Bộ 10 đề thi giữa kì 1 Toán 12 Cánh diều có đáp án - Đề 02
Đề thi

Bộ 10 đề thi giữa kì 1 Toán 12 Cánh diều có đáp án - Đề 02

A
Admin
ToánLớp 1247 lượt thi
22 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
1 điểm

PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 12. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án.

Cho hàm số \[y = f\left( x \right)\] liên tục trên \(\mathbb{R}\) và có đồ thị như sau: 

blobid16-1728493263.png

Phát biểu nào dưới đây là đúng?

Hàm số đã cho đồng biến trên khoảng \(\left( { - 1;1} \right)\).

Hàm số đã cho đồng biến trên mỗi khoảng \[\left( { - \infty ;\, - \,2} \right)\]\(\left( {2;\, + \infty } \right)\).

Hàm số đã cho nghịch biến trên khoảng \[\left( {0;\,1} \right)\].

Hàm số đã cho nghịch biến trên khoảng \[\left( { - 1;\,1} \right)\].

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Từ đồ thị ta thấy:

+ Hàm số đã cho đồng biến trên mỗi khoảng \(\left( { - 1;0} \right)\)\(\left( {1; + \infty } \right)\);

+ Hàm số đã cho nghịch biến trên mỗi khoảng \(\left( { - \infty ; - 1} \right)\)\(\left( {0;1} \right)\).

2. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số \[y = f\left( x \right)\] xác định và liên tục trên \(\left[ { - 2;\,3} \right]\) và có bảng xét dấu như sau:

blobid17-1728493296.png

Hàm số đã cho đạt cực đại tại điểm

\[x = - 2\].

\[x = 0\].

\[x = 1\].

\[x = 3\].

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy \(f'\left( x \right)\) đổi dấu từ dương sang âm khi qua điểm \[x = 0\] nên hàm số đã cho đạt cực đại tại điểm \[x = 0\].

3. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số \[y = f\left( x \right)\] liên tục và có bảng biến thiên trên đoạn \(\left[ { - 1;\,3} \right]\) như hình dưới đây.

blobid18-1728493348.png 

Gọi \(M\) là giá trị lớn nhất của hàm số \[y = f\left( x \right)\] trên đoạn \[\left[ { - 1;\,\,3} \right]\]. Mệnh đề nào trong các mệnh đề sau đây là đúng?

\[M = f\left( { - 1} \right)\].

\[M = f\left( 3 \right)\].

\(M = f\left( 2 \right)\).

\(M = f\left( 0 \right)\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Từ bảng biến thiên, ta thấy \[M = \mathop {\max }\limits_{\left[ { - 1;\,3} \right]} f\left( x \right) = f\left( 0 \right) = 5\].

4. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số \[y = f\left( x \right)\] có bảng biến thiên như sau:

blobid19-1728493371.png

Đường tiệm cận đứng, tiệm cận ngang của đồ thị hàm số đã cho lần lượt là:

\(x = 2\), \(y = - 1\).

\(x = - 1\), \(y = 2\).

\(x = - 1\), \(y = - 1\).

\(x = 2\), \(y = 1\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Quan sát bảng biến thiên, ta thấy:

+) \(\mathop {\lim }\limits_{x \to {2^ - }} f\left( x \right) =  + \infty ;\,\,\mathop {\lim }\limits_{x \to {2^ + }} f\left( x \right) =  - \infty \). Do đó, đường thẳng \(x = 2\) là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số đã cho.

+) \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } f\left( x \right) =  - 1;\,\,\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } f\left( x \right) =  - 1\). Do đó, đường thẳng \(y =  - 1\) là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số đã cho.

5. Trắc nghiệm
1 điểm

Tiệm cận xiên của đồ thị hàm số \(y = 2x + 1 - \frac{3}{{x + 1}}\) là đường thẳng

\(y = 2x\).

\(y = 2x - 1\).

\(y = 2x + 1\).

\(y = x + 1\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Ta có \[\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \left[ {y - \left( {2x + 1} \right)} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \left( { - \frac{3}{{x + 1}}} \right) = 0\]; \[\mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } \left[ {y - \left( {2x + 1} \right)} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } \left( { - \frac{3}{{x + 1}}} \right) = 0\].

Do đó, đường thẳng \(y = 2x + 1\) là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số đã cho.

6. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) có đồ thị như hình dưới đây.

blobid20-1728493444.png

Tâm đối xứng của đồ thị hàm số có tọa độ là

\(\left( {1;\,0} \right)\).

\(\left( { - 1;\,1} \right)\).

\(\left( { - 1;\, - 2} \right)\).

\(\left( { - 1;\,0} \right)\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Đồ thị hàm số đã cho nhận giao điểm của hai đường tiệm cận làm tâm đối xứng.

Giao điểm này có tọa độ là \(\left( { - 1;\,0} \right)\).

7. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hình hộp \(ABCD.A'B'C'D'\).

blobid21-1728493585.png

Khẳng định nào sau đây là sai?

\(\overrightarrow {AD} = \overrightarrow {A'D'} \).

\(\overrightarrow {AD} = \overrightarrow {BC} \).

\(\overrightarrow {B'C'} = \overrightarrow {AD} \).

\(\overrightarrow {B'C'} = - \overrightarrow {A'D'} \).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

\(ABCD.A'B'C'D'\) là hình hộp nên ta có \(\overrightarrow {AD}  = \overrightarrow {BC}  = \overrightarrow {B'C'}  = \overrightarrow {A'D'} \).

8. Trắc nghiệm
1 điểm

Hàm số \(y = \frac{{{x^2} - x + 9}}{{x - 1}}\) nghịch biến trên khoảng nào trong các khoảng dưới đây?

\(\left( { - 2;\,4} \right)\).

\(\left( { - 2;1} \right)\).

\(\left( { - 2;\, + \infty } \right)\).

\(\left( {4;\, + \infty } \right)\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

TXĐ của hàm số là \(\mathbb{R}\backslash \left\{ 1 \right\}\).

Ta có: \(y' = \frac{{\left( {2x - 1} \right)\left( {x - 1} \right) - \left( {{x^2} - x + 9} \right)}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} = \frac{{{x^2} - 2x - 8}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}}\); \(y' = 0\) khi \(x =  - 2\) hoặc \(x = 4\).

Bảng xét dấu:

blobid22-1728493651.png

Vậy hàm số đã cho đồng biến trên các khoảng \(\left( { - \infty ; - 2} \right)\)\(\left( {4; + \infty } \right)\), nghịch biến trên các khoảng \(\left( { - 2;1} \right)\)\(\left( {1;4} \right)\).

9. Trắc nghiệm
1 điểm

Giá trị lớn nhất của hàm số \[y = {x^3} - 3x + 5\] trên đoạn \(\left[ {0;\,\,2} \right]\) bằng

\(0\).

\(3\).

\(5\).

\(7\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Ta có: \(y' = 3{x^2} - 3\). Khi đó, trên khoảng \(\left( {0;\,\,2} \right)\), \(y' = 0\) khi \(x = 1\).

 \(y\left( 0 \right) = 5;\,\,y\left( 1 \right) = 3;\,\,y\left( 2 \right) = 7\).

Từ đó suy ra \(\mathop {\max }\limits_{\left[ {0;\,2} \right]} y = y\left( 2 \right) = 7\).

10. Trắc nghiệm
1 điểm

Đường cong trong hình dưới là đồ thị của hàm số nào trong bốn hàm số sau đây?

blobid23-1728493707.png

\(y = {x^3} - 4x + 1\).

\(y = {x^3} + 3{x^2} + 1\).

\(y = {x^3} - 4x - 1\).

\(y = - {x^3} + 4x + 1\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy:

Đồ thị hàm số cắt trục tung tại điểm có tọa độ \(\left( {0;d} \right)\) với \(d > 0\) nên ta loại đáp án C.

\(\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } y =  + \infty \), suy ra hệ số \(a > 0\) nên ta loại đáp án D.

Mặt khác hàm số đạt cực trị tại hai điểm \({x_1},\,{x_2}\), dựa vào hình vẽ ta thấy \({x_1},\,{x_2}\) trái dấu nên đáp án ta loại đáp án B và chọn A.

11. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số \(y = \frac{{ax + b}}{{cx + d}}\) có đồ thị như hình vẽ dưới đây.

blobid24-1728493739.png

Khẳng định nào sau đây là đúng?

\(a > 0,\,b > 0,\,c > 0,\,d < 0\).

\(a > 0,\,b < 0,\,c > 0,\,d < 0\).

\(a > 0,\,b < 0,\,c < 0,\,d > 0\).

\(a > 0,\,b > 0,\,c < 0,\,d > 0\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Đồ thị hàm số \(y = \frac{{ax + b}}{{cx + d}}\) có tiệm cận đứng: \(x =  - \frac{d}{c}\) và tiệm cận ngang: \(y = \frac{a}{c}\), quan sát đồ thị ta thấy: \(\left\{ \begin{array}{l} - \frac{d}{c} > 0\\\frac{a}{c} > 0\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}cd < 0\\ac > 0\end{array} \right.\).

Đồ thị hàm số \(y = \frac{{ax + b}}{{cx + d}}\) cắt trục \(Ox\) tại điểm \(\left( {\frac{{ - b}}{a};0} \right)\), cắt trục \(Oy\) tại điểm \(\left( {0;\frac{b}{d}} \right)\) , quan sát đồ thị ta thấy: \(\left\{ \begin{array}{l}\frac{{ - b}}{a} > 0\\\frac{b}{d} > 0\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}ab < 0\\bd > 0\end{array} \right.\).

Với \(a > 0 \Rightarrow b < 0;c > 0;d < 0\).

Với \(a < 0 \Rightarrow b > 0;c < 0;d > 0\).

Do đó \(a > 0,\,b < 0,\,c > 0,\,d < 0\).

12. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho tứ diện \(ABCD\). Gọi \(M\)\(P\) lần lượt là trung điểm của các cạnh \(AB\)\(CD\). Đặt \(\overrightarrow {AB}  = \overrightarrow b ,\,\overrightarrow {AC}  = \overrightarrow c ,\,\overrightarrow {AD}  = \overrightarrow d \). Khẳng định nào sau đây là đúng?

\(\overrightarrow {MP} = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow c + \overrightarrow d + \overrightarrow b } \right)\).

\(\overrightarrow {MP} = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow d + \overrightarrow b - \overrightarrow c } \right)\).

\(\overrightarrow {MP} = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow c + \overrightarrow b - \overrightarrow d } \right)\).

\(\overrightarrow {MP} = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow c + \overrightarrow d - \overrightarrow b } \right)\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

blobid25-1728493793.png

\(M\), \(P\) lần lượt là trung điểm của các cạnh \(AB\), \(CD\) nên \(\left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {AM}  = \frac{1}{2}\overrightarrow {AB} \\\overrightarrow {AP}  = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {AC}  + \overrightarrow {AD} } \right)\end{array} \right.\).

Theo quy tắc hiệu, ta có:

\(\overrightarrow {MP}  = \overrightarrow {AP}  - \overrightarrow {AM}  = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {AC}  + \overrightarrow {AD} } \right) - \frac{1}{2}\overrightarrow {AB} \)\( = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {AC}  + \overrightarrow {AD}  - \overrightarrow {AB} } \right) = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow c  + \overrightarrow d  - \overrightarrow b } \right)\).

13. Tự luận
1 điểm

PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Cho hàm số \(y = f\left( x \right) = \frac{{a{x^2} + bx + c}}{{x + n}}\) (với \(a \ne 0\)) có đồ thị là đường cong như hình dưới đây.

blobid26-1728493828.png

a) Hàm số đã cho nghịch biến trên \(\mathbb{R}\backslash \left\{ { - 2} \right\}\).

b) Hàm số đã cho đạt cực đại tại \(x =  - 3\); đạt cực tiểu tại \(x =  - 1\).

c) Tiệm cận đứng của đồ thị hàm số đã cho là đường thẳng \(y =  - 2\).

d) Công thức xác định hàm số đã cho là \(y = \frac{{{x^2} + 3x + 3}}{{x + 2}}\).

Xem đáp án

a) S,b) Đ,c) S,d) Đ.

Hướng dẫn giải

– Quan sát hình vẽ, ta thấy:

Hàm số đã cho có tập xác định là \(\mathbb{R}\backslash \left\{ { - 2} \right\}\).

Trên các khoảng \(\left( { - \infty ; - 3} \right)\)\(\left( { - 1;\, + \infty } \right)\), đồ thị hàm số đi lên từ trái qua phải nên hàm số đã cho đồng biến trên mỗi khoảng này. 

Trên các khoảng \(\left( { - 3; - 2} \right)\)\(\left( { - 2;\, - 1} \right)\), đồ thị hàm số đi xuống từ trái qua phải nên hàm số đã cho nghịch biến trên mỗi khoảng này. 

Vậy ý) a sai.

– Hàm số đã cho đạt cực đại tại \(x =  - 3\); đạt cực tiểu tại \(x =  - 1\), do đó ý b) đúng.

– Tiệm cận đứng của đồ thị hàm số đã cho là đường thẳng \(x =  - 2\), do đó ý c) sai.

– Vì \(x =  - 2\) là tiệm cận đứng nên \(n = 2\). Khi đó, \(y = f\left( x \right) = \frac{{a{x^2} + bx + c}}{{x + 2}}\).

Ta có \(y' = \frac{{a{x^2} + 4ax + 2b - c}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}\); \(y' = 0 \Leftrightarrow a{x^2} + 4ax + 2b - c = 0\) (*).

\(x =  - 1\) là một nghiệm của phương trình (*), do đó \( - 3a + 2b - c = 0\).

Các điểm \(\left( { - 1;1} \right)\), \(\left( { - 3; - 3} \right)\) thuộc đồ thị hàm số đã cho nên tọa độ các điểm này thỏa mãn hàm số \(y = f\left( x \right) = \frac{{a{x^2} + bx + c}}{{x + 2}}\).

Khi đó, ta có hệ phương trình sau: \(\left\{ \begin{array}{l} - 3a + 2b - c = 0\\a - b + c = 1\\ - 9a + 3b - c =  - 3\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 1\\b = 3\\c = 3\end{array} \right.\).

Vậy công thức xác định hàm số đã cho là \(y = \frac{{{x^2} + 3x + 3}}{{x + 2}}\). Do đó, ý) d đúng.

14. Tự luận
1 điểm

Cho hàm số \(y = f\left( x \right) = {x^3} - 3{x^2} - 9x + 5\).

a) Hàm số đã cho đồng biến trên mỗi khoảng \(\left( { - \infty ; - 1} \right)\)\(\left( {3; + \infty } \right)\).

b) Giá trị cực đại của hàm số đã cho là \( - 1\).

c) Đồ thị hàm số đã cho đi qua các điểm \(\left( {0;\,5} \right),\,\,\left( {1; - 6} \right),\,\left( { - 1;\, - 10} \right)\).

d) Đường thẳng \(y =  - 22\) cắt đồ thị hàm số đã cho tại 3 điểm phân biệt.

Xem đáp án

a) Đ,b) S,c) S,d) S.

Hướng dẫn giải

Xét hàm số \(y = f\left( x \right) = {x^3} - 3{x^2} - 9x + 5\).

– Tập xác định của hàm số là \(\mathbb{R}\).

– Ta có \(y' = 3{x^2} - 6x - 9\); \(y' = 0\) khi \(x =  - 1\) hoặc \(x = 3\).

Bảng biến thiên của hàm số như sau:

blobid27-1728493841.png

– Hàm số đồng biến trên mỗi khoảng \(\left( { - \infty ; - 1} \right)\)\(\left( {3; + \infty } \right)\); nghịch biến trên khoảng \(\left( { - 1;3} \right)\). Do đó, ý a) đúng.

– Hàm số đã cho đạt cực tiểu tại \(x = 3\), \({y_{CT}} =  - 22\); đạt cực đại tại . Do đó, ý b) sai.

– Với \(x = 0\) thì \(y = 5\); với \(x = 1\) thì \(y =  - 6\); với \(x =  - 1\) thì \(y = 10\).

Do đó, đồ thị hàm số đã cho đi qua các điểm \(\left( {0;\,5} \right),\,\,\left( {1; - 6} \right),\,\left( { - 1;\,10} \right)\).

Do đó, ý c) sai.

– Từ bảng biến thiên ta suy ra đường thẳng \(y =  - 22\) cắt đồ thị hàm số đã cho tại 2 điểm phân biệt. Do đó, ý d) sai.

15. Tự luận
1 điểm

Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \(ABCD\) là hình bình hành tâm \(O\). \(G\) là điểm thỏa mãn \(\overrightarrow {GS}  + \overrightarrow {GA}  + \overrightarrow {GB}  + \overrightarrow {GC}  + \overrightarrow {GD}  = \overrightarrow 0 \). Khi đó:

blobid28-1728493884.png

a) \(\overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {BC}  + \overrightarrow {CD}  + \overrightarrow {DA}  = \overrightarrow {SO} \).

b) \(\overrightarrow {OA}  + \overrightarrow {OB}  + \overrightarrow {OC}  + \overrightarrow {OD}  = \overrightarrow 0 \).

c) \(\overrightarrow {SB}  + \overrightarrow {SD}  = \overrightarrow {SA}  + \overrightarrow {SC} \).

d) \(\overrightarrow {GS}  = 3\overrightarrow {OG} \).

Xem đáp án

a) S,b) Đ,c) Đ,d) S.

Hướng dẫn giải

blobid29-1728493891.png

– Ta có: \(\overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {BC}  + \overrightarrow {CD}  + \overrightarrow {DA}  = \overrightarrow {AA}  = \overrightarrow 0 \) nên ý a) sai.

– Vì \(O\) là tâm hình bình hành \(ABCD\) nên \(O\) là trung điểm của \(AC\)\(BD\).

Khi đó, \(\overrightarrow {OA}  + \overrightarrow {OC}  = \overrightarrow 0 ;\,\,\overrightarrow {OB}  + \overrightarrow {OD}  = \overrightarrow 0 \), suy ra \(\overrightarrow {OA}  + \overrightarrow {OB}  + \overrightarrow {OC}  + \overrightarrow {OD}  = \overrightarrow 0 \).

Vậy ý b) đúng.

– Ta có \(\left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {SB}  + \overrightarrow {SD}  = 2\overrightarrow {SO} \\\overrightarrow {SA}  + \overrightarrow {SC}  = 2\overrightarrow {SO} \end{array} \right.\), do đó \(\overrightarrow {SB}  + \overrightarrow {SD}  = \overrightarrow {SA}  + \overrightarrow {SC} \) nên ý c) đúng.

– Ta có \(\overrightarrow {GS}  + \overrightarrow {GA}  + \overrightarrow {GB}  + \overrightarrow {GC}  + \overrightarrow {GD}  = \overrightarrow 0 \)

\( \Leftrightarrow \overrightarrow {GS}  + \left( {\overrightarrow {GO}  + \overrightarrow {OA} } \right) + \left( {\overrightarrow {GO}  + \overrightarrow {OB} } \right) + \left( {\overrightarrow {GO}  + \overrightarrow {OC} } \right) + \left( {\overrightarrow {GO}  + \overrightarrow {OD} } \right) = \overrightarrow 0 \)

\( \Leftrightarrow \overrightarrow {GS}  + 4\overrightarrow {GO}  + \left( {\overrightarrow {OA}  + \overrightarrow {OB}  + \overrightarrow {OC}  + \overrightarrow {OD} } \right) = \overrightarrow 0 \)

\( \Leftrightarrow \overrightarrow {GS}  + 4\overrightarrow {GO}  = \overrightarrow 0 \)\( \Leftrightarrow \overrightarrow {GS}  = 4\overrightarrow {OG} \).

Vậy ý d) sai.

16. Tự luận
1 điểm

Cho hình lập phương \(ABCD.A'B'C'D'\) có cạnh bằng \(a\). Khi đó:  

blobid31-1728493919.png

a) \(\overrightarrow {B'B}  - \overrightarrow {DB}  = \overrightarrow {B'D} \).

b) \(\overrightarrow {BA}  + \overrightarrow {BC}  + \overrightarrow {BB'}  = \overrightarrow {BD} \).

c) \(\left| {\overrightarrow {BC}  - \overrightarrow {BA}  + \overrightarrow {C'A} } \right| = 2a\).

d) Với \(M,\,N\) lần lượt là trung điểm của \(AD,\,BB'\) thì \(\cos \left( {\overrightarrow {MN} ,\,\,\overrightarrow {AC'} } \right) = \frac{{\sqrt 2 }}{3}\).

Xem đáp án

a) Đ,b) S,c) S,d) Đ.

Hướng dẫn giải

– Ta có: \(\overrightarrow {B'B}  - \overrightarrow {DB}  = \overrightarrow {B'B}  + \overrightarrow {BD}  = \overrightarrow {B'D} \). Do đó, ý a) đúng.

– Theo quy tắc hình hộp, ta có: \(\overrightarrow {BA}  + \overrightarrow {BC}  + \overrightarrow {BB'}  = \overrightarrow {BD'}  \ne \overrightarrow {BD} \). Vậy ý b) sai.

– Ta có: \(\overrightarrow {BC}  - \overrightarrow {BA}  + \overrightarrow {C'A}  = \overrightarrow {AC}  + \overrightarrow {C'A}  = \overrightarrow {C'A}  + \overrightarrow {AC}  = \overrightarrow {C'C} \).

Do đó, \(\left| {\overrightarrow {BC}  - \overrightarrow {BA}  + \overrightarrow {C'A} } \right| = \left| {\overrightarrow {CC'} } \right| = CC' = a\). Vậy ý c) sai.

blobid30-1728493900.png

\(AC'\) là đường chéo của hình lập phương \(ABCD.A'B'C'D'\) có cạnh bằng \(a\) nên \(AC' = a\sqrt 3 \).

Ta có: \(\overrightarrow {MN}  = \overrightarrow {AN}  - \overrightarrow {AM}  = \overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {BN}  - \overrightarrow {AM} \)\( = \overrightarrow {AB}  + \frac{1}{2}\overrightarrow {BB'}  - \frac{1}{2}\overrightarrow {AD} \).

Suy ra \({\overrightarrow {MN} ^2} = {\left( {\overrightarrow {AB}  + \frac{1}{2}\overrightarrow {BB'}  - \frac{1}{2}\overrightarrow {AD} } \right)^2}\)

\( = {\overrightarrow {AB} ^2} + \frac{1}{4}{\overrightarrow {BB'} ^2} + \frac{1}{4}{\overrightarrow {AD} ^2} + \overrightarrow {AB}  \cdot \overrightarrow {BB'}  - \overrightarrow {AB}  \cdot \overrightarrow {AD}  - \frac{1}{2}\overrightarrow {BB'}  \cdot \overrightarrow {AD} \)

\( = {a^2} + \frac{1}{4}{a^2} + \frac{1}{4}{a^2} + 0 - 0 - \frac{1}{2} \cdot 0 = \frac{3}{2}{a^2}\).

Do đó, \({\left| {\overrightarrow {MN} } \right|^2} = {\overrightarrow {MN} ^2} = \frac{3}{2}{a^2}\), suy ra \(\left| {\overrightarrow {MN} } \right| = \frac{{a\sqrt 3 }}{{\sqrt 2 }}\).

Theo quy tắc hình hộp, ta có: \(\overrightarrow {AC'}  = \overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {AD}  + \overrightarrow {AA'} \).

Khi đó, \(\overrightarrow {AC'}  \cdot \overrightarrow {MN}  = \left( {\overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {AD}  + \overrightarrow {AA'} } \right) \cdot \left( {\overrightarrow {AB}  + \frac{1}{2}\overrightarrow {BB'}  - \frac{1}{2}\overrightarrow {AD} } \right)\)

\( = {\overrightarrow {AB} ^2} + \frac{1}{2}\overrightarrow {AB}  \cdot \overrightarrow {BB'}  - \frac{1}{2}\overrightarrow {AB}  \cdot \overrightarrow {AD}  + \overrightarrow {AD}  \cdot \overrightarrow {AB}  + \frac{1}{2}\overrightarrow {AD} \cdot \overrightarrow {BB'}  - \frac{1}{2}{\overrightarrow {AD} ^2}\)\( + \overrightarrow {AA'}  \cdot \overrightarrow {AB}  + \frac{1}{2}\overrightarrow {AA'}  \cdot \overrightarrow {BB'}  - \frac{1}{2}\overrightarrow {AA'}  \cdot \overrightarrow {AD} \)

\( = {\overrightarrow {AB} ^2} - \frac{1}{2}{\overrightarrow {AD} ^2} + \frac{1}{2}\overrightarrow {AA'}  \cdot \overrightarrow {BB'} \)

\( = {a^2} - \frac{1}{2}{a^2} + \frac{1}{2}{a^2} = {a^2}\).

Vậy \(\cos \left( {\overrightarrow {MN} ,\,\,\overrightarrow {AC'} } \right) = \frac{{\overrightarrow {MN}  \cdot \overrightarrow {AC'} }}{{\left| {\overrightarrow {MN} } \right| \cdot \left| {\overrightarrow {AC'} } \right|}} = \frac{{{a^2}}}{{\frac{{a\sqrt 3 }}{{\sqrt 2 }} \cdot a\sqrt 3 }} = \frac{{\sqrt 2 }}{3}\). Do đó, ý d) đúng.

17. Tự luận
1 điểm

Cho \(a \ne 0,\,{b^2} - 3ac > 0\). Hàm số \(y = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\) có tất cả bao nhiêu điểm cực trị?

Xem đáp án

Ta có \(y' = 3a{x^2} + 2bx + c\); \(y' = 0 \Leftrightarrow 3a{x^2} + 2bx + c = 0\).

\({\Delta '_y} = {b^2} - 3ac > 0\) nên phương trình \(y' = 0\) có hai nghiệm phân biệt \({x_1},{x_2}\) (giả sử \({x_1} < {x_2}\)). Khi đó, với cả hai trường hợp \(a > 0\)\(a < 0\)  hàm số đã cho đều có 2 điểm cực trị.

Đáp số: \(2\).

18. Tự luận
1 điểm

Cho hàm số \(f\left( x \right) = m\sqrt {x - 1} \) với \(m\) là tham số thực. Gọi \({m_1},\,{m_2}\) là hai giá trị của \(m\) thỏa mãn \(\mathop {\min }\limits_{\left[ {2;\,5} \right]} f\left( x \right) + \mathop {\max }\limits_{\left[ {2;\,5} \right]} f\left( x \right) = {m^2} - 10\). Giá trị của biểu thức \({m_1} + {m_2}\) bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Với mọi \(x \in \left[ {2;\,5} \right]\), ta có: \(f'\left( x \right) = \frac{m}{{2\sqrt {x - 1} }}\).

Ta thấy dấu của đạo hàm \(f'\left( x \right)\) phụ thuộc vào dấu của tham số \(m\).

Với mọi \(m \ne 0\) thì \(f\left( x \right)\) đơn điệu trên \(\left[ {2;\,5} \right]\).

Suy ra \(\mathop {\min }\limits_{\left[ {2;\,5} \right]} f\left( x \right) + \mathop {\max }\limits_{\left[ {2;\,5} \right]} f\left( x \right) = f\left( 2 \right) + f\left( 5 \right) = m + 2m = 3m\).

Theo bài ra, ta có: \({m^2} - 10 = 3m \Leftrightarrow {m^2} - 3m - 10 = 0 \Leftrightarrow \)\(m =  - 2\) hoặc \(m = 5\).

Vậy \({m_1} + {m_2} = 3\).

Đáp số: \(3\).

19. Tự luận
1 điểm

Cho hình hộp \(ABCD.A'B'C'D'\). Tìm giá trị thực của \(k\) thỏa mãn đẳng thức \(\overrightarrow {AC}  + \overrightarrow {BA'}  + k\left( {\overrightarrow {DB}  + \overrightarrow {C'D} } \right) = \overrightarrow 0 \).

Xem đáp án

blobid32-1728494002.png

Ta có: \(\overrightarrow {AC}  + \overrightarrow {BA'}  = \overrightarrow {AC}  + \overrightarrow {CD'}  = \overrightarrow {AD'} \);

\(\overrightarrow {DB}  + \overrightarrow {C'D}  = \overrightarrow {C'D}  + \overrightarrow {DB}  = \overrightarrow {C'B}  = \overrightarrow {D'A}  =  - \overrightarrow {AD'} \).

Khi đó,

\( \Leftrightarrow \overrightarrow {AD'}  + k \cdot \left( { - \overrightarrow {AD'} } \right) = \overrightarrow 0 \)

\( \Leftrightarrow \left( {1 - k} \right)\overrightarrow {AD'}  = \overrightarrow 0  \Leftrightarrow k = 1\).

Đáp số: \(1\).

20. Tự luận
1 điểm

Một người đàn ông muốn chèo thuyền ở vị trí \(A\) tới điểm \(B\) về phía hạ lưu bờ đối diện, càng nhanh càng tốt, trên một bờ sông thẳng rộng 3 km (như hình vẽ). Anh có thể chèo thuyền của mình trực tiếp qua sông để đến \(C\) và sau đó chạy đến \(B\), hay có thể chèo trực tiếp đến \(B\), hoặc anh ta có thể chèo thuyền đến một điểm \(D\) giữa \(C\)\(B\) và sau đó chạy đến \(B\). Biết anh ấy có thể chèo thuyền 6 km/h, chạy 8 km/h và quãng đường \(BC = 8\) km. Biết tốc độ của dòng nước là không đáng kể so với tốc độ chèo thuyền của người đàn ông. Khoảng thời gian ngắn nhất để người đàn ông đến \(B\) là bao nhiêu giờ (làm tròn kết quả đến hàng phần mười)?

blobid34-1728494017.png

Xem đáp án

blobid33-1728494008.png

Đặt \(CD = x\) (km, \(x \ge 0\)). Quãng đường chạy bộ \(DB = 8 - x\) (km) và quãng đường chèo thuyền \[AD = \sqrt {9 + {x^2}} \] (km).

Rõ ràng \(x\) phải thỏa mãn điều kiện \(0 \le x \le 8\).

Khi đó, thời gian chèo thuyền là \(\frac{{\sqrt {9 + {x^2}} }}{6}\) (giờ) và thời gian chạy bộ là \(\frac{{8 - x}}{8}\) (giờ).

Tổng thời gian mà người đàn ông cần có là:

\(T\left( x \right) = \frac{{\sqrt {9 + {x^2}} }}{6} + \frac{{8 - x}}{8}\), \(x \in \left[ {0;\,8} \right]\).

Ta có: \(T'\left( x \right) = \frac{x}{{6\sqrt {{x^2} + 9} }} - \frac{1}{8}\). Trên khoảng \(\left( {0;8} \right)\), \(T'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow x = \frac{9}{{\sqrt 7 }}\).

\(T\left( 0 \right) = \frac{3}{2};\,T\left( {\frac{9}{{\sqrt 7 }}} \right) = 1 + \frac{{\sqrt 7 }}{8};\,\,T\left( 8 \right) = \frac{{\sqrt {73} }}{6}\).

Do đó, \(\mathop {\min }\limits_{\left[ {0;8} \right]} T\left( x \right) = T\left( {\frac{9}{{\sqrt 7 }}} \right) = 1 + \frac{{\sqrt 7 }}{8}\).

Vậy thời gian ngắn nhất mà người đàn ông cần dùng là \(1 + \frac{{\sqrt 7 }}{8} \approx 1,3\) (giờ) và đi bằng cách chèo thuyền đến điểm \(D\) cách \(C\) một khoảng \(\frac{9}{{\sqrt 7 }}\)km rồi từ đó chạy bộ đến điểm \(B\).

Đáp số: \(1,3\).

21. Tự luận
1 điểm

Cho một tấm nhôm hình vuông cạnh 12 cm, người ta cắt ở bốn góc bốn hình vuông bằng nhau, mỗi hình vuông có cạnh bằng \(x\) (cm), rồi gập tấm nhôm lại để được một cái hộp có dạng hình hộp chữ nhật không có nắp (tham khảo hình vẽ).

blobid35-1728494032.png

Giá trị của \(x\) bằng bao nhiêu centimét để thể tích của khối hộp đó là lớn nhất?

Xem đáp án

Ta thấy độ dài \(x\) (cm) của cạnh hình vuông bị cắt phải thỏa mãn điều kiện \(0 < x < 6\).

Khi đó, thể tích của khối hộp là:

\(V\left( x \right) = x{\left( {12 - 2x} \right)^2} = 4\left( {{x^3} - 12{x^2} + 36x} \right)\) với \(0 < x < 6\).

Ta có: \(V'\left( x \right) = 4\left( {3{x^2} - 24x + 36} \right)\), \(V'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow x = 2\) hoặc \(x = 6\).

Bảng biến thiên của hàm số \(V\left( x \right)\) như sau:

Cho một tấm nhôm hình vuông cạnh 12 cm (ảnh 1)

Căn cứ vào bảng biến thiên, ta thấy trên khoảng \(\left( {0;\,6} \right)\), hàm số \(V\left( x \right)\) đạt giá trị lớn nhất bằng \(128\) tại \(x = 2\). Vậy để khối hộp tạo thành có thể tích lớn nhất thì \(x = 2\) (cm).

Đáp số: \(2\).

22. Tự luận
1 điểm

Một chiếc đèn tròn được treo song song với mặt phẳng nằm ngang bởi ba sợi dây không dãn xuất phát từ điểm \(O\) trên trần nhà và lần lượt buộc vào ba điểm \(A,\,B,\,C\) trên đèn tròn sao cho các lực căng \(\overrightarrow {{F_1}} ,\,\overrightarrow {{F_2}} ,\,\overrightarrow {{F_3}} \) lần lượt trên mối dây \(OA,\,OB,\,OC\) đôi một vuông góc với nhau và \(\left| {\overrightarrow {{F_1}} } \right| = \left| {\overrightarrow {{F_2}} } \right| = \left| {\overrightarrow {{F_3}} } \right| = 15\) (N) (như hình vẽ). Trọng lượng của chiếc đèn tròn đó là bao nhiêu Newton (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?

blobid53-1728494292.png

Xem đáp án

Gọi \({A_1},\,{B_1},\,{C_1}\) lần lượt là các điểm sao cho \(\overrightarrow {O{A_1}}  = \overrightarrow {{F_1}} ,\,\,\overrightarrow {O{B_1}}  = \overrightarrow {{F_2}} ,\,\overrightarrow {O{C_1}}  = \overrightarrow {{F_3}} \). Lấy các điểm \({D_1},{A'_1},\,{B'_1},\,{D'_1}\) sao cho \(O{A_1}{D_1}{B_1}.{C_1}{A'_1}{D'_1}{B'_1}\) là hình hộp như hình dưới đây.

blobid55-1728494411.png

Theo quy tắc hình hộp, ta có: \(\overrightarrow {O{A_1}}  + \overrightarrow {O{B_1}}  + \overrightarrow {O{C_1}}  = \overrightarrow {O{{D'}_1}} \).

Mặt khác, do các lực căng \(\overrightarrow {{F_1}} ,\,\overrightarrow {{F_2}} ,\,\overrightarrow {{F_3}} \) đôi một vuông góc và \(\left| {\overrightarrow {{F_1}} } \right| = \left| {\overrightarrow {{F_2}} } \right| = \left| {\overrightarrow {{F_3}} } \right| = 15\) (N) nên hình hộp \(O{A_1}{D_1}{B_1}.{C_1}{A'_1}{D'_1}{B'_1}\) có ba cạnh \(O{A_1},\,O{B_1},\,O{C_1}\)  đôi một vuông góc và bằng nhau.

Do đó, hình hộp \(O{A_1}{D_1}{B_1}.{C_1}{A'_1}{D'_1}{B'_1}\) là hình lập phương có độ dài cạnh bằng 15.

Suy ra độ dài đường chéo của hình lập phương đó bằng \(15\sqrt 3 \).

Do chiếc đèn ở vị trí cân bằng nên \(\overrightarrow {{F_1}}  + \overrightarrow {{F_2}}  + \overrightarrow {{F_3}}  = \overrightarrow P \), ở đó \(\overrightarrow P \) là trọng lực tác dụng lên chiếc đèn.

Vậy trọng lượng của chiếc đèn là \(\left| {\overrightarrow P } \right| = \left| {\overrightarrow {O{{D'}_1}} } \right| = 15\sqrt 3  \approx 26\) (N).

Đáp số: \(26\).