Bộ 10 đề thi giữa kì 2 Toán 12 Chân trời sáng tạo cấu trúc mới có đáp án (Đề 3)
Đề thi

Bộ 10 đề thi giữa kì 2 Toán 12 Chân trời sáng tạo cấu trúc mới có đáp án (Đề 3)

A
Admin
ToánLớp 1274 lượt thi
22 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho \(\int {f\left( x \right)} \,{\rm{d}}x = - \cos x + C\). Khẳng định nào dưới đây đúng?

\(f\left( x \right) = - \sin x\).

\(f\left( x \right) = - \cos x\).

\(f\left( x \right) = \sin x\).

\(f\left( x \right) = \cos x\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Áp dụng công thức \(\smallint {\rm{sin}}x{\rm{\;d}}x = - {\rm{cos}}x + C\). Suy ra \(f\left( x \right) = {\rm{sin}}x\).

2. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số \[y = f\left( x \right)\]liên tục trên \[\left[ {a;b} \right]\]. Mệnh đề nào đúng?

\[\int\limits_a^b {f\left( x \right){\rm{d}}x} = \int\limits_b^a {f\left( x \right){\rm{d}}x} \].

\[\int\limits_a^b {f\left( x \right){\rm{d}}x} = - \int\limits_b^a {f\left( x \right){\rm{d}}x} \].

\[\int\limits_a^b {f\left( x \right){\rm{d}}x = 2\int\limits_a^b {f\left( x \right){\rm{d}}\left( {2x} \right)} } \].

\[\int\limits_a^b {2024f\left( x \right){\rm{d}}x = 0} .\]

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

\[\int\limits_a^b {f\left( x \right){\rm{d}}x} = - \int\limits_b^a {f\left( x \right){\rm{d}}x} \].

3. Trắc nghiệm
1 điểm

Biết \(F\left( x \right) = {x^2}\) là một nguyên hàm của hàm số \(f(x)\) trên \(\mathbb{R}\). Giá trị của \(\int\limits_1^3 {\left[ {1 + f(x)} \right]dx} \) bằng

\(10\).

\(8\).

\(\frac{{26}}{3}\).

\(\frac{{32}}{3}\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Ta có \(\int\limits_1^3 {\left[ {1 + f(x)} \right]dx} = \left. {\left( {x + F\left( x \right)} \right)} \right|_1^3 = \left. {\left( {x + {x^2}} \right)} \right|_1^3 = 12 - 2 = 10.\)

4. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hình phẳng \(\left( H \right)\) giới hạn bởi các đường \(y = {x^2} + 3\), \(y = 0\), \(x = 0\), \(x = 2\). Gọi \(V\) là thể tích của khối tròn xoay được tạo thành khi quay \(\left( H \right)\) xung quanh trục \(Ox\). Mệnh đề nào dưới đây đúng?

\(V = \int\limits_0^2 {\left( {{x^2} + 3} \right)dx} \).

\(V = \pi \int\limits_0^2 {\left( {{x^2} + 3} \right)dx} \).

\(V = \int\limits_0^2 {{{\left( {{x^2} + 3} \right)}^2}dx} \).

\(V = \pi \int\limits_0^2 {{{\left( {{x^2} + 3} \right)}^2}dx} \).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Thể tích của khối tròn xoay được tạo thành khi quay \(\left( H \right)\) xung quanh trục \(Ox\) là: \(V = \pi \int\limits_0^2 {{{\left( {{x^2} + 3} \right)}^2}dx} \).

5. Trắc nghiệm
1 điểm

Tích phân \(\int\limits_0^1 {\left( {3x + 1} \right)\left( {x + 3} \right){\rm{d}}x} \)bằng

\(12\).

\(9\).

\(5\).

\(6\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Ta có: \[\int\limits_0^1 {\left( {3x + 1} \right)\left( {x + 3} \right){\rm{d}}x} = \int\limits_0^1 {\left( {3{x^2} + 10x + 3} \right){\rm{d}}x} = \left. {\left( {{x^3} + 5{x^2} + 3x} \right)} \right|_0^1 = 9\].

6. Trắc nghiệm
1 điểm

Cắt một vật thể bởi hai mặt phẳng vuông góc với trục \[Ox\]tại \(x = 1\)\(x = 2\). Một mặt phẳng tùy ý vuông góc với trục \[Ox\] tại điểm có hoành độ \(x\) (\(1 \le x \le 2\)) cắt vật thể đó có diện tích \(S\left( x \right) = 2024x\). Tính thể tích của phần vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng trên.

\(V = 3036\).

\(V = 3036\pi \).

\(V = 1518\).

\(V = 1518\pi \).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Thể tích vật thể là: \(V = \int\limits_1^2 {2024xdx = 3036} \).

7. Trắc nghiệm
1 điểm

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

\(\overrightarrow {{n_4}} = \left( { - 2;1;1} \right)\).

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

\(\overrightarrow {{n_2}} = \left( {3; - 1; - 1} \right)\).

\(\overrightarrow {{n_1}} = \left( { - 2;1; - 1} \right)\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

\(\left( P \right):\,2x - y + z - 3 = 0\).

Suy ra: mặt phẳng \(\left( P \right)\) có một vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n = \left( {2; - 1;1} \right)\).

Ta có: \(\overrightarrow {{n_1}} = \left( { - 2;1; - 1} \right) \Rightarrow \overrightarrow {{n_1}} = - \overrightarrow n .\)

Vậy: \(\overrightarrow {{n_1}} = \left( { - 2;1; - 1} \right)\)là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng \(\left( P \right)\).

8. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian \(Oxyz\), vectơ nào dưới đây là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng \(\left( {Oxz} \right)\).

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

\(\vec n = \left( {1;0;1} \right)\).

\(\vec i = \left( {1;0;0} \right)\).

\(\vec k = \left( {0;0;1} \right)\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Mặt phẳng \(\left( {Oxz} \right)\) có vectơ pháp tuyến là \(\vec j = \left( {0;\,1;\,0} \right)\).

9. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian tọa độ \(Oxyz,\) cho mặt phẳng \(\left( \alpha \right):2x + 3y + 6z + 6 = 0.\) Điểm nào sau đây không thuộc mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\)?

\(M\left( { - 3;0;0} \right)\).

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

\(P\left( {0; - 2;0} \right)\).

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

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Xét điểm \(N\left( {1; - 1;0} \right)\) ta có: \(2.1 + 3.( - 1) + 6.0 + 6 = 5 \ne 0.\)

Vậy điểm \(N\) không thuộc mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\).

10. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ \[Oxyz\], cho hai điểm \[M\left( {1;2; - 4} \right)\]\[M'\left( {5;4;2} \right)\]. Biết rằng \[M'\] là hình chiếu vuông góc của \[M\] lên mặt phẳng \[\left( \alpha \right)\], khi đó mặt phẳng \[\left( \alpha \right)\] có một vectơ pháp tuyến là

\[\overrightarrow n \left( {2; - 1;3} \right)\].

\[\overrightarrow n \left( {3;3; - 1} \right)\].

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

\[\overrightarrow n \left( {2;3;3} \right)\].

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Do \[M'\] là hình chiếu vuông góc của \[M\] lên mặt phẳng \[\left( \alpha \right)\] nên \(MM' \bot \left( P \right)\).

Do đó, \[\overrightarrow {MM'} \left( {4;2;6} \right)\]là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng \[\left( \alpha \right)\].

Khi đó mặt phẳng \[\left( \alpha \right)\] cũng có một vectơ pháp tuyến khác là \[\overrightarrow n \left( {2;1;3} \right)\].

11. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho mặt phẳng \(\left( P \right):x + 2y + z - 6 = 0\). Chọn khẳng định sai trong các khẳng định sau?

Mặt phẳng \(\left( P \right)\) có vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow n = \left( {1\,;\,2\,;\,1} \right)\).

Mặt phẳng \(\left( P \right)\) đi qua điểm \(A\left( {3\,;\,4\,;\, - 5} \right)\).

Mặt phẳng \(\left( P \right)\) song song với mặt phẳng \(\left( Q \right):x + 2y + z + 5 = 0\).

Cho \(I\left( {1\,;\,7\,;\,3} \right)\), khi đó \(d\left( {I,\left( P \right)} \right) = \sqrt 6 \).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Do \(d\left( {I,\left( P \right)} \right) = \frac{{12}}{{\sqrt 6 }} = 2\sqrt 6 \ne \sqrt 6 \) nên D sai.

12. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian \(Oxyz\), cho điểm \(M\left( {2; - 1;3} \right)\) và mặt phẳng \(\left( P \right):3x - 2y + z + 1 = 0\). Phương trình mặt phẳng đi qua \(M\) và song song với \(\left( P \right)\)

\(3x - 2y + z + 11 = 0\).

\(2x - y + 3z - 14 = 0\).

\(3x - 2y + z - 11 = 0\).

\(2x - y + 3z + 14 = 0\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

\(\left( P \right)\) nhận \(\overrightarrow n = \left( {3; - 2;1} \right)\) làm vectơ pháp tuyến

Mặt phẳng đã cho song song với \(\left( P \right)\) nên cũng nhận nhận \(\overrightarrow n = \left( {3; - 2;1} \right)\) làm vectơ pháp tuyến

Vậy mặt phẳng đi qua \(M\) và song song với \(\left( P \right)\) có phương trình là

\(3\left( {x - 2} \right) - 2\left( {y + 1} \right) + \left( {z - 3} \right) = 0\)\( \Leftrightarrow 3x - 2y + z - 11 = 0\).

13. Tự luận
1 điểm

Cho các hàm số \(f\left( x \right),g\left( x \right)\) lần lượt có nguyên hàm \(F\left( x \right) = \left( {ax + 2} \right)\sqrt {x - b} ,G\left( x \right) = \frac{3}{{c{x^2}}}\) với \(a,b,c \in \mathbb{Z},c \ne 0\).

a)\(f\left( x \right) = \frac{a}{{2\sqrt {x - b} }}\).

b) \(\int {xG\left( x \right)} dx = 3\ln \left| {cx} \right| + C\).

c) Nếu \(c = - 6\) thì \(g'\left( x \right) = \frac{3}{{{x^4}}}\).

d) Nếu \(f\left( x \right) = \frac{{3x - 5}}{{\sqrt {x - 3} }}\) thì \(2{a^2} - 3b = - 1\).

Xem đáp án

a) S, b) S, c) S, d) Đ

a) \(f\left( x \right) = F'\left( x \right) = a\sqrt {x - b} + \frac{{ax + 2}}{{2\sqrt {x - b} }} = \frac{{2a\left( {x - b} \right) + ax + 2}}{{2\sqrt {x - b} }} = \frac{{3ax - 2ab + 2}}{{2\sqrt {x - b} }}\).

b) \(\int {xG\left( x \right)} dx = \int {\frac{{3x}}{{c{x^2}}}} dx = \int {\frac{3}{{cx}}} dx = \frac{3}{c}\ln \left| x \right| + C\).

c) \(G\left( x \right) = \frac{3}{{ - 6{x^2}}} = - \frac{1}{{2{x^2}}}\)\( \Rightarrow g\left( x \right) = G'\left( x \right) = \frac{1}{{{x^3}}}\).

Suy ra \(g'\left( x \right) = {\left( {\frac{1}{{{x^3}}}} \right)^\prime } = \frac{{ - 3}}{{{x^4}}}\).

d) Theo câu a, \(f\left( x \right) = \frac{{3ax - 2ab + 2}}{{2\sqrt {x - b} }}\)\(f\left( x \right) = \frac{{3x - 5}}{{\sqrt {x - 3} }}\) nên suy ra

 \(\left\{ \begin{array}{l}\frac{{3a}}{2} = 3\\ - ab + 1 = - 5\\b = 3\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 2\\b = 3\end{array} \right.\).

Do đó \(2{a^2} - 3b = {2.2^2} - 3.3 = - 1\).

14. Tự luận
1 điểm

Cho hàm số \(y = f\left( x \right) = - 3{x^2} + 6x\). Biết \(f\left( x \right)\) có một nguyên hàm \(F\left( x \right)\) thỏa mãn \(F\left( 0 \right) = 1\).

a)\(F\left( x \right) = - {x^3} + 3{x^2} + 1\).

b)\(\int\limits_0^1 {{f^2}\left( x \right)dx} = \left. {{F^2}\left( x \right)} \right|_0^1\).

c) Diện tích hình thang cong giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y = f\left( x \right)\), trục hoành và các đường thẳng \(x = \frac{1}{2},x = \frac{3}{2}\)\(F\left( {\frac{1}{2}} \right) - F\left( {\frac{3}{2}} \right)\).

d) Phần tô đậm trong hình sau là hình thang cong giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y = F\left( x \right)\), trục hoành và các đường thẳng \(x = 0,x = 2\).

Cho hàm số y = f( x ) =  - 3{x^2} + 6x\). Biết f( x ) có một nguyên hàm (ảnh 1)
Xem đáp án

a) Đ, b) S, c) S, d) Đ

a) \(F\left( x \right) = \int {f\left( x \right)dx} = \int {\left( { - 3{x^2} + 6x} \right)dx} = - {x^3} + 3{x^2} + C\).

\(F\left( 0 \right) = 1\) nên \(C = 1\). Do đó \(F\left( x \right) = - {x^3} + 3{x^2} + 1\).

b) \(\int\limits_0^1 {{f^2}\left( x \right)dx} = \int\limits_0^1 {{{\left( { - 3{x^2} + 6x} \right)}^2}dx} = \int\limits_0^1 {\left( {9{x^4} - 36{x^3} + 36{x^2}} \right)dx} \)\( = \left. {\left( {9\frac{{{x^5}}}{5} - 9{x^4} + 12{x^3}} \right)} \right|_0^1\).

c) Ta có \(S = \int\limits_{\frac{1}{2}}^{\frac{3}{2}} {\left| { - 3{x^2} + 6x} \right|dx} = \int\limits_{\frac{1}{2}}^{\frac{3}{2}} {\left( { - 3{x^2} + 6x} \right)dx} = \left. {F\left( x \right)} \right|_{\frac{1}{2}}^{\frac{3}{2}} = F\left( {\frac{3}{2}} \right) - F\left( {\frac{1}{2}} \right)\).

d) Phần tô đậm trong hình sau là hình thang cong giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y = F\left( x \right)\), trục hoành và các đường thẳng \(x = 0,x = 2\).

15. Tự luận
1 điểm

Hình vuông \(OABC\) có cạnh bằng 4 được chia thành hai phần bởi đường cong \(\left( C \right)\) có phương trình \(y = \frac{1}{4}{x^2}\). Gọi \({S_1},{S_2}\) lần lượt là diện tích của phần không tô đậm và tô đậm như hình vẽ sau.

Hình vuông \(OABC\) có cạnh bằng 4 được chia thành hai phần bởi đường cong (ảnh 1)

a) \({S_2} = \left. {\frac{{{x^3}}}{{12}}} \right|_0^4\).

b) \({S_1} = \int\limits_0^4 {\left( {\frac{{{x^2}}}{4} - 4} \right)dx} \).

c)\(0 < {S_1} < 2{S_2}\).

d) Tỉ số \(\frac{{{S_1}}}{{{S_2}}}\) là một số nguyên.

Xem đáp án

a) Đ, b) S, c) S, d) Đ

a) Ta có \({S_2} = \int\limits_0^4 {\left| {\frac{{{x^2}}}{4}} \right|dx} = \int\limits_0^4 {\frac{{{x^2}}}{4}dx} = \left. {\frac{{{x^3}}}{{12}}} \right|_0^4 = \frac{{16}}{3}\).

b) \({S_1} = {S_{OABC}} - {S_2} = 16 - \int\limits_0^4 {\frac{{{x^2}}}{4}dx} \)\( = 16 - \left. {\frac{{{x^3}}}{{12}}} \right|_0^4 = 16 - \frac{{16}}{3} = \frac{{32}}{3}\).

c) \(0 < {S_1} = 2{S_2}\).

d) \(\frac{{{S_1}}}{{{S_2}}} = \frac{{32}}{3}:\frac{{16}}{3} = 2\).

16. Tự luận
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ \(Oxyz\), mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\)qua hai điểm \(A\left( {1;2;1} \right),B\left( { - 2;1;3} \right)\) và cách đều hai điểm \(C\left( {2; - 1;3} \right),D\left( {0;3;1} \right)\) có dạng \(3x + by + cz + d = 0\).

a) Điểm \(A\left( {1;2;1} \right)\) cách mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right)\) một khoảng bằng 1.

b) \(I\left( {1;1;2} \right)\) là trung điểm đoạn thẳng \(CD\).

c) Nếu \(\left( \alpha \right)//CD\) thì \(2b - 3c + d = - 31\).

d) Nếu \(\left( \alpha \right)\) đi qua trung điểm \(I\left( {1;1;2} \right)\) của \(CD\) thì \(2b - 3c + d = - 16\).

Xem đáp án

a) Đ, b) Đ, c) Đ, d) S

a) Mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right):z = 0\).

\(d\left( {A,Oxy} \right) = \frac{{\left| 1 \right|}}{{\sqrt {{1^2}} }} = 1\).

b) \(I\left( {1;1;2} \right)\) là trung điểm đoạn thẳng \(CD\).

c) Ta có \(\overrightarrow {AB} = \left( { - 3; - 1;2} \right)\), \(\overrightarrow {CD} = \left( { - 2;4; - 2} \right)\), \(\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {CD} } \right] = \left( { - 6; - 10; - 14} \right) = - 2\left( {3;5;7} \right)\).

Mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\)qua hai điểm \(A\left( {1;2;1} \right),B\left( { - 2;1;3} \right)\)\(\left( \alpha \right)//CD\) có một vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow {{n_\alpha }} = \left( {3;5;7} \right)\) có phương trình \(3\left( {x - 1} \right) + 5\left( {y - 2} \right) + 7\left( {z - 1} \right) = 0\) hay \(3x + 5y + 7z - 20 = 0\).

Suy ra \(b = 5;c = 7;d = - 20\). Do đó \(2b - 3c + d = - 31\).

d) Ta có \(\overrightarrow {IA} = \left( {0;1; - 1} \right),\overrightarrow {IB} = \left( { - 3;0;1} \right)\), \(\left[ {\overrightarrow {IA} ,\overrightarrow {IB} } \right] = \left( {1;3;3} \right)\).

Nếu \(\left( \alpha \right)\) đi qua trung điểm \(I\left( {1;1;2} \right)\) và có một vectơ pháp tuyến \(\overrightarrow n = \left( {1;3;3} \right)\) có phương trình là: \(\left( {x - 1} \right) + 3\left( {y - 1} \right) + 3\left( {z - 2} \right) = 0\) hay \(x + 3y + 3z - 10 = 0\)\( \Leftrightarrow 3x + 9y + 9z - 30 = 0\).

Suy ra \(b = 9;c = 9;d = - 30\). Do đó \(2b - 3c + d = - 39\).

17. Tự luận
1 điểm

Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\)\(\int {f\left( x \right)dx} = x\sin x + C\). Tính \(f\left( {\frac{\pi }{2}} \right)\).

Xem đáp án

Ta có \(f\left( x \right) = {\left( {x\sin x + C} \right)^\prime } = \sin x + x\cos x \Rightarrow f\left( {\frac{\pi }{2}} \right) = 1\).

18. Tự luận
1 điểm

Biết \(\int\limits_0^{\frac{\pi }{3}} {\frac{{1 - \cos 2x}}{{1 + \cos 2x}}dx} = a\sqrt 3 + \frac{\pi }{b}\)\(\left( {a,{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} b \in \mathbb{Z}} \right)\). Tính \(a + b\).

Xem đáp án

\(\int\limits_0^{\frac{\pi }{3}} {\frac{{1 - \cos 2x}}{{1 + \cos 2x}}dx} = \int\limits_0^{\frac{\pi }{3}} {\frac{{2{{\sin }^2}x}}{{2{{\cos }^2}x}}} dx = \int\limits_0^{\frac{\pi }{3}} {\left( {\frac{1}{{{{\cos }^2}x}} - 1} \right)dx = \left. {\left( {\tan x - x} \right)} \right|_0^{\frac{\pi }{3}} = \sqrt 3 } - \frac{\pi }{3}\)

\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 1\\b = - 3\end{array} \right. \Rightarrow a + b = - 2\).

19. Tự luận
1 điểm

Cho parabol \(\left( P \right):y = {x^2}\) và hai điểm \(A,B\) thuộc \(\left( P \right)\) sao cho \(AB = 2\). Biết \(A\left( {a;{a^2}} \right),B\left( {b;{b^2}} \right)\) sao cho diện tích hình phẳng giới hạn bởi \(\left( P \right)\) và đường thẳng \(AB\) đạt giá trị lớn nhất. Tìm \(a + b\).

Xem đáp án
Cho parabol ( P ):y = {x^2}\) và hai điểm \(A,B\) thuộc ( P ) sao cho \(AB = 2\). (ảnh 1)

Giả sử \(A\left( {a;{a^2}} \right),B\left( {b;{b^2}} \right) \in \left( P \right)\left( {b > a} \right)\) sao cho \(AB = 2\).

Phương trình đường thẳng \(AB:y = \left( {b + a} \right)x - ab\).

Gọi\(S\) là diện tích hình phẳng cần tìm, ta có

\(S = \int\limits_a^b {\left| {\left( {b + a} \right)x - ab - {x^2}} \right|} dx\)\( = \int\limits_a^b {\left[ {\left( {b + a} \right)x - ab - {x^2}} \right]} dx = \frac{1}{6}{\left( {b - a} \right)^3}\).

\(AB = 2\) nên \(\left| {b - a} \right| = b - a \le 2\)\( \Rightarrow S \le \frac{4}{3}\).

Dấu bằng xảy ra khi \(\left\{ \begin{array}{l}a + b = 0\\b - a = 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = - 1\\b = 1\end{array} \right.\). Suy ra \(a + b = 0\).

20. Tự luận
1 điểm

Từ một khúc gỗ hình trụ có đường kính 30 cm, người ta cắt khúc gỗ bởi một mặt phẳng đi qua đường kính đáy và nghiêng với đáy một góc \(45^\circ \) để lấy một hình nêm (xem hình minh họa).

Từ một khúc gỗ hình trụ có đường kính 30 cm, người ta cắt khúc gỗ bởi một mặt phẳng đi qua đường kính đáy (ảnh 1)

Tính thể tích của hình nêm (đơn vị cm3).

Xem đáp án

Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ.

Từ một khúc gỗ hình trụ có đường kính 30 cm, người ta cắt khúc gỗ bởi một mặt phẳng đi qua đường kính đáy (ảnh 2)

Khi đó hình nêm có đáy là nửa hình tròn có phương trình \(y = \sqrt {225 - {x^2}} ,x \in \left[ { - 15;15} \right]\).

Một mặt phẳng cắt vuông góc với trục \(Ox\) tại điểm có hoành độ \(x,\left( {x \in \left[ { - 15;15} \right]} \right)\) cắt hình nêm theo thiết diện có diện tích là \(S\left( x \right)\).

Ta có \(NP = y\)\(MN = NP\tan 45^\circ = y = \sqrt {225 - {x^2}} \).

Khi đó \(S\left( x \right) = \frac{1}{2}MN.NP = \frac{1}{2}\left( {225 - {x^2}} \right)\).

Suy ra thể tích hình nêm là \(V = \int\limits_{ - 15}^{15} {S\left( x \right)dx} = \frac{1}{2}\int\limits_{ - 15}^{15} {\left( {225 - {x^2}} \right)dx} = 2250\) cm3.

21. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ \[Oxyz\], cho hai điểm \(A\left( {1;\,2;\,1} \right),B\left( {3;\,4;\,0} \right)\), mặt phẳng \(\left( P \right):ax + by + cz + 46 = 0\). Biết rằng khoảng cách từ \(A,\,B\) đến mặt phẳng \(\left( P \right)\) lần lượt bằng \(6\)\(3\). Giá trị của biểu thức \(T = a + b + c\) bằng

\( - 3\).

\( - 6\).

\(3\).

\(6\).

Xem đáp án

Gọi \(H,\,K\) lần lượt là hình chiếu của \(A,\,B\) trên mặt phẳng \(\left( P \right)\).

Khi đó theo giả thiết ta có: \(AB = 3\), \(AH = 6\), \(BK = 3\).

Do đó \(A,\,B\)ở cùng phía với mặt phẳng \(\left( P \right)\)

Lại có: \(AB + BK \ge AK \ge AH \Rightarrow H \equiv K\).

Suy ra \(A,\,B,\,H\) là ba điểm thẳng hàng và \(B\) là trung điểm của \(AH\) nên tọa độ \(H\left( {5;\,6;\, - 1} \right)\).

Vậy mặt phẳng \(\left( P \right)\) đi qua \(H\left( {5;\,6;\, - 1} \right)\) và nhận \[\overrightarrow {AB} = \left( {2;\,2;\, - 1} \right)\]là VTPT có nên phương trình

\(2\left( {x - 5} \right) + 2\left( {y - 6} \right) - 1\left( {z + 1} \right) = 0 \Leftrightarrow 2x + 2y - z - 23 = 0\).

Theo bài ra thì \(\left( P \right):\, - 4x - 4y + 2z + 46 = 0\), nên \(a = - 4,\,b = - 4,\,c = 2\).

Vậy \(T = a + b + c = - 6\).

22. Tự luận
1 điểm

Cho hình hộp chữ nhật \(ABCD.A'B'C'D'\)\(AB = AA' = 2a,AD = 4a.\)Với \(a = 3\), tính khoảng cách từ \(C\) đến mặt phẳng \(\left( {AB'D'} \right)\).

Xem đáp án
Cho hình hộp chữ nhật \(ABCD.A'B'C'D'\) có \(AB = AA' = 2a,AD = 4a.\) Với \(a = 3\) (ảnh 1)

Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ.

Phương trình mặt phẳng \(\left( {AB'D'} \right)\) có dạng: \(\frac{x}{{4a}} + \frac{y}{{2a}} + \frac{z}{{2a}} = 1 \Leftrightarrow x + 2y + 2z - 4a = 0\)

Khoảng cách từ \(C\) đến mặt phẳng \(\left( {AB'D'} \right)\) bằng

\(d\left( {C,\left( {AB'D'} \right)} \right) = \frac{{\left| {4a + 2.2a + 2.2a - 4a} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {2^2} + {2^2}} }} = \frac{{8a}}{3}.\)

Với \(a = 3\) thì \(d\left( {C,\left( {AB'D'} \right)} \right) = 8\).