Câu 14.
Để giải quyết câu hỏi này, chúng ta sẽ kiểm tra từng phát biểu một.
Phát biểu A: \( f(2) = 2 \)
Ta thay \( x = 2 \) vào hàm số \( f(x) \):
\[ f(2) = \sqrt{2^2 - 2} = \sqrt{4 - 2} = \sqrt{2} \]
Như vậy, \( f(2) = \sqrt{2} \neq 2 \). Phát biểu A sai.
Phát biểu B: \( g'(3) = 11 \)
Hàm số \( g(x) = 3x + 2 \). Ta tính đạo hàm của \( g(x) \):
\[ g'(x) = 3 \]
Do đó, \( g'(3) = 3 \). Phát biểu B sai.
Phát biểu C: \( f'(2) + g'(3) = 3\sqrt{2} \)
Ta tính đạo hàm của \( f(x) \):
\[ f(x) = \sqrt{x^2 - 2} \]
\[ f'(x) = \frac{d}{dx} \left( \sqrt{x^2 - 2} \right) = \frac{1}{2\sqrt{x^2 - 2}} \cdot 2x = \frac{x}{\sqrt{x^2 - 2}} \]
Thay \( x = 2 \) vào:
\[ f'(2) = \frac{2}{\sqrt{2^2 - 2}} = \frac{2}{\sqrt{2}} = \sqrt{2} \]
Ta đã biết \( g'(x) = 3 \), do đó:
\[ g'(3) = 3 \]
Tính tổng:
\[ f'(2) + g'(3) = \sqrt{2} + 3 \]
Như vậy, \( f'(2) + g'(3) = \sqrt{2} + 3 \neq 3\sqrt{2} \). Phát biểu C sai.
Phát biểu D: Đạo hàm của hàm số \( g[f(x)] \) tại \( x = 3 \) bằng \( \frac{9\sqrt{7}}{7} \)
Ta tính đạo hàm của \( g[f(x)] \) bằng quy tắc đạo hàm của hàm hợp:
\[ g[f(x)] = g(\sqrt{x^2 - 2}) = 3\sqrt{x^2 - 2} + 2 \]
Áp dụng quy tắc đạo hàm của hàm hợp:
\[ \frac{d}{dx} [g(f(x))] = g'(f(x)) \cdot f'(x) \]
Ta đã biết:
\[ g'(u) = 3 \]
\[ f'(x) = \frac{x}{\sqrt{x^2 - 2}} \]
Do đó:
\[ \frac{d}{dx} [g(f(x))] = 3 \cdot \frac{x}{\sqrt{x^2 - 2}} \]
Thay \( x = 3 \):
\[ \frac{d}{dx} [g(f(3))] = 3 \cdot \frac{3}{\sqrt{3^2 - 2}} = 3 \cdot \frac{3}{\sqrt{7}} = \frac{9}{\sqrt{7}} = \frac{9\sqrt{7}}{7} \]
Như vậy, phát biểu D đúng.
Kết luận: Đáp án đúng là D.
Câu 15.
Số tiền ban đầu người đó gửi vào ngân hàng là 18 triệu đồng.
Lãi suất hàng năm là 8%, tức là mỗi năm số tiền tăng thêm 8% so với số tiền đầu kỳ.
Ta sẽ tính số tiền sau mỗi năm bằng công thức lãi kép:
\[ A = P \left(1 + \frac{r}{100}\right)^n \]
Trong đó:
- \( A \) là số tiền cuối kỳ,
- \( P \) là số tiền ban đầu,
- \( r \) là lãi suất hàng năm,
- \( n \) là số năm.
Áp dụng vào bài toán:
- \( P = 18 \) triệu đồng,
- \( r = 8 \% \),
- \( n = 7 \) năm.
Thay vào công thức:
\[ A = 18 \left(1 + \frac{8}{100}\right)^7 \]
\[ A = 18 \left(1 + 0.08\right)^7 \]
\[ A = 18 \left(1.08\right)^7 \]
Bây giờ ta tính \( (1.08)^7 \):
\[ (1.08)^7 \approx 1.713824 \]
Nhân với số tiền ban đầu:
\[ A \approx 18 \times 1.713824 \]
\[ A \approx 30.848832 \]
Làm tròn đến hàng phần mười:
\[ A \approx 30.8 \]
Vậy sau 7 năm, người đó có khoảng 30.8 triệu đồng.
Câu 16.
Trước tiên, ta xác định vị trí của các điểm M và N:
- Điểm M là trung điểm của cạnh AD, do đó M có tọa độ $\left(\frac{a\sqrt{2}}{2}, 0, 0\right)$.
- Điểm N là trung điểm của cạnh SD, do đó N có tọa độ $\left(\frac{a\sqrt{2}}{2}, \frac{a\sqrt{2}}{2}, \frac{a}{2}\right)$.
Tiếp theo, ta xác định vectơ MN và SC:
- Vectơ MN = N - M = $\left(0, \frac{a\sqrt{2}}{2}, \frac{a}{2}\right)$.
- Vectơ SC = C - S = $(a\sqrt{2}, a\sqrt{2}, -a)$.
Ta tính tích vô hướng của MN và SC:
\[ \overrightarrow{MN} \cdot \overrightarrow{SC} = 0 \cdot a\sqrt{2} + \frac{a\sqrt{2}}{2} \cdot a\sqrt{2} + \frac{a}{2} \cdot (-a) = 0 + a^2 - \frac{a^2}{2} = \frac{a^2}{2}. \]
Ta tính độ dài của MN và SC:
\[ |\overrightarrow{MN}| = \sqrt{0^2 + \left(\frac{a\sqrt{2}}{2}\right)^2 + \left(\frac{a}{2}\right)^2} = \sqrt{\frac{a^2}{2} + \frac{a^2}{4}} = \sqrt{\frac{3a^2}{4}} = \frac{a\sqrt{3}}{2}. \]
\[ |\overrightarrow{SC}| = \sqrt{(a\sqrt{2})^2 + (a\sqrt{2})^2 + (-a)^2} = \sqrt{2a^2 + 2a^2 + a^2} = \sqrt{5a^2} = a\sqrt{5}. \]
Ta tính cos góc giữa MN và SC:
\[ \cos \theta = \frac{\overrightarrow{MN} \cdot \overrightarrow{SC}}{|\overrightarrow{MN}| \cdot |\overrightarrow{SC}|} = \frac{\frac{a^2}{2}}{\frac{a\sqrt{3}}{2} \cdot a\sqrt{5}} = \frac{\frac{a^2}{2}}{\frac{a^2\sqrt{15}}{2}} = \frac{1}{\sqrt{15}}. \]
Do đó, góc giữa hai đường thẳng MN và SC là:
\[ \theta = \cos^{-1}\left(\frac{1}{\sqrt{15}}\right). \]
Đáp số: Góc giữa hai đường thẳng MN và SC là $\cos^{-1}\left(\frac{1}{\sqrt{15}}\right)$.
Câu 17.
Để tính xác suất của sự kiện \(A \cup B\) khi \(A\) và \(B\) là hai biến cố độc lập, ta sử dụng công thức:
\[ P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B) \]
Trước tiên, ta cần tính \(P(A \cap B)\). Vì \(A\) và \(B\) là hai biến cố độc lập, nên ta có:
\[ P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B) \]
Thay các giá trị đã biết vào:
\[ P(A \cap B) = 0,4 \cdot 0,5 = 0,2 \]
Bây giờ, ta thay các giá trị vào công thức ban đầu:
\[ P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B) \]
\[ P(A \cup B) = 0,4 + 0,5 - 0,2 \]
\[ P(A \cup B) = 0,7 \]
Vậy xác suất của sự kiện \(A \cup B\) là:
\[ \boxed{0,7} \]
Câu 18.
Cường độ dòng điện \( I(t) \) tại thời điểm \( t \) được tính bằng đạo hàm của hàm số điện lượng \( Q(t) \) theo thời gian \( t \).
Bước 1: Tính đạo hàm của hàm số \( Q(t) \).
\[ Q(t) = 2t^2 + t \]
Tính đạo hàm:
\[ Q'(t) = \frac{d}{dt}(2t^2 + t) = 4t + 1 \]
Bước 2: Thay \( t = 4 \) vào biểu thức đạo hàm để tìm cường độ dòng điện tại thời điểm \( t = 4 \) giây.
\[ I(4) = Q'(4) = 4 \cdot 4 + 1 = 16 + 1 = 17 \]
Vậy cường độ dòng điện tại thời điểm \( t = 4 \) giây là 17 A.
Câu 19.
Để tính thể tích khối chóp S.ABCD, ta thực hiện các bước sau:
1. Tính diện tích đáy ABCD:
- Đáy ABCD là hình thoi cạnh 2a, góc $\widehat{ABC} = 60^\circ$.
- Diện tích hình thoi được tính bằng công thức:
\[
S_{ABCD} = \frac{1}{2} \times AC \times BD
\]
- Ta cần tìm độ dài các đường chéo AC và BD. Vì ABCD là hình thoi, các đường chéo vuông góc và chia đôi nhau.
- Xét tam giác ABD, trong đó $\widehat{BAD} = 60^\circ$, do đó tam giác ABD là tam giác đều.
- Độ dài đường chéo BD là:
\[
BD = 2a \sqrt{3}
\]
- Độ dài đường chéo AC cũng là:
\[
AC = 2a \sqrt{3}
\]
- Vậy diện tích đáy ABCD là:
\[
S_{ABCD} = \frac{1}{2} \times 2a \sqrt{3} \times 2a \sqrt{3} = 6a^2
\]
2. Tính chiều cao SA của khối chóp:
- Mặt bên (SCD) tạo với đáy một góc $60^\circ$.
- Xét tam giác SCD, trong đó SC là đường cao hạ từ đỉnh S xuống đáy CD.
- Gọi O là trung điểm của CD, ta có:
\[
SO = SA \quad \text{(vì SA vuông góc với đáy)}
\]
- Tam giác SOC là tam giác vuông tại O, góc $\widehat{SCO} = 60^\circ$.
- Do đó:
\[
\sin(60^\circ) = \frac{SO}{SC} = \frac{\sqrt{3}}{2}
\]
- Ta có:
\[
SC = \frac{SO}{\sin(60^\circ)} = \frac{SA}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = \frac{2SA}{\sqrt{3}}
\]
- Độ dài đoạn OC là:
\[
OC = a \sqrt{3}
\]
- Áp dụng định lý Pythagoras trong tam giác SOC:
\[
SC^2 = SO^2 + OC^2
\]
\[
\left(\frac{2SA}{\sqrt{3}}\right)^2 = SA^2 + (a \sqrt{3})^2
\]
\[
\frac{4SA^2}{3} = SA^2 + 3a^2
\]
\[
4SA^2 = 3SA^2 + 9a^2
\]
\[
SA^2 = 9a^2
\]
\[
SA = 3a
\]
3. Tính thể tích khối chóp S.ABCD:
- Thể tích khối chóp được tính bằng công thức:
\[
V = \frac{1}{3} \times S_{ABCD} \times SA
\]
- Thay các giá trị đã tìm được:
\[
V = \frac{1}{3} \times 6a^2 \times 3a = 6a^3
\]
Vậy thể tích khối chóp S.ABCD là:
\[
\boxed{6a^3}
\]
Câu 20.
Để tìm xác suất để trong 4 người được chọn có nhiều nhất 2 nữ, ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Tính tổng số cách chọn 4 người từ 13 người (5 nam + 8 nữ).
Số cách chọn 4 người từ 13 người là:
\[ C_{13}^4 = \frac{13!}{4!(13-4)!} = \frac{13!}{4! \cdot 9!} = 715 \]
Bước 2: Tính số cách chọn 4 người sao cho trong đó có nhiều nhất 2 nữ.
- Số cách chọn 4 người đều là nam:
\[ C_5^4 = \frac{5!}{4!(5-4)!} = \frac{5!}{4! \cdot 1!} = 5 \]
- Số cách chọn 3 nam và 1 nữ:
\[ C_5^3 \times C_8^1 = \frac{5!}{3!(5-3)!} \times \frac{8!}{1!(8-1)!} = \frac{5!}{3! \cdot 2!} \times \frac{8!}{1! \cdot 7!} = 10 \times 8 = 80 \]
- Số cách chọn 2 nam và 2 nữ:
\[ C_5^2 \times C_8^2 = \frac{5!}{2!(5-2)!} \times \frac{8!}{2!(8-2)!} = \frac{5!}{2! \cdot 3!} \times \frac{8!}{2! \cdot 6!} = 10 \times 28 = 280 \]
Bước 3: Tính tổng số cách chọn 4 người sao cho trong đó có nhiều nhất 2 nữ.
\[ 5 + 80 + 280 = 365 \]
Bước 4: Tính xác suất để trong 4 người được chọn có nhiều nhất 2 nữ.
Xác suất là:
\[ P = \frac{\text{Số cách chọn 4 người có nhiều nhất 2 nữ}}{\text{Tổng số cách chọn 4 người}} = \frac{365}{715} = \frac{73}{143} \]
Vậy xác suất để trong 4 người được chọn có nhiều nhất 2 nữ là:
\[ \boxed{\frac{73}{143}} \]
Câu 21.
Để viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số $y=\frac{-2x+1}{x+3}$ tại điểm có hoành độ bằng -2, ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Tìm tọa độ điểm tiếp xúc.
Thay $x = -2$ vào phương trình hàm số:
\[ y = \frac{-2(-2) + 1}{-2 + 3} = \frac{4 + 1}{1} = 5 \]
Vậy điểm tiếp xúc là $(-2, 5)$.
Bước 2: Tính đạo hàm của hàm số để tìm hệ số góc của tiếp tuyến.
\[ y' = \left( \frac{-2x + 1}{x + 3} \right)' = \frac{(-2)(x + 3) - (-2x + 1)}{(x + 3)^2} = \frac{-2x - 6 + 2x - 1}{(x + 3)^2} = \frac{-7}{(x + 3)^2} \]
Bước 3: Tính giá trị của đạo hàm tại điểm $x = -2$.
\[ y'(-2) = \frac{-7}{(-2 + 3)^2} = \frac{-7}{1^2} = -7 \]
Vậy hệ số góc của tiếp tuyến là $-7$.
Bước 4: Viết phương trình tiếp tuyến.
Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số tại điểm $(x_0, y_0)$ với hệ số góc $k$ là:
\[ y - y_0 = k(x - x_0) \]
Thay $x_0 = -2$, $y_0 = 5$, và $k = -7$ vào phương trình trên:
\[ y - 5 = -7(x + 2) \]
\[ y - 5 = -7x - 14 \]
\[ y = -7x - 9 \]
Vậy phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số $y=\frac{-2x+1}{x+3}$ tại điểm có hoành độ bằng -2 là:
\[ y = -7x - 9 \]