2 Tìm giá trị của m để hàm số 1 có 3 cực trị, đồng thời ba điểm cực trị của đồ thị xác định một tam giác có bán kính đường tròn ngoại tiếp bằng 3 4... Xác định tạo độ các đỉnh của hình
Trang 1ĐỀ KHẢO SÁT LỚP 12 MÔN TOÁN KHỐI A NĂM HỌC 2010-2011
Thời gian 180 phút (Không kể thời gian giao đề)
Câu I (2 điểm): Cho hàm số 1 4 2 2
2
1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị ( )C của hàm số (1) khi m= −1
2) Tìm giá trị của m để hàm số (1) có 3 cực trị, đồng thời ba điểm cực trị của đồ thị xác định một tam giác có
bán kính đường tròn ngoại tiếp bằng 3
4
Câu II(2 điểm): 1)Giải phương trình sau: 2 1 sin 2 4sin 1 1
sinx 6 x x 2sinx
π
2)Giải hệ phương trình sau:
9 (3 1) 125
45 75 6
y x
Câu III(1 điểm): Tính tích phân:
2 3
2 3
( sin )sin (1 sin )sin
π
π + +
=
+
∫
Câu IV(1 điểm): Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành có cạnh AB=a,cạnh AD=b,góc
· 600
BAD = CạnhSA=4a và SA vuông góc với mặt phẳng (ABCD).Trên đoạn SA lấy điểm M sao cho AM=x (0<x<4a).Mặt phẳng(MBC) cắt cạnh SD tại N Tìm x để mặt phẳng (MBC) chia khối chóp S.ABCD ra thành hai phần sao cho thể tích của khối chóp SBCMN bằng 5
4 thể tích của khối BCNMAD
Câu V(1 điểm):Cho x,y,z là các số thực dương thoả mãn x+y+z=xyz.Tìm giá trị lớn nhất của :
2 2 2
P
II/ PHẦN RIÊNG (3,0 điểm) (Thí sinh chỉ được làm một trong hai phần (phần A, hoặc B).
A Theo chương trình Chuẩn:
Câu VIA(2 điểm):1)Trong mặt phẳng Oxy cho đường tròn ( C) nội tiếp hình vuông ABCD có phương trình :
( ) (2 )2
x− + −y = Xác định tạo độ các đỉnh của hình vuông biết đường thẳng chứa cạnh AB đi qua điểm M(-3;-2) và x A >0
2)Trong không gian tọa độ Oxyzcho hai điểm A(1;4;2), B(− 1;2;4) Viết phương trình đường
thẳng ( )∆ đi qua trực tâmHcủa tam giác OAB và vuông góc với mặt phẳng (OAB) Tìm tọa độ điểm M trên
mặt phẳng (OAB) sao cho 2 2
MA +MB nhỏ nhất.(O là gốc hệ trục toạ độ)
Câu VIIA(1 điểm):Tìm số phức z thoả mãn : z 2 i− + =2 Biết phần ảo nhỏ hơn phần thực 3 đơn vị
B.Theo chương trình Nâng cao
Câu VIB(2 điểm): 1)Trong mặt phẳng với hệ toạ độ vuông góc Oxy cho hai đường tròn :
1
( ) :C x +y −10x=0 v à 2 2
2
( ) :C x +y +4x−2y−20 0= Viết phương trình đường tròn đi qua các giao điểm của ( ) ( )C1 ; C và có tâm nằm trên đường thẳng (d) x+6y-6=0.2
2) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba đường thẳng :
Trang 21 : 4
1 2
x t
=
= −
= − +
;d2: 2
x= y− = z
− − và d3:
x+ = y− = z+
Chứng tỏ rằng d d là hai đường thẳng chéo 1; 2
nhau,tính khoảng cách giữa hai đường thẳng d d Viết phương trình đường thẳng 1; 2 ∆, biết ∆ cắt ba đường thẳng
d1 , d2 , d3 lần lượt tại các điểm A, B, C sao cho AB = BC
Câu VIIB(1 điểm):Tính tổng :
……….Hết……….
ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM KHẢO SÁT MÔN TOÁN KHỐI 12 LẦN 4 NĂM HỌC 2010-2011
Câu I.1
(1,0 đ) Khảo sát vẽ đồ thị hàm số 1 4 2 2
2
y= x + mx + m khi m= −1
2
y= x − x + Txđ: R
lim
→±∞ = +∞
2
x
x
=
Bảng biến thiên:
x −∞ -2 0 2 −∞
'
y − 0 + 0 − 0 +
y +∞ 4 +∞
−4 −4
Hàm số đồng biến trong các khoảng: (−2;0 , 2;) ( +∞)
Hàm số nghịch biến trong các khoảng: (−∞ −; 2 , 0;2) ( )
Các điểm cực tiểu của đồ thị: ( 2; 4),(2; 4)− − −
Điểm cực đại: (0;4)
+ Điểm uốn của đồ thị:
3
+ Đồ thị:
0,25
0,25
0,25
0,25 Câu I.2
x
=
Để đồ thị hàm số có 3 cực trị thì Phương trình y’=0 có 3 nghiệm phân biệt và y’ đổi dấu khi
x qua 3 nghiệm suy ra điều kiện : 4− m> ⇔ <0 m 0
Cực đại A(0;4m2), hai cực tiểu B( 2 − − −m; 4m C2 ), (2 − −m; 4m2 )
Khi đó tam giác xác định bởi 3 điểm cực trị tạo thành là tam giác cân ABC.Gọi R là bán
kính đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC khi đó 4. .
ABC
AB AC BC R
S
=
V
Khoảng cách từ cực đại đến đường thẳng qua 2 cực tiểu là :h=8m2, BC =4 −m,
0,25
0,25
Trang 34
64 4
AB AC= = m − m.Suy ra
2 2
ABC
SV = BC h= −m m = m −m và AB.AC.BC=(16m4−4 )4m −m
2
Suy ra
1 1 2
m m
=
=
.Kết hợp với điều kiện m<0 ta nhận 1
2
m= −
0,25
0,25
Câu II.1
(1,0 đ) Giải phương trình: 2−sin1xsinπ6 −2x=4sinx− −1 2sin1 x
Điều kiện:sinx≠0 (*)
Với điều kiện (*) ta có:
4sin 2 sin 2 8sin 2sin 1
6
2(2sin 1) cos 2 sin 2 (2sin 1)(4sin 1)
π π
Suy ra :2sinx− =1 0 hoặc cos 2x− 3 sin 2x=4sinx+1
2 6
5 2 6
= +
= +
2
) cos 2 3 sin 2 4sin 1 4sin 2sin 2 3 sin cos 0
7
(Vì sinx≠0)
Vậy phương trình có nghiệm: 2 ,
6
x= +π k π k Z∈
; 5 2 , 6
x= π +k π k Z∈
; 7
2 , 6
x= π +k π k Z∈
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu II.2
(1,0 đ) Giải hệ phương trình:
9 (3 1) 125
45 75 6
y x
.Với y=0 hệ phương trình vô nghiệm Với y≠0
.Chia cả hai vế pt(1) và pt(2) lần lượt cho y3≠0;y2 ≠0ta có hệ pt
0,25
Trang 43 3
3 3
2
2
125
(*)
x x
y y
Đặt u 3 ;x v 5,v 0
y
= = ≠ Ta có
(*) trở thành
2
u v
uv
+ =
Suy ra : 1
2
u v
=
=
hoặc
2 1
u v
=
=
Với
1
3 1
5 2
2
u v
y y
=
=
Với
2
1 1
5
x
v
y y
=
Vậy hệ pt có hai nghiệm (x;y) là 1 5; ; 2;5
3 2 5
0,25
0,5
Câu III
(1,0 đ)
2
dx
+
+ Đặt
2 cot sin
dv
x
=
2
x
2
2 3 3
x
x
π π
π
3
0,25
0,25
0,25
0,25 Câu IV
(1,0 đ)
Trang 5D B
A
C
S
M
N
Ta cĩ:
(MBC ) I (SAD) = MN với MN//AD ( Do AD // BC v N à ∈ SD ) Khi đĩ
2 0
.
1 . .sin 60 2 3
S ABCD
a b
S ABC S ACD S ABCD
a b
Mà: .
.
4
4
S MBC
S ABC
.
3 4 12
S MBC
ab a x
-Lại cĩ : = = ÷
2
.
S MNC
S ADC
.
3 4 48
S MNC
-Dẫn đến : . 3 4( ) (8 )
48
S BCNM SMBC SMNC
48
BCNMAB
b x a x
-Theo giả thiết cĩ .
5 4
S BCNM BCNMAB
4a
x = (Nhận) 3
9 108 128 0
32a
x = (Loại) 3
KL : x = 4a
3
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu V
P
; ;
= = = Khi đĩ giả thiết cĩ ab+bc+ca=1
P
Do ab+bc+ca=1 Nên 1+a2 =ab bc ca a+ + + 2 = +(a b a c)( + )
Với các đẳng thức tương tự ta cĩ
( )( ) 4( )( ) 4( )( )
4( ) ( ) ( ) 4( ) 4
P
(Bất đẳng thức Cơ Si).Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi 1
7
b c= = a.Hay y z= =7x= 15 Vậy 9
4
MaxP= Khi y z= =7x= 15
0,25
0,25
0,25
0,25 Câu
VIA.1 Trong mặt phẳng Oxy cho đường trịn ( C) nội tiếp hình vuơng ABCD cĩ phương trình :
Trang 6(1,0 đ) ( ) (2 )2
x− + −y =
Xác định tạo độ các đỉnh của hình vuông biết đường thẳng chứa cạnh AB đi qua điểm
M(-3;-2) và x A >0
Phương trình đường thẳng đi qua M(-3;-2) có dạng ax by+ +3a+2b=0.Đường tròn (C) có tâm I(2;3) và bán kính R= 10 nên:
2 3 3 2
10 a b a b 10(a b ) 25(a b) (a 3 )(3b a b) 0 a 3b
a b
+
Hay b=-3a Do đó pt (AB) là x-3y-3=0 hoặc pt (AB) là 3x-y+7=0
TH1:(AB) x-3y-3=0 Gọi A(3t+3;t) vì A có hoành độ x A >0 nên t>-1 và do
2 20
IA = R = nên ( ) (2 )2 2 1
1 3 3 20 10 10 20
1
t
t
=
+ + − = ⇔ + = ⇒ = − V ì t>-1 nên chọn t=1.Suy ra A(6;1)⇒C(-2;5) và B(0;-1) ⇒D(4;7)
TH2:(AB) 3x-y+7=0 Gọi A(t;3t+7) vì A có hoành độ x A >0 nên t>0 và do IA2 =2.R2 =20
2 3 4 20 10 20 20 20
2
t
t
=
− + + = ⇔ + + = ⇒ = − (loại)
0,5
0,25
0,25
Câu
VIA.2
(1,0 đ)
Trong không gian tọa độ Oxyzcho hai điểm A(1;4;2), B(−1;2;4) Viết phương trình
đường thẳng ( )∆ đi qua trực tâmHcủa tam giác OAB và vuông góc với mặt phẳng
(OAB) Tìm tọa độ điểm M trên mặt phẳng (OAB) sao cho 2 2
MA +MB nhỏ nhất
1;4;2
1;2;4
OA
OB
uuur
r uuur uuur uuur
mặt phẳng (OAB 2) : x y z− + =0
( , , )
H a b c là trực tâm tam giác OAB nên :
0
5
2
2
a
c
=
∈
uuur uuur
uuur uuur
( )
2 5 :
2 5 2
=
= +
Với mọi điểm K ta đều có:
MA +MB = uuur uuuurKA KM− + KB KMuuur uuuur− =KA +KB + KM − KM KA KBuuuur uuur uuur+
Chọn K(0;3;3) là trung điểm AB nên MA2+MB2 =2KA2+2KM2
KA không đổi nênMA2+MB2 nhỏ nhất khi KM ngắn nhất khi đó M là hình chiếu của K
0,25
0,25
Trang 7trên mặt phẳng (OAB)
( ) 4 (3 ) (3 ) 0 0
M∈ OAB ⇒ − − + + = ⇒ =t t t t
Vậy M(0;3;3)
0,25
0,25
Câu
VIIA
(1,0 đ)
Gọi số phức z=a+bi
2 2
1 2
2 2
1 2
a b a b
= −
= − −
⇔
= +
= − +
Vậy số phức cần tìm là: z=2− 2+(− −1 2)i; z= z=2+ 2+(− +1 2)i
0,25 0,25
0,25
0,25 Câu
VIB.1
(1,0 đ)
Gọi A,B lần lượt là giao điểm của hai đường tròn ( )C và 1 ( )C suy ra toạ độ của A và B 2
thoả mãn hệ :
10 0
4 2 20 0
2 49 2 140 100 10 50 2 150 100 0
2 2
4 1
1
7 10
3
x x
y x
x
y x
y
=
⇔ == − ⇔ =
.Vậy A(2;4) ,B(1;-3)
Gọi I là tâm của đường tròn cần tìm vì I∈ V:x+6y-6=0.Theo giả thiết thì đường tròn ( C)
cần tìm đi qua 2 điểm A,B nên ta có:IA=IB=R
(Có: IAuur=(6a−4; 4−a), IBuur=(6a− − −5; 3 a))
⇔ (6a−4)2+ −(4 a)2 = (6a−5)2+ − −( 3 a)2 =R
⇔(6a−4)2+ −(4 a)2 =(6a−5)2+ − −( 3 a)2
⇔36a2−48a+ + −16 16 8a a+ 2 =36a2−60a+25 9 6+ + a a+ 2
⇔ 2a = -2 ⇔ a = -1
Lúc đó : I(12; -1), R= 100 25 5+ =
Vậy :(C ): (x - 12)2 + (y + 1)2 = 52
0,25
0,25
0,25
0,25 Câu
VIB.2
(1,0 đ) +)Đường thẳng 1 : 4
1 2
x t
=
= −
= − +
suy ra d đi qua điểm A(0;4;-1) và có một vtcp 1 uur1(1; 1;2)−
Trang 8.Đường thẳng d2: 2
x = y− = z
− − suy ra d đi qua điểm B(0;2;0) và có một vtcp 2
2(1; 3; 3)
uuur − − Ta có uuurAB(0; 2;1)− và u uur uur1, 2 = (9;5; 2− ) suy ra
1 2
, 9.0 ( 2).5 1.( 2) 12 0
AB u u = + − + − = − ≠
uuur ur uur
.Vậy d và 1 d là hai đường thẳng chéo nhau 2
Khoảng cách giữa d và 1 d là :2 ( ) 1 2
1 2
,
55
9 5 ( 2) ,
AB u u
d d d
u u
uuur ur uur
ur uur
+)Xét ba điểm A, B, C lần lượt nằm trên ba đường thẳng d1 , d2 , d3
Ta có A (t, 4 – t, -1 +2t) ; B (u, 2 – 3u, -3u) ; C (-1 + 5v, 1 + 2v, - 1 +v)
A, B, C thẳng hàng và AB = BC ⇔B là trung điểm của AC
( 1 5 ) 2
4 (1 2 ) 2.(2 3 )
1 2 ( 1 ) 2( 3 )
+ − + =
− + + − + = −
Giải hệ trên được: t = 1; u = 0; v = 0
Suy ra A (1;3;1); B(0;2;0); C (- 1; 1; - 1)
Đường thẳng ∆ đi qua A, B, C có phương trình 2
x = y− = z
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu
VIIB
(1,0 đ)
Tacó
2010
0
k
=
2010
0
k
=
⇒ 2010 2010 1 3 3 5 5 2009 2009
(1 ) (1 )
2
Lấy tích phân 2 vế của (1) với cận từ 1 đến 2 ta được:
(1 ) (1 )
2
Vậy: 32011 22011 1
4022
0,5
0,5
Trang 9wWw.VipLam.Info