Bộ 19 đề thi Giữa kì 1 Toán 11 Kết nối tri thức có đáp án - Đề 16
Đề thi

Bộ 19 đề thi Giữa kì 1 Toán 11 Kết nối tri thức có đáp án - Đề 16

A
Admin
ToánLớp 1153 lượt thi
19 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.

Phương trình \(\sin 2x = 1\) có nghiệm là

\(x = \frac{\pi }{4} + k\frac{\pi }{2}\).

\(x = \frac{\pi }{4} + k3\pi \).

\(x = \frac{\pi }{4} + k\pi \).

\(x = \frac{\pi }{4} + k2\pi \).

Xem đáp án

Chọn C

Ta có: \(\sin 2x = 1 \Leftrightarrow 2x = \frac{\pi }{2} + k2\pi \)\( \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{4} + k\pi \), \(\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\).

2. Trắc nghiệm
1 điểm

Đổi số đo \[{72^0}\] sang số đo radian.              

\[\frac{{5\pi }}{2}\].

\[\frac{{2\pi }}{5}\].

\[\frac{{3\pi }}{5}\].

\[\frac{{5\pi }}{3}\].

Xem đáp án

Chọn B

Ta có \[{72^0} = \frac{{{{72}^0}}}{{{{180}^0}}}.\,\pi = \frac{{2\pi }}{5}\].

3. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho đường thẳng \[a\] nằm trên \[mp\left( P \right),\] đường thẳng \[b\] cắt \[\left( P \right)\] tại \[O\]\[O\] không thuộc \[a\].Vị trí tương đối của \[a\]\[b\]              

song song nhau.

cắt nhau.

trùng nhau.

chéo nhau.

Xem đáp án

Chọn D

Chọn D  Dựa vào hình vẽ ta suy (ảnh 1)

Dựa vào hình vẽ ta suy ra \[a\]\[b\] chéo nhau.

 

4. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong các công thức sau, công thức nào sai?

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

\[\cos 2a = {\cos ^2}a - {\sin ^2}a.\]

\(\sin 2a = 2\sin a\cos a.\)

\(\sin 2a = {\cos ^2}a - {\sin ^2}a.\)

Xem đáp án

Chọn D

Ta có: \[\cos 2a = {\cos ^2}a - {\sin ^2}a = 2{\cos ^2}a - 1 = 1 - 2{\sin ^2}a\] nên A và B đúng.

\(\sin 2a = 2\sin a\cos a\)nên B sai và D đúng.

5. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho dãy số \[\left( {{u_n}} \right)\] thỏa \[{u_n} = 2n + 1\],\[\forall n \in {\mathbb{N}^*}\]. Giá trị của số hạng \[{u_{2019}}\] bằng              

\[4041\].

\[4038\].

\[4039\].

\[4040\].

Xem đáp án

Chọn C

Ta có \[{u_{2019}} = 2.2019 + 1 = 4039\].

6. Trắc nghiệm
1 điểm

Tập xác định của hàm số \[y = \frac{{3 + \sin x}}{{\cos x - 1}}\]              

\[D = \mathbb{R}\backslash \left\{ {k\pi ,k \in \mathbb{Z}} \right\}\].

\[m\].

\[M\].

\(y = \sqrt 2 \cos 2x - 1\).

Xem đáp án

Chọn D

Điều kiện \(\left[ { - \frac{\pi }{6};\frac{{3\pi }}{8}} \right]\).

Vậy \[M.m\].

7. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong các dãy số sau, có bao nhiêu dãy số là cấp số cộng ?

a) Dãy số \(\left( {{u_n}} \right)\)với \({u_n} = 4n\).b) Dãy số \(\left( {{v_n}} \right)\)với \({v_n} = 2{n^2} + 1\).

b) Dãy số \(\left( {{w_n}} \right)\)với \({w_n} = \frac{n}{3} - 7\).d) Dãy số \(\left( {{t_n}} \right)\)với \({t_n} = \sqrt[{}]{5} - 5n\).

\(4\).

\(1\).

\(2\).

\(3\).

Xem đáp án

Chọn D

Dãy số \(\left( {{u_n}} \right)\)với \({u_n} = 4n\)có \({u_{n + 1}} = 4\left( {n + 1} \right) = 4n + 4\)\( \Rightarrow {u_{n + 1}} = {u_n} + 4\), \(\forall n \in {\mathbb{N}^*}\)\( \Rightarrow \)dãy số \(\left( {{u_n}} \right)\)là cấp số cộng với công sai \(d = 4\).

Dãy số \(\left( {{v_n}} \right)\)với \({v_n} = 2{n^2} + 1\)có \({v_1} = 3\), \({v_2} = 9\), \({v_3} = 19\)nên dãy số \(\left( {{v_n}} \right)\)không là cấp số cộng.

Dãy số \(\left( {{w_n}} \right)\)với \({w_n} = \frac{n}{3} - 7\)có \({w_{n + 1}} = \frac{{n + 1}}{3} - 7\)\( = \frac{n}{3} - 7 + \frac{1}{3}\)\( \Rightarrow {u_{n + 1}} = {u_n} + \frac{1}{3}\), \(\forall n \in {\mathbb{N}^*}\)\( \Rightarrow \)dãy số \(\left( {{w_n}} \right)\)là cấp số cộng với công sai \(d = \frac{1}{3}\).

Dãy số \(\left( {{t_n}} \right)\)với \({t_n} = \sqrt[{}]{5} - 5n\)có \({t_{n + 1}} = \sqrt[{}]{5} - 5n - 5\)\( \Rightarrow {u_{n + 1}} = {u_n} - 5\), \(\forall n \in {\mathbb{N}^*}\)\( \Rightarrow \)dãy số \(\left( {{w_n}} \right)\)là cấp số cộng với công sai \(d =  - 5\).

Vậy có \(3\)dãy số là cấp số cộng.

8. Trắc nghiệm
1 điểm

Hình tứ diện có bao nhiêu cạnh?              

\[3\]cạnh.

\[5\]cạnh.

\[6\]cạnh.

\[4\]cạnh.

Xem đáp án

Chọn C

Hình tứ diện có bao nhiêu cạnh?   (ảnh 1)

Hình tứ diện có 6 cạnh.

9. Trắc nghiệm
1 điểm

Khẳng định nào sau đây sai?

\(\tan \left( { - x} \right) = - \tan x\).

\(\cos \left( { - x} \right) = \cos x\).

\(\cos \left( {\frac{\pi }{2} - x} \right) = - \sin x\).

\(\cot \left( {\frac{\pi }{2} - x} \right) = \tan x\).

Xem đáp án

Chọn C

Hai góc phụ nhau nên \(\cos \left( {\frac{\pi }{2} - x} \right) = \sin x\).

10. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy là hình bình hành tâm \(O\). Gọi \(N\) là trung điểm của \[SD\]. Khi đó, giao tuyến của \(\left( {AON} \right)\)\(\left( {SBC} \right)\)              

đường thẳng qua \(C\)\(E\), \(E = AN \cap SB\).

đường thẳng \(CN\).

đường thẳng qua \(C\) và song song với \(SB\).

đường thẳng \(BN\).

Xem đáp án

Chọn CChọn C  Dễ thấy: \(ON\,{\rm (ảnh 1)

Dễ thấy: \(ON\,{\rm{//}}\,SB\) (\(ON\) là đường trung bình của tam giác \(SBD\)).

Mặt khác: \(ON \subset \left( {AON} \right),\,SB \subset \left( {SBC} \right)\).

Ngoài ra: \(\left\{ \begin{array}{l}C \in OA,\,OA \subset \left( {AON} \right)\\C \in \left( {SBC} \right)\end{array} \right.\)\( \Rightarrow C \in \left( {AON} \right) \cap \left( {SBC} \right)\).

Do đó \(\left( {AON} \right) \cap \left( {SBC} \right) = d\,{\rm{//}}\,SB\,\,\,\left( {C \in d} \right)\).

11. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hình chóp \[S.ABCD\] có đáy \[ABCD\] là hình bình hành tâm \[O\], \[I\] là trung điểm cạnh \[SC\]. Xét các mệnh đề:

(I). Đường thẳng \[IO\] song song \[SA\].

(II). Mặt phẳng \[\left( {IBD} \right)\] cắt hình chóp \[S.ABCD\] theo thiết diện là một tứ giác.

(III). Giao điểm của đường thẳng \[AI\] và mặt phẳng \[\left( {SBD} \right)\] là trọng tâm tam giác \[SBD\].

(IV). Giao tuyến hai mặt phẳng \[\left( {IBD} \right)\] và \[\left( {SAC} \right)\] là \[OI\].

Số mệnh đề đúng trong các mệnh đề trên là:

\[2\].

\[1\].

\[4\].

\[3\].

Xem đáp án

Chọn D

Câu 12.        Nhà bạn An cần khoan một cái giếng nước. Biết rằng giá tiền của métChọn D (ảnh 1)

\[IO\] là đường trung bình trong tam giác \[SAC\] nên \[IO{\rm{ //}}\;SA\], do đó mệnh đề (I) đúng.

Mặt phẳng \[IBD\] cắt hình chóp the thiết diện là tam giác \[IBD\], do đó mệnh đề (II) sai.

\[AI \cap SO = G\] vậy \[G\] là trọng tâm tam giác \[SAC\] nên \[SG = \frac{2}{3}SO\].

Ta thấy \[SO \subset \left( {SBD} \right)\] nên \[IA \cap \left( {SBD} \right) = G\], \[SO\] là đường trung tuyến  nên \[G\] là trọng tâm tam giác \[SBD\]. Vậy mệnh đề (III) đúng.

\[I\] là điểm chung của hai mặt phẳng \[\left( {SAC} \right)\] và \[\left( {IBD} \right)\].

\[AC \cap BD = O\] nên \[O\] là điểm chung của hai mặt phẳng \[\left( {SAC} \right)\] và \[\left( {IBD} \right)\].

\[\left( {IBD} \right) \cap \left( {SAC} \right) = OI\]. Vậy mệnh đề (IV) đúng.

Vậy có \[3\] mệnh đề đúng.

12. Trắc nghiệm
1 điểm

Nhà bạn An cần khoan một cái giếng nước. Biết rằng giá tiền của mét khoan đầu tiên là \(200.000\)đ và kể từ mét khoan thứ hai, giá tiền của mỗi mét sau tăng thêm \(7\% \) so với giá tiền mét khoan ngay trước đó. Hỏi nếu nhà bạn An khoan cái giếng sâu \(30m\) thì hết bao nhiêu tiền (làm tròn đến ngàn nghìn)? 

\(18893000\) đ.

\(18895000\) đ.

\(18892000\) đ.

\(18892200\) đ.

Xem đáp án

Chọn C

Đặt \({T_n}\left( {n:1 \to 30} \right)\) là giá tiền ở mét khoan thứ \(n\) và \(r = 7\% \). Ta có:

\({T_2} = {T_1} + {T_1}.r = {T_1}.\left( {1 + r} \right)\)

\({T_3} = {T_2} + {T_2}.r = {T_2}\left( {1 + r} \right) = {T_1}.{\left( {1 + r} \right)^2}\)

\({T_{30}} = {T_1}.{\left( {1 + r} \right)^{29}}\)

Dễ thấy dãy số \(\left( {{T_n}} \right)\) là cấp số nhân với \({T_1} = 200.000\) và công bội \(Q = 1 + r = 1 + 7\%  = 1,07\).

Do đó số tiền cần tính là: \({S_{30}} = \frac{{{T_1}.\left( {{q^{30}} - 1} \right)}}{{q - 1}} = 18892157,26\).

Làm tròn đến hàng nghin được: \({S_{30}} = 18892000\).

13. Tự luận
1 điểm

PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 2. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Cho hình bình hành \(ABCD\) và \(ABEF\) nằm ở hai mặt phẳng khác nhau. Gọi \(M\) là trọng tâm . Gọi \((P)\) là mặt phẳng đi qua \(M\) và song song với mặt \((ADF)\). Lấy \(N\) là giao điểm của \((P)\) và \(AC\).

              a) \(\frac{{AN}}{{NC}} = 3\).                      

              b) \(FD\parallel EC\).

              c) \(EFDC\)là hình thang.                             

              d) \((ADF)\parallel (BCE)\).

Xem đáp án

a)

S

b)

Đ

c)

Đ

d)

Đ

 

(Đúng) \(EFDC\) là hình thang
(Vì): Đúng.
Do \(ABCD\) và \(ABEF\) là các hình bình hành nên \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{EF\parallel CD(\parallel AB)}\\{EF = CD( = AB)}\end{array}} \right.\) suy ra \(EFDC\) là hình bình hành.
(Đúng) \(FD\parallel EC\)
(Vì): Đúng.
Do \(EFDC\) là hình bình hành nên \(FD\parallel EC\).
(Đúng) \((ADF)\parallel (BCE)\)
(Vì): Đúng.
Do \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{AD\parallel BC \subset (BCE)}\\{AF\parallel BE \subset (BCE)}\\{AD,AF \subset (ADF)}\\{AD \cap AF = A}\end{array}} \right. \Rightarrow (ADF)\parallel (BCE)\).
(Sai) \(\frac{{AN}}{{NC}} = 3\)
(Vì): Đúng.
Vẽ mp\((P)\) chứa \(M\) và \((P)\parallel (ADF)\).
Trong \((ABEF)\) kẻ \(IJ\parallel AF\) qua \(M\) với \(I \in AB\), \(J \in EF\).
Từ \(I\) kẻ \(IK\parallel AD\) với \(K \in CD\).
Nối \(J\) với \(K\).
Ta được \((P)\) cắt \(AB\), \(AC\), \(CD\), \(EF\) lần lượt tại \(I\), \(N\), \(K\), \(J\).
Gọi \(Q\) là trung điểm của \(BE\), mà \(M\) là trọng tâm  nên \(AM = 2MQ\).
Mà \(MI\parallel AF\parallel BE\) suy ra \(\frac{{AM}}{{QM}} = \frac{{AI}}{{IB}} = 2\).(1)
Lại có \(\frac{{AI}}{{BI}} = \frac{{AN}}{{NC}}\) do \(IN\parallel BC\).(2)
Từ (1) và (2) suy ra \(\frac{{AN}}{{NC}} = 2\).

14. Tự luận
1 điểm

Xét tính đúng sai của các khẳng định sau.

              a) \(\sin x = 0 \Leftrightarrow x = k2\pi \), \((k \in \mathbb{Z})\).                                                            

              b) \(\cos x = 0 \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{2} + k\pi \), \((k \in \mathbb{Z})\).

              c) \(\sin x = 0 \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{2} + k\pi \), \((k \in \mathbb{Z})\).                                   

              d) \(\cos x = 0 \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{2} + k\pi \), \((k \in \mathbb{Z})\).

Xem đáp án

a)

S

b)

Đ

c)

S

d)

Đ

 

 Ta có \(\cos x = 0 \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{2} + k\pi \), \((k \in \mathbb{Z})\).

(Sai) \(\sin x = 0 \Leftrightarrow x = k2\pi \), \((k \in \mathbb{Z})\)

(Vì): Đây là khẳng định sai. Nghiệm tổng quát của phương trình \(\sin x = 0\) là \(x = k\pi \), với \(k \in \mathbb{Z}\).

(Sai) \(\sin x = 0 \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{2} + k\pi \), \((k \in \mathbb{Z})\)

(Vì): Đây là khẳng định sai. Nghiệm tổng quát của phương trình \(\sin x = 0\) là \(x = k\pi \). Phương trình \(x = \frac{\pi }{2} + k\pi \) là nghiệm tổng quát của \(\cos x = 0\).

(Đúng) \(\cos x = 0 \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{2} + k\pi \), \((k \in \mathbb{Z})\)

(Vì): Đây là khẳng định đúng. Giá trị \(\cos x = 0\) khi và chỉ khi điểm biểu diễn của \(x\) trên đường tròn lượng giác trùng với trục tung, tức \(x = \frac{\pi }{2} + k\pi \).

(Đúng) \(\cos x = 0 \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{2} + k\pi \), \((k \in \mathbb{Z})\)

(Vì): Đây là khẳng định đúng. Giá trị \(\cos x = 0\) khi và chỉ khi điểm biểu diễn của \(x\) trên đường tròn lượng giác trùng với trục tung, tức \(x = \frac{\pi }{2} + k\pi \).

15. Tự luận
1 điểm

PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 2.

Giả sử một vật dao động điều hoà xung quanh vị trí cân bằng theo phương trình \(x = 3{\rm{cos}}\left( {2t - \frac{\pi }{3}} \right)\). Ở đây, thời gian \(t\) tính bằng giây và quãng đường \(x\) tính bằng centimét, tại vị trí cân bằng thì \(x = 0\). Hãy cho biết trong thời gian từ \[0\] đến \[5\] giây, vật đi qua vị trí cân bằng bao nhiêu lần?

Xem đáp án

Tại vị trí cân bằng ta có:

\(3{\rm{cos}}\left( {2t - \frac{\pi }{3}} \right) = 0 \Leftrightarrow {\rm{cos}}\left( {2t - \frac{\pi }{3}} \right) = 0 \Leftrightarrow 2t - \frac{\pi }{3} = \frac{\pi }{2} + k\pi  \Leftrightarrow 2t = \frac{{5\pi }}{6} + k\pi \)

\( \Leftrightarrow t = \frac{{5\pi }}{{12}} + \frac{{k\pi }}{2}\quad \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)

Do \(t \in \left( {0;5} \right) \Rightarrow t \in \left\{ {\frac{{5\pi }}{{12}};\;\frac{{11\pi }}{{12}};\;\frac{{17\pi }}{{12}}} \right\}\)

Do phương trình \(3{\rm{cos}}\left( {2t - \frac{\pi }{3}} \right) = 0\) có 3 nghiệm nên vật đi qua vị trí cân bằng \(3\) lần.

16. Tự luận
1 điểm

Anh Bình được nhận vào một công ty với mức lương tháng khởi điểm là 6 triệu đồng và sau mỗi quý (mỗi quý bằng 3 tháng), lương tháng sẽ tăng thêm 5%. Tính tổng lương mà anh Bình nhận được sau ba năm làm việc bằng bao nhiêu triệu đồng (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)

Xem đáp án

Sau 3 năm làm việc có 12 quý.

Lương anh Bình nhận được trong quý 1 là \({u_1} = 6.3 = 18\) (triệu đồng)

Lương anh Bình nhận được trong quý 2 là \({u_2} = {u_1} + {u_1}.5\%  = {u_1}.1,05\)

Lương anh Bình nhận được trong quý 3 là \({u_3} = {u_2} + {u_2}.5\%  = {u_2}.1,05\)

Lập luận tương tự như vậy thì lương anh Bình nhận được trong quý 12 là \({u_{12}} = {u_{11}}.1,05\).

Như vậy, Lương anh Bình nhận được từ quý 1 đến quý 12 là \({u_1},\,{u_2},\,...,{u_{12}}\) lập thành một cấp số nhân có số hạng đầu \({u_1} = 18\) và công bội \(q = 1,05\).

Do đó tổng lương mà anh Bình nhận được sau 3 năm làm việc là \({S_{12}} = {u_1} + {u_2} + ... + {u_{12}} = 18.\left( {\frac{{1 - 1,{{05}^{12}}}}{{1 - 1,05}}} \right) \approx 286,5\) (triệu đồng).

17. Tự luận
1 điểm

PHẦN IV. Câu hỏi tự luận. Thí sinh trình bày lời giải vào giấy làm bài.

Có hai cơ sở khoan giếng \(A\)\(B\). Cơ sở \(A\) giá mét khoan đầu tiên là \(8000\) đồng một mét và kể từ mét khoan thứ hai, giá của mỗi mét sau tăng thêm \(500\) đồng so với giá của mét khoan ngay trước đó. Cơ sở \(B\): Giá của mét khoan đầu tiên là \(6000\) đồng một mét và kể từ mét khoan thứ hai, giá của mỗi mét khoan sau tăng thêm \(7\% \) giá của mét khoan ngay trước đó. Một công ty giống cây trồng muốn thuê khoan hai giếng với độ sâu lần lượt là \(20\,\left( m \right)\)\(25\left( m \right)\) để phục vụ sản xuất. Giả thiết chất lượng và thời gian khoan giếng của hai cơ sở là như nhau. Công tý ấy nên chọn cơ sở nào để tiết kiệm chi phí nhât?

Xem đáp án

Cơ sở \(A\)giá mét khoan đầu tiên là \(8000\)(đồng) và kể từ mét khoan thứ hai, giá của mỗi mét sau tăng thêm \(500\)(đồng) so với giá của mét khoan ngay trước đó. Do đó theo tổng của một cấp số cộng ta có:

Nếu đào giếng \(20\)\[\left( {\rm{m}} \right)\]hết số tiền là: S20=2022.8000+20−1500=255000 (đồng).

Nếu đào giếng \(25\)\[\left( {\rm{m}} \right)\]hết số tiền là: \({S_{25}} = \frac{{25}}{2}\left[ {2.8000 + \left( {25 - 1} \right)500} \right] = 350000\)(đồng).

Cơ sở \(B\)giá của mét khoan đầu tiên là \(6000\)(đồng) và kể từ mét khoan thứ hai, giá của mỗi mét khoan sau tăng thêm \(7\% \)giá của mét khoan ngay trước đó. Do đó theo tổng của một cấp số nhân ta có:

Nếu đào giếng \(20\)\[\left( {\rm{m}} \right)\]hết số tiền là: S'20=60001−1,07201−1,07≈245973 đồng).

Nếu đào giếng \(25\)\[\left( {\rm{m}} \right)\]hết số tiền là: S'25=60001−1,07251−1,07≈379494 (đồng).

Ta thấy S'20<S20, S'25>S25 nên giếng \(20\)\[\left( {\rm{m}} \right)\]chọn B còn giếng \(25\)\[\left( {\rm{m}} \right)\]chọn A

18. Tự luận
1 điểm

Cho tứ diện ABCD, O là một điểm thuộc miền trong tam giác BCD, M là điểm trên đoạn AO. Gọi I,J là các điểm tương ứng trên các cạnh BC và BD sao cho IJ không song song với CD. Tìm giao điêm của mặt phăng (IJM) với đường thẳng AD.

Xem đáp án

Cho tứ diện ABCD, O là một điểm thuộc miền trong tam giác BCD, M là điểm trên đoạn AO. Gọi I,J là các điểm tương ứng trên các cạnh BC và BD sao cho IJ không song song với CD. Tìm giao điêm của mặt phăng (IJM) với đường thẳng AD. (ảnh 1)

Trong \[\left( {BCD} \right)\] gọi \[E = BO \cap CD,F = IJ \cap CD\], \[K = BE \cap IJ\];

Trong \[\left( {ABE} \right)\] gọi \[G = KM \cap AE\].

Có \[\left\{ \begin{array}{l}F \in IJ \subset \left( {IJM} \right)\\F \in CD \subset \left( {ACD} \right)\end{array} \right. \Rightarrow F \in \left( {IJM} \right) \cap \left( {ACD} \right)\], \[\left\{ \begin{array}{l}G \in KM \subset \left( {IJM} \right)\\G \in AE \subset \left( {ACD} \right)\end{array} \right.\]

\( \Rightarrow (IJM) \cap (ACD) = FG\)

Trong (ACD) gọi \(L = GF \cap AD\). Vậy \(L = AD \cap ({\rm{IJM}}).\)

19. Tự luận
1 điểm

Giả sử một vật dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng theo phương trình \(x = 2\cos \left( {5t - \frac{\pi }{6}} \right)\), ở đây, thời gian \(t\) tính bằng giây và quãng đường \(x\) tính bằng centimét. Hãy cho biết trong khoảng thời gian từ \(0\) đến \(6\) giây, vật đi qua vị trí cân bằng bao nhiêu lần?

Xem đáp án

Khi vật đi qua vị trí cân bằng thì \(x = 0\), ta có

\(\begin{array}{*{20}{l}}{2\cos \left( {5t - \frac{\pi }{6}} \right) = 0 \Leftrightarrow \cos \left( {5t - \frac{\pi }{6}} \right) = 0}\\{ \Leftrightarrow 5t - \frac{\pi }{6} = \frac{\pi }{2} + k\pi ,k \in \mathbb{Z}}\\{ \Leftrightarrow 5t = \frac{{2\pi }}{3} + k\pi  \Leftrightarrow t = \frac{{2\pi }}{{15}} + \frac{{k\pi }}{5}.}\end{array}\)

Trong khoảng thời gian từ \(0\) đến \(6\) giây, ta có

\(0 \le \frac{{2\pi }}{{15}} + \frac{{k\pi }}{5} \le 6 \Leftrightarrow \frac{{ - 2}}{3} \le k \le \frac{{90 - 2\pi }}{{3\pi }}.\)

Vì \(k \in \mathbb{Z} \Rightarrow k \in \{ 0;1;2;3;4;5;6;7;8\} \).

Vậy trong khoảng thời gian từ \(0\) đến \(6\) giây, vật đi qua vị trí cân bằng \(9\) lần.