Câu 1.
a) Ta có $F'(x)=x^3-2024x+2025=f(x).$ Vậy $F(x)$ là một nguyên hàm của $f(x).$
b) Ta có $f(x)=(3x^2-2024)'=g'(x).$ Vậy $f(x)$ là một nguyên hàm của $g(x).$
c) Ta có $F'(x)=x^3-2024x+2025=f(x).$ Vậy $F(x)$ là một nguyên hàm của $f(x).$
Mặt khác $F(0)=0.$ Vậy $F(x)$ không thoả mãn $F(0)=3.$
d) Ta có $\int^1_0f(x)dx=(\frac14x^4-1012x^2+2025x)|^1_0=\frac{4053}4.$
Vậy d) đúng.
Câu 2.
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng phần theo yêu cầu.
a) Kiểm tra tính đúng đắn của $F(x) = f'(x)$
Ta có:
\[ f(x) = \frac{2x + 1}{x - 1} \]
Tính đạo hàm của $f(x)$:
\[ f'(x) = \left(\frac{2x + 1}{x - 1}\right)' \]
Áp dụng quy tắc thương:
\[ f'(x) = \frac{(2x + 1)'(x - 1) - (2x + 1)(x - 1)'}{(x - 1)^2} \]
\[ f'(x) = \frac{2(x - 1) - (2x + 1)}{(x - 1)^2} \]
\[ f'(x) = \frac{2x - 2 - 2x - 1}{(x - 1)^2} \]
\[ f'(x) = \frac{-3}{(x - 1)^2} \]
Do đó, $F(x) = f'(x)$ không đúng vì $F(x)$ là nguyên hàm của $f(x)$, không phải đạo hàm của $f(x)$.
b) Kiểm tra tính đúng đắn của $F(x) = 2x + 3\ln(x - 1) + 2024$
Ta có:
\[ F(x) = 2x + 3\ln(x - 1) + 2024 \]
Tính đạo hàm của $F(x)$:
\[ F'(x) = (2x + 3\ln(x - 1) + 2024)' \]
\[ F'(x) = 2 + \frac{3}{x - 1} \]
\[ F'(x) = \frac{2(x - 1) + 3}{x - 1} \]
\[ F'(x) = \frac{2x - 2 + 3}{x - 1} \]
\[ F'(x) = \frac{2x + 1}{x - 1} \]
Do đó, $F(x) = 2x + 3\ln(x - 1) + 2024$ là một nguyên hàm của $f(x)$.
c) Biết $F(2) = 3$, khi đó $F(5) = 9 + 6\ln2$
Ta đã biết:
\[ F(x) = 2x + 3\ln(x - 1) + C \]
Áp dụng điều kiện $F(2) = 3$:
\[ F(2) = 2(2) + 3\ln(2 - 1) + C = 3 \]
\[ 4 + 3\ln(1) + C = 3 \]
\[ 4 + 0 + C = 3 \]
\[ C = -1 \]
Do đó:
\[ F(x) = 2x + 3\ln(x - 1) - 1 \]
Bây giờ, tính $F(5)$:
\[ F(5) = 2(5) + 3\ln(5 - 1) - 1 \]
\[ F(5) = 10 + 3\ln(4) - 1 \]
\[ F(5) = 9 + 3\ln(4) \]
\[ F(5) = 9 + 3\ln(2^2) \]
\[ F(5) = 9 + 6\ln(2) \]
d) Tính $\int^5_2 f(x) dx$
Ta có:
\[ \int^5_2 f(x) dx = \int^5_2 \frac{2x + 1}{x - 1} dx \]
Áp dụng công thức nguyên hàm:
\[ \int^5_2 \frac{2x + 1}{x - 1} dx = [2x + 3\ln(x - 1)]^5_2 \]
\[ = (2(5) + 3\ln(5 - 1)) - (2(2) + 3\ln(2 - 1)) \]
\[ = (10 + 3\ln(4)) - (4 + 3\ln(1)) \]
\[ = 10 + 3\ln(4) - 4 - 0 \]
\[ = 6 + 3\ln(4) \]
\[ = 6 + 3\ln(2^2) \]
\[ = 6 + 6\ln(2) \]
Vậy, $\int^5_2 f(x) dx = 6 + 6\ln(2)$.
Kết luận:
a) Sai
b) Đúng
c) Đúng
d) Đúng
Câu 3.
a) $S(t)$ là một nguyên hàm của $S'(t)$.
- Đúng vì theo định nghĩa, nếu $S'(t)$ là đạo hàm của $S(t)$ thì $S(t)$ là một nguyên hàm của $S'(t)$.
b) $S(t) = 90,7e^{0,014t} + 90,7$.
- Ta kiểm tra xem $S(t) = 90,7e^{0,014t} + 90,7$ có phải là nguyên hàm của $S'(t) = 1,2698e^{0,014t}$ hay không.
- Tính đạo hàm của $S(t)$:
\[ S'(t) = 90,7 \cdot 0,014 \cdot e^{0,014t} = 1,2698e^{0,014t}. \]
- Kết quả đúng, vậy $S(t) = 90,7e^{0,014t} + C$, trong đó $C$ là hằng số. Để xác định $C$, ta sử dụng điều kiện ban đầu $S(0) = 90,7$:
\[ S(0) = 90,7e^{0,014 \cdot 0} + C = 90,7 + C = 90,7 \Rightarrow C = 0. \]
- Vậy $S(t) = 90,7e^{0,014t}$.
c) Theo công thức trên, tốc độ tăng trưởng dân số nước ta năm 2034 (làm tròn đến hàng phần mười của triệu người/năm) là khoảng 1,7 triệu người/năm.
- Năm 2034 ứng với $t = 2034 - 2014 = 20$.
- Tính $S'(20)$:
\[ S'(20) = 1,2698e^{0,014 \cdot 20} = 1,2698e^{0,28} \approx 1,2698 \cdot 1,3231 \approx 1,680 \text{ (triệu người/năm)}. \]
- Làm tròn đến hàng phần mười: $1,680 \approx 1,7$ (triệu người/năm).
d) Theo công thức trên, dân số nước ta năm 2034 (làm tròn đến hàng đơn vị của triệu người) là khoảng 120 triệu người.
- Năm 2034 ứng với $t = 20$.
- Tính $S(20)$:
\[ S(20) = 90,7e^{0,014 \cdot 20} = 90,7e^{0,28} \approx 90,7 \cdot 1,3231 \approx 119,99 \text{ (triệu người)}. \]
- Làm tròn đến hàng đơn vị: $119,99 \approx 120$ (triệu người).
Đáp án:
a) Đúng.
b) Đúng.
c) Đúng.
d) Đúng.
Câu 4.
a) $\overrightarrow{n_1}$ là một véctơ pháp tuyến của mặt phẳng (P).
Đúng vì phương trình của mặt phẳng (P) là $y = 0$, và véctơ pháp tuyến của nó là $(0;1;0)$.
b) $\overrightarrow{n_2}$ không là một véctơ pháp tuyến của mặt phẳng (Q).
Sai vì phương trình của mặt phẳng (Q) là $\sqrt{3}x - y - 2024 = 0$, và véctơ pháp tuyến của nó là $(\sqrt{3}; -1; 0)$.
c) $\overrightarrow{n_1} \cdot \overrightarrow{n_2} = -1$.
Ta tính tích vô hướng của hai véctơ:
\[
\overrightarrow{n_1} \cdot \overrightarrow{n_2} = (0;1;0) \cdot (\sqrt{3};-1;0) = 0 \cdot \sqrt{3} + 1 \cdot (-1) + 0 \cdot 0 = -1
\]
Vậy $\overrightarrow{n_1} \cdot \overrightarrow{n_2} = -1$ là đúng.
d) Góc giữa hai mặt phẳng (P) và (Q) bằng $30^\circ$.
Để tìm góc giữa hai mặt phẳng, ta cần tính góc giữa hai véctơ pháp tuyến của chúng. Ta đã biết:
\[
\cos \theta = \frac{\overrightarrow{n_1} \cdot \overrightarrow{n_2}}{|\overrightarrow{n_1}| |\overrightarrow{n_2}|}
\]
Tính độ dài của các véctơ:
\[
|\overrightarrow{n_1}| = \sqrt{0^2 + 1^2 + 0^2} = 1
\]
\[
|\overrightarrow{n_2}| = \sqrt{(\sqrt{3})^2 + (-1)^2 + 0^2} = \sqrt{3 + 1} = 2
\]
Thay vào công thức:
\[
\cos \theta = \frac{-1}{1 \cdot 2} = -\frac{1}{2}
\]
Vậy:
\[
\theta = \cos^{-1}\left(-\frac{1}{2}\right) = 120^\circ
\]
Do đó, góc giữa hai mặt phẳng (P) và (Q) là $120^\circ$, không phải $30^\circ$.
Kết luận:
a) Đúng
b) Sai
c) Đúng
d) Sai
Đáp án: a) Đúng, b) Sai, c) Đúng, d) Sai.