1}^1 {\frac{{f\left( x \right)}}{{1 + {e^x}}}d{\rm{x}}} = - \int\limits_1^{ - 1} {\frac{{f\left( { - t} \right)dt}}{{1 + {e^{ - t}}}}} = \int\limits_{ - 1}^1 {\frac{{f\left( { - x} \right)d{\rm{x}}}}{{1 + \frac{1}{{{e^x}}}}}} = \int\limits_{ - 1}^1 {\frac{{{e^x}f\left( { - x} \right)d{\rm{x}}}}{{1 + {e^x}}}} \)
Do \(f\left( x \right)\) là hàm số chẵn nên \(f\left( x \right) = f\left( { - x} \right){\rm{ }}\forall {\rm{x}} \in \left[ { - 1;1} \right] \Rightarrow I = \int\limits_{ - 1}^1 {\frac{{{e^x}f\left( x \right)}}{{1 + {e^x}}}d{\rm{x}}} \)
\( \Rightarrow I + I = \int\limits_{ - 1}^1 {\frac{{f\left( x \right)}}{{1 + {e^x}}}d{\rm{x}}} + \int\limits_{ - 1}^1 {\frac{{{e^x}f\left( x \right)}}{{1 + {e^x}}}d{\rm{x}}} = \int\limits_{ - 1}^1 {\frac{{\left( {{e^x} + 1} \right)f\left( x \right)d{\rm{x}}}}{{1 + {e^x}}}} = \int\limits_{ - 1}^1 {f\left( x \right)d{\rm{x}}} = 4 \Rightarrow I = 2\).
Câu 36:
Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số \[m \in \left[ { - 10;10} \right]\] để bất phương trình sau nghiệm đúng \[\forall x \in \mathbb{R}:{\left( {6 + 2\sqrt 7 } \right)^x} + \left( {2 - m} \right){\left( {3 - \sqrt 7 } \right)^x} - \left( {m + 1} \right){2^x} \ge 0\]?
Đáp án C
+ Chia cả 2 vế của bất phương trình cho \({2^x} > 0\).
+ Đặt \(t = {\left( {3 + \sqrt 7 } \right)^x}{\rm{ }}\left( {t > 0} \right)\).
+ Đưa bất phương trình về dạng \(m \le f\left( t \right),{\rm{ }}\forall t > 0 \Leftrightarrow m \le \mathop {\min }\limits_{\left( {0; + \infty } \right)} f\left( t \right)\).
+ Lập BBT hàm số \(y = f\left( t \right)\) và kết luận.
Chia cả 2 vế của bất phương trình cho \({2^x} > 0\) ta được: \({\left( {3 + \sqrt 7 } \right)^x} + \left( {2 - m} \right){\left( {\frac{{3 - \sqrt 7 }}{2}} \right)^x} - \left( {m + 1} \right) \ge 0\)
Nhận xét: \({\left( {3 + \sqrt 7 } \right)^x}{\left( {\frac{{3 - \sqrt 7 }}{2}} \right)^x} = 1\), do đó khi ta đặt \(t = {\left( {3 + \sqrt 7 } \right)^x}{\rm{ }}\left( {t > 0} \right) \Rightarrow {\left( {\frac{{3 - \sqrt 7 }}{2}} \right)^x} = \frac{1}{t}\).
Phương trình trở thành: \(t + \left( {2 - m} \right)\frac{1}{t} - \left( {m + 1} \right) \ge 0 \Leftrightarrow {t^2} - \left( {m + 1} \right)t + 2 - m \ge 0\)
\( \Leftrightarrow {t^2} - t + 2 \ge m\left( {t + 1} \right) \Leftrightarrow m \le \frac{{{t^2} - t + 2}}{{t + 1}} = f\left( t \right){\rm{ }}\forall t > 0 \Leftrightarrow m \le \mathop {\min }\limits_{\left( {0; + \infty } \right)} f\left( t \right)\).
Xét hàm số \(f\left( t \right) = \frac{{{t^2} - t + 2}}{{t + 1}}\left( {t > 0} \right)\), ta có: \(f'\left( t \right) = \frac{{\left( {2t - 1} \right)\left( {t + 1} \right) - {t^2} + t - 2}}{{{{\left( {t + 1} \right)}^2}}} = \frac{{{t^2} + 2t - 3}}{{{{\left( {t + 1} \right)}^2}}} = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 1\\t = - 3\end{array} \right.\).
BBT:
Từ BBT \( \Rightarrow m \le 1\).
Kết hợp điều kiện đề bài \( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}m \in \mathbb{R}\\m \in \left[ { - 10;1} \right]\end{array} \right. \Rightarrow \) có 12 giá trị của m thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Câu 37:
Cắt hình trụ (T) bằng một mặt phẳng đi qua trục được thiết diện là một hình chữ nhật có diện tích bằng \[30{\mkern 1mu} c{m^2}\] và chu vi bằng \[26{\mkern 1mu} cm\]. Biết chiều dài của hình chữ nhật lớn hơn đường kính mặt đáy của hình trụ (T). Diện tích toàn phần của (T) là:
Đáp án C
Gọi h, r lần lượt là đường cao và bán kính đáy của hình trụ \(\left( T \right)\). Thiết diện của mặt phẳng và hình trụ là hình \(\left( T \right)\) chữ nhật ABCD. Khi đó theo giả thiết ta có
\(\left\{ \begin{array}{l}h > 2{\rm{r}}\\{S_{ABC{\rm{D}}}} = h.2{\rm{r}} = 30\\{C_{ABC{\rm{D}}}} = 2\left( {h + 2{\rm{r}}} \right) = 26\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}h > 2{\rm{r}}\\h{\rm{r}} = 15\\h + 2{\rm{r}} = 13\end{array} \right.\)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}h > 2{\rm{r}}\\h = 13 - 2{\rm{r}}\\ - 2{{\rm{r}}^2} + 15{\rm{r}} - 15 = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}h > 2{\rm{r}}\\h = 13 - 2{\rm{r}}\\\left[ \begin{array}{l}r = 5 \Rightarrow h = 3{\rm{ }}\left( l \right)\\r = \frac{3}{2} \Rightarrow h = 10{\rm{ }}\left( {tm} \right)\end{array} \right.\end{array} \right.\)
Vậy \({S_{tp}} = {S_{xq}} + 2{\rm{S}} = 2\pi rh + 2\pi {r^2} = 2\pi .\frac{3}{2}.10 + 2\pi {\left( {\frac{3}{2}} \right)^2} = \frac{{69\pi }}{2}\left( {c{m^2}} \right)\).
Câu 38:
Cho hàm số \[y = f\left( x \right)\] có đạo hàm, liên tục trên \[\mathbb{R}\], gọi \[{d_1},{d_2}\] lần lượt là tiếp tuyến của đồ thị hàm số \[y = f\left( x \right)\] và \[y = {x^2}f\left( {2x - 1} \right)\] tại điểm có hoành độ bằng 1. Biết rằng hai đường thẳng \[{d_1},{d_2}\] vuông góc nhau, khẳng định nào sau đây đúng?
Đáp án C
Ta có: \(y = {x^2}f\left( {2{\rm{x}} - 1} \right) \Rightarrow y' = 2{\rm{x}}f\left( {2{\rm{x}} - 1} \right) + 2f'\left( {2{\rm{x}} - 1} \right){x^2}\)
Thay \(x = 1 \Rightarrow {k_2} = 2f\left( 1 \right) + 2f'\left( 1 \right)\), mặt khác \({k_1} = f'\left( 1 \right)\)
Do \({d_1} \bot {{\rm{d}}_2}\) nên \({k_1}.{k_2} = - 1 \Leftrightarrow 2f\left( 1 \right).f'\left( 1 \right) + 2{f'^2}\left( 1 \right) = - 1\)
\( \Leftrightarrow {f'^2}\left( 1 \right) + f\left( 1 \right).f'\left( 1 \right) = - \frac{1}{2}\)
Suy ra \({f'^2}\left( 1 \right) + f\left( 1 \right).f'\left( 1 \right) + \frac{{{f^2}\left( 1 \right)}}{4} = \frac{{{f^2}\left( 1 \right)}}{4} - \frac{1}{2}\)
\( \Leftrightarrow {\left[ {f'\left( 1 \right) + \frac{{f\left( 1 \right)}}{2}} \right]^2} = \frac{{{f^2}\left( 1 \right)}}{4} - \frac{1}{2} \ge 0 \Rightarrow {f^2}\left( 1 \right) \ge 2\)
\( \Leftrightarrow \left| {f\left( 1 \right)} \right| \ge \sqrt 2 \).
Câu 39:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông, SA vuông góc với đáy, mặt bên \[\left( {SCD} \right)\] hợp với đáy một góc bằng \[60^\circ \], M là trung điểm của BC. Biết thể tích khối chóp S.ABCD bằng \[\frac{{{a^3}\sqrt 3 }}{3}\]. Khoảng cách từ M đến mặt phẳng \[\left( {SCD} \right)\] bằng
Đáp án C
Đặt \(AB = x\), do \(C{\rm{D}} \bot {\rm{S}}A,C{\rm{D}} \bot A{\rm{D}}\)
Suy ra \(\widehat {\left( {(SC{\rm{D}});(ABC{\rm{D}})} \right)} = \widehat {S{\rm{D}}A} = 60^\circ \)
\( \Rightarrow SA = x\tan 60^\circ = x\sqrt 3 \)
Khi đó \({V_{S.ABC{\rm{D}}}} = \frac{1}{3}SA.{S_{ABC{\rm{D}}}} = \frac{{\sqrt 3 }}{3}{x^3} \Rightarrow x = a\).
Lại có \(d\left( {M;(SC{\rm{D}})} \right) = \frac{1}{2}d\left( {B;(SC{\rm{D}})} \right)\)
\( = \frac{1}{2}d\left( {A;(SC{\rm{D}})} \right) = \frac{1}{2}AH = \frac{1}{2}A{\rm{D}}\sin 60^\circ = \frac{{a\sqrt 3 }}{4}\).
Câu 40:
Tại một nơi không có gió, một chiếc khí cầu đang đứng yên ở độ cao 162 (mét) so với mặt đất đã được phi công cài đặt cho nó chế độ chuyển động đi xuống. Biết rằng, khí cầu đã chuyển động theo phương thẳng đứng với vận tốc tuân theo quy luật \[v\left( t \right) = 10t - {t^2},\] trong đó t (phút) là thời gian tính từ lúc bắt đầu chuyển động, \[v\left( t \right)\] được tính theo đơn vị mét/phút (m/p). Nếu như vậy thì khi bắt đầu tiếp đất vận tốc v của khí cầu là
Đáp án B
Khi bắt đầu tiếp đất vật chuyển động được quảng đường là \(s = 162m\).
Ta có: \(s = \int\limits_0^t {\left( {10t - {t^2}} \right)dt} = \left. {\left( {5{t^2} - \frac{{{t^3}}}{3}} \right)} \right|_0^t = 5{t^2} - \frac{{{t^3}}}{3}\) (trong đó t là thời điểm vật tiếp đất).
Cho \(5{t^2} - \frac{{{t^3}}}{3} = 162 \Rightarrow t = 9\) (Do \(v\left( t \right) = 10t - {t^2} \Rightarrow 0 \le t \le 10\)).
Khi đó vận tốc của vật là: \(v\left( 9 \right) = 10.9 - {9^2} = 9{\rm{ }}\left( {{\rm{m/p}}} \right)\).
Câu 41:
Cho mặt cầu \[\left( S \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2\left( {m + 1} \right)x + \left( {2 - m} \right)y + 2\left( {m + 1} \right)z - 6\left( {m + 2} \right) = 0.\] Biết rằng khi m thay đổi, mặt cầu (S) luôn chứa một đường tròn cố định. Tọa độ tâm I của đường tròn đó là
Đáp án D
Gọi \(M\left( {x;y;z} \right)\) là điểm cố định luôn thuộc mặt cầu \(\left( S \right)\).
Ta có: \({x^2} + {y^2} + {z^2} - 2\left( {m + 1} \right)x + \left( {2 - m} \right)y + 2\left( {m + 1} \right)z - 6\left( {m + 2} \right) = 0\) với mọi m
\( \Leftrightarrow \left( {{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2{\rm{x}} + 2y + 2{\rm{z}} - 12} \right) - m\left( {2{\rm{x}} + y - 2{\rm{z}} + 6} \right) = 0\) với mọi m
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2{\rm{x}} + 2y + 2{\rm{z}} - 12 = 0\\2{\rm{x}} + y - 2{\rm{z}} + 6 = 0\end{array} \right.\)
Vậy đường tròn cố định này là giao tuyến của mặt cầu
\(\left( {S'} \right):{x^2} + {y^2} + {z^2} - 2{\rm{x}} + 2y + 2{\rm{z}} - 12 = 0\) có tâm \(E\left( {1; - 1; - 1} \right)\) và mặt phẳng \(\left( P \right):2{\rm{x}} + y - 2{\rm{z}} + 6 = 0\).
Tâm I của đường tròn là hình chiếu của E trên \(\left( P \right)\).
Ta có: \(EI:\left\{ \begin{array}{l}x = 1 + 2t\\y = - 1 + t\\z = - 1 - 2t\end{array} \right. \Rightarrow E = EI \cap \left( P \right) \Rightarrow I\left( { - 1; - 2;1} \right)\).
Câu 42:
Biết phương trình \[{x^4} + a{x^3} + b{x^2} + cx + d = 0,{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (a,b,c,d \in \mathbb{R})\] nhận \[{z_1} = - 1 + i,{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {z_2} = 1 + i\sqrt 2 \] là nghiệm. Tính \[a + b + c + d.\]
Đáp án B
Do \(a,b,c,d \in \mathbb{R}\) nên \({z_1} = - 1 + i,{\rm{ }}{{\rm{z}}_2} = 1 + i\sqrt 2 \) là nghiệm của phương trình thì \({z_3} = - 1 - i\) và \({z_4} = 1 - i\sqrt 2 \) cũng là nghiệm của phương trình đã cho.
Khi đó \({x^4} + a{x^3} + b{x^2} + cx + d = \left[ {x - \left( { - 1 + i} \right)} \right]\left[ {x - \left( { - 1 - i} \right)} \right]\left[ {x - \left( {1 + i\sqrt 2 } \right)} \right]\left[ {x - \left( {1 - i\sqrt 2 } \right)} \right]\)
\( = \left( {{x^2} + 2x + 2} \right)\left( {{x^2} - 2x + 3} \right)\).
Với \(x = 1 \Rightarrow 1 + a + b + c + d = 5.2 = 10 \Rightarrow a + b + c + d = 9\).
Câu 43:
Cho hàm số f(x) có đạo hàm xác định, liên tục \[\left[ {0;1} \right]\] đồng thời thỏa mãn các điều kiện \[f'\left( 0 \right) = - 1\] và \[{\left[ {f'\left( x \right)} \right]^2} = f''\left( x \right)\]. Đặt \[T = f\left( 1 \right) - f\left( 0 \right)\], hãy chọn khẳng định đúng?
Đáp án B
Ta có: \({\left[ {f'\left( x \right)} \right]^2} = f''\left( x \right) \Rightarrow \frac{{f''\left( x \right)}}{{{{\left[ {f'\left( x \right)} \right]}^2}}} = 1\)
Lấy nguyên hàm 2 vế ta có: \(\int {\frac{{d\left[ {f'\left( x \right)} \right]}}{{{{\left[ {f'\left( x \right)} \right]}^2}}}} = \int {d{\rm{x}}} \Leftrightarrow \frac{1}{{f'\left( x \right)}} = x + C \Rightarrow f'\left( x \right) = \frac{{ - 1}}{{x + C}}\)
Do \(f'\left( 0 \right) = - 1 \Rightarrow C = 1\)
Suy ra \(\int\limits_0^1 {f'\left( x \right)d{\rm{x}}} = \int\limits_0^1 {\frac{{ - 1}}{{x + 1}}d{\rm{x}}} \Leftrightarrow f\left( 1 \right) - f\left( 0 \right) = - \ln 2\).
Câu 44:
Cho hàm số \[y = f\left( x \right)\] có đạo hàm \[f'\left( x \right)\]. Hàm số \[y = f'\left( x \right)\] liên tục trên tập số thực và có đồ thị như hình vẽ. Biết \[f\left( { - 1} \right) = \frac{{13}}{4},f\left( 2 \right) = 6\]. Tổng giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số \[g\left( x \right) = {f^3}\left( x \right) - 3f\left( x \right)\] trên \[\left[ { - 1;2} \right]\] bằng
Đáp án D
Ta có ngay \(\frac{{13}}{4} \le f\left( x \right) \le 6,\forall x \in \left[ { - 1;2} \right]\).
Ta có \(g'\left( x \right) = 3{f^2}\left( x \right).f'\left( x \right) - 3f'\left( x \right) = 0 = 3f'\left( x \right).f\left( x \right).\left[ {f\left( x \right) - 1} \right]\).
Với \(\forall x \in \left( { - 1;2} \right) \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}f'\left( x \right) > 0\\f\left( x \right).\left[ {f\left( x \right) - 1} \right] > 0\end{array} \right. \Rightarrow g'\left( x \right) > 0,\forall x \in \left( { - 1;2} \right)\)
\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}M = g\left( 2 \right) = {f^3}\left( 2 \right) - 3f\left( 2 \right) = 198\\m = f\left( { - 1} \right) = {f^3}\left( { - 1} \right) - 3f\left( { - 1} \right) = \frac{{1573}}{{64}}\end{array} \right. \Rightarrow M + m = \frac{{14245}}{{64}}\).
Câu 45:
Cho các số thực \[a,b > 1\] và phương trình \[{\log _a}\left( {ax} \right).{\log _b}\left( {bx} \right) = 2020\] có hai nghiệm phân biệt m và n. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức \[P = \left( {4{a^2} + 9{b^2}} \right)\left( {36{m^2}{n^2} + 1} \right).\]
Đáp án A
Phương trình \( \Leftrightarrow \left( {1 + {{\log }_a}x} \right)\left( {1 + {{\log }_b}x} \right) = 2020\)
\( \Leftrightarrow {\log _a}x.{\log _b}x + {\log _a}x + {\log _b}x - 2019 = 0\)
\( \Leftrightarrow {\log _b}a{\left( {{{\log }_a}x} \right)^2} + \left( {1 + {{\log }_b}a} \right){\log _a}x - 2019 = 0\)
Phương trình luôn có 2 nghiệm vì \(P < 0\), theo Vi-ét ta có:
\({\log _a}m + {\log _a}n = - \frac{{1 + {{\log }_b}a}}{{{{\log }_b}a}} = - {\log _a}b - 1 = {\log _a}\left( {\frac{1}{{ab}}} \right) \Leftrightarrow mn = \frac{1}{{ab}}\).
Suy ra \(P = \left( {4{{\rm{a}}^2} + 9{b^2}} \right)\left( {\frac{{36}}{{{a^2}{b^2}}} + 1} \right) \ge 2\sqrt {4{{\rm{a}}^2}.9{b^2}} .2\sqrt {\frac{{36}}{{{a^2}{b^2}}}} = 144\).
Câu 46:
Trong không gian tọa độ Oxyz, cho mặt cầu \[\left( {{S_1}} \right)\] có tâm \[{I_1}\left( {1;0;1} \right),\;\] bán kính \[{R_1} = 2\] và mặt cầu \[\left( {{S_2}} \right)\] có tâm \[{I_2}\left( {1;3;5} \right),\] bán kính \[{R_2} = 1.\] Đường thẳng d thay đổi nhưng luôn tiếp xúc với \[\left( {{S_1}} \right),\;\left( {{S_2}} \right)\] lần lượt tại A và B. Gọi \[M,\;m\] lần lượt là giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của đoạn AB. Tính giá trị của \[P = M.m\]
Đáp án D
Ta có \({I_1}{I_2} = 5 > {R_1} + {R_2} = 3,{\rm{ }}{{\rm{I}}_1}A{\rm{ // }}{{\rm{I}}_2}B\).
Ta có \({I_1}I_2^2 = {\left( {\overrightarrow {{I_1}A} + \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {B{I_2}} } \right)^2} = R_1^2 + A{B^2} + R_2^2 + 2\overrightarrow {{I_1}A} .\overrightarrow {B{I_2}} \)
\( \Rightarrow A{B^2} = 20 + 2\overrightarrow {{I_1}A} .\overrightarrow {{I_2}B} = 20 + 2.2.1.\cos \left( {\overrightarrow {{I_1}A} ,\overrightarrow {{I_2}B} } \right)\)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\max AB = 2\sqrt 6 \Leftrightarrow \overrightarrow {{I_1}A} {\rm{ }} \nearrow \nearrow {\rm{ }}\overrightarrow {{I_2}B} \\\min AB = 4 \Leftrightarrow \overrightarrow {{I_1}A} {\rm{ }} \nearrow \swarrow {\rm{ }}\overrightarrow {{I_2}B} \end{array} \right.\).
Vậy \(P = 2\sqrt 6 .4 = 8\sqrt 6 \).
Câu 47:
Cho hàm số đa thức bậc ba \[y = f\left( x \right)\] có đồ thị như hình bên. Tìm tất cả các giá trị của tham số m để hàm số \[y = \left| {f\left( x \right) + m} \right|\] có ba điểm cực trị.
Đáp án A
Tự luận: \(\left( L \right)y = \left| {f\left( x \right) + m} \right| = \left\{ \begin{array}{l}f\left( x \right) + m{\rm{ khi f}}\left( x \right) + m \ge 0{\rm{ }}\left( {{L_1}} \right)\\ - \left[ {f\left( x \right) + m} \right]{\rm{ khi f}}\left( x \right) + m < 0{\rm{ }}\left( {{L_2}} \right)\end{array} \right.\)
\(\left( L \right)\) gồm \(\left( {{L_1}} \right)\) và \(\left( {{L_2}} \right)\), trong đó \(y = f\left( x \right) + m\) có 2 điểm cực trị.
\(\left( L \right)\) có 3 điểm cực trị \( \Leftrightarrow f\left( x \right) + m = 0\) có 1 nghiệm đơn hoặc có 1 nghiệm đơn và 1 nghiệm kép
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} - m \le - 3\\ - m \ge 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m \ge 3\\m \le - 1\end{array} \right.\).
Trắc nghiệm: Số cực trị của hàm số \(y = \left| {f\left( x \right) + m} \right|\) bằng số cực trị của hàm số \(y = f\left( x \right)\) cộng số giao điểm của \(f\left( x \right) = - m\) (không tính tiếp điểm).
Hàm số \(y = f\left( x \right)\) có 2 cực trị.
Do đó hàm số \(y = \left| {f\left( x \right) + m} \right|\) có 3 cực trị.
\( \Leftrightarrow \) phương trình \(f\left( x \right) = - m\) có 1 nghiệm đơn hoặc có 1 nghiệm đơn và có 1 nghiệm kép
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} - m \le - 3\\ - m \ge 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m \ge 3\\m \le - 1\end{array} \right.\).
Câu 48:
Cho hình lăng trụ đứng \[{\mkern 1mu} ABCD.A'B'C'D'\] có đáy là hình thoi có cạnh \[4a\], \[A'A = 8a\], \[\widehat {BAD} = {120^{0.}}\]. Gọi \[M,N,K\] lần lượt là trung điểm cạnh \[AB',B'C,BD'\]. Thể tích khối da diện lồi có các đỉnh là các điểm \[A,B,C,M,N,K\] là:
Đáp án A
\({\rm{MN // AC}};{\rm{ MN}} = \frac{1}{2}AC,{\rm{ MNCA}}\) là hình thang.
\({V_{MNK{\rm{A}}BC}} = {V_{K.MNCA}} + {V_{B.MNCA}}\)
DK cắt \(\left( {B'AC} \right)\) tại \(B'\), \(\frac{{B'K}}{{B'D}} = \frac{1}{2} \Rightarrow \frac{{d\left( {K;(MNC{\rm{D}})} \right)}}{{d\left( {D;(MNCA)} \right)}} = \frac{1}{2} \Rightarrow {V_{K.MNCA}} = \frac{1}{2}{V_{D.MNCA}}\)
Mà: \({V_{B.MNCA}} = {V_{D.MNCA}}\) nên ta có: \({V_{MNK{\rm{A}}BC}} = \frac{1}{2}{V_{B.MNCA}} + {V_{B.MNCA}} = \frac{3}{2}{V_{B.MNCA}}\)
Mặt khác: \({S_{MNCA}} = \frac{3}{4}{S_{B'AC}} \Rightarrow {V_{B.MNCA}} = \frac{3}{4}{V_{B.B'AC}} = \frac{3}{4}{V_{B'.ABC}} = \frac{3}{4}.\frac{1}{6}{V_{ABCD.A'B'C'D'}} = 8\sqrt 3 {a^3}\)
\({V_{MNKABC}} = \frac{3}{2}{V_{B.MNCA}} = \frac{3}{2}8\sqrt 3 {\mkern 1mu} {a^3} = 12\sqrt 3 {\mkern 1mu} {a^3}\).
Câu 49:
Cho hàm số f(x), \[y = f\left[ {f\left( {2x - 3} \right)} \right]\] và \[y = f\left( {{x^3} + x + 2} \right)\] lần lượt có các đồ thị \[{C_1},{C_2},{C_3}.\] Phương trình tiếp tuyến tại điểm có hoành độ bằng 1 của \[{C_1}\] là \[y = x + 3\], phương trình tiếp tuyến tại điểm có hoành độ bằng 2 của \[{C_2}\] là \[y = 8x + 5.\] Viết phương trình tiếp tuyến tại điểm có hoành độ bằng 1 của đồ thị \[{C_3}.\]
Đáp án B
Ta có: \(y = f\left[ {f\left( {2{\rm{x}} - 3} \right)} \right] \Rightarrow y' = 2f'\left( {2{\rm{x}} - 3} \right).f'\left[ {f\left( {2x - 3} \right)} \right]\)
\(y = f\left( {{x^3} + x + 2} \right) \Rightarrow y' = \left( {3{{\rm{x}}^2} + 1} \right)f'\left( {{x^3} + x + 2} \right)\)
Phương trình tiếp tuyến của \(\left( {{C_1}} \right)\) tại điểm có hoành độ \(x = 1\) là: \(y = f'\left( 1 \right)\left( {x - 1} \right) + f\left( 1 \right) = x + 3\)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}f'\left( 1 \right) = 1\\ - f'\left( 1 \right) + f\left( 1 \right) = 3\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}f'\left( 1 \right) = 1\\f\left( 1 \right) = 4\end{array} \right.\)
Phương trình tiếp tuyến của \(\left( {{C_2}} \right)\) tại điểm có hoành độ \(x = 2\) là:
\(y = 2f'\left( 1 \right).f'\left[ {f\left( 1 \right)} \right]\left( {x - 2} \right) + f\left[ {f\left( 1 \right)} \right] = 2f'\left( 4 \right)\left( {x - 2} \right) + f\left( 4 \right) = 8x + 5\)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}2f'\left( 4 \right) = 8\\ - 4f'\left( 4 \right) + f\left( 4 \right) = 5\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}f'\left( 4 \right) = 4\\f\left( 4 \right) = 21\end{array} \right.\)
Phương trình tiếp tuyến của \(\left( {{C_3}} \right)\) tại điểm có hoành độ \[{\rm{x}} = 1\] là:
\(y = 4f\left( 4 \right)\left( {x - 1} \right) + f\left( 4 \right) = 16\left( {x - 1} \right) + 21 = 16{\rm{x}} + 5\).