Bộ 5 đề thi giữa kì 1 Toán 12 Chân trời sáng tạo cấu trúc mới (có tự luận) có đáp án - Đề 1
Đề thi

Bộ 5 đề thi giữa kì 1 Toán 12 Chân trời sáng tạo cấu trúc mới (có tự luận) có đáp án - Đề 1

A
Admin
ToánLớp 1265 lượt thi
21 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
1 điểm

PHẦN I. TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN

A. 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=fx=ax3+bx2+cx+d có đồ thị như hình vẽ dưới đây.

Cho hàm số  có đồ thị như hình vẽ dưới đây.Hàm số  đồng biến trên khoảng nào? (ảnh 2)

Hàm số y=fx đồng biến trên khoảng nào?

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

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

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

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

Xem đáp án

Từ đồ thị hàm số ta thấy hàm số \(y = f\left( x \right)\) đồng biến khoảng \(\left( {0\,;\,2} \right)\). Vậy hàm số \(y = f\left( x \right)\) đồng biến trên khoảng \(\left( {0;1} \right)\).Chọn D.

2. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số fx có bảng biến thiên như sau:

Cho hàm số  có bảng biến thiên như sau:Giá trị cực đại của hàm số đã cho bằng (ảnh 2)

Giá trị cực đại của hàm số đã cho bằng

0.

5.

4.

-1.

Xem đáp án

Từ bảng biến thiên ta thấy giá trị cực đại của hàm số bằng 5. Chọn B.

3. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số y=fx liên tục trên ℝ và có bảng biến thiên như hình dưới đây.

Cho hàm số  liên tục trên  và có bảng biến thiên như hình dưới đây.Khi đó giá trị nhỏ nhất của hàm số  trên đoạn  bằng bao nhiêu? (ảnh 3)

Khi đó giá trị nhỏ nhất của hàm số y=fx trên đoạn −10;10 bằng bao nhiêu?

143

-38

112

-2

Xem đáp án

Từ bảng biến thiên ta thấy giá trị nhỏ nhất của hàm số y=fx trên đoạn −10;10 là −38 tại x=−3.

Chọn B.

4. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số y=ax+bcx+d(a,b,c,d∈ℝ) có đồ thị là đường cong như hình dưới đây.

Cho hàm số  có đồ thị là đường cong như hình dưới đây. Đồ thị hàm số đã cho có đường tiệm cận đứng là (ảnh 2)

Đồ thị hàm số đã cho có đường tiệm cận đứng là

\(y = - 1\).

\(x = \frac{1}{3}\).

\(y = - \frac{1}{3}\).

\(x = - \frac{1}{3}\)

Xem đáp án

Đồ thị hàm số đã cho có đường tiệm cận đứng là \(x = - \frac{1}{3}\). Chọn D.

5. Trắc nghiệm
1 điểm

Tiệm cận ngang của đồ thị hàm số \(y = \frac{{2 - x}}{{2x + 1}}\) có phương trình là:

\(x = - \frac{1}{2}\).

\(y = 1\).

\(y = - \frac{1}{2}\).

\(x = 2\)

Xem đáp án

Ta có \(\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{{2 - x}}{{2x + 1}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{{\frac{2}{x} - 1}}{{2 + \frac{1}{x}}} = - \frac{1}{2}\); \(\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \frac{{2 - x}}{{2x + 1}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \frac{{\frac{2}{x} - 1}}{{2 + \frac{1}{x}}} = - \frac{1}{2}\).

Nên tiệm cận ngang của đồ thị hàm số \(y = \frac{{2 - x}}{{2x + 1}}\)\(y = - \frac{1}{2}\). Chọn C.

6. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số bậc ba \(y = f\left( x \right)\) có đồ thị là đường cong trong hình vẽ.

Cho hàm số bậc ba  có đồ thị là đường cong trong hình vẽ.Đồ thị hàm số đã cho cắt trục tung tại điểm có tọa độ (ảnh 2)

Đồ thị hàm số đã cho cắt trục tung tại điểm có tọa độ

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

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

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

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

Xem đáp án

Từ đồ thị, nhận thấy đồ thị cắt trục tung tại điểm có tọa độ là \(\left( {0;\;1} \right)\). Chọn D.

7. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) xác định trên \(\mathbb{R}\backslash \left\{ 0 \right\}\) và có bảng biến thiên như sau

Cho hàm số  xác định trên  và có bảng biến thiên như sauSố nghiệm của phương trình  là (ảnh 3)

Số nghiệm của phương trình \(\frac{1}{3}f\left( x \right) + 1 = 0\)

\(1.\)

\(3.\)

\(0.\)

\(2.\)

Xem đáp án

Từ phương trình \(\frac{1}{3}f\left( x \right) + 1 = 0 \Leftrightarrow f\left( x \right) = - 3\).

Dựa vào BBT, đường thẳng \(y = - 3\) cắt đồ thị hàm số tại 2 điểm, nên phương trình có 2 nghiệm phân biệt.

Chọn D.

8. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho tứ diện ABCD, gọi I là trung điểm của đoạn thẳng AB.

Cho tứ diện ABCD, gọi I là trung điểm của đoạn thẳng AB. Vectơ  cùng hướng với vectơ nào sau đây? (ảnh 1)

Vectơ \(\overrightarrow {AI} \) cùng hướng với vectơ nào sau đây?

\(\overrightarrow {CD} \).

\(\overrightarrow {AB} \).

\(\overrightarrow {CI} \).

\(\overrightarrow {BI} \).

Xem đáp án

Ta có \(\overrightarrow {AI} = \frac{1}{2}\overrightarrow {AB} \). Do đó vectơ \(\overrightarrow {AI} \) cùng hướng với vectơ \(\overrightarrow {AB} \). Chọn B.

9. Trắc nghiệm
1 điểm

Chohình lập phương\[ABCD.A'B'C'D'\].

Cho hình lập phương. Số đo góc  bằng (ảnh 2)

Số đo góc \[\left( {\overrightarrow {BC} ,\overrightarrow {B'D'} } \right)\] bằng

45°

90 °

60 °

135 °

Xem đáp án

Ta có \[\left( {\overrightarrow {BC} ,\overrightarrow {B'D'} } \right) = \left( {\overrightarrow {BC} ,\overrightarrow {BD} } \right) = \widehat {CBD} = 45^\circ \].Chọn A.

10. Trắc nghiệm
1 điểm

Hàm số \(y = f\left( x \right)\)liên tục trên \(\mathbb{R}\)và có đạo hàm \(f'\left( x \right) = x\left( {x - 1} \right)\left( {{x^2} - 1} \right)\). Hàm số \(y = f\left( x \right)\)nghịch biến trên khoảng

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

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

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

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

Xem đáp án

Ta có \(f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = - 1\\x = 0\\x = 1\end{array} \right.\).

Bảng xét dấu

A black and white box with numbers  AI-generated content may be incorrect.

Dựa vào bảng xét dấu ta thấy hàm số \(y = f\left( x \right)\)nghịch biến trên khoảng \(\left( { - 1;0} \right)\).

11. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số \[y = f\left( x \right)\] xác định trên \[\mathbb{R}\backslash \left\{ 1 \right\}\], liên tục trên mỗi khoảng xác định và có bảng biến thiên như hình vẽ sau:

Cho hàm số  xác định trên , liên tục trên mỗi khoảng xác định và có bảng biến thiên như hình vẽ sau:Bảng biến thiên trên của hàm số nào trong các hàm số sau? (ảnh 3)

Bảng biến thiên trên của hàm số nào trong các hàm số sau?

\(y = \frac{{ - x + 2}}{{x - 1}}\).

\(y = \frac{{x + 2}}{{x - 1}}\).

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

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

Xem đáp án

Dựa vào bảng biến thiên ta có đồ thị hàm số có đường tiệm cận đứng là \(x = 1\) và đường tiệm cận ngang là \(y = 1\). Suy ra loại A, C.

Xét câu B, \(y' = \frac{{ - 3}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} < 0,\,\forall x \ne 1\).

Xét câu D, \(y' = \frac{2}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} > 0,\,\forall x \ne 1\).

Chọn B.

12. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hình lập phương \(ABCD.A'B'C'D'\) có cạnh 2 (tham khảo hình vẽ dưới).

Cho hình lập phương  có cạnh 2 (tham khảo hình vẽ dưới). Độ dài vectơ  bằng (ảnh 2)

Độ dài vectơ \(\vec u = \overrightarrow {A'C'} - \overrightarrow {A'A} \) bằng

22

3

26

23

Xem đáp án

Ta có \(\vec u = \overrightarrow {A'C'} - \overrightarrow {A'A} = \overrightarrow {AC'} \).

Suy ra \(\left| {\vec u} \right| = \left| {\overrightarrow {AC'} } \right| = AC' = \sqrt {A{{A'}^2} + A{B^2} + A{D^2}} = \sqrt {{2^2} + {2^2} + {2^2}} = 2\sqrt 3 \).Chọn D.

13. Tự luận
1 điểm

B. 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 hàm số \(y = \frac{{{x^2} + 3x + 3}}{{x + 2}}\).

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

b) Tổng giá trị cực đại và giá trị cực tiểu của hàm số đã cho bằng \( - 4\).

c) Đường tiệm cận xiên của đồ thị hàm số đã cho đi qua điểm \(A\left( {0;1} \right)\).

d) Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số đã cho vuông góc với đường thẳng \(x - 3y - 6 = 0\) đi qua điểm \(B\left( { - \frac{3}{2};\frac{3}{2}} \right)\).

Xem đáp án

Xét hàm số \(y = \frac{{{x^2} + 3x + 3}}{{x + 2}} = x + 1 + \frac{1}{{x + 2}}\).

Tập xác định của hàm số là \(\mathbb{R}\backslash \left\{ { - 2} \right\}\).

– Ta có \(y' = \frac{{{x^2} + 4x + 3}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}\); \(y' = 0\) khi \(x = - 3\) hoặc \(x = - 1\).

Bảng biến thiên của hàm số như sau:

A blue line with black text  Description automatically generated with medium confidence

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

b) Sai.Hàm số đã cho đạt cực đại tại \(x = - 3\), ; đạt cực tiểu tại \(x = - 1\), \({y_{CT}} = 1\).

Suy ra .

c) Đúng.Tiệm cận:

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

+) Tiệm cận xiên của đồ thị hàm số đã cho là đường thẳng \(y = x + 1\).

Với \(x = 0\) thì \(y = 0 + 1 = 1\), do đó đường tiệm cận xiên của đồ thị hàm số đã cho đi qua điểm \(A\left( {0;1} \right)\).

d) Đúng. Đường thẳng \(x - 3y - 6 = 0\)\( \Leftrightarrow y = \frac{1}{3}x - 2\) có hệ số góc \({k_1} = \frac{1}{3}\). Đường thẳng này vuông góc với tiếp tuyến của đồ thị hàm số đã cho nên tiếp tuyến này có hệ số góc \({k_2} = \frac{{ - 1}}{{{k_1}}} = - 3\).

Khi đó, với \({x_0}\) là hoành độ của tiếp điểm thì \(y'\left( {{x_0}} \right) = \frac{{x_0^2 + 4{x_0} + 2}}{{{{\left( {{x_0} + 2} \right)}^2}}} = - 3\).

Ta tìm được \({x_0} = - \frac{5}{2}\) hoặc \({x_0} = - \frac{3}{2}\).

+) Với \({x_0} = - \frac{5}{2}\), ta có tiếp tuyến: \(y = - 3x - 11\).

+) Với \({x_0} = - \frac{3}{2}\), ta có tiếp tuyến: \(y = - 3x - 3\), tiếp tuyến này đi qua điểm \(B\left( { - \frac{3}{2};\frac{3}{2}} \right)\).

14. Tự luận
1 điểm

Cho hình chóp \(S.ABC\)\(SA = SB = SC = AB = AC = 1\)\(BC = \sqrt 2 \).

A triangle with a line and a point  Description automatically generated with medium confidence

a)\(\overrightarrow {SA} + \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BC} = \overrightarrow {SC} \).

b)\(\left| {\overrightarrow {SA} } \right| = \left| {\overrightarrow {AB} } \right| = \left| {\overrightarrow {BC} } \right| = \sqrt 2 \).

c)\(\overrightarrow {SC} \cdot \overrightarrow {AB} = \frac{1}{2}\).

d) \(\cos \left( {\overrightarrow {SC} ,\,\overrightarrow {AB} } \right) = \frac{1}{2}\).

Xem đáp án

a) Đúng. Theo quy tắc ba điểm, ta có: \(\overrightarrow {SA} + \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BC} = \overrightarrow {SB} + \overrightarrow {BC} = \overrightarrow {SC} \).

b) Sai. Ta có \(\left| {\overrightarrow {SA} } \right| = SA = 1;\,\,\left| {\overrightarrow {AB} } \right| = AB = 1;\,\,\left| {\overrightarrow {BC} } \right| = BC = \sqrt 2 \).

c) Sai. Từ giả thiết, ta thấy tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\) và tam giác \(SAB\) đều.

Do đó, \(\overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AC} = 0\)\(\left( {\overrightarrow {SA} ,\,\overrightarrow {AB} } \right) = 180^\circ - \widehat {SAB} = 120^\circ \).

Ta có: \[\overrightarrow {SC} \cdot \overrightarrow {AB} = \left( {\overrightarrow {SA} + \overrightarrow {AC} } \right) \cdot \overrightarrow {AB} = \overrightarrow {SA} \cdot \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} \cdot \overrightarrow {AB} \]

\( = \overrightarrow {SA} \cdot \overrightarrow {AB} = \left| {\overrightarrow {SA} } \right| \cdot \left| {\overrightarrow {AB} } \right| \cdot \cos 120^\circ = - \frac{1}{2}\).

d) Sai. Ta có: \(\cos \left( {\overrightarrow {SC} ,\,\overrightarrow {AB} } \right) = \frac{{\overrightarrow {SC} \cdot \,\overrightarrow {AB} }}{{\left| {\overrightarrow {SC} } \right| \cdot \,\left| {\overrightarrow {AB} } \right|}} = \frac{{ - \frac{1}{2}}}{{1 \cdot 1}} = - \frac{1}{2}\).

15. Tự luận
1 điểm

C. TRẢ LỜI NGẮN

Trong một thí nghiệm y học, người ta cấy \(900\) con vi khuẩn vào môi trường dinh dưỡng. Bằng thực nghiệm, người ta xác định được số lượng vi khuẩn thay đổi theo giời gian bởi công thức: \(N\left( t \right) = 900 + \frac{{100t}}{{100 + {t^2}}}\) (con), trong đó \(t\) là thời gian tính bằng giây \(\left( {t \ge 0} \right)\). Trong khoảng thời gian \(\left( {a;b} \right)\) từ lúc nuôi cấy thì số lượng vi khuẩn sẽ tăng lên. Tính \(3a + \,2b\).

Xem đáp án

Ta có \(N'\left( t \right) = \frac{{100\left( {100 + {t^2}} \right) - 100t \cdot 2t}}{{{{\left( {100 + {t^2}} \right)}^2}}} = \frac{{100\left( {100 - {t^2}} \right)}}{{{{\left( {100 + {t^2}} \right)}^2}}}\).

\(N'\left( t \right) = 0\) khi \(t = 10\).

Bảng biến thiên:

A black arrows pointing to a number  Description automatically generated

Từ bảng biến thiên, ta thấy trong khoảng thời gian \(\left( {0;\,10} \right)\) từ lúc nuôi cấy thì số lượng vi khuẩn sẽ tăng lên.

Khi đó, ta có: \(a = 0,\,\,b = 10\). Vậy \(3a\, + \,2b = 20\).

Đáp án:20.

16. Tự luận
1 điểm

Cho hàm số \(y = f\left( x \right) = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\) có đồ thị \(\left( C \right)\). Biết \(y = f'\left( x \right)\) có đồ thị như hình vẽ và tâm đối xứng của đồ thị \(\left( C \right)\) thuộc trục hoành. Tính khoảng cách giữa hai điểm cực trị của đồ thị \(\left( C \right)\). (Quy tròn kết quả đến hàng phần trăm).

Ảnh có chứa hàng, biểu đồ, Sơ đồ  Mô tả được tạo tự động

Xem đáp án

Parabol \(y' = f'\left( x \right) = 3a{x^2} + 2bx + c\) có đỉnh \(\left( {2;\,\, - 1} \right)\) và đi qua \(O\left( {0;\,\,0} \right)\) nên ta có hệ phương trình

\[\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{ - \frac{{2b}}{{6a}} = 2\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,}\\\begin{array}{l}12a + 4b + c = - 1\\c = 0\end{array}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}\begin{array}{l}a = \frac{1}{{12}}\\b = - \frac{1}{2}\end{array}\\{c = 0\,\,\,\,\,}\end{array}} \right.\].

Tâm đối xứng của \(\left( C \right)\) thuộc trục hoành nên suy ra tâm đối xứng có toạ độ \(\left( {2;\,\,0} \right)\).

Do đó \(\frac{{{2^3}}}{{12}} - \frac{{{2^2}}}{2} + d = 0 \Leftrightarrow d = \frac{4}{3}\).

Khi đó, đồ thị hàm số \(y = f\left( x \right) = \frac{{{x^3}}}{{12}} - \frac{{{x^2}}}{2} + \frac{4}{3}\) có hai điểm cực trị là \(A\left( {0;\,\,\frac{4}{3}} \right)\)\(B\left( {4;\,\, - \frac{4}{3}} \right)\).

Vậy \(AB = \sqrt {{4^2} + {{\left( { - \frac{8}{3}} \right)}^2}} = \frac{{4\sqrt {13} }}{3} \approx 4,81\).

Đáp án:4,81.

17. Tự luận
1 điểm

Gọi \[m\], \[M\] lần lượt là giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của hàm số \[f\left( x \right) = 2x + \cos \frac{{\pi x}}{2}\] trên đoạn \(\left[ { - 2\,;\,2} \right]\). Tính giá trị của biểu thức\(m + M\).

Xem đáp án

Ta có \[f'\left( x \right) = 2 - \frac{\pi }{2}\sin \frac{{\pi x}}{2} > 0,\,\,\forall x \Rightarrow f\left( x \right)\]đồng biến trên \(\left[ { - 2\,;\,2} \right]\).

Khi đó \(m + M = f\left( { - 2} \right) + f\left( 2 \right) = - 4 - 1 + 4 - 1 = - 2\).

Đáp án:−2.

18. Tự luận
1 điểm

Cho hình chóp \(S.ABC\). Trên cạnh \(SA\), lấy điểm \(M\) sao cho \(SM = 2AM\). Trên cạnh \(BC\), lấy điểm \(N\) sao cho \(CN = 2BN\). Khi đó\(\overrightarrow {MN} = \frac{a}{b}\overrightarrow {AB} + \frac{c}{b}\overrightarrow {SC} \) với \(\,\frac{a}{b},\frac{c}{b}\)là các phân số tối giản. Tổng \(a + b + c\) bằng bao nhiêu?

blobid5-1757560895.dat

Xem đáp án

Ta có\[\overrightarrow {MN} = \overrightarrow {MA} + \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BN} \Rightarrow 2\overrightarrow {MN} = 2\overrightarrow {MA} + 2\overrightarrow {AB} + 2\overrightarrow {BN} \].

Lại có \[\overrightarrow {MN} = \overrightarrow {MS} + \overrightarrow {SC} + \overrightarrow {CN} \].

Suy ra \(3\overrightarrow {MN} = \left( {2\overrightarrow {MA} + \overrightarrow {MS} } \right) + \left( {2\overrightarrow {BN} + \overrightarrow {CN} } \right) + 2\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {SC} = 2\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {SC} \).

Khi đó, \[\overrightarrow {MN} = \frac{2}{3}\overrightarrow {AB} + \frac{1}{3}\overrightarrow {SC} \Rightarrow a = 2,b = 3,\,c = 1 \Rightarrow a + b + c = 6\].

Đáp án:6.

19. Tự luận
1 điểm

PHẦN II. TỰ LUẬN

Một người đang ở tại điểm A trên sa mạc. Ông ta muốn đến điểm B và cách A một đoạn là 70 km. Trong sa mạc thì xe ông ta chỉ có thể di chuyển với vận tốc 30 km/h. Ông ấy phải đến được điểm B trong 2 giờ. Biết rằng có một con đường nhựa HK song song với AB và cách AB một đoạn 10 km. Trên đường nhựa này thì xe ông ấy có thể di chuyển với vận tốc 50 km/h . Để đến B sớm nhất (đảm bảo trong khung giờ cho phép) thì ông phải đi theo con đường nào?

Một người đang ở tại điểm  trên sa mạc. Ông ta muốn đến điểm  và cách  một đoạn là km. Trong sa mạc thì xe ông ta chỉ có thể di chuyển với vận tốc  km/h. Ông ấy phải đến được điểm  trong 2 gi (ảnh 13)

Xem đáp án

A yellow rectangular sign with black text  Description automatically generated

Thời gian nếu đi trực tiếp từ A đến B trên sa mạc là \(\frac{{70}}{{30}} = \frac{7}{3} > 2\).

Do đó, nhà địa chất học không thể đến đúng thời gian quy định.

Vì vậy cần thiết phải chia quãng đường đi được thành 3 giai đoạn: \(A \to C \to D \to B\).

Đặt \(HC = x\,\,\left( {0 < x < 70} \right);DK = y\,\,\left( {0 < y < 70} \right)\).

Thời gian đi từ \(A \to C\)\(\frac{{\sqrt {{{10}^2} + {x^2}} }}{{30}}\).

Thời gian đi từ \(C \to D\)\(\frac{{70 - \left( {x + y} \right)}}{{50}}\).

Thời gian đi từ \(D \to B\)\(\frac{{\sqrt {{{10}^2} + {y^2}} }}{{30}}\).

Tổng thời gian đi từ \(A \to B\)theo cách này là:

 \(\frac{{\sqrt {{{10}^2} + {x^2}} }}{{30}} + \frac{{70 - \left( {x + y} \right)}}{{50}} + \frac{{\sqrt {{{10}^2} + {y^2}} }}{{30}} = \frac{{\sqrt {{{10}^2} + {x^2}} }}{{30}} + \frac{{35 - x}}{{50}} + \frac{{\sqrt {{{10}^2} + {y^2}} }}{{30}} + \frac{{35 - y}}{{50}} = f\left( x \right) + f\left( y \right)\).

Xét \(f\left( u \right) = \frac{{\sqrt {{{10}^2} + {u^2}} }}{{30}} + \frac{{35 - u}}{{50}}\), \(0 < u < 70\).

Ta có \(f'\left( u \right) = \frac{u}{{30\sqrt {{{10}^2} + {u^2}} }} - \frac{1}{{50}};f'\left( u \right) = 0 \Rightarrow u = \frac{{15}}{2}\).

Lập bảng biến thiên ta được \(\mathop {\min }\limits_{u \in \left( {0;70} \right)} f\left( u \right) = f\left( {\frac{{15}}{2}} \right) = \frac{{29}}{{30}}\).

Khi đó \(f\left( x \right) + f\left( y \right) \ge \frac{{29}}{{30}} + \frac{{29}}{{30}} = \frac{{29}}{{15}} \approx 1,93\).

Dấu “=” xảy ra khi \(x = y = \frac{{15}}{2}\).

Vậy để đến B sớm nhất thì ông ta phải đi trên đoạn AC một khoảng 12,5 km, đoạn CD một khoảng 45 km và đi trên đoạn DB một khoảng 12,5 km.

20. Tự luận
1 điểm

Người ta bơm xăng vào bình xăng của một xe ô tô. Biết rằng thể tích \(V\) (tính theo lít) của lượng xăng trong bình xăng được tính theo thời gian bơm xăng \(t\) (phút) được cho bởi công thức:

\(V\left( t \right) = 300\left( {{t^2} - {t^3}} \right) + 4,5\) với \(0 \le t \le 0,5\).

Gọi \(V\prime \left( t \right)\) là tốc độ tăng thể tích tại thời điểm \(t\) với \(0 \le t \le 0,5\). Biết \(1\) lít xăng có giá là \(21\,000\) đồng.

a) Biết rằng sau khi bơm \(30\) giây thì bình xăng đầy, hỏi người mua phải trả bao nhiêu tiền?

b) Khi xăng chảy vào bình xăng thì tốc độ tăng thể tích là lớn nhất vào thời điểm nào?

Xem đáp án

a) Lượng xăng ban đầu trong bình ban đầu là \(V\left( 0 \right) = 300\left( {{0^2} - {0^3}} \right) + 4,5 = 4,5\)lít.

Ta có \(30\,\,{\rm{s}} = 0,5\,\,{\rm{ph\'u t}}\). Suy ra \(V\left( {0,5} \right) = 300\left( {0,{5^2} - 0,{5^3}} \right) + 4,5 = 42\) lít.

Khi đó số xăng đã mua là \(42 - 4,5 = 37,5\) lít.

Vậy số tiền người mua phải trả là \(37,5 \cdot 21\,000 = 787\,500\) đồng.

b) Xét hàm số \(V'\left( t \right) = 300\left( {2t - 3{t^2}} \right)\) với \(0 \le t \le 0,5\). Ta có \(V''\left( t \right) = 300\left( {2 - 6t} \right)\).

Khi đó \(V''\left( t \right) = 0 \Leftrightarrow 300\left( {2 - 6t} \right) = 0 \Leftrightarrow t = \frac{1}{3} \in \left( {0;0,5} \right)\).

\(V'\left( 0 \right) = 0\); \(V'\left( {\frac{1}{3}} \right) = 100\); \(V'\left( {0,5} \right) = 75\).

Vậy \(\mathop {\max }\limits_{t \in \left[ {0;0,5} \right]} V'\left( t \right) = V'\left( {\frac{1}{3}} \right) = 100\). Suy ra tại thời điểm ở giây thứ \(\frac{1}{3} \cdot 60 = 20\) thì tốc độ tăng thể tích là lớn nhất.

21. Tự luận
1 điểm

Người ta treo một bóng đèn có khối lượng m = 1 kg bằng cách luồn sợi dây qua một cái móc của đèn và hai đầu dây được gắn chặt trên trần nhà. Hai nửa sợi dây có chiều dài bằng nhau và hợp với nhau một góc bằng 60°. Tính lực căng của mỗi nửa sợi dây, lấy g = 10 m/s2.

A diagram of a triangle with a light bulb  AI-generated content may be incorrect.

Xem đáp án

A diagram of a physics diagram  AI-generated content may be incorrect.

Ta có \(\overrightarrow P = m\overrightarrow g \) nên \(P = \left| {\overrightarrow P } \right| = m \cdot \left| {\overrightarrow g } \right| = 10\) (N).

Bóng đèn ở vị trí cân bằng nên \(\overrightarrow P + \overrightarrow {{T_1}} + \overrightarrow {{T_2}} = \overrightarrow 0 \) hay \(\overrightarrow P = - \overrightarrow {T'} \) với \(\overrightarrow {T'} = \overrightarrow {{T_1}} + \overrightarrow {{T_2}} \).

Suy ra \(T' = P = 10\,{\rm{N}}\). Vì \({T_1} = {T_2}\)\(\left( {\overrightarrow {{T_1}} ,\,\overrightarrow {{T_2}} } \right) = 60^\circ \) nên

\(\frac{{T'}}{2} = {T_1} \cdot \cos 30^\circ \Rightarrow {T_1} = \frac{{10}}{{\sqrt 3 }} = \frac{{10\sqrt 3 }}{3}\) (N).

Vậy lực căng của mỗi nửa sợi dây là \(\frac{{10\sqrt 3 }}{3}\,{\rm{N}}\).