Tìm vị trí điểm để khi quay hình chữ nhật quanh đường thẳng thì thể tích của khối trụ sinh ra là lớn nhất.. Lời giải.[r]
Trang 1SỞ GD VÀ ĐT TỈNH
BÀ RỊA-VŨNG TÀU
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
NĂM HỌC 2017-2018 MÔN: TOÁN 12 (Thời gian làm bài 180 phút)
Câu 1 (1,25 điểm)
3 cos 2x 2cosx cosx1 2cos2xsinxsin 2x
Giải phương trình
Câu 2 (1,25 điểm)
1; 2;3;4;5;6;7;8;9Từ các chữ số , lập được bao nhiêu số tự nhiên có 6 chữ số đôi một khác
nhau sao cho tổng của ba chữ số hàng chục nghìn, hàng nghìn và hàng trăm bằng 9?
Câu 3 (1,25 điểm)
19
x
5
3
2
; 0
n
n C n1C n2 C n n 4095
Tìm số hạng chứa trong khai triển của nhị thức , biết rằng và
Câu 4 (1,25 điểm)
S ABCD ABCD M SC P AM BD P SB SD, N E 2 , SB SM SN SM SC SN Cho hình
chóp có đáy là hình bình hành, là điểm di đồng trên cạnh Mặt phẳng chứa và song song với cắt lần lượt tại Chứng minh
Câu 5 (1,25 điểm)
1; ; ;2 3 4
d d d d P d d d d1; ; ;2 3 4 A B C D, , , Q d d d d1; ; ;2 3 4 A B C D, , , P Q D ABC DA B C
Trong không gian cho 4 đường thẳng đôi một song song và không có 3 đường nào nằm trong cùng một mặt phẳng Mặt phẳng cắt 4 đường theo thứ tự là Mặt phẳng cắt 4 đường theo thứ tự là ( khác ) Chứng minh thể tích 2 khối tứ diện và bằng nhau
Câu 6 (1,25 điểm)
ABCD M BCD M AB AC AD, ACD ABD ABC ,, H I K AB AC AD 27MH MI MK Cho tứ diện ,
là một điểm nằm miền trong của tam giác Qua kẻ các đường thẳng lần lượt song song
và cắt các mặt và tam giác tại các điểm và Chứng minh
Câu 7 (1,25 điểm)
C O R AB CD, M C H K, M AB CD M OHMK AB
Cho đường tròn có tâm và bán kính , hai đường kính vuông góc với nhau Điểm , gọi lần lượt là hình chiếu vuông góc của trên và Tìm vị trí của để khi quay hình chữ nhật quanh đường thẳng thì thể tích khối trụ sinh ra lớn nhất
Câu 8 (1,25 điểm)
log x 2 3 log x 2
Giải phương trình
Câu 9 (1,25 điểm)
1
5 10 1 4
S t t1s t5s Cho một chất điểm chuyển động thẳng xác định
bởi phương trình Trong đó, tính mằng mét, được tính bằng giây Hỏi từ thời điểm đến thời điểm thì vận tốc lớn nhất của chất điểm là bao nhiêu?
Câu 10 (1,25 điểm)
Trang 2 1 ln 1
y x x C A2;1 A C
Cho hàm số có đồ thị và điểm Chứng minh rằng qua vã được hai tiếp tuyến đến đồ thị
Câu 11 (1,25 điểm)
3
80m 500 400Người ta cần làm một cái thùng hình trụ (không có nắp) với thể tích là Giá thành
để làm mỗi mét vuông đáy thùng là nghìn đồng và giá thành để làm mỗi mét vuông thành xung quanh của thùng là nghìn đồng Tính giá tiền ít nhất để làm cái thùng nói trên (làm tròn đến đơn vị nghìn đồng)
Câu 12 (1,25 điểm)
62 50 5 x 7x
Chứng minh hàm số chỉ có một điểm cực đại dương
Câu 13 (1,25 điểm)
m log2mx 2log2x2
Tìm tất cả các giá trị của tham số để phương trình có một nghiệm duy nhất
Câu 14 (1,25 điểm)
1
3
m m x x1; 2 x1 2 x2
Cho hàm số với là tham số Tìm tất cả giá trị của để hàm số đã cho có hai điểm cực trị thỏa mãn
Câu 15 (1,25 điểm)
2
y x x x m m m Cho hàm số với là tham số Tìm tất cả giá trị của để hàm số nghịch
biến trên
Câu 16 (1,25 điểm)
, ,
a b c lnb2c21 2ln 3 a 9a2 b2 c21 2
3
2
b c a P
a a Cho ba số thực thỏa Tìm
giá trị lớn nhất của biểu thức
-Hết -Họ và tên thí sinh:………Chữ kí của 01 CBCT:………
Số báo danh:………
Trang 3Câu 1. 3 cos 2x 2cosx cosx1 2cos2xsinxsin 2x
Giải phương trình
Lời giải
3 cos 2x 2cosx cosx1 2cos2xsinxsin 2x
cosx 1 3 cos 2x sin 2x 2cosx 0
ᄃ
cos 1 cos 2 cos 0
6
cosx 1 0 x k2 k ᄃ
cos 2 cos
6
ᄃᄃ
2
x k
2
18 3
6
x k
Vậy nghiệm của phương trình là ᄃ, ᄃ, ᄃ
5 3
x x
n C n1C n2 C n n 4095Tìm số hạng chứa ᄃ trong khai triển nhị thức ᄃ; ᄃ, biết rằng ᄃ và ᄃ
Lời giải
n12ᄃᄃᄃ
12
0
k k
ᄃ
5
36 3 19 2
k
k
10
k
Yêu cầu bài toán ᄃᄃ
10 2 19
122
C x Số hạng cần tìm là ᄃ.
S ABCD ABCD M SC P AM BD P SB SD N E 2 SB SM SN SM SC SN Bài 3 Cho hình
chóp có đáy là hình bình hành, là điểm di động trên cạnh Mặt phẳng chứa và song song với cắt , lần lượt tại , Chứng minh
Lời giải
Trang 4O ABCD I MC Gọi là tâm của hình bình hành , là trung điểm
K NESO NE BD// OI AM// , , ,
2
2SB SC 1 2SB SM SC SN SM SN
D DA B C D ABC P Q D C B A d4 d3 d2 d 41 Q 4 C B A d4 d3 d2 d 41 P 3 d4 d3 d2 d1Bài 4.
Trong không gian cho đường thẳng , , , đôi một song song và không có đường nào nằm trong cùng một mặt phẳng Mặt phẳng cắt đường thẳng , , , theo thứ tự là , , , Mặt phẳng cắt đường thẳng , , , theo thứ tự là , , , ( khác ) Chứng minh thể tích của hai khối đa diện và bằng nhau
Lời giải
OO AA C C BB D D
Gọi
.
.
1
D ABC
O ABC
.
2
D A B C
O A B C
và
1 3
O ABC B O AC O AC
V V h S h d B O AC , d B OA C ,
Mà (trong đó )
S
C D
O
I
M E
N K
A B
C D
D
C
A
O
O B
Trang 5.
1 3
O A B C B OA C OA C
V V h S
Mặt khác
.
.
3
O A B C OA C
O ABC O AC
Từ đó suy ra 1
2
OA C A OO C OO
S S S OO a a d AA CC , 4
(trong ddos )
1 5 2
O AC AOO COO
S S S OO a
Tương tự ta có
3 4 5 V O A B C V O ABC 6
Từ , , suy ra
1 2 6 V D ABC. V D A B C.
Từ , , suy ra
Câu 5 4 d d d d1, , ,2 3 4 P 4 d d d d A, , ,1, , ,2 3 4 B C D Q 4 d d d d A', ', ', '1, , ,2 3 4 B C D P khác Q
'
D ABC DA B C' ' 'Trong không gian cho ᄃ đường thẳng ᄃ đôi một song song và không có ba
đường nào nằm trong cùng một mặt phẳng Mặt phẳng ᄃ cắt ᄃ đường ᄃ theo thứ tự là ᄃ Mặt phẳng
ᄃ cắt ᄃ đường ᄃ theo thứ tự là ᄃ ᄃ Chứng minh thể tích hai khối tứ diện ᄃ và ᄃ bằng nhau.
Lời giải
OO AA C C BB D D
Gọi
'.
O'.
' 1 '
D ABC
ABC
O ' ' '
' 2 '
D A B C
A B C
1 3
ABC AC O AC
V V h S h d B O AC , ' d B OA C ', ' '
Mà trong đó
O' B'
B
A'
A
C
D
C'
D'
O
Trang 6O ' ' ' B'.OA' ' ' '
1 3
A B C C OA C
Mặt khác
A B C OA C
ABC O AC
Từ đó suy ra
1 '
2
OA C A C
S S S OO a d AA CC ', ' 4
Ta có: trong đó
1 '
2
O AC A C
Tương tự ta có:
3 , 4 , 5 VO'.ABC VO'.A'B' 'C 6
Từ suy ra
1 , 2 , 6 VD'.ABC VD'.A'B' 'C
Từ suy ra Câu 6 ABCD M BCD M AB AC AD, ACD , ABD ABC H I, K AB AC AD. . 27MH MI MK. .
Cho tứ diện ᄃ, là một điểm thuộc miền trong của tam giác Qua ket các đường thẳng
lần lượt song song và cắt các mặt và tại các điểm và Chứng minh
Lời giải
MH
1
AB AC AD
Chứng minh: và
Áp dụng bất đẳng thức AM – GM
ta có:
Câu 7: C O R AB CD, M C H K M AB, AB CD M OHMK AB (1,25 điểm) Cho đường,
tròn có tâm và bán kính , hai đường kính vuông góc với nhau Điểm , gọi lần lượt hình chiếu vuông góc của trên và Tìm vị trí điểm để khi quay hình chữ nhật quanh đường thẳng thì thể tích của khối trụ sinh ra là lớn nhất
Lời giải
A
B
C
D N
H
M
Trang 7OH x OK y OHMK AB V xy2V R2 x x2
Đặt khi đó khối trụ sinh ra khi quay hình chữ nhật quanh có thể tích hay
V R x x
Suy ra
Trang 83R2 x2 ; R2 x2; 2x2
Áp dụng bất đẳng thức Côsi cho số ta có
3
2
3
2 22 2 8 6 4 6
54 27
3
2
3 3
R
Vậy Dấu “=” xảy ra khi
log x 2 3 log x 2
(1,25 điểm) Giải phương trình
Lời giải
0
x Điều kiện:
log x 2 3 log x 2 1
3 3
3
Đặt
2 1
Thay vào ta có
log x u 3u 3log x
log x u log x ulog x u
3u log3 x
3
x u
3
log 4
x u
3 , 4
3 3
3
3 log 1
9
x x
Từ ta có 1
3;
9
x x
Vậy phương trình đã cho có 2 nghiệm
Câu 9
1
5 10 1 4
S t t t t
S t t1s t5sCho một chất điểm chuyển động thẳng xác định bởi phương trình Trong đó, tính bằng mét, tính bằng giây Hỏi từ thời điểm đến thời điểm thì vận tốc lớn nhất của chất điểm là bao nhiêu?
Lời giải
ts v t t3 3t210t
Vận tốc của chất điểm tại thời điểm là
' 3 6 10 0,
v t t t t
5 100 /
Max v t v m s
Trang 9
Câu 10 yx1 ln x1 C A2;1 A C
Cho hàm số và điểm Chứng minh rằng qua vẽ được hai tiếp tuyến đến đồ thị
Lời giải
A y k x 21
Phương trình đường thẳng qua có dạng:
C
Đồ thị và tiếp xúc khi hệ phương trình sau có nghiệm
1 ln 1 2
2 1 x 1 3lnx10 3
Thay vào rút gọn ta được
3 C
Số nghiệm phân biệt của bằng số tiếp tuyến của qua A
3 y x 1 3lnx1 C'
Ta có số nghiệm phương trình là số giao điểm của đồ thị hàm số với trục hoành
TXD D
Ta có: 2
1
x
x
1
lim lim
x y x y
Bảng biến thiên
2 1 3ln 3 0
f C'
Ta thấy nên đồ thị cắt trục hoành tại hai điểm phân biệt
A C
Vậy qua kẻ được đúng hai tiếp tuyến đến
Câu 11: 80m 500 400 Người ta cần làm một cái thùng hình trụ (không có nắp) với thể tích là 3
Giá thành để làm mỗi mét vuông đáy thùng là nghìn đồng và giá thành để làm mỗi mét vuông thành xung quanh của thùng là nghìn đồng Tính giá tiền ít nhất để làm cái thùng nói trên (làm tròn đến đơn vị nghìn đồng)
Lời giải
R h
2
2
80
R
Giả sử và là bán kính đáy và chiều cao của thùng Khi đó
; 2
R
Diện tích đáy thùng và thành thùng lần lượt là
500000.2 400000 200000 5
Giá tiền để làm thùng là
3
Ta có
3
minT 200000.120 2 44286483,57
44 287Giá tiền thấp nhất để hoàn thành thùng là triệu nghìn đồng.
Câu 12: f x 62x 50 5 x 7x
Chứng minh hàm số chỉ có một điểm cực đại dương
Lời giải
Trang 10
f x
Hàm số có đạo hàm liên tục trên
62 5 ln 5 7 ln 7,x x
f x f x 5 ln 5 7 ln 7 0x 2 x 2 x
0 62 ln 5 ln 7 0
3 62 5 ln 5 7 ln 7 03 3
f x 0;3Phương trình có nghiệm duy nhất thuộc khoảng
f x
Từ bảng biến thiên của
ta suy ra điều phải chứng minh
Câu 13: m
log mx 2log x2
Tìm tất cả các giá trị của tham số để phương trình có một nghiệm duy nhất.
Lời giải
log mx 2log x2 2
2 2 2
x x m
2
2 2
x
f x x 2; \ 0
Xét hàm số với
x 2 2x 2
f x
x
0
0
3
y x m x m x m
m m x1 x2 x1 2 x2
Cho hàm số với là tham số Tìm tất cả giá trị của để hàm số đã cho có hai điểm cực trị ; thỏa mãn
Lời giải
y x m x m
Ta có
0
y m 22 5m 4 0 m2 9m0
9 0
m m
*
Hàm số đã cho có hai điểm cực trị khi và chỉ khi phương trình có hai nghiệm phân biệt
* x1 2 x2 2 x1 x2 2 0 2x1x2 2x x1 2 4 0 1
Với điều kiện ta có:
Trang 11
x x m x x1 2 5m4
Theo Viet ,
1 4 2 m 5m4 4 0 m0 * m 0
Do đó Kết hợp với điều kiện ta có
Câu 15 y x x2 x m m m Cho hàm số ( là tham số) Tìm tất cả các giá trị để hàm số
nghịch biến trên
Lời giải
x
x2 x m0 x
1
0 1 4 0
4
Hàm số xác định khi và chỉ khi ,
2
2 1 1
2
x y
y Hàm số nghịch biến trên khi và chỉ khi , đẳng thức xảy ra tại hữu hạn 0 x
điểm
1 4
m
Xét trường hợp
2
1 0
2
2 1 1
1 1
x x
y
Khi đó ta có 1
2
y x
1 4
m
Vậy nên không thỏa mãn, suy ra loại
1 4
m
Xét trường hợp
2
x
1
; 2
Hàm số nghịch biến trên
1 2
2 1 1
4
y x
Nếu
1
; 2
Hàm số nghịch biến trên
Trang 121 4
m
Vậy khi thì thỏa điều kiện bài toán
Câu 16 a b clnb2c21 2ln 3 a 9a2 b2 c21 2
3
2
P
Cho ba số thực dương , , thỏa mãn Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
Lời giải
ln b c 1 b c 1 ln 9a 9a
f t t t 0 b2c2 9a2 1 a13
Xét hàm số ,
b c 2 2b2c2 2 9 a21 b c 18a2 2
3
2 18 2 5 1
2
P
2 18 2
2 2
Pf x x x x 1 x 0;3
2 2
18 2
x
x
f 1 0
23
72
3 0
18 2
f x
x
, ,
f x x
1 10
Pf x f a 1b c 2Lập bảng biến thiên, suy ra: , ,
10
MaxP Vậy
Xem thêm các bài tiếp theo tại: