thể tích V của vật thể tròn xoay sinh bởi khi quay hình phẳng D quanh trục Ox .... Gọi M là trung điểm cạnh AB.?[r]
Trang 1Câu 1: [2D1-3] Gọi S là tập tất cả các giá trị của tham số m để đồ thị hàm số
1 2 9
3 2 3
y và trục Ox có đúng hai điểm chung phân biệt Tính tổng T của các
phần tử thuộc tập S
A T 12 B T 10 C T 12 D T 10
Lời giải Chọn C.
Cách 1.
Ta có ' ( ) 3 2 6 9
x
3
1
x
x
Nên hàm số yf x có hai điểm cực trị Vậy để thỏa mãn yêu cầu bài toán thì f( 1 ) 0hoặc f( 3 ) 0
Với f( 1 ) 0 m 2
Với f( 3 ) 0 m 14
Vậy T 12
Cách 2.
Xét phương trình hoành độ x3 3x2 9x 2m 1 0 x3 3x2 9x 1 2m
Xét hàm 3 3 2 9 1
BBT
Từ bảng biến thiên suy ra khẳng định “ Để thỏa mãn yêu cầu bài toán thì m 2 hoặc m 14
”
Vậy đáp án là C
Câu 2: [2D3-3] Gọi D là hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y x, cung tròn có phương
trình y 6 x2 6 x 6 và trục hoành (phần tô đậm trong hình vẽ bên) Tính thể tích V của vật thể tròn xoay sinh bởi khi quay hình phẳng D quanh trục Ox
Trang 2A V 8 6 2 B 8 6 22 .
3
3
3
Lời giải Chọn D.
Tọa độ giao điểm là nghiệm số phương trình
2
6
x
2
x
Thể tích V của vật thể tròn xoay sinh bởi khi quay quanh hình D
0 6
0 6
22
3
Vậy đáp án D
Câu 3: [2D3-3] Cho hàm số f x a2 b 2
, với a , b là hai số hữu tỉ thỏa điều kiện
1
1
2
d 2 3ln 2
f x x
Tính T a b
A T 1 B T 2 C T 2 D T 0
Lời giải Chọn C.
Trang 3Ta có:
1
2
1
2
d a + +2 db a ln 2
=a 2 2a b ln 2 1
a 1 bln 2
, suy ra 1 ln 2 2 3ln 2 1
3
a
b
Vậy T a b 2
Câu 4: [2D1-4] Cho hàm số y= f x( ) có đạo hàm trên ¡ thỏa mãn f(2)= f( 2)- =0 và đồ thị của
hàm số y= f x'( ) có dạng như hình vẽ bên Hàm số ( )2
( )
y= f x nghịch biến trên khoảng nào trong các khoảng sau
A. 1;3
2
Lời giải Chọn D.
Dựa vào đồ thị hàm sốyf x ta lập được bảng biến thiên của yf x như sau:
Xét hàm số y f x 2, ta có y2f x f x
Do f x 0, x và f x 0, x 1;2 ; 2 nên hàm số y f x 2 nghịch biến trên khoảng ; 2 và 1;2
Câu 5: [1H3-3] Cho hình hộp chữ nhật ABCD A B C D có ' ' ' ' AB2 ,a AD a , AA'a 3 Gọi M
là trung điểm cạnh AB Tính khoảng cách h từ điểm D đến mặt phẳng B MC '
A 3 21
7
a
21
a
14
a
7
a
h
Trang 4Lời giải Chọn D.
Gọi O BD AC; I CM BD
Do I là trọng tâm của ABC nên BI 2 IO
Khi đó DI 2
BI d D MB C , 2d B MB C ,
Mà tứ diện B BMC là tứ diện vuông góc tại B nên
2
3
7
a
7
a
Câu 6: [2D3-4] Cho hàm số yf x có đạo hàm liên tục trên và 4
2
2 2
x
và f 1 1 Khẳng định nào sau đây là đúng?
A Phương trình f x có một nghiệm trên 0 0;1
B Phương trình f x có đúng ba nghiệm trên 0 0;
C Phương trình f x có một nghiệm trên 0 1; 2
D Phương trình f x có một nghiệm trên 0 2;5
Lời giải Chọn C.
Ta có
2
f x
x
2
1 1
0
x x
, x 0 Nên hàm số yf x đồng biến trên khoảng 0;
Lại có f x liên tục trên và 4
2
2 2
x
Trang 5
4 2
2
x
5
Do đó ta có bảng biến thiên
Từ bảng biến thiên suy ra chỉ có khẳng định “phương trình f x có một nghiệm 0 x 1; 2
” là khẳng định đúng
Câu 7: [2D1-3] Biết hàm số yf x liên tục trên có M và m lần lượt là GTLN, GTNN của
hàm số trên đoạn 0; 2 Trong các hàm số sau, hàm số nào cũng có GTLN và GTNN trên đoạn
0; 2 tương ứng là M và m ?
1
x
x
B yf 2 sin xcosx
C yf 2 sin 3xcos3x D 2
2
Lời giải Chọn A.
Đặt 24
1
x t x
trên 0; 2 Ta có:
2 2 2
1
x
x t
x
Xét t x 0 x1 trên 0; 2
Bảng biến thiên:
Dựa vào bảng biến thiên, ta có: 0 t 2
Trang 6Do đó: Hàm số yf x liên tục trên có M và m lần lượt là GTLN, GTNN của hàm số
trên đoạn 0; 2 khi và chỉ khi hàm số yf t liên tục trên có M và m lần lượt là GTLN,
GTNN của hàm số trên đoạn 0;2
Với hàm số yf 2 sin xcosx ,đặt 2 sin cos 2 2 sin
4
t x x x
, suy ra 0; 2 2
khi x 0;2.
Với hàm số yf 2 sin 3xcos3x đặt t2 sin 3xcos3x ta có t 4 2; 2
0;2
Với hàm số yf x 2 x2, đặt t x 2 x2 ta có có t 2; 2
khi x 0;2.
Bởi vậy, chỉ có hàm số 24
1
x
x
có GTLN và GTNN trên đoạn 0; 2 tương ứng là M
và m
Câu 8: [2D3-4] Trong không gian Oxyz, cho bốn điểm A 4; 1;3 , B 1; 2; 1 , C3;2; 3 và
0; 3; 5
D Gọi là mặt phẳng đi qua D và tổng khoảng cách từ A, B, C đến lớn nhất, đồng thời ba điểm A, B, C nằm cùng phía so với Trong các điểm sau, điểm nào thuộc mặt phẳng
A E17; 3; 4 B E22;0; 7 C E 3 1; 1; 6 D E436;1; 1
Lời giải Chọn A.
Giả sử vectơ pháp tuyến của mặt phẳng là na b c; ; (điều kiện: a2b2c2 0)
Khi đó mặt phẳng có phương trình là : ax b y 3c z 5 0
Ta có : M d A ; d B ; d C ; 4a 2b 8c 2a b2 4c2 3a 5b 2c
Vì ba điểm A, B, C nằm về cùng một phía so với nên các số 4a2b8 ,c a b 4c
và 3a5b2c cùng dấu
Suy ra: 4 a2b8c a b 4c 3a5b2c 2a8b14c
2a 8b 14c M
Theo bất đẳng thức Bunyakovsky (Bu-nhi-a-cốp-ski) ta có:
a2b2c2 4 64 196 2a8b14c2
2 8 14
264
Trang 7
Suy ra giá trị lớn nhất của M đạt được bằng 264.
Dấu ‘=’ xảy ra khi và chỉ khi
7
Mặt khác ta có
4 33
thỏa mãn điều kiện A, B , C nằm về cùng một phía đối
với mặt phẳng Do đó tồn tại giá trị lớn nhất của M
Nếu a 0 b c 0 không thỏa mãn điều kiện của vectơ pháp tuyến Suy ra a 0
+) Với b4a, c7a ta có mặt phẳng có phương trình là:
ax a y a z x 4y 7z 47 0 (do a ).0
Thay tọa độ các điểm E1, E2, E3, E4 vào phương trình của ta thấy điểm E1 thỏa mãn.
Câu 9: [2D1-3]Cho hàm số yx3 3x21 có đồ thị C Hỏi trên trục Oy có bao nhiêu điểm A
mà qua A có thể kẻ đến C đúng ba tiếp tuyến?
Lời giải Chọn C.
Dễ thấy hàm số đã cho là hàm số chẵn nên đồ thị C của hàm số 3 2
yx x đối xứng với nhau qua trục tung Do đó, nếu đường thẳng y ax b tiếp xúc với đồ thị C tại điểm
x x thì theo tính chất đối xứng đường thẳng yax b cũng tiếp xúc với đồ thị hàm hàm số C và tiếp xúc tại điểm có hoành độ xx0 0 Hơn nữa hai đường thẳng này lại cắt nhau tại điểm M0;b nằm trên trục tung Nên để từ điểm A nào đó trên tục tung kẻ được ba
tiếp tuyến đến C thì hai tiếp tuyến dạng này phải trùng nhau hoặc x0 x0 0 0
3
x y
Trường hợp 1:
- Với x 0 0 suy ra tiếp tuyến của C tại điểm 0;1 có phương trình y 1 (*)
- Đường thẳng đi qua điểm 0;1 có hệ số góc k có phương trình y kx 1 Đường thẳng này
là tiếp tuyến với C ( xét x ) khi và chỉ khi hệ 0
2
Từ hệ suy ra 2 3
2
x x x (Vì x ).0
Trang 8Do đó khi x qua điểm 0 0;1 chỉ kẻ được duy nhất một tiếp tuyến tới C (**)
Lại do tính đối xứng của đồ thị nên khi x qua điểm 0 0;1 ta cũng chỉ kẻ được duy nhất một tiếp tuyến tới C (***)
Từ (*), (**) và (***) qua điểm 0;1 kẻ được ba tiếp tuyến tới C
Trường hợp 2:
- Với y 3 thì ba tiếp tuyến này trùng nhau (loại)
Câu 10: [1D2-4] Cho đa giác đều 2018 đỉnh Hỏi có bao nhiêu tam giác có đỉnh là đỉnh của đa giác và
có một góc lớn hơn 100 ?
897
1009
895
896
Lời giải Chọn D.
Gọi A1,A2,…,A2018 là các đỉnh của đa giác đều 2018 đỉnh.
Gọi O là đường tròn ngoại tiếp đa giác đều A A A1 2 2018
Các đỉnh của đa giác đều chia O thành 2018 cung tròn bằng nhau, mỗi cung tròn có số đo
bằng 360
2018
Vì tam giác cần đếm có đỉnh là đỉnh của đa giác nên các góc của tam giác là các góc nội tiếp của O
Suy ra góc lớn hơn 100 sẽ chắn cung có số đo lớn hơn 200
Cố định một đỉnh A i Có 2018 cách chọn A i.
Gọi A i,A j,A k là các đỉnh sắp thứ tự theo chiều kim đồng hồ sao cho A A i k 160 thì
A A A i j k 100 và tam giác A A A i j k là tam giác cần đếm.
Khi đó
A A là hợp liên tiếp của nhiều nhất 160 896
360 2018
cung tròn nói trên
896 cung tròn này có 897 đỉnh Trừ đi đỉnh A i thì còn 896 đỉnh Do đó có 2
896
C cách chọn hai đỉnh A j,A k.
Vậy có tất cả 2
896
Câu 11: [2D2-3]Biết rằng điều kiện cần và đủ của m để phương trình
2
1
2
x
Trang 9có nghiệm thuộc 5;4
2
là ma b; Tính T a b
A 10
3
3
Lời giải Chọn D.
Điều kiện: x Đặt 2 t log2x 2 với 5; 4
2
x
thì t 1;1.
Phương trình đã cho tương đương 2
4log x 2 4 m 5 log x 2 8m 4 0
2
5 1 2
m t
với t 1;1.
Xét
2
5 1 ( )
2
f t
t
với t 1;1 Ta có ( ) 2 4 112 0
( 2)
f t
t
với t 1;1.
Suy ra f t( ) luôn nghịch biến trên đoạn 1;1
Ta có f 1 f t f 1 5 5
3
f t
Để phương trình ban đầu có nghiệm thuộc 5;4
2
thì phương trình f t m có nghiệm thuộc
5
5
m
Suy ra a ; 5 5
3
3
Câu 12: [1H3-3] Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC A B C có tất cả các cạnh bằng a M là điểm
thỏa mãn 1
2
CM AA
, cosin góc giữa hai mặt phẳng A MB , ABC bằng
A 30
4
Lời giải Chọn B.
Trang 10Trong mặt phẳng ACC A gọi KACMA, trong ABC dựng AH BK, H BK .
Ta có: BK AA H A MB , ABC AHA
Khi đó BK2 AB2 AK2 2AB AK .cos60 0 7
3
a BK
2
a
7
ABK
AH
BK
tan
3
AA AHA
AH
cos
10
AHA
Câu 13: [1D3-4] Cho dãy số được xác định bởi u1a và u n1 4u n1 u n với mọi n 1, 2, , có bao
nhiêu giá trị của a để u2018 0?
A 220161 B 220171 C 220181 D 3
Lời giải
Chọn A.
Đặt 1 1
2
u v , ta nhận được dãy số v được xác định bởi n v1 1 2a và 2
Trường hợp 1: v 1 1
Tồn tại 0 x sao cho cos x v 1, bằng quy nạp dễ thấy cos 2n 1
n
Ta có u20180 v20181 2016
2
k
, 0 x 0 k 22016 k0,1, 2, , 22016
Trường hợp 2: v 1 1
Dễ thấy v n 1 với mọi số nguyên dương n
Vậy có tất cả 2016
2 1 giá trị của a
Câu 14: [2H3-3] Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A1;0;1; B0;1; 1 Hai điểm
D, E thay đổi trên các đoạn OA, OB sao cho đường thẳng DE chia tam giác OAB thành hai phần có diện tích bằng nhau Khi DE ngắn nhất thì trung điểm I của DEcó tọa độ là
A 2; 2;0
B 2; 2;0
C 1 1; ;0
3 3
I
D 1 1; ;0
4 4
I
Lời giải Chọn A.
Ta thấy OA OB 2; AOB 120
Ta có D nằm trên đoạn OAnên D a ;0;a , OD a 2, 0a1
E nằm trên đoạn OB nên E0; ;b b , OE b 2, (0 b 1)
Trang 11Ta có ODE 12
OAB
S
ab
DE a b ab ab
Dấu bằng xảy ra khi 2
2
a b suy ra 2;0; 2
, 0; 2; 2
Vậy Min(DE ) 3 khi đó trung điểm của DE có tọa độ 2; 2;0
Câu 15: [2D2-3] Có bao nhiêu số nguyên m để phương trình
2
2
x x
Có hai nghiệm phân biệt lớn hơn 1
Lời giải Chọn C.
Điều kiện: 3x23x m 1 0
- Ta có:
2
2
x x
2
2
2
2
Xét hàm số: f t t log2t trên D 0; , có 1 1 0
.ln 2
f t
t
, t D ,
Do đó hàm số f t đồng biến trên D
1 f 4x2 2x 2 f 3x2 3x m 1
4x 2x 2 3x 3x m 1 2
Khi đó vì 4x2 2x 2 0 x nên
2 3x23x m 1 0 x2 5x m 1 3
- Xét hàm số: g x x2 5x trên , có 2 5 0 5
2
- Bảng biến thiên:
Trang 12- Theo bảng biến thiên ta thấy: phương trình 3 có hai nghiệm phân biệt lớn hơn 1 khi và chỉ khi 25 1 4
3
, do m nên m 5; 4 , hay có 2 giá trị nguyên
của m thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Câu 16: [2D1-3] Có bao nhiêu số nguyên âm m để hàm số 1cos3 4cot 1 cos
3
y x x m x đồng biến trên khoảng 0; ?
Lời giải Chọn A.
4
sin
x
sin
x
- Hàm số đồng biến trên 0; khi và chỉ khi y0, x 0;
3
2
4
sin
x
2
3
4 sin
sin
x
- Xét hàm số: 2
3
4 sin
sin
x
, trên 0;
sin
x
x
2cos sin
sin
x
5 4
sin 6 2cos
sin
x x
x
0
2
Bảng biến thiên:
Trang 13- Do đó:
x
- Lại do m nguyên âm nên m 5; 4; 3; 2; 1 Vậy có 5 giá trị của m thỏa mãn.