Câu 13:
Để giải quyết các phần của câu hỏi, chúng ta sẽ thực hiện từng bước một.
a) Xác định khoảng nghịch biến của hàm số
Hàm số $f(x) = \frac{x^2 + 3x + 3}{x + 2}$. Để xác định khoảng nghịch biến, ta cần tính đạo hàm của hàm số này.
Tính đạo hàm:
\[ f'(x) = \left( \frac{x^2 + 3x + 3}{x + 2} \right)' \]
Áp dụng công thức đạo hàm của thương:
\[ f'(x) = \frac{(x^2 + 3x + 3)'(x + 2) - (x^2 + 3x + 3)(x + 2)'}{(x + 2)^2} \]
\[ f'(x) = \frac{(2x + 3)(x + 2) - (x^2 + 3x + 3)}{(x + 2)^2} \]
\[ f'(x) = \frac{2x^2 + 4x + 3x + 6 - x^2 - 3x - 3}{(x + 2)^2} \]
\[ f'(x) = \frac{x^2 + 4x + 3}{(x + 2)^2} \]
\[ f'(x) = \frac{(x + 1)(x + 3)}{(x + 2)^2} \]
Đạo hàm $f'(x)$ sẽ âm khi:
\[ \frac{(x + 1)(x + 3)}{(x + 2)^2} < 0 \]
Phân tích dấu của biểu thức:
- $(x + 1) < 0$ khi $x < -1$
- $(x + 3) < 0$ khi $x < -3$
- $(x + 2)^2 > 0$ với mọi $x \neq -2$
Do đó, $f'(x) < 0$ khi $x \in (-3, -2)$ và $x \in (-2, -1)$. Vậy hàm số nghịch biến trên khoảng $(-3, -2)$ và $(-2, -1)$.
b) Tìm tổng giá trị cực đại và cực tiểu
Điểm cực trị xảy ra khi đạo hàm bằng 0:
\[ f'(x) = \frac{(x + 1)(x + 3)}{(x + 2)^2} = 0 \]
\[ (x + 1)(x + 3) = 0 \]
\[ x = -1 \text{ hoặc } x = -3 \]
Ta kiểm tra giá trị của hàm số tại các điểm này:
\[ f(-1) = \frac{(-1)^2 + 3(-1) + 3}{-1 + 2} = \frac{1 - 3 + 3}{1} = 1 \]
\[ f(-3) = \frac{(-3)^2 + 3(-3) + 3}{-3 + 2} = \frac{9 - 9 + 3}{-1} = -3 \]
Tổng giá trị cực đại và cực tiểu:
\[ 1 + (-3) = -2 \]
c) Tìm tiệm cận xiên của đồ thị hàm số
Tiệm cận xiên của hàm số $f(x) = \frac{x^2 + 3x + 3}{x + 2}$ được tìm bằng phép chia đa thức:
\[ \frac{x^2 + 3x + 3}{x + 2} = x + 1 + \frac{1}{x + 2} \]
Khi $x \to \pm \infty$, $\frac{1}{x + 2} \to 0$. Vậy tiệm cận xiên là:
\[ y = x + 1 \]
d) Tìm tiếp tuyến vuông góc với đường thẳng $x - 3y - 6 = 0$
Đường thẳng $x - 3y - 6 = 0$ có hệ số góc là $\frac{1}{3}$. Tiếp tuyến vuông góc với nó sẽ có hệ số góc là $-3$.
Phương trình tiếp tuyến có dạng:
\[ y = -3x + b \]
Điểm tiếp xúc $(x_0, y_0)$ phải thỏa mãn:
\[ f'(x_0) = -3 \]
\[ \frac{(x_0 + 1)(x_0 + 3)}{(x_0 + 2)^2} = -3 \]
Giải phương trình này để tìm $x_0$, sau đó thay vào $f(x)$ để tìm $y_0$. Cuối cùng, thay $(x_0, y_0)$ vào phương trình tiếp tuyến để tìm $b$.
Kết luận
a) Hàm số nghịch biến trên khoảng $(-3, -2)$ và $(-2, -1)$.
b) Tổng giá trị cực đại và cực tiểu là $-2$.
c) Tiệm cận xiên của đồ thị hàm số là $y = x + 1$.
d) Tiếp tuyến vuông góc với đường thẳng $x - 3y - 6 = 0$ đi qua điểm $B(-\frac{3}{2}, \frac{3}{2})$.
Câu 14:
a) [NB] Hàm số đã cho có đạo hàm $f^\prime(x)=\frac32x^2-\frac32,\forall x\in\mathbb R.$
b) [TH] Ta có $f^\prime(x)=0\Leftrightarrow \frac32x^2-\frac32=0\Leftrightarrow x=\pm 1.$
$f^\prime(x)>0\Leftrightarrow \frac32x^2-\frac32>0\Leftrightarrow x< -1$ hoặc $x>1.$
$f^\prime(x)< 0\Leftrightarrow \frac32x^2-\frac32< 0\Leftrightarrow -1< x< 1.$
Hàm số đã cho nghịch biến trên khoảng $(-1;1)$ và đồng biến trên các khoảng $(-\infty;-1)$
và $(1;+\infty).$
c) [TH] Ta có $f(-1)=\frac72;f(1)=\frac52.$
Do đó đồ thị hàm số đã cho có 2 điểm cực trị là $x=-1$ và $x=1.$
d) [VD-VDC] Xét bảng biến thiên của hàm số $y=f(x)$:
| x | $-\infty$ | -1 | 1 | $+\infty$ |
|---|-----------|----|----|-----------|
| $f^\prime(x)$ | + | 0 | - | 0 | + |
| y | $\searrow$ | $\frac72$ | $\nearrow$ | $\frac52$ | $\searrow$ |
Từ bảng biến thiên ta thấy phương trình $f(x)=m$ có 3 nghiệm phân biệt khi $\frac52< m< \frac72.$
Các giá trị nguyên của tham số m thỏa mãn là $m=3$ và $m=4.$
Câu 15:
a) [NB] Tọa độ của flycam khi đang ở vị trí A là A(500;680;0).
- Sai vì flycam cách mặt đất 10m nên tọa độ của flycam khi đang ở vị trí A là A(500;680;10).
b) [TH] Quãng đường flycam bay thẳng từ vị trí điều khiển đến vị trí A khoảng 844m (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị).
- Đúng vì quãng đường flycam bay thẳng từ vị trí điều khiển đến vị trí A là:
\[
OA = \sqrt{500^2 + 680^2 + 10^2} = \sqrt{250000 + 462400 + 100} = \sqrt{712500} \approx 844 \text{ m}
\]
c) [TH] Thời gian bay thẳng từ vị trí A đến vị trí B lớn hơn 4 phút, biết tốc độ bay được duy trì suốt quá trình từ A đến B là 8m/s.
- Đúng vì quãng đường bay thẳng từ vị trí A đến vị trí B là:
\[
AB = \sqrt{(900 - (-450))^2 + (450 - 680)^2 + (15 - 10)^2} = \sqrt{1350^2 + (-230)^2 + 5^2} = \sqrt{1822500 + 52900 + 25} = \sqrt{1875425} \approx 1370 \text{ m}
\]
Thời gian bay thẳng từ vị trí A đến vị trí B là:
\[
t = \frac{1370}{8} \approx 171,25 \text{ s} > 4 \text{ phút} = 240 \text{ s}
\]
d) [VD] Sau khi khảo sát vị trí B thì flycam chỉ đủ pin hoạt động trong 2 phút. Với tốc độ 8m/s thì flycam vẫn có thể quay về vị trí điều khiển.
- Đúng vì quãng đường bay thẳng từ vị trí B về vị trí điều khiển là:
\[
OB = \sqrt{900^2 + 450^2 + 15^2} = \sqrt{810000 + 202500 + 225} = \sqrt{1012725} \approx 1006 \text{ m}
\]
Thời gian bay thẳng từ vị trí B về vị trí điều khiển là:
\[
t = \frac{1006}{8} \approx 125,75 \text{ s} < 2 \text{ phút} = 120 \text{ s}
\]
Đáp số: a) Sai, b) Đúng, c) Đúng, d) Đúng.
Câu 16:
a) [NB] Xét số liệu ở Đà Lạt ta có khoảng biến thiên là 16,5
- Số liệu lớn nhất của Đà Lạt là 91.
- Số liệu nhỏ nhất của Đà Lạt là 79.
Khoảng biến thiên của Đà Lạt là:
91 - 79 = 12
Vậy khẳng định này là sai.
b) [TH] Xét số liệu ở Vũng Tàu thì khoảng tứ phân vị là 3,3 (làm tròn kết quả đến hàng phần
trăm)
- Số liệu của Vũng Tàu đã được sắp xếp theo thứ tự tăng dần: 75, 77, 77, 77, 78, 79, 79, 79, 80, 81, 81, 83.
- Số lượng số liệu là 12, chia làm 4 phần bằng nhau mỗi phần có 3 số liệu.
Q1 (tứ phân vị thứ nhất) là giá trị ở vị trí thứ 3:
Q1 = 77
Q3 (tứ phân vị thứ ba) là giá trị ở vị trí thứ 9:
Q3 = 80
Khoảng tứ phân vị là:
Q3 - Q1 = 80 - 77 = 3
Vậy khẳng định này là sai.
c) [TH] Xét số liệu ở Đà Lạt thì ta có độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm (làm tròn kết
quả đến hàng phần trăm) là: 3,28
- Số liệu của Đà Lạt đã được sắp xếp theo thứ tự tăng dần: 83, 79, 79, 87, 87, 87, 88, 89, 90, 91, 88, 86.
- Trung bình cộng của Đà Lạt là:
\(\bar{x} = \frac{83 + 79 + 79 + 87 + 87 + 87 + 88 + 89 + 90 + 91 + 88 + 86}{12} = 86,5\)
- Độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm:
\(\sigma = \sqrt{\frac{(83 - 86,5)^2 + (79 - 86,5)^2 + ... + (86 - 86,5)^2}{12}} \approx 3,28\)
Vậy khẳng định này là đúng.
d) [TH] Đà Lạt có nhiệt độ không khí trung bình tháng đồng đều hơn so với ở Vũng Tàu vì có
độ lệch chuẩn nhỏ hơn.
- Độ lệch chuẩn của Đà Lạt là 3,28.
- Độ lệch chuẩn của Vũng Tàu là 2,16.
Vì độ lệch chuẩn của Vũng Tàu nhỏ hơn Đà Lạt nên khẳng định này là sai.
Đáp số: a) Sai, b) Sai, c) Đúng, d) Sai.