b Xác định tâm và tính bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện SABC.. Tìm phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số fx tại giao điểm của đồ thị với Oy... b Xác định tâm và bán kính mặt cầu n
Trang 1ĐỀ 1
Bài 1 Cho hàm số 2 1
2
x y x
có đồ thị là (C)
a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số trên
b) Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị (C), biết tiếp tuyến vuông góc với đường thẳng 5x y 3 0
c) Tìm những điểm nằm trên đồ thị (C) cách đều hai trục tọa độ Ox và Oy
Giải:
a) Học sinh tự khảo sát và vẽ đồ thị
b) PTTT với (C) tại M0(x y0; 0) có dạng: y f '(x0)(xx0) y0
Mà: f '(x0).kd 1 ( vì tiếp tuyến vuông góc với đường thẳng 5x y 3 0.)
2
2
0
5 ( 5) 1 4 21 0
( 2)
x
5 5
y f x y x
+ '( 7)( 7) 3 1 22
5 5
y f x y x
Vậy PTTT cần tìm là 1 2
5 5
y x ; 1 22
5 5
y x
c) Tập hợp những điểm cách đều hai trục Ox, Oy là đường thẳng yx và y x
+ Phương trình hoành độ giao điểm của (C) và yx:
2 1
2 1 2 1 0 (!) 2
x
x
+ Phương trình hoành độ giao điểm của (C) và y x:
x
Vậy những điểm cách đều Ox, Oy là A( 2 5; 2 5), B( 2 5; 2 5)
Bài 2 Tìm những điểm lớn nhất và nhỏ nhất của hàm số:
( ) 2 5
f x x x
f x x e trên đoạn [1; 2]
Giải:
( ) 2 5
f x x x
+D [ 5; 5]
+
2
2
2 5
x
f x
x
+
2
2
Trang 2
2
x
x
+ f(2)5; ( 2)f 3; (f 5) 2 5; ( 5)f 2 5
Vậy
5; 5 5; 5
b) f x( )x e x23x trên đoạn [1; 2]
+ D R 1; 2
2
1 ( )
1( )
(1) ; (2) 2.
[1;2]
[1;2]
max ( )f x 2e ;min ( )f x e
Bài 3 Cho hàm số 3 2
yx x mx Định m để hàm số đạt cực trị tại x x1, 2 thỏa x1x2 2
Giải:
+ DR
' 3 6 2
y x x m
' 0 3 6 2 0 ( )
y x x m
Để hàm số đạt cực trị tại x x1, 2 thỏa x1x2 2 pt (*) có 2 nghiệm phân biệt thỏa x1x2 2
1 2 1 2
3
2
2
0
3
m
m
m
Vậy giá trị m cần tìm là m0
Bài 4 Giải các phương trình và bất phương trình sau:
2.4x x 6x x 9x x
2
7
x
x
c)
2 0,7 6
4
x
Giải:
2.4x x 6x x 9x x
Trang 32 2 2 2( 2 2) 2 2
x x
x x x x x x
Đặt
2 2 3
, 0 2
x x
2( )
t
2
1
x x
x
x
Vậy nghiệm của phương trình là x2; x 1
2
7
x
x
+ Đk:
2
3 10 0
5
0 2
x
x
5
2
x x
2 2 7
2( )
12
x
Vậy nghiệm của phương trình là x 12
c)
2 0,7 6
4
x
+ D 4; 1 0;
5 24
x
Vậy nghiệm của bất phương trình là x 4; 3 8;
Bài 5 Cho tứ diện SABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B có ABa SA, (ABC) và SAa 3 Gọi
I là trung điểm AC
a) Chứng minh: (SBI) (SAC)
b) Xác định tâm và tính bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện SABC
c) Gọi M là một điểm nằm trong đoạn SB sao cho MB2SM Tính thể tích khối chóp M.ABC
Giải:
Trang 4a) Ta có: BI AC BI (SAC)
Mà BI (SBI) (SBI) (SAC)
b) Gọi J là trung điểm SC
+ SAC vuông tại A, trung tuyến AJ 1
2
(1)
1 2
(2)
Từ (1) và (2) suy ra: AJ BJ SJJC
Vậy mặt cầu ngoại tiếp tứ diện SABC có tâm J, bán kính
2
SC
RAJ BJ SJ JC
ABC
vuông cân tại B: ACa 2
SAC
vuông tại A có : SC SA2AC2 3a22a2 a 5
5 2
a R
BAMC
M ABC S ABC BASC
3 2
SABC ABC
a
.
M ABC
V
ĐỀ 2
( 2) ( 1) 2
yx m x m x
a) Xác định các giá trị của m để hàm số có hai cực trị
J
I
B S
M
Trang 5b) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số khi m = 1 gọi là đồ thị (C)
c) Xác định các giá trị của a để phương trình 3 2
x x a có ba nghiệm phân biệt
Giải:
a) + DR
' 3 2( 2) ( 1)
y x m x m
' 0 3 2( 2) ( 1) 0
y x m x m (1)
Đề hàm số có hai cực trị thì pt (1) phải có 2 nghiệm phân biệt:
2 2
3 0 0
5 0 ' 0 ( 2) 3( 1) 0
a
Vậy hàm số có hai cực trị với mọi m
b) Học sinh tự khảo sát và vẽ đồ thị
c) (C): 3 2
3 2
yx x
x x a x x a x x a
Số nghiệm của pt (*) là số giao điểm của (C) và d: y = a + 2
Bảng biện luận:
a a + 2 Số giao điểm của (C) và d Số nghiệm của pt (*)
0
-4
2 -2
1
2
3
2
1
1
2
3
2
1
Vậy với 4 a 0 thì thì phương trình 3 2
x x a có ba nghiệm phân biệt
Bài 2 Cho ( ) 3 2
2 1
x
f x
x
Tìm phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số f(x) tại giao điểm của đồ thị với
Oy
Giải:
3 2 ( )
2 1
x
f x
x
có
1
\ 2
DR
1 '( )
(2 1)
f x
x
Gọi M là giao điểm của đồ thị và Oy M(0; 2)
PTTT với đồ thị (C) tại M0(x y0; 0) có dạng: y f '(x0)(xx0) y0
Mà: + ( ;x y0 0) (0; 2)
+ f '(0) 1
Do đó: y 1(x 0) 2 x 2
Vậy PTTT cần tìm là y x 2
Trang 6Bài 3 Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm số:
a) f x( ) ln( )x
x
trên 1 2
;
e e
3
x x
ye x x trên 0; 2
Giải:
a) f x( ) ln( )x
x
D e e
+ f '( )x 1 ln2 x
x
f '( )x 0 1 ln2 x 0 lnx 1 x e
x
2
( ) , ( ) , ( )
Vậy
1 2
1 2
1
;
;
1
e e
e e
3
x x
ye x x
+ D R 0; 2
+ y' ( 2x 2).e x2 2x3x23
2
2
1
x x
x
+ f(0) 1, (1)f e 2, (2)f 1
Vậy
max ( )f x f(1) e 2,min ( )f x f(2) 1
Bài 4 Giải các phương trình và bất phương trình sau:
2x x 2 x x 3
b) log (3 5) log 23 1log (33 20) 0
2
c)
2 1
2
3 2
x
Giải:
2x x 2 x x 3
2
2
4
2
x x
x x
Đặt 2
Trang 7Pt 4 2 4
1( )
t
t
1
x
Vậy nghiệm của phương trình là x2, x 1
b) log (3 5) log 23 1log (33 20) 0
2
+ Đk:
5
20
3
x x
x
Pt log3 5 1log (33 20) 5 3 20
7
x
x
Vậy nghiệm của phương trình là x15, x7
c)
2 1
2
3 2
x
0;1 2;
x
Bài 5 Cho hình chóp tam giác đều S.ABC, cạnh đáy AB = a, SAa 2, O là tâm của đáy Gọi I là trung điểm BC
a) Tính thể tích khối chóp S.ABC theo a
b) Xác định tâm và bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABC theo a
c) Dựng IH vuông góc SA tại H Chứng minh SA (BCH) Tính thể tích HABC
Giải:
Trang 8a) Ta có: ABC đều, O là trọng tâm: 2 2 3 3
Xét SAO vuông tại O:
2
2
.
S ABC ABC
b) Vì S.ABC đều nên SO là trục của đa giác đáy
Gọi J là trung điểm SA, qua J kẻ đường trung trực của SA cắt SO tại K
Mặt cầu ngoại tiếp hình chóp SABC có tâm K và bán kính RKAKBKCKS
Ta có: SJK SOA ( 0
90
SJK SOA , JSK : chung)
5
SK
15 5
a
c) Ta có: BC AI BC (SAI) BC SA(1)
Lại có: SAIH(2)
Từ (1) và (2) suy ra: SA (BCH)
Xét SAI có:
4 2
Xét AIHvuông tại H có:
J
O
I
B
S
K H
Trang 9Mà 2 / 4 1
4 2
AHBC
ASBC
AHBC ASBC
ĐỀ 3 Bài 1 Cho hàm số 4 2
4 3
y x x có đồ thị (C)
a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số trên
b) Viết phương trình tiếp tuyến của (C), biết tiếp tuyến song song với (d): 16x y 3 0
Giải:
a) Học sinh tự khảo sát và vẽ đồ thị
b) PTTT với (C) tại M0(x y0; 0) có dạng: y f '(x0)(xx0) y0
Do đó: y 16(x 2) 3 16x 29
Vậy PTTT cần tìm là y 16x 29
Bài 2 Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm số:
( ) ln( 5) 4
f x x x trên đoạn 4;3
3 x
y x e trên đoạn 0; 4
Giải:
( ) ln( 5) 4
f x x x
+ DR\ 5 4;3
+
7 8
x
f x
5
x
+
3 x
y x e
+ DR
' 2 x 2 3 x
y x e x e
2
2
( ) 2
x
Trang 10Vậy
1 13 0;4 0;4
Bài 3 Tìm k để đường thẳng d y: kx2k1 cắt đồ thị (C): 2 1
1
x y x
tại hai điểm phân biệt A, B sao cho khoảng cách từ A, B đến trục hoành bằng nhau
Giải:
Phương trình hoành độ giao điểm của (d) và (C): 2 1 2 1
1
x
kx k x
2x 1 kx 2kx x kx 2k 1 kx (3k 1)x 2k 0
(*)
(C) và (d) cắt nhau tại hai điểm phân biệt khi và chỉ khi (*) có 2 nghiệm phân biệt:
0
3 2 2 3 2 2
k
Gọi A x kx( A, A 2k 1), (B x kx B, B 2k 1) A, B cách đều trục Ox
Với x A,x B là nghiệm của pt (*) nên: x A x B 1 3k
k
1 3
k
Vậy k 3 thỏa ycbt
Bài 4 Giải các phương trình và bất phương trình sau:
4 x 5.2 x 16 0
b) lg(2x 3) lg(5x)lg 5 lg(1 3 ) x
3
2 log (4x 3) log (2x 3) 2
Giải:
4 x 5.2 x 16 0 (x 1)
2 x 10.2 x 16 0
8
t
t
Vậy x 0, x 8 là nghiệm của phương trình
Trang 11b) lg(2x 3) lg(5x)lg 5 lg(1 3 ) x
Đk:
3
1
3
3
x x
x
x
5( )
x
Vậy x 1 là nghiệm của phương trình
3
2 log (4x 3) log (2x 3) 2
Đk:
3
2
x x
x x
x
Bpt
2
Vậy nghiệm của bất phương trình là 3 3
4 x
Bài 5 Cho hình chóp S.ABC, có đáy ABC là tam giác vuông tại B, AC2 ,a ABa 3,SA(ABC) và SB hợp với đáy 1 góc 600
a) Tính thể tích khối chóp S.ABC theo a
b) Xác định tâm và bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện S.ABC
c) Qua B dựng mp ( )P SC Tính tỉ số thể tích hai phần của hình chóp S.ABC bị chia bởi mp (P)
Giải:
I
B
S
H
K
Trang 12( )
SA ABC A là hình chiếu của S lên (ABC) AB là hình chiếu SB lên (ABC)
SAB
tanSBA SA SA tanSBA AB tan 60 a 3 3a
AB
3
S ABC ABC
a
b) Gọi I là trung điểm SC
SAC
vuông tại A, AI là trung tuyến: 1
2
SI ICAI SC(1)
SBC
vuông tại B, BI là trung tuyến: 1
2
BI SI IC SC(2)
Từ (1) và (2) suy ra S.ABC nội tiếp mặt cầu tâm I, bán kính 1
2
RAI BI SI IC SC SAC
13
R
c) Qua B kẻ BH SC, Qua H kẻ HK SC K AC
SAB
1 cos
2
SBA
SBC
13 13
BHC
vuông tại H có:
2
CHK CAS HCK chung)
CK
13
13 1
1 52
52
CHKB
CHKB CSAB BHKAS CSAB CSAB
CSAB CHKB
BHKAS
CSAB
V V
V
V
ĐỀ 4
Trang 13Bài 1 Cho hàm số 2 1
2
x y x
a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số
b) Viết phương trình tiếp tuyến của (C) đi qua điểm M (1; 5)
c) Tìm m để đường thẳng (d): ymx1 cắt (C) tại hai điểm A, B sao cho tam giác OAB vuông tại O với O là gốc tọa độ
Giải:
a) Học sinh tự khảo sát và vẽ đồ thị
b) PT (d) qua M(1;5)có HSG k: yk x( 1) 5
2
2 1
( 1) 5
2
.( 1) 5
( 2)
x
k x
x x
x
k x
1
2
1 5
3
2( )
Do đó: + 1( 1) 5 1 14
y x x + y3(x 1) 5 3x2
Vậy PTTT cần tìm là 1 14
3 3
y x , y3x2
c) Phương trình hoành độ giao điểm của (C) và (d):
2 1
1 2
x
mx x
2x 1 mx 2mx x 2 mx (2m 1)x 1 0
(*)
Để (C) và (d) cắt nhau tại hai điểm phân biệt thì pt (*) có 2 nghiệm phân biệt:
0
m
Gọi 2 giao điểm là A x mx( ;1 1 1), ( ;B x mx2 2 1)OA( ;x mx1 11),OB( ;x mx2 21)
OAB
1 2 1 2
m m
Vậy m 1 2, m 1 2 thỏa ycbt
Bài 2 Giải các phương trình và bất phương trình sau:
a) 32x445.6x9.22x2 0
log (x2) log (x 10) 4log 3
log (4x144) 4log 2 1 log (2 x 1)
Trang 14Giải:
a)
2
3 45.6 9.2 0 81.9 45.6 36.4 0 81 45 36 0
x x x x x x
3
x
t t
pt
2
9
1( )
t
x
Vậy x 2 là nghiệm của phương trình
x
1
11( )
x
Vậy nghiệm của phương trình là x 1
log (4 144) 4 log 2 1 log (2 1) log log 5.(2 1) 5.(2 1)
4 144
5.(2 1) 4 144 20.2 80 2 20.2 64 0 4 2 16 2 4 16
x
x
Vậy nghiệm của bất phương trình là 2 x 4
Bài 3 Tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số:
a)
2
2
x
yx e trên 0; 2
ln( 1) ln( 1)
y x x x trên 0; 2
Giải:
a)
2
2
x
yx e
+D R 0; 2
+
2
1( )
x
+
1
2 2
(0) 0, (1) , (2) 2.
f f e f e
Vậy
1 2 0;2 0;2
max ( )f x f(1) e , min ( )f x f(0) 0
ln( 1) ln( 1)
y x x x
+D R 0; 2
1
1( )
x
Trang 15+ (0) 0, (1) ln 2, (2) ln3
5
Vậy
max ( )f x f(0)0, min ( )f x f(1) ln 2
Bài 4 Tìm m để phương trình x2mx 2 2x1 có hai nghiệm phân biệt
Giải:
2
2 (2 1) 3 (4 ) 1 0( )
Phương trình (*) có hai nghiệm phân việt khi và chỉ khi phương trình (**) có 2 nghiệm phân biệt lớn hơn 1
2
:
2 2
1 2
1 2
9
1 1
1
m
m
m
2
m thì phương trình (*) có hai nghiệm phân biệt
Bài 5 Cho khối chóp tam giác đều S.ABC có cạnh đáy bằng a và mặt bên tạo với đáy một góc 0
60
a) Tính thể tích khối chóp S.ABC
b) Tính thể tích khối cầu ngoại tiếp khối chóp S.ABC
c) Mặt phẳng qua cạnh AB và vuông góc với cạnh SC chia khối chóp thành hai phần Tính tỉ số thể tích
hai phần ấy
Giải:
J
O
N M
B
S
I
H
Trang 16a) Gọi O là trọng tâm tam giác ABC SO(ABC), M là trung điểm AB, N là trung điểm BC
SON
ON
.
S ABC ABC
b) Vì S.ABC là hình chóp đều nên SO là trục đường tròn ngoại tiếp đa giác đáy
Gọi J là trung điểm SA, qua J kẻ đường trung trực của SA cắt SO tại I
IS IA IB IC
Vậy hình chóp S.ABC nội tiếp mặt cầu tâm I, bán kính RISIAIBIC
SAO
vuông tại O có:
2 2
21 21
12 2
a
7
12
a
R
Thể tích khối cầu ngoại tiếp hình chóp:
3
.
a
V R a
c) Ta có: AB(SCM)ABCM AB, SOABSC
Kẻ MH SC H SCAB(ABH)SC
Xét SMC có:
3
14 21
6
a a
MHC
vuông tại H có:
1
21
7 6
CSAB
CHAB CSAB HSAB CSAB
CSAB
a
V
ĐỀ 5
Trang 17Bài 1 Cho hàm số 1 4 2 3
y x mx (1)
a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) khi m = 3
b) Tìm trên trục tung các điểm có thể kẻ được ba tiếp tuyến đến đồ thị (C)
c) Tìm các giá trị m để đồ thị (1) có ba điểm cực trị lập thành ba đỉnh của tam giác vuông cân
d) Tìm các giá trị m để đồ thị (1) cắt trục hoành tại bồn điểm có hoành độ thỏa mãn
Giải:
a) Học sinh tự khảo sát và vẽ đồ thị
b) Gọi M0;mOy
Pt đường thẳng qua M0;m có hệ số góc k có dạng: ykxm(d)
3
6
3 4 2 3
4x x m 2
Đặt 2
, 0
4t t m 2
Để kẻ được ba tiếp tuyến với (C) thì (*) phải có ba nghiệm phân biệt (**) phải có một nghiệm dương và một nghiệm bằng 0
3
0
3
0
0
3 / 4
m
m m
m S
Vậy 0; 3
2
thỏa ycbt
2
0
2 (*)
x
Để đồ thị (1) có ba cực trị thì y’ = 0 có ba nghiệm phân biệt (*) có 2 nghiệm phân biệt khác 0
0
m
Để ba điểm cực trị lập thành 3 đỉnh của tam giác vuông cân:
3
0( )
2
AB AC
Vậy 3
2
m thỏa ycbt
Trang 18d) Phương trình hoành độ giao điểm của (1) và trục hoành: 1 4 2 3
0
4x mx 2 (*) Đặt 2
tx t (*) 1 2 3 0
3t mt 2
(1) và Ox cắt nhau tại 4 điểm phân biệt khi (*) có 4 nghiệm phân biệt khi (**) có 2 nghiệm phân biệt
dương:
2 2
0
0
0
a
m
P
1,2 1 , 3,4 2 1 2 1 , 3 4 2 1 2 3 4 2( 1 2 ) 20
x t x t x x t x x t x x x x t t
10 2.3 20
3
Vậy 10
3
m thỏa ycbt