Thiết diện vuông góc với đường thẳng nối hai tâm của hai đáy luôn là một elip, biết chiều cao vật thể là 4.. Tính thể tích vật thể này.[r]
Trang 1Câu 3 [2D1-3](Phan Thúc Trực Nghệ An Lần 2) Cho hàm số yf x( ) xác định, liên tục trên và
có đồ thị của hàm số yf x( ) như hình dưới Đặt
2 ( ) ( )
2
x
h x f x
Mệnh đề nào dưới đây đúng?
A Hàm số y h x ( ) đồng biến trên khoảng ( 2; 3)
B Hàm số y h x ( ) đồng biến trên khoảng (0; 4)
C Hàm số y h x ( ) nghịch biến trên khoảng (0; 1)
D Hàm số y h x ( ) nghịch biến trên khoảng (2; 4)
Lời giải Chọn D
Ta có yf x( ) là hàm số xác định, liên tục trên Do đó
2 ( ) ( )
2
x
h x f x
là hàm số liên tục trên , và ( )h x f x( ) x
Ta xét vị trí tương đối giữa y f x( ) và y x
Từ đồ thị ta thấy yf x( ) và y có ba điểm chung là ( 2; 2)x A , (2;2)B và (4; 4)C Đồng
thời ( ) 0h x khi đồ thị hàm số y f x( ) nằm phía trên so với đồ thị y và ngược lại.x
Từ khoảng (2;4) ta thấy ( ) 0h x Do đó hàm số y h x ( ) nghịch biến trên khoảng 2; 4.
Câu 6: [2D3-3](Phan Thúc Trực Nghệ An Lần 2) Cho hàm số yf x
dương có đạo hàm liên tục
trên đoạn 0; 3 biết rằng f x f x x2 1 0 và f 3 e3
Tính
3
I f x x
7
3 3 3
C
7
3 3 3
D 3 3 2
Lời giải Chọn B
Ta có f x x21f x 0
2 1
f x
x
f x
Đặt
ln
u f x
v x
'
du f x dx
f x
Trang 2Áp dụng công thức tích phân từng phần ta được
3
0
I f x x
3 3 0 0
'
f x
3
0 0
3
0 0
1
2
1
3
7
3 3
3
Câu 8: [2D2-3](Phan Thúc Trực Nghệ An Lần 2) Tập hợp tất cả các giá trị thực của tham số m để
phương trình: m2x 2 1 1 2x
có nghiệm thực là tập Sa b;
Tính giá trị của biểu
thức log 12b 7a 5
a b
P
A P 1 B P 5 C P 3 D P 7
Lời giải:
Chọn C
TXĐ: D x m2x 2 1 0
Ta có: m2x 2 1 1 2x 2
1 2 0
2 2 1 1 2
x
m
0 2 1
2 2 1 1 2.2 2
x
m
2 2 (k t/m) 2
x x x
m
Để phương trình đã cho có nghiệm thì 0 hay m 1 S 0;1
0, 1
a b
2 log 2 7 5 3
Câu 9 [1D1-3](Phan Thúc Trực Nghệ An Lần 2) Cho phương trình :
cos 2
m
Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để phương trình 1 có nghiệm thực ?
Lời giải
Trang 3Chọn A.
2
+ Xét hàm số 2 1
3
t t
f t t
trên ta có : 2 ln 2 1 ln 3 1 0,
3
t t
f t t
f t
đồng biến trên .
+ Từ 2 ta có f sin2x m f 2cosx3 sin2 x m 2cosx3
2 cos 2cos 2
+ Phương trình 1 có nghiệm thực g x
có nghiệm trên1; 1
, với ucosx và
ming u m maxg u
Ta cóg x 2u2 0 u 1 1; 1
g vàg 1 5 Vậy 1 có 5 giá trị nguyên của m 5 m
Câu 10: [2H3-4](Phan Thúc Trực Nghệ An Lần 2) Trong không gian Oxyz , cho mặt phẳng
P :x 4y z 1 0
và hai điểmA1; 0; 2 ; B2; 5; 3 Đường thẳng d đi qua điểm A và
song song với mặt phẳng P sao cho khoảng cách từ điểm B đến d nhỏ nhất có phương
trình :
A
x y z
B
x y z
C
x y z
x y z
Lời giải:
Chọn D
P
A
B
H
Đề khá là hay vì nếu thử máy tính thì phương án A, B cùng cho một kết quả
Trang 4+) / /( )d P và qua A nên d thuộc Mặt phẳng ( )Q qua A và song song với (P)
+) Q :x 4y z 3 0 Gọi H là hình chiếu của B trên (Q) thì AH là đường thẳng cần tìm
+)
2
3
, H2t;5 4 ;3 t t
Vì H Q
nên t 1 H3; 1; 4
+) AH qua H và có vtcp2; 1; 2.Viết phương trình ra đáp án D
Câu 11: [2D1-3](Phan Thúc Trực Nghệ An Lần 2)Cho đồ thị hàm số:
1
3
y x x
có ba điểm cực trị A B C A Oy, , Gọi M N, lần lượt là các điểm thuộc cạnh AB, AC sao cho đoạn
thẳng MN chia tam giác ABC thành hai phần bằng nhau Giá trị nhỏ nhất của MN là
Lời giải:
Chọn A
+) Đồ thị hàm số có ba điểm cực trị A0; 1, B 3; 2, C 3; 2
Có AB BC CA 2 3 nên tam giác ABC đều
+) Theo giả thiết
1 2
AMN ABC
S S
2
AM AN
AB AC
AM AN
+) Khi đó MN2 MN 2
Dấu đẳng thức xảy ra khi AM AN 6.
Vậy minMN 6 khi AM AN 6.
Câu 12 [2H2-4](Phan Thúc Trực Nghệ An Lần 2) Cho tứ diệnABCD cóADABC đáyABC
thỏa mãn :
cot cot cot
AB AC BC BA CA CB
Gọi H, K lần lượt là hình chiếu vuông góc của A lên DB, DC Tính diện tích mặt cầu ngoại tiếp khối chópA BCHK. .
Trang 5Lời giải Chọn D.
D
B
A' H
K
+ Từ giả thiết
8
S bc ab ac
+ Gọi AA là đường kính của đường tròn ngoại tiếp ABC A B ABD A B' AH mà
BDAH
AH BDA
AH HA
Tương tự AK KA 5 điểm ,A B, C,H, K cùng thuộc mặt cầu đường kính AA S matcau 4R2 16
Câu 13: [2H2-4](Phan Thúc Trực Nghệ An Lần 2) Cho vật thể có hai đáy trong đó đáy lớn là một elip
có độ dài trục lớn là 8, trục bé là 4 và đáy bé là một elip có độ dài trục lớn là 4, trục bé là 2 Thiết diện vuông góc với đường thẳng nối hai tâm của hai đáy luôn là một elip, biết chiều cao vật thể là 4 Tính thể tích vật thể này
A
55 3
56 3
57 3
58 3
Lời giải Chọn B
Chọn hệ trục như hình vẽ
Cắt vật thể bởi mặt phẳng song song với hai mặt đáy, có hoành độ là
, 0;4
x x
a
Trang 6Khi đó thiết diện là một elip có nửa độ dài trục lớn, trục bé lần lượt là ,a b thỏa mãn
8
; 2
x
a
8 4
x
b
(Theo hình vẽ)
Vậy diện tích mặt cắt là
2
8 8
x
Thể tích khối cần tính là
4
0
d
2 4
0
8 d 8
x x
3
Chú ý: Nếu hai elip ở hai đáy của vật thể có các trục lớn và bé không lần lượt song song với
nhau thì không thể giải thế này được Đề cho chưa chặt chẽ!
Câu 14: [2D2-4](Phan Thúc Trực Nghệ An Lần 2)Cho các số thực ,x y thỏa mãn
x y x y * Giá trị lớn nhất của biểu thức
3x y 1 2 x y 3
M x y x y
bằng
A
9476 243
193
148
3
Lời giải:
Chọn D.
Điều kiện: x 2, y 3
Vì 2 x 2 y3 x y nên từ 1 ** x y 12 8x y 1 x y nên1 8
x y 7
Mặt khác lại có 2 x 2 y3 0 nên từ ** x y 124x y 1
1 4
1 0
x y
x y
3 1
x y
x y
Vì x2 2x ( do x 2),y2 1 2y nên x2y2 1 2x y
Do đó 3x y 4 x y 1 2 7 x y 3x2 y2 3x y 4 x y 1 2 7 x y 6x y 3
Đặt t x y, t 1 hoặc 3 t 7
Xét hàm số f t 3t 4 t 1 2 7 t 6t 3
Ta có 1 2188
243
f
3 ln 3 2t 4 7 t 1 2 ln 2 6 7 t
Trang 7 3 ln 3t 4 2 1 ln 2 2 2 ln 2 0 7 t
f t t
, t 3;7 Suy ra f t
đồng biến trên 3;7 Mà f t
liên tục trên 3;7 và f 3 f 7 0
do đó
f t có nghiệm duy nhất t o 3;7 .
Bảng biến thiên
3
với mọi ,x y thỏa mãn * .
Đẳng thức xảy ra khi x 2; y 1
Câu 15 [2H3-3] Trong không gian Oxyz , cho các điểm A4; 1; 2 , B1; 4; 2 , C1;1;5 , đường
tròn C là giao của mặt phẳng P x y z: 7 0
và mặt cầu
S x: 2y2z2 2x 2y 4z 3 0
Hỏi có bao nhiêu điểm M thuộc đường tròn C sao
cho MA MB MC đạt giá trị lớn nhất?
Lời giải Chọn D.
Ta có mặt cầu S có tâm I1;1;2 và bán kính R 3.
Gọi là đường thẳng đi qua I và vuông góc với mp P thì ta có
1
2
tâm của đường tròn giao tuyến C chính là giao điểm của và mp P P J2; 2; 3
Thấy A B C, , P , JA JB JC 6, ABBC CA 3 2 suy ra ba đỉnh A B C, , C
và tam giác ABC đều
J A
M E
Trang 8TH1 : Xét M thuộc cung nhỏ BC Lấy điểm E thuộc đoạn AM sao cho MB ME mà
BME BCA (do góc nội tiếp cùng chắn cung AB ) suy ra tam giác BME đều.
Ta có ABE CBM (vì cùng cộng với góc EBC bằng o
60 ) ABECBM MCAE
2
nên MA MB MC đạt giá trị lớn nhất khi và chỉ khi MA đạt giá trị lớn nhất khi và chỉ khi MA là đường kính tức M là điểm chính giữa cung nhỏ BC Vậy trong trường hợp này có một điểm M thỏa mãn.
TH2 và TH3 : Xét M thuộc cung nhỏ AC AB; do vai trò bình đẳng các đỉnh của tam giác đều
hoàn toàn tương tự mỗi trường hợp cũng có một điểm M thỏa mãn.
Vậy có ba điểm M thuộc đường tròn C sao cho MA MB MC đạt giá trị lớn nhất.
Câu 42 [1H3-2] Cho tứ diện ABCD có AB CD a ,
3 2
IJ a
( I , J lần lượt là trung điểm của
BC và AD ) Số đo góc giữa hai đường thẳng AB và CD là:
Lời giải Chọn C.
Gọi M , N lần lượt là trung điểm AC, BC
Ta có:
// JN // JN
MJ // IN // CD
a
MI NI AB CD
MI
Gọi O là giao điểm của MN và IJ
Ta có: MIN 2MIO
Trang 9Xét MIO vuông tại O, ta có:
cosMIO IO
MI
3 4
2
a a
2
30
MIO
MIN 60 Mà: AB CD, IM IN, MIN 60
Câu 48: [2D1-3](Phan Thúc Trực Nghệ An Lần 2)Cho hàm số y3x x 3 có đồ thị C , và điểm
.Tập hợp tất cả các giá trị của m để từ điểm A kẻ được duy nhất một tiếp tuyến tới
đồ thị C là tập S a b;
Tính P a 2b2
Lời giải Chọn A.
Ta có: y 3 3x2
Gọi : y k x m m là đường thẳng đi qua điểm A m ; m Để từ điểm A kẻ được duy
nhất một tiếp tuyến tới đồ thị C thì:
Hệ:
3 2
x x k x m m
x k
Thế (2) vào 1 , ta có phương trình:
3x x 3 3 x x m m 2x3 m x3 2 2 0
3 2
2
; *
x m x
Bài toán có yêu cầu tương đương là: tìm m để phương trình * có một nghiệm.
Xét:
3 2
2
x
g x
x
TXĐ:
6
\ 3
D R
2 2
g x
x
;
6 3
x
Cho
2 2
0
g x
x
0 2 2
x x x
Bảng Biến thiên:
Trang 10Từ bảng biến thiên ta có: m 2; 2
Vậy: P a 2b2 4
Câu 49: [1D3-3](Phan Thúc Trực Nghệ An Lần 2) Cho các số hạng dương a, b, c lần lượt là số
hạng thứ m, n , p của một cấp số cộng và một cấp số nhân Tính giá trị của biểu thức
Lời giải Chọn C
Ta có Pb c log3ac a log3ba b log3c
Gọi u , 1 d lần lượt là số hạng đầu và công sai của cấp số cộng;
1
v , q lần lượt là số hạng đầu và công bội của cấp số nhân.
Ta có
1
1
1
m n p
a u m d v q
b u n d v q
c u p d v q
Do đó
b c n p d
c a p m d
a b m n d
n m
p m
b a q
c a q
Suy ra P d n p log3a p m log3a q n m m n log3a q p m
d n p p m m n a d p m n m m n p m q
0
Câu 50: [2D1-4](Phan Thúc Trực Nghệ An Lần 2) Cho hàm số ( )f x xác định trên thỏa mãn :
Trang 112 ( ) 1f x và
2 ( ) 1
f x mx
2 2
2
1 (1 )
1 ( ) ( )
4
m
f x f x m
.Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số
m để hàm số
( ) 9 8
f x m y
x m
đồng biến trên từng khoảng xác định của nó?
Lời giải Chọn C
Cách 1 Từ giả thiết ta có
2 2
2
2
2
(2 ( ) 1)f x 4 (2 ( ) 1) (2m f x mx 1) 4 (2m mx 1)
Xét hàm đặc trưng:
3
g u u mu g u( ) 3 u24m0, u 0,m0
Vậy hàm số đồng biến và liên tục trên tập (0;)
(2 ( ) 1) (2 1)
g f x g mx f x( )mx
mx m
y
x m
2
2
y
x m
Hàm số đồng biến trên từng khoảng xác định của nó:
0,
y x m m29m 8 0 1m8
Vậy có 6giá trị thỏa mãn