Câu 1:
Để tìm nguyên hàm của hàm số $f(x) = 2x + 1$, ta thực hiện các bước sau:
1. Tìm nguyên hàm từng phần của hàm số:
- Nguyên hàm của $2x$ là $\int 2x \, dx = 2 \cdot \frac{x^2}{2} = x^2$.
- Nguyên hàm của $1$ là $\int 1 \, dx = x$.
2. Gộp lại để tìm nguyên hàm tổng:
- Nguyên hàm của $f(x) = 2x + 1$ là $\int (2x + 1) \, dx = x^2 + x + C$.
Do đó, đáp án đúng là:
\[ B.~x^2 + x + C. \]
Vậy, nguyên hàm của hàm số $f(x) = 2x + 1$ là $x^2 + x + C$.
Câu 2:
Để tính thể tích của khối tròn xoay tạo thành khi cho hình phẳng (H) giới hạn bởi đồ thị $(P):~y=2x-x^2$ và trục Ox quay quanh trục Ox, ta thực hiện các bước sau:
1. Tìm giao điểm của đồ thị với trục Ox:
Đặt $y = 0$, ta có:
\[
2x - x^2 = 0 \implies x(2 - x) = 0 \implies x = 0 \text{ hoặc } x = 2
\]
Vậy, giao điểm của đồ thị với trục Ox là $(0, 0)$ và $(2, 0)$.
2. Áp dụng công thức tính thể tích khối tròn xoay:
Thể tích $V$ của khối tròn xoay tạo thành khi cho miền phẳng giới hạn bởi đồ thị $y = f(x)$, trục Ox và hai đường thẳng $x = a$ và $x = b$ quay quanh trục Ox được tính bằng công thức:
\[
V = \pi \int_{a}^{b} [f(x)]^2 \, dx
\]
Trong trường hợp này, $f(x) = 2x - x^2$, $a = 0$, và $b = 2$. Do đó:
\[
V = \pi \int_{0}^{2} (2x - x^2)^2 \, dx
\]
3. Tính tích phân:
Ta có:
\[
(2x - x^2)^2 = 4x^2 - 4x^3 + x^4
\]
Vậy:
\[
V = \pi \int_{0}^{2} (4x^2 - 4x^3 + x^4) \, dx
\]
Tính từng phần tích phân:
\[
\int_{0}^{2} 4x^2 \, dx = 4 \left[ \frac{x^3}{3} \right]_{0}^{2} = 4 \left( \frac{8}{3} - 0 \right) = \frac{32}{3}
\]
\[
\int_{0}^{2} -4x^3 \, dx = -4 \left[ \frac{x^4}{4} \right]_{0}^{2} = -4 \left( \frac{16}{4} - 0 \right) = -16
\]
\[
\int_{0}^{2} x^4 \, dx = \left[ \frac{x^5}{5} \right]_{0}^{2} = \frac{32}{5} - 0 = \frac{32}{5}
\]
Cộng lại:
\[
V = \pi \left( \frac{32}{3} - 16 + \frac{32}{5} \right)
\]
Chuyển về cùng mẫu số:
\[
\frac{32}{3} = \frac{160}{15}, \quad -16 = -\frac{240}{15}, \quad \frac{32}{5} = \frac{96}{15}
\]
Vậy:
\[
V = \pi \left( \frac{160}{15} - \frac{240}{15} + \frac{96}{15} \right) = \pi \left( \frac{160 - 240 + 96}{15} \right) = \pi \left( \frac{16}{15} \right) = \frac{16\pi}{15}
\]
Vậy, thể tích của khối tròn xoay tạo thành khi cho (H) quay quanh trục Ox là $\boxed{\frac{16\pi}{15}}$.
Câu 3:
Để tìm nhóm chứa tứ phân vị thứ nhất (Q1), ta thực hiện các bước sau:
1. Tính tổng tần số:
Tổng tần số = 5 + 5 + 10 + 7 + 9 = 36
2. Tìm vị trí của Q1:
Vị trí của Q1 = $\frac{1}{4} \times 36 = 9$
3. Xác định nhóm chứa Q1:
- Nhóm [18;22) có tần số là 5, tổng tần số từ đầu đến nhóm này là 5.
- Nhóm [22;26) có tần số là 5, tổng tần số từ đầu đến nhóm này là 5 + 5 = 10.
Vì vị trí của Q1 là 9, nằm trong khoảng từ 5 đến 10, nên nhóm chứa Q1 là nhóm [22;26).
Do đó, đáp án đúng là:
\[ C.~[22;26) \]
Câu 4:
Để tìm một vectơ chỉ phương của đường thẳng \(d\) được cho bởi phương trình tham số \(\frac{x-1}{2} = \frac{y-3}{-5} = \frac{z+2}{3}\), ta cần xác định các hệ số ở mẫu số của các phân số này.
Phương trình tham số của đường thẳng \(d\) có dạng:
\[ \frac{x - 1}{2} = \frac{y - 3}{-5} = \frac{z + 2}{3} \]
Từ phương trình này, ta thấy rằng các hệ số ở mẫu số tương ứng với các thành phần của vectơ chỉ phương. Do đó, vectơ chỉ phương của đường thẳng \(d\) sẽ là:
\[ \overrightarrow{u} = (2, -5, 3) \]
Vậy đáp án đúng là:
\[ D.~\overrightarrow{u} = (2, -5, 3) \]
Câu 5:
Để tìm tiệm cận đứng của đồ thị hàm số \( y = \frac{x^2 - 3x + 4}{x + 1} \), ta thực hiện các bước sau:
1. Xác định điều kiện xác định (ĐKXĐ):
Hàm số \( y = \frac{x^2 - 3x + 4}{x + 1} \) có mẫu số là \( x + 1 \). Để hàm số có nghĩa, mẫu số phải khác 0:
\[
x + 1 \neq 0 \implies x \neq -1
\]
Vậy ĐKXĐ của hàm số là \( x \neq -1 \).
2. Tìm tiệm cận đứng:
Tiệm cận đứng của hàm số \( y = \frac{f(x)}{g(x)} \) là các giá trị \( x = a \) sao cho \( g(a) = 0 \) và \( f(a) \neq 0 \).
Trong trường hợp này, mẫu số \( g(x) = x + 1 \) bằng 0 khi \( x = -1 \). Ta kiểm tra giá trị của tử số \( f(x) = x^2 - 3x + 4 \) tại \( x = -1 \):
\[
f(-1) = (-1)^2 - 3(-1) + 4 = 1 + 3 + 4 = 8 \neq 0
\]
Vì \( g(-1) = 0 \) và \( f(-1) \neq 0 \), nên \( x = -1 \) là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.
Vậy đáp án đúng là:
\[
\boxed{B.~x = -1}
\]
Câu 6:
Để giải bất phương trình $\log_3(x-1) < 1$, ta thực hiện các bước sau:
1. Xác định điều kiện xác định (ĐKXĐ):
- Đối với bất phương trình $\log_3(x-1)$, ta cần đảm bảo rằng $x-1 > 0$. Do đó:
\[
x > 1
\]
2. Giải bất phương trình:
- Ta có $\log_3(x-1) < 1$. Để giải bất phương trình này, ta sử dụng tính chất của hàm logarit:
\[
\log_3(x-1) < \log_3(3)
\]
- Vì hàm logarit cơ sở 3 là hàm đồng biến, nên ta có:
\[
x-1 < 3
\]
- Giải bất phương trình này:
\[
x < 4
\]
3. Xác định tập nghiệm:
- Kết hợp điều kiện xác định $x > 1$ và kết quả từ bước 2 ($x < 4$), ta có:
\[
1 < x < 4
\]
- Vậy tập nghiệm của bất phương trình là:
\[
S = (1; 4)
\]
Do đó, đáp án đúng là:
\[ C.~S=(1;4). \]
Câu 7:
Để xác định véctơ pháp tuyến của mặt phẳng $(P):~x-2y+z-5=0$, ta cần tìm véctơ có các thành phần tương ứng với các hệ số của biến trong phương trình mặt phẳng.
Phương trình mặt phẳng $(P)$ có dạng:
\[ x - 2y + z - 5 = 0 \]
Từ phương trình này, ta thấy các hệ số của \(x\), \(y\), và \(z\) lần lượt là 1, -2, và 1. Do đó, véctơ pháp tuyến của mặt phẳng $(P)$ sẽ có dạng:
\[ \overrightarrow{n} = (1, -2, 1) \]
So sánh với các lựa chọn đã cho:
\[ A.~\overrightarrow{n_4}=(1;-2;1) \]
\[ B.~\overrightarrow{n_3}=(1;2;1) \]
\[ C.~\overrightarrow{n_2}=(1;-2;-5) \]
\[ D.~\overrightarrow{n_1}=(1;-2;-1) \]
Ta thấy rằng véctơ $\overrightarrow{n_4} = (1, -2, 1)$ chính là véctơ pháp tuyến của mặt phẳng $(P)$.
Vậy đáp án đúng là:
\[ \boxed{A.~\overrightarrow{n_4}=(1;-2;1)} \]
Câu 8:
Thể tích của khối chóp được tính theo công thức:
\[ V = \frac{1}{3} \times \text{Diện tích đáy} \times \text{Chiều cao} \]
Trong bài này, diện tích đáy là \( 32a^2 \) và chiều cao là \( 5a \).
Áp dụng công thức trên, ta có:
\[ V = \frac{1}{3} \times 32a^2 \times 5a \]
Tính toán tiếp:
\[ V = \frac{1}{3} \times 160a^3 \]
\[ V = \frac{160}{3}a^3 \]
Vậy thể tích của khối chóp là:
\[ \boxed{\frac{160}{3}a^3} \]
Do đó, đáp án đúng là:
\[ C.~\frac{160}{3}a^3 \]
Câu 9:
Phương trình $\cos x = \cos \frac{\pi}{4}$ có dạng chuẩn là $\cos x = \cos \alpha$, trong đó $\alpha = \frac{\pi}{4}$.
Theo công thức giải phương trình lượng giác cơ bản, ta có:
\[ x = \pm \alpha + k2\pi, \quad k \in \mathbb{Z} \]
Thay $\alpha = \frac{\pi}{4}$ vào, ta được:
\[ x = \pm \frac{\pi}{4} + k2\pi, \quad k \in \mathbb{Z} \]
Do đó, nghiệm của phương trình là:
\[ x = \pm \frac{\pi}{4} + k2\pi, \quad k \in \mathbb{Z} \]
Vậy đáp án đúng là:
\[ D.~x = \pm \frac{\pi}{4} + k2\pi, \quad k \in \mathbb{Z} \]