Câu 1:
Để xác định diện tích \( S \) của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị của hàm số \( y = 2x - 3 \), trục hoành và hai đường thẳng \( x = 1 \) và \( x = 2 \), ta cần tính tích phân của hàm số này trên đoạn \([1, 2]\).
Trước tiên, ta xét hàm số \( y = 2x - 3 \) trên đoạn \([1, 2]\):
1. Tính giá trị của hàm số tại các điểm giới hạn:
- Tại \( x = 1 \): \( y = 2(1) - 3 = -1 \).
- Tại \( x = 2 \): \( y = 2(2) - 3 = 1 \).
2. Hàm số \( y = 2x - 3 \) cắt trục hoành tại điểm mà \( y = 0 \):
\[
2x - 3 = 0 \Rightarrow x = \frac{3}{2}.
\]
Điểm này nằm trong đoạn \([1, 2]\).
3. Trên đoạn \([1, \frac{3}{2}]\), hàm số \( y = 2x - 3 \) có giá trị âm, và trên đoạn \([\frac{3}{2}, 2]\), hàm số có giá trị dương.
Do đó, diện tích \( S \) được tính bằng:
\[
S = \left| \int_1^{\frac{3}{2}} (2x - 3) \, dx \right| + \int_{\frac{3}{2}}^2 (2x - 3) \, dx.
\]
Tính từng tích phân:
- Tích phân trên đoạn \([1, \frac{3}{2}]\):
\[
\int_1^{\frac{3}{2}} (2x - 3) \, dx = \left[ x^2 - 3x \right]_1^{\frac{3}{2}} = \left( \left(\frac{3}{2}\right)^2 - 3 \cdot \frac{3}{2} \right) - (1^2 - 3 \cdot 1).
\]
\[
= \left( \frac{9}{4} - \frac{9}{2} \right) - (1 - 3) = \left( \frac{9}{4} - \frac{18}{4} \right) - (-2) = -\frac{9}{4} + 2 = -\frac{1}{4}.
\]
Giá trị tuyệt đối là \(\left| -\frac{1}{4} \right| = \frac{1}{4}\).
- Tích phân trên đoạn \([\frac{3}{2}, 2]\):
\[
\int_{\frac{3}{2}}^2 (2x - 3) \, dx = \left[ x^2 - 3x \right]_{\frac{3}{2}}^2 = \left( 2^2 - 3 \cdot 2 \right) - \left( \left(\frac{3}{2}\right)^2 - 3 \cdot \frac{3}{2} \right).
\]
\[
= (4 - 6) - \left( \frac{9}{4} - \frac{9}{2} \right) = -2 - \left( \frac{9}{4} - \frac{18}{4} \right) = -2 + \frac{9}{4} = -\frac{8}{4} + \frac{9}{4} = \frac{1}{4}.
\]
Tổng diện tích là:
\[
S = \frac{1}{4} + \frac{1}{4} = \frac{1}{2}.
\]
Vậy đáp án đúng là \(\textcircled{C.}~S=|\int^2_1(2x-3)dx|\).
Câu 2:
Nguyên hàm của hàm số \( f(x) = x^2 \) là một hàm số \( F(x) \) sao cho \( F'(x) = f(x) \).
Ta biết rằng nguyên hàm của \( x^n \) là \( \frac{x^{n+1}}{n+1} + C \) với \( n \neq -1 \).
Áp dụng công thức này cho \( f(x) = x^2 \):
\[ F(x) = \int x^2 \, dx = \frac{x^{2+1}}{2+1} + C = \frac{x^3}{3} + C \]
Do đó, họ nguyên hàm của hàm số \( f(x) = x^2 \) là:
\[ \frac{x^3}{3} + C \]
Vậy đáp án đúng là:
\[ \boxed{\textcircled{D.}~\frac{1}{3}x^3 + C} \]
Câu 3:
Để tìm phương trình của đường tiệm cận đứng của hàm số \( y = \frac{ax+b}{cx+d} \), ta cần tìm giá trị của \( x \) sao cho mẫu số bằng 0, tức là:
\[ cx + d = 0. \]
Giải phương trình này, ta có:
\[ x = -\frac{d}{c}. \]
Quan sát đồ thị, ta thấy có một đường tiệm cận đứng tại \( x = -1 \).
Do đó, phương trình của đường tiệm cận đứng là:
\[ x = -1. \]
Vậy đáp án đúng là \( \boxed{D.~x=-1.} \).
Câu 4:
Phương trình \(\sin x = 0\) có nghiệm khi \(x\) là bội số nguyên của \(\pi\). Điều này xuất phát từ tính chất của hàm số sin, trong đó \(\sin x = 0\) tại các điểm \(x = k\pi\) với \(k\) là số nguyên.
Do đó, tập nghiệm của phương trình \(\sin x = 0\) là:
\[ S = \{k\pi | k \in \mathbb{Z}\}. \]
Vậy đáp án đúng là:
\[ B.~S = \{k\pi | k \in \mathbb{Z}\}. \]
Câu 5:
Để tìm tứ phân vị thứ ba \( Q_3 \) của mẫu số liệu ghép nhóm, chúng ta cần thực hiện các bước sau:
1. Tính tổng số phần tử (tổng tần số):
\[
11 + 10 + 6 + 8 + 4 + 1 = 40
\]
2. Xác định vị trí của \( Q_3 \):
Tứ phân vị thứ ba \( Q_3 \) nằm ở vị trí:
\[
\frac{3}{4} \times 40 = 30
\]
Điều này có nghĩa là \( Q_3 \) nằm ở vị trí thứ 30 trong dãy số liệu đã sắp xếp.
3. Xác định nhóm chứa \( Q_3 \):
- Nhóm \([0;40)\): 11 phần tử (từ vị trí 1 đến 11)
- Nhóm \([40;80)\): 10 phần tử (từ vị trí 12 đến 21)
- Nhóm \([80;120)\): 6 phần tử (từ vị trí 22 đến 27)
- Nhóm \([120;160)\): 8 phần tử (từ vị trí 28 đến 35)
Vì vị trí 30 nằm trong nhóm \([120;160)\), nên \( Q_3 \) nằm trong nhóm này.
4. Áp dụng công thức tính \( Q_3 \):
Công thức tính \( Q_3 \) cho dữ liệu ghép nhóm là:
\[
Q_3 = L + \left( \frac{\frac{3N}{4} - F}{f} \right) \times c
\]
Trong đó:
- \( L \) là giới hạn dưới của nhóm chứa \( Q_3 \) (ở đây là 120)
- \( N \) là tổng số phần tử (40)
- \( F \) là tổng tần số của các nhóm trước nhóm chứa \( Q_3 \) (11 + 10 + 6 = 27)
- \( f \) là tần số của nhóm chứa \( Q_3 \) (8)
- \( c \) là khoảng cách giữa các nhóm (40)
Thay các giá trị vào công thức:
\[
Q_3 = 120 + \left( \frac{30 - 27}{8} \right) \times 40
\]
\[
Q_3 = 120 + \left( \frac{3}{8} \right) \times 40
\]
\[
Q_3 = 120 + 15
\]
\[
Q_3 = 135
\]
Vậy, tứ phân vị thứ ba \( Q_3 \) của mẫu số liệu ghép nhóm trên là 135 giây.
Đáp án đúng là: D. 135.
Câu 6:
Để tìm phương trình mặt phẳng đi qua một điểm và có một vectơ pháp tuyến cho trước, ta cần sử dụng công thức tổng quát của phương trình mặt phẳng:
\[ ax + by + cz + d = 0 \]
trong đó \((a, b, c)\) là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng và \((x_0, y_0, z_0)\) là tọa độ của điểm mà mặt phẳng đi qua. Phương trình mặt phẳng có dạng:
\[ a(x - x_0) + b(y - y_0) + c(z - z_0) = 0 \]
Bây giờ, ta sẽ phân tích từng phương trình đã cho để xác định phương trình nào là đúng.
Phân tích từng phương trình:
1. Phương trình A:
\[ 2(x-3) + (y-2) - 4(z+1) = 0 \]
- Vectơ pháp tuyến: \((2, 1, -4)\)
- Điểm đi qua: \((3, 2, -1)\)
2. Phương trình B:
\[ 3(x+2) + 2(y+1) - (z-4) = 0 \]
- Vectơ pháp tuyến: \((3, 2, -1)\)
- Điểm đi qua: \((-2, -1, 4)\)
3. Phương trình C:
\[ 2(x+3) + (y+2) - 4(z-1) = 0 \]
- Vectơ pháp tuyến: \((2, 1, -4)\)
- Điểm đi qua: \((-3, -2, 1)\)
4. Phương trình D:
\[ 3(x-2) + 2(y-1) - (z+4) = 0 \]
- Vectơ pháp tuyến: \((3, 2, -1)\)
- Điểm đi qua: \((2, 1, -4)\)
Kết luận:
Phương trình mặt phẳng đi qua điểm \((2, 1, -4)\) và có vectơ pháp tuyến \((3, 2, -1)\) là phương trình D:
\[ 3(x-2) + 2(y-1) - (z+4) = 0 \]
Vậy đáp án đúng là \(\textcircled{D}\).