Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số.. THEO CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN.. Lập phương trình d là hình chiếu vuông góc của đường thẳng AB lên mặt phẳng P.. THEO CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO... Sự
Trang 1ĐỀ SỐ 1
I Phần chung
Câu 1 (2đ)
Cho hàm số: 2 4 ( )
1
x
x
−
= +
1 Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số
2 Tìm trên ( )C hai điểm đối xứng qua đường thẳng MN với M(−3;0 ,) (N − − 1; 1)
Câu 2 (2đ)
4cos cos 2 cos 4 cos
x
2 Giải phương trình: 3 2x 3x 2 1
Câu 3 (1đ)
Tính tích phân: 2
0
1 sin
1 cos
x
x
x
π +
∫
Câu 4 (1đ)
Tính thể tích hình chóp S ABC biết
Câu 5 (1đ)
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: 2 2 2
A= x+ + y+ + z+ trong đó , ,
x y z là các số thực dương thỏa x y z= 8
II Phần riêng (Thí sinh chỉ làm một trong hai phần)
A THEO CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN
Câu 6a (1đ)
1 Trong mặt phẳng với hệ tọa độ vuông góc Oxy , cho 2 đường thẳng ( )d1 :x+ + = và y 1 0
( )d2 : 2x− − = Lập phương trình qua y 1 0 M( )1;1 cắt ( ) ( )d1 , d2 tương ứng tại ,A B sao
cho 2MAJJJG JJJG G+MB=0
2 Trong không gian với hệ tọa độ vuông góc Oxyz , cho mặt phẳng ( )P có phương trình
x+ y− z+ = và hai điểm A(1;7; 1 ,− ) (B 4;2;0) Lập phương trình ( )d là hình chiếu vuông góc của đường thẳng AB lên mặt phẳng ( )P
Câu 7a (1đ)
Kí hiệu x x1, 2 là nghiệm phức của phương trình bậc hai 2x2−2x+ = Tính giá trị các số 1 0 phức 2
1
1
x và 2
2
1
x
B THEO CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO
Câu 6b (1đ)
1.Cho đường tròn có phương trình x2 +y2 −2x−2y− =3 0 ( )C và điểm M( )0;2 Viết phương trình đường thẳng qua M( )0;2 cắt đường tròn tại hai điểm A và B sao cho AB có
Trang 22 Trong không gian với hệ tọa độ vuông góc Oxyz , cho 3 điểm
(1;0;0 ,) (0;2;0 ,) (0;0;3)
A B C Tìm tọa độ trực tâm của ABCΔ
Câu 7b (1đ)
Tìm các giá trị x biết trong khai triển Newton lg 10 3( ) 5 ( 2 lg 3)
n x
21 và C1n +C n3 =2C n2
HẾT HƯỚNG DẪN GIẢI
Câu 1
1)
1 Hàm số có tập xác định D=\\{ }−1
2 Sự biến thiên của hàm số
a) Giới hạn vô cực, giới hạn tại vô cực và các đường tiệm cận
Ta có
1
lim
x
y
−
→− = −∞ và
1
lim
x
y
+
→− = +∞ Do đó, đường thẳng x = - 1 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số đã cho
Ta có lim lim 2
→+∞ = →−∞ = nên đường thẳng y = 2 là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số đã cho b) Bảng biến thiên
Ta có
( )2
6 0 1
x
−
+
x −∞ +∞
y
Hàm số nghịch biến trên mỗi khoảng (−∞ − và ; 1) (− +∞ 1; )
3 Đồ thị
Đồ thị cắt trục tung tại điểm (0;-4) và cắt trục hoành tại (2;0)
2
−∞
2
-1
Trang 38
6
4
2
-2
-4
-6
-8
y
Nhận xét: Đồ thị hàm số nhận giao điểm điểm (−1;2) của hai tiệm cận làm tâm đối xứng
2)
Phương trình đường thẳng đi qua M(-3;0) và N(-1;-1) là 1 3
y= − x−
Gọi I(a;b) là điểm thuộc đường thẳng MN, ta có 1 3
b= − a− (1) Ta tìm đường thẳng qua I vuông góc với MN cắt (C) tại A và B sao cho I là trung điểm của AB
Phương trình đường thẳng (d) qua I vuông góc với MN là: y=2(x−a)+ b
Hoành độ của A, B là nghiệm của phương trình:
2
2
1
x
x
−
+
A B
I
(2)
Từ (1) và (2) ta có hệ
1
4
a
a
⎧ = − −
⎩
⎪ =
⎪⎩
Suy ra phương trình đường thẳng (d): y=2x− 4
Từ đó tìm được tọa độ hai điểm là A(2;0) và B(0;-4)
Nhận xét:
Bài này nếu ta gọi A(a,b); B(m,n) ngay từ đầu thì theo đề bài ta tìm được 4 phương trình có
ẩn lần lượt là a, b, m, n và sau đó giải ra Nhưng cách này khá dài dòng
Trang 4Câu 2
1) Ta có
( )
4
2
2
4cos cos 2 cos 4 cos
3
4
x
x
x x
Ta có:
( )
cos 2 1
3
4
cos 2 1 3
x
x
x x
π
π π
⎫
⎪
⎬
=
⎧
]
] ]
2) Ta có 3 2x 3x 2 1 3 2x( 1) 2 1
x= + x+ ⇔ x− = x+ (1)
Ta thấy 1
2
x= không phải là nghiệm của phương trình (1)
Với 1
2
x≠ ta có: ( )1 3 2 1 3 2 1 0
Đặt ( ) 3 2 1 3 2 3
f x
+
Ta có ( )
( )2
2
2 1
x
x
−
Do đó hàm số tăng trên các khoảng ;
2
1
⎛−∞ ⎞
⎝ ⎠ và
1
; 2
⎛ +∞⎞
Vậy do đó f x( )= có nhiều nhất 1 nghiệm trên từng khoảng 0 ;
2
1
⎛−∞ ⎞
⎝ ⎠và
1
; 2
⎛ +∞⎞
Ta thấy x= và 1 x= − là nghiệm của 1 f x( )= 0
Vậy phương trình có hai nghiệm là x= và 1 x= − 1
Nhận xét: Thường thì khi chứng minh hàm đồng biến (hoặc nghịch biến) thì hs kết luận phương trình có duy nhất nghiệm và chỉ ra x= là nghiệm Bài toán trên cho ta thấy là hàm số đồng biến 1
trên từng khoảng xác định thì ứng với mỗi khoảng ta phải xét riêng
Trang 5Câu 3
2
0
1 sin
1 cos
x
x
x
π
+
= ⎜∫⎝ + ⎟⎠
Ta có
2
2
1 tan
x
Do đó:
2
2
0 2
2
1
π π
⎩
Suy ra:
2
0
0
tan tan 0 tan
π
Câu 4
Cách 1:Phương pháp vectơ
S
D
Trang 6Trên AC lấy điểm D sao cho DS ⊥SC(D thuộc đoạn AC) và
n n n 120 90 30o o o
Ta có:
1 sin 30 2
2
2
o ASD
CSD
AS SD S
CS SD
+
+
JJG JJJG JJJG JJJG JJJG
o
JJG JJJG
Và
2
3 2
SD
ac SD
+
JJG JJJG
3 2
abc
ac
SD SB
b
+
+
JJJG JJG JJJG JJG
2
SDBC SDB
Mà
2
2
ASBD
ASBD CSDB CSBD
+ Vậy
SABC ASBD CSBD
+
Cách 2: (Phương pháp tọa độ)
Trang 7z
y
x S
A
B
Dựng hệ trục tọa độ Oxyz sao cho S ≡O, B b( ;0;0), C(0; ;0c ) và A x( A;y A;z A)
Ta có cosn cos 60
2
o A
a
x =SA ASB=a = và cosn cos120
2
o A
a
Mà:
2 2 2 2
2 2
Do đó thể tích tứ diện S.ABC là 1. /( ). 1 .1 . 2
V = d S = z b c= abc (đvtt)
Câu 5
Đặt a=log ;2x b=log ;2 y c=log2z Khi đó ta có a+ + =b c log2( )xyz =log 8 32 =
Và A= a2+ +1 b2+ +1 c2+ 1
Đặt mJG=( )a;1 ;nG=( )b;1 ;JGp=( )c;1 Khi đó ta có
1 1 1 3 2
A= mJG + +nG JGp ≥ mJG G JG+ +n p = a+ +b c + + + =
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi a= = = ⇔ = = = b c 1 x y z 2
Vậy giá trị nhỏ nhất của A bằng 3 2 khi x = y = z = 2
A THEO CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN
Câu 6a
Trang 81) Gọi A x( A;y A)∈d B x1, ( B;y B)∈ Ta có d2 ( )
( )
1 1
1 0
A A
A A
⎧ + = −
⇔
Ta có MAJJJG =(x A−1;y A−1 ,) MBJJJG=(x B−1;y A−1)
Vì 2MAJJJG JJJG G+MB=0nên ta có
( )
A B
Từ (1) và (3) ta có x B +y B − = ⇔2 6 x B +y B = (5) 8
Từ (2) và (5) ta có 3 0
⇒
Vậy tọa độ hai điểm A, B là A(0; 1− và ) B( )3;5 , suy ra phương trình ( )AB : 2x− − = y 1 0
Nhận xét: Ta thấy M thuộc d nên phương trình cần tìm chính là 2 d 2
2) Gọi M = AB∩( )P
Ta có: JJJGAB=(3; 5;1− )
Phương trình tham số của đường thẳng AB (viết phương trình qua B ) là ( )
4 3
2 5
= +
⎧
⎨
⎪ =
⎩
\
Thay x y z vào , , ( )P ta được:
4 3 2 2 5 2 1 0
9 9 0
1
t
t
⇔ − =
⇔ =
Suy ra M(7; 3;1− )
Gọi I là hình chiếu của B lên ( )P Ta có nJJGP =(1;2; 2− )
Phương trình tham số đường thẳng BI là ( )
4
2 2 2
= +
⎧
⎨
⎪ = −
⎩
\
Thay x y z vào , , ( )P ta được:
9 9 0
1
t
t
⇔ = −
Suy ra I(3;0;2), ta có MIJJJG= −( 4;3;1)
Phương trình đường thẳng hình chiếu của AB lên ( )P là MI (viết phương trình qua I ) có
phương trình là:
Trang 9( )
3 4 3 2
= −
⎧
⎨
⎪ = +
⎩
\
Câu 7a
2
2x −2x+ = 1 0
Ta có Δ = −′ 1 2.1= − = 1 i2
Do đó phương trình có hai nghiệm
1
2
1
2
1
2
i x
i x
+
⎡ =
⎢
⎢
−
⎢ =
⎢⎣
Ta có
2
1
2
2
1
i
i
−
+
Và
( )
( )
2 2
1
2
2
1
i i
−
−
B THEO CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO Câu 6b.
1) Ta có
( ) (2 )2
x +y − x− y− = ⇔ x− + y− =
Từ đó ta có tâm của đường tròn là I(1;1) bán kính R= 5
Ta có IM = 2 < 5, suy ra M nằm trong đường tròn
Giả sử Δ là đường thẳng qua M và H là hình chiếu của I trên Δ
Khi đó AB=2AH =2 IA2−IH2 =2 5−IH2 ≥2 5−IM2 =2 3
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi H ≡M hay Δ vuông góc với IM
Vậy đường thẳng Δ cần tìm đi qua M có vec tơ pháp tuyến là MIJJJG=(1; 1− ) nên có phương trình ( )Δ :x− + = y 2 0
2) Ta có A Ox B∈ ; ∈Oy z, ∈OZ nên OA, OB, OC đôi một vuông góc nhau
Gọi I là hình chiếu của gốc tọa độ O lên (ABC), lúc đó:
⎬
⊥ ⇒ ⊥ ⎪⎭ I là trực tâm của tam giác ABC
Mặt phẳng (ABC) có phương trình là: 0
2 3
x+ + =
Ta có chọn nGABC =(6;3;2) và nGABC
là vectơ chỉ phương của đường thẳng OI
Trang 10Phương trình tham số của đường thẳng OI là: ( )
6 3 2
=
⎧
⎨
⎪ =
⎩
\ Thay , ,x y z vào (ABC ta được: )
49 6
6
49
t
t
t
⇔ =
Suy ra trực tâm I của tam giác ABC có tọa 36 18 12; ;
49 49 49
Câu 7b
Ta giải phương trình:
( ) ( ) ( ( ) )
( )
2
2
2 !
1! 1 ! 3! 3 ! 2! 2 !
1 6
9 14 0 0
2 7
n
n
n
⎡ =
⎢
⇔⎢ =
⎢ =
⎣
Trong khai triển có số hạng thứ 6 nên ta chỉ nhận n= 7
Số hạng thứ 6 trong khai triển lg 10 3( ) 5 ( 2 lg 3) 7
2 − x 2x−
+
( ) 2( ( ) )5
lg 10 3 5 2 lg 3 5
Ta có phương trình
( ) ( )
( ) ( )
lg 10 3 2 lg 3
5
7
lg 10 3 2 lg 3
2
lg 10 3 2 lg3 0
10 3 3 1
10 3 3 9
2
3 9
x
x
x
x
x
x x
x x
x
x
C
x
x x
− + −
−
=
⇔ ⎢⎣ = ⇔⎢ =⎣
Vậy có hai giá trị x cần tìm là x= 0 và x= 2
HẾT