Bộ 10 đề thi giữa kì 2 Toán 12 Chân trời sáng tạo cấu trúc mới có đáp án (Đề 1)
Đề thi

Bộ 10 đề thi giữa kì 2 Toán 12 Chân trời sáng tạo cấu trúc mới có đáp án (Đề 1)

A
Admin
ToánLớp 1273 lượt thi
22 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
1 điểm

Họ tất cả các nguyên hàm của hàm số \(f\left( x \right) = 2x + 5\)

\({x^2} + 5x + C.\)

\(2{x^2} + 5x + C.\)

\(2{x^2} + C.\)

\({x^2} + C.\)

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Ta có \(\int {f\left( x \right){\rm{d}}x} = \int {\left( {2x + 5} \right)} \,{\rm{d}}x = {x^2} + 5x + C.\)

2. Trắc nghiệm
1 điểm

Mệnh đề nào dưới đây đúng?

\({\left( {\int {f\left( x \right){\rm{d}}x} } \right)^\prime } = f'\left( x \right)\).

\({\left( {\int {f\left( x \right){\rm{d}}x} } \right)^\prime } = - f\left( x \right)\).

\({\left( {\int {f\left( x \right){\rm{d}}x} } \right)^\prime } = - f'\left( x \right)\).

\({\left( {\int {f\left( x \right){\rm{d}}x} } \right)^\prime } = f\left( x \right)\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Gọi \(F\left( x \right)\) là một nguyên hàm của hàm số \(f\left( x \right)\).

Ta có \(F'\left( x \right) = f\left( x \right)\) hay \({\left( {\int {f\left( x \right){\rm{d}}x} } \right)^\prime } = f\left( x \right)\).

3. Trắc nghiệm
1 điểm

Biết \[\int\limits_0^1 {f\left( x \right)dx = - 2} \]\[\int\limits_0^1 {g\left( x \right)dx = 3} ,\] khi đó \[\int\limits_0^1 {\left[ {f\left( x \right) - g\left( x \right)} \right]dx} \] bằng

\[ - 5.\]

\[5.\]

\[ - 1.\]

\[1.\]

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Ta có \[\int\limits_0^1 {\left[ {f\left( x \right) - g\left( x \right)} \right]dx} = \int\limits_0^1 {f\left( x \right)dx - } \int\limits_0^1 {g\left( x \right)dx} = - 2 - 3 = - 5.\]

4. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho \(f\left( x \right)\) là hàm số liên tục trên đoạn \(\left[ {1;2} \right]\). Biết \(F\left( x \right)\) là nguyên hàm của \(f\left( x \right)\) trên đoạn \(\left[ {1;2} \right]\) thỏa mãn \(F\left( 1 \right) = - 2\)\(F\left( 2 \right) = 4\). Khi đó \(\int\limits_1^2 {f\left( x \right){\rm{d}}} x\) bằng

\(6\).

\(2\).

\( - 6\).

\( - 2\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Ta có \(\int\limits_1^2 {f\left( x \right){\rm{d}}} x = \left. {F\left( x \right)} \right|_1^2 = F\left( 2 \right) - F\left( 1 \right) = 6\).

5. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số \(f\left( x \right)\) liên tục trên \(\mathbb{R}\). Gọi \(S\) là diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường \(y = f\left( x \right),y = 0,x = - 1\)\(x = 4\) (như hình vẽ bên). Mệnh đề nào dưới đây là đúng?

Cho hàm số \(f( x ) liên tục trên ({R}). Gọi \(S\) là diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường (ảnh 1)

\(S = - \int\limits_{ - 1}^1 {f\left( x \right)dx} + \int\limits_1^4 {f\left( x \right)dx} \).

\(S = \int\limits_{ - 1}^1 {f\left( x \right)dx} - \int\limits_1^4 {f\left( x \right)dx} \).

\(S = \int\limits_{ - 1}^1 {f\left( x \right)dx} + \int\limits_1^4 {f\left( x \right)dx} \).

\(S = - \int\limits_{ - 1}^1 {f\left( x \right)dx} - \int\limits_1^4 {f\left( x \right)dx} \).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Ta có \(S = \int\limits_{ - 1}^4 {\left| {f\left( x \right)} \right|dx} = \int\limits_{ - 1}^1 {\left| {f\left( x \right)} \right|dx} + \int\limits_1^4 {\left| {f\left( x \right)} \right|dx} = \int\limits_{ - 1}^1 {f\left( x \right)dx} - \int\limits_1^4 {f\left( x \right)dx} \).

6. Trắc nghiệm
1 điểm

Họ tất cả các nguyên hàm của hàm số \(f\left( x \right) = \frac{{2x - 1}}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}}\) trên khoảng \(\left( { - 1; + \infty } \right)\)

\(2\ln \left( {x + 1} \right) + \frac{2}{{x + 1}} + C\).

\(2\ln \left( {x + 1} \right) + \frac{3}{{x + 1}} + C\).

\(2\ln \left( {x + 1} \right) - \frac{2}{{x + 1}} + C\).

\(2\ln \left( {x + 1} \right) - \frac{3}{{x + 1}} + C\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

\[\int {f\left( x \right){\rm{d}}x} = \int {\frac{{2x - 1}}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}}{\rm{d}}x} = \int {\frac{{2\left( {x + 1} \right) - 3}}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}}{\rm{d}}x} = 2\int {\frac{{{\rm{d}}x}}{{x + 1}}} - 3\int {\frac{{{\rm{d}}x}}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}}} = 2\ln \left| {x + 1} \right| + \frac{3}{{x + 1}} + C\].

\(x \in \left( { - 1; + \infty } \right)\)nên \(\int {f\left( x \right)dx = } 2\ln \left( {x + 1} \right) + \frac{3}{{x + 1}} + C\).

7. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian \(Oxyz\), phương trình của mặt phẳng \[\left( {Oxy} \right)\]

\(y = 0\).

\(x = 0\).

\(z = 0\).

\(x + y = 0\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Phương trình của mặt phẳng \[\left( {Oxy} \right)\]\(z = 0\).

8. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian \(Oxyz\), cho mặt phẳng \(\left( \alpha \right):3x + 2y - 4z + 1 = 0\). Vectơ nào dưới đây là một vectơ pháp tuyến của \(\left( \alpha \right)\)?

\(\overrightarrow {{n_2}} = \left( {3\,;\,2\,;\,4} \right)\).

\(\overrightarrow {{n_3}} = \left( {2\,;\, - 4\,;\,1} \right)\).

\(\overrightarrow {{n_1}} = \left( {3\,;\, - 4\,;\,1} \right)\).

\(\overrightarrow {{n_4}} = \left( {3\,;\,2\,;\, - 4} \right)\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Mặt phẳng \(\left( \alpha \right):3x + 2y - 4z + 1 = 0\) có vectơ pháp tuyến \(\overrightarrow n = \left( {3\,;\,2\,;\, - 4} \right)\).

9. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian \(Oxyz\), mặt phẳng đi qua \(O\) và nhận vectơ \(\overrightarrow n = \left( {1;\, - 2;\,5} \right)\) làm vectơ pháp tuyến có phương trình là

\(x + 2y - 5z = 0\).

\(x + 2y - 5z + 1 = 0\).

\(x - 2y + 5z = 0\).

\(x - 2y + 5z + 1 = 0\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Trong không gian \(Oxyz\), mặt phẳng đi qua \(O\) và nhận vectơ \(\overrightarrow n = \left( {1;\, - 2;\,5} \right)\) làm vectơ pháp tuyến có phương trình là \(x - 2y + 5z = 0\).

10. Trắc nghiệm
1 điểm

Mặt phẳng \[(P)\] song song với giá của hai vectơ \(\overrightarrow {{u_1}} = \left( { - 1; - 3; - 3} \right),\;\,\overrightarrow {{u_2}} = \left( {3; - 1;1} \right)\) có một vectơ pháp tuyến là

\(\overrightarrow n = \left( { - 6;8;10} \right)\).

\(\overrightarrow n = \left( { - 6; - 8;10} \right)\).

\(\overrightarrow n = \left( {6; - 8;10} \right)\).

\(\overrightarrow n = \left( {6;8;10} \right)\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Ta có: \[\overrightarrow {{u_1}} = \left( { - 1; - 3; - 3} \right);\,\,\overrightarrow {{u_2}} = \left( {3; - 1;1} \right)\]

Suy ra \[(P)\] có một véc tơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n = \left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right] = \left( { - 6; - 8;10} \right)\).

11. Tự luận
1 điểm

Trong không gian \(Oxyz\), cho ba điểm \(A\left( {2; - 1;3} \right)\), \(B\left( {4;0;1} \right)\), \(C\left( { - 10;5;3} \right)\). Vectơ nào dưới đây là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\)?

    A. \(\left( {1;2;2} \right)\).                     B. \(\left( {1; - 2;2} \right)\).    C. \(\left( {1;2;0} \right)\).                     D. \(\left( {1;8;2} \right)\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Ta có \(\overrightarrow {AB} = \left( {2;1; - 2} \right)\); \(\overrightarrow {AC} = \left( { - 12;6;0} \right)\).

Khi đó \(\overrightarrow n = k.\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right] = k.\left( {12;24;24} \right)\,\,\,\left( {k \ne 0} \right)\) với \(\overrightarrow n \)vectơ pháp tuyến của mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\).

Vậy một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\)\(\vec n = \left( {1;2;2} \right)\).

12. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian \[Oxyz\], cho hai điểm \(M\left( {2;1;3} \right)\)\(N\left( {4;3; - 5} \right)\). Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng \(MN\) có vectơ pháp tuyến là

\[\overrightarrow {{n_1}} = \left( {2;1;3} \right)\].

\[\overrightarrow {{n_2}} = \left( {4;3; - 5} \right)\].

\[\overrightarrow {{n_3}} = \left( {1;1; - 4} \right)\].

\[\overrightarrow {{n_4}} = \left( {1;1;4} \right)\].

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Ta có \(\overrightarrow {MN} = \left( {2;2; - 8} \right) = 2\left( {1;1; - 4} \right)\).

Do đó mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng \(MN\) nhận \[\overrightarrow {{n_3}} = \left( {1;1; - 4} \right)\] làm vectơ pháp tuyến.

13. Tự luận
1 điểm

Cho hàm số \(f\left( x \right)\)có đạo hàm liên tục trên khoảng \(\left( {0; + \infty } \right)\) thỏa mãn \(f'\left( x \right) = \frac{{2{x^4} + 3}}{{{x^2}}}\)\(f\left( 1 \right) = 2\).

a)\(f\left( x \right) = \frac{{2{x^3}}}{3} - \frac{3}{x} + C\).

b)\(f\left( x \right) = \frac{{2{x^3}}}{3} - \frac{3}{x} - \frac{{13}}{3}\).

c) \(f\left( 2 \right) = \frac{{49}}{6}\).

d) Diện tích hình thang cong giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y = f\left( x \right)\), trục hoành và các đường thẳng \(x = 1,x = 2\)\(S = f\left( 2 \right) - f\left( 1 \right)\).

Xem đáp án

a) Đ, b) S, c) Đ, d) S

\(f'\left( x \right) = \frac{{2{x^4} + 3}}{{{x^2}}} = 2{x^2} + \frac{3}{{{x^2}}}\).

a) \(f\left( x \right) = \int {\left( {2{x^2} + \frac{3}{{{x^2}}}} \right)dx = \frac{2}{3}} {x^3} - \frac{3}{x} + C\).

b) Vì \(f\left( 1 \right) = 2\) nên \(\frac{2}{3}{.1^3} - \frac{3}{1} + C = 2 \Leftrightarrow C = \frac{{13}}{3}\).

Do đó \(f\left( x \right) = \frac{{2{x^3}}}{3} - \frac{3}{x} + \frac{{13}}{3}\).

c) \(f\left( 2 \right) = \frac{{{{2.2}^3}}}{3} - \frac{3}{2} + \frac{{13}}{3} = \frac{{49}}{6}\).

d) Ta có \(S = \int\limits_1^2 {\left| {f\left( x \right)} \right|dx} = \int\limits_1^2 {\left| {\frac{{2{x^3}}}{3} - \frac{3}{x} + \frac{{13}}{3}} \right|} dx \approx 4,75 \ne f\left( 2 \right) - f\left( 1 \right)\).

14. Tự luận
1 điểm

Sau khi xuất phát, ô tô di chuyển với tốc độ \(v\left( t \right) = 2,01t - 0,025{t^2}\left( {0 \le t \le 10} \right)\). Trong đó \(v\left( t \right)\)tính theo m/s, thời gian \(t\) tính theo giây với \(t = 0\) là thời điểm xe xuất phát.

a) Quãng đường xe di chuyển được tính theo công thức là \(s\left( t \right) = 2,01 - 0,05t\left( {0 \le t \le 10} \right)\).

b) Quãng đường xe di chuyển được trong 3 giây là 8,82 m.

c) Quãng đường xe di chuyển được trong giây thứ 9 xấp xỉ \(15,277\)m.

d) Trong khoảng thời gian không quá 10 giây đầu, khi vận tốc đạt giá trị lớn nhất thì gia tốc của xe là \(1,51\;{\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}\).

Xem đáp án

a) S, b) Đ, c) Đ, d) Đ

a) Có \(s\left( t \right) = \int {v\left( t \right)dt} = \int {\left( {2,01t - 0,025{t^2}} \right)dt} = 1,005{t^2} - \frac{{{t^3}}}{{120}} + C\).

\(s\left( 0 \right) = 0 \Rightarrow C = 0\). Do đó \(s\left( t \right) = 1,005{t^2} - \frac{{{t^3}}}{{120}}\).

b) Quãng đường xe di chuyển trong 3 giây là:

\(s = \int\limits_0^3 {\left( {2,01t - 0,025{t^2}} \right)dt} = \left. {\left( {1,005{t^2} - \frac{{{t^3}}}{{120}}} \right)} \right|_0^3 = 8,82\).

c) Quãng đường xe di chuyển trong giây thứ 9 là:

\(s = \int\limits_8^9 {\left( {2,01t - 0,025{t^2}} \right)dt} = \left. {\left( {1,005{t^2} - \frac{{{t^3}}}{{120}}} \right)} \right|_8^9 \approx 15,277\).

d) Ta có \(v\left( t \right) = 2,01t - 0,025{t^2}\left( {0 \le t \le 10} \right)\)\( \Rightarrow \mathop {\max }\limits_{\left[ {0;10} \right]} v\left( t \right) = 17,6\;{\rm{m/s}}\) khi \(t = 10{\rm{s}}\).

Gia tốc vật khi đó là \(a\left( {10} \right) = v'\left( {10} \right) = 2,01 - 0,05.10 = 1,51\)(m/s2).

15. Tự luận
1 điểm

Cho hình phẳng \(\left( H \right)\) có diện tích \(S\), giới hạn bởi các đường \(y = {x^2} - 2x,y = 0,x = - 10,x = 10\).

a) \(S = \int\limits_{ - 10}^{10} {\left| {{x^2} - 2x} \right|dx} \).

b)\(S = \int\limits_{ - 10}^0 {\left( {{x^2} - 2x} \right)dx} + \int\limits_0^2 {\left( {{x^2} - 2x} \right)dx} + \int\limits_2^{10} {\left( {{x^2} - 2x} \right)dx} \).

c) Diện tích hình phẳng \(\left( H \right)\)\(\frac{{2000}}{3}\).

d) Khi quay \(\left( H \right)\) quanh trục \(Ox\) ta được khối tròn xoay có thể tích là \(\frac{{128000}}{3}\).

Xem đáp án

a) Đ, b) S, c) S, d) S

a) \(S = \int\limits_{ - 10}^{10} {\left| {{x^2} - 2x} \right|dx} \).

b) \(S = \int\limits_{ - 10}^{10} {\left| {{x^2} - 2x} \right|dx} \)\( = \int\limits_{ - 10}^0 {\left| {{x^2} - 2x} \right|dx} + \int\limits_0^2 {\left| {{x^2} - 2x} \right|dx} + \int\limits_2^{10} {\left| {{x^2} - 2x} \right|dx} \)

\( = \int\limits_{ - 10}^0 {\left( {{x^2} - 2x} \right)dx} - \int\limits_0^2 {\left( {{x^2} - 2x} \right)dx} + \int\limits_2^{10} {\left( {{x^2} - 2x} \right)dx} \).

c) \(S = \int\limits_{ - 10}^0 {\left( {{x^2} - 2x} \right)dx} - \int\limits_0^2 {\left( {{x^2} - 2x} \right)dx} + \int\limits_2^{10} {\left( {{x^2} - 2x} \right)dx} \)\( = \frac{{1300}}{3} + \frac{4}{3} + \frac{{704}}{3} = \frac{{2008}}{3}\).

d) \(V = \pi \int\limits_{ - 10}^{10} {{{\left( {{x^2} - 2x} \right)}^2}dx} = \frac{{128000\pi }}{3}\).

16. Tự luận
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ \(Oxyz\), cho các điểm \(A\left( {0;1;2} \right),B\left( {2; - 2;2} \right),C\left( { - 2;0;1} \right)\) và các mặt phẳng \(\left( \alpha \right):3x - 2y + 2z + 7 = 0\)\(\left( \beta \right):5x - 4y + 3z + 1 = 0\).

a)\(\overrightarrow {AB} = \left( {2; - 3; - 2} \right)\).

b) Mặt phẳng \(\left( \alpha \right):3x - 2y + 2z + 7 = 0\) không đi qua gốc tọa độ.

c) Phương trình mặt phẳng đi qua ba điểm \(A,B,C\)\(x + 6y - 8z + 1 = 0\).

d) Phương trình mặt phẳng đi qua điểm \(A\left( {0;1;2} \right)\) và vuông góc với hai mặt phẳng \(\left( \alpha \right),\left( \beta \right)\) thì mặt phẳng đi qua điểm \(T\left( {3;3;6} \right)\).

Xem đáp án

a) S, b) Đ, c) S, d) Đ

a) \(\overrightarrow {AB} = \left( {2; - 3;0} \right)\).

b) Thay tọa độ \(O\) vào phương trình mặt phẳng ta thấy không thỏa mãn.

c) \(\overrightarrow {AB} = \left( {2; - 3;0} \right)\), \(\overrightarrow {AC} = \left( { - 2; - 1; - 1} \right)\), \(\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right] = \left( {3;2; - 8} \right)\).

Mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\) đi qua \(A\left( {0;1;2} \right)\) và nhận \(\overrightarrow n = \left( {3;2; - 8} \right)\) làm vectơ pháp tuyến có phương trình là \(3x + 2\left( {y - 1} \right) - 8\left( {z - 2} \right) = 0\)\( \Leftrightarrow 3x + 2y - 8z + 8 = 0\).

d) Có \(\overrightarrow {{n_\alpha }} = \left( {3; - 2;2} \right),\overrightarrow {{n_\beta }} = \left( {5; - 4;3} \right)\), \(\left[ {\overrightarrow {{n_\alpha }} ,\overrightarrow {{n_\beta }} } \right] = \left( {2;1; - 2} \right)\).

Mặt phẳng \(\left( \gamma \right)\) đi qua điểm \(A\left( {0;1;2} \right)\) và vuông góc với hai mặt phẳng \(\left( \alpha \right),\left( \beta \right)\) nhận \(\overrightarrow {{n_1}} = \left( {2;1; - 2} \right)\) làm vectơ pháp tuyến có phương trình \(2x + \left( {y - 1} \right) - 2\left( {z - 2} \right) = 0\)\( \Leftrightarrow 2x + y - 2z + 3 = 0\).

Thay tọa độ điểm \(T\left( {3;3;6} \right)\) vào phương trình mặt phẳng \(\left( \gamma \right)\) ta được

\(2.3 + 3 - 2.6 + 3 = 0\).

Vậy mặt phẳng \(\left( \gamma \right)\) đi qua điểm \(T\left( {3;3;6} \right)\).

17. Tự luận
1 điểm

Cho hàm số \[f(x)\]\[f\left( {\frac{\pi }{2}} \right) = 4\]\(f'\left( x \right) = \frac{2}{{{{\sin }^2}x}} + 1,\forall x \in \left( {0;\pi } \right)\).

Biết \(f\left( x \right) = - a\cot x + x + b + \frac{\pi }{c}\). Tính \(a + b + c.\)

Xem đáp án

Ta có: \[\int {f'\left( x \right){\rm{d}}x} = \int {\left( {\frac{2}{{{{\sin }^2}x}} + 1} \right)} dx = - 2\cot x + x + C = f(x)\].

\[f\left( {\frac{\pi }{2}} \right) = 4 \Leftrightarrow C = 4 - \frac{\pi }{2} \Rightarrow f\left( x \right) = - 2\cot x + x + 4 - \frac{\pi }{2}\].

Suy ra \(a = 2;b = 4;c = - 2 \Rightarrow a + b + c = 4\).

 

18. Tự luận
1 điểm

Hàm số \(f\left( x \right) = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\)\(f\left( 0 \right) = 2\)\(f\left( {4x} \right) - f\left( x \right) = 4{x^3} + 2x,\,\forall x \in \mathbb{R}.\) Tính \(I = \int\limits_0^1 {f\left( x \right)dx} \) (kết quả làm tròn đến hàng phần trăm).

Xem đáp án

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}f\left( {4x} \right) - f\left( x \right) = 4{x^3} + 2x,\,\forall x \in \mathbb{R}\\f\left( 0 \right) = 2\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}64a - a = 4\\16b - b = 0\\4c - c = 2\\d = 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = \frac{4}{{63}}\\b = 0\\c = \frac{2}{3}\\d = 2\end{array} \right. \Rightarrow f\left( x \right) = \frac{4}{{63}}{x^3} + \frac{2}{3}x + 2\)

Vậy \[I = \int\limits_0^1 {f\left( x \right)dx} = \int\limits_0^1 {\left( {\frac{4}{{63}}{x^3} + \frac{2}{3}x + 2} \right)dx} = \frac{{148}}{{63}} \approx 2,35\].

19. Tự luận
1 điểm

Một ô tô đang chạy đều với vận tốc \(a\left( {{\rm{m/s}}} \right)\) thì người lái đạp phanh. Từ thời điểm đó, ô tô chuyển động chậm dần đều với vận tốc \(v\left( t \right) = - 5t + a\left( {{\rm{m/s}}} \right)\), trong đó \(t\) là thời gian tính bằng giây kể từ lúc đạp phanh. Hỏi vận tốc ban đầu \(a\) của ô tô là bao nhiêu (m/s), biết từ lúc đạp phanh đến khi dừng hẳn ô tô di chuyển được 40 mét.

Xem đáp án

Ô tô dừng hẳn khi \(v\left( t \right) = - 5t + a = 0 \Leftrightarrow t = \frac{a}{5}\).

\(\int\limits_0^{\frac{a}{5}} {v\left( t \right)dt} = 40\) nên \(\int\limits_0^{\frac{a}{5}} {\left( { - 5t + a} \right)dt} = 40\)\( \Leftrightarrow \left. {\left( {\frac{{ - 5}}{2}{t^2} + at} \right)} \right|_0^{\frac{a}{5}} = 40\)

\( \Leftrightarrow - \frac{{{a^2}}}{{10}} + \frac{{{a^2}}}{5} = 40\)\( \Leftrightarrow \frac{{{a^2}}}{{10}} = 40\)\( \Leftrightarrow a = 20\).

Vậy vận tốc ban đầu của ô tô là 20 m/s.

20. Tự luận
1 điểm

Ông \(A\) có một cái cổng hình chữ nhật, lối vào cổng có dạng parabol có kích thước như hình vẽ. Ông \(A\) cần trang trí bề mặt (phần gạch chéo) của cổng. Ông \(A\) cần bao nhiêu tiền để trang trí, biết giá thành trang trí là \(1200000\)đồng\(/{\rm{1}}{{\rm{m}}^{\rm{2}}}\) (đơn vị triệu đồng)?

Ông \(A\) có một cái cổng hình chữ nhật, lối vào cổng có dạng parabol có kích thước như hình vẽ. (ảnh 1)
Xem đáp án

Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ, khi đó \(\left( P \right)\) có phương trình dạng: \(y = a{x^2} + b\).

Khi đó: \(\left( {\frac{5}{2};0} \right)\,;\,\left( {0;5} \right) \in \left( P \right)\) nên ta có hệ phương trình:

\(\left\{ \begin{array}{l}0 = a.{\left( {\frac{5}{2}} \right)^2} + b\\5 = b\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = \frac{{ - 4}}{5}\\b = 5\end{array} \right.\) hay \(\left( P \right):y = - \frac{4}{5}{x^2} + 5\).

Khi đó diện tích phần cổng \(\left( P \right)\) là: \({S_1} = \int\limits_{ - \frac{5}{2}}^{\frac{5}{2}} {\left( { - \frac{4}{5}{x^2} + 5} \right)dx} = \frac{{50}}{3}\).

Suy ra diện tích phần cần trang trí là: \({S_2} = 5.6 - \frac{{50}}{3} = \frac{{40}}{3}\).

Vậy số tiền cần dùng để trang trí là: \(T = 1\,200\,000.\,\,\frac{{40}}{3} = 16\,000\,000\)(đồng) = 16 triệu đồng.

21. Tự luận
1 điểm

Trong không gian \(Oxyz\), cho \(A\left( {2;0;0} \right),B\left( {0;4;0} \right),C\left( {0;0;6} \right),D\left( {2;4;6} \right)\). Gọi \(\left( P \right)\) là mặt phẳng song song song với mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\), \(\left( P \right)\) cách đều \(D\) và mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\) có dạng \(6x + by + cz + d = 0\). Tính \(b + c + d\).

Xem đáp án

Phương trình mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\)\(\frac{x}{2} + \frac{y}{4} + \frac{z}{6} = 1 \Leftrightarrow 6x + 3y + 2z - 12 = 0\).

Mặt phẳng \(\left( P \right)//\left( {ABC} \right)\) nên mặt phẳng \(\left( P \right)\) có dạng: \(6x + 3y + 2z + d = 0\left( {d \ne - 12} \right)\).

\(d\left( {\left( {ABC} \right),\left( P \right)} \right) = d\left( {D,\left( P \right)} \right)\)\( \Leftrightarrow d\left( {A,\left( P \right)} \right) = d\left( {D,\left( P \right)} \right)\)

\( \Leftrightarrow \frac{{\left| {6.2 + d} \right|}}{{\sqrt {{6^2} + {3^2} + {2^2}} }} = \frac{{\left| {6.2 + 3.4 + 2.6 + d} \right|}}{{\sqrt {{6^2} + {3^2} + {2^2}} }}\)\( \Leftrightarrow \left| {d + 12} \right| = \left| {d + 36} \right|\)\( \Leftrightarrow d = - 24\).

Vậy \(\left( P \right):6x + 3y + 2z - 24 = 0\). Suy ra \(b = 3;c = 2;d = - 24\). Do đó \(b + c + d = - 19\).

22. Tự luận
1 điểm

Trong không gian \(Oxyz\), cho bốn điểm \(A\left( {a;0;0} \right),B\left( {0;b;0} \right),C\left( {0;0;c} \right),D\left( {1;2; - 1} \right)\),với \(a,b,c\)là các số thực khác \(0\). Biết rằng bốn điểm\(A,B,C,D\)đồng phẳng, khi khoảng cách từ gốc toạ độ \(O\) đến mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\)lớn nhất. Giá trị \(a + b + c\)bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Phương trình mặt phẳng \(\left( {ABC} \right):\frac{x}{a} + \frac{y}{b} + \frac{z}{c} = 1{\rm{ }}\left( {acb \ne 0} \right)\).

\[D\left( {1;2; - 1} \right)\]thuộc mặt phẳng nên ta có: \[\frac{1}{a} + \frac{2}{b} - \frac{1}{c} = 1\].

Ta có \(d\left( {O,\left( {ABC} \right)} \right) = \frac{1}{{\sqrt {\frac{1}{{{a^2}}} + \frac{1}{{{b^2}}} + \frac{1}{{{c^2}}}} }}\)

Ta có \({\left( {\frac{1}{a} + \frac{2}{b} - \frac{1}{c}} \right)^2} = {\left( {\frac{1}{a}{\rm{ + 2}}{\rm{.}}\frac{1}{b}{\rm{ + }}\left( { - 1} \right){\rm{.}}\frac{1}{c}} \right)^2} \le 6\left( {\frac{1}{{{a^2}}} + \frac{1}{{{b^2}}} + \frac{1}{{{c^2}}}} \right){\rm{ }}\)

\( \Rightarrow 1 \le \sqrt 6 .\sqrt {\left( {\frac{1}{{{a^2}}} + \frac{1}{{{b^2}}} + \frac{1}{{{c^2}}}} \right){\rm{ }}} \Rightarrow \frac{1}{{\sqrt {\frac{1}{{{a^2}}} + \frac{1}{{{b^2}}} + \frac{1}{{{c^2}}}{\rm{ }}} }} \le \sqrt 6 \).

Suy ra \(d\left( {O,\left( {ABC} \right)} \right) \le \sqrt 6 \)

\({d_{\max }} = \sqrt 6 \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 2b = - c\\\frac{1}{a} + \frac{2}{b} - \frac{1}{c} = 1{\rm{ }}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 6\\b = 3\\c = - 6\end{array} \right. \Rightarrow a + b + c = 3\).