Biết rằng trong các thiết diện của hình chóp cắt bởi các mặt phẳng chứa SO , thiết diện có diện tích lớn nhất là tam giác đều cạnh bằng a , tính thể tích khối chóp đã cho.. Lời giải.[r]
Trang 1Câu 34 [2D25.73] [Chuyên Hạ Long – 2018 mã đề 108] Cho phương trình
m 5 9 x2m1 3 x m Biết rằng tập các giá trị của tham số m để phương trình có1 0 hai nghiệm phân biệt là một khoảng ( ; ).a b Tổng S a b bằng
Lời giải Chọn A.
Đặt t=3x>0 ta có phương trình m 5t22m1t m 1 0 *
+ Nếu m- 5 0= Û m=5 thì phương trình ( )*
có một nghiệm
1 2
t
Þ phương trình đã cho
có một nghiệm (Loại)
+ Nếu m- 5 0¹ Û m¹ 5 thì phương trình đã cho có hai nghiệm phân biệt Û Phương trình
( )*
có hai nghiệm dương phân biệt
m S
m m P
m
ìïï ¢D = - + - - >
ïï
-ïï
Û íï = - >
ïï
-ï = >
-ïî
2
0 5 1
0 5
m m
ì - - >
ïï ïï
Û í -ï <
ïï -ïî
1 0 5
;
m m
ì < >
ïï
Û íï < <ïî 1 3Û < <3 5
Khi đó (a b; ) (= 3 5; )Þ S= + =a b 8
BÀI TẬP TƯƠNG TỰ
Câu 1 [2D25.7-3] Có bao nhiêu giá trị nguyên của m trong (0 2018; )
để phương trình
2 2 1 2 2 2
4x x m.2x x 3m 2 0
có bốn nghiệm phân biệt?
A. 2015 B. 2017 C. 2014 D.1009
Lời giải Chọn A.
4x x m.2x x 3m 2 0 4x x 2 2m x x 3m 2 0
2
Phương trình đã cho trở thành: t2 2mt3m 2 0 *
Với mỗi giá trị t>1 thì log t >2 0Þ 2(t-1)2= Ût (t- 1)2=log2tÛ x= ±1 log2t Do đó
phương trình đã cho có bốn nghiệm Û Phương trình ( )* có hai nghiệm ,t t1 2thỏa mãn
t t
< <1 2
2
2
1 2
1 2 1 2
2 0
1 0
Áp dụng định lí Viet:
1 2
1 2
2
m
1 1
m m
Þ Trong (0 2018: )
có 2015 giá trị nguyên của m
Trang 2Câu 2 [2D5.8-3] Cho bất phương trình 9x 2m 2 3 x m Biết rằng tập các giá trị của tham1 0
số m để bất phương trình nghiệm đúng x" Î R là ;
a b
ç- ¥ ú
è û trong đóa b, Î Z,b> 0 và
a
b là
phân số tối giản Tổng S a b bằng
Lời giải ChọnD
Đặt t=3x>0 ta có bất phương trình:
t m t m t t m t
2 4 1
2 1
m t
Xét hàm số
2 4 1
f t
t
liên tục trên (0;+¥ ).
1 42; 0 2
t
Bảng biến thiên
Từ bảng biến thiên ta thấy bất phương trình nghiệm đúng với mọi giá trị x Î R
2 4 Do đó a=11;b= Þ4 a b+ =15.
Câu 38 [2D4-4] [Chuyên Hạ Long – 2018 mã đề 108] Cho số phức z thỏa mãn z 3 4 i 5. Gọi
,
M m lần lượt là giá trị lớn nhất, nhỏ nhất biểu thức P z 22 z i 2
Khi đó môđun của số phức w M mi bằng
Lời giải Chọn B
Phân tích:Cho số phức z thỏa mãn một điều cho trước (điểm biểu diễn của z thuộc một
tập hợp điểm cho trước, đường tròn, đường thẳng, elip…) Tìm Max – min của một biểu thức về môđun của z
Gọi z x yi với x y ,
.
Trang 3Ta có: z 3 4 i 5 x 32y 42 Suy ra, tập hợp điểm 5 M x y ;
biểu diễn cho
số phức z trên hệ tọa độ Oxy là đường tròn C
tâm I3; 4
và bán kính R 5 Lại có: P z 22 z i 2 x22y2 x2 y12 P 0 4x2y 3 P , đây là 0 phương trình của đường thẳng : 4x2y 3 P0
Ta thấy M C
Điều kiện để cắt C là: , 23 5 10 23 10 13 33
2 5
P
d I R P P
Suy ra: m13,M 33và w33 13 i w 1258
BÀI TẬP TƯƠNG TỰ
Câu 1: [2D4-4]Xét các số phức z x yi a b , thỏa mãn z 2 3i 2 2 Tính P2x y khi
z i z i đạt giá trị lớn nhất
Lời giải Chọn B
z x yi với x y ,
Ta có: z 2 3i 2 2x22y 32 Suy ra, tập hợp điểm 8 M x y ;
biểu diễn cho
số phức z trên hệ tọa độ Oxy là đường tròn C
tâm I 2;3
và bán kính R 8 Gọi A 1; 6
, B7;2
và J3; 2
là trung điểm của AB Đặt P z 1 6i z 7 2 i suy ra P MA MB 2MA2MB2
(BĐT Bunhiacopxki)
Ta có:
2
2
AB
MA MB MJ
với J là trung điểm của AB
Vì M chạy trên đường tròn , J cố định nên MJ IJ R.
Do vậy P2 4 IJ R2AB2 nên 2 2
m
Dấu "= " xảy ra khi MA MB và ba điểm M I J, , thẳng hàng Điều này thỏa mãn nhờ
IA IB
Phương trình đường trung trực của AB là:
3 2
Do đó: M C
, tọa độ của M là nghiệm hệ:
2 2 2 2
Mặt khác :
M P MA MB và M0;1 P MA MB 2 50.
Vậy đểP thì Max M 4;5
Suy ra 2a b 3 Cách 2: Cách Đại Số :
Trang 4 12 62 72 22
P
Câu 2: [2D4-4] (SGD – HÀ TĨNH )Trong các số phức z thoả mãn z 2 4 i 2
, gọi z và 1 z là số2 phức có mô-đun lớn nhất và nhỏ nhất Tổng phần ảo của hai số phức z và 1 z bằng.2
Lời giải Chọn D
Gọi z x yi x y , , và M x y ; là điểm biểu diễn số phức z
Theo giả thiết z 2 4 i 2 x yi 2 4 i 2 x 22y 42 4
Suy ra M C : x 22y 42 4
Suy ra tập hợp các điểm biểu diễn số phức z thỏa mãn z 2 4 i 2
là đường tròn C có
tâm I2; 4 bán kính R 2.
Đường OI có phương trình y2x cắt đường tròn C tại hai điểm
10 2 5 20 4 5
;
A
10 2 5 20 4 5
;
Do OA OB nên điểm A biểu diễn số phức có môđun lớn nhất, và điểm B biểu diễn số phức có môđun nhỏ nhất
Câu 40 [2D1-3] [Chuyên Hạ Long – 2018 mã đề 108] Cho hàm số
1
2
yf x x x x
có
đồ thị ( )C và đường thẳng : d y mx Gọi S là tập các giá trị thực của m để đồ thị ( ) C
luôn có ít nhất hai tiếp tuyến song song với d. Số các phần tử nguyên của S là:
Lời giải Chọn B
Ta có f x( ) 2 x3 3x212 x
+ Điều kiện cần:
Để ( )C luôn có ít nhất hai tiếp tuyến song song với dlà:
Phương trình 2x3 3x212x m có ít nhất hai nghiệm phân biệt
Trang 5Xét
y x x x có y CD 7,y CT 20.
Phương trình 2x3 3x212x m có ít nhất hai nghiệm phân biệt 20m7
+ Điều kiện đủ:
20m : phương trình 7 2x3 3x212x m có ba nghiệm phân biệt nên ( )C luôn có ít nhất hai tiếp tuyến song song với d.
20 :
m
phương trình tiếp tuyến của( )C có hệ số góc bằng 20
là:
20 23 1651 20
32
song với d).
7 :
m phương trình tiếp tuyến của ( ) C có hệ số góc bằng 7 là:
7 9 1883 7
32
(song song với
)
d
Vậy điều kiện cần và đủ là: 20m7.
Số giá trị nguyên của m là 28.
BÀI TẬP TƯƠNG TỰ
Câu 1 [2D1-3] Cho hàm số
1
2
yf x x x x
có đồ thị ( )C và đường thẳng
d y mx Gọi S là tập các giá trị thực của m để đồ thị ( ) C luôn có ít nhất hai tiếp
tuyến song song với d. Số các phần tử nguyên của S là:
Lời giải Chọn A
Làm tương tự như trên nhưng loại trường hợp m 20.
Câu 2 [2D1-3] Cho hàm số yf x( )x4 x3 3x2 có đồ thị ( )1 C và đường thẳng
2
1
1
m
Gọi S là tập các giá trị thực của m để đồ thị ( ) C luôn có ít nhất hai
tiếp tuyến vuông góc với d. Số các phần tử nguyên của Slà:
Làm tương tự ta được đáp án A
Câu 42 [2D1-4] [Chuyên Hạ Long – 2018 mã đề 108] Cho hàm số
2
x m
x
với mlà tham số Tìm các giá trị của msao cho từ điểm A1; 2 kẻ được hai tiếp tuyến AB AC, đến C (B C, là các tiếp điểm) và tam giác ABC là tam giác đều.
A.
3 2
m
3 2
m
7 2
m
7 2
m
Lời giải Chọn A
Nhận thấy điểm Athuộc một đường phân giác :yx3 của các góc tạo bởi hai đường
Trang 6tiệm cận của C
, mà đó chính là một trục đối xứng của C
nên tam giác ABC luôn cân tại A
Để ABC đều thì ta phải có thêm điều kiện BAC Các tiếp tuyến 60 AB AC, đều phải tạo
với một góc 30
Gọi k là hệ số góc của tiếp tuyến AB
Do tính đối xứng nên ta chỉ cần xét với k 2 3
Khi đó (AB y ax) : 2 a với a 2 3
(AB)tiếp xúc với C
phương trình 2 2
x m
x
có nghiệm kép
ax21 3 a x 2a 4 m có nghiệm kép khác0 2
3 2
m
Vậy:
3 2
m
BÀI TẬP TƯƠNG TỰ
Câu 1: [2D1-4] Cho hàm số
2
x m
x
với mlà tham số Tìm các giá trị của msao cho từ điểm
1; 2
A kẻ được hai tiếp tuyến AB AC, đến C (B C, là các tiếp điểm) và tam giác ABC có một
góc bằng 120
A.
3 2
m
3 2
m
7 2
m
7 2
m
Câu 2: [2D1-4] Cho hàm số
2
x m
x
với mlà tham số Tìm các giá trị của msao cho từ điểm
1; 2
A
kẻ được hai tiếp tuyến AB AC, đến C
(B C, là các tiếp điểm) và
5BC2 AB AC
A.
10 3
m
4 3
m
10 3
m
4 3
m
Lời giải Chọn A
Nhận thấy điểm Athuộc một đường phân giác :y x3 của các góc tạo bởi hai đường tiệm cận của C
, mà đó chính là một trục đối xứng của C
nên tam giác ABC luôn cân tại A Gọi H là trung điểm BC ta có 5BC 2AB AC BH 2AH
Gọi k là hệ số góc của tiếp tuyến AB
tan AB
1
;3 3
Do tính đối xứng nên ta chỉ cần xét với k Khi đó 3 (AB y) : 3x1
(AB)tiếp xúc với C phương trình x m x 2 3x1 có nghiệm kép.
3x2 8x 2 m0 có nghiệm kép khác2
Trang 7
10 3
m
Câu 43 [2D1-3] [Chuyên Hạ Long – 2018 mã đề 108] Có bao nhiêu giá trị của tham số m thuộc
khoảng ( 2;3) để đồ thị hàm số 4 2 2
y x x m x x
tiếp xúc với trục hoành?
Lời giải Chọn C.
Phương trình hoành độ giao điểm:
x x m x x
x 1 x 2 x 1 x 2 m 0
1 2
x x
Theo đề ra thì phương trình 1 có nghiệm bội chẵn nên phương trình 2 có nghiệm kép
khác 1 và 2 hoặc hương trình 2 có 2 nghiệm phân biệt trong đó 1 nghiệm là 1 hoặc
2
1 0
g
hoặc g 2 hoặc 0
1 0
2 0
g g
2 4 9 4
m m m
Ta chọn m hoặc 2
9 4
m
BÀI TẬP TƯƠNG TỰ
Câu 1 [2D1-3] Tổng tất cả các giá trị của của tham số m thuộc khoảng ( 3;3) để đồ thị hàm số
y x x m x x
tiếp xúc với trục hoành?
A
13
1
17
4 .
Lời giải Chọn C.
Phương trình hoành độ giao điểm:
x x m x x
x 1 x 2 x 1 x 2 m 0
1 2
x x
Trang 8Theo đề ra thì phương trình 1 có nghiệm bội chẵn nên phương trình 2 có nghiệm kép khác
1 và 2 hoặc hương trình 2 có 2 nghiệm phân biệt trong đó 1 nghiệm là 1 hoặc 2
1 0
g
hoặc g 2 hoặc 0
1 0
2 0
g g
2 4 9 4
m m m
Ta chọn m hoặc 2
9 4
m
Vậy tổng bẳng
1
4
Câu 2 [2D1-3] Tích tất cả các giá trị của tham số m thuộc khoảng 5;12 để đồ thị hàm số
y x x m x x
tiếp xúc với trục hoành?
Lời giải Chọn C.
Phương trình hoành độ giao điểm:
x x m x x
x 1 x 3 x 1 x 3 m 0
1 3
x x
Theo đề ra thì phương trình 1 có nghiệm bội chẵn nên phương trình 2 có nghiệm kép khác
1 và 3 hoặc hương trình 2 có 2 nghiệm phân biệt trong đó 1 nghiệm là 1 hoặc 3.
1 0
g
hoặc g 3 hoặc 0
1 0
3 0
g g
4
12 4
m m m
Ta chọn m hoặc 4 m 4 Vậy tích bẳng 16
Câu 45 [2H1-3] [Chuyên Hạ Long – 2018 mã đề 108] Cho hình chóp tứ giác đều S ABCD. , đường
cao SO Biết rằng trong các thiết diện của hình chóp cắt bởi các mặt phẳng chứa SO, thiết
diện có diện tích lớn nhất là tam giác đều cạnh bằng a , tính thể tích khối chóp đã cho.
A
3 2 6
a
3 3 12
a
3 3 4
a
3 3 6
a
Lời giải
Chọn B.
Trang 9Kẻ đường thẳng đi qua O và cắt AB CD lần lượt tại , , H K Ta được thiết diện là tam giác
SHK và tam giác SHK cân tại S
Đặt KD x Gọi cạnh hình vuông là b
1 2
SHK
, do SO không đổi nên S SHK max HK max
Mà HK KI2IH2 b2b 2x2
Do đó HKmax b 2 đạt tại
0
Theo giả thuyết S SHK lớn nhất khi tam giác SKH đều, do đó ta được b 2 a ba22
Vậy thể tích hình chóp
.
BÀI TẬP TƯƠNG TỰ
Câu 1 [1H3-3] Cho hình chóp S ABCD. với ABCD là hình chữ nhật có AB a AD , 2a SA
vuông góc với đáy và SA a Gọi P
là mặt phẳng qua SO và vuông góc với SAD
Diện tích thiết diện của P
và hình chóp S ABCD. bằng bao nhiêu?
A
2 3 2
a
B
2 2 2
a
C
2 2
a
D a2 Lời giải
Chọn B.
Trang 10Qua O kẻ đường thẳng vuông góc với AD, cắt AD BC lần lượt tại , , H K
Khi đó : do
Nên thiết diện là tam giác SHK
Ta có : SH SA2AH2 a 2
Tam giác SHK vuông tại H nên
2
SHK
a
Câu 2 [1H3-3] Cho tứ diện ABCD có AB CD , AB CD 6; M là điểm thuộc cạnh BC sao cho
0 1
MCxBC x
Mặt phẳng P
song song với AB và CD lần lượt cắt BC , AC , AD,
BD tại M , N , P, Q Diện tích lớn nhất của tứ giác MNPQ là:
Hướng dẫn giải Chọn A.
Trong BCD, kẻ đường thẳng qua M song song với CD cắt BD tại Q
Trong ABC
, kẻ đường thẳng qua M song song với AB cắt AC tại N.
Trang 11Trong ACD
, kẻ đường thẳng qua N song song với CD cắt AD tại P.
Lại có AB CD , AB CD 6 nên MN MQ và MN MQ
Suy ra thiết diện là hình chữ nhật MNPQ
D
2 2
Câu 47: [2H3-4] [Chuyên Hạ Long – 2018 mã đề 108] Cho hình chóp S ABCD. có đáy ABCD là
hình vuông cạnh a Tam giác SAB đều, tam giác SCD vuông đỉnh S. Điểm M thuộc đường
thẳng CD sao cho BM vuông góc với SA Độ dài AM là
A
7 2
a
B
5 2
a
C
3 2
a
D
2 3
a
Lời giải Chọn B
Gọi ,I N lần lượt là trung điểm của AB và CD
Ta có:
SI AB
Suy ra: SCD vuông cân tại
2 2
a
SC SD S
a SN
Đặt MD x AM2 x2a2,
2 2
SM SN MN x
Trang 12BM SA
BJ SA
với J là trung điểm của SA, suy ra tam giác SMA cân tại M
Do đó:
2 2
AM SM x a x x
5 2
a
AM
BÀI TẬP TƯƠNG TỰ
Câu 1: [2H3-4] Cho hình lập phương ABCD EFGH. có cạnh bằng 4 Trên các cạnh AE BC HG lần, ,
lượt lấy các điểm M N P sao cho , , AM CN HP x 0x4
Tính theo a và x diện
tích tam giác MNP.
A
2 4 16 3
2
MNP
2 4 16 3
2
MNP
C
2 2 16 3
2
MNP
2 3 9 3
2
MNP
Lời giải Chọn B
Do Tam giác ABN vuông tại B và tam gics HEM vuông tại E nên
2 2
AN AB BN x x HM
Vì AM ABCD
nên AM AN
Vì PH ADHE PH HM
Từ đó các tam giác vuông MAN và MHP cho ta
2
2
Gọi N' là hình chiếu vuông góc vủa N lên EFGH thì ta có CN GN 'x và tam giác
'
NN P vuông tại N' Suy ra : NP2 NN'2N P' 2 162x24 x 2 3
Từ 1 , 2 , 3 suy ra tam giác MNP đều nên diện tích là S MNP MN2. 43
Trang 13Vậy
2 4 16 3
2
MNP
Câu 2: [2H2-3] Cho hình chóp đều S ABC. có đáy ABC là tam giác đều cạnh a , tâm O; SO2a
Gọi M là điểm thuộc đoạn AO M A M; O Mặt phẳng đi qua M và vuông góc với
AO Đặt AM x Tính diện tích S của thiết diện tạo bởi với hình chóp S ABC .
A S 2 a2 B S 2 x2 C 3 2
2
D S 2a x 2
Lời giải Chọn B
Vì S ABC. là hình chóp đều nên SOABC
(O là tâm của tam giác ABC)
Do đó SOAA mà AA
suy ra SO // . Tương tự ta cũng có BC//
Qua M kẻ //IJ BC với IAB J, AC; kẻ MK SO với // K SA
Khi đó thiết diện là tam giác KIJ
Diện tích tam giác IJK là
1 2
IJK
S IJ MK
Trong tam giác ABC, ta có
BC AA suy ra
3
IJ
AA
Tương tự trong tam giác SAO, ta có
SO AO suy ra
2 3
AM SO
AO
Vậy
2
IJK
x
Câu 48: [2H3 3] [Chuyên Hạ Long – 2018 mã đề 108] Trong không gian Oxyz, cho điểm A(1;1;1) và
đường thẳng
Biết đường thẳng qua A , cắt d và khoảng cách từ gốc
tọa độ đến nhỏ nhất và có một vectơ chỉ phương là (1; ; )a b Tổng a b là
Trang 14A 13. B 10. C 13. D 12.
Lời giải
Không ra đáp án như đề bài
Gọi là mặt phẳng chứa A và d
)d pt : 2a x y 2 b x z9 8 0 a b 0
) (1;1;1)A a 0.b 0 a 0
, chọn b 1
Vậy phương trình mặt phẳng : 9x z 8 0
Gọi H là hình chiếu vuông góc của O lên
Tọa độ của H là cặp nghiệm x y z, , của hệ:
4 41
36
;0;
41
0 4 41
t
x z
H y
y
z
Đường thẳng qua A và cắt d , suy ra:
,d O , OH
Vậy dO, min OH
, dấu " " xảy ra khi đi qua H
Vậy có một véctơ chỉ phương là 5 ; 1; 45 5 1;41;9 5 1; ;
AH a b
9
a b
BÀI TẬP TƯƠNG TỰ
(9; 7; 23)
B Viết phương trình mặt phẳng ( )P qua Atiếp xúc với ( )S sao cho khoảng cách từ
B đến ( )P là lớn nhất Giả sử n(1; ; )m n là một vectơ pháp tuyến của ( )P Lúc đó.
A .m n 4 B .m n 4 C .m n 2 D .m n 2
Lời giải Chọn A.
Mặt phẳng ( )P qua Acó dạng a x( - 0)+b y( - 8)+c z( - 2)=0
Điều kiện tiếp xúc:
d I P
d B P
4
1 ( 1) 4