Đề thi giữa kì 1 Toán 12 năm 2025-2026 THCS&THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm (Hà Nội) có đáp án - mã đề 1201
Đề thi

Đề thi giữa kì 1 Toán 12 năm 2025-2026 THCS&THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm (Hà Nội) có đáp án - mã đề 1201

A
Admin
ToánLớp 1235 lượt thi
22 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
• 1 điểm

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

Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) có bảng biến thiên như hình vẽ.

Cho hàm số y = f(x) có bảng biến thiên như hình vẽ.Hàm số đã cho đồng biến trên khoảng nào sau đây? (ảnh 1)

Hàm số đã cho đồng biến trên khoảng nào sau đây?

\(\left( {0;4} \right)\).

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

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

\(\left( { - \infty ;4} \right)\).

Xem đáp án

Dựa vào bảng biến thiên, ta thấy trên khoảng \(\left( { - 1;3} \right)\), đạo hàm \(f'\left( x \right) > 0\) (mang dấu \( + \)). Do đó, hàm số đồng biến trên khoảng \(\left( { - 1;3} \right)\).

Chọn B.

2. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) có đồ thị như hình vẽ bên dưới.

Cho hàm số y = f(x) có đồ thị như hình vẽ bên dưới.Hàm số đã cho đạt cực đại tại điểm nào sau đây? (ảnh 1)

Hàm số đã cho đạt cực đại tại điểm nào sau đây?

\(x = 2\).

\(x = - 3\).

\(x = 1\).

\(x = - 1\).

Xem đáp án

Điểm cực đại của đồ thị hàm số là \(\left( { - 1;1} \right)\). Do đó, hàm số đạt cực đại tại điểm \(x = - 1\).

Chọn D.

3. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Lợi nhuận trước thuế theo quý của công ty X được cho bởi biểu đồ sau đây.

Lợi nhuận trước thuế theo quý của công ty X được cho bởi biểu đồ sau đây.  Từ quý I năm 2021 đến quý III năm 2022, lợi nhuận trước thuế theo quý của công ty X đạt giá trị lớn nhất bằng bao nh (ảnh 1)

Từ quý I năm 2021 đến quý III năm 2022, lợi nhuận trước thuế theo quý của công ty X đạt giá trị lớn nhất bằng bao nhiêu tỷ đồng?

\(270\).

\(60\).

\(205\).

\(300\).

Xem đáp án

Quan sát các giá trị trên biểu đồ ta có: \(150,185,145,205,155,270,60\). Giá trị lớn nhất trong các số này là \(270\) (đạt được vào quý II/22).

Chọn A.

4. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Đồ thị hàm số \(y = \frac{{2x + 1}}{{x - 1}}\) có đường tiệm cận đứng và tiệm cận ngang lần lượt là:

\(x = 2,y = 1\).

\(x = 1,y = 2\).

\(x = - 1,y = 2\).

\(x = 1,y = - 2\).

Xem đáp án

Tiệm cận đứng: Nghiệm của mẫu số \(x - 1 = 0 \Leftrightarrow x = 1\).

Tiệm cận ngang: \(y = \mathop {{\rm{lim}}}\limits_{_{x \to \pm \infty }} \frac{{2x + 1}}{{x - 1}} = 2\).

Vậy tiệm cận đứng là \(x = 1\) và tiệm cận ngang là \(y = 2\).

Chọn B.

5. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Đường cong trong hình vẽ bên là đồ thị của hàm số nào sau đây?

Đường cong trong hình vẽ bên là đồ thị của hàm số nào sau đây?  (ảnh 1)

\(y = - {x^3} - 3{x^2} + 1\).

\(y = - {x^3} + 3{x^2} + 1\).

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

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

Xem đáp án

Đồ thị là của hàm số bậc ba \(y = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\) có nhánh cuối đi xuống nên \(a < 0\).

Đồ thị cắt trục tung tại điểm \(\left( {0;1} \right)\), suy ra \(d = 1\).

Đồ thị có hai điểm cực trị là \(x = - 2\) (điểm cực tiểu) và \(x = 0\) (điểm cực đại).

Xét đạo hàm của hàm số ở phương án A: \(y' = - 3{x^2} - 6x = - 3x\left( {x + 2} \right) = 0 \Leftrightarrow x = 0\) hoặc \(x = - 2\). Điều này hoàn toàn trùng khớp với đồ thị (đạt cực đại tại \(x = 0\) vì qua đó \(y{\rm{'}}\) đổi dấu từ \( + \) sang \( - \), đạt cực tiểu tại \(x = - 2\)).

Chọn A.

6. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Bảng biến thiên dưới đây là của hàm số nào trong số các hàm số được cho trong các đáp án A, B, C, D?

Bảng biến thiên dưới đây là của hàm số nào trong số các hàm số được cho trong các đáp án A, B, C, D?  (ảnh 1)

\(y = \frac{{2x - 3}}{{x - 1}}\).

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

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

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

Xem đáp án

Từ bảng biến thiên, ta thấy hàm số không xác định tại \(x = 1\), có tiệm cận đứng \(x = 1\), tiệm cận ngang \(y = 2\). Các phương án A, C, D đều thỏa mãn điều này.

Hàm số đồng biến trên từng khoảng xác định, tức là \(y' > 0\).

Xét phương án A: \(y = \frac{{2x - 3}}{{x - 1}} \Rightarrow y' = \frac{{2 \cdot \left( { - 1} \right) - \left( { - 3} \right) \cdot 1}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} = \frac{1}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} > 0\) (Thỏa mãn).

Xét phương án C: \(y' = \frac{{ - 1}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} < 0\) (Loại).

Xét phương án D: \(y' = \frac{{ - 3}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} < 0\) (Loại).

Chọn A.

7. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) xác định trên \(\mathbb{R}\) và có đạo hàm \(f'\left( x \right) = \left( {x + 2} \right)\left( {{x^2} - 1} \right)\left( {x + 1} \right)\) với mọi số thực. Giá trị cực tiểu của hàm số \(y = f\left( x \right)\) bằng:

\(f\left( 1 \right)\).

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

\(f\left( { - 2} \right)\).

\(f\left( 0 \right)\).

Xem đáp án

Ta biến đổi đạo hàm: \(f'\left( x \right) = \left( {x + 2} \right)\left( {x - 1} \right)\left( {x + 1} \right)\left( {x + 1} \right) = \left( {x + 2} \right)\left( {x - 1} \right){\left( {x + 1} \right)^2}\).

Nghiệm của \(f'\left( x \right) = 0\) là \(x = - 2\), \(x = 1\), và \(x = - 1\) (nghiệm bội chẵn).

Xét dấu \(f'\left( x \right)\):

Khi \(x \in \left( { - \infty ; - 2} \right)\), \(f'\left( x \right) > 0\).

Khi \(x \in \left( { - 2;1} \right)\), \(f'\left( x \right) < 0\) (qua \(x = - 1\) không đổi dấu).

Khi \(x \in \left( {1; + \infty } \right)\), \(f'\left( x \right) > 0\).

Do qua điểm \(x = 1\), đạo hàm \(f'\left( x \right)\) đổi dấu từ âm \(\left( - \right)\) sang dương \(\left( + \right)\) nên hàm số đạt cực tiểu tại \(x = 1\). Giá trị cực tiểu tương ứng là \(f\left( 1 \right)\).

Chọn A.

8. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) liên tục trên \(\mathbb{R}\) và có bảng xét dấu của đạo hàm \(f'\left( x \right)\) như sau.

Cho hàm số y = f(x) liên tục trên R và có bảng xét dấu của đạo hàm f'(x) như sau.Hàm số đã cho có bao nhiêu điểm cực trị? (ảnh 1)

Hàm số đã cho có bao nhiêu điểm cực trị?

\(2\).

\(1\).

\(3\).

\(4\).

Xem đáp án

Dựa vào bảng xét dấu \(f'\left( x \right)\):

Đạo hàm đổi dấu qua các nghiệm \(x = 0\) và \(x = 1\). Do đó hàm số có \(2\) điểm cực trị.

Chọn A.

9. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Hàm số \(y = \frac{{{x^2} - x + 1}}{{x - 1}}\) nghịch biến trên khoảng nào sau đây?

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

\(\left( {0;2} \right)\).

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

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

Xem đáp án

Tập xác định: \(D = \mathbb{R}\backslash \left\{ 1 \right\}\).

Đạo hàm: \(y' = \frac{{\left( {2x - 1} \right)\left( {x - 1} \right) - \left( {{x^2} - x + 1} \right)}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} = \frac{{2{x^2} - 3x + 1 - {x^2} + x - 1}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} = \frac{{{x^2} - 2x}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}}\).

Cho \(y' = 0 \Leftrightarrow {x^2} - 2x = 0 \Leftrightarrow x = 0\) hoặc \(x = 2\).

Xét dấu \(y'\): \(y' < 0\) khi \(x \in \left( {0;1} \right) \cup \left( {1;2} \right)\).

Do đó, hàm số nghịch biến trên từng khoảng \(\left( {0;1} \right)\) và \(\left( {1;2} \right)\). Trong các phương án đưa ra, khoảng \(\left( {1;2} \right)\) nằm hoàn toàn trong tập nghịch biến của hàm số.

Chọn A.

10. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Một chất điểm chuyển động theo phương ngang với quãng đường \(s\) (mét) vật đi được là một hàm số theo thời gian \(t\) (giây) được cho bởi công thức \(s = - \frac{{{t^3}}}{2} + 9{t^2}\). Hỏi trong khoảng thời gian 12 giây, kể từ lúc chất điểm bắt đầu chuyển động, tại thời điểm \(t\) bằng bao nhiêu giây thì vận tốc của chất điểm đạt giá trị lớn nhất?

\(6\).

\(12\).

\(9\).

\(3\).

Xem đáp án

Vận tốc của chất điểm là đạo hàm của quãng đường theo thời gian: \(v\left( t \right) = s'\left( t \right) = - \frac{3}{2}{t^2} + 18t\).

Yêu cầu tìm giá trị lớn nhất của \(v\left( t \right)\) trên đoạn \(\left[ {0;12} \right]\).

Đồ thị hàm số \(v\left( t \right)\) là một parabol quay bề lõm xuống dưới, có đỉnh tại: \(t = - \frac{{18}}{{2 \cdot \left( { - 3/2} \right)}} = 6{\rm{\;(gi\^a y)}}\).

Vì \(6 \in \left[ {0;12} \right]\) nên vận tốc đạt giá trị lớn nhất tại thời điểm \(t = 6\).

Chọn A.

11. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) có bảng biến thiên như hình vẽ.

Cho hàm số y = f(x) có bảng biến thiên như hình vẽ.Tổng số đường tiệm cận đứng và tiệm cận ngang của đồ thị hàm số đã cho là: (ảnh 1)

Tổng số đường tiệm cận đứng và tiệm cận ngang của đồ thị hàm số đã cho là:

\(2\).

\(4\).

\(3\).

\(1\).

Xem đáp án

Dựa vào bảng biến thiên, ta có \(\mathop {{\rm{lim}}}\limits_{_{x \to {0^ + }}} y = - \infty \), suy ra \(x = 0\) là một đường tiệm cận đứng.

Khi \(x \to - \infty \), \(y \to 3\), suy ra \(y = 3\) là một đường tiệm cận ngang.

Khi \(x \to + \infty \), \(y \to 2\), suy ra \(y = 2\) là một đường tiệm cận ngang.

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

Chọn C.

12. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Đồ thị hàm số \(y = \frac{{{x^2} + 3x + 3}}{{x + 2}}\) cắt trục hoành tại bao nhiêu điểm?

\(0\).

\(1\).

\(2\).

\(4\).

Xem đáp án

Phương trình hoành độ giao điểm: \(\frac{{{x^2} + 3x + 3}}{{x + 2}} = 0 \Leftrightarrow {x^2} + 3x + 3 = 0{\rm{\;(}}x \ne - 2{\rm{)}}\).

Biệt thức \(\Delta = {3^2} - 4 \cdot 1 \cdot 3 = - 3 < 0\), phương trình vô nghiệm. Do đó, đồ thị hàm số không cắt trục hoành.

Chọn A.

13. Đúng sai
• 1 điểm

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

Cho hàm số đa thức bậc ba \(y = a{x^3} + b{x^2} + cx + d\) có đồ thị là đường cong trong hình vẽ bên.

Cho hàm số đa thức bậc ba y = ax^3 + bx^2 + cx + d có đồ thị là đường cong trong hình vẽ bên. (ảnh 1)

a

Hàm số đã cho có hai điểm cực trị.

ĐúngSai
b

Hàm số đã cho đồng biến trên khoảng \(\left( {1;5} \right)\).

ĐúngSai
c

Giá trị lớn nhất của hàm số trên khoảng \(\left( {0; + \infty } \right)\) bằng 5.

ĐúngSai
d

\(a + b + c + d = 5\).

ĐúngSai
Xem đáp án

a) ĐÚNG. Đồ thị rõ ràng có hai điểm cực trị tại \(x = 1\) (điểm cực đại) và \(x = 3\) (điểm cực tiểu).

b) SAI. Hàm số nghịch biến trên khoảng \(\left( {1;3} \right)\) và đồng biến trên \(\left( {3; + \infty } \right)\), nên không thể đồng biến trên toàn bộ khoảng \(\left( {1;5} \right)\).

c) SAI. Trên khoảng \(\left( {0; + \infty } \right)\), khi \(x \to + \infty \) thì \(y \to + \infty \), do đó hàm số không có giá trị lớn nhất trên khoảng này (\(5\) chỉ là giá trị cực đại).

d) ĐÚNG. Với \(x = 1\), giá trị hàm số là \(y\left( 1 \right) = a \cdot {1^3} + b \cdot {1^2} + c \cdot 1 + d = a + b + c + d\). Nhìn vào đồ thị, tại điểm cực đại \(x = 1\) thì tung độ bằng \(5\). Do đó \(a + b + c + d = 5\).

14. Đúng sai
• 1 điểm

Số lượng sản phẩm bán được của một công ty trong \(x\) (tháng) được tính theo công thức \(S\left( x \right) = 200\left( {5 - \frac{9}{{x + 2}}} \right)\) trong đó \(x \ge 1\). Khi đó \(S'\left( x \right)\) biểu thị tốc độ thay đổi của số lượng sản phẩm bán được theo thời gian.

a

Công ty bán được 775 sản phẩm trong 6 tháng.

ĐúngSai
b

Đạo hàm \(S'\left( x \right) = \frac{{1800}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}\).

ĐúngSai
c

Nếu công ty duy trì thời gian bán hàng đủ lâu thì số lượng sản phẩm bán được sẽ vượt mức 1000.

ĐúngSai
d

Doanh số của công ty tăng trưởng chậm dần theo thời gian.

ĐúngSai
Xem đáp án

a) ĐÚNG. Thay \(x = 6\) vào công thức: \(S\left( 6 \right) = 200\left( {5 - \frac{9}{{6 + 2}}} \right) = 200\left( {5 - \frac{9}{8}} \right) = 200 \cdot \frac{{31}}{8} = 775\).

b) ĐÚNG. Ta có \(S\left( x \right) = 1000 - \frac{{1800}}{{x + 2}} \Rightarrow S'\left( x \right) = - 1800 \cdot \left( { - \frac{1}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}} \right) = \frac{{1800}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}\).

c) SAI. Khi duy trì thời gian đủ lâu (\(x \to + \infty \)), ta có \(\mathop {{\rm{lim}}}\limits_{_{x \to + \infty }} S\left( x \right) = \mathop {{\rm{lim}}}\limits_{_{x \to + \infty }} 200\left( {5 - \frac{9}{{x + 2}}} \right) = 1000\). Vì hàm số luôn tăng và tiệm cận đến \(1000\) nên số lượng sản phẩm tối đa thu được chỉ tiệm cận chứ không bao giờ vượt quá mức \(1000\).

d) ĐÚNG. Tốc độ tăng trưởng là \(S'\left( x \right) = \frac{{1800}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}\). Khi \(x\) tăng, mẫu số tăng khiến \(S'\left( x \right)\) giảm dần (nhưng luôn dương). Điều này chứng tỏ doanh số tăng trưởng chậm lại theo thời gian.

15. Đúng sai
• 1 điểm

Cho hàm số \(y = \frac{{{x^2} + x + 7}}{{x + 2}}\).

a

Hàm số đã cho có đạo hàm là \(y' = \frac{{{x^2} + 4x - 5}}{{x + 2}}\).

ĐúngSai
b

Điểm \(A\left( { - 5; - 9} \right)\), \(B\left( {1;3} \right)\) lần lượt là điểm cực đại và điểm cực tiểu của đồ thị hàm số trên.

ĐúngSai
c

Đường tiệm cận xiên của đồ thị hàm số đã cho là \(y = x - 1\).

ĐúngSai
d

Đồ thị hàm số đã cho đi qua 12 điểm có hoành độ và tung độ là những số nguyên.

ĐúngSai
Xem đáp án

a) SAI. Đạo hàm chính xác là: \(y' = \frac{{\left( {2x + 1} \right)\left( {x + 2} \right) - \left( {{x^2} + x + 7} \right)}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}} = \frac{{2{x^2} + 5x + 2 - {x^2} - x - 7}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}} = \frac{{{x^2} + 4x - 5}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}\).

b) ĐÚNG. Cho \(y' = 0 \Leftrightarrow {x^2} + 4x - 5 = 0 \Leftrightarrow x = 1\) hoặc \(x = - 5\).

Với \(x = - 5 \Rightarrow y = - 9\). Vì \(x = - 5\) là nghiệm thuộc khoảng đổi dấu từ \( + \) sang \( - \) nên \(\left( { - 5; - 9} \right)\) là điểm cực đại của đồ thị.

Với \(x = 1 \Rightarrow y = 3\). Là điểm cực tiểu của đồ thị.

c) ĐÚNG. Thực hiện phép chia đa thức: \(\frac{{{x^2} + x + 7}}{{x + 2}} = x - 1 + \frac{9}{{x + 2}}\). Do \(\mathop {{\rm{lim}}}\limits_{_{x \to \pm \infty }} \frac{9}{{x + 2}} = 0\) nên tiệm cận xiên là \(y = x - 1\).

d) SAI. Để \(x,y \in \mathbb{Z}\) thì \(\left( {x + 2} \right)\) phải là ước nguyên của \(9\). Các ước của \(9\) bao gồm: \( \pm 1, \pm 3, \pm 9\) (tổng cộng có 6 ước). Do đó chỉ có 6 điểm có tọa độ nguyên.

16. Đúng sai
• 1 điểm

Một doanh nghiệp sản xuất và tiêu thụ một loại sản phẩm. Trong một ngày, nếu doanh nghiệp sản xuất và tiêu thụ \[x\] sản phẩm \[\left( {x \in \mathbb{N},1 \le x \le 186} \right)\] thì chi phí trung bình cho mỗi sản phẩm là

\(\overline C \left( x \right) = {x^2} - 6x + 140 + \frac{{750}}{x}\) (USD/sản phẩm)

và toàn bộ chúng được bán với giá \(\left( {1400 - 7,5x} \right)\) USD một sản phẩm. Giả sử toàn bộ \[x\] sản phẩm sản xuất ra đều được tiêu thụ hết.

a

Số tiền doanh nghiệp thu được là \(F\left( x \right) = 1400x - 7,5{x^2}\) (USD).

ĐúngSai
b

Chi phí doanh nghiệp phải bỏ ra là \(C\left( x \right) = {x^3} - 6{x^2} + 140x + 750\) (USD).

ĐúngSai
c

Lợi nhuận doanh nghiệp thu được là \(P\left( x \right) = - {x^3} - 1,5{x^2} + 1260x - 750\) (USD).

ĐúngSai
d

Lợi nhuận lớn nhất mà doanh nghiệp thu được là 15850 (USD).

ĐúngSai
Xem đáp án

a) ĐÚNG. Doanh thu \(F\left( x \right) = x \cdot \left( {1400 - 7,5x} \right) = 1400x - 7,5{x^2}\) (USD).

b) ĐÚNG. Tổng chi phí \(C\left( x \right) = x \cdot \overline C \left( x \right) = x\left( {{x^2} - 6x + 140 + \frac{{750}}{x}} \right) = {x^3} - 6{x^2} + 140x + 750\) (USD).

c) ĐÚNG. Lợi nhuận

\(P\left( x \right) = F\left( x \right) - C\left( x \right) = \left( {1400x - 7,5{x^2}} \right) - \left( {{x^3} - 6{x^2} + 140x + 750} \right) = - {x^3} - 1,5{x^2} + 1260x - 750\) (USD).

d) ĐÚNG. Tìm GTLN của \(P\left( x \right)\) trên \(\left[ {1;186} \right]\):

\(P{\rm{'}}\left( x \right) = - 3{x^2} - 3x + 1260 = 0 \Leftrightarrow {x^2} + x - 420 = 0 \Leftrightarrow x = 20\) hoặc \(x = - 21\).

Lập bảng biến thiên ta thấy \(P\left( x \right)\) đạt cực đại lớn nhất tại \(x = 20\).

\(P\left( {20} \right) = - {20^3} - 1,5 \cdot {20^2} + 1260 \cdot 20 - 750 = - 8000 - 600 + 25200 - 750 = 15850{\rm{\;(USD)}}{\rm{.}}\)

17. Điền vào chỗ trống
• 1 điểm

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

Cho hàm số \(y = \frac{{mx + 2025}}{{x + 2}}\) với \(m\) là tham số. Có bao nhiêu số nguyên dương \(m\) để hàm số đã cho nghịch biến trên các khoảng xác định?

Kết quả: _____

 

(1)
1012
Xem đáp án

Hàm số nghịch biến trên các khoảng xác định khi và chỉ khi đạo hàm:

\(y' = \frac{{2m - 2025}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}} < 0 \Leftrightarrow 2m - 2025 < 0 \Leftrightarrow m < \frac{{2025}}{2} = 1012,5\).

Vì \(m\) là số nguyên dương nên \(m \in \left\{ {1;2;3; \ldots ;1012} \right\}\).

Số lượng số nguyên dương \(m\) thỏa mãn là \(1012\).

Kết quả: 1012.

18. Điền vào chỗ trống
• 1 điểm

Cho hình vuông \(ABCD\) có cạnh bằng 1 và cung là một phần tư đường tròn tâm \(A\), bán kính \(AB\) (tham khảo hình vẽ). Gọi \(M\) là một điểm di động trên cung . Tiếp tuyến với cung tại \(M\) cắt \(CD\) tại \(P\) và \(BC\) tại \(Q\). Tính độ dài đoạn thẳng \(DP\) để \(PQ\) có độ dài nhỏ nhất (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm).

Kết quả: _____ .

(1)
0,41
Xem đáp án

Đặt \(DP = x\) và \(BQ = y\) (với \(0 \le x,y \le 1\)).

Theo tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau: \(PM = PD = x \Rightarrow PC = 1 - x\); \(QM = QB = y \Rightarrow QC = 1 - y\).

Độ dài đoạn \(PQ = PM + MQ = x + y\).

Áp dụng định lý Pythagore vào tam giác vuông \(PCQ\):

\(P{Q^2} = P{C^2} + Q{C^2} \Leftrightarrow {\left( {x + y} \right)^2} = {\left( {1 - x} \right)^2} + {\left( {1 - y} \right)^2}\)

\({x^2} + 2xy + {y^2} = 1 - 2x + {x^2} + 1 - 2y + {y^2} \Leftrightarrow 2xy = 2 - 2x - 2y \Leftrightarrow xy + x + y = 1\)\( \Rightarrow y\left( {x + 1} \right) = 1 - x \Rightarrow y = \frac{{1 - x}}{{x + 1}}\).

Khi đó độ dài cạnh \(PQ\) là: \(f\left( x \right) = x + y = x + \frac{{1 - x}}{{x + 1}} = \frac{{{x^2} + 1}}{{x + 1}}\).

Tìm giá trị nhỏ nhất của \(f\left( x \right)\) trên \(\left[ {0;1} \right]\):

\(f'\left( x \right) = \frac{{2x\left( {x + 1} \right) - \left( {{x^2} + 1} \right)}}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}} = \frac{{{x^2} + 2x - 1}}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}}\); \(f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow {x^2} + 2x - 1 = 0\mathop \to \limits^{x \in \left[ {0;1} \right]} x = - 1 + \sqrt 2 \approx 0,41\).

Kết quả: 0,41.

19. Điền vào chỗ trống
• 1 điểm

Biết rằng hai đường tiệm cận của đồ thị hàm số \(y = - 2x + 1 + \frac{2}{{x - 2}}\) tạo với nhau một góc \(\alpha \), hãy tính \({\rm{tan}}\alpha \) (viết kết quả ở dạng số thập phân).

Kết quả: ____

(1)
0,5
Xem đáp án

Tiệm cận đứng của đồ thị hàm số là đường thẳng \({d_1}:x - 2 = 0 \Leftrightarrow x = 2\).

Tiệm cận xiên của đồ thị hàm số là đường thẳng \({d_2}:y = - 2x + 1 \Leftrightarrow 2x + y - 1 = 0\).

Đường thẳng \({d_1}\) có vectơ pháp tuyến \(\overrightarrow {{n_1}} = \left( {1;0} \right)\), đường thẳng \({d_2}\) có vectơ pháp tuyến \(\overrightarrow {{n_2}} = \left( {2;1} \right)\).

Ta có: \({\rm{cos}}\alpha = \frac{{\left| {\overrightarrow {{n_1}} \cdot \overrightarrow {{n_2}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{n_1}} } \right| \cdot \left| {\overrightarrow {{n_2}} } \right|}} = \frac{{\left| {1 \cdot 2 + 0 \cdot 1} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {0^2}} \cdot \sqrt {{2^2} + {1^2}} }} = \frac{2}{{\sqrt 5 }}\).

Áp dụng hệ thức lượng giác: \({\rm{ta}}{{\rm{n}}^2}\alpha = \frac{1}{{{\rm{co}}{{\rm{s}}^2}\alpha }} - 1 = \frac{5}{4} - 1 = \frac{1}{4} \Rightarrow {\rm{tan}}\alpha = \frac{1}{2} = 0,5\) (do \(\tan \alpha > 0\)).

Kết quả: 0,5.

20. Điền vào chỗ trống
• 1 điểm

Đồ thị hàm số \(y = {x^3} - 6{x^2} + 2\) có hai điểm cực trị \(A\) và \(B\) cùng với gốc tọa độ \(O\) tạo thành một tam giác có diện tích bằng bao nhiêu?

Kết quả: __

(1)
4
Xem đáp án

Đạo hàm: \(y' = 3{x^2} - 12x = 0 \Leftrightarrow x = 0\) hoặc \(x = 4\).

Với \(x = 0 \Rightarrow y = 2 \Rightarrow A\left( {0;2} \right)\). Điểm \(A\) nằm trên trục tung \(Oy\).

Với \(x = 4 \Rightarrow y = - 30 \Rightarrow B\left( {4; - 30} \right)\).

Tam giác \(OAB\) có đỉnh \(A\) nằm trên trục \(Oy\), độ dài đáy \(OA = \left| {{y_A}} \right| = 2\). Khoảng cách từ điểm \(B\) đến trục \(Oy\) chính là trị tuyệt đối hoành độ của \(B\): \(d\left( {B,Oy} \right) = \left| {{x_B}} \right| = 4\).

Diện tích tam giác \(OAB\) là: \(S = \frac{1}{2} \cdot OA \cdot \left| {{x_B}} \right| = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 4 = 4\).

Kết quả: 4.

21. Điền vào chỗ trống
• 1 điểm

Một ngọn hải đăng đặt tại vị trí A cách bờ biển một khoảng \(AB = 5{\rm{\;km}}\). Trên bờ biển có một cái kho ở vị trí C cách B một khoảng bằng \(7{\rm{\;km}}\). Người canh hải đăng có thể chèo thuyền từ A đến điểm M trên bờ biển với vận tốc \(4{\rm{\;km/h}}\) rồi đi bộ thẳng đến C với vận tốc \(6{\rm{\;km/h}}\). Xác định khoảng cách từ điểm M đến điểm B để người đó đến kho nhanh nhất (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm).

Kết quả: _____

(1)
4,47
Xem đáp án

Đặt khoảng cách \(BM = x{\rm{\;(km)}}\) với \(0 \le x \le 7\).

Khoảng cách từ \(M\) đến \(C\) là \(MC = 7 - x\) (km).

Xét tam giác vuông \(ABM\) tại \(B\), độ dài đường chèo thuyền là \(AM = \sqrt {A{B^2} + B{M^2}} = \sqrt {25 + {x^2}} \) (km).

Tổng thời gian di chuyển từ \(A\) qua \(M\) rồi đến \(C\) là: \(T\left( x \right) = \frac{{\sqrt {25 + {x^2}} }}{4} + \frac{{7 - x}}{6}\) (h).

Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số \(T\left( x \right)\) trên \(\left[ {0;7} \right]\) bằng cách lấy đạo hàm:

\(T'\left( x \right) = \frac{x}{{4\sqrt {25 + {x^2}} }} - \frac{1}{6}\);

\(T'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow 6x = 4\sqrt {25 + {x^2}} \Leftrightarrow 3x = 2\sqrt {25 + {x^2}} \)

\( \Rightarrow 9{x^2} = 4\left( {25 + {x^2}} \right) \Leftrightarrow 5{x^2} = 100 \Leftrightarrow {x^2} = 20 \Rightarrow x = \sqrt {20} = 2\sqrt 5 \approx 4,47{\rm{\;(km)}}\).

Ta có \(T\left( 0 \right) = \frac{{29}}{{12}} \approx 2,42;T\left( 7 \right) = \frac{{\sqrt {74} }}{4} \approx 2,15;T\left( {2\sqrt 5 } \right) = \frac{{14 + 5\sqrt 5 }}{{12}} \approx 2,1\).

Vậy giá trị nhỏ nhất của hàm số \(T\left( x \right)\) trên \(\left[ {0;7} \right]\) đạt tại \(x = \sqrt {20} = 2\sqrt 5 \approx 4,47{\rm{\;(km)}}\).

Kết quả: 4,47.

22. Điền vào chỗ trống
• 1 điểm

Một bể chứa dầu được thiết kế với hai đầu là hai nửa hình cầu bán kính \(r{\rm{\;(m)}}\) và phần thân ở giữa là một hình trụ bán kính đáy \(r{\rm{\;(m)}}\), chiều cao \(h{\rm{\;(m)}}\) (tham khảo hình vẽ dưới đây). Toàn bộ bể chứa được yêu cầu có thể tích là \(9\pi {\rm{\;}}\left( {{{\rm{m}}^3}} \right)\) và để đảm bảo tính ổn định trong quá trình vận chuyển, chiều cao h của phần hình trụ phải thỏa mãn điều kiện \(h \ge 2{\rm{\;}}\left( {\rm{m}} \right)\). Chi phí để làm bể phụ thuộc vào diện tích toàn bộ bề mặt ngoài của bể (bao gồm mặt xung quanh của phần hình trụ và bề mặt của hai nửa hình cầu). Hãy xác định bán kính \(r\,\left( {\rm{m}} \right)\) để chi phí làm bể là nhỏ nhất (viết kết quả ở dạng số thập phân).

Kết quả: ____

(1)
1,5
Xem đáp án

Bể chứa dầu gồm hai nửa hình cầu bán kính \(r\) (ghép lại thành một hình cầu bán kính \(r\)) và một hình trụ có bán kính đáy \(r\), chiều cao \(h\).

Thể tích của toàn bộ bể chứa: \(V = {V_{{\rm{cau}}}} + {V_{{\rm{tru}}}} = \frac{4}{3}\pi {r^3} + \pi {r^2}h\).

Theo đề bài, thể tích bể bằng \(9\pi {\rm{\;}}{{\rm{m}}^3}\): \(\frac{4}{3}\pi {r^3} + \pi {r^2}h = 9\pi \Leftrightarrow \frac{4}{3}{r^3} + {r^2}h = 9\).

Từ đây, ta biểu diễn chiều cao \(h\) theo bán kính \(r\): \({r^2}h = 9 - \frac{4}{3}{r^3} \Leftrightarrow h = \frac{9}{{{r^2}}} - \frac{4}{3}r\).

Theo yêu cầu vận chuyển, chiều cao phải thỏa mãn \(h \ge 2\) nên \(\frac{9}{{{r^2}}} - \frac{4}{3}r \ge 2\).

Vì \(r > 0\), nhân cả hai vế với \(3{r^2}\) ta được \(27 - 4{r^3} \ge 6{r^2} \Leftrightarrow 4{r^3} + 6{r^2} - 27 \le 0\)\( \Leftrightarrow \left( {2r - 3} \right)\left( {2{r^2} + 6r + 9} \right) \le 0\).

Vì \(2{r^2} + 6r + 9 > 0\) với mọi \(r\), bất phương trình tương đương với: \(2r - 3 \le 0 \Leftrightarrow r \le 1,5\).

Vậy tập xác định của bán kính là \(r \in \left( {0;1,5} \right]\).

Chi phí làm bể tỉ lệ thuận với diện tích bề mặt ngoài của bể: \(S = {S_{{\rm{cau}}}} + {S_{{\rm{xq\;tru}}}} = 4\pi {r^2} + 2\pi rh\).

Thay \(h = \frac{9}{{{r^2}}} - \frac{4}{3}r\) vào công thức diện tích:

\(S\left( r \right) = 4\pi {r^2} + 2\pi r\left( {\frac{9}{{{r^2}}} - \frac{4}{3}r} \right)\)\( = 4\pi {r^2} + \frac{{18\pi }}{r} - \frac{8}{3}\pi {r^2} = \frac{4}{3}\pi {r^2} + \frac{{18\pi }}{r}\).

Xét hàm số \(S\left( r \right)\) trên nửa khoảng \(\left( {0;1,5} \right]\), ta tính đạo hàm: \(S'\left( r \right) = \frac{8}{3}\pi r - \frac{{18\pi }}{{{r^2}}}\).

Tìm nghiệm của đạo hàm \(S'\left( r \right) = 0\)\( \Leftrightarrow \frac{8}{3}\pi r = \frac{{18\pi }}{{{r^2}}} \Leftrightarrow {r^3} = \frac{{54}}{8} = 6,75 \Leftrightarrow r = \sqrt[3]{{6,75}} \approx 1,89\).

Vì điểm cực trị \(r \approx 1,89\) nằm ngoài khoảng xét \(\left( {0;1,5} \right]\) và với mọi \(r \in \left( {0;1,5} \right]\) thì \(S'\left( r \right) < 0\). Do đó, hàm số \(S\left( r \right)\) nghịch biến trên khoảng \(\left( {0;1,5} \right]\).

Vì hàm số luôn giảm trên \(\left( {0;1,5} \right]\), giá trị nhỏ nhất của \(S\left( r \right)\) sẽ đạt được tại điểm \(r = 1,5\).

Bán kính \(r\) để chi phí làm bể là nhỏ nhất là 1,5 (m).

Kết quả: 1,5.