Câu 18:
Để tìm tọa độ của vectơ \(\frac{3}{2} \overrightarrow{a}\), ta cần nhân từng thành phần của vectơ \(\overrightarrow{a} = (-2; 6; 2)\) với \(\frac{3}{2}\).
Bước 1: Tính thành phần thứ nhất của vectơ \(\frac{3}{2} \overrightarrow{a}\):
\[
\frac{3}{2} \times (-2) = -3
\]
Bước 2: Tính thành phần thứ hai của vectơ \(\frac{3}{2} \overrightarrow{a}\):
\[
\frac{3}{2} \times 6 = 9
\]
Bước 3: Tính thành phần thứ ba của vectơ \(\frac{3}{2} \overrightarrow{a}\):
\[
\frac{3}{2} \times 2 = 3
\]
Vậy tọa độ của vectơ \(\frac{3}{2} \overrightarrow{a}\) là \((-3; 9; 3)\).
Do đó, đáp án đúng là \(B.~(-3; 9; 3)\).
Câu 19:
Để giải bài toán này, trước tiên chúng ta cần hiểu rõ cấu trúc của hình tứ diện đều ABCD và cách xác định trọng tâm O của tam giác BCD.
1. Xác định trọng tâm O của tam giác BCD:
Trong một tam giác, trọng tâm là điểm giao của ba đường trung tuyến. Đối với tam giác BCD, trọng tâm O có tọa độ là trung bình cộng của tọa độ các đỉnh B, C, D.
2. Tính độ dài của vectơ Ox:
Để tính độ dài của vectơ Ox, trước tiên chúng ta cần xác định tọa độ của điểm O và điểm A. Giả sử tọa độ của các đỉnh A, B, C, D của tứ diện đều là:
- \( A(0, 0, \frac{3\sqrt{6}}{2}) \)
- \( B(0, \frac{3\sqrt{3}}{2}, 0) \)
- \( C(-\frac{3}{2}, -\frac{\sqrt{3}}{2}, 0) \)
- \( D(\frac{3}{2}, -\frac{\sqrt{3}}{2}, 0) \)
Tọa độ của trọng tâm O của tam giác BCD là:
\[
O\left(\frac{0 + (-\frac{3}{2}) + \frac{3}{2}}{3}, \frac{\frac{3\sqrt{3}}{2} + (-\frac{\sqrt{3}}{2}) + (-\frac{\sqrt{3}}{2})}{3}, \frac{0 + 0 + 0}{3}\right) = (0, 0, 0)
\]
3. Tính độ dài của vectơ \( \overrightarrow{OA} \):
Vectơ \( \overrightarrow{OA} \) có tọa độ là:
\[
\overrightarrow{OA} = (0 - 0, 0 - 0, \frac{3\sqrt{6}}{2} - 0) = (0, 0, \frac{3\sqrt{6}}{2})
\]
Độ dài của vectơ \( \overrightarrow{OA} \) là:
\[
\left|\overrightarrow{OA}\right| = \sqrt{0^2 + 0^2 + \left(\frac{3\sqrt{6}}{2}\right)^2} = \frac{3\sqrt{6}}{2}
\]
Vậy độ dài của vectơ \( \overrightarrow{OA} \) là \( \frac{3\sqrt{6}}{2} \). Tuy nhiên, do đề bài có thể có lỗi đánh máy, chúng ta cần kiểm tra lại các lựa chọn. Trong trường hợp này, độ dài của vectơ \( \overrightarrow{OA} \) là \( \frac{3\sqrt{6}}{2} \), nhưng không có lựa chọn nào khớp hoàn toàn. Có thể có sự nhầm lẫn trong việc nhập dữ liệu hoặc trong các lựa chọn.
Câu 20:
Để giải quyết bài toán này, trước tiên chúng ta cần làm rõ các ký hiệu và ý nghĩa của chúng trong ngữ cảnh hình học không gian.
Cho hình hộp chữ nhật \(ABCD.A'B'C'D'\), ta có các vector sau:
- \( \overrightarrow{BD}^2 = -\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} + \overrightarrow{c} \)
- \( \overrightarrow{BD'} = -\overrightarrow{a} - \overrightarrow{b} + \overrightarrow{c} \)
- \( \overrightarrow{BD}^2 = \overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} + \overrightarrow{c} \)
- \( \overrightarrow{BD'} = \overrightarrow{a} - \overrightarrow{b} + \overrightarrow{c} \)
Tuy nhiên, có sự nhầm lẫn trong ký hiệu và cách viết các vector. Để giải quyết bài toán, ta cần xác định lại các vector và ý nghĩa của chúng.
Bước 1: Xác định các vector cơ bản
Trong hình hộp chữ nhật, các vector cơ bản thường được xác định như sau:
- \( \overrightarrow{AB} = \overrightarrow{a} \)
- \( \overrightarrow{AD} = \overrightarrow{b} \)
- \( \overrightarrow{AA'} = \overrightarrow{c} \)
Bước 2: Xác định vector \(\overrightarrow{BD}\) và \(\overrightarrow{BD'}\)
1. Vector \(\overrightarrow{BD}\):
\[
\overrightarrow{BD} = \overrightarrow{BA} + \overrightarrow{AD} = -\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b}
\]
2. Vector \(\overrightarrow{BD'}\):
\[
\overrightarrow{BD'} = \overrightarrow{BA} + \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{DD'} = -\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} + \overrightarrow{c}
\]
Bước 3: Kiểm tra các điều kiện đã cho
- Điều kiện \( \overrightarrow{BD}^2 = -\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} + \overrightarrow{c} \) không hợp lý vì \(\overrightarrow{BD}^2\) không phải là một vector mà là một giá trị vô hướng (bình phương độ dài vector).
- Điều kiện \( \overrightarrow{BD'} = -\overrightarrow{a} - \overrightarrow{b} + \overrightarrow{c} \) không phù hợp với cách xác định vector \(\overrightarrow{BD'}\) ở trên.
Kết luận
Có vẻ như có sự nhầm lẫn trong việc ghi chép các điều kiện vector. Để giải quyết bài toán này, cần phải xác định lại các điều kiện vector một cách chính xác. Nếu có thể, hãy kiểm tra lại đề bài hoặc cung cấp thêm thông tin để có thể đưa ra lời giải chính xác hơn.
Câu 1:
Để giải quyết các phần của bài toán, chúng ta sẽ lần lượt kiểm tra từng khẳng định và lập luận từng bước.
Phần a: Biểu thức tính \( B(x) \) theo \( x \)
Giả sử hộ làm nghề dệt này bán hết sản phẩm mỗi ngày với giá 200 nghìn đồng/mét. Do đó, số tiền bán được \( B(x) \) khi bán \( x \) mét vải lụa là:
\[ B(x) = 200x \]
Phần b: Biểu thức tính \( L(x) \) theo \( x \)
Lợi nhuận \( L(x) \) là sự chênh lệch giữa số tiền bán được \( B(x) \) và tổng chi phí sản xuất \( C(x) \):
\[ L(x) = B(x) - C(x) \]
\[ L(x) = 200x - (2x^3 - 9x^2 - 40x + 700) \]
\[ L(x) = 200x - 2x^3 + 9x^2 + 40x - 700 \]
\[ L(x) = -2x^3 + 9x^2 + 240x - 700 \]
Phần c: Hộ làm nghề dệt này đạt lợi nhuận tối đa nếu sản xuất và bán ra mỗi ngày số mét vải lụa là 8 mét.
Để tìm giá trị của \( x \) tại đó lợi nhuận \( L(x) \) đạt cực đại, chúng ta cần tìm đạo hàm của \( L(x) \) và giải phương trình \( L'(x) = 0 \).
Đạo hàm \( L(x) \):
\[ L'(x) = \frac{d}{dx}(-2x^3 + 9x^2 + 240x - 700) \]
\[ L'(x) = -6x^2 + 18x + 240 \]
Giải phương trình \( L'(x) = 0 \):
\[ -6x^2 + 18x + 240 = 0 \]
\[ x^2 - 3x - 40 = 0 \]
Giải phương trình bậc hai:
\[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \]
\[ x = \frac{3 \pm \sqrt{9 + 160}}{2} \]
\[ x = \frac{3 \pm \sqrt{169}}{2} \]
\[ x = \frac{3 \pm 13}{2} \]
Do đó:
\[ x = \frac{16}{2} = 8 \quad \text{hoặc} \quad x = \frac{-10}{2} = -5 \]
Vì \( x \) phải nằm trong khoảng \( [1, 17] \), nên \( x = 8 \) là giá trị hợp lý.
Phần d: Hộ làm nghề dệt này làm ăn có lãi khi số mét vải lụa cần sản xuất và bán ra mỗi ngày trong khoảng \( (2; 11) \).
Để xác định khoảng \( x \) mà hộ làm nghề dệt này có lãi, chúng ta cần tìm \( x \) sao cho \( L(x) > 0 \).
Kiểm tra \( L(x) \) tại các điểm biên của khoảng \( (2; 11) \):
\[ L(2) = -2(2)^3 + 9(2)^2 + 240(2) - 700 \]
\[ L(2) = -16 + 36 + 480 - 700 \]
\[ L(2) = -190 \]
\[ L(11) = -2(11)^3 + 9(11)^2 + 240(11) - 700 \]
\[ L(11) = -2662 + 1089 + 2640 - 700 \]
\[ L(11) = 267 \]
Vì \( L(x) \) tăng từ âm sang dương trong khoảng \( (2; 11) \), hộ làm nghề dệt này có lãi khi sản xuất và bán ra mỗi ngày số mét vải lụa trong khoảng \( (2; 11) \).
Kết luận
- Biểu thức tính \( B(x) \) theo \( x \) là \( B(x) = 200x \).
- Biểu thức tính \( L(x) \) theo \( x \) là \( L(x) = -2x^3 + 9x^2 + 240x - 700 \).
- Hộ làm nghề dệt này đạt lợi nhuận tối đa nếu sản xuất và bán ra mỗi ngày số mét vải lụa là 8 mét.
- Hộ làm nghề dệt này làm ăn có lãi khi số mét vải lụa cần sản xuất và bán ra mỗi ngày trong khoảng \( (2; 11) \).
Câu 2:
Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần phân tích từng phần của hàm số và đồ thị (C) của nó.
a) Đồ thị (C) có tiệm cận xiên là \( y = -x - 6 \).
Để tìm tiệm cận xiên của hàm số \( y = \frac{-x^2 - 3x + 4}{x - 3} \), ta thực hiện phép chia đa thức:
1. Chia tử số \(-x^2 - 3x + 4\) cho mẫu số \(x - 3\).
- Thực hiện phép chia:
\[
\frac{-x^2 - 3x + 4}{x - 3} = -x - 6 + \frac{-14}{x - 3}
\]
2. Từ kết quả phép chia, ta thấy phần nguyên là \(-x - 6\), do đó tiệm cận xiên của đồ thị là \( y = -x - 6 \).
b) Đồ thị (C) nhận giao điểm \( I(3; -9) \) làm tâm đối xứng.
Để kiểm tra điều này, ta cần xác định xem điểm \( I(3; -9) \) có phải là tâm đối xứng của đồ thị hay không. Đồ thị của hàm phân thức bậc nhất trên bậc nhất có dạng đối xứng qua một điểm, thường là giao điểm của tiệm cận đứng và tiệm cận xiên.
1. Tiệm cận đứng của đồ thị là \( x = 3 \) (do mẫu số bằng 0 khi \( x = 3 \)).
2. Tiệm cận xiên đã tìm được là \( y = -x - 6 \).
3. Giao điểm của hai tiệm cận là:
\[
\begin{cases}
x = 3 \\
y = -3 - 6 = -9
\end{cases}
\]
Vậy giao điểm là \( I(3; -9) \).
Do đó, đồ thị nhận \( I(3; -9) \) làm tâm đối xứng.
c) Đồ thị (C) có hai điểm cực trị nằm hai phía đối với trục Oy.
Để xác định điều này, ta cần tìm các điểm cực trị của hàm số.
1. Tính đạo hàm của hàm số:
\[
y' = \frac{(-2x - 3)(x - 3) - (-x^2 - 3x + 4)}{(x - 3)^2}
\]
2. Giải phương trình \( y' = 0 \) để tìm các điểm cực trị.
3. Sau khi tính toán, ta tìm được các điểm cực trị và kiểm tra xem chúng có nằm hai phía đối với trục Oy hay không.
d) Đồ thị (C) không cắt trục Ox.
Để kiểm tra điều này, ta cần tìm nghiệm của phương trình \( \frac{-x^2 - 3x + 4}{x - 3} = 0 \).
1. Tử số \(-x^2 - 3x + 4 = 0\) có nghiệm hay không.
2. Giải phương trình:
\[
-x^2 - 3x + 4 = 0
\]
Tính discriminant:
\[
\Delta = (-3)^2 - 4 \cdot (-1) \cdot 4 = 9 + 16 = 25
\]
Phương trình có hai nghiệm phân biệt, nhưng cần kiểm tra xem các nghiệm này có thuộc miền xác định của hàm số hay không.
3. Do điều kiện xác định của hàm số là \( x \neq 3 \), và nếu các nghiệm không thuộc miền xác định, đồ thị sẽ không cắt trục Ox.
Kết luận: Đồ thị (C) không cắt trục Ox nếu các nghiệm của phương trình không thuộc miền xác định.
Câu 3:
Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần phân tích hàm số \( y = \left(\frac{3}{4}\right)^{r_{21} + 2} \).
Trước tiên, hãy nhận xét rằng \( r_{21} \) là một hằng số, do đó \( r_{21} + 2 \) cũng là một hằng số. Gọi \( k = r_{21} + 2 \), ta có hàm số \( y = \left(\frac{3}{4}\right)^k \).
Hàm số \( y = \left(\frac{3}{4}\right)^k \) là một hàm số mũ với cơ số \( \frac{3}{4} \) (một số dương nhỏ hơn 1). Hàm số mũ với cơ số dương nhỏ hơn 1 luôn giảm trên toàn bộ miền xác định của nó. Điều này có nghĩa là đạo hàm của hàm số này luôn âm.
Do đó, hàm số \( y = \left(\frac{3}{4}\right)^k \) không có điểm cực trị nào cả.
Vậy đáp án đúng là:
a) Hàm số không có cực trị.
Câu 4:
a) Tập xác định của hàm số:
\[ D = \{ x | 8 + 2x - x^2 \geq 0 \} \]
\[ \Leftrightarrow -x^2 + 2x + 8 \geq 0 \]
\[ \Leftrightarrow x^2 - 2x - 8 \leq 0 \]
\[ \Leftrightarrow (x - 4)(x + 2) \leq 0 \]
\[ \Leftrightarrow -2 \leq x \leq 4 \]
Vậy tập xác định của hàm số là \( D = [-2; 4] \).
b) Đạo hàm cấp một của hàm số:
\[ y = \sqrt{8 + 2x - x^2} \]
\[ y' = \frac{d}{dx} \left( \sqrt{8 + 2x - x^2} \right) \]
\[ = \frac{1}{2\sqrt{8 + 2x - x^2}} \cdot \frac{d}{dx} (8 + 2x - x^2) \]
\[ = \frac{1}{2\sqrt{8 + 2x - x^2}} \cdot (2 - 2x) \]
\[ = \frac{2(1 - x)}{2\sqrt{8 + 2x - x^2}} \]
\[ = \frac{1 - x}{\sqrt{8 + 2x - x^2}} \]
Vậy đạo hàm cấp một của hàm số là \( y' = \frac{1 - x}{\sqrt{8 + 2x - x^2}} \).
c) Hàm số nghịch biến trên khoảng (1; 4):
\[ y' < 0 \text{ trên } (1; 4) \]
\[ \frac{1 - x}{\sqrt{8 + 2x - x^2}} < 0 \text{ trên } (1; 4) \]
Vì \( \sqrt{8 + 2x - x^2} > 0 \) trên khoảng \( (-2; 4) \), nên dấu của \( y' \) phụ thuộc vào tử số \( 1 - x \).
Trên khoảng \( (1; 4) \), \( 1 - x < 0 \), do đó \( y' < 0 \).
Vậy hàm số nghịch biến trên khoảng \( (1; 4) \).
d) Giá trị cực đại của hàm số:
\[ y = \sqrt{8 + 2x - x^2} \]
Hàm số đạt giá trị cực đại tại điểm mà đạo hàm bằng 0 hoặc không xác định. Ta xét đạo hàm:
\[ y' = \frac{1 - x}{\sqrt{8 + 2x - x^2}} = 0 \]
\[ 1 - x = 0 \]
\[ x = 1 \]
Thay \( x = 1 \) vào hàm số:
\[ y = \sqrt{8 + 2(1) - (1)^2} \]
\[ y = \sqrt{8 + 2 - 1} \]
\[ y = \sqrt{9} \]
\[ y = 3 \]
Vậy giá trị cực đại của hàm số là 3, đạt được khi \( x = 1 \).
Câu 5:
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ đi qua từng phần một cách chi tiết.
a) Tam giác SBD vuông tại S
Ta cần chứng minh rằng tam giác SBD vuông tại S. Để làm điều này, ta sẽ kiểm tra xem hai cạnh nào trong tam giác SBD có thể vuông góc với nhau.
- Theo giả thiết, $AB = SD = 3a$ và $AD = SB = 4a$.
- Do $AC$ vuông góc với mặt phẳng $(SBD)$, nên $AC \perp BD$ và $AC \perp SD$.
- Vì $AC \perp BD$, nên $AC$ là đường cao của tam giác $SBD$ từ đỉnh $S$.
Do đó, tam giác $SBD$ vuông tại $S$.
b) $SO \perp (ABCD)$
Ta cần chứng minh rằng $SO$ vuông góc với mặt phẳng đáy $(ABCD)$.
- Gọi $O$ là giao điểm của $AC$ và $BD$.
- Vì $AC \perp (SBD)$, nên $AC \perp BD$ và $AC \perp SD$.
- Do $O$ nằm trên $BD$, và $AC \perp BD$, nên $SO \perp BD$.
- Vì $AC \perp (SBD)$, nên $SO \perp (ABCD)$.
Do đó, $SO \perp (ABCD)$.
c) Tam giác SAO vuông cân
Ta cần chứng minh rằng tam giác $SAO$ là tam giác vuông cân.
- Ta đã biết $SO \perp (ABCD)$, do đó $SO \perp AO$.
- Vì $SO \perp AO$, tam giác $SAO$ vuông tại $O$.
- Để tam giác $SAO$ vuông cân, cần có $SA = AO$.
Tuy nhiên, từ giả thiết không có thông tin trực tiếp về độ dài $AO$. Do đó, ta cần kiểm tra lại các điều kiện khác để xác định $SA = AO$. Nếu không có thông tin thêm, ta không thể kết luận tam giác $SAO$ là vuông cân chỉ dựa trên giả thiết đã cho.
d) Khoảng cách giữa BD và SA bằng $\frac{12\sqrt{2}}{5}$
Để tìm khoảng cách giữa hai đường thẳng $BD$ và $SA$, ta cần tìm một đường vuông góc chung giữa hai đường thẳng này.
- Do $AC \perp (SBD)$, $AC$ là đường cao từ $S$ đến $BD$.
- Khoảng cách giữa $BD$ và $SA$ chính là độ dài đoạn thẳng $SO$.
Tuy nhiên, để tính toán chính xác, ta cần biết tọa độ hoặc độ dài cụ thể của các đoạn thẳng liên quan. Nếu không có thông tin thêm, ta không thể xác định chính xác khoảng cách này chỉ dựa trên giả thiết đã cho.
Tóm lại, để giải quyết bài toán này một cách đầy đủ, cần có thêm thông tin hoặc giả thiết bổ sung để xác định các độ dài và góc cụ thể.