Câu 6:
Để kiểm tra từng mệnh đề, chúng ta sẽ phân tích từng phần một cách chi tiết.
A. Bốn vectơ $\overrightarrow{AA'}, \overrightarrow{BB'}, \overrightarrow{CC'}, \overrightarrow{DD'}$ bằng nhau:
- Vì ABCD.A'B'C'D' là hình hộp, nên các cạnh AA', BB', CC', DD' đều song song và bằng nhau. Do đó, các vectơ $\overrightarrow{AA'}, \overrightarrow{BB'}, \overrightarrow{CC'}, \overrightarrow{DD'}$ cũng bằng nhau. Mệnh đề này đúng.
B. Vectơ $\overrightarrow{MN}$ và $\overrightarrow{AC}$ cùng phương:
- M và N lần lượt là trung điểm của A'D' và D'C'. Do đó, MN là đường trung bình của tam giác A'D'C', và MN song song với AC. Vậy $\overrightarrow{MN}$ và $\overrightarrow{AC}$ cùng phương. Mệnh đề này đúng.
C. $\overrightarrow{DA} + \overrightarrow{DC} + \overrightarrow{DD} = \overrightarrow{DB}$:
- Ta có $\overrightarrow{DA} + \overrightarrow{DC} = \overrightarrow{DB}$ vì DB là đường chéo của hình bình hành ABCD. Thêm vào đó, $\overrightarrow{DD} = \overrightarrow{0}$ (vectơ không). Do đó, $\overrightarrow{DA} + \overrightarrow{DC} + \overrightarrow{DD} = \overrightarrow{DB}$. Mệnh đề này đúng.
D. $\overrightarrow{PQ} + \overrightarrow{QG} + \overrightarrow{DG} = \overrightarrow{AC}$:
- P và Q lần lượt là trung điểm của AA' và DD'. Do đó, PQ là đường trung bình của tam giác ADD', và PQ song song với AD.
- G là điểm nằm trên C' sao cho C' = 4CG, tức là G chia đoạn C'C thành tỉ số 1:3.
- Ta thấy rằng $\overrightarrow{PQ}$ không song song với $\overrightarrow{AC}$, và $\overrightarrow{QG}$ cũng không song song với $\overrightarrow{AC}$. Do đó, tổng $\overrightarrow{PQ} + \overrightarrow{QG} + \overrightarrow{DG}$ không thể bằng $\overrightarrow{AC}$. Mệnh đề này sai.
Vậy mệnh đề sai là:
D. $\overrightarrow{PQ} + \overrightarrow{QG} + \overrightarrow{DG} = \overrightarrow{AC}$.
Câu 7:
Khoảng biến thiên của mẫu số liệu là sự chênh lệch giữa giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất trong dãy số liệu.
Trong mẫu số liệu này:
- Giá trị lớn nhất thuộc khoảng [8;10), ta lấy giá trị lớn nhất của khoảng này là 10.
- Giá trị nhỏ nhất thuộc khoảng [2;4), ta lấy giá trị nhỏ nhất của khoảng này là 2.
Khoảng biến thiên của mẫu số liệu là:
10 - 2 = 8
Vậy đáp án đúng là B. 8.
Câu 8:
Để tính phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm, chúng ta thực hiện các bước sau:
1. Tính trung bình cộng:
- Tính trung tâm của mỗi khoảng thời gian.
- Nhân trung tâm của mỗi khoảng với số lượng học sinh tương ứng.
- Cộng tất cả các giá trị này lại và chia cho tổng số học sinh.
2. Tính phương sai:
- Tính bình phương của hiệu giữa mỗi trung tâm khoảng thời gian và trung bình cộng.
- Nhân kết quả này với số lượng học sinh tương ứng.
- Cộng tất cả các giá trị này lại và chia cho tổng số học sinh.
Bây giờ, chúng ta sẽ thực hiện từng bước một.
Bước 1: Tính trung bình cộng
| Khoảng thời gian | Trung tâm khoảng | Số học sinh | Trung tâm Số học sinh |
|-----------------|------------------|-------------|------------------------|
| [12,5;14,5) | 13,5 | 9 | 13,5 9 = 121,5 |
| [14,5;16,5) | 15,5 | 13 | 15,5 13 = 201,5 |
| [16,5;18,5) | 17,5 | 17 | 17,5 17 = 297,5 |
| [18,5;20,5) | 19,5 | 9 | 19,5 9 = 175,5 |
| [20,5;22,5) | 21,5 | 4 | 21,5 4 = 86 |
Tổng số học sinh: \(9 + 13 + 17 + 9 + 4 = 52\)
Trung bình cộng:
\[ \bar{x} = \frac{121,5 + 201,5 + 297,5 + 175,5 + 86}{52} = \frac{882,5}{52} \approx 16,97 \]
Bước 2: Tính phương sai
| Khoảng thời gian | Trung tâm khoảng | Số học sinh | Hiệu với trung bình | Bình phương hiệu | Số học sinh Bình phương hiệu |
|-----------------|------------------|-------------|---------------------|------------------|--------------------------------|
| [12,5;14,5) | 13,5 | 9 | 13,5 - 16,97 = -3,47 | (-3,47)^2 = 12,04 | 12,04 9 = 108,36 |
| [14,5;16,5) | 15,5 | 13 | 15,5 - 16,97 = -1,47 | (-1,47)^2 = 2,16 | 2,16 13 = 28,08 |
| [16,5;18,5) | 17,5 | 17 | 17,5 - 16,97 = 0,53 | (0,53)^2 = 0,28 | 0,28 17 = 4,76 |
| [18,5;20,5) | 19,5 | 9 | 19,5 - 16,97 = 2,53 | (2,53)^2 = 6,40 | 6,40 9 = 57,60 |
| [20,5;22,5) | 21,5 | 4 | 21,5 - 16,97 = 4,53 | (4,53)^2 = 20,52 | 20,52 4 = 82,08 |
Phương sai:
\[ s^2 = \frac{108,36 + 28,08 + 4,76 + 57,60 + 82,08}{52} = \frac{279,88}{52} \approx 5,38 \]
Vậy phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm là khoảng 5,38. Lấy gần đúng đến hàng phần mười, ta có phương sai là 5,4.
Đáp án đúng là: B. 5,4.
Câu 9:
Để xác định các đường tiệm cận của đồ thị hàm số \( y = x + 1 + \frac{x}{x^2 + 1} \), chúng ta sẽ kiểm tra từng loại tiệm cận: tiệm cận đứng, tiệm cận ngang và tiệm cận xiên.
Kiểm tra tiệm cận đứng:
Tiệm cận đứng xuất hiện khi \( x \) tiến đến một giá trị làm mẫu số bằng 0. Ta xét mẫu số của phân thức \( \frac{x}{x^2 + 1} \):
\[ x^2 + 1 = 0 \]
\[ x^2 = -1 \]
Phương trình này vô nghiệm vì \( x^2 \) luôn dương hoặc bằng 0, không thể bằng -1. Do đó, hàm số không có tiệm cận đứng.
Kiểm tra tiệm cận ngang:
Tiệm cận ngang xuất hiện khi \( y \) tiến đến một giá trị cố định khi \( x \) tiến đến vô cùng hoặc âm vô cùng. Ta tính giới hạn của hàm số khi \( x \) tiến đến vô cùng:
\[ \lim_{x \to \infty} \left( x + 1 + \frac{x}{x^2 + 1} \right) \]
Ta chia cả tử và mẫu của phân thức \( \frac{x}{x^2 + 1} \) cho \( x^2 \):
\[ \frac{x}{x^2 + 1} = \frac{\frac{x}{x^2}}{\frac{x^2}{x^2} + \frac{1}{x^2}} = \frac{\frac{1}{x}}{1 + \frac{1}{x^2}} \]
Khi \( x \to \infty \), \( \frac{1}{x} \to 0 \) và \( \frac{1}{x^2} \to 0 \). Do đó:
\[ \lim_{x \to \infty} \frac{x}{x^2 + 1} = \lim_{x \to \infty} \frac{\frac{1}{x}}{1 + \frac{1}{x^2}} = \frac{0}{1 + 0} = 0 \]
Vậy:
\[ \lim_{x \to \infty} \left( x + 1 + \frac{x}{x^2 + 1} \right) = \lim_{x \to \infty} (x + 1 + 0) = \infty \]
Hàm số không có tiệm cận ngang.
Kiểm tra tiệm cận xiên:
Tiệm cận xiên xuất hiện khi \( y \) tiến đến một đường thẳng \( y = ax + b \) khi \( x \) tiến đến vô cùng hoặc âm vô cùng. Ta tính giới hạn của \( \frac{y}{x} \) và \( y - ax \):
1. Tính \( \lim_{x \to \infty} \frac{y}{x} \):
\[ \lim_{x \to \infty} \frac{y}{x} = \lim_{x \to \infty} \frac{x + 1 + \frac{x}{x^2 + 1}}{x} = \lim_{x \to \infty} \left( 1 + \frac{1}{x} + \frac{\frac{x}{x^2 + 1}}{x} \right) \]
\[ = \lim_{x \to \infty} \left( 1 + \frac{1}{x} + \frac{1}{x^2 + 1} \right) = 1 + 0 + 0 = 1 \]
2. Tính \( \lim_{x \to \infty} (y - x) \):
\[ \lim_{x \to \infty} (y - x) = \lim_{x \to \infty} \left( x + 1 + \frac{x}{x^2 + 1} - x \right) = \lim_{x \to \infty} \left( 1 + \frac{x}{x^2 + 1} \right) \]
\[ = 1 + 0 = 1 \]
Vậy, hàm số có tiệm cận xiên là \( y = x + 1 \).
Kết luận:
Mệnh đề đúng là:
C. Đồ thị hàm số có đường tiệm cận xiên là \( y = x + 1 \).
Câu 10:
Để tìm tọa độ chân đường cao kẻ từ B của tam giác ABC, ta thực hiện các bước sau:
1. Tìm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (ABC):
- Vectơ $\overrightarrow{AB} = (3-1, 2-0, 1-1) = (2, 2, 0)$
- Vectơ $\overrightarrow{BC} = (1-3, 2-2, 1-1) = (-2, 0, 0)$
Mặt phẳng (ABC) có vectơ pháp tuyến $\overrightarrow{n} = (0, 0, 1)$ vì $\overrightarrow{AB}$ và $\overrightarrow{BC}$ nằm trên cùng một mặt phẳng và song song với trục Oy.
2. Phương trình đường thẳng qua B và vuông góc với mặt phẳng (ABC):
- Đường thẳng này sẽ có vectơ chỉ phương là $\overrightarrow{n} = (0, 0, 1)$.
- Phương trình tham số của đường thẳng này là:
\[
\begin{cases}
x = 3 \\
y = 2 \\
z = 1 + t
\end{cases}
\]
3. Tìm giao điểm của đường thẳng này với đường thẳng AC:
- Đường thẳng AC có vectơ chỉ phương là $\overrightarrow{AC} = (1-1, 2-0, 1-1) = (0, 2, 0)$.
- Phương trình tham số của đường thẳng AC là:
\[
\begin{cases}
x = 1 \\
y = 0 + 2s \\
z = 1
\end{cases}
\]
4. Tìm tọa độ giao điểm:
- Để tìm giao điểm, ta giải hệ phương trình:
\[
\begin{cases}
3 = 1 \\
2 = 0 + 2s \\
1 + t = 1
\end{cases}
\]
- Từ phương trình thứ hai, ta có $2 = 2s \Rightarrow s = 1$.
- Từ phương trình thứ ba, ta có $1 + t = 1 \Rightarrow t = 0$.
Do đó, tọa độ giao điểm là $(1, 1, 1)$.
Vậy tọa độ chân đường cao kẻ từ B của tam giác ABC là $(1, 1, 1)$.
Đáp án đúng là: C. (1;1;1).
Câu 11:
Để tính $|\overrightarrow a + \overrightarrow b|$, ta sử dụng công thức tính độ dài vectơ tổng của hai vectơ:
\[
|\overrightarrow a + \overrightarrow b|^2 = |\overrightarrow a|^2 + |\overrightarrow b|^2 + 2(\overrightarrow a \cdot \overrightarrow b)
\]
Ta đã biết:
- $|\overrightarrow a| = 5$
- $|\overrightarrow b| = \sqrt{5}$
- $\overrightarrow a \cdot \overrightarrow b = 3$
Thay các giá trị này vào công thức trên:
\[
|\overrightarrow a + \overrightarrow b|^2 = 5^2 + (\sqrt{5})^2 + 2 \times 3
\]
Tính toán từng phần:
\[
5^2 = 25
\]
\[
(\sqrt{5})^2 = 5
\]
\[
2 \times 3 = 6
\]
Cộng lại:
\[
|\overrightarrow a + \overrightarrow b|^2 = 25 + 5 + 6 = 36
\]
Do đó:
\[
|\overrightarrow a + \overrightarrow b| = \sqrt{36} = 6
\]
Vậy đáp án đúng là:
C. 6
Câu 12:
Để tìm tọa độ giao điểm của đường thẳng AB và mặt phẳng tọa độ (Oxy), ta thực hiện các bước sau:
1. Tìm phương trình tham số của đường thẳng AB:
- Điểm A có tọa độ $(1, 0, 3)$.
- Điểm B có tọa độ $(x-3, 6)$.
Vector $\overrightarrow{AB} = (x-3 - 1, 6 - 0, 0 - 3) = (x-4, 6, -3)$.
Phương trình tham số của đường thẳng AB:
\[
\begin{cases}
x = 1 + t(x-4) \\
y = 0 + 6t \\
z = 3 - 3t
\end{cases}
\]
2. Tìm giao điểm của đường thẳng AB với mặt phẳng (Oxy):
Mặt phẳng (Oxy) có phương trình $z = 0$. Thay vào phương trình tham số của đường thẳng AB:
\[
3 - 3t = 0 \implies t = 1
\]
3. Thay giá trị $t = 1$ vào phương trình tham số để tìm tọa độ giao điểm:
\[
\begin{cases}
x = 1 + 1(x-4) = 1 + x - 4 = x - 3 \\
y = 6 \cdot 1 = 6 \\
z = 3 - 3 \cdot 1 = 0
\end{cases}
\]
Do đó, tọa độ giao điểm là $(x-3, 6, 0)$.
4. Kiểm tra lại các đáp án:
- Đáp án A: $(1, 0, 0)$
- Đáp án B: $(-1, 3, 0)$
- Đáp án C: $(2, 1, 0)$
- Đáp án D: $(-1, 3, 3)$
Ta thấy rằng tọa độ giao điểm $(x-3, 6, 0)$ không khớp với bất kỳ đáp án nào trong các đáp án đã cho. Điều này có thể do lỗi trong việc đặt tọa độ của điểm B hoặc do lỗi trong các đáp án đã cho.
Do đó, cần kiểm tra lại đề bài và các đáp án đã cho để đảm bảo tính chính xác.