Bộ 10 đề thi giữa kì 1 Toán 12 Chân trời sáng tạo có đáp án - Đề 01
Đề thi

Bộ 10 đề thi giữa kì 1 Toán 12 Chân trời sáng tạo có đáp án - Đề 01

A
Admin
ToánLớp 1271 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 blobid0-1727763903.png liên tục trên R và có đồ thị như sau:

blobid2-1727763915.png

Phát biểu nào dưới đây là đúng?

Hàm số đã cho đồng biến trên khoảng blobid10-1727763968.png.

Hàm số đã cho đồng biến trên mỗi khoảng blobid11-1727763972.pngblobid12-1727763972.png.

Hàm số đã cho nghịch biến trên khoảng blobid6-1727763925.png.

Hàm số đã cho nghịch biến trên khoảng blobid13-1727763979.png.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Từ đồ thị ta thấy:

+ Hàm số đã cho đồng biến trên mỗi khoảng blobid14-1727763993.pngblobid15-1727763993.png;

+ Hàm số đã cho nghịch biến trên mỗi khoảng blobid16-1727763993.pngblobid17-1727763993.png.

2. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số blobid20-1727764020.png xác định và liên tục trên blobid21-1727764020.png và có bảng xét dấu như sau:

blobid22-1727764020.png

Hàm số đã cho đạt cực đại tại điểm

blobid23-1727764022.png.

blobid24-1727764025.png.

blobid25-1727764028.png.

blobid26-1727764030.png.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy blobid18-1727764001.png đổi dấu từ dương sang âm khi qua điểm blobid19-1727764001.png nên hàm số đã cho đạt cực đại tại điểm blobid19-1727764001.png.

3. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số blobid0-1727764119.png liên tục và có bảng biến thiên trên đoạn blobid1-1727764119.png như hình dưới đây.

blobid2-1727764119.png 

Gọi blobid3-1727764119.png là giá trị lớn nhất của hàm số blobid0-1727764119.png trên đoạn blobid4-1727764119.png. Mệnh đề nào trong các mệnh đề sau đây là đúng?

blobid5-1727764121.png.

blobid6-1727764124.png.

blobid7-1727764126.png.

blobid8-1727764129.png.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Từ bảng biến thiên, ta thấy blobid9-1727764133.png.

4. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số blobid14-1727764156.png có bảng biến thiên như sau:

blobid15-1727764156.png

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

blobid16-1727764157.png, blobid17-1727764157.png.

blobid18-1727764160.png, blobid19-1727764160.png.

blobid20-1727764164.png, blobid21-1727764164.png.

blobid22-1727764166.png, blobid23-1727764166.png.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Quan sát bảng biến thiên, ta thấy:

+) blobid10-1727764143.png. Do đó, đường thẳng blobid11-1727764143.png là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số đã cho.

+) blobid12-1727764143.png. Do đó, đường thẳng blobid13-1727764143.png là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số đã cho.

5. Trắc nghiệm
1 điểm
Tiệm cận xiên của đồ thị hàm số blobid27-1727764193.png là đường thẳng

blobid28-1727764195.png.

blobid29-1727764197.png.

blobid30-1727764200.png.

blobid31-1727764202.png.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Ta có:

blobid24-1727764175.png; blobid25-1727764175.png.

Do đó, đường thẳng blobid26-1727764175.png là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số đã cho.

6. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số blobid32-1727764221.png có đồ thị như hình dưới đây.

blobid33-1727764221.png

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

blobid34-1727764226.png.

blobid35-1727764228.png.

blobid36-1727764230.png.

blobid37-1727764232.png.

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 blobid38-1727764236.png.

7. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hình hộp blobid41-1727764261.png.

blobid42-1727764261.png

Khẳng định nào sau đây là sai?

blobid43-1727764263.png.

blobid44-1727764266.png.

blobid45-1727764268.png.

blobid46-1727764270.png.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

blobid39-1727764242.png là hình hộp nên ta có blobid40-1727764242.png.

8. Trắc nghiệm
1 điểm
Hàm số blobid47-1727764299.png nghịch biến trên khoảng nào trong các khoảng dưới đây?

blobid48-1727764300.png.

blobid49-1727764302.png.

blobid50-1727764304.png.

blobid51-1727764306.png.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

TXĐ của hàm số là blobid52-1727764312.png.

Ta có: blobid53-1727764312.png; blobid54-1727764312.png khi blobid55-1727764312.png hoặc blobid56-1727764312.png.

Bảng xét dấu:

blobid57-1727764312.png

Vậy hàm số đã cho đồng biến trên các khoảng blobid58-1727764312.pngblobid59-1727764312.png, nghịch biến trên các khoảng blobid60-1727764312.pngblobid61-1727764312.png.

9. Trắc nghiệm
1 điểm
Giá trị lớn nhất của hàm số blobid68-1727764336.png trên đoạn blobid69-1727764336.png bằng

blobid70-1727764338.png.

blobid71-1727764340.png.

blobid72-1727764342.png.

blobid73-1727764345.png.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Ta có: blobid62-1727764322.png. Khi đó, trên khoảng blobid63-1727764322.png, blobid64-1727764322.png khi blobid65-1727764322.png.

 blobid66-1727764322.png.

Từ đó suy ra blobid67-1727764322.png.

10. Trắc nghiệm
1 điểm

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

blobid79-1727764364.png

blobid80-1727764366.png.

blobid81-1727764369.png.

blobid82-1727764371.png.

blobid83-1727764374.png.

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 blobid74-1727764354.png với blobid75-1727764354.png nên ta loại đáp án C.

blobid76-1727764354.png, suy ra hệ số blobid77-1727764354.png nên ta loại đáp án D.

Mặt khác hàm số đạt cực trị tại hai điểm blobid78-1727764354.png, dựa vào hình vẽ ta thấy blobid78-1727764354.png trái dấu nên đáp án ta loại đáp án B và chọn A.

11. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số blobid100-1727764576.png có đồ thị như hình vẽ dưới đây.

blobid101-1727764576.png

Khẳng định nào sau đây là đúng?

Cho hàm số y = (ax + b) / (cx + d) có đồ thị (ảnh 5)

Cho hàm số y = (ax + b) / (cx + d) có đồ thị (ảnh 6)

Cho hàm số y = (ax + b) / (cx + d) có đồ thị (ảnh 7)

Cho hàm số y = (ax + b) / (cx + d) có đồ thị (ảnh 8)

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Đồ thị hàm số blobid84-1727764387.png có tiệm cận đứng: blobid85-1727764387.png và tiệm cận ngang: blobid86-1727764387.png, quan sát đồ thị ta thấy: Cho hàm số y = (ax + b) / (cx + d) có đồ thị (ảnh 1).

Đồ thị hàm số blobid84-1727764387.png cắt trục blobid88-1727764387.png tại điểm blobid89-1727764387.png, cắt trục blobid90-1727764387.png tại điểm blobid91-1727764387.png , quan sát đồ thị ta thấy: blobid92-1727764387.png.

Với Cho hàm số y = (ax + b) / (cx + d) có đồ thị (ảnh 2).

Với Cho hàm số y = (ax + b) / (cx + d) có đồ thị (ảnh 3).

Do đó Cho hàm số y = (ax + b) / (cx + d) có đồ thị (ảnh 4).

12. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho tứ diện blobid106-1727764689.png. Gọi blobid107-1727764689.pngblobid108-1727764689.png lần lượt là trung điểm của các cạnh blobid109-1727764689.pngblobid110-1727764689.png. ĐặtCho tứ diện ABCD. Gọi M và P lần lượt  (ảnh 1). Khẳng định nào sau đây là đúng?

Cho tứ diện ABCD. Gọi M và P lần lượt (ảnh 5)

Cho tứ diện ABCD. Gọi M và P lần lượt (ảnh 6)

Cho tứ diện ABCD. Gọi M và P lần lượt (ảnh 7)

Cho tứ diện ABCD. Gọi M và P lần lượt (ảnh 8)

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

blobid119-1727764940.png

blobid120-1727764940.png, blobid121-1727764940.png lần lượt là trung điểm của các cạnh blobid122-1727764940.png, blobid123-1727764940.png nên Cho tứ diện ABCD. Gọi M và P lần lượt  (ảnh 2)

Theo quy tắc hiệu, ta có:

Cho tứ diện ABCD. Gọi M và P lần lượt  (ảnh 3)
Cho tứ diện ABCD. Gọi M và P lần lượt  (ảnh 4)

.

13. Tự luận
1 điểm
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 blobid131-1727765137.png (với blobid132-1727765137.png) có đồ thị là đường cong như hình dưới đây.

blobid133-1727765137.png

a) Hàm số đã cho nghịch biến trên blobid134-1727765137.png.

b) Hàm số đã cho đạt cực đại tại blobid135-1727765137.png; đạt cực tiểu tại blobid136-1727765137.png.

c) Tiệm cận đứng của đồ thị hàm số đã cho là đường thẳng blobid137-1727765137.png.

d) Công thức xác định hàm số đã cho là blobid138-1727765137.png.

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 R\{-2}.

Trên các khoảng blobid140-1727765161.pngblobid141-1727765161.png, đồ thị hàm số đi lên từ trái qua phải nên hàm số đã cho đồng biến trên mỗi khoảng này.  

Trên các khoảng blobid142-1727765161.pngblobid143-1727765161.png, 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 blobid144-1727765161.png; đạt cực tiểu tại blobid145-1727765161.png, do đó ý b) đúng.

Tiệm cận đứng của đồ thị hàm số đã cho là đường thẳng blobid146-1727765161.png, do đó ý c) sai.

– Vì blobid146-1727765161.png là tiệm cận đứng nên blobid147-1727765161.png. Khi đó, blobid148-1727765161.png.

Ta có blobid149-1727765161.png; blobid150-1727765161.png (*).

blobid145-1727765161.png là một nghiệm của phương trình (*), do đó blobid151-1727765162.png.

Các điểm blobid152-1727765162.png, blobid153-1727765162.png thuộc đồ thị hàm số đã cho nên tọa độ các điểm này thỏa mãn hàm số blobid148-1727765161.png.

Khi đó, ta có hệ phương trình sau: blobid154-1727765162.pngblobid155-1727765162.png.

Vậy công thức xác định hàm số đã cho là blobid156-1727765162.png. Do đó, ý) d đúng.

14. Tự luận
1 điểm

Cho hàm số blobid176-1727765224.png.

a) Hàm số đã cho đồng biến trên mỗi khoảng blobid177-1727765224.pngblobid178-1727765224.png.

b) Giá trị cực đại của hàm số đã cho là blobid179-1727765224.png.

c) Đồ thị hàm số đã cho đi qua các điểm blobid180-1727765224.png.

d) Đường thẳng blobid181-1727765224.png 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 blobid157-1727765190.png.

Tập xác định của hàm số là blobid158-1727765190.png.

– Ta có blobid159-1727765190.png; blobid160-1727765190.png khi blobid161-1727765190.png hoặc blobid162-1727765190.png.

Bảng biến thiên của hàm số như sau:

blobid163-1727765190.png

– Hàm số đồng biến trên mỗi khoảng blobid164-1727765190.pngblobid165-1727765190.png; nghịch biến trên khoảng blobid166-1727765190.png. Do đó, ý a) đúng.

Hàm số đã cho đạt cực tiểu tại blobid162-1727765190.png, blobid167-1727765190.png; đạt cực đại tại blobid168-1727765190.png. Do đó, ý b) sai.

– Với blobid169-1727765190.png thì blobid170-1727765190.png; với blobid171-1727765190.png thì blobid172-1727765190.png; với blobid161-1727765190.png thì blobid173-1727765190.png.

Do đó, đồ thị hàm số đã cho đi qua các điểm blobid174-1727765190.png.

Do đó, ý c) sai.

– Từ bảng biến thiên ta suy ra đường thẳng blobid175-1727765190.png 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 blobid182-1727765247.png có đáy blobid183-1727765247.png là hình bình hành tâm blobid184-1727765247.png. blobid185-1727765247.png là điểm thỏa mãn Cho hình chóp A.SBCD có đáy ABCD là hình  (ảnh 1) Khi đó:

blobid187-1727765247.png

a) Cho hình chóp A.SBCD có đáy ABCD là hình  (ảnh 2)

b) Cho hình chóp A.SBCD có đáy ABCD là hình  (ảnh 3)

c) Cho hình chóp A.SBCD có đáy ABCD là hình  (ảnh 4)

d) Cho hình chóp A.SBCD có đáy ABCD là hình  (ảnh 5)

 

Xem đáp án

a) S,b) Đ,c) Đ,d) S.

Hướng dẫn giải

blobid193-1727765348.png

– Ta có: Cho hình chóp A.SBCD có đáy ABCD là hình  (ảnh 6) nên ý a) sai.

– Vì blobid195-1727765348.png là tâm hình bình hành blobid196-1727765348.png nên blobid195-1727765348.png là trung điểm của blobid197-1727765348.pngblobid198-1727765348.png.

Khi đó, Cho hình chóp A.SBCD có đáy ABCD là hình  (ảnh 7), suy ra Cho hình chóp A.SBCD có đáy ABCD là hình  (ảnh 8)

Vậy ý b) đúng.

– Ta có Cho hình chóp A.SBCD có đáy ABCD là hình  (ảnh 9), do đó Cho hình chóp A.SBCD có đáy ABCD là hình  (ảnh 10) nên ý c) đúng.

– Ta có

Cho hình chóp A.SBCD có đáy ABCD là hình  (ảnh 11)
Cho hình chóp A.SBCD có đáy ABCD là hình  (ảnh 12)
Cho hình chóp A.SBCD có đáy ABCD là hình  (ảnh 13)
Cho hình chóp A.SBCD có đáy ABCD là hình  (ảnh 14)

Vậy ý d) sai.

16. Tự luận
1 điểm

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

Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D' có cạnh (ảnh 1)

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.

Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D' có cạnh (ảnh 1)

\(AC'\) 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
Chọ hình hộp ABCD.A'B'C'D'. Tìm giá trị thực (ảnh 1)

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, \(\overrightarrow {AC} + \overrightarrow {BA'} + k\left( {\overrightarrow {DB} + \overrightarrow {C'D} } \right) = \overrightarrow 0 \)

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

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

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)?

Một người đàn ông muốn chèo thuyền ở vị trí  (ảnh 1)
Xem đáp án
Một người đàn ông muốn chèo thuyền ở vị trí  (ảnh 2)

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).

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

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 2)

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)?

Một chiếc đèn tròn được treo song song (ảnh 1)
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.

Một chiếc đèn tròn được treo song song (ảnh 2)

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: \(26\).