Câu 14.
A. Xác suất chọn được người bị bệnh huyết áp cao, biết người đó không bị bệnh tiểu đường, là 0,75.
- Số người không bị bệnh tiểu đường chiếm 60% (100% - 40%).
- Trong số người không bị bệnh tiểu đường, 25% bị bệnh huyết áp cao.
- Xác suất chọn được người bị bệnh huyết áp cao, biết người đó không bị bệnh tiểu đường, là 0,25.
Suy ra: Đáp án này sai.
B. Xác suất chọn được người bị bệnh huyết áp cao, biết người đó bị bệnh tiểu đường, là 0,7.
- Trong số người bị bệnh tiểu đường, 70% bị bệnh huyết áp cao.
- Xác suất chọn được người bị bệnh huyết áp cao, biết người đó bị bệnh tiểu đường, là 0,7.
Suy ra: Đáp án này đúng.
C. Xác suất chọn được người bị bệnh huyết áp cao là 0,8.
- Số người bị bệnh tiểu đường chiếm 40%.
- Trong số người bị bệnh tiểu đường, 70% bị bệnh huyết áp cao, tức là 0,4 × 0,7 = 0,28.
- Số người không bị bệnh tiểu đường chiếm 60%.
- Trong số người không bị bệnh tiểu đường, 25% bị bệnh huyết áp cao, tức là 0,6 × 0,25 = 0,15.
- Tổng xác suất chọn được người bị bệnh huyết áp cao là 0,28 + 0,15 = 0,43.
Suy ra: Đáp án này sai.
D. Xác suất chọn được người bị bệnh tiểu đường là 0,4.
- Số người bị bệnh tiểu đường chiếm 40%.
- Xác suất chọn được người bị bệnh tiểu đường là 0,4.
Suy ra: Đáp án này đúng.
Vậy đáp án đúng là B và D.
Câu 15.
Để giải quyết từng phần của bài toán, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
A. Phương trình của mặt phẳng (BCD)
1. Tìm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (BCD):
- Vectơ $\overrightarrow{BC} = C - B = (2 - 3, 0 - 2, 1 - 0) = (-1, -2, 1)$
- Vectơ $\overrightarrow{BD} = D - B = (-1 - 3, 1 - 2, 2 - 0) = (-4, -1, 2)$
2. Tính tích có hướng của hai vectơ:
\[
\overrightarrow{n} = \overrightarrow{BC} \times \overrightarrow{BD} =
\begin{vmatrix}
\mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\
-1 & -2 & 1 \\
-4 & -1 & 2
\end{vmatrix}
= \mathbf{i}((-2)(2) - (1)(-1)) - \mathbf{j}((-1)(2) - (1)(-4)) + \mathbf{k}((-1)(-1) - (-2)(-4))
= \mathbf{i}(-4 + 1) - \mathbf{j}(-2 + 4) + \mathbf{k}(1 - 8)
= -3\mathbf{i} - 2\mathbf{j} - 7\mathbf{k}
\]
Vậy vectơ pháp tuyến $\overrightarrow{n} = (-3, -2, -7)$.
3. Phương trình mặt phẳng:
\[
-3(x - 3) - 2(y - 2) - 7(z - 0) = 0
\]
\[
-3x + 9 - 2y + 4 - 7z = 0
\]
\[
-3x - 2y - 7z + 13 = 0
\]
\[
3x + 2y + 7z - 13 = 0
\]
B. Phương trình của mặt phẳng (Q) đi qua B và vuông góc với AC
1. Tìm vectơ AC:
\[
\overrightarrow{AC} = C - A = (2 - 3, 0 + 2, 1 + 2) = (-1, 2, 3)
\]
2. Phương trình mặt phẳng:
Mặt phẳng (Q) đi qua điểm B(3, 2, 0) và vuông góc với vectơ $\overrightarrow{AC} = (-1, 2, 3)$:
\[
-1(x - 3) + 2(y - 2) + 3(z - 0) = 0
\]
\[
-x + 3 + 2y - 4 + 3z = 0
\]
\[
-x + 2y + 3z - 1 = 0
\]
C. Độ dài đường cao AH của tứ diện ABCD
1. Tìm diện tích đáy SBCD:
- Diện tích tam giác BCD:
\[
S_{BCD} = \frac{1}{2} \| \overrightarrow{BC} \times \overrightarrow{BD} \|
\]
\[
\| \overrightarrow{BC} \times \overrightarrow{BD} \| = \sqrt{(-3)^2 + (-2)^2 + (-7)^2} = \sqrt{9 + 4 + 49} = \sqrt{62}
\]
\[
S_{BCD} = \frac{1}{2} \sqrt{62}
\]
2. Tính thể tích VABCD:
- Thể tích tứ diện ABCD:
\[
V_{ABCD} = \frac{1}{6} | \overrightarrow{AB} \cdot (\overrightarrow{AC} \times \overrightarrow{AD}) |
\]
\[
\overrightarrow{AB} = B - A = (3 - 3, 2 + 2, 0 + 2) = (0, 4, 2)
\]
\[
\overrightarrow{AD} = D - A = (-1 - 3, 1 + 2, 2 + 2) = (-4, 3, 4)
\]
\[
\overrightarrow{AC} \times \overrightarrow{AD} =
\begin{vmatrix}
\mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\
-1 & 2 & 3 \\
-4 & 3 & 4
\end{vmatrix}
= \mathbf{i}(2 \cdot 4 - 3 \cdot 3) - \mathbf{j}(-1 \cdot 4 - 3 \cdot -4) + \mathbf{k}(-1 \cdot 3 - 2 \cdot -4)
= \mathbf{i}(8 - 9) - \mathbf{j}(-4 + 12) + \mathbf{k}(-3 + 8)
= -\mathbf{i} - 8\mathbf{j} + 5\mathbf{k}
\]
\[
\overrightarrow{AB} \cdot (\overrightarrow{AC} \times \overrightarrow{AD}) = (0, 4, 2) \cdot (-1, -8, 5) = 0 \cdot -1 + 4 \cdot -8 + 2 \cdot 5 = -32 + 10 = -22
\]
\[
V_{ABCD} = \frac{1}{6} |-22| = \frac{11}{3}
\]
3. Độ dài đường cao AH:
\[
V_{ABCD} = \frac{1}{3} S_{BCD} \cdot AH
\]
\[
\frac{11}{3} = \frac{1}{3} \cdot \frac{\sqrt{62}}{2} \cdot AH
\]
\[
AH = \frac{11}{3} \cdot \frac{6}{\sqrt{62}} = \frac{22}{\sqrt{62}} = \frac{22 \sqrt{62}}{62} = \frac{11 \sqrt{62}}{31}
\]
D. Phương trình mặt phẳng (P) chứa AB và song song với CD
1. Tìm vectơ AB và CD:
\[
\overrightarrow{AB} = (0, 4, 2)
\]
\[
\overrightarrow{CD} = D - C = (-1 - 2, 1 - 0, 2 - 1) = (-3, 1, 1)
\]
2. Tích có hướng của hai vectơ:
\[
\overrightarrow{n} = \overrightarrow{AB} \times \overrightarrow{CD} =
\begin{vmatrix}
\mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\
0 & 4 & 2 \\
-3 & 1 & 1
\end{vmatrix}
= \mathbf{i}(4 \cdot 1 - 2 \cdot 1) - \mathbf{j}(0 \cdot 1 - 2 \cdot -3) + \mathbf{k}(0 \cdot 1 - 4 \cdot -3)
= \mathbf{i}(4 - 2) - \mathbf{j}(0 + 6) + \mathbf{k}(0 + 12)
= 2\mathbf{i} - 6\mathbf{j} + 12\mathbf{k}
\]
\[
\overrightarrow{n} = (2, -6, 12)
\]
3. Phương trình mặt phẳng:
\[
2(x - 3) - 6(y + 2) + 12(z - 0) = 0
\]
\[
2x - 6 - 6y - 12 + 12z = 0
\]
\[
2x - 6y + 12z - 18 = 0
\]
\[
x - 3y + 6z - 9 = 0
\]
Đáp án:
A. Phương trình của mặt phẳng (BCD) là: $3x + 2y + 7z - 13 = 0.$
B. Phương trình của mặt phẳng (Q) đi qua B và vuông góc với AC là $-x + 2y + 3z - 1 = 0.$
C. Độ dài đường cao AH của tứ diện ABCD là $\frac{11\sqrt{62}}{31}.$
D. Phương trình mặt phẳng (P) chứa AB và song song với CD là $x + 3y + 6z - 15 = 0.$
Câu 16.
Để giải quyết các phát biểu trong câu hỏi, chúng ta sẽ lần lượt kiểm tra từng phát biểu.
Phát biểu A:
Nếu $F(0)=\frac{5}{2}$ thì phương trình $F(x)=0$ có hai nghiệm thực phân biệt.
- Đầu tiên, ta tìm nguyên hàm của $f(x)$. Ta có:
\[
F(x) = \int e^x (2 + e^x) \, dx = \int (2e^x + e^{2x}) \, dx = 2e^x + \frac{1}{2}e^{2x} + C
\]
- Biết rằng $F(0) = \frac{5}{2}$, ta thay vào để tìm $C$:
\[
F(0) = 2e^0 + \frac{1}{2}e^{0} + C = 2 + \frac{1}{2} + C = \frac{5}{2}
\]
\[
2 + \frac{1}{2} + C = \frac{5}{2} \implies C = 0
\]
- Vậy $F(x) = 2e^x + \frac{1}{2}e^{2x}$.
- Để kiểm tra phương trình $F(x) = 0$, ta giải:
\[
2e^x + \frac{1}{2}e^{2x} = 0
\]
\[
4e^x + e^{2x} = 0
\]
\[
e^x(4 + e^x) = 0
\]
Vì $e^x > 0$ với mọi $x$, nên $4 + e^x > 0$. Do đó, phương trình này không có nghiệm thực. Phát biểu A sai.
Phát biểu B:
$\int f'(x) \, dx = 2e^x + e^{2x} + C$
- Ta biết rằng $f(x) = e^x(2 + e^x) = 2e^x + e^{2x}$. Do đó:
\[
f'(x) = \frac{d}{dx}(2e^x + e^{2x}) = 2e^x + 2e^{2x}
\]
- Nguyên hàm của $f'(x)$ là:
\[
\int f'(x) \, dx = \int (2e^x + 2e^{2x}) \, dx = 2e^x + e^{2x} + C
\]
- Phát biểu B đúng.
Phát biểu C:
$F(x) = 2e^x + \frac{1}{2}e^{2x} + C$
- Ta đã tìm được $F(x) = 2e^x + \frac{1}{2}e^{2x} + C$ ở trên. Phát biểu C đúng.
Phát biểu D:
Nếu $F(0) = 3$ thì $F(1) = 5e$
- Biết rằng $F(0) = 3$, ta thay vào để tìm $C$:
\[
F(0) = 2e^0 + \frac{1}{2}e^{0} + C = 2 + \frac{1}{2} + C = 3
\]
\[
2 + \frac{1}{2} + C = 3 \implies C = \frac{1}{2}
\]
- Vậy $F(x) = 2e^x + \frac{1}{2}e^{2x} + \frac{1}{2}$.
- Để kiểm tra $F(1)$:
\[
F(1) = 2e^1 + \frac{1}{2}e^{2} + \frac{1}{2} = 2e + \frac{1}{2}e^2 + \frac{1}{2}
\]
- Phát biểu D sai vì $F(1) \neq 5e$.
Kết luận:
Phát biểu đúng là B và C.
Câu 17.
Gọi A là biến cố "Chọn ra một người bị béo phì"
Gọi B là biến cố "Chọn ra một người thường xuyên tập thể dục"
Theo đề bài ta có:
P(A) = 0,35; P(B) = 0,5; P(A ∩ B) = 0,05
Xác suất của biến cố A trong biến cố B là:
P(A|B) = $\frac{P(A \cap B)}{P(B)}$ = $\frac{0,05}{0,5}$ = 0,1
Đáp số: 0,1
Câu 18.
Để tìm $F(2)$, trước tiên chúng ta cần tìm nguyên hàm $F(x)$ của hàm số $f(x) = e^x + 2x$.
Bước 1: Tìm nguyên hàm của $f(x)$.
\[
F(x) = \int (e^x + 2x) \, dx = \int e^x \, dx + \int 2x \, dx = e^x + x^2 + C
\]
Trong đó, $C$ là hằng số nguyên hàm.
Bước 2: Xác định hằng số $C$ dựa trên điều kiện $F(0) = \frac{3}{2}$.
\[
F(0) = e^0 + 0^2 + C = 1 + C = \frac{3}{2}
\]
Từ đó suy ra:
\[
C = \frac{3}{2} - 1 = \frac{1}{2}
\]
Bước 3: Viết lại $F(x)$ với hằng số $C$ đã tìm được.
\[
F(x) = e^x + x^2 + \frac{1}{2}
\]
Bước 4: Tính $F(2)$.
\[
F(2) = e^2 + 2^2 + \frac{1}{2} = e^2 + 4 + \frac{1}{2} = e^2 + 4.5
\]
Bước 5: Làm tròn kết quả đến hàng phần mười.
\[
e^2 \approx 7.389
\]
Do đó:
\[
F(2) \approx 7.389 + 4.5 = 11.889 \approx 11.9
\]
Vậy, $F(2) \approx 11.9$.
Câu 19.
Diện tích hình vuông ABCD là:
\[ S_{ABCD} = 2 \times 2 = 4 \text{ m}^2 \]
Diện tích phần trang trí màu sẫm chiếm \(\frac{1}{3}\) diện tích mặt sàn, do đó diện tích phần trang trí màu sẫm là:
\[ S_{sẫm} = \frac{1}{3} \times 4 = \frac{4}{3} \text{ m}^2 \]
Diện tích phần còn lại (phần màu trắng) là:
\[ S_{trắng} = 4 - \frac{4}{3} = \frac{12}{3} - \frac{4}{3} = \frac{8}{3} \text{ m}^2 \]
Phần trang trí màu sẫm bao gồm 4 cánh, mỗi cánh có diện tích là:
\[ S_{cánh} = \frac{S_{sẫm}}{4} = \frac{\frac{4}{3}}{4} = \frac{4}{3} \times \frac{1}{4} = \frac{1}{3} \text{ m}^2 \]
Diện tích phần màu trắng bao gồm 4 phần, mỗi phần có diện tích là:
\[ S_{phần trắng} = \frac{S_{trắng}}{4} = \frac{\frac{8}{3}}{4} = \frac{8}{3} \times \frac{1}{4} = \frac{2}{3} \text{ m}^2 \]
Diện tích phần màu trắng từ y = x^2 đến y = ax^3 + bx là:
\[ S_{phần trắng} = \int_{0}^{1} (x^2 - (ax^3 + bx)) \, dx = \frac{2}{3} \]
Tính tích phân:
\[ \int_{0}^{1} (x^2 - ax^3 - bx) \, dx = \left[ \frac{x^3}{3} - \frac{ax^4}{4} - \frac{bx^2}{2} \right]_{0}^{1} = \frac{1}{3} - \frac{a}{4} - \frac{b}{2} \]
Do đó:
\[ \frac{1}{3} - \frac{a}{4} - \frac{b}{2} = \frac{2}{3} \]
\[ -\frac{a}{4} - \frac{b}{2} = \frac{2}{3} - \frac{1}{3} \]
\[ -\frac{a}{4} - \frac{b}{2} = \frac{1}{3} \]
\[ -\frac{a}{4} - \frac{2b}{4} = \frac{1}{3} \]
\[ -\frac{a + 2b}{4} = \frac{1}{3} \]
\[ -(a + 2b) = \frac{4}{3} \]
\[ a + 2b = -\frac{4}{3} \]
Ta cũng biết rằng điểm A(1,1) nằm trên cả hai đường cong y = x^2 và y = ax^3 + bx, do đó:
\[ 1 = a(1)^3 + b(1) \]
\[ 1 = a + b \]
Giải hệ phương trình:
\[ \begin{cases}
a + b = 1 \\
a + 2b = -\frac{4}{3}
\end{cases} \]
Trừ phương trình thứ hai trừ phương trình thứ nhất:
\[ (a + 2b) - (a + b) = -\frac{4}{3} - 1 \]
\[ b = -\frac{4}{3} - \frac{3}{3} \]
\[ b = -\frac{7}{3} \]
Thay b vào phương trình thứ nhất:
\[ a - \frac{7}{3} = 1 \]
\[ a = 1 + \frac{7}{3} \]
\[ a = \frac{3}{3} + \frac{7}{3} \]
\[ a = \frac{10}{3} \]
Vậy giá trị của ab là:
\[ ab = \left( \frac{10}{3} \right) \left( -\frac{7}{3} \right) = -\frac{70}{9} \]
Đáp số: \(-\frac{70}{9}\)