Câu 1.
Để tính thể tích của vật thể, ta sẽ sử dụng phương pháp cắt lát và tích phân.
1. Xác định diện tích thiết diện:
Thiết diện là một tam giác đều có độ dài cạnh là .
Diện tích của một tam giác đều có độ dài cạnh là:
Thay :
2. Tích phân để tìm thể tích:
Thể tích của vật thể được tính bằng cách tích phân diện tích thiết diện từ đến :
3. Tính tích phân:
Ta có:
Ta mở rộng biểu thức trong tích phân:
Do đó:
Tính từng phần:
Kết hợp lại:
Tìm chung mẫu số:
Do đó:
Vậy thể tích của vật thể là:
Câu 2.
Để tìm khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu, chúng ta cần thực hiện các bước sau:
1. Xác định tổng số lượng dữ liệu:
Tổng số phụ nữ trong mẫu số liệu là:
2. Tìm các giá trị Q1 và Q3:
- Q1 (tứ phân vị thứ nhất) là giá trị ở vị trí .
- Q3 (tứ phân vị thứ ba) là giá trị ở vị trí .
3. Xác định các khoảng tương ứng:
- Khoảng từ 19 đến 22 có 10 phụ nữ.
- Khoảng từ 22 đến 25 có 27 phụ nữ.
- Khoảng từ 25 đến 28 có 31 phụ nữ.
- Khoảng từ 28 đến 31 có 25 phụ nữ.
- Khoảng từ 31 đến 34 có 7 phụ nữ.
4. Tìm Q1:
- Vị trí 25 nằm trong khoảng từ 22 đến 25 (vì 10 < 25 < 37).
- Q1 sẽ là giá trị ở giữa khoảng này, cụ thể là:
Làm tròn đến hàng phần mười, ta có:
5. Tìm Q3:
- Vị trí 75 nằm trong khoảng từ 25 đến 28 (vì 37 < 75 < 68).
- Q3 sẽ là giá trị ở giữa khoảng này, cụ thể là:
Làm tròn đến hàng phần mười, ta có:
6. Tính khoảng tứ phân vị:
Vậy khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu là 5.0.
Đáp án đúng là: A. 5.0
Câu 3.
Để giải phương trình , ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Xác định điều kiện xác định (ĐKXĐ)
Phương trình có dạng . Để các biểu thức logarit có nghĩa, ta cần:
Từ đó suy ra:
Bước 2: Gộp các biểu thức logarit
Áp dụng tính chất của logarit , ta có:
Bước 3: Chuyển về dạng phương trình mũ
Ta có:
Bước 4: Giải phương trình bậc hai
Phương trình có thể viết lại thành:
Giải phương trình bậc hai này bằng công thức nghiệm:
Do đó, ta có hai nghiệm:
Bước 5: Kiểm tra điều kiện xác định
Theo điều kiện xác định , ta thấy:
- Nghiệm thỏa mãn điều kiện .
- Nghiệm không thỏa mãn điều kiện .
Vậy phương trình có duy nhất một nghiệm là .
Kết luận: Số nghiệm của phương trình là 1.
Đáp án đúng là: A. 1.
Câu 4.
Để tìm phương trình mặt phẳng đi qua điểm và vuông góc với đường thẳng , ta thực hiện các bước sau:
1. Xác định vectơ pháp tuyến của mặt phẳng:
- Đường thẳng có phương trình tham số:
- Vectơ chỉ phương của đường thẳng là .
Vì mặt phẳng cần tìm vuông góc với đường thẳng , nên vectơ pháp tuyến của mặt phẳng sẽ trùng với vectơ chỉ phương của đường thẳng . Do đó, vectơ pháp tuyến của mặt phẳng là:
2. Viết phương trình mặt phẳng:
- Phương trình mặt phẳng có dạng:
- Trong đó, là vectơ pháp tuyến và là tọa độ của điểm thuộc mặt phẳng.
Thay và điểm vào phương trình trên, ta có:
3. Rút gọn phương trình:
Vậy phương trình mặt phẳng đi qua điểm và vuông góc với đường thẳng là:
Do đó, đáp án đúng là:
Câu 5.
Trong hình lập phương ABCD-A'B'C'D', ta thấy rằng:
- Đường thẳng AB nằm trong mặt đáy ABCD.
- Đường thẳng A'C' nằm trong mặt trước A'B'C'D'.
Góc giữa hai đường thẳng AB và A'C' chính là góc giữa hai đường thẳng song song với chúng trong cùng một mặt phẳng. Ta có thể lấy đường thẳng A'D' song song với AB và nằm trong mặt trước A'B'C'D'. Vậy góc giữa AB và A'C' sẽ bằng góc giữa A'D' và A'C'.
Trong tam giác A'C'D', ta thấy rằng:
- A'D' = A'C' vì A'D' và A'C' đều là các cạnh của hình lập phương.
- C'D' = A'C' vì C'D' và A'C' đều là các đường chéo của các mặt của hình lập phương.
Do đó, tam giác A'C'D' là tam giác đều, nghĩa là tất cả các góc của nó đều bằng 60°.
Vậy góc giữa hai đường thẳng AB và A'C' là 60°.
Đáp án đúng là:
Câu 6.
Để tính tổng của dãy số , ta nhận thấy đây là một dãy số vô hạn với mỗi số hạng là một lũy thừa của .
Ta có thể viết lại tổng này dưới dạng:
Nhận thấy đây là một dãy số hình học với số hạng đầu tiên và công bội .
Công thức tính tổng của dãy số hình học vô hạn là:
Áp dụng vào bài toán:
Vậy tổng của dãy số là:
Đáp án đúng là: .
Câu 7.
Để xác định điểm cực đại của hàm số , ta cần dựa vào đồ thị của đạo hàm .
Trên đồ thị của :
- Khi , hàm số đang tăng.
- Khi , hàm số đang giảm.
- Điểm cực đại của xảy ra khi chuyển từ dương sang âm.
Theo đồ thị:
- trên khoảng
- tại
- trên khoảng
Như vậy, tại , đạo hàm chuyển từ dương sang âm, do đó hàm số đạt cực đại tại .
Đáp án đúng là: .
Câu 8.
Để tính góc giữa hai vectơ và trong không gian, ta sử dụng công thức:
Trong đó:
- là tích vô hướng của hai vectơ.
- và là độ dài của hai vectơ.
Bước 1: Tính tích vô hướng
Bước 2: Tính độ dài của vectơ
Bước 3: Tính độ dài của vectơ
Bước 4: Thay vào công thức để tính
Bước 5: Tìm góc
Ta biết rằng , do đó:
Vậy góc giữa hai vectơ và là . Đáp án đúng là:
Câu 9.
Để tìm đường tiệm cận xiên của đồ thị hàm số , ta thực hiện phép chia đa thức như sau:
1. Chia tử số cho mẫu số :
Kết quả của phép chia là:
Khi tiến đến vô cùng (), phần sẽ tiến đến 0. Do đó, đường tiệm cận xiên của đồ thị hàm số là:
Vậy đáp án đúng là:
Câu 10.
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng các tính chất của logarit.
Bước 1: Xác định điều kiện:
-
-
Bước 2: Biết rằng , suy ra .
Bước 3: Tính :
Bước 4: Thay vào:
Bước 5: Để tính , ta cần biết thêm thông tin về . Tuy nhiên, trong bài toán này, ta không có thêm thông tin về . Do đó, ta chỉ có thể dừng lại ở đây và nhận thấy rằng phụ thuộc vào .
Tuy nhiên, nếu ta giả sử rằng , thì . Điều này dẫn đến:
Do đó, đáp án đúng là D. 4.
Đáp án: D. 4.
Câu 11.
Trước tiên, ta nhận thấy rằng trong hình tứ diện đều ABCD, các cạnh đều có độ dài bằng nhau là 6 cm. Ta sẽ sử dụng tính chất của hình tứ diện đều để giải quyết bài toán này.
1. Xác định các điểm và đường thẳng:
- M là trung điểm của BC.
- N là trung điểm của CD.
- G là trọng tâm của tam giác ABD.
2. Tính toán các đoạn thẳng:
- Vì M và N là trung điểm của BC và CD, nên BM = MC = CN = ND = 3 cm.
- Trọng tâm G của tam giác ABD chia mỗi đường trung tuyến thành tỉ số 2:1 từ đỉnh đến trọng tâm.
3. Xác định mặt phẳng (GMN):
- Mặt phẳng (GMN) cắt các cạnh AB và AD tại E và F tương ứng.
4. Áp dụng tính chất của hình tứ diện đều:
- Trong hình tứ diện đều, các đường thẳng nối giữa các trung điểm của các cạnh tạo thành các tam giác đều nhỏ hơn.
- Mặt phẳng (GMN) sẽ song song với mặt phẳng (ABD) vì G là trọng tâm của tam giác ABD và M, N là trung điểm của các cạnh BC và CD.
5. Tính độ dài đoạn EF:
- Vì (GMN) song song với (ABD), nên đoạn EF sẽ bằng một nửa đoạn BD (do M và N là trung điểm của BC và CD).
- Độ dài BD là 6 cm, do đó độ dài EF sẽ là:
Vậy độ dài đoạn EF là 3 cm.
Đáp án đúng là: B. 3 cm.
Câu 12.
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ dựa vào các thông tin từ đồ thị của hàm số .
1. Xác định điểm cắt trục y:
- Khi , ta có . Từ đồ thị, ta thấy điểm nằm trên đồ thị, do đó .
2. Xác định đường tiệm cận đứng:
- Đường tiệm cận đứng của hàm số là . Từ đồ thị, ta thấy đường tiệm cận đứng là , do đó hay .
3. Xác định điểm cắt trục x:
- Khi , ta có . Điều này xảy ra khi . Từ đồ thị, ta thấy điểm nằm trên đồ thị, do đó hay .
Bây giờ, chúng ta đã có ba phương trình:
1.
2.
3.
Từ phương trình thứ hai, ta có . Thay vào phương trình thứ nhất:
Thay vào phương trình thứ ba:
Bây giờ, ta đã tìm được các giá trị của , , và :
-
-
-
Cuối cùng, ta tính giá trị của biểu thức :
Nhưng ta thấy rằng trong các đáp án đã cho, không có giá trị . Do đó, có thể có sự nhầm lẫn hoặc sai sót trong quá trình giải. Ta nên kiểm tra lại các bước đã thực hiện.
Kiểm tra lại:
- Đồ thị cắt trục y tại , suy ra .
- Đường tiệm cận đứng là , suy ra .
- Điểm nằm trên đồ thị, suy ra .
Các giá trị đã tìm được là đúng, nhưng có thể có lỗi trong việc tính toán biểu thức . Ta thử lại:
Do đó, có thể có lỗi trong đề bài hoặc đáp án. Nhưng dựa trên các thông tin đã cho và các phép tính đã thực hiện, ta có thể kết luận rằng giá trị của biểu thức là .
Đáp án: D. -2 (suy ra có thể có lỗi trong đề bài hoặc đáp án).
Câu 13.
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ dựa vào các thông tin từ đồ thị của hàm số . Dưới đây là các bước lập luận chi tiết:
1. Xác định các điểm đặc biệt trên đồ thị:
- Đồ thị cắt trục tại điểm , do đó .
- Đồ thị cắt trục tại các điểm , , , tức là .
2. Xác định các điểm cực trị:
- Đồ thị có hai điểm cực trị, một điểm cực đại và một điểm cực tiểu. Gọi các điểm cực trị này là và .
3. Tìm đạo hàm của hàm số:
- Ta có .
- Các điểm cực trị xảy ra khi , tức là .
4. Xác định các hệ số , , , :
- Từ đồ thị, ta có thể xác định các giá trị cụ thể của , , , , , và .
- Thay các giá trị này vào phương trình và để tìm các hệ số , , , .
5. Kiểm tra các điều kiện:
- Đảm bảo rằng các giá trị tìm được thỏa mãn các điều kiện của bài toán và đồ thị.
Ví dụ cụ thể:
- Giả sử đồ thị cắt trục tại điểm , tức là .
- Đồ thị cắt trục tại các điểm , , , tức là .
- Đồ thị có điểm cực đại tại và điểm cực tiểu tại .
Từ đó, ta có:
(không đúng, cần kiểm tra lại)
Sau khi giải hệ phương trình này, ta sẽ tìm được các giá trị của , , , .
Cuối cùng, ta có thể viết lại hàm số dưới dạng cuối cùng sau khi đã xác định các hệ số.
Đáp số: (sau khi xác định các giá trị cụ thể của , , , ).