Câu 1.
Phương trình có nghiệm , tức là .
Để phương trình có đúng 5 nghiệm phân biệt trong đoạn , thì phương trình phải có đúng 4 nghiệm phân biệt trong đoạn này.
Xét phương trình . Đặt , ta có phương trình .
Để phương trình có 4 nghiệm phân biệt trong đoạn , thì phương trình phải có hai nghiệm phân biệt và thỏa mãn và .
Tính chất của phương trình bậc hai:
- Phương trình có hai nghiệm phân biệt khi .
- Nghiệm của phương trình là .
Điều kiện để phương trình có hai nghiệm phân biệt trong khoảng :
1. : .
2. và .
Ta kiểm tra các giá trị nguyên của sao cho phương trình có hai nghiệm phân biệt trong khoảng .
Sau khi kiểm tra, ta thấy rằng các giá trị nguyên của thỏa mãn điều kiện trên là .
Vậy tập S có 506 phần tử.
Đáp số: 506.
Câu 2.
Trước tiên, ta nhận thấy rằng tam giác ACE đều và AC = OD = 12. Vì O là tâm của hình bình hành ABCD, nên OD = OB = OC = OA = 12. Do đó, O là trung điểm của AC và BD.
Gọi F là trung điểm của SD. Ta sẽ chứng minh rằng thiết diện của mặt phẳng đi qua I và song song với mặt phẳng ACE là tam giác CIF.
- Vì song song với ACE, nên cũng song song với đường thẳng CE và AE.
- Mặt phẳng đi qua I trên đoạn OD, do đó nó cũng đi qua F (trung điểm của SD) vì F nằm trên đường thẳng SD và song song với CE và AE.
Do đó, thiết diện của mặt phẳng là tam giác CIF.
Diện tích của tam giác CIF là:
Ta biết rằng:
- CI = CO - IO = 12 - x
- IF = \frac{1}{2} \times SF = \frac{1}{2} \times SE = \frac{1}{2} \times \frac{1}{2} \times SB = \frac{1}{4} \times SB
Vì tam giác ACE đều, nên góc CIF = 60°, do đó .
Do đó diện tích tam giác CIF là:
Để diện tích này lớn nhất, ta cần tối đa hóa . Điều này xảy ra khi .
Vậy giá trị của x để diện tích thiết diện của hình chóp S.ABCD cắt bởi mặt phẳng là lớn nhất là:
Đáp số:
Câu 3.
Diện tích của hình vuông ban đầu là .
Khi chia hình vuông thành 9 hình vuông nhỏ hơn và bỏ đi 4 hình vuông, ta còn lại 5 hình vuông nhỏ hơn, mỗi hình vuông nhỏ hơn có diện tích là của diện tích hình vuông ban đầu. Do đó, diện tích của hình là:
Tiếp theo, mỗi hình vuông trong cũng được chia thành 9 hình vuông nhỏ hơn và bỏ đi 4 hình vuông, ta còn lại 5 hình vuông nhỏ hơn, mỗi hình vuông nhỏ hơn có diện tích là của diện tích hình vuông trong . Do đó, diện tích của hình là:
Tương tự, diện tích của hình là:
Tổng diện tích của tất cả các hình là:
Đây là một dãy số geometric với số hạng đầu tiên và công bội . Tổng của dãy số geometric vô hạn là:
Vậy tổng diện tích của tất cả các hình là:
Câu 4.
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ làm theo các bước sau:
1. Tìm điều kiện xác định (ĐKXĐ):
- Đối với , ta cần .
- Đối với , , , các biểu thức này luôn xác định với mọi .
2. Xét phương trình:
3. Phân tích biểu thức bên phải:
- Ta thấy rằng , , đều là các phân số dương.
- Biểu thức cũng là một biểu thức dương vì các phân số dương trừ đi vẫn là số dương.
4. Xét biểu thức bên trái:
- phải là một số thực, do đó .
5. Tìm giá trị của :
- Để phương trình có nghiệm, ta cần .
- Điều này tương đương với .
- Ta thấy rằng , do đó .
- Điều này suy ra .
- Vì , nên .
- Do đó, , suy ra .
6. Tính số lượng các giá trị của :
- Số thực thuộc đoạn và thỏa mãn .
- Đoạn nằm trong đoạn .
- Số lượng các giá trị của trong đoạn là vô hạn.
Vậy có vô số số thực thuộc đoạn sao cho tồn tại số thực thỏa mãn phương trình đã cho.
Đáp số: Vô số.
Câu 5.
Lương của chuyên gia trong năm thứ hai là:
240 + 240 x 5 : 100 = 252 (triệu đồng)
Lương của chuyên gia trong năm thứ ba là:
252 + 252 x 5 : 100 = 264,6 (triệu đồng)
Vậy số tiền mà chuyên gia đó nhận được sau khi làm việc cho công ty 10 năm liên tục là:
240 + 252 + 264,6 + ... + 369,01 (triệu đồng)
Ta thấy đây là dãy số cách đều 11,4
Số hạng cuối của dãy là 369,01
Số các số hạng của dãy là:
(369,01 - 240) : 11,4 + 1 = 12 (số hạng)
Tổng số tiền mà chuyên gia đó nhận được sau khi làm việc cho công ty 10 năm liên tục là:
(240 + 369,01) x 12 : 2 = 3654,06 (triệu đồng)
Vậy a = 3654,06
Câu 6.
Đặt Ta có phương trình
Phương trình đã cho có 2 nghiệm phân biệt trong khoảng thì phương trình có 2 nghiệm phân biệt thuộc khoảng
Suy ra
Vậy