Đề thi ĐGNL Bộ Công an môn Toán có đáp án - Đề 2
Đề thi

Đề thi ĐGNL Bộ Công an môn Toán có đáp án - Đề 2

A
Admin
Bộ Công anĐánh giá năng lực67 lượt thi
35 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
1 điểm

 Nguyên hàm của \[y = \sin x \cdot \sin 7x\] với \[F\left( {\frac{\pi }{2}} \right) = 0\] là

\[\frac{{\sin 6x}}{{12}} - \frac{{\sin 8x}}{{16}}\].

\[\frac{{\sin 6x}}{{12}} + \frac{{\sin 8x}}{{16}}\].

\[ - \left( {\frac{{\sin 6x}}{{12}} + \frac{{\sin 8x}}{{16}}} \right)\].

\[ - \frac{{\sin 6x}}{{12}} + \frac{{\sin 8x}}{{16}}\].

Xem đáp án

Lời giải

Ta có \[\sin x \cdot \sin 7x = \frac{1}{2}\left( {\cos 6x - \cos 8x} \right)\] nên

\[F\left( x \right) = \int {\left( {\sin x \cdot \sin 7x} \right){\rm{d}}x = \frac{1}{2}\left( {\frac{{\sin 6x}}{6} - \frac{{\sin 8x}}{8}} \right)}  + C = \frac{{\sin 6x}}{{12}} - \frac{{\sin 8x}}{{16}} + C\].

Vì \[F\left( {\frac{\pi }{2}} \right) = 0\] nên \(C = 0\), do đó \[F\left( x \right) = \frac{{\sin 6x}}{{12}} - \frac{{\sin 8x}}{{16}}\]. Chọn A.

Đoạn văn

Nhà bác An được mô tả như hình vẽ dưới, trong đó phần thân nhà là hình hộp chữ nhật \(ABCD.EFGH\). Ngôi nhà được lợp ngói hai mái là hai hình chữ nhật \(PEHQ\) và \(PFGQ\), biết tam giác \(EFP\) là tam giác cân tại \(P\). Gọi \(T\) là trung điểm của cạnh \(DC\). Các kích thước của nhà lần lượt là \(AB = 6\,{\rm{m}}\), \(AE = 5\,{\rm{m}}\), \(AD = 8\,{\rm{m}}\), \(QT = 7{\rm{m}}\). Xét hệ trục tọa độ \(Oxyz\) sao cho gốc tọa độ là điểm \(O\) thuộc đoạn \(AD\) sao cho \(OA = 2{\rm{m}}\) và các trục tọa độ tương ứng là các trục \(Ox,Oy,Oz\) như hình.

2. Trắc nghiệm
1 điểm

Tọa độ của vectơ \(\overrightarrow {AC} \) là

\(\left( { - 8;6;0} \right)\).

\(\left( {8; - 6;0} \right)\).

\(\left( { - 6;6;0} \right)\).

\(\left( {6; - 6;0} \right)\).

Xem đáp án

Lời giải

Tọa độ điểm \(A\) là \(\left( {2;0;0} \right)\).

Ta có \[OD = AD - OA = 8 - 2 = 6\]m. Khi đó, tọa độ điểm \[C\left( { - 6;\,6;0} \right)\].

Vì vậy \[\overrightarrow {AC}  = \left( { - 8;6;0} \right)\]. Chọn A.

3. Trắc nghiệm
1 điểm

Mái nhà bác An được lợp bằng ngói đất nung Đất Việt, giá tiền mỗi viên ngói là \(11000\) đồng và để lợp được \(1\) m2 diện tích mái cần \(22\) viên ngói. Số tiền cần bỏ ra để mua ngói lợp mái nhà (không kể hao phí do việc cắt và ghép các viên ngói, làm tròn kết quả đến hàng nghìn)

\(13\,960\,000\) đồng.

\(13\,961\,000\) đồng.

\(12\,691\,000\) đồng.

\(12\,960\,000\) đồng.

Xem đáp án

Lời giải

Gọi \[M\] là trung điểm của \[HG\] nên \[QM = 7 - 5 = 2\]m, \[MG = \frac{{HG}}{2} = \frac{{AB}}{2} = 3\]m.

Ta có \[QG = \sqrt {Q{M^2} + M{G^2}}  = \sqrt {{2^2} + {3^2}}  = \sqrt {13} \] m.

Diện tích cần lợp là \[S = 2{S_{PQGF}} = 2 \cdot 8 \cdot \sqrt {13}  = 16\sqrt {13} \] (m2).

Số tiền cần phải trả để mua ngói là \[S \cdot 22 \cdot 11\,000 \approx 13\,961\,000\] đồng. Chọn B.

4. Tự luận
1 điểm

Bác An muốn lắp một chiếc đèn lồng tại vị trí trung điểm của \(FG\) và đầu nguồn điện đặt tại vị trí \(O\). Bác ấy thiết kế đường dây điện nối từ \(O\) đến \(K\) sau đó nối đến chiếc đèn lồng. Độ dài đoạn dây điện nối tối thiểu bằng bao nhiêu mét (làm tròn kết quả đến hàng phần mười)?

Xem đáp án

Lời giải

Gọi \[J\] là trung điểm của \[BC\] nên \[J\left( { - 2;6;0} \right)\].

Suy ra với \[I\] là trung điểm của \[FG\] thì \[I\left( { - 2;6;5} \right)\].

Ta có \(K\left( {0;0;5} \right)\) nên \[KI = \sqrt {{{\left( { - 2} \right)}^2} + {6^2} + {0^2}}  = 2\sqrt {10} \] (m).

Vì vậy \[{d_{\min }} = OK + KI = 5 + 2\sqrt {10}  \approx 11,3\] (m).

Đáp án: 11,3.

5. Trắc nghiệm
1 điểm

Hỏi hàm số nào sau đây luôn nghịch biến trên \[\mathbb{R}\]?

\[h\left( x \right) = {x^4} - 4{x^2} + 4\].

\[g\left( x \right) = {x^3} + 3{x^2} + 10x + 1\].

\[f\left( x \right) = - \frac{4}{5}{x^5} + \frac{4}{3}{x^3} - x\].

\[k\left( x \right) = {x^3} + 10x - {\cos ^2}x\].

Xem đáp án

Lời giải

Ta có \[f'\left( x \right) =  - 4{x^4} + 4{x^2} - 1 =  - {\left( {2{x^2} - 1} \right)^2} \le 0,\forall x \in \mathbb{R}\]. Chọn C.

6. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho các số dương \(a,b,c\) khác \(1\) thỏa mãn \[{\log _a}\left( {bc} \right) = 2,\] \[lo{g_b}\left( {ca} \right) = 4\]. Tính giá trị của biểu thức \({\log _c}\left( {ab} \right)\) ta được kết quả là

\(\frac{6}{5}\).

\(\frac{8}{7}\).

\(\frac{{10}}{9}\).

\(\frac{7}{6}\).

Xem đáp án

Lời giải

Ta có \[{\log _a}\left( {bc} \right) = 2 \Leftrightarrow bc = {a^2}\]; \[lo{g_b}\left( {ca} \right) = 4 \Leftrightarrow ac = {b^4}\].

\[ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\frac{{bc}}{{ac}} = \frac{{{a^2}}}{{{b^4}}}\\ab{c^2} = {a^2}{b^4}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{a^3} = {b^5}\\{c^2} = a{b^3}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}b = {a^{\frac{3}{5}}}\\c = {a^{\frac{7}{5}}}\end{array} \right.\] (do \(a,b,c > 0\)).

Khi đó: \({\log _c}\left( {ab} \right) = {\log _{{a^{\frac{7}{5}}}}}\left( {a \cdot {a^{\frac{3}{5}}}} \right) = {\log _{{a^{\frac{7}{5}}}}}\left( {{a^{\frac{8}{5}}}} \right) = \frac{8}{7}\). Chọn B.

7. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ \[Oxyz,\] góc giữa hai đường thẳng \({d_1}:\frac{x}{1} = \frac{{y + 1}}{{ - 1}} = \frac{{z - 1}}{2}\) và \({d_2}:\frac{{x + 1}}{{ - 1}} = \frac{y}{1} = \frac{{z - 3}}{1}\) bằng

\(45^\circ \).

\(30^\circ \).

\(60^\circ \).

\(90^\circ \).

Xem đáp án

Lời giải

VTCP \({\vec u_{{d_1}}} = \left( {1;\, - 1;\,2} \right)\), VTCP \({\vec u_{{d_2}}} = \left( { - 1;\,1;\,1} \right)\).

Ta có \[\cos \left( {{d_1},{d_2}} \right) = \left| {\cos \left( {{{\vec u}_{{d_1}}},{{\vec u}_{{d_2}}}} \right)} \right| = \frac{{\left| {1 \cdot \left( { - 1} \right) - 1 \cdot 1 + 2 \cdot 1} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2} + {2^2}}  \cdot \sqrt {{{\left( { - 1} \right)}^2} + {1^2} + {1^2}} }} = 0\].

Vậy \[\left( {{d_1},{d_2}} \right) = 90^\circ .\] Chọn D.

8. Trắc nghiệm
1 điểm

Có tất cả bao nhiêu giá trị thực của tham số \(m\) để đồ thị hàm số \(y = \frac{2}{3}{x^3} - m{x^2} - 2\left( {3{m^2} - 1} \right)x + \frac{2}{3}\) có hai điểm cực trị có hoành độ \(x{}_1\), \({x_2}\) sao cho \({x_1}{x_2} + 2\left( {{x_1} + {x_2}} \right) = 1\).

\(1\).

\(0\).

\(3\).

\(2\).

Xem đáp án

Lời giải

Ta có \[y' = 2{x^2} - 2mx - 2\left( {3{m^2} - 1} \right) = 2\left( {{x^2} - mx - 3{m^2} + 1} \right)\], đặt \(g\left( x \right) = {x^2} - mx - 3{m^2} + 1\) có \(\Delta  = 13{m^2} - 4\).

Đồ thị hàm số có hai điểm cực trị khi và chỉ khi \(y'\) có hai nghiệm phân biệt

\( \Leftrightarrow \)\(g\left( x \right)\) có hai nghiệm phân biệt \( \Leftrightarrow \)\(\Delta  > 0\)\( \Leftrightarrow \) \[\left[ \begin{array}{l}m > \frac{{2\sqrt {13} }}{{13}}\\m <  - \frac{{2\sqrt {13} }}{{13}}\end{array} \right.\]. (*)

\({x_1}\), \({x_2}\) là các nghiệm của \(g\left( x \right)\) nên theo định lý Viète, ta có \[\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = m\\{x_1}{x_2} =  - 3{m^2} + 1\end{array} \right.\].

Do đó \[{x_1}{x_2} + 2\left( {{x_1} + {x_2}} \right) = 1\]\( \Leftrightarrow \)\[ - 3{m^2} + 2m + 1 = 1\] \( \Leftrightarrow \)\[ - 3{m^2} + 2m = 0\]\( \Leftrightarrow \) \(\left[ \begin{array}{l}m = 0\\m = \frac{2}{3}\end{array} \right.\).

Đối chiếu với điều kiện (*), ta thấy chỉ \(m = \frac{2}{3}\) thỏa mãn yêu cầu bài toán. Chọn A.

9. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số \(y = \frac{{m{x^2} + \left( {{m^2} + m + 2} \right)x + {m^2} + 3}}{{x + 1}}\) (1), \(m\) là tham số thực. Giá trị của \(m\) để khoảng cách từ gốc tọa độ O đến đường tiệm cận xiên là nhỏ nhất là

\(m = 1\).

\(m = 0\).

\(m = 3\).

\(m = 2\).

Xem đáp án

Lời giải

TXĐ: \[D = \mathbb{R}\backslash \left\{ { - 1} \right\}\].

Ta có \(y = \frac{{m{x^2} + \left( {{m^2} + m + 2} \right)x + {m^2} + 3}}{{x + 1}} = mx + {m^2} + 2 + \frac{1}{{x + 1}}\).

Để đồ thị hàm số có tiệm cận xiên thì điều kiện \(m \ne 0\).

Lúc đó tiệm cận xiên của đồ thị hàm số là \(\Delta :y = mx + {m^2} + 2 \Leftrightarrow mx - y + {m^2} + 2 = 0\).

Ta có \[d\left( {O,\Delta } \right) = \frac{{\left| {{m^2} + 2} \right|}}{{\sqrt {{m^2} + 1} }} = \sqrt {{m^2} + 1}  + \frac{1}{{\sqrt {{m^2} + 1} }} \ge 2\].

\(\min d\left( {O,\Delta } \right) = 2\) khi \[\sqrt {{m^2} + 1}  = \frac{1}{{\sqrt {{m^2} + 1} }} \Leftrightarrow m = 0\].

Vậy giá trị \(m\) cần tìm là \[m = 0\]. Chọn B.

10. Trắc nghiệm
1 điểm

Độ sâu \(h\left( {\rm{m}} \right)\) của mực nước ở một cảng biển vào thời điểm \(t\) sau khi thủy triều lên lần đầu tiên trong ngày được tính xấp xỉ bởi công thức \(h\left( t \right) = 0,8\cos 0,5t + 5\). Một con tàu cần mực nước sâu \(4,6\,{\rm{m}}\) để có thể di chuyển ra vào cảng an toàn. Hỏi có bao nhiêu thời điểm trong vòng 12 tiếng sau khi thủy triều lên lần đầu tiên trong ngày tàu có thể hạ thủy?

1.

2.

3.

4.

Xem đáp án

Lời giải

Để tàu có thể hạ thủy thì mực nước sâu \(4,6\,{\rm{m}}\), tức là

\[h\left( t \right) = 0,8\cos 0,5t + 5 = 4,6 &  \Leftrightarrow \cos 0,5t =  - \frac{1}{2}\]\[ \Leftrightarrow 0,5t =  \pm \frac{{2\pi }}{3} + k2\pi  \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = \frac{{4\pi }}{3} + k4\pi \\t =  - \frac{{4\pi }}{3} + l4\pi \end{array} \right.\,\left( {k,l \in \mathbb{Z}} \right)\].

Do \(0 \le t \le 12\) nên .

Với \(k = 0\), suy ra \(t = \frac{{4\pi }}{3} \approx 4,19\).

Với \(l = 1\), suy ra \(t = \frac{{2\pi }}{3} \approx 2,09\).

Vậy, có 2 thời điểm trong vòng 12 tiếng sau khi thủy triều lên lần đầu tiên trong ngày tàu có thể hạ thủy.

Chọn B.

11. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hình chóp \[S.ABCD\] có đáy \[ABCD\] là hình vuông cạnh \[a\], các cạnh bên đều bằng \[a\]. Gọi \[M\] là7Xu| trung điểm của \[CD\]. Côsin của góc giữa hai đường thẳng \[SM\] và \[AC\] bằng

\(\frac{{\sqrt 6 }}{2}\).

\(\frac{{\sqrt 6 }}{3}\).

\(\frac{{\sqrt 6 }}{6}\).

\(\frac{{\sqrt 6 }}{{12}}\).

Xem đáp án

Lời giải

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, các cạnh bên đều bằng a. Gọi M là trung điểm của CD. Côsin của góc giữa hai đường thẳng SM và AC bằng  (ảnh 1)

Gọi \[N\] là trung điểm của \[AD\]. Khi đó \[MN\,{\rm{//}}\,AC\] nên \[\left( {SM,AC} \right) = \left( {SM,MN} \right)\].

\[ABCD\] là hình vuông cạnh \[a\]\[ \Rightarrow AC = a\sqrt 2 \]\[ \Rightarrow MN = \frac{1}{2}AC = \frac{{a\sqrt 2 }}{2}\].

\[\Delta SCD\] là tam giác đều cạnh \[a\]\[ \Rightarrow SM = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}\].

\[\Delta SAD\] là tam giác đều cạnh \[a\]\[ \Rightarrow SN = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}\].

\[SM = SN = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}\] \[ \Rightarrow \Delta SMN\] cân tại \[S\]\[ \Rightarrow \widehat {SMN} < 90^\circ \].

Vậy \[\left( {SM,AC} \right) = \left( {SM,MN} \right) = \widehat {SMN}\].

Trong \[\Delta SMN\], ta có: \[\cos \widehat {SMN} = \frac{{S{M^2} + M{N^2} - S{N^2}}}{{2SM.SN}} = \frac{{\frac{{3{a^2}}}{4} + \frac{{{a^2}}}{2} - \frac{{3{a^2}}}{4}}}{{2 \cdot \frac{{a\sqrt 3 }}{2} \cdot \frac{{a\sqrt 2 }}{2}}} = \frac{{\sqrt 6 }}{6}\].

Vậy \[\cos \left( {SM,AC} \right) = \cos \widehat {SMN} = \frac{{\sqrt 6 }}{6}\]. Chọn C.

12. Trắc nghiệm
1 điểm

Chiều cao của hai loài hoa được một người thống kê theo biểu đồ sau:

Gọi tứ phân vị thứ nhất của chiều cao của loài hoa A và loài hoa B lần lượt là Q1A và Q1B. Khi đó Q1A + Q1B có kết quả nào trong các kết quả sau? (ảnh 1)

Gọi tứ phân vị thứ nhất của chiều cao của loài hoa \(A\) và loài hoa \(B\) lần lượt là \({Q_{1A}}\) và \({Q_{1B}}\). Khi đó \({Q_{1A}} + {Q_{1B}}\) có kết quả nào trong các kết quả sau?

\[143,8\].

\[348,9\].

\[176,7\].

\[321,5\].

Xem đáp án

Lời giải

Từ biểu đồ ta có bảng tần số sau:

Chiều cao (mm)

\(\left[ {100;200} \right)\)

\(\left[ {200;300} \right)\)

\(\left[ {300;400} \right)\)

\(\left[ {400;499} \right)\)

Loài A

20

18

14

10

Loài B

35

30

20

15

Gọi \({x_1} \le {x_2} \le  \ldots  \le {x_{62}}\) là chiều cao của \(62\) cây loài \(A\).

Gọi \({y_1} \le {y_2} \le  \ldots  \le {y_{100}}\) là chiều cao của \(100\) cây loài \(B\).

Tứ phân vị thứ nhất của dãy số liệu \({x_1} \le {x_2} \le  \ldots  \le {x_{62}}\) là \({x_{16}} \in \left[ {100;200} \right)\).

Do đó tứ phân vị thứ nhất của MSL loài \(A\) là \({Q_{1A}} = 100 + \frac{{\frac{{1 \cdot 62}}{4} - 0}}{{20}} \cdot \left( {200 - 100} \right) = 177,5\).

Tứ phân vị thứ nhất của dãy số liệu \({y_1} \le {y_2} \le  \ldots  \le {y_{100}}\) là \(\frac{{{y_{25}} + {y_{26}}}}{2} \in \left[ {100;200} \right)\).

Do đó tứ phân vị thứ nhất của MSL loài \(B\) là \({Q_{1B}} = 100 + \frac{{\frac{{1 \cdot 100}}{4} - 0}}{{35}} \cdot \left( {200 - 100} \right) \approx 171,4\).

Vậy \({Q_{1A}} + {Q_{1B}} \approx 177,5 + 171,4 = 348,9\). Chọn B.

13. Trắc nghiệm
1 điểm

Có ba lớp \[10A,10B,10C\] gồm \(128\) em học sinh cùng tham gia lao động trồng cây. Mỗi em học sinh lớp \[10A\] trồng được \(3\) cây bạch đàn và \(4\) cây bàng. Mỗi em học sinh lớp \[10B\] trồng được \(2\) cây bạch đàn và \(5\) cây bàng. Mỗi em học sinh lớp \[10C\] trồng được \(6\) cây bạch đàn. Cả \(3\) lớp trồng được \(476\) cây bạch đàn và \(375\) cây bàng. Hỏi mỗi lớp có bao nhiêu học sinh?

lớp \(10A\) có \(45\) em, lớp \(10B\) có \(43\) em, lớp \(10C\) có \(40\) em.

lớp \(10A\) có \(45\) em, lớp \(10B\) có \(40\) em, lớp \(10C\) có \(43\) em.

lớp \(10A\) có \(40\) em, lớp \(10B\) có \(43\) em, lớp \(10C\) có \(45\) em.

lớp \(10A\) có \(43\) em, lớp \(10B\) có \(40\) em, lớp \(10C\) có \(45\) em.

Xem đáp án

Lời giải

Gọi \(x,y,z\) lần lượt là số học sinh các lớp \[10A,10B,10C\], \(\left( {0 < x,y,z < 128;x,y,z \in \mathbb{Z}} \right)\).

Tổng số học sinh \(3\) lớp là \(128 \Rightarrow x + y + z = 128\,\left( 1 \right)\).

Tổng số cây bạch đàn được trồng là \(476 \Rightarrow 3x + 2y + 6z = 476\,\left( 2 \right)\).

Tổng số cây bàng được trồng là \(375 \Rightarrow 4x + 5y = 375\,\left( 3 \right)\).

Từ \(\left( 1 \right),\left( 2 \right),\left( 3 \right)\) ta có \(\left\{ \begin{array}{l}x + y + z = 128\\3x + 2y + 6z = 476\\4x + 5y = 375\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 40\\y = 43\\z = 45\end{array} \right.\). Chọn C.

14. Trắc nghiệm
1 điểm

Tam giác mà ba đỉnh của nó là ba trung điểm ba cạnh của tam giác \(ABC\) được gọi là tam giác trung bình của tam giác \(ABC\).

Ta xây dựng dãy các tam giác \({A_1}{B_1}{C_1},{\rm{ }}{A_2}{B_2}{C_2},{\rm{ }}{A_3}{B_3}{C_3},...\) sao cho \({A_1}{B_1}{C_1}\) là một tam giác đều cạnh bằng \(3\) và với mỗi số nguyên dương \(n \ge 2\), tam giác \({A_n}{B_n}{C_n}\) là tam giác trung bình của tam giác \({A_{n - 1}}{B_{n - 1}}{C_{n - 1}}\). Với mỗi số nguyên dương \(n\), kí hiệu \({S_n}\) tương ứng là diện tích hình tròn ngoại tiếp tam giác \({A_n}{B_n}{C_n}\). Tính tổng \(S = {S_1} + {S_2} + ... + {S_n} + ...\).

\[S = \frac{{15\pi }}{4}.\]

\(S = 4\pi .\)

\(S = \frac{{9\pi }}{2}.\)

\(S = 5\pi .\)

Xem đáp án

Lời giải

Vì dãy các tam giác \({A_1}{B_1}{C_1},{\rm{ }}{A_2}{B_2}{C_2},{\rm{ }}{A_3}{B_3}{C_3},...\) là các tam giác đều nên bán kính đường tròn ngoại tiếp các tam giác bằng cạnh\( \times \frac{{\sqrt 3 }}{3}\).

Với \(n = 1\) thì tam giác đều \({A_1}{B_1}{C_1}\) có cạnh bằng \(3\) nên đường tròn ngoại tiếp tam giác \({A_1}{B_1}{C_1}\) có bán kính \({R_1} = 3 \cdot \frac{{\sqrt 3 }}{3}\) \( \Rightarrow {S_1} = \pi {\left( {3 \cdot \frac{{\sqrt 3 }}{3}} \right)^2}\) .

Với \(n = 2\) thì tam giác đều \({A_2}{B_2}{C_2}\) có cạnh bằng \(\frac{3}{2}\) nên đường tròn ngoại tiếp tam giác \({A_2}{B_2}{C_2}\) có bán kính \({R_2} = 3 \cdot \frac{1}{2} \cdot \frac{{\sqrt 3 }}{3}\) \( \Rightarrow {S_2} = \pi {\left( {3 \cdot \frac{1}{2} \cdot \frac{{\sqrt 3 }}{3}} \right)^2}\) .

Với \(n = 3\) thì tam giác đều \({A_3}{B_3}{C_3}\) có cạnh bằng \(\frac{3}{4}\) nên đường tròn ngoại tiếp tam giác \({A_3}{B_3}{C_3}\) có bán kính \({R_3} = 3 \cdot \frac{1}{4} \cdot \frac{{\sqrt 3 }}{3}\) \( \Rightarrow {S_3} = \pi {\left( {3 \cdot \frac{1}{4} \cdot \frac{{\sqrt 3 }}{3}} \right)^2}\) .

...................

Như vậy tam giác đều \({A_n}{B_n}{C_n}\) có cạnh bằng \(3 \cdot {\left( {\frac{1}{2}} \right)^{n - 1}}\) nên đường tròn ngoại tiếp tam giác \({A_n}{B_n}{C_n}\) có bán kính \({R_n} = 3 \cdot {\left( {\frac{1}{2}} \right)^{n - 1}} \cdot \frac{{\sqrt 3 }}{3}\) \( \Rightarrow {S_n} = \pi {\left[ {3 \cdot {{\left( {\frac{1}{2}} \right)}^{n - 1}} \cdot \frac{{\sqrt 3 }}{3}} \right]^2}\) .

Khi đó ta được dãy \({S_1}\), \({S_2}\), \(...,{S_n},...\) là một cấp số nhân lùi vô hạn với số hạng đầu \({u_1} = {S_1} = 3\pi \) và công bội \(q = \frac{1}{4}\).

Do đó tổng \(S = {S_1} + {S_2} + ... + {S_n} + ...\)\( = \frac{{{u_1}}}{{1 - q}} = 4\pi \). Chọn B.

15. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho phương trình \(2m \cdot {2^{{x^2} - 5x + 5}} + {2^{1 - {x^2}}} - 2 \cdot {2^{6 - 5x}} = m\). Tìm m để phương trình đã cho có \(4\) nghiệm phân biệt.

\(m \in \left( {0;2} \right)\backslash \left\{ {\frac{1}{5};\frac{1}{{256}}} \right\}\).

\(m \in \left( {0;2} \right)\backslash \left\{ {\frac{1}{8};\frac{1}{{256}}} \right\}\).

\(m \in \left( {0;2} \right)\backslash \left\{ {\frac{1}{6};\frac{1}{{256}}} \right\}\).

\(m \in \left( {0;2} \right)\backslash \left\{ {\frac{1}{7};\frac{1}{{256}}} \right\}\).

Xem đáp án

Lời giải

Ta có \(2m \cdot {2^{{x^2} - 5x + 5}} + {2^{1 - {x^2}}} - 2 \cdot {2^{6 - 5x}} = m\)\( \Leftrightarrow m \cdot {2^{{x^2} - 5x + 6}} + {2^{1 - {x^2}}} = {2^{7 - 5x}} + m\)

\( \Leftrightarrow m \cdot {2^{{x^2} - 5x + 6}} + {2^{1 - {x^2}}} = {2^{{x^2} - 5x + 6 + 1 - {x^2}}} + m \Leftrightarrow m \cdot {2^{{x^2} - 5x + 6}} + {2^{1 - {x^2}}} = {2^{{x^2} - 5x + 6}} \cdot {2^{1 - {x^2}}} + m\).

Đặt \(\left\{ \begin{array}{l}u = {2^{{x^2} - 5x + 6}}\\v = {2^{1 - {x^2}}}\end{array} \right.;u,v > 0\). Khi đó phương trình tương đương:

\(mu + v = uv + m \Leftrightarrow \left( {u - 1} \right)\left( {m - v} \right) = 0 \Leftrightarrow \)\(\left[ \begin{array}{l}u = 1\\v = m\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{2^{{x^2} - 5x + 6}} = 1\\{2^{1 - {x^2}}} = m\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 3\\x = 2\\{2^{1 - {x^2}}} = m\left( * \right)\end{array} \right.\).

Để phương trình đã cho có 4 nghiệm phân biệt thì \(\left( * \right)\) phải có 2 nghiệm phân biệt khác 2 và 3.

Lại có \(\left( * \right) \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m > 0\\1 - {x^2} = {\log _2}m\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m > 0\\{x^2} = 1 - {\log _2}m\end{array} \right.\).

Khi đó điều kiện là:

\(\left\{ \begin{array}{l}m > 0\\1 - {\log _2}m > 0\\1 - {\log _2}m \ne 4\\1 - {\log _2}m \ne 9\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}m > 0\\m < 2\\m \ne \frac{1}{8}\\m \ne \frac{1}{{256}}\end{array} \right. \Leftrightarrow m \in \left( {0;2} \right)\backslash \left\{ {\frac{1}{8};\frac{1}{{256}}} \right\}\). Chọn B.

16. Trắc nghiệm
1 điểm

Thể tích vật thể tròn xoay khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường cong \(y = \sqrt {{e^x} - x} ,\)\(y = 0\,,\,\,x = 1\,,\,\,x = 2\) xung quanh trục Ox là

\(\pi \left( {{e^2} - e - \frac{3}{2}} \right)\).

\({e^2} - e - \frac{5}{2}\).

\(\pi \left( {{e^2} - e - \frac{5}{2}} \right)\).

\({e^2} - e - \frac{3}{2}\).

Xem đáp án

Lời giải

Thể tích vật thể tròn xoay cần tính là

\(V = \pi \int\limits_1^2 {{{\left( {\sqrt {{e^x} - x} } \right)}^2}} {\rm{d}}x = \pi \int\limits_1^2 {\left( {{e^x} - x} \right){\rm{d}}x}  = \left. {\pi \left( {{e^x} - \frac{1}{2}{x^2}} \right)} \right|_1^2 = \pi \left[ {\left( {{e^2} - \frac{1}{2} \cdot {2^2}} \right) - \left( {{e^1} - \frac{1}{2} \cdot {1^2}} \right)} \right] = \pi \left( {{e^2} - e - \frac{3}{2}} \right)\). Chọn A.

17. Trắc nghiệm
1 điểm

Một chất điểm \(A\) xuất phát từ \(O\), chuyển động thẳng với vận tốc biến thiên theo thời gian bởi quy luật \(v\left( t \right) = \frac{1}{{120}}{t^2} + \frac{{58}}{{45}}t\,\,\left( {{\rm{m/s}}} \right)\), trong đó \(t\) là khoảng thời gian tính từ lúc \(A\) bắt đầu chuyển động. Từ trạng thái nghỉ, một chất điểm \(B\) cũng xuất phát từ \(O\), chuyển động thẳng cùng hướng với \(A\) nhưng chậm hơn \(3\) giây so với \(A\) và có gia tốc bằng \(a\,\,\left( {{\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}} \right)\) (\(a\) là hằng số). Sau khi \(B\) xuất phát được \(15\) giây thì đuổi kịp \(A\). Vận tốc của \(B\) tại thời điểm đuổi kịp \(A\) bằng

\(21\,\left( {{\rm{m/s}}} \right)\).

\(25\,\,\left( {{\rm{m/s}}} \right)\).

\(30\,\,\left( {{\rm{m/s}}} \right)\).

\(36\left( {{\rm{m/s}}} \right)\).

Xem đáp án

Lời giải

Thời điểm chất điểm \(B\) đuổi kịp chất điểm \(A\) thì chất điểm \(B\) đi được \(15\)giây, chất điểm \(A\) đi được \(18\) giây.

Biểu thức vận tốc của chất điểm \(B\) có dạng \({v_B}\left( t \right) = \int {a{\rm{d}}t}  = at + C\) mà \({v_B}\left( 0 \right) = 0\) nên \({v_B}\left( t \right) = at\).

Do từ lúc chất điểm \(A\) bắt đầu chuyển động cho đến khi chất điểm \(B\) đuổi kịp thì quãng đường hai chất điểm đi được bằng nhau.

Do đó: \(\int\limits_0^{18} {\left( {\frac{1}{{120}}{t^2} + \frac{{58}}{{45}}t} \right){\rm{d}}t}  = \int\limits_0^{15} {at{\rm{d}}t}  \Leftrightarrow 225 = a \cdot \frac{{225}}{2} \Leftrightarrow a = 2\).

Vậy, vận tốc của chất điểm \(B\) tại thời điểm đuổi kịp \(A\) bằng \({v_B}\left( t \right) = 2 \cdot 15 = 30\,\,\left( {{\rm{m/s}}} \right)\). Chọn C.

18. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian \(Oxyz\), cho đường thẳng \(\Delta :\left\{ \begin{array}{l}x = 9 + 3a + at\\y = 4 + 3b + bt\\z = 4 + 6a - 6b + 2\left( {a - b} \right)t\end{array} \right.\left( {t \in \mathbb{R}} \right)\). Gọi \(\left( S \right)\) là mặt cầu tâm \(O\), có bán kính nhỏ nhất và tiếp xúc với \(\Delta \). Khi đó \(\left( S \right)\) đi qua điểm nào sau đây?

\(K\left( {\frac{1}{2};\, - \frac{{\sqrt 3 }}{2};\,\sqrt 3 } \right)\).

\(N\left( {\frac{1}{2};\,\frac{{\sqrt 3 }}{2};\,1} \right)\).

\(P\left( {0\,;\,\frac{1}{2};\,\frac{1}{2}} \right)\).

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

Xem đáp án

Lời giải

Ta có \(\left\{ \begin{array}{l}x = 9 + 3a + at\\y = 4 + 3b + bt\\z = 4 + 6a - 6b + 2\left( {a - b} \right)t\end{array} \right.\left( {t \in \mathbb{R}} \right)\)\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 9 + a \cdot \left( {3 + t} \right)\\y = 4 + b \cdot \left( {3 + t} \right)\\z = 4 + \left( {2a - 2b} \right) \cdot \left( {3 + t} \right)\end{array} \right.\,\,\,\left( {t \in \mathbb{R}} \right)\).

Đặt \(s = 3 + t,\,\,s \in \mathbb{R}\). Khi đó \(\Delta :\left\{ \begin{array}{l}x = 9 + as\\y = 4 + bs\\z = 4 + \left( {2a - 2b} \right)s\end{array} \right.\left( {s \in \mathbb{R}} \right)\).

Nhận xét \(\Delta \) luôn đi qua điểm \(A\left( {9;\,4;\,4} \right)\) điểm cố định và có vectơ chỉ phương \(\overrightarrow u  = \left( {a\,;\,b\,;\,2a - 2b} \right)\).

Gọi \[\overrightarrow n  = \left( {m\,;\,n\,;\,l} \right) \bot \overrightarrow u \,\,,\,\,\forall a\,,\,b\]\[\left( {{m^2} + {n^2} + {l^2} > 0} \right)\].

Ta có \[ma\, + \,nb\, + 2la - 2lb = 0\]\[ \Leftrightarrow \left( {m + 2l} \right)a + \left( {n - 2l} \right)b = 0,\] đúng \[\forall a,\,b\]

\[ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m + 2l = 0\\n - 2l = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m =  - 2l\\n = 2l\end{array} \right.\]\[ \Rightarrow \overrightarrow n  = \left( { - 2l\,;\,2l\,;\,l} \right) =  - l\left( {2\,;\, - 2\,;\, - 1} \right).\]

Do đó \(\Delta \) luôn nằm trong mặt phẳng \(\left( P \right)\) đi qua \(A\left( {9;\,4;\,4} \right)\)và có một vectơ pháp tuyến là \[\overrightarrow {{n_P}}  = \left( {2;\, - 2;\, - 1} \right).\] Phương trình mặt phẳng \(\left( P \right):2x - 2y - z - 6 = 0\).

Gọi \(K\) là hình chiếu của \(O\) trên \(\Delta \).

Gọi \(H\) là hình chiếu của \(O\) trên \(\left( P \right)\).

Gọi (S) là mặt cầu tâm O, có bán kính nhỏ nhất và tiếp xúc với Delta . Khi đó (S) đi qua điểm nào sau đây? (ảnh 1)

Ta có \(OH \le OK \le OA\).

\(O{K_{\min }} = OH = d\left( {O,\left( P \right)} \right) = \frac{{\left| { - 6} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2}} }} = 2\).

\(O{K_{\min }}\) khi \(K \equiv H\)\( \Rightarrow \)\(\Delta  \equiv AH\)\( \Rightarrow \) Mặt cầu \(\left( S \right)\) tâm \(O\) tiếp xúc \(\Delta \) có bán kính nhỏ nhất là \(2\).

Phương trình mặt cầu tâm \(O\) bán kính bằng \(2\) có dạng: \({x^2} + {y^2} + {z^2} = 4\).

\( \Rightarrow \)\(\left( S \right)\) luôn đi qua điểm \(K\left( {\frac{1}{2};\, - \frac{{\sqrt 3 }}{2};\,\sqrt 3 } \right)\). Chọn A.

19. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian \(Oxyz\), cho hai đường thẳng \({\Delta _1}:\,\frac{{x + 1}}{1} = \frac{{y - 2}}{2} = \frac{{z + 1}}{3}\) và \({\Delta _2}:\,\frac{{x + 1}}{1} = \frac{{y - 2}}{2} = \frac{{z + 1}}{{ - 3}}\) cắt nhau và cùng nằm trong mặt phẳng \(\left( P \right)\). Phương trình đường phân giác \(d\) của góc nhọn tạo bởi \({\Delta _1}\), \({\Delta _2}\) và nằm trong mặt phẳng \(\left( P \right)\) là

\(d:\,\left\{ \begin{array}{l}x = - 1 + t\\y = 2\\z = - 1 + 2t\end{array} \right.,\,\left( {t \in \mathbb{R}} \right)\).

\(d:\,\left\{ \begin{array}{l}x = - 1 + t\\y = 2 + 2t\\z = - 1\end{array} \right.,\,\left( {t \in \mathbb{R}} \right)\).

\(d:\,\left\{ \begin{array}{l}x = - 1 + t\\y = 2 - 2t\\z = - 1 - t\end{array} \right.,\,\left( {t \in \mathbb{R}} \right)\).

\(d:\,\left\{ \begin{array}{l}x = - 1\\y = 2\\z = - 1 + t\end{array} \right.,\left( {\,t \in \mathbb{R}} \right)\).

Xem đáp án

Lời giải

Nhận thấy \(A\left( { - 1;\,2;\, - 1} \right)\) là giao điểm của \({\Delta _1}\) và \({\Delta _2}\).

\({\Delta _1}\) có VTCP là \(\overrightarrow {{u_1}}  = \left( {1;\,2;\,3} \right)\); \({\Delta _2}\) có VTCP là \(\overrightarrow {{u_2}}  = \left( {1;\,2;\, - 3} \right)\).

Ta có \(\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\,\overrightarrow {{u_2}} } \right] = \left( { - 12;\,6;\,0} \right) =  - 6\left( {2;\, - 1;\,0} \right)\).

Phương trình mặt phẳng \(\left( P \right)\): \(2\left( {x + 1} \right) - \left( {y - 2} \right) = 0\) hay \(2x - y + 4 = 0\).

Gọi \(\overrightarrow u  = \left( {a;\,b;\,c} \right)\) là VTCP của \(d\) cần tìm.

Ta có \(d\) nằm trong mặt phẳng \(\left( P \right)\) chứa hai đường thẳng \({\Delta _1}\), \({\Delta _2}\)\( \Rightarrow \overrightarrow u  \bot \left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\,\overrightarrow {{u_2}} } \right]\)\( \Rightarrow 2a - b = 0\)\( \Rightarrow b = 2a\).

Lại có \(d\) là phân giác của \({\Delta _1}\), \({\Delta _2}\)\( \Rightarrow \cos \left( {d,\,{\Delta _1}} \right) = \cos \left( {d,\,{\Delta _2}} \right)\)\( \Rightarrow \frac{{\left| {a + 2b + 3c} \right|}}{{\sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2}}  \cdot \sqrt {14} }} = \frac{{\left| {a + 2b - 3c} \right|}}{{\sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2}}  \cdot \sqrt {14} }}\)

\( \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}a + 2b + 3c = a + 2b - 3c\\a + 2b + 3c =  - a - 2b + 3c\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}c = 0 & \left( 1 \right)\\a + 2b = 0 & \left( 2 \right)\end{array} \right.\).

Xét \(\left( 1 \right)\): \(c = 0\), \(b = 2a\)\( \Rightarrow \overrightarrow u  = \left( {a;\,2a;\,0} \right) = \left( {1;\,2;\,0} \right)\)\( \Rightarrow d:\,\left\{ \begin{array}{l}x =  - 1 + t\\y = 2 + 2t\\z =  - 1\end{array} \right.,\,t \in \mathbb{R}\).

Khi đó, \(\cos \left( {{\Delta _1},\,d} \right) = \frac{{\left| {1 \cdot 1 + 2 \cdot 2} \right|}}{{\sqrt {14}  \cdot \sqrt 5 }} = \frac{{\sqrt {70} }}{{14}}\)\( \Rightarrow \left( {{\Delta _1},\,d} \right) \approx 53^\circ 18'\).

Xét \(\left( 2 \right)\): \(\left\{ \begin{array}{l}a + 2b = 0\\b = 2a\end{array} \right. \Rightarrow a = b = 0\)\( \Rightarrow \overrightarrow u  = \left( {0;\,0;\,c} \right) = c\left( {0;\,0;\,1} \right)\)\( \Rightarrow d:\,\left\{ \begin{array}{l}x =  - 1\\y = 2\\z =  - 1 + t\end{array} \right.,\,t \in \mathbb{R}\).

Khi đó, \(\cos \left( {{\Delta _1},\,d} \right) = \frac{{\left| { - 3} \right|}}{{\sqrt {14}  \cdot 1}} = \frac{3}{{\sqrt {14} }}\)\( \Rightarrow \left( {{\Delta _1},\,d} \right) \approx 36^\circ 42'\).

Do \(d\) là đường phân giác của góc nhọn nên \(\left( {{\Delta _1},d} \right) < 45^\circ \).

Vậy đường thẳng \(d\)cần tìm là \(d:\,\left\{ \begin{array}{l}x =  - 1\\y = 2\\z =  - 1 + t\end{array} \right.,\,t \in \mathbb{R}\). Chọn D.

Nhận xét: Có thể làm đơn giản hơn bằng cách: ta thấy \(\overrightarrow {{u_1}}  = \left( {1;\,2;\,3} \right)\); \(\overrightarrow {{u_2}}  = \left( {1;\,2;\, - 3} \right)\)là hai vectơ có độ dài bằng nhau và \(\overrightarrow {{u_1}}  \cdot \overrightarrow {{u_2}}  < 0 \Rightarrow \left( {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right) > 90^\circ \). Vậy \(\left( {\overrightarrow {{u_1}}  - \overrightarrow {{u_2}} } \right)\) chính là vectơ chỉ phương của \(d\).

20. Trắc nghiệm
1 điểm

Có 6 chiếc ghế được kê thành một hàng ngang và được đánh số thứ tự từ 1 đến 6. Xếp ngẫu nhiên 6 học sinh, gồm 3 học sinh lớp \(A\), 2 học sinh lớp \(B\) và 1 học sinh lớp \(C\), ngồi vào hàng ghế đó, sao cho mỗi ghế có đúng một học sinh. Xác suất để các học sinh lớp \(A\) ngồi vào những ghế có số thứ tự cách đều nhau và học sinh lớp \(C\) chỉ ngồi cạnh học sinh lớp \(B\) là

\(\frac{1}{{10}}\).

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

\(\frac{5}{6}\).

\(\frac{1}{{15}}\).

Xem đáp án

Lời giải

Xếp ngẫu nhiên 6 học sinh thành hàng ngang, không gian mẫu có số phần tử là: \(n\left( \Omega  \right) = 6!\).

Gọi \(M\) là biến cố: “Các học sinh lớp \(A\) ngồi vào những ghế có số thứ tự cách đều nhau và học sinh lớp \(C\) chỉ ngồi cạnh học sinh lớp \(B\)”.

Vì học sinh lớp \(C\) chỉ ngồi cạnh học sinh lớp \(B\) nên các học sinh lớp\(A\) không thể ngồi vào các ghế 1, 3, 5 hoặc 2, 4, 6 do đó ta xét các trường hợp.

+ Trường hợp 1: Các học sinh lớp \(A\) ngồi vào các ghế được đánh số thự tự \(1,\,\,2,\,\,3\) hoặc 4, 5, 6 có \({P_3} = 3!\) cách xếp 3 học sinh lớp A vào các ghế này. Có \(C_2^1\) Cách xếp học sinh lớp \(C\) vào các ghế còn lại không gần\(A\). Tiếp theo có \(2!\) cách xếp 2 học sinh lớp \(B\) vào 2 ghế còn lại. Do đó trong trường hợp này có \(2 \cdot 3!\, \cdot C_2^1 \cdot 2! = 48\) cách xếp.

+ Trường hợp 2: Các học sinh lớp \(A\) ngồi vào các ghế được đánh số thự tự \(2,\,\,3,\,\,4\) hoặc 3, 4, 5 có \({P_3} = 3!\) cách xếp 3 học sinh lớp A vào các ghế này. Khi đó có duy nhất cách xếp học sinh lớp \(C\) vào ghế không gần \(A\). Tiếp theo có \(2!\) cách xếp 2 học sinh lớp \(B\) vào 2 ghế còn lại. Do đó trong trường hợp này có \(2 \cdot 3!\, \cdot 2! = 24\) cách xếp.

Do đó số kết quả thuận lợi cho biến cố \(M\) là \(n\left( M \right) = 48 + 24 = 72.\)

Vậy \(P\left( M \right) = \frac{{n\left( M \right)}}{{n\left( \Omega  \right)}} = \frac{{72}}{{6!}} = \frac{1}{{10}}.\) Chọn A.

21. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho khối lăng trụ đứng \(ABC.A'B'C'\) có đáy là tam giác \(ABC\) có \(\widehat {BAC} = 60^\circ ,\,\,AB = 3a\) và \(AC = 4a.\) Gọi \(M\) là trung điểm của \(B'C',\) biết khoảng cách từ điểm \(M\) đến mặt phẳng \(\left( {B'AC} \right)\) bằng \(\frac{{3a\sqrt {15} }}{{10}}.\) Thể tích \(V\) của khối lăng trụ đã cho là

\(V = 27{a^3}.\)

\(V = 9{a^3}.\)

\(V = {a^3}.\)

\(V = 4{a^3}.\)

Xem đáp án

Lời giải

Gọi M là trung điểm của B'C', biết khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng (B'AC) bằng 3a căn bâc hai (15/10). Thể tích V của khối lăng trụ đã cho là (ảnh 1)

Ta có \({S_{\Delta ABC}} = \frac{1}{2}AB \cdot AC \cdot \sin \widehat {BAC} = 3{a^2}\sqrt 3 .\) 

Dựng \(BE \bot AC,\,\,BF \bot B'E.\) Khi đó \(\left\{ \begin{array}{l}AC \bot BB'\\AC \bot BE\end{array} \right..\) Suy ra \(AC \bot BF \Rightarrow BF \bot \left( {B'AC} \right).\) 

Do vậy \(d\left( {B,\left( {B'AC} \right)} \right) = BF\); \(BE = AB \cdot \sin \widehat {BAC} = \frac{{3a\sqrt 3 }}{2}\). 

Mặt khác \(d\left( {M,\,\left( {B'AC} \right)} \right) = \frac{1}{2}d\left( {C',\,\left( {B'AC} \right)} \right) = \frac{1}{2}d\left( {B,\left( {B'AC} \right)} \right) = \frac{1}{2}BF = \frac{{3a\sqrt {15} }}{{10}} \Rightarrow BF = \frac{{3a\sqrt {15} }}{5}.\) 

Hơn nữa \(\frac{1}{{B{F^2}}} = \frac{1}{{B{{B'}^2}}} + \frac{1}{{B{E^2}}} \Rightarrow BB' = 3a\sqrt 3  \Rightarrow {V_{ABC.A'B'C'}} = BB' \cdot {S_{\Delta ABC}} = 27{a^3}.\) Chọn A.

22. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục tọa độ \(Oxyz\), có tất cả bao nhiêu giá nguyên của \(m\) để\({x^2} + {y^2} + {z^2} + 2\left( {m + 2} \right)x - 2\left( {m - 1} \right)z + 3{m^2} - 5 = 0\) là phương trình một mặt cầu?

\(4\).

\(6\).

\(5\).

\(7\).

Xem đáp án

Lời giải

Phương trình đã cho là phương trình mặt cầu khi và chỉ khi

\({\left( {m + 2} \right)^2} + {\left( {m - 1} \right)^2} - 3{m^2} + 5 > 0 \Leftrightarrow {m^2} - 2m - 10 < 0 \Leftrightarrow 1 - \sqrt {11}  < m < 1 + \sqrt {11} \).

Theo bài ra \(m \in \mathbb{Z} \Rightarrow m = \left\{ {\left. { - 2;\, - 1;\,0;\,1;\,2;\,3;\,4} \right\}} \right. \Rightarrow \) có \(7\) giá trị của \(m\) nguyên thỏa mãn bài toán. Chọn D.

23. Trắc nghiệm
1 điểm

 Trong không gian \(Oxyz\), cho hai điểm \[A\left( {0;1;1} \right)\], \(B\left( {1;0;0} \right)\) và mặt phẳng \(\left( P \right):x + y + z - 3 = 0\). Gọi \(\left( Q \right)\) là mặt phẳng song song với \(\left( P \right)\) đồng thời đường thẳng \(AB\) cắt \(\left( Q \right)\) tại \(C\) sao cho \(CA = 2CB\). Mặt phẳng \(\left( Q \right)\) có phương trình là

\(\left( Q \right):x + y + z - \frac{4}{3} = 0\).

\(\left( Q \right):x + y + z = 0\).

\(\left( Q \right):x + y + z - \frac{4}{3} = 0\) hoặc \(\left( Q \right):x + y + z = 0\).

\(\left( Q \right):x + y + z = 0\) hoặc \(\left( Q \right):x + y + z - 2 = 0\).

Xem đáp án

Lời giải

Gọi \[C\left( {{c_1};{c_2};{c_3}} \right)\]. Vì \(\left( Q \right)\) // \(\left( P \right)\) nên phương trình mặt phẳng \(\left( Q \right):x + y + z + d = 0\) \(\left( {d \ne  - 3} \right)\).

Ta có \(\overrightarrow {CA}  = \left( { - {c_1};1 - {c_2};1 - {c_3}} \right)\) và \(\overrightarrow {CB}  = \left( {1 - {c_1}; - {c_2}; - {c_3}} \right)\).

Trường hợp 1: \(\overrightarrow {CA}  = 2\overrightarrow {CB} \)\( \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\begin{array}{*{20}{c}}{ - {c_1} = 2\left( {1 - {c_1}} \right)}\\{1 - {c_2} =  - 2{c_2}}\end{array}}\\{1 - {c_3} =  - 2{c_3}}\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\begin{array}{*{20}{c}}{{c_1} = 2}\\{{c_2} =  - 1}\end{array}}\\{{c_3} =  - 1}\end{array}} \right.} \right.\)\( \Rightarrow C\left( {2; - 1; - 1} \right)\).

Vì \(C \in \left( Q \right)\) nên \(2 - 1 - 1 + d = 0 \Leftrightarrow d = 0\). Khi đó, phương trình mặt phẳng \(\left( Q \right):x + y + z = 0\).

Trường hợp 2: \(\overrightarrow {CA}  =  - 2\overrightarrow {CB} \)\( \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\begin{array}{*{20}{c}}{ - {c_1} =  - 2\left( {1 - {c_1}} \right)}\\{1 - {c_2} = 2{c_2}}\end{array}}\\{1 - {c_3} = 2{c_3}}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\begin{array}{*{20}{c}}{{c_1} = \frac{2}{3}}\\{{c_2} = \frac{1}{3}}\end{array}}\\{{c_3} = \frac{1}{3}}\end{array}} \right.\) \( \Rightarrow C\left( {\frac{2}{3};\frac{1}{3};\frac{1}{3}} \right)\).

Vì \[C \in \left( Q \right)\] nên \(d =  - \frac{4}{3}\). Phương trình mặt phẳng \(\left( Q \right):x + y + z - \frac{4}{3} = 0\).

Vậy \(\left( Q \right):x + y + z - \frac{4}{3} = 0\) hoặc \(\left( Q \right):x + y + z = 0\). Chọn C.

24. Trắc nghiệm
1 điểm

Bảng dưới đây thống kê số tập bài chấm điểm thi vào 10 môn Toán tại TP Hà Nội năm 2024 tại một tổ chấm.

Số tập bài

[0; 3)

[3; 6)

[6; 9)

[9; 12)

[12; 15)

Tần số

1

2

4

11

7

Khi đó độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm trên là

\(3,14\).

\(3,41\).

\(4,31\).

\(1,34\).

Xem đáp án

Lời giải

Ta có bảng sau:

Số tập bài

[0; 3)

[3; 6)

[6; 9)

[9; 12)

[12; 15)

Giá trị đại diện

1,5

4,5

7,5

10,5

13,5

Tần số

1

2

4

11

7

Cỡ mẫu là \[n = 1 + 2 + 4 + 11 + 7 = 25\].

Số trung bình của mẫu số liệu ghép nhóm là: \[\overline x  = \frac{{1 \cdot 1,5 + 2 \cdot 4,5 + 4 \cdot 7,5 + 11 \cdot 10,5 + 7 \cdot 13,5}}{{25}} = 10,02\].

Phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm là:

\(\begin{array}{l}{S^2} = \frac{1}{{25}}\left[ {1 \cdot {{\left( {1 - 10,02} \right)}^2} + 2 \cdot {{\left( {4,5 - 10,02} \right)}^2} + 4 \cdot {{\left( {7,5 - 10,02} \right)}^2} + 11 \cdot {{\left( {10,5 - 10,02} \right)}^2} + 7 \cdot {{\left( {13,5 - 10,02} \right)}^2}} \right]\\\,\,\,\,\,\,\, = 9,8496.\end{array}\)

Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm là: \(S = \sqrt {{S^2}}  = \sqrt {9,8496}  \approx 3,14\). Chọn A.

25. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\), bảng biến thiên của hàm số \(f'\left( x \right)\) như sau:

Số điểm cực trị của hàm số y = f(x^2 - 2x) là (ảnh 1)

Số điểm cực trị của hàm số \(y = f\left( {{x^2} - 2x} \right)\) là

\(9.\)

\(3.\)

\(7.\)

\(5.\)

Xem đáp án

Lời giải

Với \(y = f\left( {{x^2} - 2x} \right)\), ta có \(y' = 2\left( {x - 1} \right) \cdot f'\left( {{x^2} - 2x} \right)\).

\(y' = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 1\\f'\left( {{x^2} - 2x} \right) = 0\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 1\\{x^2} - 2x = a \in \left( { - \infty ;\, - 1} \right)\\{x^2} - 2x = b \in \left( { - 1;\,0} \right)\\{x^2} - 2x = c \in \left( {0;\,1} \right)\\{x^2} - 2x = d \in \left( {1;\, + \infty } \right)\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 1\\{x^2} - 2x - a = 0,\,a \in \left( { - \infty ;\, - 1} \right)\,\,\,(1)\\{x^2} - 2x - b = 0,\,b \in \left( { - 1;\,0} \right)\,\,\,\,\,\,\,\,(2)\\{x^2} - 2x - c = 0,\,c \in \left( {0;\,1} \right)\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,(3)\\{x^2} - 2x - d = 0,\,d \in \left( {1;\, + \infty } \right)\,\,\,\,\,(4)\end{array} \right.\).

Phương trình \((1)\) vô nghiệm, các phương trình \((2),\,(3),\,(4)\) đều có hai nghiệm phân biệt khác 1 và do \(b,\,c,\,d\) đôi một khác nhau nên các nghiệm của phương trình \((2),\,(3),\,(4)\) cũng đôi một khác nhau. Do đó \(f'\left( {{x^2} - 2x} \right) = 0\) có 6 nghiệm phân biệt.

Vậy \(y' = 0\) có 7 nghiệm phân biệt, do đó số điểm cực trị của hàm số \(y = f\left( {{x^2} - 2x} \right)\) là 7. Chọn C.

26. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho tam giác \(ABC\) có trung điểm của \(BC\) là \(M\left( {3;2} \right)\), trọng tâm và tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác lần lượt là \(G\left( {\frac{2}{3};\frac{2}{3}} \right),I\left( {1; - 2} \right)\). Tìm tọa độ đỉnh \(C\), biết \(C\) có hoành độ lớn hơn \(2\).

\(C\left( {3; - 2} \right)\).

\(C\left( {9;1} \right)\).

\(C\left( {5;1} \right)\).

\(C\left( {4;2} \right)\).

Xem đáp án

Lời giải

Cho tam giác ABC có trung điểm của BC là M (3;2), trọng tâm và tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác lần lượt là G(2/3;2/3), I(1; - 2). Tìm tọa độ đỉnh C, biết C có hoành độ lớn hơn 2 (ảnh 1)

Vì \(\overrightarrow {GA}  =  - 2\overrightarrow {GM} \) nên ta xác định được \(A\left( { - 4; - 2} \right)\).

Đường tròn ngoại tiếp \(\Delta ABC\) có tâm \(I\), bán kính \(R = IA = 5\) có phương trình \({\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} = 25\).

Ta có \(\overrightarrow {IM}  = \left( {2;4} \right)\).

Đường thẳng \(BC\) đi qua \(M\) và nhận vectơ \(\overrightarrow {IM} \) làm vectơ pháp tuyến, phương trình đường thẳng \(BC\) là: \(1\left( {x - 3} \right) + 2\left( {y - 2} \right) = 0 \Leftrightarrow x + 2y - 7 = 0\).

Điểm \(C\) là giao điểm của đường thẳng \(BC\) và đường tròn \(\left( {I;R} \right)\) nên tọa độ điểm \(C\) là nghiệm của hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}{\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y + 2} \right)^2} = 25\\x + 2y - 7 = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 1,y = 3\\x = 5,y = 1\end{array} \right.\).

Đối chiếu điều kiện đề bài ta có tọa độ điểm \(C\left( {5;1} \right)\). Chọn C.

27. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số \(y =  - \frac{1}{2}{x^3} + \frac{3}{4}{x^2} + 3x\) có đồ thị \(\left( C \right)\) và đường thẳng \(d\) đi qua gốc tọa độ tạo thành hai miền phẳng có diện tích \({S_1}\) và \({S_2}\) như hình vẽ.

Biết S1 = 27/4 và S2= m/n (hai số m, n là nguyên tố cùng nhau), tính giá trị 2m - n ta được kết quả là (ảnh 1)

Biết \({S_1} = \frac{{27}}{4}\) và \({S_2} = \frac{m}{n}\) (hai số m, n là nguyên tố cùng nhau), tính giá trị \(2m - n\) ta được kết quả là

\(121\).

\(263\).

\(142\).

\(7\).

Xem đáp án

Lời giải

Gọi \(a > 0\) là hoành độ giao điểm của \(\left( C \right)\) và \(d\).

Biết S1 = 27/4 và S2= m/n (hai số m, n là nguyên tố cùng nhau), tính giá trị 2m - n ta được kết quả là (ảnh 2)

Đường thẳng \(d\) có hệ số góc là \(k = \frac{{ - \frac{1}{2}{a^3} + \frac{3}{4}{a^2} + 3a}}{a} =  - \frac{1}{2}{a^2} + \frac{3}{4}a + 3\).

Mặt khác \(d\) đi qua gốc tọa độ nên có phương trình là \(y = \left( { - \frac{1}{2}{a^2} + \frac{3}{4}a + 3} \right)x\).

Ta có: \({S_1} = \int\limits_0^a {\left[ {\left( { - \frac{1}{2}{x^3} + \frac{3}{4}{x^2} + 3x} \right) - \left( { - \frac{1}{2}{a^2} + \frac{3}{4}a + 3} \right)x} \right]{\rm{d}}x} \)

\[ \Leftrightarrow \frac{{27}}{4} = \left. {\left[ {\left( { - \frac{1}{8}{x^4} + \frac{1}{4}{x^3} + \frac{3}{2}{x^2}} \right) - \left( { - \frac{1}{4}{a^2} + \frac{3}{8}a + \frac{3}{2}} \right){x^2}} \right]} \right|_0^a\]

\[ \Leftrightarrow \frac{{27}}{4} = \left( { - \frac{1}{8}{a^4} + \frac{1}{4}{a^3} + \frac{3}{2}{a^2}} \right) - \left( { - \frac{1}{4}{a^2} + \frac{3}{8}a + \frac{3}{2}} \right){a^2}\]\( \Leftrightarrow \frac{{27}}{4} = \frac{1}{8}{a^4} - \frac{1}{8}{a^3} \Leftrightarrow a = 3 > 0\).

Ta có phương trình \(d:y = \frac{3}{4}x\). Khi đó phương trình hoành độ giao điểm của \(\left( C \right)\) và \(d\) là:

\(\frac{3}{4}x - \left( { - \frac{1}{2}{x^3} + \frac{3}{4}{x^2} + 3x} \right) = 0 \Leftrightarrow \frac{1}{2}{x^3} - \frac{3}{4}{x^2} - \frac{9}{4}x = 0 \Leftrightarrow x = 3 \vee x = 0 \vee x =  - \frac{3}{2}\).

Do đó \({S_2} = \int\limits_{ - \,\,\frac{3}{2}}^0 {\left( {\frac{1}{2}{x^3} - \frac{3}{4}{x^2} - \frac{9}{4}x} \right){\rm{d}}x}  = \frac{{135}}{{128}} = \frac{m}{n}\). Từ đó suy ra . Chọn C.

28. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số \(f\left( x \right)\). Đồ thị hàm số \(f'\left( x \right)\) trên \(\left[ { - 2;5} \right]\) như hình vẽ (phần cong là phần của parabol \(y = a{x^2} + bx + c\)).

Biết f(- 2) = 0, giá trị của f(1) + f(3) bằng (ảnh 1)

Biết \(f\left( { - 2} \right) = 0\), giá trị của \(f\left( 1 \right) + f\left( 3 \right)\) bằng

\(16\).

\(15\).

\(14\).

\(13\).

Xem đáp án

Lời giải

Xét trên \(\left[ { - 2;1} \right]\) ta có \(f'\left( x \right) = a{x^2} + bx + c\). Do đồ thị hàm số \(f'\left( x \right)\) đi qua các điểm \(\left( { - 2;0} \right),\,\left( { - 1;2} \right),\,\left( {1;0} \right)\) nên ta có hệ phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}4a - 2b + c = 0\\a - b + c = 2\\a + b + c = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a =  - 1\\b =  - 1\\c = 2\end{array} \right.\). Suy ra \(f'\left( x \right) =  - {x^2} - x + 2\) trên \(\left[ { - 2;1} \right]\).

Khi đó \(f\left( x \right) =  - \frac{{{x^3}}}{3} - \frac{{{x^2}}}{2} + 2x + C\). Do \(f\left( { - 2} \right) = 0\) nên \(\frac{8}{3} - \frac{4}{2} - 4 + C = 0 \Leftrightarrow C = \frac{{10}}{3}\).

Vậy \(f\left( x \right) =  - \frac{{{x^3}}}{3} - \frac{{{x^2}}}{2} + 2x + \frac{{10}}{3}\) trên \(\left[ { - 2;1} \right]\) suy ra \(f\left( 1 \right) =  - \frac{{{1^3}}}{3} - \frac{{{1^2}}}{2} + 2 \cdot 1 + \frac{{10}}{3} = \frac{9}{2}\).

Tương tự:

Xét trên \(\left[ {1;2} \right]\) ta có \(f'\left( x \right) = px + q\). Do đồ thị hàm số \(f'\left( x \right)\) đi qua các điểm \(\left( {2;3} \right),\,\left( {1;0} \right)\) nên ta có hệ phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}2p + q = 3\\p + q = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}p = 3\\q =  - 3\end{array} \right.\). Suy ra \(f'\left( x \right) = 3x - 3\) trên \(\left[ {1;2} \right]\).

Khi đó \[f\left( x \right) = \frac{{3{x^2}}}{2} - 3x + {C_1}\]. Do \(f\left( 1 \right) = \frac{9}{2}\) nên \(\frac{3}{2} - 3 + {C_1} = \frac{9}{2} \Leftrightarrow {C_1} = 6\).

Vậy \(f\left( x \right) = \frac{{3{x^2}}}{2} - 3x + 6\) trên \(\left[ {1;2} \right]\). Suy ra \(f\left( 2 \right) = \frac{{3 \cdot {2^2}}}{2} - 3 \cdot 2 + 6 = 6\).

Xét trên \(\left[ {2;5} \right]\) ta có \(f'\left( x \right) = mx + n\). Do đồ thị hàm số \(f'\left( x \right)\) đi qua các điểm \(\left( {2;3} \right),\,\left( {5;0} \right)\) nên ta có hệ phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}2m + n = 3\\5m + n = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m =  - 1\\n = 5\end{array} \right.\). Suy ra \(f'\left( x \right) =  - x + 5\) trên \(\left[ {2;5} \right]\).

Khi đó \(f\left( x \right) =  - \frac{{{x^2}}}{2} + 5x + {C_2}\). Do \(f\left( 2 \right) = 6\) nên \( - \frac{4}{2} + 10 + {C_2} = 6 \Leftrightarrow {C_2} =  - 2\).

Vậy \(f\left( x \right) =  - \frac{{{x^2}}}{2} + 5x - 2\) trên \(\left[ {2;5} \right]\). \(f\left( 3 \right) =  - \frac{{{3^2}}}{2} + 5 \cdot 3 - 2 =  - \frac{9}{2} + 15 - 2 = \frac{{17}}{2}\).

Kết luận: \(f\left( 1 \right) + f\left( 3 \right) = \frac{9}{2} + \frac{{17}}{2} = 13\). Chọn D.

29. Trắc nghiệm
1 điểm

Gọi \[h\left( t \right)\] (tính bằng cm) là mức nước ở bồn chứa sau khi bơm nước được \(t\) giây. Biết rằng \[h'\left( t \right) = \frac{1}{5}\sqrt[3]{{t + 8}}\] và lúc đầu bồn không chứa nước. Tìm mức nước ở bồn sau khi bơm được \(6\) giây (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm).

3,11 cm.

2,43 cm.

2,03 cm.

2,66 cm.

Xem đáp án

Lời giải

Ta có \[h\left( t \right)\] là nguyên hàm của \[h'\left( t \right) = \frac{1}{5}\sqrt[3]{{t + 8}}\], nên ta có

\[h\left( t \right) = \int {h'\left( t \right){\rm{d}}t}  = \frac{1}{5}\int {\sqrt[3]{{t + 8}}\,{\rm{d}}t}  = \frac{1}{5} \cdot \frac{{{{\left( {t + 8} \right)}^{\frac{4}{3}}}}}{{\frac{4}{3}}} + C = \frac{3}{{20}}{\left( {t + 8} \right)^{\frac{4}{3}}} + C\].

Lúc đầu bồn không chứa nước nên \[h\left( 0 \right) = 0 \Leftrightarrow \frac{3}{{20}}{\left( {0 + 8} \right)^{\frac{4}{3}}} + C = 0 \Leftrightarrow C =  - \frac{{12}}{5}\].

Suy ra \[h\left( t \right) = \frac{3}{{20}}{\left( {t + 8} \right)^{\frac{4}{3}}} - \frac{{12}}{5}\].

Vậy lượng nước bơm được sau thời gian 6 giây là \[h\left( 6 \right) = \frac{3}{{20}}{\left( {6 + 8} \right)^{\frac{4}{3}}} - \frac{{12}}{5} \approx 2,66\] cm. Chọn D.

30. Trắc nghiệm
1 điểm

Một chiến sĩ đặc công đang nấp ở bờ sông, cần phải bơi qua bờ bên kia để tấn công mục tiêu. Có thể xem con sông này là thẳng và có độ rộng 100 m; vận tốc bơi của chiến sĩ bằng một phần ba vận tốc chạy bộ. Biết rằng mục tiêu tấn công cách chiến sĩ 1 km theo đường chim bay; hỏi chiến sĩ phải bơi bao nhiêu mét để đến được mục tiêu nhanh nhất?

Biết rằng mục tiêu tấn công cách chiến sĩ 1 km theo đường chim bay; hỏi chiến sĩ phải bơi bao nhiêu mét để đến được mục tiêu nhanh nhất? (ảnh 1)Biết rằng mục tiêu tấn công cách chiến sĩ 1 km theo đường chim bay; hỏi chiến sĩ phải bơi bao nhiêu mét để đến được mục tiêu nhanh nhất? (ảnh 2)

 

\(\frac{{3\sqrt 2 }}{4}\)m.

\(75\) m.

\(75\sqrt 2 \)m.

\(\frac{{15\sqrt 2 }}{2}\)m.

Xem đáp án

Lời giải

Biết rằng mục tiêu tấn công cách chiến sĩ 1 km theo đường chim bay; hỏi chiến sĩ phải bơi bao nhiêu mét để đến được mục tiêu nhanh nhất? (ảnh 3)

Gọi C là hình chiếu vuông góc của A (vị trí chiến sĩ xuất phát) đối với bờ bên kia và D thuộc đoạn BC là vị trí mà chiến sĩ sẽ bơi đến trước khi chạy bộ tấn công mục tiêu tại A.

Ta chuẩn hóa bài toán như sau: 1 đơn vị độ dài = 100 m; khi đó \[AC = 1\,,\,\,AB = 10\].

Vận tốc bơi trên sông của chiến sĩ là 1 (đơn vị vận tốc); vận tốc chạy của chiến sĩ là 3 (đơn vị vận tốc).

Đặt \[AD = x \in \left( {1\,;\,\,10} \right) \Rightarrow CD = \sqrt {{x^2} - 1} \];\[BC = \sqrt {A{B^2} - A{C^2}}  = 3\sqrt {11} \]; \[BD = BC - CD = 3\sqrt {11}  - \sqrt {{x^2} - 1} \].

Tổng thời gian từ khi chiến sĩ xuất phát đến khi tiếp cận mục tiêu là:

\[t = \frac{{AD}}{1} + \frac{{BD}}{3} = \frac{x}{1} + \frac{{3\sqrt {11}  - \sqrt {{x^2} - 1} }}{3} = \sqrt {11}  - \frac{1}{3}\sqrt {{x^2} - 1}  + x\].

Xét hàm số \[f\left( x \right) = \sqrt {11}  - \frac{1}{3}\sqrt {{x^2} - 1}  + x\]; \[x \in \left( {1\,;\,\,10} \right)\]; \[f'\left( x \right) = 1 - \frac{1}{3}\frac{x}{{\sqrt {{x^2} - 1} }}\];

\[f'\left( x \right) = 0 \Rightarrow \frac{x}{{\sqrt {{x^2} - 1} }} = 3 \Rightarrow 3\sqrt {{x^2} - 1}  = x\]\[ \Rightarrow 9{x^2} - 9 = {x^2} \Rightarrow x = \frac{{3\sqrt 2 }}{4} > 0\].

Bảng biến thiên:

Biết rằng mục tiêu tấn công cách chiến sĩ 1 km theo đường chim bay; hỏi chiến sĩ phải bơi bao nhiêu mét để đến được mục tiêu nhanh nhất? (ảnh 4)

Chiến sĩ tiếp cận mục tiêu nhanh nhất khi \[AD = x = \frac{{3\sqrt 2 }}{4}\].

Do đó chiến sĩ phải bơi một đoạn \[AD \times 100 = \frac{{3\sqrt 2 }}{4} \times 100 = 75\sqrt 2 \,{\rm{m}}\]. Chọn C.

31. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hình chóp \(S.ABC\) có đáy là tam giác đều cạnh \(a\), cạnh bên \(SA = a\) và \(SA \bot \left( {ABC} \right)\). Gọi \(I\) là trung điểm của \(BC\). Khoảng cách giữa hai đường thẳng \(SI\) và \(AB\) bằng

\(\frac{{a\sqrt {27} }}{{32}}\).

\(\frac{{a\sqrt {57} }}{{19}}\).

\(\frac{{a\sqrt 3 }}{4}\).

\(\frac{{a\sqrt {21} }}{8}\).

Xem đáp án

Lời giải

Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác đều cạnh a, cạnh bên SA = a và SA vuông góc (ABC). Gọi I là trung điểm của BC. Khoảng cách giữa hai đường thẳng SI và AB bằng (ảnh 1)

Gọi \(J\) là trung điểm của \(AC\) ta có \(IJ{\rm{//}}AB \Rightarrow AB{\rm{//}}\left( {SIJ} \right) \supset SI\).

\( \Rightarrow d\left( {AB,SI} \right) = d\left( {AB,\left( {SIJ} \right)} \right) = d\left( {A,\left( {SIJ} \right)} \right)\).

Gọi \(M\) là trung điểm của \(AB\), vì \(\Delta ABC\) đều nên \(CM \bot AB \Rightarrow CM \bot IJ\).

Trong mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\) kẻ \(AH{\rm{//}}CM \Rightarrow AH \bot IJ\) \(\left( {H \in IJ} \right)\). Ta có \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{IJ \bot AH}\\{IJ \bot SA}\end{array}} \right. \Rightarrow IJ \bot \left( {SAH} \right)\).

Trong mặt phẳng \(\left( {SAH} \right)\) kẻ \(AK \bot SH{\mkern 1mu} \left( {K \in SH} \right)\) ta có \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{AK \bot SH}\\{AK \bot IJ{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {{\rm{do}}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} IJ \bot \left( {SAH} \right)} \right)}\end{array}} \right.\) \( \Rightarrow AK \bot \left( {SIJ} \right)\)

\( \Rightarrow d\left( {A,\left( {SIJ} \right)} \right) = AK\).

Dễ dàng chứng minh được \(AH = \frac{1}{2}CM = \frac{{a\sqrt 3 }}{4}\).

Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông \(SAH\): \(AK = \frac{{SA \cdot AH}}{{\sqrt {S{A^2} + A{H^2}} }} = \frac{{a \cdot \frac{{a\sqrt 3 }}{4}}}{{\sqrt {{a^2} + \frac{{3{a^2}}}{{16}}} }} = \frac{{a\sqrt {57} }}{{19}}\).

Vậy \(d\left( {AB,SI} \right) = \frac{{a\sqrt {57} }}{{19}}\). Chọn B.

32. Tự luận
1 điểm

Một nhóm học sinh lớp 12 đã lên bản thiết kế mẫu hoa văn cho một loại gạch men lát nền nhà. Các em đã vẽ 4 đường cong như hình, từ đó tạo thành một hình \(\left( H \right)\) khép kín ở giữa viên gạch để tạo điểm nhấn. Cụ thể cách dựng hình được thực hiện như sau:

Ÿ Dựng hệ trục Oxy với điểm O là tâm của viên gạch, tia Ox hướng sang phải và tia Oy hướng lên trên, đơn vị trên mỗi trục là 5 cm.

Ÿ Các em lấy O là tâm viên gạch và A là trung điểm một cạnh viên gạch, xác định được điểm B thỏa mãn \(\overrightarrow {OB}  = \frac{5}{6}\overrightarrow {OA} \).

Ÿ Dựng đường thẳng \(\Delta :5x - 9 = 0\). Đường cong \(\left( {{L_1}} \right)\) là tập hợp các điểm M thỏa mãn \(3MB = 5d\left( {M\,,\,\,\Delta } \right)\).

Ÿ Lấy đối xứng đường cong \(\left( {{L_1}} \right)\) qua tâm O và qua các đường chéo của viên gạch thì được các đường cong còn lại.

Biết viên gạch là hình vuông có kích thước 60 cm; hỏi diện tích hình (H) là bao nhiêu centimét vuông (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)? (ảnh 1)Biết viên gạch là hình vuông có kích thước 60 cm; hỏi diện tích hình (H) là bao nhiêu centimét vuông (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)? (ảnh 2)

Biết viên gạch là hình vuông có kích thước \(60\,\,{\rm{cm}}\); hỏi diện tích hình \(\left( H \right)\) là bao nhiêu centimét vuông (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?

Xem đáp án

Lời giải

Ta chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ với mỗi đơn vị trên trục bằng 5 cm.

Biết viên gạch là hình vuông có kích thước 60 cm; hỏi diện tích hình (H) là bao nhiêu centimét vuông (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)? (ảnh 3)

Đường cong \(\left( {{L_1}} \right)\) là tập hợp điểm M thỏa \(3MB = 5d\left( {M\,,\,\,\Delta } \right)\) hay \(\frac{{MB}}{{d\left( {M\,,\,\,\Delta } \right)}} = \frac{5}{3}\) (1).

Phương trình \(\Delta :x = \frac{9}{5}\) (2).

Từ (1) và (2) ta thấy M thuộc một nhánh của hyperbol \(\left( {{L_1}} \right)\): \(\frac{{{x^2}}}{{{a^2}}} - \frac{{{y^2}}}{{{b^2}}} = 1\); trong đó điểm \(B\left( {5\,;\,\,0} \right)\) là một trong hai tiêu điểm của \(\left( {{L_1}} \right)\) nên \(c = 5\).

Đường chuẩn \(x = \frac{a}{e} = \frac{{{a^2}}}{c} = \frac{9}{5} \Rightarrow a = 3\) (thử lại ta thấy \(\frac{{MB}}{{d\left( {M\,,\,\,\Delta } \right)}} = \frac{5}{3} = e\) (hợp lí)).

Do \({c^2} = {a^2} + {b^2} \Rightarrow b = \sqrt {{c^2} - {a^2}}  = 4\). Phương trình \(\left( {{L_1}} \right)\):.

Xét giao điểm của \(\left( {{L_1}} \right)\) với đường thẳng \(y = x\), ta có \(\frac{{{x^2}}}{9} - \frac{{{x^2}}}{{16}} = 1\,\,\,\left( {x > 3} \right) \Rightarrow x = \frac{{12\sqrt 7 }}{7} \approx 4,54\).

Từ phương trình .

Diện tích cần tính là .

Đáp án: 1168.

33. Tự luận
1 điểm

Có hai vợ chồng đã nghĩ ra một trò chơi đầy trí tuệ như sau: Họ sử dụng hai ly nước giống hệt nhau, mỗi ly chứa tối đa 240 ml nước. Ban đầu, người vợ có một ly nước đầy và người chồng có một cái ly rỗng. Bước thứ nhất người vợ rót 1/2 lượng nước trong ly của mình sang ly của người chồng; bước tiếp theo người chồng lại rót 1/3 lượng nước trong ly của mình sang cho ly người vợ. Quá trình này cứ tiếp tục mà mỗi lần rót thì mẫu số được cộng thêm 1; trò chơi này hấp dẫn đến mức cả hai người thực hiện đến bước thứ 100 thì dừng lại, hỏi lượng nước trong ly người chồng khi đó là bao nhiêu mililít? (Làm tròn kết quả đến hàng đơn vị, giả sử trong quá trình rót nước không có giọt nước nào tràn ra ngoài).

Quá trình này cứ tiếp tục mà mỗi lần rót thì mẫu số được cộng thêm 1; trò chơi này hấp dẫn đến mức cả hai người thực hiện đến bước thứ 100 thì dừng lại, hỏi lượng nước trong ly người chồng khi đó là bao nhiêu mililít? (ảnh 1)

Xem đáp án

Lời giải

Ta có thể thực hiện việc rót theo sơ đồ sau:

Ban đầu

Ly người vợ: V ml

Ly người chồng: 0 ml

Bước thứ nhất:

Vợ rót 1/2 nước trong ly cho chồng

 

 

Bước thứ hai:

Chồng rót 1/3 nước trong ly cho vợ

 

 

Bước thứ ba:

Vợ rót 1/4 nước trong ly cho chồng

 

 

Bước thứ tư:

Chồng rót 1/5 nước trong ly cho vợ

 

 

Bước thứ năm:

Vợ rót 1/6 nước trong ly cho chồng

 

 

Quá trình này được lặp đi lặp lại và ta thấy rằng trong các bước lẻ (người vợ rót nước cho người chồng) thì lượng nước hai ly bằng nhau.

Ÿ Bước thứ 99 thì lượng nước hai ly bằng nhau.

Ÿ Bước thứ 100 (người chồng rót 1/101 nước trong ly cho vợ), lượng nước trong ly người chồng là .

Đáp án: 119.

34. Tự luận
1 điểm

Một xưởng sản xuất thực phẩm gồm 4 kỹ sư chế biến thực phẩm, 3 kĩ thuật viên và 13 công nhân. Để đảm bảo sản xuất thực phẩm, xưởng cần chia thành 3 ca sản xuất theo thời gian liên tiếp nhau sao cho ca I có 6 người và 2 ca còn lại mỗi ca có 7 người. Tính xác suất sao cho mỗi ca có 1 kĩ thuật viên, ít nhất một kĩ sư chế biến thực phẩm (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm).

Xem đáp án

Lời giải

Ca I có 6 người, ca II có 7 người và ca III có 7 người nên số phần tử của không gian mẫu là:

\(n\left( \Omega  \right) = C_{20}^6 \cdot C_{14}^7 \cdot C_7^7 = 133024320\).

Gọi biến cố \(X\): “Mỗi ca có 1 kĩ thuật viên, ít nhất một kĩ sư chế biến thực phẩm”.

Để mỗi ca có 1 kĩ thuật viên, ít nhất một kĩ sư chế biến thực phẩm, ta có các trường hợp:

TH1: Ca I có 1 kĩ thuật viên, 2 kĩ sư và 3 công nhân.

Ca II có 1 kĩ thuật viên, 1 kĩ sư và 5 công nhân.

Ca III có 1 kĩ thuật viên, 1 kĩ sư và 5 công nhân.

Số cách chọn cho trường hợp này là: \(\left( {C_3^1 \cdot C_4^2 \cdot C_{13}^3} \right) \cdot \left( {C_2^1 \cdot C_2^1 \cdot C_{10}^5} \right) \cdot \left( {C_1^1 \cdot C_1^1 \cdot C_5^5} \right) = 5189184\).

TH2: Ca I có 1 kĩ thuật viên, 1 kĩ sư và 4 công nhân.

Ca II có 1 kĩ thuật viên, 2 kĩ sư và 4 công nhân.

Ca III có 1 kĩ thuật viên, 1 kĩ sư và 5 công nhân.

Số cách chọn cho trường hợp này là: \[\left( {C_3^1 \cdot C_4^1 \cdot C_{13}^4} \right) \cdot \left( {C_2^1 \cdot C_3^2 \cdot C_9^4} \right) \cdot \left( {C_1^1 \cdot C_1^1 \cdot C_5^5} \right) = 6486480\].

TH3: Ca I có 1 kĩ thuật viên, 1 kĩ sư và 4 công nhân.

Ca II có 1 kĩ thuật viên, 1 kĩ sư và 5 công nhân.

Ca III có 1 kĩ thuật viên, 2 kĩ sư và 4 công nhân.

Số cách chọn cho trường hợp này là: \(\left( {C_3^1 \cdot C_4^1 \cdot C_{13}^4} \right) \cdot \left( {C_2^1 \cdot C_3^1 \cdot C_9^5} \right) \cdot \left( {C_1^1 \cdot C_2^2 \cdot C_4^4} \right) = 6486480\).

Số phần tử của biến cố \(X\) là: \(n\left( X \right) = 5189184 + 6486480 + 6486480 = 18162144\).

Xác suất của biến cố \(X\) là: \(P\left( X \right) = \frac{{18162144}}{{133024320}} = \frac{{441}}{{3230}} \approx 0,14\).

Đáp án: 0,14.

35. Tự luận
1 điểm

Bạn Hà đi học mỗi ngày bằng một trong hai phương tiện: xe buýt hoặc xe đạp. Vì vội, Hà chọn ngẫu nhiên một trong hai phương tiện này với xác suất như nhau (tức là \(50{\rm{\% }}\) đi xe buýt, \(50{\rm{\% }}\) đi xe đạp). Nếu Hà đi xe buýt thì xác suất bị muộn học là \(6{\rm{\% }}\); nếu Hà đi xe đạp thì xác suất bị muộn học là \(4{\rm{\% }}\). Hỏi vào một ngày bất kỳ, xác suất Hà bị muộn học là bao nhiêu?

Xem đáp án

Lời giải

Gọi biến cố \(B:\) “Hà đi xe buýt”; \(\overline B :\) “Hà đi xe đạp”; \(M:\) “Hà đi học muộn”.

Xác suất Hà đi xe buýt \(P\left( B \right) = 0,5\).

Xác suất Hà đi xe đạp \(P\left( {\overline B } \right) = 0,5\).

Do xác suất Hà đi học muộn khi đi xe buýt là \(6{\rm{\% }}\) nên \(P\left( {M|B} \right) = 0,06\).

Do xác suất Hà đi học muộn khi đi xe đạp là \(4{\rm{\% }}\) nên \(P\left( {M|\overline B } \right) = 0,04\).

Xác suất Hà bị muộn học là

\(P\left( M \right) = P\left( B \right) \cdot P\left( {M|B} \right) + P\left( {\overline B } \right) \cdot P\left( {M|\overline B } \right) = 0,5 \cdot 0,06 + 0,5 \cdot 0,04 = 0,05\).

Đáp án: 0,05.