Đề thi Giữa kì 1 Toán 12 Kết nối tri thức (có đáp án) - Đề 12
Đề thi

Đề thi Giữa kì 1 Toán 12 Kết nối tri thức (có đáp án) - Đề 12

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

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

Hàm số \(y = \frac{1}{x}\) nghịch biến trên khoảng

\(\left( {0; + \infty } \right).\)

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

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

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

Xem đáp án

Chọn A

Ta có

TXĐ: \(D = \mathbb{R}\backslash \left\{ 0 \right\}\)

\(y' = {\left( {\frac{1}{x}} \right)^\prime } = \frac{{ - 1}}{{{x^2}}} < 0,\forall x \in D\)

Do đó hàm số nghịch biến trên \(\left( { - \infty ;0} \right)\) và \(\left( {0; + \infty } \right).\)

2. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ trục toạ độ Oxyz, mặt cầu \(\left( S \right)\,\,:\,{\left( {x + 2} \right)^2} + {\left( {y - 1} \right)^2} + {z^2} = 4\) có tâm \(I\) và bán kính \(R\) lần lượt là              

\(I\left( {2; - 1;0} \right);R = 4\).

\(I\left( { - 2;1;0} \right);R = 2\).

\(I\left( {2; - 1;0} \right);R = 2\).

\(I\left( { - 2;1;0} \right);R = 4\).

Xem đáp án

Chọn B

Ta có \(\left( S \right)\,\,:\,{\left( {x + 2} \right)^2} + {\left( {y - 1} \right)^2} + {z^2} = 4\), suy ra \(I\left( { - 2;1;0} \right);\;R = 2\).

3. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian Oxyz, cho hai điểm \(A\left( { - 1;\,2;\,4} \right)\)\(B\left( {3;\,0;\, - 2} \right)\). Trung điểm của đoạn thẳng \(AB\) có tọa độ là : 

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

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

\(\left( {4;\, - 2;\, - 6} \right).\)

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

Xem đáp án

Chọn D

Gọi \(I\) là trung điểm của \(AB\)\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_I} = \frac{{ - 1 + 3}}{2} = 1\\{y_I} = \frac{{2 + 0}}{2} = 1\\{z_I} = \frac{{4 - 2}}{2} = 1\end{array} \right. \Leftrightarrow I\left( {1;\,1;\,1} \right).\)

4. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian cho hai điểm \(A\left( { - 1\,;\,2\,;\,3} \right)\), \(B\left( {0\,;1\,;1} \right)\) độ dài đoạn \(AB\) bằng              

\(\sqrt 8 \).

\(\sqrt {10} \).

\(\sqrt {12} \).

\(\sqrt 6 \).

Xem đáp án

Chọn D

Ta có \(\overrightarrow {AB}  = \left( {1; - 1; - 2} \right) \Rightarrow AB = \sqrt 6 \).

5. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) có bảng biến thiên dưới đây:Chọn D  Ta có:  +) \(\mathop {\li (ảnh 1)Tổng số đường tiệm cận đứng và tiệm cận ngang của đồ thị hàm số \(y = f\left( x \right)\)              

\(2\).

\(4\).

\(1\).

\(3\).

Xem đáp án

Chọn D

Ta có:

+) \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } f\left( x \right) =  - 1\) và \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } f\left( x \right) = 0\)\( \Rightarrow \) đồ thị hàm số có \(2\) đường tiệm cận ngang là \(y =  - 1\) và \(y = 0\).

+) \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  - {2^ - }} f\left( x \right) =  - \infty \) \( \Rightarrow \) đồ thị hàm số có \(1\) đường tiệm cận đứng là \(x =  - 2\).

Vậy, đồ thị hàm số có \(3\) đường tiệm cận.

6. Trắc nghiệm
1 điểm

Hàm số \(y = f(x)\) liên tục trên \(\left[ { - 1;3} \right]\) có bảng biến thiênChọn B  Dựa vào bảng biến thiên suy ra giá tr (ảnh 1)Giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn \(\left[ { - 1;3} \right]\)              

1.

-2.

0.

2.

Xem đáp án

Chọn B

Dựa vào bảng biến thiên suy ra giá trị nhỏ nhất của hàm số trên \(\left[ { - 1;3} \right]\)bằng -2.

7. Trắc nghiệm
1 điểm

Tìm giá trị của \(m\) để hàm số \(y = - {x^3} + 3{x^2} + m + 1\) có giá trị nhỏ nhất trên đoạn \(\left[ { - 2;1} \right]\) bằng 4 là              

\(m = 1\).

\(m = 3\).

\(m = 4\).

\(m = - 17\).

Xem đáp án

Chọn B

Xét \(y' =  - 3{x^2} + 6x = 0\)\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\\x = 2\end{array} \right.\).

Ta có bảng biến thiên:

Chọn B  Xét \(y' =  - 3{x^2} + 6x = 0\)\ (ảnh 1)

Dựa vào bảng biến thiên ta thấy giá trị nhỏ nhất của hàm số trên khoảng \(\left( { - 2;1} \right)\) bằng 4 hay \(m + 1 = 4 \Leftrightarrow m = 3\).

8. Trắc nghiệm
1 điểm

Bảng biến thiên ở trong hình vẽ là của hàm số nào dưới đây?

Bảng biến thiên ở trong hình vẽ là của hàm số nào dưới đây? (ảnh 1)

\(y = {x^4} - 2{x^2} - 3\).

\(y = {x^3} - 3x + 4\).

\(y = - {x^3} - 3x + 2\).

\(y = - {x^3} + 3x + 2\).

Xem đáp án

Chọn D

Dựa vào bảng biến thiên, đồ thị hàm số sẽ là đồ thị hàm bậc ba có hệ số \(a < 0\), có một cực đại và một cực tiểu nên phương trình \(y' = 0\) phải có hai nghiệm phân biệt. Như vậy loại đáp án B và D.

Xét hàm số \(y =  - {x^3} - 3x + 2\) có \(y' =  - 3{x^2} - 3 =  - 3\left( {{x^2} + 1} \right) < 0\,,\,\forall x \in \mathbb{R}\), nên loại đáp án C.

Xét phương án A: \(y =  - {x^3} + 3x + 2\) có \(y' =  - 3{x^2} + 3 =  - 3\left( {{x^2} - 1} \right)\), \(y' = 0 \Leftrightarrow x =  \pm 1\). Xét dấu\(y'\) được bảng biến thiên như trên.

9. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số \[y = a{x^4} + b{x^2} + c\,\,\left( {a,b,c \in \mathbb{R}} \right)\] có đồ thị như hình bên dưới. Mệnh đề nào dưới đây đúng?Chọn B  Dựa vào dạng đồ thị ta t (ảnh 1)              

\[a > 0;\,b > 0;c < 0.\]

\[a < 0;\,b > 0;c > 0.\]

\[a > 0;\,b < 0;c < 0.\]

\[a < 0;\,b < 0;c > 0.\]

Xem đáp án

Chọn B

Dựa vào dạng đồ thị ta thấy: \[a < 0\].

Dựa vào đồ thị ta thấy đồ thị hàm số có 3 điểm cực trị nên: \[ab < 0 \Rightarrow b > 0\].

Với \[x = 0\] ta có: \[y\left( 0 \right) = c > 0\].

10. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho bốn điểm \(A\left( {1;\,0;\,2} \right)\), \(B\left( { - 2;\,1;\,3} \right)\), \(C\left( {3;\,2;\,4} \right)\), \(D\left( {6;\,9;\, - 5} \right)\). Hãy tìm tọa độ trọng tâm của tứ diện \(ABCD\)?              

2; 3; 1

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

−2; 3; 1

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

Xem đáp án

Chọn A

Gọi \(G\left( {x;\,y;\,z} \right)\) là tọa độ trọng tâm của tứ diện \(ABCD\) ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}x = \frac{{{x_A} + {x_B} + {x_C} + {x_D}}}{4}\\y = \frac{{{y_A} + {y_B} + {y_C} + {y_D}}}{4}\\z = \frac{{{z_A} + {z_B} + {z_C} + {z_D}}}{4}\end{array} \right.\) \( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = \frac{{1 - 2 + 3 + 6}}{4}\\y = \frac{{0 + 1 + 2 + 9}}{4}\\z = \frac{{2 + 3 + 4 - 5}}{4}\end{array} \right.\) \( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 2\\y = 3\\z = 1\end{array} \right.\)

11. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số \(f\left( x \right)\)có đạo hàm \(f'\left( x \right) = \left( {x + 1} \right){\left( {{x^2} - 1} \right)^3}\left( {x + 2} \right),\forall x \in \mathbb{R}\). Số điểm cực trị của hàm số đã cho là:              

1.

3.

2.

5.

Xem đáp án

Chọn C

Xét \(f'\left( x \right) = 0\)\( \Leftrightarrow \left( {x + 1} \right){\left( {{x^2} - 1} \right)^3}\left( {x + 2} \right) = 0\)\( \Leftrightarrow {\left( {x + 1} \right)^4}{\left( {x - 1} \right)^3}\left( {x + 2} \right) = 0\)\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x =  - 1\\x = 1\\x =  - 2\end{array} \right.\).

Bảng biến thiên:

Chọn C  Xét \(f'\left( x \right) = 0\)\( \Leftri (ảnh 1)

Vậy hàm số có hai điểm cực trị.

Lưu ý: có thể dùng tính chất nghiệm bội chẵn, nghiệm bội lẻ để giải bài toán nhanh hơn.

12. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hình lăng trụ ABC.A'B'C' với \(G\) là trọng tâm của tam giác \(A'B'C'.\) Đặt \[\overrightarrow {AA'} = \overrightarrow a \], \[\overrightarrow {AB} = \overrightarrow b \], \[\overrightarrow {AC} = \overrightarrow c \]. Khi đó \(\overrightarrow {AG} \)bằng:              

\(\overrightarrow a + \frac{1}{4}\left( {\overrightarrow b + \overrightarrow c } \right).\;\)

\(\overrightarrow a + \frac{1}{6}\left( {\overrightarrow b + \overrightarrow c } \right).\)

\(\overrightarrow a + \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow b + \overrightarrow c } \right).\)

\(\overrightarrow a + \frac{1}{3}\left( {\overrightarrow b + \overrightarrow c } \right).\)

Xem đáp án

Chọn DChọn D \(\overrightarrow {AG}  = \overrightarrow (ảnh 1)\(\overrightarrow {AG}  = \overrightarrow {AA'}  + \overrightarrow {A'G}  = \overrightarrow {AA'}  + \frac{2}{3}\overrightarrow {A'I} \) \( \Leftrightarrow \overrightarrow {AG}  = \overrightarrow a  + \frac{2}{3}.\frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {A'B'}  + \overrightarrow {A'C'} } \right)\)\( \Leftrightarrow \overrightarrow {AG}  = \overrightarrow a  + \frac{1}{3}\left( {\overrightarrow b  + \overrightarrow c } \right)\).

 

13. Tự luận
1 điểm

PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Cho hàm số \(y = \frac{{ - {x^2} - 3x + 4}}{{x - 3}}\) có đồ thị là \(\left( C \right)\).

              a) Đồ thị \(\left( C \right)\) có tiệm cận xiên là \(y = - x - 6\).

              b) Đồ thị \(\left( C \right)\) nhận giao điểm \(I\left( {3; - 9} \right)\) làm tâm đối xứng.

              c) Đồ thị không cắt trục \(Ox\).

              d) Đồ thị \(\left( C \right)\) có hai điểm cực trị nằm 2 phía đối với \(Oy\).

Xem đáp án

a)

Đ

b)

Đ

c)

S

d)

Đ

 

(a) Đúng: Ta có \(y =  - x - 6 - \frac{{14}}{{x - 3}}\)

Khi đó tiệm cận xiên là \(y =  - x - 6\) và có tiệm cận đứng là \(x = 3\).

(b) Đúng: Suy ra giao điểm 2 tiệm cận là \(I\left( {3, - 9} \right)\) là tâm đối xứng.

(c) Đúng: Ta có: \(y' = \frac{{ - x + 6x + 5}}{{{{\left( {x - 3} \right)}^2}}} = 0 \Leftrightarrow {x^2} - 6x - 5 = 0\) \(\left( * \right)\)

Phương trình \(\left( * \right)\) luôn có 2 nghiệm \({x_1} < 0 < {x_2}\) nên \(\left( C \right)\) luôn có 2 điểm cực trị nằm 2 phía đối với \(Oy\).

(d) Sai: Ta có \(y = 0 \Leftrightarrow  - {x^2} - 3x + 4 = 0\). Phương trình luôn có 2 nghiệm (vì \(\left( { - 1} \right).4 < 0\))

Suy ra \(\left( C \right)\) cắt \(Ox\) tại hai điểm phân biệt.

14. Tự luận
1 điểm

Cho một tấm nhôm hình vuông cạnh \(2016\left( {cm} \right)\). Người ta cắt ở bốn góc của tấm nhôm đó bốn hình vuông bằng nhau, mỗi hình vuông có cạnh bằng \[x\left( {cm} \right)\], rồi gập tấm nhôm lại như hình vẽ dưới đây để được một cái hộp không nắp. Hỏi:

Cho một tấm nhôm hình vuông cạnh \(2016\left( {cm} \right)\). N (ảnh 1)

              a) Để hộp nhận được có thể tích lớn nhất thì \[x = 250\left( {cm} \right)\].

              b) Để hộp nhận được có thể tích lớn nhất thì \[x = 336\left( {cm} \right)\].

              c) Hộp nhận được có thể tích lớn nhất là \[606928896\left( {c{m^3}} \right)\].

              d) Hộp nhận được có thể tích lớn nhất là \[606928000\left( {c{m^3}} \right)\].

Xem đáp án

a)

S

b)

Đ

c)

Đ

d)

S

Điều kiện: \[0 < x < 1008,\] ta có.

\[V = h.B = x{\left( {2016 - 2x} \right)^2} = f\left( x \right)\].

Xét hàm số \[f\left( x \right) = x{\left( {2016 - 2x} \right)^2} = x{\left( {a - 2x} \right)^2},a = 2016.\].

Với \[x \in \left( {0;1008} \right),\] ta có: \[f'\left( x \right) = 12{x^2} - 8ax + {a^2};f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow x = 336\].

Bảng biến thiên

Suy ra V đạt giá trị lớn nhất là \[606928896\left( {c{m^3}} \right)\]khi \[x = 336\left( {cm} \right)\].

Vậy để thể tích hộp lớn nhất, cần cắt bốn góc bốn hình vuông có cạnh \[x = 336.\]

15. Tự luận
1 điểm

Cho hàm số \(y = {x^3} - m{x^2} - \left( {m - 6} \right)x + 1\)(tham số \[m\]). Khi đó:

a) Để hàm số đồng biến trên khoảng \(\left( {0;4} \right)\) thì \(m \le 2\)

b) Với \(m = 6\) thì hàm số đồng biến trên khoảng \(\left( {4; + \infty } \right)\)

c) Với \(m = 0\) thì hàm số nghịch biến trên khoảng \(\left( { - \infty ; + \infty } \right)\)

d) Tập hợp tất cả các giá trị của tham số\(m\) để hàm số đồng biến trên khoảng \(\left( {0;4} \right)\) là \(\left( { - \infty ;a} \right]\). Khi đó \(\mathop {\lim }\limits_{x \to a} \left( {x + 2024} \right) = 2027\)

Xem đáp án

a)

S

b)

Đ

c)

S

d)

Đ

 

\(y' = 3{x^2} - 2mx - \left( {m - 6} \right)\). Để hàm số đồng biến trên khoảng \(\left( {0;4} \right)\)thì:\(y' \ge 0\),\(\forall x \in \left( {0;4} \right)\).

tức là \(3{x^2} - 2mx - \left( {m - 6} \right) \ge 0\,\,\forall x \in \left( {0;4} \right)\)\( \Leftrightarrow \frac{{3{x^2} + 6}}{{2x + 1}} \ge m\,\forall x \in \left( {0;4} \right)\)

Xét hàm số \(g\left( x \right) = \frac{{3{x^2} + 6}}{{2x + 1}}\) trên \(\left( {0;4} \right)\).

\(g'\left( x \right) = \frac{{6{x^2} + 6x - 12}}{{{{\left( {2x + 1} \right)}^2}}}\),\(\,g'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 1 \in \left( {0;4} \right)\\x =  - 2 \notin \left( {0;4} \right)\end{array} \right.\)

Ta có bảng biến thiên:

Cho hàm số \(y = {x^3 (ảnh 1)

Vậy để \(g\left( x \right) = \frac{{3{x^2} + 6}}{{2x + 1}} \ge m\,\,\forall x \in \left( {0;4} \right)\)thì \(m \le 3\).

16. Tự luận
1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho các điểm \(A\left( {2;\,1;\, - 1} \right)\), \(B\left( {3;\,1;\,0} \right)\), \(C\left( { - 1;\,1;\,3} \right)\). Các mệnh đề sau đúng hay sai?

a) Ba điểm \(A,\,B,\,D\left( {4;1;1} \right)\)thẳng hàng.     

b) Góc \(\widehat {ABC} = 45^\circ \).

c) Ba điểm \(A,\,B,\,C\)không thẳng hàng.   

d) \(\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right] = \left( {0; - 7;0} \right)\).

Xem đáp án

a)

Đ

b)

S

c)

Đ

d)

Đ

 (a) Đúng.

Ta có

\(\overrightarrow {AB}  = \left( {1;0;1} \right),\,\overrightarrow {AC}  = \left( { - 3;0;4} \right)\), \(\overrightarrow {AB}  \ne k\,\overrightarrow {AC}  = \left( { - 3k;0;4k} \right)\) với mọi \(k\)nên hai véctơ \(\overrightarrow {AB} \) và \(\overrightarrow {AC} \)không cùng phương, dó đó ba điểm \(A,\,B,\,C\)không thẳng hàng.

(b) Đúng.

Ta có

\[\overrightarrow {AB}  = \left( {1;0;1} \right),\,\overrightarrow {AD}  = \left( {2;0;2} \right) \Rightarrow \overrightarrow {AD}  = 2\overrightarrow {AB} \], dó đó ba điểm \(A,\,B,\,D\) thẳng hàng.

(c) Sai.

Ta có

\[\overrightarrow {BA}  = \left( { - 1;0; - 1} \right),\,\overrightarrow {BC}  = \left( { - 4;0;3} \right) \Rightarrow \cos \widehat {ABC} = \cos \left( {\overrightarrow {BA} ,\overrightarrow {BC} } \right) = \frac{{\overrightarrow {BA} .\overrightarrow {BC} }}{{\left| {\overrightarrow {BA} } \right|.\left| {\overrightarrow {BC} } \right|}} = \frac{1}{{5\sqrt 2 }} \Rightarrow \widehat {ABC} \approx 82^\circ \]

(d) Đúng.

Ta có

\[\overrightarrow {AB}  = \left( {1;0;1} \right),\,\overrightarrow {AC}  = \left( { - 3;0;4} \right) \Rightarrow \left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right] = \left( {0.4 + 0.1;1.\left( { - 3} \right) - 1.4;1.0 + 0.\left( { - 3} \right)} \right) = \left( {0; - 7;0} \right)\]

17. Tự luận
1 điểm

PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6.

Từ một tấm bìa mỏng hình vuông cạnh 6 \(dm\), bạn Hoa cắt bỏ bốn tam giác cân bằng nhau có cạnh đáy là cạnh của hình vuông ban đầu và đỉnh là đỉnh của một hình vuông nhỏ phía trong rồi gập lên, ghép lại tạo thành một khối chóp tứ giác đều. Thể tích của khối chóp có giá trị lớn nhất bằng bao nhiêu decimét khối ? 

Xem đáp án

Gọi cạnh đáy của hình chóp tứ giác đều là \(x(dm)\) với \(0 < x < 6\sqrt 2 \) như hình bên.

Từ một tấm bìa mỏng hình vuông cạnh 6 dm, bạn Hoa cắt bỏ bốn tam giác cân bằng nhau có cạnh đáy là cạnh của hình vuông ban đầu và đỉnh là đỉnh của một hình vuông nhỏ phía trong rồi gập lên, ghép lại tạo thành một khối chóp tứ giác đều. (ảnh 1)


Ta có:

\(AH = \frac{{AC - HK}}{2} = 3\sqrt 2  - \frac{x}{2}.\)

Đường cao của hình chóp tứ giác đều là:

\(h = \sqrt {A{H^2} - O{H^2}}  = \sqrt {{{\left( {3\sqrt 2  - \frac{x}{2}} \right)}^2} - {{\left( {\frac{x}{2}} \right)}^2}}  = \sqrt {18 - 3\sqrt 2 x} \).

Thể tích khối chóp là: \(V = \frac{1}{3}h{x^2} = \frac{1}{3}{x^2}\sqrt {18 - 3\sqrt 2 x}  = \frac{1}{3}\sqrt {{x^4}(18 - 3\sqrt 2 x)} \).

Để tìm giá trị lớn nhất của \(V\) ta đi tìm giá trị lớn nhất của hàm số

\(f(x) = {x^4}(18 - 3\sqrt 2 x){\rm{, }}0 < x < 6\sqrt 2 {\rm{. }}\)

Ta có: \({f^\prime }(x) = {x^3}( - 15\sqrt 2 x + 72),{f^\prime }(x) = 0\) khi \(x = 0\) hoặc \(x = \frac{{12\sqrt 2 }}{5}\).

Bảng biến thiên của \(f(x)\) như sau:

Từ một tấm bìa mỏng hình vuông cạnh 6 dm, bạn Hoa cắt bỏ bốn tam giác cân bằng nhau có cạnh đáy là cạnh của hình vuông ban đầu và đỉnh là đỉnh của một hình vuông nhỏ phía trong rồi gập lên, ghép lại tạo thành một khối chóp tứ giác đều. (ảnh 2)


Từ bảng biến thiên ta có \({\max _{(0;6\sqrt 2 )}}f\left( {\frac{{12\sqrt 2 }}{5}} \right) \approx 477,75\) tại \(x = \frac{{12\sqrt 2 }}{5}\).

Vậy thể tích của khối chóp có giá trị lớn nhất bằng:

\({V_{\max }} = \frac{1}{3}\sqrt {{{\left( {\frac{{12\sqrt 2 }}{5}} \right)}^4}\left( {18 - 3\sqrt 2  \cdot \frac{{12\sqrt 2 }}{5}} \right)}  \approx 7,3\left( {d{m^3}} \right).\)

18. Tự luận
1 điểm

Hàm chi phí của một nhà máy được cho bởi \(C = C(Q) = \frac{{{Q^2}}}{4} + 3Q + 400\) trong đó \(C\) là tổng chi phí sản xuất \(Q\) đơn vị sản phẩm. Với mức sản lượng là bao nhiêu thì chi phí trung bình tính trên mỗi đơn vị sản phẩm là thấp nhất? Khi đó chi phí trung bình tối thiểu bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Hàm chi phí trung bình

\[\bar C = \bar C(Q) = \frac{C}{Q} = \frac{{\frac{{{Q^2}}}{4} + 3Q + 400}}{Q} = \frac{Q}{4} + 3 + \frac{{400}}{Q}(\]với \[Q > 0){\rm{. }}\]

Ta có \({\bar C^\prime }(Q) = \frac{1}{4} - \frac{{400}}{{{Q^2}}} = \frac{{{Q^2} - 1600}}{{4{Q^2}}} = 0 \Leftrightarrow Q = 40\)

Vì \({\bar C^{\prime \prime }}(Q) = \frac{{800}}{{{Q^2}}} > 0\), nên hàm số \(\bar C\) đạt cực tiểu tại \(Q = 40\).

Chi phí trung bình tối thiểu là \(\bar C(40) = \frac{{40}}{4} + 3 + \frac{{400}}{{40}} = 23\)

19. Tự luận
1 điểm

Một ngôi nhà gồm hai phần. Phần thân nhà dạng hình hộp chữ nhật ABCD.OMNK có chiều dài \(1200cm\), chiều rộng \(900cm\), chiều cao\(450cm\). Phần mái nhà dạng hình chóp\(S.ABCD\) có các cạnh bên bằng nhau và tạo với mặt đáy góc \(\alpha \)với \(\tan \alpha = \frac{1}{5}\). Chọn hệ trục toạ độ \(Oxyz\)sao cho \(M\)thuộc tia \(Ox,\)\(K\)thuộc tia \(Oy,\)\(A\)thuộc tia \(Oz\)(như hình vẽ). Biết \(S\left( {a;b;c} \right)\) (đơn vị của \(a,b,c\)là centimet). Tính giá trị của biểu thức \(P = a + b + c.\)Một ngôi nhà gồm hai phần. Phần thân nhà dạng hình hộp chữ nhật A (ảnh 1)

Xem đáp án

Một ngôi nhà gồm hai phần. Phần thân nhà dạng hình hộp chữ nhật A (ảnh 2)

Vì \(S.ABCD\)có các cạnh bên bằng nhau nên \(SI \bot \left( {ABCD} \right) \Rightarrow SI \bot \left( {Oxy} \right)\).

Theo giả thiết ta có \(IJ \bot \left( {Oxy} \right) \Rightarrow S \in {\rm{IJ}}\).

Lại có \(\alpha  = \widehat {SCI}\), \(ON = AC = \sqrt {{{900}^2} + {{1200}^2}}  = 1500 \Rightarrow CI = \frac{1}{2}AC = 750\).

Từ đó suy ra: \(SI = CI.\tan \alpha  = 750.\frac{1}{5} = 150 \Rightarrow SJ = SI + {\rm{IJ}} = 150 + 450 = 600\).

Vậy \(S\left( {450;600;600} \right) \Rightarrow a + b + c = 1650\).

20. Tự luận
1 điểm

Chào đón năm mới \(2025\), Thành phố trang trí đèn led biểu tượng hình chữ \(V\) được ghép từ các thanh \(AB = 4m\), \(AC = 5m\) sao cho tam giác \(ABC\) vuông tại \(B\). Để tăng hiệu ứng, các kỹ sư đã thiết kế một chuỗi led chạy từ \(B\) xuống \(A\) với vận tốc \(4\)\({\rm{m/}}\)phút và một chuỗi led chạy từ \(A\) lên \(C\) với vận tốc \(10\)\({\rm{m/}}\)phút. Sau khi đóng nguồn điện thì cả hai chuỗi led đồng thời xuất phát. Hỏi sau bao nhiêu giây từ thời điểm đóng nguồn thì khoảng cách giữa hai điểm sáng đầu tiên của hai chuỗi led là nhỏ nhất ?

Chào đón năm mới \(2025\), Thành phố trang trí đèn (ảnh 1)

Xem đáp án

Chào đón năm mới \(2025\), Thành phố trang trí đèn (ảnh 2)

Gọi \(x\)(phút) là khoảng thời gian cả hai chuỗi led đồng thời xuất phát đến \(M\) và \(N\) là hai điểm sáng đầu tiên

\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}BM = 4x\\AN = 10x\end{array} \right.\)\( \Rightarrow AM = 4 - 4x\)với \(0 \le x \le 4\)

Xét tam giác \(ABC\) vuông tại \(B\) \( \Rightarrow \cos \widehat {MAN} = \frac{{AB}}{{AC}} = \frac{4}{5}\)

Xét tam giác \(AMN\) ta có : \(M{N^2} = A{M^2} + A{N^2} - 2AM.AN.\cos \widehat {MAN}\)

\(M{N^2} = {\left( {4 - 4x} \right)^2} + {\left( {10x} \right)^2} - 2.\left( {4 - 4x} \right).10x.\frac{4}{5}\)\( = 180{x^2} - 96x + 16 = f\left( x \right)\)

Để khoảng cách giữa hai điểm sáng đầu tiên của hai chuỗi led nhỏ nhất \( \Leftrightarrow M{N_{\min }} \Leftrightarrow M{N^2}_{\min }\)

Xét \(f\left( x \right) = 180{x^2} - 96x + 16\) với \(x \in \left[ {0;4} \right]\)

\(f'\left( x \right) = 360x - 96 = 0 \Leftrightarrow \)\(x = \frac{4}{{15}}\)\( \Rightarrow M{N^2}\)đạt giá trị nhỏ nhất \( \Leftrightarrow x = \frac{4}{{15}}\) (phút) \( = 16\) (giây)

Vậy sau 16 giây thì hai điểm sáng đầu tiên của chuỗi led có khoảng cách nhỏ nhất.

21. Tự luận
1 điểm

Một loại thuốc được dùng cho một bệnh nhân và nồng độ thuốc trong máu của bệnh nhân được giám sát bởi bác sĩ. Biết rằng nồng độ thuốc trong máu của bệnh nhân sau khi tiêm vào cơ thể trong \(t\) giờ được tính theo công thức \(g\left( t \right) = \frac{{ - {t^2} + 5t - 3}}{{t + 1}}\). Sau khi tiêm thuốc bao lâu thì nồng độ thuốc trong máu của bệnh nhân cao nhất?

Xem đáp án

Với \(g\left( t \right) = \frac{{ - {t^2} + 5t - 3}}{{t + 1}}\), \(t > 0\) ta có \(g'\left( t \right) = \frac{{ - {t^2} - 2t + 8}}{{{{\left( {t + 1} \right)}^2}}}\).

Cho \(g'\left( t \right) = 0\)\( \Leftrightarrow \frac{{ - {t^2} - 2t + 8}}{{{{\left( {t + 1} \right)}^2}}} = 0\)\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 2\\t =  - 4\end{array} \right.\).

Bảng biến thiên

Một loại thuốc được dùng cho một bệ (ảnh 1)

Suy ra \(\mathop {\max }\limits_{\left( {0; + \infty } \right)} g\left( t \right) = 1\) khi \(t = 2\).

Vậy sau khi tiêm thuốc \(0002\) giờ thì nồng độ thuốc trong máu của bệnh nhân cao nhất.

Đáp số: \(0002\)

22. Tự luận
1 điểm

Người ta treo một bóng đèn có khối lượng \(m = 1{\rm{\;kg}}\) 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 \({60^ \circ }\). Tính lực căng của mỗi nửa sợi dây là bao nhiêu? Lấy \(g = 10{\rm{\;m}}/{{\rm{s}}^2}\). (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)

Người ta treo một bóng đèn có khối lượng \(m = 1 (ảnh 1)

Xem đáp án

Người ta treo một bóng đèn có khối lượng \(m = 1 (ảnh 2)

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

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

Suy ra \(T' = P = 10{\rm{\;N}}\). Vì \({T_1} = {T_2}\) và \(\left( {{{\vec T}_1},{{\vec T}_2}} \right) = 60^\circ \) nên \(\frac{{T'}}{2} = {T_1} \cdot {\rm{cos}}\left( {{{30}^ \circ }} \right) \Rightarrow {T_1} = \frac{{10}}{{\sqrt 3 }} = \frac{{10\sqrt 3 }}{3} \approx 5,77\).