Đề thi cuối kì 1 Toán 10 năm 2025-2026 THPT Trần Phú (Hoàn Kiếm-Hà Nội) có đáp án
Đề thi

Đề thi cuối kì 1 Toán 10 năm 2025-2026 THPT Trần Phú (Hoàn Kiếm-Hà Nội) có đáp án

A
Admin
ToánLớp 1094 lượt thi
24 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
• 1 điểm

PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Thí sinh trả lời rừ câu 1 đến câu 12. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án.

Tìm điều kiện của tham số \(m\) để tam thức bậc hai \(f\left( x \right) =  - {x^2} - \left( {m + 2} \right)x + 5m - 1\) luôn âm với mọi \(x \in \mathbb{R}\)?

\(m \ge 0\).

\(m \le - 24\).

\( - 24 < m < 0\).

Không tồn tại \(m\).

Xem đáp án

Tam thức bậc hai \(f\left( x \right) =  - {x^2} - \left( {m + 2} \right)x + 5m - 1\) có hệ số \(a =  - 1\), \(b =  - \left( {m + 2} \right)\), \(c = 5m - 1\).

Để \(f\left( x \right) < 0\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\), điều kiện là: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{a < 0}\\{{\rm{\Delta }} < 0}\end{array}} \right.\).

Vì \(a =  - 1 < 0\) (luôn đúng), ta xét điều kiện biệt thức \({\rm{\Delta }} < 0\):

\({\rm{\Delta }} = {\left[ { - \left( {m + 2} \right)} \right]^2} - 4 \cdot \left( { - 1} \right) \cdot \left( {5m - 1} \right) = {m^2} + 4m + 4 + 20m - 4 = {m^2} + 24m\).

\({\rm{\Delta }} < 0 \Leftrightarrow {m^2} + 24m < 0 \Leftrightarrow  - 24 < m < 0\).

Chọn C.

2. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cho \({\rm{\Delta }}ABC\) có \(AB = 5\), \(AC = 8\), \(\angle BAC = 60^\circ \). Khi đó \(\overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AC} \) bằng:

40.

\(20\sqrt 3 \).

\(40\sqrt 3 \).

20.

Xem đáp án

Áp dụng công thức tính tích vô hướng của hai vectơ:

\(\overrightarrow {AB}  \cdot \overrightarrow {AC}  = AB \cdot AC \cdot \cos \left( {\angle BAC} \right)\)\( = 5 \cdot 8 \cdot \cos 60^\circ  = 40 \cdot \frac{1}{2} = 20\).

Chọn D.

3. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Tìm tập xác định \(D\) của hàm số \(y = \frac{{\sqrt {2x - 4} }}{{{x^2} - 9}}\).

\(D = \left( {2; + \infty } \right)\backslash \left\{ { \pm 3} \right\}\).

\(D = \mathbb{R}\backslash \left\{ { \pm 3} \right\}\).

\(D = \left[ {2; + \infty } \right)\backslash \left\{ { - 3} \right\}\).

\(D = \left[ {2; + \infty } \right)\backslash \left\{ 3 \right\}\).

Xem đáp án

Hàm số xác định khi và chỉ khi: \(\left\{ \begin{array}{l}2x - 4 \ge 0\\{x^2} - 9 \ne 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x \ge 2\\x \ne  \pm 3\end{array} \right.\).

Vì \(x \ge 2\) nên điều kiện \(x \ne  - 3\) luôn luôn thỏa mãn. Do đó \(x \in \left[ {2; + \infty } \right)\backslash \left\{ 3 \right\}\).

Tập xác định của hàm số là \(D = \left[ {2; + \infty } \right)\backslash \left\{ 3 \right\}\).

Chọn D.

4. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cho hình bình hành \(ABCD\). Vectơ nào sau đây bằng vectơ \(\overrightarrow {CD} \)?

\(\overrightarrow {AB} \).

\(\overrightarrow {BA} \).

\(\overrightarrow {BC} \).

\(\overrightarrow {AD} \).

Xem đáp án

Trong hình bình hành \(ABCD\), hai đoạn thẳng \(CD\) và \(BA\) song song và bằng nhau, đồng thời hướng từ \(C\) đến \(D\) trùng với hướng từ \(B\) đến \(A\). Do đó, \(\overrightarrow {CD}  = \overrightarrow {BA} \).

Chọn B.

5. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Cho tam thức bậc hai \(f\left( x \right) = a{x^2} + bx + c\) với \(a \ne 0\) có bảng xét dấu:

x

−∞

 

1

 

2

 

+∞

\(f\left( x \right)\)

 

\( + \)

\(0\)

\( - \)

\(0\)

\( + \)

 

Dựa vào bảng xét dấu cho biết \(f\left( x \right) < 0\) khi \(x\) thuộc khoảng nào sau đây?

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

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

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

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

Xem đáp án

Quan sát bảng xét dấu, ta thấy \(f\left( x \right) < 0\) (mang dấu âm) khi \(x\) nằm trong khoảng \(\left( {1;2} \right)\).

Chọn A.

6. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cho \(\vec b \ne \vec 0\) và \(\vec a = - 3\vec b\). Khẳng định nào sau đây đúng?

\(\vec a\) và \(\vec b\) không cùng phương.

\(\vec a\) và \(\vec b\) cùng hướng.

\(\vec a\) và \(\vec b\) ngược hướng và \(\left| {\vec a} \right| = - 3\left| {\vec b} \right|\).

\(\vec a\) và \(\vec b\) ngược hướng và \(\left| {\vec a} \right| = 3\left| {\vec b} \right|\).

Xem đáp án

Vì \(\vec a = k\vec b\) với \(k =  - 3 < 0\), nên \(\vec a\) và \(\vec b\) ngược hướng.

Độ dài của \(\vec a\) là: \(\left| {\vec a} \right| = \left| { - 3} \right| \cdot \left| {\vec b} \right| = 3\left| {\vec b} \right|\).

Chọn D.

7. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cho parabol \(\left( P \right):y = 3{x^2} - 2x + 1\). Điểm nào sau đây là đỉnh của \(\left( P \right)\)?

\(I\left( {\frac{1}{3}; - \frac{2}{3}} \right)\).

\(I\left( {\frac{1}{3};\frac{2}{3}} \right)\).

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

\(I\left( { - \frac{1}{3};\frac{2}{3}} \right)\).

Xem đáp án

Tọa độ đỉnh \(I\left( {{x_I};{y_I}} \right)\) của parabol \(y = a{x^2} + bx + c\) được xác định theo công thức:

\({x_I} =  - \frac{b}{{2a}} =  - \frac{{ - 2}}{{2 \cdot 3}} = \frac{1}{3}\)

\({y_I} = 3 \cdot {\left( {\frac{1}{3}} \right)^2} - 2 \cdot \left( {\frac{1}{3}} \right) + 1 = \frac{1}{3} - \frac{2}{3} + 1 = \frac{2}{3}\)

Tọa độ đỉnh là \(I\left( {\frac{1}{3};\frac{2}{3}} \right)\).

Chọn B.

8. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Số nghiệm của phương trình \(\sqrt {{x^2} - 2x - 1} = \sqrt { - {x^2} + 2x - 1} \) là:

1.

3.

0.

2.

Xem đáp án

Điều kiện để các biểu thức dưới căn xác định: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{x^2} - 2x - 1 \ge 0}\\{ - {x^2} + 2x - 1 \ge 0}\end{array}} \right.\).

Xét bất phương trình \( - {x^2} + 2x - 1 \ge 0 \Leftrightarrow  - {\left( {x - 1} \right)^2} \ge 0 \Leftrightarrow x = 1\).

Thử \(x = 1\) vào biểu thức \({x^2} - 2x - 1\) ta được \({1^2} - 2 \cdot 1 - 1 =  - 2 < 0\quad \left( {{\rm{kh\^o ng\;th/m\~a n}}} \right)\)

Do không có giá trị \(x\) nào thỏa mãn điều kiện xác định đồng thời, phương trình đã cho có \(0\) nghiệm.

Chọn C.

9. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cho hình thoi \(ABCD\) cạnh \(a\) và \(\angle BAD = 60^\circ \). Đẳng thức nào sau đây đúng?

\(\overrightarrow {BD} = \overrightarrow {AC} \).

\(\left| {\overrightarrow {BD} } \right| = a\).

\(\overrightarrow {BC} = \overrightarrow {DA} \).

\(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {AD} \).

Xem đáp án

Xét tam giác \(ABD\) có \(AB = AD = a\) nên tam giác \(ABD\) cân tại \(A\).

Lại có \(\angle BAD = 60^\circ \) nên tam giác \(ABD\) là tam giác đều.

Do đó \(BD = a \Rightarrow \left| {\overrightarrow {BD} } \right| = a\).

Chọn B.

10. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cho tam thức bậc hai \(f\left( x \right) = - {x^2} - 4x + 5\). Tìm tất cả giá trị của \(x\) để \(f\left( x \right) \ge 0\).

\(x \in \left[ { - 5;1} \right]\).

\(x \in \left( { - \infty ; - 1} \right) \cup \left( {5; + \infty } \right)\).

\(x \in \left[ { - 1;5} \right]\).

\(x \in \left( { - \infty ; - 1\left] \cup \right[5; + \infty } \right)\).

Xem đáp án

Giải phương trình \( - {x^2} - 4x + 5 = 0 \Leftrightarrow x = 1\) hoặc \(x =  - 5\).

Hệ số \(a =  - 1 < 0\).

Áp dụng quy tắc xét dấu tam thức bậc hai, \(f\left( x \right) \ge 0\) khi \(x\) nằm trong đoạn giữa hai nghiệm:

\( - 5 \le x \le 1 \Rightarrow x \in \left[ { - 5;1} \right]\).

Chọn A.

11. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Tập nghiệm của bất phương trình \({x^2} - 2x + 3 > 0\) là:

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

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

\(\mathbb{R}\).

\(\emptyset \).

Xem đáp án

Tam thức bậc hai \(f\left( x \right) = {x^2} - 2x + 3\) có: \({\rm{\Delta '}} = {\left( { - 1} \right)^2} - 1 \cdot 3 =  - 2 < 0\).

Hệ số \(a = 1 > 0\).

Vì \[{\rm{\Delta '}} < 0\] và \(a > 0\) nên \(f\left( x \right) > 0\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\).

Vậy tập nghiệm của bất phương trình là \(\mathbb{R}\).

Chọn C.

12. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) có bảng biến thiên:

Vậy tập nghiệm của bất phương trình là \(\mathbb{R}\).  Chọn C. (ảnh 1)

Hàm số \(y = f\left( x \right)\) đồng biến trên khoảng nào dưới đây?

\(\left( {3;5} \right)\).

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

\(\left( {1;4} \right)\).

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

Xem đáp án

Từ bảng biến thiên, hàm số đồng biến trên khoảng \(\left( {3; + \infty } \right)\).

Do \(\left( {3;5} \right) \subset \left( {3; + \infty } \right)\) nên hàm số cũng đồng biến trên khoảng \(\left( {3;5} \right)\).

Chọn A.

13. Đúng sai
• 1 điểm

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

Cho Parabol \(\left( P \right):y = {x^2} - 4x + 3\) có đỉnh \(I\).

a

Giao của \(\left( P \right)\) với trục \(Oy\) là điểm có tung độ bằng 2.

ĐúngSai
b

\(\left( P \right)\) cắt trục \(Ox\) tại hai điểm \(A,B\) và diện tích tam giác \(IAB\) bằng 1 với là \(I\) đỉnh của \(\left( P \right)\).

ĐúngSai
c

Trục đối xứng của \(\left( P \right)\) là đường thẳng \(x = 2\).

ĐúngSai
d

Tọa độ đỉnh của \(\left( P \right)\) là \(I\left( {2; - 1} \right)\).

ĐúngSai
Xem đáp án

a) SAI: Giao của \(\left( P \right)\) với trục \(Oy\) ứng với \(x = 0 \Rightarrow y = 3\). Tung độ giao điểm bằng 3.

b) ĐÚNG: Tọa độ đỉnh \(I\) của \(\left( P \right)\): \({x_I} =  - \frac{{ - 4}}{{2 \cdot 1}} = 2 \Rightarrow {y_I} = {2^2} - 4 \cdot 2 + 3 =  - 1 \Rightarrow I\left( {2; - 1} \right)\).

Giao của \(\left( P \right)\) với \(Ox\) (\(y = 0\)): \({x^2} - 4x + 3 = 0 \Leftrightarrow x = 1\) hoặc \(x = 3\).

Tọa độ \(A\left( {1;0} \right)\) và \(B\left( {3;0} \right) \Rightarrow AB = \left| {3 - 1} \right| = 2\).

Chiều cao hạ từ đỉnh \(I\left( {2; - 1} \right)\) đến \(Ox\) là \(h = \left| {{y_I}} \right| = 1\).

Diện tích tam giác \(IAB\): \({S_{{\rm{\Delta }}IAB}} = \frac{1}{2} \cdot AB \cdot h = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 1 = 1\).

c) ĐÚNG: Trục đối xứng của parabol là đường thẳng \(x = {x_I} = 2\).

d) ĐÚNG: Tọa độ đỉnh là \(I\left( {2; - 1} \right)\).

14. Đúng sai
• 1 điểm
Cho tam giác đều \(ABC\) có độ dài cạnh là \(a\) và \(G\) là trọng tâm. 
a

\(\left| {\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {CB} } \right| = 2a\).

ĐúngSai
b

\(\left| {\overrightarrow {BG} - \overrightarrow {BC} } \right| = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}\).

ĐúngSai
c

\(\left| {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} } \right| = a\sqrt 3 \).

ĐúngSai
d

\(\overrightarrow {CA} + \overrightarrow {AB} = \overrightarrow {CB} \).

ĐúngSai
Xem đáp án

a) SAI: \(\overrightarrow {AB}  - \overrightarrow {CB}  = \overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {BC}  = \overrightarrow {AC}  \Rightarrow \left| {\overrightarrow {AB}  - \overrightarrow {CB} } \right| = \left| {\overrightarrow {AC} } \right| = a\).

b) SAI: Ta có \(\overrightarrow {BG}  - \overrightarrow {BC}  = \overrightarrow {CG} \).

Trong tam giác đều \(ABC\) cạnh \(a\), độ dài đường trung tuyến là \(h = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}\).

Khoảng cách từ đỉnh đến trọng tâm là: \(CG = \frac{2}{3}h = \frac{2}{3} \cdot \frac{{a\sqrt 3 }}{2} = \frac{{a\sqrt 3 }}{3} \Rightarrow \left| {\overrightarrow {BG}  - \overrightarrow {BC} } \right| = \frac{{a\sqrt 3 }}{3}\).

c) ĐÚNG: Gọi \(M\) là trung điểm của \(BC\), ta có \(\overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {AC}  = 2\overrightarrow {AM} \).

Suy ra \(\left| {\overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {AC} } \right| = 2\left| {\overrightarrow {AM} } \right| = 2 \cdot \frac{{a\sqrt 3 }}{2} = a\sqrt 3 \).

d) ĐÚNG: Áp dụng quy tắc ba điểm: \(\overrightarrow {CA}  + \overrightarrow {AB}  = \overrightarrow {CB} \).

15. Tự luận
• 1 điểm

PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4.

Bác Dũng muốn uốn tấm tôn phẳng có dạng hình chữ nhật với bề ngang \(32{\rm{\;cm}}\) thành một máng dẫn nước bằng cách chia tấm tôn đó thành ba phần rồi gấp hai bên lại theo một góc vuông (như hình vẽ). Để đảm bảo kỹ thuật, diện tích mặt cắt ngang của máng dẫn nước phải lớn hơn hoặc bằng \(120{\rm{\;c}}{{\rm{m}}^2}\). Khi đó máng dẫn nước phải có độ cao ít nhất là bao nhiêu xentimét?

loading...

Xem đáp án

Gọi độ cao của máng nước (chiều rộng đoạn gấp hai bên) là \(x{\rm{\;(cm)}}\), với \(x > 0\).

Chiều rộng đáy của máng nước là \(32 - 2x{\rm{\;(cm)}}\), điều kiện \(32 - 2x > 0 \Rightarrow x < 16\).

Diện tích mặt cắt ngang hình chữ nhật của máng nước là:

\(S\left( x \right) = x\left( {32 - 2x} \right) =  - 2{x^2} + 32x\quad \left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}} \right)\).

Theo bài ra, diện tích mặt cắt ngang phải đạt tối thiểu \(120{\rm{\;c}}{{\rm{m}}^2}\):

\( - 2{x^2} + 32x \ge 120 \Leftrightarrow 2{x^2} - 32x + 120 \le 0 \Leftrightarrow {x^2} - 16x + 60 \le 0\).

Giải bất phương trình: \(\left( {x - 6} \right)\left( {x - 10} \right) \le 0 \Leftrightarrow 6 \le x \le 10\).

Vậy máng dẫn nước phải có độ cao ít nhất là \(6{\rm{\;cm}}\).

Đáp số: 6.

16. Tự luận
• 1 điểm

Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số \(m\) không lớn hơn 2025 để hàm số \(y = \sqrt {m{x^2} - 2mx + 5m + 2} \) có tập xác định là \(\mathbb{R}\)?

Xem đáp án

Hàm số đã cho xác định trên \(\mathbb{R}\) khi và chỉ khi:

\(g\left( x \right) = m{x^2} - 2mx + 5m + 2 \ge 0,\quad \forall x \in \mathbb{R}\)

TH1: Với \(m = 0\) thì \(g\left( x \right) = 2 \ge 0,\quad \forall x \in \mathbb{R}\quad \left( {{\rm{th/m\~a n}}} \right)\)

TH2: Với \(m \ne 0\) thì \(g\left( x \right)\) là tam thức bậc hai. Để \(g\left( x \right) \ge 0,\forall x \in \mathbb{R}\), điều kiện là: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{m > 0}\\{{\rm{\Delta '}} \le 0}\end{array}} \right.\).

Ta có \({\rm{\Delta '}} = {\left( { - m} \right)^2} - m\left( {5m + 2} \right) = {m^2} - 5{m^2} - 2m =  - 4{m^2} - 2m =  - 2m\left( {2m + 1} \right)\).

Vì \(m > 0\) nên \( - 2m < 0\) và \(2m + 1 > 0 \Rightarrow {\rm{\Delta '}} =  - 2m\left( {2m + 1} \right) < 0 \le 0\) (luôn đúng).

Do đó \(m > 0\) thỏa mãn.

Kết hợp cả hai trường hợp ta được \(m \ge 0\).

Do \(m\) nguyên và \(m \le 2025\), các giá trị thỏa mãn là \(m \in \left\{ {0;1;2; \ldots ;2025} \right\}\).

Số giá trị nguyên là \(2025 - 0 + 1 = 2026\).

Đáp số: 2026.

17. Tự luận
• 1 điểm

Sau khi phát hiện một bệnh dịch, các chuyên gia y tế tính được tốc độ truyền bệnh vào ngày thứ \(t\) (kể từ ngày xuất hiện bệnh nhân đầu tiên) là \(f\left( t \right) =  - 3{t^2} + 90t + 10\). Xác định ngày mà tốc độ truyền bệnh là lớn nhất.

Xem đáp án

Hàm số tốc độ truyền bệnh \(f\left( t \right) =  - 3{t^2} + 90t + 10\) là một hàm số bậc hai với \(a =  - 3 < 0\).

Hàm số đạt giá trị lớn nhất tại hoành độ đỉnh của parabol: \(t =  - \frac{b}{{2a}} =  - \frac{{90}}{{2 \cdot \left( { - 3} \right)}} = 15\).

Vậy tốc độ truyền bệnh đạt giá trị lớn nhất vào ngày thứ 15.

Đáp số: 15.

18. Tự luận
• 1 điểm

Cho \({\rm{\Delta }}ABC\). Gọi \(M\) là một điểm trên cạnh \(BC\) sao cho \(MB = 2MC\). Khi đó \(\overrightarrow {AM}  = m\overrightarrow {AB}  + n\overrightarrow {AC} .\) Tổng \(m + n\) bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Vì \(M\) nằm trên đoạn \(BC\) và \(MB = 2MC\), hai vectơ \(\overrightarrow {MB} \) và \(\overrightarrow {MC} \) ngược hướng nhau, suy ra:

\(\overrightarrow {MB}  =  - 2\overrightarrow {MC}  \Rightarrow \overrightarrow {MB}  + 2\overrightarrow {MC}  = \vec 0\).

Biến đổi qua điểm đầu \(A\):

\(\left( {\overrightarrow {AB}  - \overrightarrow {AM} } \right) + 2\left( {\overrightarrow {AC}  - \overrightarrow {AM} } \right) = \vec 0\)\( \Leftrightarrow \overrightarrow {AB}  + 2\overrightarrow {AC}  - 3\overrightarrow {AM}  = \vec 0\)\( \Leftrightarrow \overrightarrow {AM}  = \frac{1}{3}\overrightarrow {AB}  + \frac{2}{3}\overrightarrow {AC} \).

Suy ra \(m = \frac{1}{3}\) và \(n = \frac{2}{3}\).

Tổng \(m + n = \frac{1}{3} + \frac{2}{3} = 1\).

Đáp số: 1.

19. Tự luận
• 1 điểm

PHẦN IV. Tự luận. Thí sinh trình bày bài làm từ câu 1 đến câu 6.

Tìm tập xác định của hàm số \(y = \frac{{3x + 4}}{{\sqrt {x - 1} }}\).

Xem đáp án

Hàm số \(y = \frac{{3x + 4}}{{\sqrt {x - 1} }}\) xác định khi và chỉ khi biểu thức trong căn dưới mẫu thức dương:

\(x - 1 > 0\,{\rm{hay}}\,x > 1\).

Vậy tập xác định của hàm số là \(D = \left( {1; + \infty } \right)\).

20. Tự luận
• 1 điểm
Giải bất phương trình \( - 36{x^2} + 12x - 1 \ge 0\).
Xem đáp án

Ta có: \( - 36{x^2} + 12x - 1 =  - \left( {36{x^2} - 12x + 1} \right) =  - {\left( {6x - 1} \right)^2}\).

Vì \({\left( {6x - 1} \right)^2} \ge 0\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\) nên \( - {\left( {6x - 1} \right)^2} \le 0\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\).

Do đó bất phương trình chỉ thỏa mãn khi dấu bằng xảy ra: \( - {\left( {6x - 1} \right)^2} = 0 \Rightarrow x = \frac{1}{6}\).

Vậy tập nghiệm của bất phương trình là \(S = \left\{ {\frac{1}{6}} \right\}\).

21. Tự luận
• 1 điểm
Cho hình chữ nhật \(ABCD\) có \(AB = 3\); \(AD = 4\). Gọi \(M\) là điểm thỏa mãn điều kiện \(\overrightarrow {AM} = k\overrightarrow {AB} .\) Tìm giá trị \(k\) để hai đường thẳng \(AC\) và \(DM\) vuông góc.
Xem đáp án

Cách 1: Sử dụng tích vô hướng vectơ

Ta có \(\overrightarrow {AC}  = \overrightarrow {AB}  + \overrightarrow {AD} \) và \(\overrightarrow {DM}  = \overrightarrow {AM}  - \overrightarrow {AD}  = k\overrightarrow {AB}  - \overrightarrow {AD} \).

Vì \(ABCD\) là hình chữ nhật nên \(AB \bot AD \Rightarrow \overrightarrow {AB}  \cdot \overrightarrow {AD}  = 0\).

Để \(AC \bot DM\), điều kiện cần và đủ là:

\(\overrightarrow {AC}  \cdot \overrightarrow {DM}  = 0\)

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

\( \Leftrightarrow k{\overrightarrow {AB} ^2} - \overrightarrow {AB}  \cdot \overrightarrow {AD}  + k\overrightarrow {AD}  \cdot \overrightarrow {AB}  - {\overrightarrow {AD} ^2} = 0\)

\( \Leftrightarrow k \cdot A{B^2} - A{D^2} = 0\)

\( \Leftrightarrow k \cdot {3^2} - {4^2} = 0 \Leftrightarrow 9k - 16 = 0 \Leftrightarrow k = \frac{{16}}{9}\).

Cách 2: Sử dụng hệ trục tọa độ

Chọn hệ trục tọa độ \(Oxy\) với gốc \(A\left( {0;0} \right)\), tia \(Ax\) chứa \(B\), tia \(Ay\) chứa \(D\).

Tọa độ các đỉnh là \(A\left( {0;0} \right)\), \(B\left( {3;0} \right)\), \(D\left( {0;4} \right)\), \(C\left( {3;4} \right)\).

Do \(\overrightarrow {AM}  = k\overrightarrow {AB}  = \left( {3k;0} \right) \Rightarrow M\left( {3k;0} \right)\).

Ta có \(\overrightarrow {AC}  = \left( {3;4} \right)\) và \(\overrightarrow {DM}  = \left( {3k; - 4} \right)\).

\(AC \bot DM \Leftrightarrow \overrightarrow {AC}  \cdot \overrightarrow {DM}  = 0 \Leftrightarrow 3 \cdot \left( {3k} \right) + 4 \cdot \left( { - 4} \right) = 0 \Leftrightarrow 9k - 16 = 0 \Leftrightarrow k = \frac{{16}}{9}\).

Vậy \(k = \frac{{16}}{9}\).

22. Tự luận
• 1 điểm
Giải phương trình \(\sqrt {3{x^2} - 4x + 4} = 3x + 2\).
Xem đáp án

Điều kiện: \(3x + 2 \ge 0\), tức là \(x \ge  - \frac{2}{3}\).

Bình phương hai vế của phương trình đã cho, ta được \(3{x^2} - 4x + 4 = {\left( {3x + 2} \right)^2}\).

Biến đổi và rút gọn phương trình trên ta được \(6{x^2} + 16x = 0\).

Giải phương trình ta được \(x = 0\) hoặc \(x =  - \frac{8}{3}\).

Thử điều kiện \(x \ge  - \frac{2}{3}\):

\(x = 0\) thỏa mãn điều kiện.

\(x =  - \frac{8}{3} <  - \frac{2}{3}\) (loại).

Vậy phương trình có nghiệm duy nhất \(x = 0\).

23. Tự luận
• 1 điểm

Cho ba lực \(\overrightarrow {{F_1}}  = \overrightarrow {MA} \), \(\overrightarrow {{F_2}}  = \overrightarrow {MB} \), \(\overrightarrow {{F_3}}  = \overrightarrow {MC} \) cùng tác động vào một vật đặt tại điểm \(M\) và vật đứng yên (tham khảo hình vẽ). Cho biết cường độ của \(\overrightarrow {{F_1}} \), \(\overrightarrow {{F_2}} \) đều bằng \(100{\rm{\;N}}\) và góc \(\angle AMB = 60^\circ \). Tính cường độ lực \(\overrightarrow {{F_3}} \).

 Vậy cường độ của lực \(\overrightarrow {{F (ảnh 1)

Xem đáp án

Do vật đứng yên tại \(M\), tổng hợp lực tác dụng lên vật bằng vectơ \(\vec 0\):

\(\overrightarrow {{F_1}}  + \overrightarrow {{F_2}}  + \overrightarrow {{F_3}}  = \vec 0 \Rightarrow \overrightarrow {{F_3}}  =  - \left( {\overrightarrow {{F_1}}  + \overrightarrow {{F_2}} } \right)\).

Cường độ lực \(\overrightarrow {{F_3}} \) là: \(\left| {\overrightarrow {{F_3}} } \right| = \left| {\overrightarrow {{F_1}}  + \overrightarrow {{F_2}} } \right|\).

Ta có: \({\left| {\overrightarrow {{F_1}}  + \overrightarrow {{F_2}} } \right|^2} = {\left| {\overrightarrow {{F_1}} } \right|^2} + {\left| {\overrightarrow {{F_2}} } \right|^2} + 2\overrightarrow {{F_1}}  \cdot \overrightarrow {{F_2}} \)\( = {\left| {\overrightarrow {{F_1}} } \right|^2} + {\left| {\overrightarrow {{F_2}} } \right|^2} + 2\left| {\overrightarrow {{F_1}} } \right| \cdot \left| {\overrightarrow {{F_2}} } \right| \cdot \cos \left( {\angle AMB} \right)\).

Thay \(\left| {\overrightarrow {{F_1}} } \right| = 100{\rm{\;N}}\), \(\left| {\overrightarrow {{F_2}} } \right| = 100{\rm{\;N}}\) và \(\angle AMB = 60^\circ \):

\({\left| {\overrightarrow {{F_1}}  + \overrightarrow {{F_2}} } \right|^2} = {100^2} + {100^2} + 2 \cdot 100 \cdot 100 \cdot \cos 60^\circ \)\( = 10000 + 10000 + 20000 \cdot \frac{1}{2} = 30000\).

\( \Rightarrow \left| {\overrightarrow {{F_3}} } \right| = \sqrt {30000}  = 100\sqrt 3 {\rm{\;N}}\).

Vậy cường độ của lực \(\overrightarrow {{F_3}} \) là \(100\sqrt 3 {\rm{\;N}}\).

24. Tự luận
• 1 điểm

Cổng Trường Đại học Bách khoa Hà Nội có hình dạng là một parabol, khoảng cách giữa hai chân cổng là \(8{\rm{\;m}}\) và chiều cao của cổng tính từ một điểm trên mặt đất cách chân cổng \(0,5{\rm{\;m}}\) là \(2,93{\rm{\;m}}\). Tính chiều cao của cổng parabol đó (làm tròn kết quả đến hàng phần chục).

Vậy cường độ của lực \(\overrightarrow {{F (ảnh 1)
Xem đáp án

Chọn hệ trục tọa độ \(Oxy\) với:

Trục \(Ox\) trùng với mặt đất.

Gốc tọa độ \(O\left( {0;0} \right)\) là trung điểm của khoảng cách giữa hai chân cổng.

Trục đối xứng \(Oy\) đi qua đỉnh của cổng parabol.

Vậy cường độ của lực \(\overrightarrow {{F (ảnh 2) 

Khi đó:

Khoảng cách giữa hai chân cổng là \(8{\rm{\;m}}\) nên tọa độ hai chân cổng là \(A\left( { - 4;0} \right)\) và \(B\left( {4;0} \right)\).

Phương trình parabol \(\left( P \right)\) có dạng: \(y = a{x^2} + c\) (với \(a < 0\), \(c\) là chiều cao đỉnh cổng).

Vì \(\left( P \right)\) đi qua chân cổng \(B\left( {4;0} \right)\) nên \(a \cdot {4^2} + c = 0 \Rightarrow 16a + c = 0 \Rightarrow c =  - 16a\).

Một điểm \(C\) trên mặt đất cách chân cổng \(A\left( { - 4;0} \right)\) một khoảng \(0,5{\rm{\;m}}\) có hoành độ là:

\({x_C} =  - \left( {4 - 0,5} \right) =  - 3,5\).

Do đó điểm \(D\left( { - 3,5;2,93} \right) \in \left( P \right)\) nên \(a \cdot {\left( { - 3,5} \right)^2} + c = 2,93 \Rightarrow 12,25a + c = 2,93\).

Thay \(c =  - 16a\) vào phương trình trên:

\(12,25a - 16a = 2,93 \Rightarrow  - 3,75a = 2,93 \Rightarrow a =  - \frac{{2,93}}{{3,75}} =  - \frac{{293}}{{375}}\).

Từ đó tính chiều cao \(c\) của cổng: \(c =  - 16 \cdot \left( { - \frac{{293}}{{375}}} \right) = \frac{{4688}}{{375}} \approx 12,5013{\rm{\;m}}\).

Làm tròn kết quả đến hàng phần chục, chiều cao của cổng parabol xấp xỉ \(12,5{\rm{\;m}}\).