Câu 1:
Ta có:
\[
\int f(x) \, dx = \int \sin(2x) \, dx
\]
Đặt \( u = 2x \). Khi đó \( du = 2 \, dx \) hay \( dx = \frac{du}{2} \).
Thay vào tích phân ta có:
\[
\int \sin(2x) \, dx = \int \sin(u) \cdot \frac{du}{2} = \frac{1}{2} \int \sin(u) \, du
\]
Tích phân của \(\sin(u)\) là \(-\cos(u) + C\):
\[
\frac{1}{2} \int \sin(u) \, du = \frac{1}{2} \left( -\cos(u) \right) + C = -\frac{1}{2} \cos(u) + C
\]
Thay \( u = 2x \) trở lại:
\[
-\frac{1}{2} \cos(u) + C = -\frac{1}{2} \cos(2x) + C
\]
Vậy nguyên hàm của hàm số \( f(x) = \sin(2x) \) là:
\[
\boxed{-\frac{1}{2} \cos(2x) + C}
\]
Do đó, đáp án đúng là:
\[ B.~-\frac{1}{2}\cos2x+C. \]
Câu 2:
Để tìm thể tích của khối tròn xoay được tạo thành khi quay hình phẳng (H) xung quanh trục Ox, ta sử dụng công thức tính thể tích khối tròn xoay:
\[
V = \pi \int_{a}^{b} y^2 \, dx
\]
Trong đó, \( y = \cos 4x \), \( a = 0 \), và \( b = \frac{\pi}{8} \).
Thay vào công thức, ta có:
\[
V = \pi \int_{0}^{\frac{\pi}{8}} (\cos 4x)^2 \, dx
\]
Sử dụng công thức hạ bậc: \((\cos 4x)^2 = \frac{1 + \cos 8x}{2}\), ta có:
\[
V = \pi \int_{0}^{\frac{\pi}{8}} \frac{1 + \cos 8x}{2} \, dx
\]
Tách ra, ta được:
\[
V = \frac{\pi}{2} \left( \int_{0}^{\frac{\pi}{8}} 1 \, dx + \int_{0}^{\frac{\pi}{8}} \cos 8x \, dx \right)
\]
Tính từng tích phân:
1. \(\int_{0}^{\frac{\pi}{8}} 1 \, dx = \left[ x \right]_{0}^{\frac{\pi}{8}} = \frac{\pi}{8}\)
2. \(\int_{0}^{\frac{\pi}{8}} \cos 8x \, dx = \left[ \frac{1}{8} \sin 8x \right]_{0}^{\frac{\pi}{8}} = \frac{1}{8} (\sin \pi - \sin 0) = 0\)
Kết hợp lại, ta có:
\[
V = \frac{\pi}{2} \left( \frac{\pi}{8} + 0 \right) = \frac{\pi^2}{16}
\]
Vậy thể tích của khối tròn xoay là \(\frac{\pi^2}{16}\).
Đáp án đúng là: \( B.~\frac{\pi^2}{16} \).
Câu 3:
Trung vị của mẫu số liệu là đại lượng chia dãy số liệu đã sắp xếp theo thứ tự không giảm thành hai nửa.
Ta có tổng số người là 30, do đó trung vị sẽ nằm giữa hai số liệu thứ 15 và 16.
- Số người trong khoảng [50;60) là 7 người.
- Số người trong khoảng [60;70) là 16 người.
Do đó, số liệu thứ 15 và 16 đều nằm trong khoảng [60;70).
Vậy trung vị của mẫu số liệu trên thuộc khoảng [60;70).
Đáp án đúng là: A. [60;70).
Câu 4:
Để tìm phương trình chính tắc của đường thẳng đi qua điểm \( A(0;-1;3) \) và song song với đường thẳng \( BC \), ta cần thực hiện các bước sau:
1. Tìm vectơ chỉ phương của đường thẳng \( BC \):
Đường thẳng \( BC \) có hai điểm \( B(1;3;1) \) và \( C(-1;1;5) \). Vectơ chỉ phương của đường thẳng \( BC \) là:
\[
\overrightarrow{BC} = (x_C - x_B, y_C - y_B, z_C - z_B) = (-1 - 1, 1 - 3, 5 - 1) = (-2, -2, 4).
\]
2. Tìm phương trình chính tắc của đường thẳng đi qua \( A \) và song song với \( BC \):
Đường thẳng đi qua điểm \( A(0;-1;3) \) và có vectơ chỉ phương \(\overrightarrow{BC} = (-2, -2, 4)\) sẽ có phương trình chính tắc dạng:
\[
\frac{x - 0}{-2} = \frac{y + 1}{-2} = \frac{z - 3}{4}.
\]
3. So sánh với các phương trình đã cho:
Phương trình chính tắc của đường thẳng đi qua \( A \) và song song với \( BC \) là:
\[
\frac{x}{-2} = \frac{y + 1}{-2} = \frac{z - 3}{4}.
\]
Tuy nhiên, để phù hợp với các đáp án đã cho, ta có thể nhân cả tử và mẫu của các phân số với \(-1\) để có dạng:
\[
\frac{x}{2} = \frac{y + 1}{2} = \frac{z - 3}{-4}.
\]
So sánh với các đáp án, ta thấy phương trình này không khớp hoàn toàn với bất kỳ đáp án nào. Tuy nhiên, nếu chỉ xét về dạng phương trình chính tắc, đáp án gần nhất là:
\[
C.~\frac{x}{1} = \frac{y + 1}{1} = \frac{z - 3}{-2}.
\]
Đáp án này có cùng dạng với phương trình chính tắc của đường thẳng đi qua \( A \) và song song với \( BC \), chỉ khác về hệ số của các phân số. Tuy nhiên, do không có đáp án nào hoàn toàn chính xác, có thể có sai sót trong đề bài hoặc đáp án.
Vậy, đáp án gần đúng nhất là \( C \).
Câu 5:
Để xác định hàm số đã cho, ta cần phân tích bảng biến thiên.
1. Điều kiện xác định (ĐKXĐ):
- Hàm số có dạng \( y = \frac{ax+b}{x+d} \).
- ĐKXĐ: \( x \neq -d \).
2. Phân tích bảng biến thiên:
- Từ bảng biến thiên, ta thấy hàm số có tiệm cận đứng tại \( x = -3 \). Vậy \( d = 3 \).
- Hàm số có giới hạn khi \( x \to \pm \infty \) là 2. Do đó, hệ số của \( x \) trong tử và mẫu phải bằng nhau, tức là \( a = 2 \).
3. Xét các đáp án:
- \( A.~y=\frac{2x+1}{x-3} \): Tiệm cận đứng tại \( x = 3 \), giới hạn khi \( x \to \pm \infty \) là 2.
- \( B.~y=\frac{2-x}{x+3} \): Tiệm cận đứng tại \( x = -3 \), giới hạn khi \( x \to \pm \infty \) là -1.
- \( C.~y=\frac{2x+7}{x+3} \): Tiệm cận đứng tại \( x = -3 \), giới hạn khi \( x \to \pm \infty \) là 2.
- \( D.~y=\frac{2x-1}{x+3} \): Tiệm cận đứng tại \( x = -3 \), giới hạn khi \( x \to \pm \infty \) là 2.
4. So sánh với bảng biến thiên:
- Từ bảng biến thiên, hàm số có giá trị tại \( x = 2 \) là 2. Ta kiểm tra các hàm số có tiệm cận đứng tại \( x = -3 \) và giới hạn là 2:
- \( C.~y=\frac{2x+7}{x+3} \): \( f(2) = \frac{2(2)+7}{2+3} = \frac{11}{5} \neq 2 \).
- \( D.~y=\frac{2x-1}{x+3} \): \( f(2) = \frac{2(2)-1}{2+3} = \frac{3}{5} \neq 2 \).
Vậy hàm số đúng là \( C.~y=\frac{2x+7}{x+3} \).
Câu 6:
Để giải bất phương trình \(\log(x-1) < 2\), chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Xác định điều kiện xác định (ĐKXĐ):
- Biểu thức \(\log(x-1)\) có nghĩa khi \(x-1 > 0\).
- Do đó, \(x > 1\).
2. Giải bất phương trình:
- Ta có \(\log(x-1) < 2\).
- Chuyển đổi sang dạng mũ, ta được \(x-1 < 10^2\).
- Điều này tương đương với \(x-1 < 100\).
- Từ đây suy ra \(x < 101\).
3. Kết hợp điều kiện xác định và kết quả giải bất phương trình:
- Điều kiện xác định là \(x > 1\).
- Kết quả giải bất phương trình là \(x < 101\).
- Kết hợp hai điều kiện trên, ta có \(1 < x < 101\).
Do đó, tập nghiệm của bất phương trình \(\log(x-1) < 2\) là khoảng \((1; 101)\).
Vậy đáp án đúng là:
\[ A.~(1;101). \]
Câu 7:
Để tìm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng, ta cần đưa phương trình của mặt phẳng về dạng tổng quát \( ax + by + cz + d = 0 \).
Phương trình đã cho là:
\[
\frac{x}{-2} + \frac{y}{-1} + \frac{z}{3} = 1
\]
Ta nhân cả hai vế với bội số chung nhỏ nhất của các mẫu số là 6 để loại bỏ các mẫu:
\[
6 \left(\frac{x}{-2}\right) + 6 \left(\frac{y}{-1}\right) + 6 \left(\frac{z}{3}\right) = 6 \cdot 1
\]
Điều này dẫn đến:
\[
-3x - 6y + 2z = 6
\]
Chuyển về dạng tổng quát:
\[
-3x - 6y + 2z - 6 = 0
\]
Từ phương trình tổng quát này, ta có thể thấy rằng các hệ số của \(x\), \(y\), và \(z\) là \(-3\), \(-6\), và \(2\) tương ứng. Do đó, vectơ pháp tuyến của mặt phẳng là:
\[
\overrightarrow{n} = (-3, -6, 2)
\]
Tuy nhiên, trong các đáp án cho sẵn, không có vectơ nào là \((-3, -6, 2)\). Do đó, ta cần kiểm tra lại các đáp án để tìm vectơ pháp tuyến tương đương.
Nhân cả vectơ \((-3, -6, 2)\) với \(-1\), ta được:
\[
\overrightarrow{n} = (3, 6, -2)
\]
Đối chiếu với các đáp án, ta thấy đáp án A là \(\overrightarrow{n} = (3, 6, -2)\).
Vậy đáp án đúng là:
A. \(\overrightarrow{n} = (3, 6, -2)\)
Câu 8:
Để giải quyết bài toán này, ta cần phân tích các đặc điểm của hình chóp S.ABCD với đáy là hình bình hành ABCD và các điều kiện đã cho: \( SA = SC \) và \( SB = SD \).
1. Phân tích hình học:
- Do đáy ABCD là hình bình hành, nên \( \overrightarrow{AB} = \overrightarrow{DC} \) và \( \overrightarrow{AD} = \overrightarrow{BC} \).
- Tâm \( O \) của hình bình hành là giao điểm của hai đường chéo \( AC \) và \( BD \), do đó \( \overrightarrow{AO} = \overrightarrow{OC} \) và \( \overrightarrow{BO} = \overrightarrow{OD} \).
2. Xét các điều kiện của hình chóp:
- \( SA = SC \) cho thấy điểm \( S \) nằm trên mặt phẳng trung trực của đoạn \( AC \).
- \( SB = SD \) cho thấy điểm \( S \) nằm trên mặt phẳng trung trực của đoạn \( BD \).
3. Xác định vị trí của điểm \( S \):
- Do \( S \) nằm trên cả hai mặt phẳng trung trực của \( AC \) và \( BD \), nên \( S \) phải nằm trên đường thẳng giao của hai mặt phẳng này.
- Đường thẳng giao của hai mặt phẳng trung trực của \( AC \) và \( BD \) chính là đường thẳng vuông góc với mặt phẳng đáy tại tâm \( O \).
4. Kết luận:
- Từ các phân tích trên, ta thấy rằng điểm \( S \) phải nằm trên đường thẳng vuông góc với mặt phẳng đáy tại \( O \). Điều này có nghĩa là hình chóp S.ABCD có trục đối xứng là đường thẳng đi qua \( S \) và vuông góc với mặt phẳng đáy tại \( O \).
Vậy, khẳng định đúng là: Điểm \( S \) nằm trên đường thẳng vuông góc với mặt phẳng đáy tại tâm \( O \) của hình bình hành ABCD.