Câu 7.
Để viết phương trình đường thẳng AB trong không gian, ta cần tìm vector chỉ phương của đường thẳng đó. Vector chỉ phương của đường thẳng AB là $\overrightarrow{AB}$.
Tính $\overrightarrow{AB}$:
\[
\overrightarrow{AB} = B - A = (2 - 1, -1 - 1, 3 - 2) = (1, -2, 1)
\]
Phương trình đường thẳng AB đi qua điểm $A(1, 1, 2)$ và có vector chỉ phương $\overrightarrow{AB} = (1, -2, 1)$ có dạng:
\[
\frac{x - 1}{1} = \frac{y - 1}{-2} = \frac{z - 2}{1}
\]
Vậy phương trình đường thẳng AB là:
\[
\frac{x - 1}{1} = \frac{y - 1}{-2} = \frac{z - 2}{1}
\]
Đáp án đúng là:
\[
B.~\frac{x-1}{1}=\frac{y-1}{-2}=\frac{z-2}{1}
\]
Câu 8.
Phương pháp giải:
- Xác định bán kính của mặt cầu từ phương trình đã cho.
Lời giải chi tiết:
Phương trình mặt cầu đã cho là:
\[
(x-1)^2 + (y+2)^2 + z^2 = 9
\]
Ta nhận thấy rằng phương trình này có dạng chuẩn của phương trình mặt cầu:
\[
(x - a)^2 + (y - b)^2 + (z - c)^2 = R^2
\]
trong đó tâm của mặt cầu là \( (a, b, c) \) và bán kính là \( R \).
So sánh phương trình đã cho với phương trình chuẩn, ta có:
\[
a = 1, \quad b = -2, \quad c = 0, \quad R^2 = 9
\]
Từ đó suy ra bán kính \( R \) của mặt cầu là:
\[
R = \sqrt{9} = 3
\]
Vậy đáp án đúng là:
\[
B.~R = 3
\]
Câu 9.
Để tìm tâm của mặt cầu $(S):~x^2+y^2+z^2-2x+4y-6z-2=0$, ta thực hiện các bước sau:
1. Viết phương trình dưới dạng tổng bình phương hoàn chỉnh:
Ta nhóm các hạng tử liên quan đến mỗi biến lại và thêm bớt các hằng số để hoàn chỉnh bình phương:
\[
x^2 - 2x + y^2 + 4y + z^2 - 6z - 2 = 0
\]
Ta thêm bớt các hằng số để hoàn chỉnh bình phương:
\[
(x^2 - 2x + 1) + (y^2 + 4y + 4) + (z^2 - 6z + 9) - 1 - 4 - 9 - 2 = 0
\]
Điều này dẫn đến:
\[
(x - 1)^2 + (y + 2)^2 + (z - 3)^2 - 16 = 0
\]
Hay:
\[
(x - 1)^2 + (y + 2)^2 + (z - 3)^2 = 16
\]
2. Nhận diện tâm và bán kính của mặt cầu:
Phương trình trên có dạng chuẩn của mặt cầu $(x - a)^2 + (y - b)^2 + (z - c)^2 = R^2$, trong đó tâm của mặt cầu là $(a, b, c)$ và bán kính là $R$.
So sánh với phương trình chuẩn, ta thấy:
\[
a = 1, \quad b = -2, \quad c = 3, \quad R^2 = 16 \Rightarrow R = 4
\]
Do đó, tâm của mặt cầu là $I(1, -2, 3)$.
Đáp án: B. $I(1, -2, 3)$
Câu 10.
Để tìm số đo góc giữa hai đường thẳng \( d \) và \( d' \), ta thực hiện các bước sau:
1. Xác định vectơ chỉ phương của mỗi đường thẳng:
- Đường thẳng \( d \) có phương trình:
\[
d: \frac{x-1}{2} = \frac{y}{1} = \frac{z+2}{-2}
\]
Vectơ chỉ phương của \( d \) là \( \vec{u} = (2, 1, -2) \).
- Đường thẳng \( d' \) có phương trình:
\[
d': \left\{
\begin{array}{l}
x = 1 + t \\
y = 3 + 2t \\
z = 4 + 2t
\end{array}
\right.
\]
Vectơ chỉ phương của \( d' \) là \( \vec{v} = (1, 2, 2) \).
2. Tính tích vô hướng của hai vectơ chỉ phương:
\[
\vec{u} \cdot \vec{v} = 2 \cdot 1 + 1 \cdot 2 + (-2) \cdot 2 = 2 + 2 - 4 = 0
\]
3. Tính độ dài của hai vectơ chỉ phương:
\[
|\vec{u}| = \sqrt{2^2 + 1^2 + (-2)^2} = \sqrt{4 + 1 + 4} = \sqrt{9} = 3
\]
\[
|\vec{v}| = \sqrt{1^2 + 2^2 + 2^2} = \sqrt{1 + 4 + 4} = \sqrt{9} = 3
\]
4. Tính cosin của góc giữa hai vectơ chỉ phương:
\[
\cos \theta = \frac{\vec{u} \cdot \vec{v}}{|\vec{u}| |\vec{v}|} = \frac{0}{3 \cdot 3} = 0
\]
5. Xác định góc giữa hai đường thẳng:
\[
\cos \theta = 0 \implies \theta = 90^\circ
\]
Vậy số đo góc giữa hai đường thẳng \( d \) và \( d' \) là \( 90^\circ \). Đáp án đúng là:
\[ B.~90^\circ \]
Câu 11.
Để tính $\int^2_{-1}(3-f(x))dx$, ta sẽ sử dụng tính chất của tích phân để tách riêng từng phần.
Ta có:
\[
\int^2_{-1}(3-f(x))dx = \int^2_{-1}3dx - \int^2_{-1}f(x)dx
\]
Tính $\int^2_{-1}3dx$:
\[
\int^2_{-1}3dx = 3 \cdot \int^2_{-1}dx = 3 \cdot [x]^2_{-1} = 3 \cdot (2 - (-1)) = 3 \cdot 3 = 9
\]
Biết rằng $\int^2_{-1}f(x)dx = 4$, ta thay vào:
\[
\int^2_{-1}(3-f(x))dx = 9 - 4 = 5
\]
Vậy đáp án đúng là:
C. 5.
Câu 12.
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng tính chất của biến cố độc lập.
Hai biến cố A và B được gọi là độc lập nếu xác suất của biến cố A không phụ thuộc vào việc biến cố B đã xảy ra hay chưa và ngược lại. Khi đó, xác suất của biến cố AB (tức là cả hai biến cố A và B cùng xảy ra) được tính bằng tích của xác suất của mỗi biến cố.
Cụ thể, ta có:
\[ P(AB) = P(A) \times P(B) \]
Biết rằng:
\[ P(A) = \frac{1}{2} \]
\[ P(B) = \frac{1}{3} \]
Thay vào công thức trên, ta được:
\[ P(AB) = \frac{1}{2} \times \frac{1}{3} = \frac{1}{6} \]
Vậy, đáp án đúng là:
\[ B.~\frac{1}{6} \]