Câu 2:
Để tìm thời điểm t mà tốc độ truyền bệnh là lớn nhất trong 30 ngày đầu tiên, ta cần thực hiện các bước sau:
1. Tìm đạo hàm của hàm số \( f(t) \):
\[ f(t) = -t^3 + 45t^2 + 600t \]
\[ f'(t) = -3t^2 + 90t + 600 \]
2. Xác định khoảng thời gian:
\[ t \in [0, 30] \]
3. Tìm cực đại của đạo hàm \( f'(t) \):
\[ f''(t) = -6t + 90 \]
Đặt \( f''(t) = 0 \):
\[ -6t + 90 = 0 \]
\[ t = 15 \]
4. Kiểm tra dấu của đạo hàm \( f''(t) \):
- Khi \( t < 15 \), \( f''(t) > 0 \)
- Khi \( t > 15 \), \( f''(t) < 0 \)
Do đó, \( f'(t) \) đạt cực đại tại \( t = 15 \).
5. So sánh giá trị của \( f'(t) \) tại các điểm biên và điểm cực đại:
- Tại \( t = 0 \):
\[ f'(0) = -3(0)^2 + 90(0) + 600 = 600 \]
- Tại \( t = 15 \):
\[ f'(15) = -3(15)^2 + 90(15) + 600 = -3(225) + 1350 + 600 = -675 + 1350 + 600 = 1275 \]
- Tại \( t = 30 \):
\[ f'(30) = -3(30)^2 + 90(30) + 600 = -3(900) + 2700 + 600 = -2700 + 2700 + 600 = 600 \]
Như vậy, giá trị lớn nhất của \( f'(t) \) là 1275, đạt được khi \( t = 15 \).
Kết luận: Tốc độ truyền bệnh là lớn nhất vào thời điểm \( t = 15 \).
Câu 3:
Để hàm số $y = x^3 - 3x^2 + (m+1)x + 2025$ có hai điểm cực trị, ta cần tìm điều kiện của tham số $m$ sao cho đạo hàm của hàm số có hai nghiệm phân biệt.
Bước 1: Tính đạo hàm của hàm số:
\[ y' = \frac{d}{dx}(x^3 - 3x^2 + (m+1)x + 2025) = 3x^2 - 6x + (m+1) \]
Bước 2: Để hàm số có hai điểm cực trị, đạo hàm $y'$ phải có hai nghiệm phân biệt. Điều này tương đương với việc phương trình $3x^2 - 6x + (m+1) = 0$ có hai nghiệm phân biệt.
Bước 3: Điều kiện để phương trình bậc hai có hai nghiệm phân biệt là дискриминант больше нуля:
\[ \Delta = b^2 - 4ac > 0 \]
Trong đó, $a = 3$, $b = -6$, và $c = m+1$. Thay vào công thức:
\[ \Delta = (-6)^2 - 4 \cdot 3 \cdot (m+1) > 0 \]
\[ 36 - 12(m+1) > 0 \]
\[ 36 - 12m - 12 > 0 \]
\[ 24 - 12m > 0 \]
\[ 24 > 12m \]
\[ 2 > m \]
\[ m < 2 \]
Bước 4: Tìm các giá trị nguyên dương của $m$ thỏa mãn điều kiện trên:
\[ m < 2 \]
Các giá trị nguyên dương của $m$ là $m = 1$.
Vậy có duy nhất 1 giá trị nguyên dương của tham số $m$ để hàm số có hai điểm cực trị.
Đáp số: 1 giá trị nguyên dương của $m$.
Câu 4:
Điểm M thuộc mặt phẳng $(Oxz)$ nên tọa độ của M có dạng $(x;0;z)$
M cách đều ba điểm A, B, C nên ta có:
$MA=MB$
$\sqrt{(x-2)^{2}+4+(z-2)^{2}}=\sqrt{(x+2)^{2}+4+z^{2}}$
$\Rightarrow x+z=0$ (1)
Tương tự ta có:
$MC=MB$
$\Rightarrow 2x-z+3=0$ (2)
Giải (1) và (2) ta được $z=1$
Vậy cao độ của điểm M là 1.
Câu 5:
Công thực hiện bởi lực kéo được tính theo công thức:
\[ W = F \cdot d \cdot \cos(\theta) \]
Trong đó:
- \( F \) là lực kéo (500 N)
- \( d \) là khoảng cách dịch chuyển (15 m)
- \( \theta \) là góc giữa lực kéo và phương dịch chuyển (\(30^\circ\))
Bước 1: Tính giá trị của \(\cos(30^\circ)\):
\[ \cos(30^\circ) = \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 0.866 \]
Bước 2: Thay các giá trị vào công thức:
\[ W = 500 \, \text{N} \times 15 \, \text{m} \times 0.866 \]
Bước 3: Thực hiện phép nhân:
\[ W = 500 \times 15 \times 0.866 \]
\[ W = 7500 \times 0.866 \]
\[ W \approx 6495 \, \text{J} \]
Vậy công thực hiện bởi lực kéo là khoảng 6495 J (làm tròn đến hàng đơn vị).
Đáp số: 6495 J
Câu 6:
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Xác định tập giá trị của hàm số \( f(x) \) từ bảng biến thiên.
2. Tìm điều kiện để phương trình \( 3f^2(t) - (m+2)f(t) + m-1 = 0 \) có đúng hai nghiệm trong khoảng \( (-\infty, 0) \cup (0, 2] \).
3. Xác định các giá trị của \( m \) sao cho phương trình \( 3f^2(x^2-4x) - (m+2)f(x^2-4x) + m-1 = 0 \) có đúng 8 nghiệm thực phân biệt thuộc khoảng \( (0, +\infty) \).
Bước 1: Xác định tập giá trị của hàm số \( f(x) \):
Từ bảng biến thiên, ta thấy rằng:
- \( f(x) \) đạt giá trị lớn nhất là 2 tại \( x = 0 \).
- \( f(x) \) đạt giá trị nhỏ nhất là 0 tại \( x = 2 \).
- \( f(x) \) liên tục trên khoảng \( (-\infty, 0) \cup (0, 2] \).
Do đó, tập giá trị của \( f(x) \) là \( (0, 2] \).
Bước 2: Tìm điều kiện để phương trình \( 3f^2(t) - (m+2)f(t) + m-1 = 0 \) có đúng hai nghiệm trong khoảng \( (0, 2] \):
Gọi \( u = f(t) \). Phương trình trở thành:
\[ 3u^2 - (m+2)u + m-1 = 0 \]
Để phương trình này có đúng hai nghiệm trong khoảng \( (0, 2] \), ta cần:
- Phương trình có hai nghiệm phân biệt.
- Nghiệm thứ nhất nằm trong khoảng \( (0, 2] \).
- Nghiệm thứ hai nằm trong khoảng \( (0, 2] \).
Điều kiện để phương trình có hai nghiệm phân biệt là:
\[ \Delta = (m+2)^2 - 4 \cdot 3 \cdot (m-1) > 0 \]
\[ \Delta = m^2 + 4m + 4 - 12m + 12 > 0 \]
\[ \Delta = m^2 - 8m + 16 > 0 \]
\[ (m-4)^2 > 0 \]
\[ m \neq 4 \]
Điều kiện để cả hai nghiệm nằm trong khoảng \( (0, 2] \):
- \( u_1 + u_2 = \frac{m+2}{3} \)
- \( u_1 \cdot u_2 = \frac{m-1}{3} \)
Cần:
\[ 0 < \frac{m+2}{3} < 4 \]
\[ 0 < \frac{m-1}{3} < 4 \]
Từ đây, ta có:
\[ 0 < m+2 < 12 \]
\[ -2 < m < 10 \]
\[ 0 < m-1 < 12 \]
\[ 1 < m < 13 \]
Giao của hai khoảng này là:
\[ 1 < m < 10 \]
Bước 3: Xác định các giá trị của \( m \) sao cho phương trình \( 3f^2(x^2-4x) - (m+2)f(x^2-4x) + m-1 = 0 \) có đúng 8 nghiệm thực phân biệt thuộc khoảng \( (0, +\infty) \):
Phương trình \( 3f^2(x^2-4x) - (m+2)f(x^2-4x) + m-1 = 0 \) có đúng 8 nghiệm thực phân biệt thuộc khoảng \( (0, +\infty) \) nếu mỗi nghiệm của phương trình \( 3u^2 - (m+2)u + m-1 = 0 \) tương ứng với 4 nghiệm của \( x^2 - 4x \).
Do đó, tổng các giá trị nguyên của \( m \) là:
\[ m = 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9 \]
Tổng các giá trị nguyên của \( m \) là:
\[ 2 + 3 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 = 40 \]
Đáp số: 40