Câu 1.
Để tính độ dài đoạn thẳng nối hai điểm cực trị của đồ thị hàm số \( y = \frac{x^2 - x - 1}{x - 2} \), chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm đạo hàm của hàm số:
\[
y' = \left( \frac{x^2 - x - 1}{x - 2} \right)'
\]
Áp dụng quy tắc đạo hàm của thương:
\[
y' = \frac{(x^2 - x - 1)'(x - 2) - (x^2 - x - 1)(x - 2)'}{(x - 2)^2}
\]
\[
y' = \frac{(2x - 1)(x - 2) - (x^2 - x - 1)}{(x - 2)^2}
\]
\[
y' = \frac{2x^2 - 4x - x + 2 - x^2 + x + 1}{(x - 2)^2}
\]
\[
y' = \frac{x^2 - 4x + 3}{(x - 2)^2}
\]
2. Tìm các điểm cực trị:
Đặt \( y' = 0 \):
\[
\frac{x^2 - 4x + 3}{(x - 2)^2} = 0
\]
Điều này xảy ra khi:
\[
x^2 - 4x + 3 = 0
\]
Giải phương trình bậc hai:
\[
x^2 - 4x + 3 = (x - 1)(x - 3) = 0
\]
Vậy \( x = 1 \) hoặc \( x = 3 \).
3. Tìm tọa độ của các điểm cực trị:
Thay \( x = 1 \) vào hàm số:
\[
y = \frac{1^2 - 1 - 1}{1 - 2} = \frac{-1}{-1} = 1
\]
Điểm cực trị thứ nhất là \( A(1, 1) \).
Thay \( x = 3 \) vào hàm số:
\[
y = \frac{3^2 - 3 - 1}{3 - 2} = \frac{9 - 3 - 1}{1} = 5
\]
Điểm cực trị thứ hai là \( B(3, 5) \).
4. Tính độ dài đoạn thẳng nối hai điểm cực trị:
Độ dài đoạn thẳng \( AB \) được tính bằng công thức khoảng cách giữa hai điểm:
\[
AB = \sqrt{(x_B - x_A)^2 + (y_B - y_A)^2}
\]
\[
AB = \sqrt{(3 - 1)^2 + (5 - 1)^2}
\]
\[
AB = \sqrt{2^2 + 4^2}
\]
\[
AB = \sqrt{4 + 16}
\]
\[
AB = \sqrt{20}
\]
\[
AB = 2\sqrt{5} \approx 4.47
\]
Vậy độ dài đoạn thẳng nối hai điểm cực trị của đồ thị (C) là \( 4.47 \) (làm tròn đến hàng phần trăm).
Câu 2.
Để tính $\cos\widehat{ABC}$, ta cần tìm các vector $\overrightarrow{BA}$ và $\overrightarrow{BC}$, sau đó sử dụng công thức cosin giữa hai vector.
Bước 1: Tìm các vector $\overrightarrow{BA}$ và $\overrightarrow{BC}$.
$\overrightarrow{BA} = A - B = (0-3, 2+2, 1-1) = (-3, 4, 0)$
$\overrightarrow{BC} = C - B = (-2-3, 5+2, 7-1) = (-5, 7, 6)$
Bước 2: Tính độ dài của các vector $\overrightarrow{BA}$ và $\overrightarrow{BC}$.
$|\overrightarrow{BA}| = \sqrt{(-3)^2 + 4^2 + 0^2} = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5$
$|\overrightarrow{BC}| = \sqrt{(-5)^2 + 7^2 + 6^2} = \sqrt{25 + 49 + 36} = \sqrt{110}$
Bước 3: Tính tích vô hướng $\overrightarrow{BA} \cdot \overrightarrow{BC}$.
$\overrightarrow{BA} \cdot \overrightarrow{BC} = (-3)(-5) + (4)(7) + (0)(6) = 15 + 28 + 0 = 43$
Bước 4: Áp dụng công thức cosin giữa hai vector.
$\cos\widehat{ABC} = \frac{\overrightarrow{BA} \cdot \overrightarrow{BC}}{|\overrightarrow{BA}| |\overrightarrow{BC}|} = \frac{43}{5 \sqrt{110}}$
Bước 5: Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm.
$\cos\widehat{ABC} \approx \frac{43}{5 \times 10.488} \approx \frac{43}{52.44} \approx 0.82$
Vậy $\cos\widehat{ABC} \approx 0.82$.
Câu 3.
Trước tiên, ta xác định tọa độ của các đỉnh của hình hộp chữ nhật ABCD.A'B'C'D' trong hệ tọa độ Oxyz đã cho.
- Điểm A có tọa độ là (0, 0, 0).
- Điểm B có tọa độ là (2, 0, 0) vì AB = 2 và cùng hướng với $\overrightarrow{i}$.
- Điểm D có tọa độ là (0, 3, 0) vì AD = 3 và cùng hướng với $\overrightarrow{j}$.
- Điểm A' có tọa độ là (0, 0, 4) vì AA' = 4 và cùng hướng với $\overrightarrow{k}$.
Bây giờ, ta xác định tọa độ của điểm C'. Điểm C' nằm ở góc đối diện với điểm A trong hình hộp chữ nhật, do đó nó sẽ có tọa độ là tổng của các tọa độ của các cạnh tương ứng:
- Điểm C' có tọa độ là (2, 3, 4).
Vậy, tọa độ của điểm C' là (2, 3, 4). Ta có:
- \(a = 2\)
- \(b = 3\)
- \(c = 4\)
Tiếp theo, ta tính giá trị của biểu thức \(T = a - 2b + 3c\):
\[ T = 2 - 2 \cdot 3 + 3 \cdot 4 \]
\[ T = 2 - 6 + 12 \]
\[ T = 8 \]
Vậy giá trị của biểu thức \(T\) là 8.
Đáp số: \(T = 8\).
Câu 4.
Để tính độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm, chúng ta thực hiện các bước sau:
1. Tính trung bình cộng của mẫu số liệu:
- Xác định các khoảng và trung điểm của mỗi khoảng:
\[
[60;64) \rightarrow 62, \quad [64;68) \rightarrow 66, \quad [68;72) \rightarrow 70, \quad [72;76) \rightarrow 74, \quad [76;80) \rightarrow 78
\]
- Tính trung bình cộng:
\[
\bar{x} = \frac{(62 \times 8) + (66 \times 9) + (70 \times 1) + (74 \times 1) + (78 \times 1)}{20}
\]
\[
\bar{x} = \frac{496 + 594 + 70 + 74 + 78}{20} = \frac{1312}{20} = 65.6
\]
2. Tính phương sai:
- Tính bình phương của độ lệch giữa mỗi giá trị và trung bình cộng, sau đó nhân với tần số tương ứng:
\[
s^2 = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^{k} f_i (x_i - \bar{x})^2
\]
\[
s^2 = \frac{1}{20} \left( 8 \times (62 - 65.6)^2 + 9 \times (66 - 65.6)^2 + 1 \times (70 - 65.6)^2 + 1 \times (74 - 65.6)^2 + 1 \times (78 - 65.6)^2 \right)
\]
\[
s^2 = \frac{1}{20} \left( 8 \times (-3.6)^2 + 9 \times (0.4)^2 + 1 \times (4.4)^2 + 1 \times (8.4)^2 + 1 \times (12.4)^2 \right)
\]
\[
s^2 = \frac{1}{20} \left( 8 \times 12.96 + 9 \times 0.16 + 1 \times 19.36 + 1 \times 70.56 + 1 \times 153.76 \right)
\]
\[
s^2 = \frac{1}{20} \left( 103.68 + 1.44 + 19.36 + 70.56 + 153.76 \right)
\]
\[
s^2 = \frac{1}{20} \times 348.76 = 17.438
\]
3. Tính độ lệch chuẩn:
- Độ lệch chuẩn là căn bậc hai của phương sai:
\[
s = \sqrt{s^2} = \sqrt{17.438} \approx 4.18
\]
Vậy độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm trên là 4.18 (kết quả được làm tròn đến hai chữ số thập phân).