Đề thi giữa kì 1 Toán 12 năm 2024-2025 THPT Thăng Long (Hà Nội) có đáp án
Đề thi

Đề thi giữa kì 1 Toán 12 năm 2024-2025 THPT Thăng Long (Hà Nội) có đáp án

A
Admin
ToánLớp 1238 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.

Trong không gian \[Oxyz\], cho hai vectơ \(\overrightarrow u \left( {1;\,a;\,2} \right)\), \(\overrightarrow v \left( { - 3;\,9;\,b} \right)\) cùng phương. Tính \({a^2} + b\).

\(15\).

\( - 9\).

\(3\).

\(0\).

Xem đáp án

Ta có \(\vec u\left( {1;a;2} \right)\) và \(\vec v\left( { - 3;9;b} \right)\) cùng phương nên \(\frac{{ - 3}}{1} = \frac{9}{a} = \frac{b}{2} = - 3\).

Từ \(\frac{9}{a} = - 3 \Rightarrow a = - 3\).

Từ \(\frac{b}{2} = - 3 \Rightarrow b = - 6\).

Tính \({a^2} + b = {\left( { - 3} \right)^2} + \left( { - 6} \right) = 9 - 6 = 3\).

Chọn C.

2. Trắc nghiệm
• 1 điểm

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

\(2\).

\(1\).

\(0\).

\(3\).

Xem đáp án

Tập xác định: \(2x - {x^2} \ge 0 \Leftrightarrow x \in \left[ {0;2} \right]\).

Đạo hàm: \(y' = \frac{{{{\left( {2x - {x^2}} \right)}^\prime }}}{{2\sqrt {2x - {x^2}} }} = \frac{{2 - 2x}}{{2\sqrt {2x - {x^2}} }} = \frac{{1 - x}}{{\sqrt {2x - {x^2}} }}\).

\(y' = 0 \Leftrightarrow 1 - x = 0 \Leftrightarrow x = 1 \in \left( {0;2} \right)\).

Qua điểm \(x = 1\), \(y'\) đổi dấu từ dương sang âm, do đó hàm số đạt cực đại tại \(x = 1\). Vậy hàm số có 1 điểm cực trị.

Chọn B.

3. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Trong không gian \(Oxyz\), cho tam giác \(ABC\) với \(A\left( {8;9;2} \right)\), \(B\left( {3;5;1} \right)\), \(C\left( {11;10;4} \right)\). Số đo góc \(A\) của tam giác \(ABC\) là

\(120^\circ \).

\(60^\circ \).

\(150^\circ \).

\(30^\circ \).

Xem đáp án

Ta có: \(\overrightarrow {AB} = \left( { - 5; - 4; - 1} \right)\) và \(\overrightarrow {AC} = \left( {3;1;2} \right)\).

Tính tích vô hướng và độ dài:

\(\overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AC} = \left( { - 5} \right) \cdot 3 + \left( { - 4} \right) \cdot 1 + \left( { - 1} \right) \cdot 2 = - 15 - 4 - 2 = - 21\)

\(\left| {\overrightarrow {AB} } \right| = \sqrt {{{\left( { - 5} \right)}^2} + {{\left( { - 4} \right)}^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2}} = \sqrt {42} \)

\(\left| {\overrightarrow {AC} } \right| = \sqrt {{3^2} + {1^2} + {2^2}} = \sqrt {14} \)

Suy ra: \(\cos A = \frac{{ - 21}}{{\sqrt {42} \cdot \sqrt {14} }} = \frac{{ - 21}}{{14\sqrt 3 }} = - \frac{{\sqrt 3 }}{2} \Rightarrow \widehat A = 150^\circ \).

Chọn C.

4. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số \(f\left( x \right) = x - 5 + \frac{1}{x}\) trên khoảng \(\left( {0; + \infty } \right)\).

\(\mathop {\min }\limits_{\left( {0; + \infty } \right)} f\left( x \right) = 2\).

\(\mathop {\min }\limits_{\left( {0; + \infty } \right)} f\left( x \right) = - 3\).

\(\mathop {\min }\limits_{\left( {0; + \infty } \right)} f\left( x \right) = - 5\).

\(\mathop {\min }\limits_{\left( {0; + \infty } \right)} f\left( x \right) = 3\).

Xem đáp án

Với mọi \(x \in \left( {0; + \infty } \right)\), áp dụng bất đẳng thức Cô-si ta có: \(x + \frac{1}{x} \ge 2\sqrt {x \cdot \frac{1}{x}} = 2\).

Suy ra: \(f\left( x \right) = x - 5 + \frac{1}{x} \ge 2 - 5 = - 3\).

Dấu "=" xảy ra khi \(x = \frac{1}{x} \Leftrightarrow {x^2} = 1 \Leftrightarrow x = 1\) (vì \(x > 0\)).

Vậy \(\mathop {\min }\limits_{\left( {0; + \infty } \right)} f\left( x \right) = - 3\).

Chọn B.

5. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Số đường tiệm cận của đồ thị hàm số \(y = \frac{{2x}}{{{x^2} - 4}}\) là

\(0\).

\(1\).

\(4\).

\(3\).

Xem đáp án

Tập xác định: \(D = \mathbb{R}\backslash \left\{ { - 2;2} \right\}\).

Tiệm cận ngang: Vì \(\mathop {\lim }\limits_{x \to \pm \infty } \frac{{2x}}{{{x^2} - 4}} = 0 \Rightarrow y = 0\) là đường tiệm cận ngang.

Tiệm cận đứng: Mẫu số bằng \(0\) tại \(x = 2\) và \(x = - 2\). Do tử số tại hai điểm này đều khác không nên \(\mathop {\lim }\limits_{x \to {2^ + }} y = + \infty \) và \(\mathop {\lim }\limits_{x \to - {2^ + }} y = + \infty \). Suy ra đồ thị có 2 tiệm cận đứng là \(x = 2\) và \(x = - 2\).

Tổng số đường tiệm cận là \(1 + 2 = 3\).

Chọn D.

6. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Cho hình lăng trụ \(ABC.A'B'C'\). Gọi \(M\) là trung điểm của \(BB'\). Đặt \(\overrightarrow {CA} = \overrightarrow a \),\(\overrightarrow {CB} = \overrightarrow b \),\(\overrightarrow {AA'} = \overrightarrow c \). Khẳng định nào dưới đây là đúng?

\[\overrightarrow {AM} = \overrightarrow a + \overrightarrow c - \frac{1}{2}\overrightarrow b \].

\[\overrightarrow {AM} = \overrightarrow a - \overrightarrow c + \frac{1}{2}\overrightarrow b \].

\[\overrightarrow {AM} = \overrightarrow b + \overrightarrow c - \frac{1}{2}\overrightarrow a \].

\[\overrightarrow {AM} = \overrightarrow b - \overrightarrow a + \frac{1}{2}\overrightarrow c \].

Xem đáp án

Ta có \(M\) là trung điểm của \(BB'\), do đó \(\overrightarrow {BM} = \frac{1}{2}\overrightarrow {BB'} \).

Phân tích vectơ \(\overrightarrow {AM} \): \(\overrightarrow {AM} = \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BM} = \left( {\overrightarrow {CB} - \overrightarrow {CA} } \right) + \frac{1}{2}\overrightarrow {BB'} \).

Mặt khác, trong hình lăng trụ ta có \(\overrightarrow {BB'} = \overrightarrow {AA'} = \vec c\). Theo giả thiết \(\overrightarrow {CA} = \vec a\) và \(\overrightarrow {CB} = \vec b\).

Thay vào ta được: \(\overrightarrow {AM} = \vec b - \vec a + \frac{1}{2}\vec c\).

Chọn D.

7. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Đồ thị hàm số nào sau đây nhận đường thẳng \(x = - 1\) làm tiệm cận đứng?

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

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

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

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

Xem đáp án

Xét hàm số \(y = \frac{{3x - 1}}{{x + 1}}\) ở đáp án A, nghiệm của mẫu thức là \(x = - 1\). Khi \(x \to - {1^ + }\), tử thức tiến tới \( - 4 \ne 0\), nên \(\mathop {\lim }\limits_{x \to - {1^ + }} y = - \infty \). Vậy đường thẳng \(x = - 1\) là tiệm cận đứng.

Chọn A.

8. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Trong không gian \(Oxyz\), cho điểm \(M\left( {1;2; - 3} \right)\). Tọa độ của điểm đối xứng với \(M\) qua mặt phẳng \(\left( {Oyz} \right)\) có tọa độ là

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

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

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

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

Xem đáp án

Cho điểm \(M\left( {1;2; - 3} \right)\). Tọa độ điểm đối xứng qua mặt phẳng \(\left( {Oyz} \right)\) là \(M'\left( { - 1;2; - 3} \right)\).

Chọn A.

9. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Hàm số \(y = f\left( x \right)\) có đạo hàm \(f'\left( x \right) = {x^2}{\left( {x + 1} \right)^2}\left( {x + 2} \right),\forall x \in \mathbb{R}\). Khẳng định nào sau đây đúng?

Hàm số đồng biến trên các khoảng \(\left( { - \infty ; - 2} \right),\left( {0; + \infty } \right)\).

Hàm số đồng biến trên khoảng \(\left( { - \infty ; - 2} \right)\).

Hàm số nghịch biến trên các khoảng\(\left( { - 2; - 1} \right),\left( {0; + \infty } \right)\).

Hàm số đồng biến trên khoảng \(\left( { - 2; + \infty } \right)\).

Xem đáp án

Ta có \(f'\left( x \right) = {x^2}{\left( {x + 1} \right)^2}\left( {x + 2} \right)\).

Vì \({x^2} \ge 0\) và \({\left( {x + 1} \right)^2} \ge 0\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\), nên dấu của \(f'\left( x \right)\) cùng dấu với biểu thức \(\left( {x + 2} \right)\) (ngoại trừ các điểm làm đạo hàm bằng 0 không đổi dấu).

Ta có \(f'\left( x \right) > 0 \Leftrightarrow x + 2 > 0 \Leftrightarrow x > - 2\).

Do đó, hàm số đồng biến trên khoảng \(\left( { - 2; + \infty } \right)\).

Chọn D.

10. Trắc nghiệm
• 1 điểm

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

Cho hàm số bậc bốn y = f(x). Hàm số y = f'(x) có đồ thị là đường cong trong hình vẽ dưới.Mệnh đề nào dưới đây đúng? (ảnh 1)

Mệnh đề nào dưới đây đúng?

Hàm số \(f\left( x \right)\) đồng biến trên khoảng \(\left( {1;2} \right)\).

Hàm số \(f\left( x \right)\) nghịch biến trên khoảng \(\left( {0;2} \right)\).

Hàm số \(f\left( x \right)\) nghịch biến trên khoảng \(\left( { - 1;1} \right)\).

Hàm số \(f\left( x \right)\) đồng biến trên khoảng \(\left( { - 2;1} \right)\).

Xem đáp án

Quan sát đồ thị hàm số \(y = f'\left( x \right)\), trên khoảng \(\left( {0;2} \right)\), đường cong nằm hoàn toàn phía dưới trục hoành, nghĩa là \(f'\left( x \right) < 0\) với mọi \(x \in \left( {0;2} \right)\). Do đó hàm số \(f\left( x \right)\) nghịch biến trên khoảng \(\left( {0;2} \right)\).

Chọn B.

11. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Giá trị lớn nhất của hàm số \(y = x + {e^{2x}}\) trên đoạn \(\left[ {0;1} \right]\) bằng

\({e^2} + 1\).

\(2e\).

\(1\).

\({e^2}\).

Xem đáp án

Đạo hàm: \(y' = 1 + 2{e^{2x}}\). Vì \({e^{2x}} > 0\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\) nên \(y' > 0,\forall x \in \left[ {0;1} \right]\).

Hàm số luôn đồng biến trên đoạn \(\left[ {0;1} \right]\).

Do đó, giá trị lớn nhất của hàm số đạt được tại điểm đầu mút \(x = 1\):

\(\mathop {\max }\limits_{\left[ {0;1} \right]} y = y\left( 1 \right) = 1 + {e^{2 \cdot 1}} = {e^2} + 1\).

Chọn A.

12. Trắc nghiệm
• 1 điểm

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

Cho hàm số y = f(x) có bảng biến thiên như sau:Giá trị cực tiểu của hàm số đã cho bằng (ảnh 1)

Giá trị cực tiểu của hàm số đã cho bằng

\( - 1\).

\(1\).

\(7\).

\(3\).

Xem đáp án

Dựa vào bảng biến thiên, đạo hàm đổi dấu từ âm sang dương khi đi qua \(x = 1\). Tại điểm cực tiểu \(x = 1\), giá trị cực tiểu của hàm số thu được là \(y = 3\).

Chọn D.

13. Đúng sai
• 1 điểm

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

Cho hàm số \[f\left( x \right) = - {x^4} + 8{x^2} + 2024.\]

a

Đồ thị hàm số có ba điểm cực trị \(A,{\rm{ }}B,{\rm{ }}C\) lập thành một tam giác. Chu vi tam giác \(ABC\) lớn hơn \(35.\)

ĐúngSai
b

Hàm số đã cho nghịch biến trên khoảng \[\left( {2; + \infty } \right)\].

ĐúngSai
c

Tập xác định của hàm số đã cho là \(D = \mathbb{R}.\)

ĐúngSai
d

Hàm số đã cho có đạo hàm là \[f'\left( x \right) = - 4{x^3} - 16x\].

ĐúngSai
Xem đáp án

a) ĐÚNG: Đạo hàm \(f'\left( x \right) = - 4{x^3} + 16x = - 4x\left( {{x^2} - 4} \right) = 0 \Leftrightarrow x = 0\) hoặc \(x = \pm 2\).

Tọa độ 3 điểm cực trị là: \(A\left( {0;2024} \right)\), \(B\left( {2;2040} \right)\), \(C\left( { - 2;2040} \right)\).

Ta có \(BC = \sqrt {{{\left( { - 2 - 2} \right)}^2} + {0^2}} = 4\); \(AB = AC = \sqrt {{2^2} + {{16}^2}} = \sqrt {260} = 2\sqrt {65} \).

Chu vi \({\rm{\Delta }}ABC = 4 + 4\sqrt {65} \approx 36,25 > 35\).

b) ĐÚNG: Trên khoảng \(\left( {2; + \infty } \right)\), ta có \(x > 2 \Rightarrow - 4x < 0\) và \({x^2} - 4 > 0 \Rightarrow f'\left( x \right) < 0\). Do đó hàm số nghịch biến trên \(\left( {2; + \infty } \right)\).

c) ĐÚNG: Đây là hàm đa thức nên có tập xác định \(D = \mathbb{R}\).

d) SAI: Đạo hàm đúng phải là \(f'\left( x \right) = - 4{x^3} + 16x\), mệnh đề ghi sai dấu thành \( - 16x\).

14. Đúng sai
• 1 điểm

Cho hàm số \(y = x\ln x\).

a

Hàm số đạt giá trị nhỏ nhất tại \(x = \frac{1}{{\rm{e}}}\).

ĐúngSai
b

Giá trị lớn nhất của hàm số trên khoảng \(\left( {0;1} \right)\) là \(0\).

ĐúngSai
c

Hàm số không có giá trị lớn nhất trên tập xác định.

ĐúngSai
d

Hàm số có đạo hàm \(f'\left( x \right) = 1\), \(\forall x > 0\).

ĐúngSai
Xem đáp án

a) ĐÚNG: Tập xác định \(D = \left( {0; + \infty } \right)\). Đạo hàm \(y' = \ln x + 1 = 0 \Leftrightarrow x = \frac{1}{e}\). Lập bảng biến thiên ta thấy hàm số nghịch biến trên \(\left( {0;\frac{1}{e}} \right)\) và đồng biến trên \(\left( {\frac{1}{e}; + \infty } \right)\), suy ra đạt GTNN tại \(x = \frac{1}{e}\).

b) SAI: Trên khoảng \(\left( {0;1} \right)\), hàm số không đạt giá trị lớn nhất bằng 0 vì điểm biên \(x = 1\) không thuộc khoảng đang xét.

c) ĐÚNG: Khi \(x \to + \infty \Rightarrow y \to + \infty \), do đó hàm số không giới hạn trên và không có giá trị lớn nhất trên TXĐ.

d) SAI: Đạo hàm của hàm số là \(f'\left( x \right) = \ln x + 1\), không phải bằng \(1\).

15. Đúng sai
• 1 điểm

Trong không gian, cho hai vectơ \(\vec a\) và \(\vec b\) cùng có độ dài bằng \(1\) và góc giữa hai vectơ đó là \(45^\circ \).

a

\(\vec a \cdot \vec b = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\).

ĐúngSai
b

\({\overrightarrow a ^2} = 1\).

ĐúngSai
c

\(\left| {\overrightarrow a + \overrightarrow b } \right| = 2\).

ĐúngSai
d

\({\left( {\vec a + \vec b} \right)^2} = 2 - \sqrt 2 \).

ĐúngSai
Xem đáp án

a) ĐÚNG: \(\vec a \cdot \vec b = \left| {\vec a} \right| \cdot \left| {\vec b} \right| \cdot \cos 45^\circ = 1 \cdot 1 \cdot \frac{{\sqrt 2 }}{2} = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\).

b) ĐÚNG: \({\vec a^2} = {\left| {\vec a} \right|^2} = {1^2} = 1\).

c) SAI: \(\left| {\vec a + \vec b} \right| = \sqrt {{{\vec a}^2} + 2\vec a \cdot \vec b + {{\vec b}^2}} = \sqrt {1 + \sqrt 2 + 1} = \sqrt {2 + \sqrt 2 } \ne 2\).

d) SAI: Từ câu c, \({\left( {\vec a + \vec b} \right)^2} = 2 + \sqrt 2 \), mệnh đề ghi sai dấu thành \(2 - \sqrt 2 \).

16. Đúng sai
• 1 điểm

Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho tam giác \(ABC\) có \(A\left( {1; - 2;0} \right)\), \(B\left( { - 3;2;4} \right)\), \(C\left( { - 4;3;2} \right).\)

a

Gọi \(N\) là giao điểm của đường thẳng \(BC\) và mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right)\), khi đó tỉ số \(\frac{{BN}}{{CN}} = \frac{1}{2}\).

ĐúngSai
b

\(M\left( {x;y;z} \right)\) là trung điểm BC. Khi đó \(y - x = 2z\).

ĐúngSai
c

\(\overrightarrow {AB} = \left( { - 4; - 4;4} \right)\).

ĐúngSai
d

\(G\left( { - 2;1;2} \right)\) là trọng tâm tam giác \(ABC\).

ĐúngSai
Xem đáp án

a) SAI: Đường thẳng \(BC\) đi qua B và có \(\overrightarrow {BC} = \left( { - 1;1; - 2} \right)\). Phương trình \(BC\): \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = - 3 - t}\\{y = 2 + t}\\{z = 4 - 2t}\end{array}} \right.\).

Giao điểm \(N\) với mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right)\) (\(z = 0\)) ứng với \(4 - 2t = 0 \Leftrightarrow t = 2 \Rightarrow N\left( { - 5;4;0} \right)\).

Ta có \(\overrightarrow {BN} = \left( { - 2;2; - 4} \right)\) và \(\overrightarrow {CN} = \left( { - 1;1; - 2} \right) \Rightarrow \overrightarrow {BN} = 2\overrightarrow {CN} \Rightarrow \frac{{BN}}{{CN}} = 2\).

b) ĐÚNG: Trung điểm M của BC có tọa độ là: \(M\left( { - \frac{7}{2};\frac{5}{2};3} \right)\). Thử vào hệ thức: \(y - x = \frac{5}{2} - \left( { - \frac{7}{2}} \right) = 6\); \(2z = 2 \cdot 3 = 6\). Vậy \(y - x = 2z\) là đúng.

c) SAI: \(\overrightarrow {AB} = \left( { - 3 - 1;2 - \left( { - 2} \right);4 - 0} \right) = \left( { - 4;4;4} \right)\), mệnh đề ghi sai tọa độ tung độ thành \( - 4\).

d) ĐÚNG: Tọa độ trọng tâm \(G\): \({x_G} = \frac{{1 - 3 - 4}}{3} = - 2\), \({y_G} = \frac{{ - 2 + 2 + 3}}{3} = 1\), \({z_G} = \frac{{0 + 4 + 2}}{3} = 2 \Rightarrow G\left( { - 2;1;2} \right).\)

17. Tự luận
• 1 điểm

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

Một chiếc gậy có chiều dài 2,5 m được đặt trong góc phòng như hình sau đây. Một đầu gậy nằm trên sàn, cách hai bức tường lần lượt là 1 m và 0,8 m. Đầu còn lại của chiếc gậy nằm trên mép tường. Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ bên dưới. Tính khoảng cách từ vị trí chính giữa \(M\) của chiếc gậy đến sàn nhà (làm tròn đến hai chữ số thập phân sau dấu phẩy).

Một chiếc gậy có chiều dài 2,5 m được đặt trong góc phòng như hình sau đây. Một đầu gậy nằm trên sàn, cách hai bức tường lần lượt là 1 m và 0,8 m. Đầu còn lại của chiếc gậy nằm trên mép tường (ảnh 1)

Xem đáp án

Chọn hệ trục tọa độ Oxyz như hình vẽ với gốc O tại góc phòng. Đầu gậy nằm trên sàn thuộc mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right)\), theo giả thiết khoảng cách từ đầu này đến hai tường tương ứng với tọa độ \(x = 1\) và \(y = 0,8\), vậy điểm đó là \(A\left( {1;0,8;0} \right)\). Đầu gậy còn lại nằm trên mép tường thuộc trục \(Oz\) nên có tọa độ \(B\left( {0;0;{z_B}} \right)\) với \({z_B} > 0\).

Độ dài chiếc gậy: \(AB = 2,5 \Rightarrow A{B^2} = 6,25\).

Thế vào công thức khoảng cách:

\({\left( {0 - 1} \right)^2} + {\left( {0 - 0,8} \right)^2} + {\left( {{z_B} - 0} \right)^2} = 6,25 \Leftrightarrow 1 + 0,64 + z_B^2 = 6,25 \Leftrightarrow z_B^2 = 4,61 \Rightarrow {z_B} = \sqrt {4,61} \).

\(M\) là vị trí chính giữa của gậy, tức \(M\) là trung điểm của AB nên khoảng cách từ M đến sàn nhà chính là cao độ của \(M\): \({z_M} = \frac{{{z_A} + {z_B}}}{2} = \frac{{0 + \sqrt {4,61} }}{2} \approx 1,07{\rm{\;m}}\).

Đáp số: \(1,07\).

18. Tự luận
• 1 điểm

Trong \(5\) giây đầu tiên, một chất điểm chuyển động theo phương trình \[s\left( t \right) = {t^3} - 6{t^2} + 14t + 1\] trong đó \(t\) tính bằng giây và \(s\) tính bằng mét. Thời điểm nào của \(5\) giây đầu tiên thì vận tốc tức thời của chất điểm đạt giá trị nhỏ nhất?

Xem đáp án

Vận tốc tức thời của chất điểm là đạo hàm của phương trình chuyển động: \(v\left( t \right) = s'\left( t \right) = 3{t^2} - 12t + 14\).

Đây là hàm số bậc hai đối với \(t\). Tọa độ đỉnh của parabol biểu diễn hàm số là \(t = - \frac{b}{{2a}} = - \frac{{ - 12}}{{2 \cdot 3}} = 2\).

Vì \(2 \in \left[ {0;5} \right]\) và hệ số \(a = 3 > 0\) nên vận tốc đạt giá trị nhỏ nhất tại thời điểm \(t = 2\) giây.

Đáp số: \(2\).

19. Tự luận
• 1 điểm

Khi loại thuốc A được tiêm vào bệnh nhân, nồng độ \({\rm{mg}}/{\rm{L}}\) của thuốc trong máu sau \(x\) phút (kể từ khi bắt đầu tiêm) được xác định bởi công thức: \(C\left( x \right) = \frac{{30x}}{{{x^2} + 2}}\).

(Nguồn: James Stewart, J. (2015). Calculus. Cengage Learning)

Để đưa ra những lời khuyên và cách xử lí phù hợp cho bệnh nhân, ta cần tìm khoảng thời gian mà nồng độ của thuốc trong máu đang tăng. Em hãy cho biết hàm nồng độ thuốc trong máu \(C\left( x \right)\) đạt giá trị cực đại là bao nhiêu trong khoảng thời gian 6 phút sau khi tiêm (kết quả làm tròn đến hàng phần mười)?

Xem đáp án

Xét hàm số \(C\left( x \right) = \frac{{30x}}{{{x^2} + 2}}\) trên khoảng \(\left( {0;6} \right]\).

Đạo hàm: \(C'\left( x \right) = \frac{{30\left( {{x^2} + 2} \right) - 30x \cdot 2x}}{{{{\left( {{x^2} + 2} \right)}^2}}} = \frac{{60 - 30{x^2}}}{{{{\left( {{x^2} + 2} \right)}^2}}}\).

\(C'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow 60 - 30{x^2} = 0 \Leftrightarrow x = \sqrt 2 \) (vì \(x > 0\)).

Lập bảng biến thiên, ta thấy hàm số đồng biến trên \(\left( {0;\sqrt 2 } \right)\) và nghịch biến trên \(\left( {\sqrt 2 ;6} \right)\). Do đó hàm số đạt cực đại tại \(x = \sqrt 2 \).

Giá trị cực đại là: \(C\left( {\sqrt 2 } \right) = \frac{{30\sqrt 2 }}{{{{\left( {\sqrt 2 } \right)}^2} + 2}} = \frac{{30\sqrt 2 }}{4} = 7,5\sqrt 2 \approx 10,6\).

Đáp số: \(10,6\).

20. Tự luận
• 1 điểm

Cho hàm số \(f\left( x \right) = \frac{{{x^3}}}{3} - \frac{{{x^2}}}{2} - 6x + \frac{3}{4}\). Số giá trị \(x\) nguyên thuộc khoảng nghịch biến của hàm số là bao nhiêu?

Xem đáp án

Hàm số nghịch biến khi và chỉ khi \(f'\left( x \right) < 0\).

Ta có: \(f'\left( x \right) = {x^2} - x - 6\); \(f'\left( x \right) < 0 \Leftrightarrow {x^2} - x - 6 < 0 \Leftrightarrow - 2 < x < 3\).

Các giá trị nguyên của \(x\) thuộc khoảng \(\left( { - 2;3} \right)\) là: \(\left\{ { - 1;0;1;2} \right\}\). Vậy có tất cả 4 giá trị nguyên.

Đáp số: \(4\).

21. Tự luận
• 1 điểm

Tổng giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số \(y = \cos 2x + 3x + 2025\) trên đoạn \(\left[ { - \pi ;\pi } \right]\) bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Xét hàm số \(y = \cos 2x + 3x + 2025\) trên đoạn \(\left[ { - \pi ;\pi } \right]\).

Đạo hàm: \(y' = - 2\sin 2x + 3\).

Vì \( - 1 \le \sin 2x \le 1 \Rightarrow - 2 \le - 2\sin 2x \le 2 \Rightarrow 1 \le y' \le 5\), tức là \(y' > 0,\forall x \in \left[ { - \pi ;\pi } \right]\).

Do đó hàm số luôn đồng biến trên đoạn \(\left[ { - \pi ;\pi } \right]\).

Giá trị nhỏ nhất là: \(y\left( { - \pi } \right) = \cos \left( { - 2\pi } \right) + 3 \cdot \left( { - \pi } \right) + 2025 = 1 - 3\pi + 2025 = 2026 - 3\pi \).

Giá trị lớn nhất là: \(y\left( \pi \right) = \cos \left( {2\pi } \right) + 3\pi + 2025 = 1 + 3\pi + 2025 = 2026 + 3\pi \).

Tổng giá trị lớn nhất và nhỏ nhất là: \(\left( {2026 - 3\pi } \right) + \left( {2026 + 3\pi } \right) = 4052\).

Đáp số: \(4052\).

22. Tự luận
• 1 điểm

Trong không gian \(Oxyz\), cho hai điểm \(A\left( {6;2;1} \right),\,B\left( {2;\,3\,; - \,1} \right)\). Gọi điểm \(M\left( {0;b;c} \right) \in \left( {Oyz} \right)\) sao cho \(MA + MB\) đạt giá trị nhỏ nhất. Tính \(b - \frac{1}{2}c\).

Xem đáp án

Điểm \(M\left( {0;b;c} \right)\) nằm trên mặt phẳng \(\left( {Oyz} \right)\).

Nhận thấy hoành độ của A và B cùng dấu (\({x_A} = 6 > 0,{x_B} = 2 > 0\)), do đó A và B nằm cùng một phía đối với mặt phẳng \(\left( {Oyz} \right)\).

Gọi \(A'\) là điểm đối xứng với A qua \(\left( {Oyz} \right) \Rightarrow A'\left( { - 6;2;1} \right)\).

Khi đó ta có \(MA = MA'\), suy ra \(MA + MB = MA' + MB \ge A'B\).

Giá trị nhỏ nhất đạt được khi M là giao điểm của đoạn thẳng \(A'B\) và mặt phẳng \(\left( {Oyz} \right)\).

Vectơ \(\overrightarrow {A'B} = \left( {8;1; - 2} \right)\). Phương trình đường thẳng \(A'B\): \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 2 + 8t}\\{y = 3 + t}\\{z = - 1 - 2t}\end{array}} \right.\).

M thuộc mặt phẳng \(\left( {Oyz} \right)\) nên \({x_M} = 0 \Leftrightarrow 2 + 8t = 0 \Leftrightarrow t = - \frac{1}{4}\).

Thay t tìm tọa độ M: \(b = {y_M} = 3 + \left( { - \frac{1}{4}} \right) = \frac{{11}}{4}\); \(c = {z_M} = - 1 - 2 \cdot \left( { - \frac{1}{4}} \right) = - \frac{1}{2}\).

Biểu thức cần tính: \(b - \frac{1}{2}c = \frac{{11}}{4} - \frac{1}{2} \cdot \left( { - \frac{1}{2}} \right) = \frac{{11}}{4} + \frac{1}{4} = 3\).

Đáp số: \(3\).