Câu 10.
Phương trình $\sin x = \frac{1}{2}$ có nghiệm là:
\[ A. \left[\begin{array}{l}
x = \frac{\pi}{6} + k2\pi \\
x = \frac{5\pi}{6} + k2\pi
\end{array}\right., k \in \mathbb{Z}. \]
\[ B. \left[\begin{array}{l}
x = \frac{1}{6} + k2\pi \\
x = \frac{5}{6} + k2\pi
\end{array}\right., k \in \mathbb{Z}. \]
\[ C. \left[\begin{array}{l}
x = \frac{1}{2} + k2\pi \\
x = \pi - \frac{1}{2} + k2\pi
\end{array}\right., k \in \mathbb{Z}. \]
\[ D. \left[\begin{array}{l}
x = \frac{\pi}{6} + k2\pi \\
x = -\frac{\pi}{6} + k2\pi
\end{array}\right., k \in \mathbb{Z}. \]
Lập luận từng bước:
1. Xác định góc cơ bản:
\[ \sin x = \frac{1}{2} \]
Góc cơ bản là \( x = \frac{\pi}{6} \).
2. Tìm các nghiệm trong khoảng \( [0, 2\pi) \):
- Nghiệm thứ nhất: \( x = \frac{\pi}{6} \)
- Nghiệm thứ hai: \( x = \pi - \frac{\pi}{6} = \frac{5\pi}{6} \)
3. Xác định các nghiệm tổng quát:
- Nghiệm thứ nhất: \( x = \frac{\pi}{6} + k2\pi \)
- Nghiệm thứ hai: \( x = \frac{5\pi}{6} + k2\pi \)
Do đó, phương trình $\sin x = \frac{1}{2}$ có nghiệm là:
\[ \left[\begin{array}{l}
x = \frac{\pi}{6} + k2\pi \\
x = \frac{5\pi}{6} + k2\pi
\end{array}\right., k \in \mathbb{Z}. \]
Đáp án đúng là: \( A \).
Câu 11.
Phương trình tham số của đường thẳng $\Delta$ đi qua điểm $M(1;2;3)$ và có một véc tơ chỉ phương $\overrightarrow u(-1;4;3)$ được viết dưới dạng:
\[
\left\{
\begin{array}{l}
x = 1 - t \\
y = 2 + 4t \\
z = 3 + 3t
\end{array}
\right., \quad t \in \mathbb{R}.
\]
Do đó, phương án đúng là:
\[ B.\left\{\begin{array}{l}x=1-t\\y=2+4t,t\in\mathbb{R}.\\z=3+3t\end{array}\right. \]
Câu 12.
Để giải phương trình $(\frac{1}{3})^{x+1} = 9^{2x}$, ta thực hiện các bước sau:
1. Viết lại các biểu thức với cùng cơ số:
- Ta biết rằng $9 = 3^2$, do đó $9^{2x} = (3^2)^{2x} = 3^{4x}$.
- Ta cũng biết rằng $\frac{1}{3} = 3^{-1}$, do đó $(\frac{1}{3})^{x+1} = (3^{-1})^{x+1} = 3^{-(x+1)}$.
2. Phương trình trở thành:
\[
3^{-(x+1)} = 3^{4x}
\]
3. So sánh các mũ của cơ số 3:
Vì hai lũy thừa có cùng cơ số, ta có:
\[
-(x + 1) = 4x
\]
4. Giải phương trình này:
\[
-(x + 1) = 4x \\
-x - 1 = 4x \\
-1 = 4x + x \\
-1 = 5x \\
x = -\frac{1}{5}
\]
5. Kiểm tra điều kiện xác định:
Phương trình đã cho không giới hạn thêm bất kỳ điều kiện nào khác ngoài việc \( x \) phải là số thực.
Do đó, nghiệm của phương trình là \( x = -\frac{1}{5} \).
Đáp án: A. \( x = -\frac{1}{5} \).
Câu 13:
Để tìm tất cả các nguyên hàm của hàm số \( f(x) = \cos x + 1 \), chúng ta sẽ tính nguyên hàm từng phần của hàm số này.
Bước 1: Tính nguyên hàm của \( \cos x \).
\[
\int \cos x \, dx = \sin x + C_1
\]
Bước 2: Tính nguyên hàm của \( 1 \).
\[
\int 1 \, dx = x + C_2
\]
Bước 3: Cộng lại các kết quả nguyên hàm đã tìm được.
\[
\int (\cos x + 1) \, dx = \sin x + x + C
\]
Trong đó, \( C \) là hằng số tích phân tổng quát, bao gồm cả \( C_1 \) và \( C_2 \).
Vậy, tất cả các nguyên hàm của hàm số \( f(x) = \cos x + 1 \) là:
\[
\sin x + x + C
\]
Do đó, đáp án đúng là:
\[
D.~\sin x + x + C
\]
Câu 14:
Để tính thể tích V của phần vật thể giới hạn bởi hai mặt phẳng \(x = 0\) và \(x = 1\), có thiết diện bị cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục Ox tại điểm có hoành độ \(x (0 \leq x \leq 1)\) là một tam giác đều có cạnh bằng \(x\), ta thực hiện các bước sau:
1. Tính diện tích thiết diện:
- Thiết diện là tam giác đều có cạnh bằng \(x\).
- Diện tích \(S(x)\) của tam giác đều có cạnh \(a\) là:
\[
S(x) = \frac{\sqrt{3}}{4} x^2
\]
2. Tính thể tích V:
- Thể tích V của vật thể được tính bằng cách tích phân diện tích thiết diện theo chiều dài đoạn thẳng từ \(x = 0\) đến \(x = 1\):
\[
V = \int_{0}^{1} S(x) \, dx = \int_{0}^{1} \frac{\sqrt{3}}{4} x^2 \, dx
\]
- Thực hiện tích phân:
\[
V = \frac{\sqrt{3}}{4} \int_{0}^{1} x^2 \, dx = \frac{\sqrt{3}}{4} \left[ \frac{x^3}{3} \right]_{0}^{1} = \frac{\sqrt{3}}{4} \cdot \frac{1}{3} = \frac{\sqrt{3}}{12}
\]
Vậy thể tích V của phần vật thể là:
\[
V = \frac{\sqrt{3}}{12}
\]
Đáp án đúng là: \(D.~V=\frac{\sqrt{3}}{12}\).
Câu 15:
Để tính độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm, chúng ta thực hiện các bước sau:
1. Tính trung bình cộng của mẫu số liệu:
- Tính trọng số trung tâm của mỗi khoảng:
\[
\begin{aligned}
&\text{Khoảng } [8;10) \rightarrow \text{Trọng số trung tâm} = 9 \\
&\text{Khoảng } [10;12) \rightarrow \text{Trọng số trung tâm} = 11 \\
&\text{Khoảng } [12;14) \rightarrow \text{Trọng số trung tâm} = 13 \\
&\text{Khoảng } [14;16) \rightarrow \text{Trọng số trung tâm} = 15 \\
&\text{Khoảng } [16;18) \rightarrow \text{Trọng số trung tâm} = 17 \\
\end{aligned}
\]
- Tính tổng số lần:
\[
n = 4 + 6 + 8 + 4 + 3 = 25
\]
- Tính trung bình cộng:
\[
\bar{x} = \frac{(9 \times 4) + (11 \times 6) + (13 \times 8) + (15 \times 4) + (17 \times 3)}{25} = \frac{36 + 66 + 104 + 60 + 51}{25} = \frac{317}{25} = 12.68
\]
2. Tính phương sai của mẫu số liệu:
- Tính bình phương của khoảng cách giữa mỗi trọng số trung tâm và trung bình cộng, nhân với số lần tương ứng:
\[
\begin{aligned}
&\text{Khoảng } [8;10): (9 - 12.68)^2 \times 4 = (-3.68)^2 \times 4 = 13.5424 \times 4 = 54.1696 \\
&\text{Khoảng } [10;12): (11 - 12.68)^2 \times 6 = (-1.68)^2 \times 6 = 2.8224 \times 6 = 16.9344 \\
&\text{Khoảng } [12;14): (13 - 12.68)^2 \times 8 = (0.32)^2 \times 8 = 0.1024 \times 8 = 0.8192 \\
&\text{Khoảng } [14;16): (15 - 12.68)^2 \times 4 = (2.32)^2 \times 4 = 5.3824 \times 4 = 21.5296 \\
&\text{Khoảng } [16;18): (17 - 12.68)^2 \times 3 = (4.32)^2 \times 3 = 18.6624 \times 3 = 55.9872 \\
\end{aligned}
\]
- Tính tổng các giá trị trên:
\[
\sum_{i=1}^{5} f_i (x_i - \bar{x})^2 = 54.1696 + 16.9344 + 0.8192 + 21.5296 + 55.9872 = 149.44
\]
- Tính phương sai:
\[
s^2 = \frac{\sum_{i=1}^{5} f_i (x_i - \bar{x})^2}{n-1} = \frac{149.44}{24} = 6.2267
\]
3. Tính độ lệch chuẩn:
\[
s = \sqrt{s^2} = \sqrt{6.2267} \approx 2.495
\]
Vậy độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm gần nhất với giá trị 2.5.
Đáp án đúng là: D. 2,5