Đề thi thử THPT QG môn Toán năm 2019 - Trường THPT Chuyên KHTN Hà Nội lần 2
Đề thi thử THPT QG môn Toán năm 2019 - Trường THPT Chuyên KHTN Hà Nội lần 2
-
Hocon247
-
50 câu hỏi
-
90 phút
-
77 lượt thi
-
Trung bình
Tham gia [ Hs Hocon247.com ] - Cộng Đồng Luyện Thi Trực Tuyến để được học tập những kiến thức bổ ích từ HocOn247.com
Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai?
\(\begin{array}{l}
+ )\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \left( {\sqrt {{x^2} - x + 1} + x - 2} \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \frac{{\left( {\sqrt {{x^2} - x + 1} + x - 2} \right)\left( {\sqrt {{x^2} - x + 1} - x + 2} \right)}}{{\sqrt {{x^2} - x + 1} - x + 2}}\\
= \mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \frac{{{x^2} - x + 1 - {{\left( {x - 2} \right)}^2}}}{{\sqrt {{x^2} - x + 1} - x + 2}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \frac{{3x - 3}}{{\sqrt {{x^2} - x + 1} - x + 2}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \frac{{3 - \frac{3}{x}}}{{ - \sqrt {1 - \frac{2}{x} + \frac{1}{{{x^2}}}} - 1 + \frac{2}{x}}} = - \frac{3}{2}\\
+ )\mathop {\lim }\limits_{x \to {{\left( { - 1} \right)}^ - }} \frac{{3x - 2}}{{x + 1}} = + \infty \,\,\,\left( {{\rm{do}}\,\,\,\,\left\{ \begin{array}{l}
\mathop {\lim }\limits_{x \to {{\left( { - 1} \right)}^ - }} \left( {3x - 2} \right) = - 5\\
\mathop {\lim }\limits_{x \to {{\left( { - 1} \right)}^ - }} \left( {x + 1} \right) = 0;x - 1 < 0
\end{array} \right.} \right)\\
+ )\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \left( {\sqrt {{x^2} - x + 1} + x - 2} \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{{\left( {\sqrt {{x^2} - x + 1} + x - 2} \right)\left( {\sqrt {{x^2} - x + 1} - x + 2} \right)}}{{\sqrt {{x^2} - x + 1} - x + 2}}\\
= \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{{{x^2} - x + 1 - {{\left( {x - 2} \right)}^2}}}{{\sqrt {{x^2} - x + 1} - x + 2}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{{3x - 3}}{{\sqrt {{x^2} - x + 1} - x + 2}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{{3 - \frac{3}{x}}}{{\sqrt {1 - \frac{2}{x} + \frac{1}{{{x^2}}}} - 1 + \frac{2}{x}}} = + \infty \\
+ )\mathop {\lim }\limits_{x \to {{\left( { - 1} \right)}^ + }} \frac{{3x - 2}}{{x + 1}} = - \infty \,\,\,\left( {{\rm{do}}\,\,\,\,\left\{ \begin{array}{l}
\mathop {\lim }\limits_{x \to {{\left( { - 1} \right)}^ + }} \left( {3x - 2} \right) = - 5\\
\mathop {\lim }\limits_{x \to {{\left( { - 1} \right)}^ + }} \left( {x + 1} \right) = 0;x - 1 > 0
\end{array} \right.} \right)
\end{array}\)
Tập nghiệm của bất phương trình \(\frac{{\log \left( {{x^2} - 9} \right)}}{{\log \left( {3 - x} \right)}} \le 1\) là:
Điều kiện: \(\left\{ \begin{array}{l}
{x^2} - 9 > 0\\
3 - x > 0\\
\log \left( {3 - x} \right) \ne 0
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
\left[ \begin{array}{l}
x > 3\\
x < - 3
\end{array} \right.\\
x < 3\\
3 - x \ne 1
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x < - 3\\
x \ne 2
\end{array} \right. \Leftrightarrow x < - 3\)
\(\begin{array}{l}
\frac{{\log \left( {{x^2} - 9} \right)}}{{\log \left( {3 - x} \right)}} \le 1 \Leftrightarrow \frac{{\log \left( {{x^2} - 9} \right) - \log \left( {3 - x} \right)}}{{\log \left( {3 - x} \right)}} \le 0 \Leftrightarrow \frac{{\log \frac{{{x^2} - 9}}{{3 - x}}}}{{\log \left( {3 - x} \right)}} \le 0\\
\Leftrightarrow \frac{{\log \left[ { - \left( {x + 3} \right)} \right]}}{{\log \left( {3 - x} \right)}} \le 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
\log \left[ { - \left( {x + 3} \right)} \right] \ge 0\\
\log \left( {3 - x} \right) < 0
\end{array} \right.\\
\left\{ \begin{array}{l}
\log \left[ { - \left( {x + 3} \right)} \right] \le 0\\
\log \left( {3 - x} \right) > 0
\end{array} \right.
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
- x - 3 \ge 1\\
3 - x < 1
\end{array} \right.\\
\left\{ \begin{array}{l}
- x - 3 \le 1\\
3 - x > 1
\end{array} \right.
\end{array} \right.\\
\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
x \le - 4\\
x > 4
\end{array} \right.\\
\left\{ \begin{array}{l}
x \ge - 4\\
x < 2
\end{array} \right.
\end{array} \right. \Leftrightarrow - 4 \le x < 2 \Rightarrow - 4 \le x < - 3
\end{array}\)
Cho số phức \(z \ne 0\). Khẳng định nào sau đây sai?
Gọi số phức \(z = a + bi\,\,\left( {a,b \in R;\,\,a,b \ne 0} \right) \Rightarrow \overline z = a - bi\)
Ta có: \(z + \overline z = a + bi + a - bi = 2a \Rightarrow z + \overline z \) là số thực \(\Rightarrow\) đáp án A đúng.
\(z - \overline z = a + bi - a + bi = 2bi \Rightarrow z - \overline z \) là số ảo \(\Rightarrow\) đáp án B đúng.
\(\frac{z}{{\overline z }} = \frac{{a + bi}}{{a - bi}} = \frac{{{{\left( {a + bi} \right)}^2}}}{{\left( {a - bi} \right)\left( {a + bi} \right)}} = \frac{{{a^2} - {b^2} + 2abi}}{{{a^2} + {b^2}}} = \frac{{{a^2} - {b^2}}}{{{a^2} + {b^2}}} + \frac{{2abi}}{{{a^2} + {b^2}}} \Rightarrow \frac{z}{{\overline z }}\) là số phức \(\Rightarrow\) đáp án C sai.
\(z.\overline z = \left( {a + bi} \right)\left( {a - bi} \right) = {a^2} + {b^2} \Rightarrow z.\overline z \) là số thực \(\Rightarrow\) đáp án D đúng.
Vecto nào sau đây là một vecto chỉ phương của đường thẳng \(\frac{{x + 2}}{3} = \frac{{y + 1}}{{ - 2}} = \frac{{z - 3}}{{ - 1}}\) ?
Đường thẳng \(\frac{{x + 2}}{3} = \frac{{y + 1}}{{ - 2}} = \frac{{z - 3}}{{ - 1}}\) có 1 VTCP là: \(\left( {3; - 2; - 1} \right) = - \left( { - 3;2;1} \right)\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho ba điểm \(A\left( {0;2; - 1} \right),B\left( { - 5;4;2} \right)\) và C(- 1;0;5). Tọa độ trọng tâm tam giác ABC là:
Ta có tọa độ trọng tâm G của tam giác ABC là: \(\left\{ \begin{array}{l}
{x_G} = \frac{{{x_A} + {x_B} + {x_C}}}{3} = - 2\\
{y_G} = \frac{{{y_A} + {y_B} + {y_C}}}{3} = 2\\
{z_G} = \frac{{{z_A} + {z_B} + {z_C}}}{3} = 2
\end{array} \right. \Rightarrow G\left( { - 2;2;2} \right)\)
Số giao điểm của đồ thị hàm số \(y = {x^2}\left| {{x^2} - 4} \right|\) với đường thẳng y = 3 là:
Ta có đồ thị hàm số:
Như vậy ta thấy đường thẳng y = 3 cắt đồ thị hàm số \(y = {x^2}\left| {{x^2} - 4} \right|\) tại 6 điểm phân biệt.
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz phương trình nào sau đây không phải là phương trình của một mặt cầu?
Xét từng đáp án ta được:
+) Đáp án A: \({x^2} + {y^2} + {z^2} + x - 2y + 4z - 3 = 0\) có: \(a = - \frac{1}{2};b = 1;c = - 2,d = - 3 \Rightarrow {a^2} + {b^2} + {c^2} - d = \frac{{33}}{4} > 0\)
\( \Rightarrow \) phương trình này là phương trình mặt cầu.
+) Đáp án B: \(2{x^2} + 2{y^2} + 2{z^2} - x - y - z = 0 \Leftrightarrow {x^2} + {y^2} + {z^2} - \frac{1}{2}x - \frac{1}{2}y - \frac{1}{2}z = 0\) có:
\(a = \frac{1}{4};b = \frac{1}{4};c = \frac{1}{4};d = 0 \Rightarrow {a^2} + {b^2} + {c^2} - d = \frac{3}{{16}} > 0 \Rightarrow \) phương trình này là phưng trình mặt cầu.
+) Đáp án C: \({x^2} + {y^2} + {z^2} - 2x + 4y - 4z + 10 = 0\) có: $a = 1;b = - 2;c = 2;d = 10 \Rightarrow {a^2} + {b^2} + {c^2} - d = - 1 < 0\)
\( \Rightarrow \) phương trình này không phải là phương trình mặt cầu.
Cho một cấp số cộng \((u_n)\) có \(u_1=5\) và tổng 40 số hạng đầu bằng 3320. Tìm công sai của cấp số cộng đó.
Gọi d là công sai của CSC đã cho ta có: \({S_{40}} = \frac{{n\left[ {2{u_1} + \left( {n - 1} \right)d} \right]}}{2} \Leftrightarrow \frac{{40\left( {2.5 + 39d} \right)}}{2} = 3320 \Leftrightarrow d = 4\)
Đồ thị hàm số \(y = \frac{{x - 1}}{{\sqrt {25 - {x^2}} }}\) có bao nhiêu đường tiệm cận?
TXĐ: \(D = R\backslash \left[ { - 5;5} \right]\)
Hàm số đã cho liên tục trong [- 5;5] và \(\mathop {\lim }\limits_{x \to {5^ + }} \frac{{x - 1}}{{\sqrt {25 - {x^2}} }} = - \infty ;\mathop {\lim }\limits_{x \to {5^ - }} \frac{{x - 1}}{{\sqrt {25 - {x^2}} }} = + \infty \Rightarrow \) đồ thị hàm số có hai đường TCĐ là x = 5, x = - 5 và đồ thị hàm số không có TCN.
Trong không gian với hệ tọa độ cho điểm A(- 3;1;2). Tọa độ điểm A' đối xứng với điểm A qua trục Oy là:
Toạ độ điểm A' đối xứng với A(- 3;1;2) qua trục Oy là (3;1;- 2)
Tập giá trị của hàm số \(y = \sqrt {x - 3} + \sqrt {7 - x} \) là:
TXĐ: D = [3;7]
Xét hàm số \(y = \sqrt {x - 3} + \sqrt {7 - x} \) ta có: \(y' = \frac{1}{{2\sqrt {x - 3} }} - \frac{1}{{2\sqrt {7 - x} }}\)
\(\begin{array}{l}
\Rightarrow y' = 0 \Leftrightarrow \frac{1}{{2\sqrt {x - 3} }} - \frac{1}{{2\sqrt {7 - x} }} = 0 \Leftrightarrow \sqrt {x - 3} = \sqrt {7 - x} \\
\Leftrightarrow x - 3 = 7 - x \Leftrightarrow 2x = 10 \Leftrightarrow x = 5
\end{array}\)
Ta có BBT:
Vậy tập giá trị của hàm số là: \(\left[ {2;2\sqrt 2 } \right]\).
Đạo hàm của hàm số \(f\left( x \right) = \sqrt {\ln \left( {\ln x} \right)} ) là
\(f'\left( x \right) = \left( {\sqrt {\ln \left( {\ln x} \right)} } \right)' = \frac{{\left[ {\ln \left( {\ln x} \right)} \right]'}}{{2\sqrt {\ln \left( {\ln x} \right)} }} = \frac{{\frac{{\left( {\ln x} \right)'}}{{\ln x}}}}{{2\sqrt {\ln \left( {\ln x} \right)} }} = \frac{1}{{2x\ln x\sqrt {\ln \left( {\ln x} \right)} }}\)
Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi các điểm biểu diễn các số phức thỏa mãn \(\left| {z + 2 - i} \right| + \left| {z - 4 - i} \right| = 10\)
Ta có: \(\left| {z + 2 - i} \right| + \left| {z - 4 - i} \right| = 10 \Leftrightarrow \left| {z - \left( { - 2 + i} \right)} \right| + \left| {z - \left( {4 + i} \right)} \right| = 10\,\,\left( * \right)\)
Gọi \(z = x + yi \Rightarrow M\left( {x;y} \right)\) là điểm biểu diễn số phức z.
Gọi A(- 2;1) là điểm biểu diễn cho số phức \( - 2 + i\) và B(4;1) là điểm biểu diễn cho số phức \(4+i\)
Từ \(\left( * \right) \Rightarrow MA + MB = 10 \Rightarrow \) Tập hợp điểm M là elip có A, B là hai tiêu điểm và độ dài trục lớn bằng 10.
Ta có \(AB = \sqrt {{6^2}} = 6 = 2c \Rightarrow c = 3\) và \(MA + MB = 2a = 10 \Rightarrow a = 5\)
\( \Rightarrow {b^2} = {a^2} - {c^2} = {5^2} - {3^2} = {4^2} \Rightarrow b = 4\)
Vậy \( \Rightarrow {S_{\left( E \right)}} = \pi ab = \pi .5.4 = 20\pi \)
Cho hàm số \(f(x)\) với bảng biến thiên dưới đây:
Hỏi hàm số \(y = \left| {f\left( {\left| x \right|} \right)} \right|\) có bao nhiêu cực trị?
Dựa vào BBT ta thấy hàm số \(y=f(x)\) có 3 điểm cực trị \(\left( { - 1; - 2} \right),\left( {0;3} \right),\left( {2; - 4} \right)\)
Khi đó ta có BBT của hàm số \(y = \left| {f\left( {\left| x \right|} \right)} \right|\) như sau:
BBT của hàm số \(y = \left| {f\left( {\left| x \right|} \right)} \right|\) là:
Như vậy hàm số \(y = \left| {f\left( {\left| x \right|} \right)} \right|\) có 7 điểm cực trị.
Cho lăng trụ ABC.A'B'C'. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của AA' và BC'. Khi đó đường thẳng AB' song song với mặt phẳng:
+) Đáp án A: Ta có (C'MN) chính là (C'MB')
\( \Rightarrow AB' \cap \left( {C'MN} \right) = \left\{ {B'} \right\} \Rightarrow \) loại đáp án A.
+) Đáp án C: Ta có \(AB' \cap A'B\) vì hai đường thẳng cùng thuộc (A'B'BA)
\( \Rightarrow \) loại đáp án C.
+) Đáp án D: Ta có \(AB' \cap BM\) do hai đường thẳng này cùng thuộc (A'B'BA)
\( \Rightarrow \) loại đáp án D.
Tổng giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số \(y = \frac{{x + m}}{{x + 1}}\) trên đoạn [1;2] bằng 8 (m là tham số thực). Khẳng định nào sau đây là đúng?
TXĐ: \(D = R\backslash \left\{ { - 1} \right\}\). Ta có: \(y' = \frac{{x + 1 - x - m}}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}} = \frac{{1 - m}}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}}\)
Vì hàm số đã cho là hàm bậc nhất trên bậc nhất nên hàm số đơn điệu trên từng khoảng xác định của hàm số.
\(\Rightarrow\) Xét trên [1;2] ta có: \(y\left( 1 \right) = \frac{{1 + m}}{2};y\left( 2 \right) = \frac{{2 + m}}{3}\) là các GTNN và GTLN của hàm số.
\(\begin{array}{l}
\Rightarrow y\left( 1 \right) + y\left( 2 \right) = \frac{{m + 1}}{2} + \frac{{m + 2}}{3} = 8 \Leftrightarrow 3m + 3 + 2m + 4 = 48 \Leftrightarrow m = \frac{{41}}{5}\\
\Rightarrow 8 < m < 10
\end{array}\)
Số \({20182019^{20192020}}\) có bao nhiêu chữ số?
\(\left[ {\log {{20182019}^{20192020}}} \right] + 1 = \left[ {20192020\log 20182019} \right] + 1 = 147501991 + 1 = 147501992\)
Phương trình \(\cos 2x + 2\cos x - 3 = 0\) có bao nhiêu nghiệm trong khoảng \(\left( {0;2019} \right)\)?
\(\begin{array}{l}
\cos 2x + 2\cos x - 3 = 0 \Leftrightarrow 2{\cos ^2}x + 2\cos x - 4 = 0\\
\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
\cos x = 1\\
\cos x = - 2\,\,(ktm)
\end{array} \right. \Leftrightarrow x = k2\pi \,\,\left( {k \in Z} \right)
\end{array}\)
Phương trình có nghiệm thuộc (0;2019)
\( \Leftrightarrow 0 < k2\pi < 2019 \Leftrightarrow 0 < k < 321,33\)
\( \Rightarrow k \in \left\{ {1;2;...;321} \right\}\)
Cho hàm số \(f\left( x \right) = \left\{ \begin{array}{l}
7 - 4{x^2}\,\,\,khi\,\,\,0 \le x \le 1\\
4 - {x^2}\,\,\,\,\,khi\,\,\,x > 1
\end{array} \right.\). Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số \(f(x)\) và các đường thẳng \(x = 0,x = 3,y = 0\)
Xét các phương trình hoành độ giao điểm:
\(\begin{array}{l}
4 - {x^2} = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
x = 2\\
x = - 2 \notin \left( {1; + \infty } \right)
\end{array} \right. \Leftrightarrow x = 2\\
7 - 4{x^2} = 0 \Leftrightarrow x = \pm \frac{{\sqrt 7 }}{2} \notin \left[ {0;1} \right]\\
\Rightarrow S = \int\limits_0^1 {\left| {7 - 4{x^3}} \right|dx + } \int\limits_1^2 {\left| {4 - {x^2}} \right|dx + \int\limits_2^3 {\left| {4 - {x^2}} \right|dx} } \\
= \int\limits_0^1 {\left( {7 - 4{x^3}} \right)dx} + \int\limits_1^2 {\left( {4 - {x^2}} \right)dx + } \int\limits_2^3 {\left( {{x^2} - 4} \right)dx} \\
= \left( {7x - {x^4}} \right)\left| \begin{array}{l}
^1\\
_0
\end{array} \right. + \left( {4x - \frac{{{x^3}}}{3}} \right)\left| \begin{array}{l}
^2\\
_1
\end{array} \right. + \left( {\frac{{{x^3}}}{3} - 4x} \right)\left| \begin{array}{l}
^3\\
_2
\end{array} \right.\\
= 7 - 1 + \frac{{16}}{3} - \frac{{11}}{3} - 3 + \frac{{16}}{3} = 10
\end{array}\)
Cho hình chóp tứ giác SABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, mặt bên SAB là một tam giác đều và nằm trong một mặt phẳng vuông góc với đáy (ABCD). Tính thể tích khối chóp SABCD.
Gọi H là trung điểm của \(AB \Rightarrow SH \bot \left( {ABCD} \right)\)
\(\begin{array}{l}
\Rightarrow SH = \frac{{AB\sqrt 3 }}{2} = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}\\
\Rightarrow {V_{S.ABCD}} = \frac{1}{3}SH.{S_{ABCD}} = \frac{1}{3}.\frac{{a\sqrt 3 }}{2}.{a^2} = \frac{{{a^3}\sqrt 3 }}{6}
\end{array}\)
Cho số tự nhiên n thỏa mãn \(C_n^2 + A_n^2 = 15n\). Mệnh đề nào sau đây là đúng?
Ta có:
\(\begin{array}{l}
C_n^2 + A_n^2 = 15n \Leftrightarrow \frac{{n!}}{{2!\left( {n - 2} \right)!}} + \frac{{n!}}{{\left( {n - 2} \right)!}} = 15n\,\,\,\left( {n \ge 2} \right)\\
\Leftrightarrow \frac{{n\left( {n - 1} \right)}}{2} + \frac{{n\left( {n - 1} \right)}}{1} = 15n \Leftrightarrow {n^2} - n + 2{n^2} - 2n - 30n = 0\\
\Leftrightarrow 3{n^2} - 33n = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
n = 0\,\,\left( {ktm} \right)\\
n = 11\,\,\left( {tm} \right)
\end{array} \right.
\end{array}\)
Vậy n không chia hết cho 2.
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm H(1;2;- 2). Mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\) đi qua H và cắt các trục Ox, Oy, Oz lần lượt tại các điểm A, B, C sao cho H là trực tâm của \(\Delta ABC\). Tính diện tích mặt cầu ngoại tiếp tứ diện OABC.
Gọi \(A\left( {a;0;0} \right),B\left( {0;b;0} \right),C\left( {0;0;c} \right)\) lần lượt thuộc các trục tọa độ Ox, Oy, Oz.
Khi đó ta có phương trình \(\left( \alpha \right)\) đi qua các điểm A, B, C: \(\frac{x}{a} + \frac{y}{b} + \frac{z}{c} = 1\)
\(H \in \left( \alpha \right) \Rightarrow \frac{1}{a} + \frac{2}{b} - \frac{2}{c} = 1\,\,\,\left( 1 \right)\)
Theo đề bài ta có H là trực tâm \(\Delta ABC \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
\overrightarrow {AH} \bot \overrightarrow {BC} \\
\overrightarrow {BH} \bot \overrightarrow {AC}
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
\overrightarrow {AH} .\overrightarrow {BC} = 0\\
\overrightarrow {BH} .\overrightarrow {AC} = 0
\end{array} \right.\)
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}
\overrightarrow {AH} = \left( {1 - a;2; - 2} \right),\overrightarrow {BC} = \left( {0; - b;c} \right)\\
\overrightarrow {BH} = \left( {1;2 - b; - 2} \right),\overrightarrow {AC} = \left( { - a;0;c} \right)
\end{array} \right.\)
\(\begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
\overrightarrow {AH} .\overrightarrow {BC} = 0\\
\overrightarrow {BH} .\overrightarrow {AC} = 0
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
- 2b - 2c = 0\\
- a - 2c = 0
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
a = - 2c\\
b = - c
\end{array} \right.\\
\Rightarrow \left( 1 \right) \Leftrightarrow \frac{1}{{ - 2c}} + \frac{2}{{ - c}} - \frac{2}{c} = 1 \Rightarrow - \frac{9}{{2c}} = 1 \Leftrightarrow c = - \frac{9}{2}
\end{array}\)
\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
a = - 2c = 9\\
b = - c = \frac{9}{2}
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
A\left( {9;0;0} \right)\\
B\left( {0;\frac{9}{2}0} \right)\\
C\left( {0;0; - \frac{9}{2}} \right)
\end{array} \right.\)
Gọi \(I\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) là tâm mặt cầu ngoại tiếp chóp tứ giác OABC.
\(\begin{array}{l}
\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
OI = IA\\
OI = IB\\
OI = IC
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x_0^2 + y_0^2 + z_0^2 = {\left( {{x_0} - 9} \right)^2} + y_0^2 + z_0^2\\
x_0^2 + y_0^2 + z_0^2 = x_0^2 + {\left( {{y_0} - \frac{9}{2}} \right)^2} + z_0^2\\
x_0^2 + y_0^2 + z_0^2 = x_0^2 + y_0^2 + {\left( {{z_0} + \frac{9}{2}} \right)^2}
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x_0^2 = {\left( {{x_0} - 9} \right)^2}\\
y_0^2 = {\left( {{y_0} - \frac{9}{2}} \right)^2}\\
z_0^2 = {\left( {{z_0} + \frac{9}{2}} \right)^2}
\end{array} \right.\\
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{x_0} = - {x_0} + 9\\
{y_0} = - {y_0} + \frac{9}{2}\\
{z_0} = - {z_0} - \frac{9}{2}
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{x_0} = \frac{9}{2}\\
{y_0} = \frac{9}{4}\\
{z_0} = - \frac{9}{4}
\end{array} \right. \Rightarrow I\left( {\frac{9}{2};\frac{9}{4};\frac{9}{4}} \right) \Rightarrow R = OI = \frac{{9\sqrt 6 }}{4}\\
\Rightarrow {S_{\left( I \right)}} = 4\pi {R^2} = 4\pi .{\left( {\frac{{9\sqrt 6 }}{4}} \right)^2} = \frac{{243\pi }}{2}
\end{array}\)
Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D' cạnh a. Tính diện tích toàn phần của vật tròn xoay thu được khi quay tam giác AA'C' quanh trục AA'
Khi quay tam giác AA'C quanh trục AA' ta được hình nón có bán kính đáy R = AC, đường sinh \(l=A'C'\) và chiều cao \(h=AA'\)
Ta có: \(AC = \sqrt {A{B^2} + B{C^2}} = a\sqrt 2 \)
\(\begin{array}{l}
A'C = \sqrt {A{C^2} + AA{'^2}} = \sqrt {2{a^2} + {a^2}} = a\sqrt 3 \\
\Rightarrow {S_{tp}} = \pi Rl + \pi {R^2} = \pi .AC.A'C + \pi .A{C^2}\\
= \pi \left( {a\sqrt 2 .a\sqrt 3 + 2{a^2}} \right) = \pi \left( {\sqrt 6 + 2} \right){a^2}
\end{array}\)
Một mô hình gồm các khối cầu xếp chồng lên nhau tạo thành một cột thẳng đứng. Biết rằng mỗi khối cầu có bán kính gấp đôi bán kính của khối cầu nằm ngay trên nó và bán kính khối cầu dưới cùng là 50cm. Hỏi mệnh đề nào sau đây là đúng?
Gọi các quả cầu được xếp trong mô hình là n quả. \(\left( {n \in {N^*}} \right)\)
\( \Rightarrow \) Bán kính các quả cầu tạo thành cấp số nhân có công bội là 2.
Gọi bán kính quả cầu trên cùng hay quả cầu nhỏ nhất là \({R_1}.\,\,\,\left( {0 < {R_1} < 50} \right)\)
\( \Rightarrow \) Bán kính quả cầu dưới cùng là: \({R_n} = 50cm = {R_1}{.2^{n - 1}} \Leftrightarrow {2^n} = \frac{{100}}{{{R_1}}}\)
Khi đó chiều cao của mô hình có thể là: \(h = 2{S_n} = \frac{{2.{R_1}\left( {{2^n} - 1} \right)}}{{2 - 1}} = 2{R_1}\left( {\frac{{100}}{{{R_1}}} - 1} \right) = 200 - 2{R_1} < 200cm = 2m\)
Vậy chiều cao của mô hình là dưới 2 mét.
Cho khối chóp tứ giác SABCD có thể tích V, đáy ABCD là hình bình hành. Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm các cạnh SB, BC, CD, DA. Tính thể tích khối chóp M.CNQP theo V.
Ta có:
\(\begin{array}{l}
{S_{CNPQ}} = {S_{NQDC}} - {S_{DPQ}} = \frac{1}{2}{S_{ABCD}} - {S_{DPQ}}\\
= \frac{1}{2}S - \frac{1}{8}S = \frac{3}{8}S
\end{array}\)
Lại có: \(d\left( {M;\left( {ABCD} \right)} \right) = \frac{1}{2}d\left( {A;\left( {ABCD} \right)} \right)\)
\( \Rightarrow {V_{MCNPQ}} = \frac{1}{3}d\left( {M;\left( {ABCD} \right)} \right).{S_{CNPQ}} = \frac{1}{2}h.\frac{3}{8}S = \frac{3}{{16}}V\)
Cho hàm số \(f(x)\) xác định trên R thỏa mãn \(f'\left( x \right) = 4x + 3\) và \(f\left( 1 \right) = - 1\). Biết rằng phương trình \(f(x)=10\) có hai nghiệm thực \(x_1, x_2\). Tính tổng \({\log _2}\left| {{x_1}} \right| + {\log _2}\left| {{x_2}} \right|\)
Ta có: \(f\left( x \right) = \int {\left( {4x + 3} \right)dx = 2{x^3} + 3x + C} \)
Lại có: \(f\left( 1 \right) = - 1 \Rightarrow 2.1 + 3.1 + C = - 1 \Leftrightarrow C = - 6 \Rightarrow f\left( x \right) = 2{x^2} + 3x - 6\)
\( \Rightarrow f\left( x \right) = 10 \Leftrightarrow 2{x^2} + 3x - 6 = 10 \Leftrightarrow 2{x^2} + 3x - 16 = 0\,\,\left( * \right)\)
Ta có: \(ac = 2.\left( { - 16} \right) = - 32 < 0 \Rightarrow \left( * \right)\) luôn có hai nghiệm trái dấu.
Áp dụng hệ thức Vi-ét ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}
{x_1} + {x_2} = - \frac{3}{2}\\
{x_1}{x_2} = - 8
\end{array} \right.\)
Ta có: \({\log _2}\left| {{x_1}} \right| + {\log _2}\left| {{x_2}} \right| = {\log _2}\left| {{x_1}{x_2}} \right| = {\log _2}\left| { - 8} \right| = {\log _2}{2^3} = 3\)
Cho khai triển \({\left( {\sqrt 3 + x} \right)^{2019}} = {a_0} + {a_1}x + {a_2}{x^2} + {a_3}{x^3} + ..... + {a_{2019}}{x^{2019}}\). Hãy tính tổng
\(S = {a_0} - {a_2} + {a_4} - {a_6} + ..... + {a_{2016}} - {a_{2018}}\)
\(\begin{array}{l}
{\left( {\sqrt 3 + x} \right)^{2019}} = \sum\limits_{k = 0}^{2019} {C_{2019}^k} {\left( {\sqrt 3 } \right)^k}{x^{2019 - k}}\\
= C_{2019}^0{\left( {\sqrt 3 } \right)^{2019}} + C_{2019}^1{\left( {\sqrt 3 } \right)^{2018}}x + C_{2019}^2{\left( {\sqrt 3 } \right)^{2017}}{x^2} + ... + C_{2019}^{2018}.\sqrt 3 {x^{2018}} + C_{2019}^{2019}{x^{2019}}\\
= {a_0} + {a_1}x + {a_2}{x^2} + {a_3}{x^3} + ... + {a_{2019}}{x^{2019}}
\end{array}\)
Ta có \({i^m} = \left\{ \begin{array}{l}
1\,\,\,\,\,\,\,\,khi\,\,\,m = 4l\\
i\,\,\,\,\,\,\,\,khi\,\,\,m = 4l + 1\\
- 1\,\,\,\,khi\,\,\,m = 4l + 2\\
- i\,\,\,\,khi\,\,\,m = 4l + 3
\end{array} \right.\left( {l \in Z} \right)\)
Chọn \(x = - i\) ta có:
\(\begin{array}{l}
{\left( {\sqrt 3 - i} \right)^{2019}} = \sum\limits_{k = 0}^{2019} {C_{2019}^k{{\left( {\sqrt 3 } \right)}^k}{{\left( { - i} \right)}^{2019 - k}}} \\
= C_{2019}^0{\left( {\sqrt 3 } \right)^{2019}} - C_{2019}^1{\left( {\sqrt 3 } \right)^{2018}}i + C_{2019}^2{\left( {\sqrt 3 } \right)^{2017}}{i^2} - ... + C_{2019}^{2018}.\sqrt 3 .{i^{2018}} - C_{2019}^{2019}{i^{2019}}\\
= {a_0} - {a_1}i + {a_2}{i^2} - {a_3}{i^3} + ... + {a_{2018}}{i^{2018}} - {a_{2019}}{i^{2019}}\\
= {a_0} - {a_1}i - {a_2} + {a_3}i + ... - {a_{2018}} + {a_{2019}}i\\
\Rightarrow {\left( {\sqrt 3 + 1} \right)^{2019}} + {\left( {\sqrt 3 - 1} \right)^{2019}} = 2\left( {{a_0} - {a_2} + {a_4} - {a_6} + ... + {a_{2016}} - {a_{2018}}} \right)\\
\Leftrightarrow 2S = {\left[ {{{\left( {\sqrt 3 + 1} \right)}^3}} \right]^{673}} + {\left[ {{{\left( {\sqrt 3 - 1} \right)}^3}} \right]^{673}} = {\left( {8i} \right)^{673}} + {\left( { - 8i} \right)^{673}} = 0\\
\Leftrightarrow 2S = {8^{673}}.{i^{673}} - {8^{673}}.{i^{673}} = 0 \Leftrightarrow S = 0
\end{array}\)
Biết tổng các hệ số trong khai triển nhị thức Newton của \({\left( {5x - 1} \right)^n}\) bằng \({2^{100}}\). Tìm hệ số của \(x^3\)
Ta có: \({\left( {5x - 1} \right)^n} = \sum\limits_{k = 0}^n {C_n^k{{\left( {5x} \right)}^k}{{\left( { - 1} \right)}^{n - k}}} \)
Chọn x = 1 ta được tổng các hệ số của khai triển
\(\begin{array}{l}
\Rightarrow {\left( {5.1 - 1} \right)^n} = \sum\limits_{k = 0}^n {C_n^k{5^k}{{\left( { - 1} \right)}^{n - k}} = {2^{100}}} \\
\Leftrightarrow {2^{100}} = {4^n} \Leftrightarrow {2^{100}} = {2^{2n}} \Leftrightarrow 2n = 100 \Leftrightarrow n = 50
\end{array}\)
Vậy hệ số của \(x^3\) trong khai triển là: \(C_{50}^3{.5^3}.{\left( { - 1} \right)^{50 - 3}} = - C_{50}^3{.5^3} = - 2450000\)
Số mặt phẳng đối xứng của hình bát diện đều là:
Hình bát diện đều có 9 mặt phẳng đối xứng.
Cho hàm số \(f(x)\) liên tục trên R có \(\int\limits_0^3 {f\left( x \right)dx = 8} \) và \(\int\limits_0^5 {f\left( x \right)dx = 4} \). Tính \(\int\limits_{ - 1}^1 {\left( {\left| {4x - 1} \right|} \right)dx} \)
Ta có: \(I = \int\limits_{ - 1}^1 {f\left( {\left| {4x - 1} \right|} \right)} dx = \int\limits_{ - 1}^{\frac{1}{4}} {f\left( { - 4x + 1} \right)dx} + \int\limits_{\frac{1}{4}}^1 {f\left( {4x - 1} \right)dx} \)
Xét \({I_1} = \int\limits_{ - 1}^{\frac{1}{4}} {f\left( { - 4x + 1} \right)dx} \)
Đặt \( - 4x + 1 = t \Rightarrow dt = - 4dx\). Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}
x = - 1 \Rightarrow t = 5\\
x = \frac{1}{4} \Rightarrow t = 0
\end{array} \right.\)
\( \Rightarrow {I_1} = - \frac{1}{4}\int\limits_5^0 {f\left( t \right)dt} = \frac{1}{4}\int\limits_0^5 {f\left( t \right)dt = } \frac{1}{4}\int\limits_0^5 {f\left( x \right)dx = } \frac{1}{4}.4 = 1\)
Xét \({I_2} = \int\limits_{\frac{1}{4}}^1 {f\left( {4x - 1} \right)dx} \)
Đặt \(4x - 1 = t \Rightarrow dt = 4dx\). Đổi xận: \(\left\{ \begin{array}{l}
x = 1 \Rightarrow t = 3\\
x = \frac{1}{4} \Rightarrow t = 0
\end{array} \right.\)
\(\begin{array}{l}
\Rightarrow {I_2} = \frac{1}{4}\int\limits_0^3 {f\left( t \right)dt} = \frac{1}{4}\int\limits_0^3 {f\left( t \right)dt} = \frac{1}{4}\int\limits_0^3 {f\left( x \right)dx} = \frac{1}{4}.8 = 2\\
I = {I_1} + {I_2} = 1 + 2 = 3
\end{array}\)
Cho hai số thực \(a>1, b>1\). Gọi \(x_1, x_2\) là hai nghiệm của phương trình \({a^x}{b^{{x^2} - 1}} = 1\). Trong trường hợp biểu thức \(S = {\left( {\frac{{{x_1}{x_2}}}{{{x_1} + {x_2}}}} \right)^2} - 4{x_1} - 4{x_2}\) đạt giá trị nhỏ nhất, mệnh đề nào sau đây là đúng?
\(\begin{array}{l}
{a^x}{b^{{x^2} - 1}} = 1 \Leftrightarrow {a^x}{b^{{x^2}}} = b \Leftrightarrow \ln \left( {{a^x}{b^{{x^2}}}} \right) = \ln b\\
\Leftrightarrow x\ln a + {x^2}\ln b = \ln b \Leftrightarrow {x^2}\ln b + x\ln a - \ln b = 0
\end{array}\)
Phương trình có 2 nghiệm phân biệt \( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
\ln b \ne 0\,\,\,\left( {\,luon\,\,dung\,\,do\,\,b > 1} \right)\\
{\ln ^2}a + 4{\ln ^2}b \ge 0\,\,\left( {luon\,\,dung} \right)
\end{array} \right.\)
Do đó phương trình luôn có 2 nghiệm với mọi \(a, b>1\). Gọi \(x_1, x_2\) là 2 nghiệm phân biệt của phương trình đã cho. Áp dụng định lí Vi-ét ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}
{x_1} + {x_2} = \frac{{ - \ln a}}{{\ln b}} = - {\log _b}a\\
{x_1}{x_2} = \frac{{ - \ln b}}{{\ln b}} = - 1
\end{array} \right.\)
Khi đó ta có:
\(\begin{array}{l}
S = {\left( {\frac{{{x_1}{x_2}}}{{{x_1} + {x_2}}}} \right)^2} - 4{x_1} - 4{x_2} = {\left( {\frac{{{x_1}{x_2}}}{{{x_1} + {x_2}}}} \right)^2} - 4\left( {{x_1} + {x_2}} \right)\\
S = {\left( {\frac{{ - 1}}{{ - {{\log }_b}a}}} \right)^2} + 4{\log _b}a = \frac{1}{{\log _b^2a}} + 4{\log _b}a\\
{\rm{Do}}\,\,a,b > 1 \Rightarrow {\log _b}a > {\log _b}1 = 0
\end{array}\)
Áp dụng BĐT Cô-si ta có:
\(S = \frac{1}{{\log _b^2a}} + 4{\log _b}a = \frac{1}{{\log _b^2a}} + 2{\log _b}a + 2{\log _b}a \ge 3\sqrt[3]{{\frac{1}{{\log _b^2a}}.2{{\log }_b}a.2{{\log }_b}a}} = 3\sqrt[3]{4}\)
\( \Rightarrow {S_{\min }} = 3\sqrt[3]{4}\). Dấu “=” xảy ra \( \Leftrightarrow \frac{1}{{\log _b^2a}} = 2{\log _b}a \Leftrightarrow \log _b^3a = \frac{1}{2} \Leftrightarrow {\log _b}a = \frac{1}{{\sqrt[3]{2}}} \Leftrightarrow a = {b^{\frac{1}{{\sqrt[3]{2}}}}}\)
Ta có: \({b^{\frac{1}{{\sqrt[3]{2}}}}} < {b^1} = b\,\,\left( {do\,\,b > 1} \right) \Rightarrow a < b\)
Cho hình chóp tam giác S.ABC có đáy ABC là một tam giác vuông cân tại B với trọng tâm G, cạnh bên SA tạo với đáy (ABC) một góc \(30^0\). Biết hai mặt phẳng (SBG) và (SCG) cùng vuông góc với mặt phẳng (ABC). Tính cosin của góc giữa hai đường thẳng SA và BC.
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}
\left( {SBG} \right) \bot \left( {ABG} \right)\\
\left( {SCG} \right) \bot \left( {ABC} \right)\\
\left( {SBG} \right) \bot \left( {SCG} \right) = SG
\end{array} \right. \Rightarrow SG \bot \left( {ABC} \right)\)
Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm của AB, SC, BC, AC.
Đặt \(AB = BC = 1 \Rightarrow AC = \sqrt 2 \)
Ta có: \(\angle \left( {SA;\left( {ABC} \right)} \right) = \angle \left( {SA;GA} \right) = \angle SAG = {30^0}\)
Ta có NQ là đường trung bình của tam giác \(SAC \Rightarrow NQ//SA\)
MQ là đường trung bình của tam giác \(ABC \Rightarrow MQ//BC\)
\( \Rightarrow \angle \left( {SA;BC} \right) = \angle \left( {NQ;MQ} \right)\)
Ta có: \(AP = \sqrt {1 + \frac{1}{4}} = \frac{{\sqrt 5 }}{2} = CM \Rightarrow AG = \frac{2}{3}AP = \frac{{\sqrt 5 }}{3}\)
\( \Rightarrow SG = AG.\tan {30^0} = \frac{{\sqrt 5 }}{3}.\frac{{\sqrt 3 }}{3} = \frac{{\sqrt {15} }}{9};SA = \frac{{AG}}{{\cos {{30}^0}}} = \frac{{2\sqrt {15} }}{9}\)
\( \Rightarrow NQ = \frac{1}{2}SA = \frac{{\sqrt {15} }}{9}\) và \(MQ = \frac{1}{2}BC = \frac{1}{2}\)
Ta có \(MC = \frac{{\sqrt 5 }}{2} \Rightarrow GC = \frac{2}{3}MC = \frac{{\sqrt 5 }}{3};GM = \frac{1}{3}MC = \frac{{\sqrt 5 }}{6}\)
Áp dụng định lí Pytago ta có: \(SC = \sqrt {S{G^2} + G{C^2}} = \frac{{2\sqrt {15} }}{9};SM = \sqrt {S{G^2} + G{M^2}} = \frac{{\sqrt {105} }}{{18}}\)
Xét tam giác SMC ta có: \(M{N^2} = \frac{{S{M^2} + M{C^2}}}{2} - \frac{{S{C^2}}}{4} = \frac{{65}}{{108}} \Leftrightarrow MN = \frac{{\sqrt {195} }}{{18}}\)
Áp dụng định lý cosin trong tam giác MNQ:
\(\cos \angle MQN = \frac{{M{Q^2} + N{Q^2} - M{N^2}}}{{2.MQ.NQ}} = \frac{{\frac{1}{4} + \frac{5}{{27}} - \frac{{65}}{{108}}}}{{2.\frac{1}{2}.\frac{{\sqrt {15} }}{9}}} = \frac{{ - \frac{1}{6}}}{{\frac{{\sqrt {15} }}{9}}} = - \frac{{\sqrt {15} }}{{10}} < 0\)
Vậy \(\cos \angle \left( {NQ;MQ} \right) = \frac{{15}}{{10}} = \cos \angle \left( {SA;BC} \right)\)
Cho hai dãy ghế dối diện nhau, mỗi dãy có 5 ghế. Xếp ngẫu nhiên 10 học sinh, gồm 5 nam, 5 nữ ngồi vào hai dãy ghế đó sao cho mỗi ghế có đúng một học sinh ngồi. Tính xác suất để mỗi học sinh nam đều ngồi đối diện với một học sinh nữ.
Xếp ngẫu nhiên 10 học sinh vào 10 ghế cho 10! cách xếp \( \Rightarrow n\left( \Omega \right) = 10!\)
Gọi A là biến cố: “mỗi học sinh nam đều ngồi đối diện với một học sinh nữ”.
+) Xếp học sinh nam thứ nhất vào 1 trong 10 vị trí cho 10 cách xếp.
Chọn 1 trong 5 bạn nữ xếp ngồi đối diện với bạn nam thứ nhất có 5 cách xếp.
+) Xếp bạn nam thứ 2 vào 1 trong 8 vị trí còn lại có 8 cách xếp.
Chọn 1 trong 4 bạn nữ còn lại xếp ngồi đối diện với bạn nam thứ hai có 4 cách xếp.
+) Xếp bạn nam thứ 3 vào 1 trong 6 vị trí còn lại có 6 cách xếp.
Chọn 1 trong 3 bạn nữ còn lại xếp ngồi đối diện với bạn nam thứ ba có 3 cách xếp.
+) Xếp bạn nam thứ 4 vào 1 trong 4 vị trí còn lại có 4 cách xếp.
Chọn 1 trong 2 bạn nữ còn lại xếp ngồi đối diện với bạn nam thứ tư có 2 cách xếp.
+) Xếp bạn nam thứ 5 vào 1 trong 2 vị trí còn lại có 2 cách xếp.
Xếp 1 bạn nữ còn lại vào vị trí cuối cùng có 1 cách xếp.
\( \Rightarrow n\left( A \right) = 10.5.8.4.6.3.4.2.2.1 = 460800\)
Vậy \(P\left( A \right) = \frac{{n\left( A \right)}}{{n\left( \Omega \right)}} = \frac{{460800}}{{10!}} = \frac{8}{{63}}\)
Phương trình \(\sin x = 2019x\) có bao nhiêu nghiệm thực?
ĐK: \(- 2019 \le x \le 2019\)
Nhận xét x = 0 là nghiệm của phương trình.
Nếu \(x=x_0\) la nghiệm của phương trình thì \(x=-x_0\) cũng là nghiệm của phương trình.
Ta xét nghiệm của phương trình trên đoạn [0;2019]. Vẽ đồ thị hàm số \(y=\sin x\) và \(y= {x \over 2019}\).
Ta thấy:
Trên đoạn \([0;2\pi]\) phương trình có hai nghiệm phân biệt.
Trên nửa khoảng \((2\pi ;4\pi]\) phương trình có hai nghiệm phân biệt.
Trên nửa khoảng \((4\pi ;6\pi]\) phương trình có hai nghiệm phân biệt.
…
Trên nửa khoảng \((640\pi ;642\pi]\) phương trình có hai nghiệm phân biệt.
Trên nửa khoảng \((642\pi ;2019]\) phương trình có hai nghiệm phân biệt.
Như vậy trên đoạn [0;2019] phương trình có một nghiệm x = 0 và 321 x 2 +1 =643 nghiệm dương phân biệt.
Mà do \(x=x_0\) là nghiệm của phương trình thì\(x=-x_0\) cũng là nghiệm của phương trình nên trên nửa khoảng [-2019;0) phương trình cũng có 643 nghiệm âm phân biệt.
Do đó số nghiệm thực trên đoạn [-2019;2019] là
643 x 2 +1 = 1287 nghiệm
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, gọi \(\left( \alpha \right)\) là mặt phẳng chứa đường thẳng \(d:\frac{{x - 2}}{1} = \frac{{y - 3}}{1} = \frac{z}{2}\) và vuông góc với mặt phẳng \(\left( \beta \right):x + y - 2z + 1 = 0\). Hỏi giao tuyến của \(\left( \alpha \right)\) và \(\left( \beta \right)\) là:
Ta có: \(\overrightarrow {{u_d}} = \left( {1;1;2} \right)\) là 1 VTCP của đường thẳng (d) và \(\overrightarrow {{n_\beta }} = \left( {1;1; - 2} \right)\) là 1 VTPT của mặt phẳng \(\left( \beta \right)\).
Gọi \(\overrightarrow {{n_\alpha }} \) là 1 VTPT của mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\).
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}
\left( \alpha \right) \bot \left( \beta \right)\\
\left( \alpha \right) \supset \left( d \right)
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
\overrightarrow {{n_\alpha }} .\overrightarrow {{n_\beta }} = 0\\
\overrightarrow {{n_\alpha }} .\overrightarrow {{u_d}} = 0
\end{array} \right. \Leftrightarrow \overrightarrow {{n_\alpha }} = \left[ {\overrightarrow {{n_\beta }} ;\overrightarrow {{u_d}} } \right] = \left( {4; - 4;0} \right)//\left( {1; - 1;0} \right)\)
Lấy \(A\left( {1;2;3} \right) \in \left( d \right) \Rightarrow A \in \left( \alpha \right)\)
Suy ra phương trình mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\): \(1\left( {x - 2} \right) - 1\left( {y - 3} \right) = 0 \Leftrightarrow x - y + 1 = 0\)
\( \Rightarrow \) Giao tuyến của \(\left( \alpha \right)\) và \(\left( \beta \right)\) có phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}
x - y + 1 = 0\\
x + y - 2z + 1 = 0
\end{array} \right.\left( * \right)\)
Dựa vào 4 đáp án ta thấy chỉ có điểm (2;3;3) thỏa mãn (*)
Cho hàm số \(f(x)\) xác định trên R và thỏa mãn \(\mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{f\left( x \right) - 16}}{{x - 2}} = 12\). Tính giới hạn
\(\mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{\sqrt[3]{{5f\left( x \right) - 16}} - 4}}{{{x^2} + 2x - 8}}\)
\(\begin{array}{l}
\mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{\sqrt[3]{{5f\left( x \right) - 16}} - 4}}{{{x^2} + 2x - 8}}\\
= \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{\left( {\sqrt[3]{{5f\left( x \right) - 16}} - 4} \right)\left( {{{\sqrt[3]{{5f\left( x \right) - 16}}}^2} + 4\sqrt[3]{{5f\left( x \right) - 16}} + 16} \right)}}{{\left( {x + 4} \right)\left( {x - 2} \right)\left( {{{\sqrt[3]{{5f\left( x \right) - 16}}}^2} + 4\sqrt[3]{{5f\left( x \right) - 16}} + 16} \right)}}\\
= \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{5f\left( x \right) - 16 - 64}}{{\left( {x + 4} \right)\left( {x - 2} \right)\left( {{{\sqrt[3]{{5f\left( x \right) - 16}}}^2} + 4\sqrt[3]{{5f\left( x \right) - 16}} + 16} \right)}}\\
= \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{5\left[ {f\left( x \right) - 16} \right]}}{{\left( {x + 4} \right)\left( {x - 2} \right)\left( {{{\sqrt[3]{{5f\left( x \right) - 16}}}^2} + 4\sqrt[3]{{5f\left( x \right) - 16}} + 16} \right)}}\\
= \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{f\left( x \right) - 16}}{{x - 2}}.\frac{5}{{\left( {{{\sqrt[3]{{5f\left( x \right) - 16}}}^2} + 4\sqrt[3]{{5f\left( x \right) - 16}} + 16} \right)}}
\end{array}\)
Ta có \(\mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{f\left( x \right) - 16}}{{x - 2}} = 12 \Leftrightarrow f\left( 2 \right) = 16;f'\left( 2 \right) = 12\)
\( \Rightarrow \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{{\sqrt[3]{{5f\left( x \right) - 16}} - 4}}{{{x^2} + 2x - 8}} = 12.\frac{5}{{6\left( {{4^2} + 4.4 + 16} \right)}} = \frac{5}{{24}}\)
Cho phương trình \(\frac{{\cos 4x - \cos 2x + 2{{\sin }^2}x}}{{\sin x + \cos x}} = 0\). Tính diện tích đa giác có các đỉnh là các điểm biểu diễn các nghiệm của phương trình trên đường tròn lượng giác.
ĐK: \(\sin x + \cos x \ne 0 \Leftrightarrow \sqrt 2 \sin \left( {x + \frac{\pi }{4}} \right) \ne 0 \Leftrightarrow x + \frac{\pi }{4} \ne k\pi \Leftrightarrow x \ne - \frac{\pi }{4} + k\pi \left( {k \in Z} \right)\)
\(\begin{array}{l}
PT \Leftrightarrow \cos 4x - \cos 2x + 2{\sin ^2}x = 0\\
\Leftrightarrow 2{\cos ^2}2x - 1 - \cos 2x + 1 - \cos 2x = 0\\
\Leftrightarrow 2{\cos ^2}2x - 2\cos 2x = 0\\
\Leftrightarrow 2\cos 2x\left( {\cos 2x - 1} \right) = 0\\
\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
\cos 2x = 0\\
\cos 2x = 1
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
2x = \frac{\pi }{2} + k\pi \\
2x = \pi + k2\pi
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
x = \frac{\pi }{4} + \frac{{k\pi }}{2}\\
x = \frac{\pi }{2} + k\pi
\end{array} \right.\left( {k \in Z} \right)
\end{array}\)
Đối chiếu điều kiện ta có: \(\left[ \begin{array}{l}
x = \frac{\pi }{4} + k\pi \\
x = \frac{\pi }{2} + k\pi
\end{array} \right.\left( {k \in Z} \right)\)
Biểu diễn hai họ nghiệm trên trên đường tròn lượng giác ta được 4 điểm A, B, C, D như sau:
Trong đó \(A\left( {\frac{{\sqrt 2 }}{2};\frac{{\sqrt 2 }}{2}} \right)\). Gọi H lần lượt là hình chiếu của A trên \(Oy \Rightarrow H\left( {0;\frac{{\sqrt 2 }}{2}} \right)\)
\( \Rightarrow AH = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\). Ta có: \({S_{\Delta ABD}} = \frac{1}{2}AH.BD = \frac{1}{2}.\frac{{\sqrt 2 }}{2}.2 = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\)
Vậy \({S_{ABCD}} = 2{S_{ABD}} = \sqrt 2 \)
Biết rằng trong không gian với hệ tọa độ Oxyz có hai mặt phẳng (P) và (Q) cùng thỏa mãn các điều kiện sau: đi qua hai điểm A(1;1;1) và B(0;- 2;2), đồng thời cắt các trục tọa độ Ox, Oy tại hai điểm cách đều O. Giả sử (P) có phương trình \(x + {b_1}y + {c_1}z + {d_1} = 0\) và (Q) có phương trình \(x + {b_2}y + {c_2}z + {d_2} = 0\). Tính giá trị của biểu thức \({b_1}{b_2} + {c_1}{c_2}\)
Ta có: \(A,B \in \left( P \right) \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
1 + {b_1} + {c_1} + {d_1} = 0\\
- 2{b_1} + 2{c_1} + {d_1} = 0
\end{array} \right.\)
Gọi \(\left\{ \begin{array}{l}
M = \left( P \right) \cap Ox \Rightarrow M\left( { - {d_1};0;0} \right) \Rightarrow OM = \left| {{d_1}} \right| > 0\\
N = \left( P \right) \cap Oy \Rightarrow N\left( {0;\frac{{ - {d_1}}}{{{b_1}}};0} \right) \Rightarrow ON = \left| {\frac{{ - {d_1}}}{{{b_1}}}} \right| = \left| {\frac{{{d_1}}}{{{b_1}}}} \right| > 0
\end{array} \right.\)
Theo bài ra ta có \(OM = ON \Leftrightarrow \left| {{d_1}} \right| = \left| {\frac{{{d_1}}}{{{b_1}}}} \right| \Leftrightarrow \left| {{d_1}} \right|\left( {\left| {{b_1}} \right| - 1} \right) = 0 \Leftrightarrow {b_1} = \pm 1\,\,\,\left( {{\rm{Do}}\,\,\,\left| {{d_1}} \right| > 0} \right)\)
TH1: \({b_1} = 1 \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
2 + {c_1} + {d_1} = 0\\
- 2 + 2{c_1} + {d_1} = 0
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{c_1} = 4\\
{d_1} = - 6
\end{array} \right. \Rightarrow \left( P \right):x + y + 4z - 6 = 0\)
TH2: \({b_1} = - 1 \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{c_1} + {d_1} = 0\\
2 + 2{c_1} + {d_1} = 0
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{c_1} = - 2\\
{d_1} = 2
\end{array} \right. \Rightarrow \left( P \right):x - y - 2z + 2 = 0\)
Do vai trò của (P), (Q) là như nhau nên không mất tính tổng quát ta có \(\left( P \right):x + y + 4z - 6 = 0\) và
\(\left( Q \right):x - y - 2z + 2 = 0\)
\( \Rightarrow {b_1}{b_2} + {c_1}{c_2} = 1\left( { - 1} \right) + 4.\left( { - 2} \right) = - 9\)
Cho lăng trụ đều ABC.A'B'C' có cạnh đáy bằng a, bạnh bên bằng \(\sqrt 2 a\). Gọi M là trung điểm AB. Tính diện tích thiết diện cắt lăng trụ đã cho bởi mặt phẳng (A'C'M)
Gọi N là trung điểm của BC ta có MN là đường trung bình của tam giác \(ABC \Rightarrow MN//AC\).
Ta có (A'C'M) chứa \(A'C'//AC \Rightarrow \left( {A'C'M} \right)\) cắt ABC theo giao tuyến là đường thẳng qua M và song song với $AC \Rightarrow \left( {A'C'M} \right) \cap \left( {ABC} \right) = MN\).
Vậy thiết diện của hình lăng trụ cắt bởi mặt phẳng (A'C'M) là tứ giác A'C'NM.
Ta có \(MN//AC//A'C' \Rightarrow A'C'NM\) là hình thang.
Xét \(\Delta A'AM\) và \(\Delta C'CN\) có:
\(\begin{array}{l}
A'A = C'C;\angle A'AM = \angle C'CM = {90^0};AM = CN = \frac{a}{2}\\
\Rightarrow \Delta A'AM = \Delta C'CN\,\,\left( {c.g.c} \right) \Rightarrow A'M = C'N
\end{array}\)
Dễ dàng nhận thấy A'M và C'N không song song nên A'C'NM là hình thang cân.
Có \(A'C' = a;MN = \frac{a}{2}\)
Kẻ \(MH \bot A'C'\,\,\left( {H \in A'C'} \right);NK \bot A'C'\,\,\left( {K \in A'C'} \right)\) ta có MNKH là
hình chữ nhật \( \Rightarrow MN = HK = \frac{a}{2}\)
\( \Rightarrow A'H = C'K = \frac{{A'C' - HK}}{2} = \frac{{a - \frac{a}{2}}}{2} = \frac{a}{4}\)
Xét tam giác vuông A'AM có \(A'M = \sqrt {A'{A^2} + A{M^2}} = \sqrt {2{a^2} + \frac{{{a^2}}}{4}} = \frac{{3a}}{2}\)
Xét tam giác vuông A'MH có \(MH = \sqrt {A'{M^2} - A'{H^2}} = \frac{{9{a^2}}}{4} - \frac{{{a^2}}}{{16}} = \frac{{a\sqrt {35} }}{4}\)
Vậy \({S_{A'C'NM}} = \frac{1}{2}\left( {A'C' + MN} \right).MH = \frac{1}{2}\left( {a + \frac{a}{2}} \right).\frac{{a\sqrt {35} }}{4} = \frac{{3\sqrt {35} {a^2}}}{{16}}\)
Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m trong đoạn \(\left[ { - 2019;2019} \right]\) để hàm số \(y = \ln \left( {{x^2} + 2} \right) - mx + 1\) đồng biến trên R
Hàm số \(y = \ln \left( {{x^2} + 2} \right) - mx + 1\) có TXĐ: D = R
Ta có \(y' = \frac{{2x}}{{{x^2} + 2}} - m\)
Để hàm đồng biến trên R thì \(y' \ge 0\,\,\,\forall x \in R \Leftrightarrow \frac{{2x}}{{{x^2} + 2}} - m \ge 0\,\,\,\forall x \in R\)
\( \Leftrightarrow m \le \frac{{2x}}{{{x^2} + 2}} = g\left( x \right)\,\,\,\forall x \in R \Leftrightarrow m \le \mathop {\min }\limits_ g\left( x \right)\)
Xét hàm số \(g\left( x \right) = \frac{{2x}}{{{x^2} + 2}}\) có TXĐ D = R và \(g'\left( x \right) = \frac{{2\left( {{x^2} + 2} \right) - 2x.2x}}{{{{\left( {{x^2} + 2} \right)}^2}}} = \frac{{ - 2{x^2} + 4}}{{{{\left( {{x^2} + 2} \right)}^2}}} = 0 \Leftrightarrow x = \pm \sqrt 2 \)
BBT:
Từ BBT ta suy ra \(\mathop {\min }\limits_R g\left( x \right) = g\left( { - \sqrt 2 } \right) = - \frac{{\sqrt 2 }}{2} \Leftrightarrow m \le - \frac{{\sqrt 2 }}{2}\)
Kết hợp điều kiện đề bài ta có \(\left\{ \begin{array}{l}
m \in \left[ { - 2019; - \frac{{\sqrt 2 }}{2}} \right]\\
m \in Z
\end{array} \right. \Rightarrow m \in \left\{ { - 2019; - 2018;...; - 1} \right\}\)
Vậy có 2019 giá trị m thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Cho hàm số \(f\left( x \right) = \left\{ \begin{array}{l}
\frac{{\sqrt {3x + 1} - 2x}}{{x - 1}}\,\,\,khi\,\,x \ne 1\\
- \frac{5}{4}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,khi\,\,x = 1
\end{array} \right.\). Tính \(f'(1)\)
Trước hết ta xét tính liên tục của hàm số tại x = 1
Ta có
\(\begin{array}{l}
\mathop {\lim }\limits_{x \to 1} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{\sqrt {3x + 1} - 2x}}{{x - 1}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{\left( {\sqrt {3x + 1} - 2x} \right)\left( {\sqrt {3x + 1} + 2x} \right)}}{{\left( {x - 1} \right)\left( {\sqrt {3x + 1} + 2x} \right)}}\\
= \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{3x + 1 - 4{x^2}}}{{\left( {x - 1} \right)\left( {\sqrt {3x + 1} + 2x} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{ - \left( {x - 1} \right)\left( {4x + 1} \right)}}{{\left( {x - 1} \right)\left( {\sqrt {3x + 1} + 2x} \right)}}\\
= \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{ - 4x - 1}}{{\sqrt {3x + 1} + 2x}} = \frac{{ - 4 - 1}}{{\sqrt 4 + 2}} = \frac{{ - 5}}{4} = f\left( 1 \right)
\end{array}\)
\( \Rightarrow \) Hàm số liên tục tại x = 1
Tính \(f'(1)\)
\(\begin{array}{l}
\Rightarrow f'\left( 1 \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{f\left( x \right) - f\left( 1 \right)}}{{x - 1}} = \frac{{\frac{{\sqrt {3x + 1} - 2x}}{{x - 1}} + \frac{5}{4}}}{{x - 1}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{4\sqrt {3x + 1} - 8x + 5x - 5}}{{4{{\left( {x - 1} \right)}^2}}}\\
= \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{4\sqrt {3x + 1} - 3x - 5}}{{4{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{\left( {4\sqrt {3x + 1} - 3x - 5} \right)\left( {4\sqrt {3x + 1} + 3x + 5} \right)}}{{4{{\left( {x - 1} \right)}^2}\left( {4\sqrt {3x + 1} + 3x + 5} \right)}}\\
= \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{16\left( {3x + 1} \right) - \left( {9{x^2} + 30x + 25} \right)}}{{4{{\left( {x - 1} \right)}^2}\left( {4\sqrt {3x + 1} + 3x + 5} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{ - 9{x^2} + 18x - 9}}{{4{{\left( {x - 1} \right)}^2}\left( {4\sqrt {3x + 1} + 3x + 5} \right)}}\\
= \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{ - 9{{\left( {x - 1} \right)}^2}}}{{4{{\left( {x - 1} \right)}^2}\left( {4\sqrt {3x + 1} + 3x + 5} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{ - 9}}{{4\left( {4\sqrt {3x + 1} + 3x + 5} \right)}} = \frac{{ - 9}}{{64}}
\end{array}\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho hai điểm \(A\left( {0;0;3} \right),\,\,B\left( { - 2;0;1} \right)\) và mặt phẳng
\(\left( \alpha \right):2x - y + 2z + 8 = 0\). Hỏi có bao nhiêu điểm C trên mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\) sao cho tam giác ABC đều.
Gọi \(C\left( {a;b;c} \right) \in \left( \alpha \right) \Rightarrow 2a - b + 2c + 8 = 0\,\,\,\,\left( 1 \right)\)
Tam giác ABC đều \( \Leftrightarrow AB = BC = CA\)
\(\begin{array}{l}
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
A{B^2} = A{C^2}\\
A{C^2} = B{C^2}
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
8 = {a^2} + {b^2} + {\left( {c - 3} \right)^2}\\
{a^2} + {b^2} + {\left( {c - 3} \right)^2} = {\left( {a + 2} \right)^2} + {b^2} + {\left( {c - 1} \right)^2}
\end{array} \right.\\
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
8 = {a^2} + {b^2} + {\left( {c - 3} \right)^2}\\
- 6c + 9 = 4a + 4 - 2c + 1
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
8 = {a^2} + {b^2} + {\left( {c - 3} \right)^2}\\
4a + 4c = 4
\end{array} \right.\\
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
8 = {a^2} + {b^2} + {\left( {c - 3} \right)^2}\,\,\,\,\left( 2 \right)\\
a + c = 1\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 3 \right)\,\,\,\,\,\,
\end{array} \right.
\end{array}\)
Ta có hệ phương trình: \( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
2a - b + 2c + 8 = 0\\
{a^2} + {b^2} + {\left( {c - 3} \right)^2} = 8\\
a + c = 1
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
c = 1 - a\\
2a - b + 2\left( {1 - a} \right) + 8 = 0\\
{a^2} + {b^2} + {\left( {c - 3} \right)^2} = 8\,\,\left( {vo\,\,nghiem} \right)
\end{array} \right.\)
Vậy không có điểm C nào thỏa mãn.
Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng \({d_1}:\frac{{x - 1}}{1} = \frac{{y - 2}}{{ - 2}} = \frac{{z - 3}}{1}\) và điểm \(A\left( {1;0; - 1} \right)\). Gọi \({d_2}\) là đường thẳng đi qua A và có vecto chỉ phương \(\overrightarrow u = \left( {a;1;2} \right)\). Giá trị của a sao cho đường thẳng \({d_1}\) cắt đường thẳng \({d_2}\) là
Đường thẳng \({d_1}\) có 1 VTCP là \(\overrightarrow {{u_1}} = \left( {1; - 2;1} \right)\) và đi qua điểm \(M\left( {1;2;3} \right)\).
Ta có: \(\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ;\overrightarrow u } \right] = \left( { - 5;a - 2;1 + 2a} \right)\) và \(\overrightarrow {AM} = \left( {0;2;4} \right)\).
Để \({d_1},\,\,{d_2}\) cắt nhau thì \(\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ;\overrightarrow {{u_2}} } \right].\overrightarrow {AM} = 0\).
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow - 5.0 + \left( {a - 2} \right).2 + \left( {1 - 2a} \right).4 = 0\\ \Leftrightarrow 2a - 4 + 4 - 8a = 0\\ \Leftrightarrow a = 0.\end{array}\)
Cho hình chóp tam giác S.ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a và \(\angle SBA = \angle SCA = {90^0}\). Biết góc giữa đường thẳng SA và mặt phẳng ABC bằng \(45^0\). Khoảng cách giữa hai đường thẳng SB và AC là:
Trong (ABC) gọi I là trung điểm của BC, gọi AH là đường kính đường tròn ngoại tiếp \(\Delta ABC\).
\( \Rightarrow HB \bot AB,HC \bot AC\)
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}
BH \bot AB\\
SB \bot AB
\end{array} \right. \Rightarrow AB \bot \left( {SBH} \right) \Rightarrow AB \bot SH\)
Chứng minh tương tự ta có \(AC\bot SH\)
\( \Rightarrow SH \bot \left( {ABC} \right)\)
Trong (ABC) kẻ đường thẳng qua B song song với AC cắt HC tại M.
Ta có \(AC//BM \Rightarrow d\left( {SB;AC} \right) = d\left( {AC;\left( {SBM} \right)} \right) = d\left( {C;\left( {SBM} \right)} \right)\)
Ta có \(CH \bot AC \Rightarrow CM \bot BM\)
Xét tam giác vuông ACH có: \(CH = AC.\tan {30^0} = \frac{{a\sqrt 3 }}{3}\)
Xét tam giác vuông BCM có: \(CM = BC.cos{30^0} = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}\)
\(CH \cap \left( {SBM} \right) = M \Rightarrow \frac{{d\left( {H;\left( {SBM} \right)} \right)}}{{d\left( {C;\left( {SBM} \right)} \right)}} = \frac{{HM}}{{CM}} = 1 - \frac{{CH}}{{CM}} = 1 - \frac{{\frac{{a\sqrt 3 }}{3}}}{{\frac{{a\sqrt 3 }}{2}}} = \frac{1}{3}\)
Trong (SHM) kẻ \(HK \bot SM\,\,\left( {K \in SM} \right)\) ta có:
\(\begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
BM \bot HM\\
BM \bot SH
\end{array} \right. \Rightarrow BM \bot \left( {SHM} \right) \Rightarrow BM \bot HK\\
\left\{ \begin{array}{l}
HK \bot BM\\
HK \bot SM
\end{array} \right. \Rightarrow HK \bot \left( {SBM} \right) \Rightarrow d\left( {H;\left( {SBM} \right)} \right) = HK
\end{array}\)
Ta có: \(\angle \left( {SA;\left( {ABC} \right)} \right) = \angle \left( {SA;HA} \right) = \angle SAH = {45^0}\)
\( \Rightarrow \Delta SAH\) vuông cân tại \(H \Rightarrow SH = AH = \frac{{AC}}{{\cos {{30}^0}}} = \frac{{2a}}{{\sqrt 3 }}\)
\(HM = \frac{1}{3}CM = \frac{{a\sqrt 3 }}{6}\)
Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông SMH ta có:
\(HK = \frac{{SH.HM}}{{\sqrt {S{H^2} + H{M^2}} }} = \frac{{\frac{{2a}}{{\sqrt 3 }}.\frac{{a\sqrt 3 }}{6}}}{{\sqrt {\frac{{4{a^2}}}{3} + \frac{{3{a^2}}}{{36}}} }} = \frac{{\frac{{{a^2}}}{3}}}{{\frac{{a\sqrt {51} }}{6}}} = \frac{{2a\sqrt {51} }}{{51}}\)
Vậy \(d\left( {SB;AC} \right) = \frac{{2a\sqrt {51} }}{{17}}\)
Biết \(F(x) = \int {\left( {{{\sin }^3}x - \sin 2x} \right)dx} \) và \(F\left( {\dfrac{\pi }{2}} \right) = 0.\) Giá trị của \(F\left( 0 \right)\) bằng:
Mặt khác
\(\begin{array}{l} F\left( {\frac{\pi }{2}} \right) = 0 + C = 0\\ \Rightarrow C = 0\\ \Rightarrow F(0) = \frac{1}{3} \end{array}\)
Cho tứ diện ABCD có \(AC = AD = BC = BD = a,\,\,\left( {ACD} \right) \bot \left( {BCD} \right)\) và \(\left( {ABC} \right) \bot \left( {ABD} \right)\). Tính độ dài cạnh CD.
Gọi M, N lần lượt là trung điểm của CD, AB.
\(\Delta ACD\) và \(\Delta BCD\) cân \( \Rightarrow AM \bot CD,BM \bot CD\)
Ta có:
\(\begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
\left( {ACD} \right) \cap \left( {BCD} \right) = CD\\
\left( {ACD} \right) \supset AM \bot CD\\
\left( {BCD} \right) \supset BM \bot CD
\end{array} \right. \Rightarrow \angle \left( {\left( {ACD} \right);\left( {BCD} \right)} \right) = \angle \left( {AM;BM} \right) = {90^0}\\
\Rightarrow AM \bot BM
\end{array}\)
Và ta dễ dàng chứng minh được \(\Delta ACD = \Delta BCD\left( {c.c.c} \right) \Rightarrow AM = BM\)
\( \Rightarrow \Delta ABM\) vuông cân tại \(M \Rightarrow MN \bot AB\)
Chứng minh tương tự ta có \(\Delta CDN\) vuông cân tại N và \(MN \bot CD\)
Đặt CD = x. Áp dụng định lí Pytago ta có: \(A{M^2} = {a^2} - \frac{{{x^2}}}{4}\)
\(\Delta ABM\) vuông cân tại \(M \Rightarrow A{B^2} = 2A{M^2} = 2{a^2} - \frac{{{x^2}}}{2} \Rightarrow A{N^2} = \frac{1}{4}A{B^2} = \frac{{{a^2}}}{2} - \frac{{{x^2}}}{8}\)
Áp dụng định lí Pytago ta có: \(D{N^2} = A{D^2} - A{N^2} = {a^2} - \frac{{{a^2}}}{2} + \frac{{{x^2}}}{8} = \frac{{{a^2}}}{2} + \frac{{{x^2}}}{8}\)
\(\Delta CDN\) vuông cân tại \(N \Rightarrow C{D^2} = 2D{N^2} = {a^2} + \frac{{{x^2}}}{4} = {x^2} \Leftrightarrow x = \frac{{2\sqrt 3 a}}{3}\)
Cho một đa giác đều có 48 đỉnh. Lấy ngẫu nhiên ba đỉnh của đa giác. Tính xác suất để tam giác tạo thành từ ba đỉnh đó là một tam giác nhọn.
Số cách chọn 3 đỉnh bất kì của đa giác là: \({n_\Omega } = C_{48}^3\)
Gọi O là tâm đường tròn ngoại tiếp đa giác đều.
Gọi biến cố A: “Chọn 3 đỉnh bất kì của đa giác để được một tam giác nhọn”.
Lấy điểm A thuộc đường tròn (O), kẻ đường kính AA’ \( \Rightarrow \) A’ cũng thuộc đường tròn (O).
Khi đó AA’ chia đường tròn (O) thành hai nửa, mỗi nửa có 23 đỉnh.
Chọn 2 đỉnh B, C cùng thuộc 1 nửa đường tròn có \(C_{23}^2\) cách chọn \( \Rightarrow \) có \(C_{23}^2\) tam giác ABC là tam giác tù.
Tương tự như vậy đối với nửa còn lại nên ta có \(2C_{23}^2\) tam giác tù được tạo thành.
Đa giác đều có 48 đỉnh nên có 24 đường chéo \( \Rightarrow \) có 24.2.\(C_{23}^2\) tam giác tù.
Ứng với mỗi đường kính ta có 23.2 tam giác vuông. Vậy số tam giác vuông là: 23.2.24 = 1104 tam giác.
\( \Rightarrow {n_A} = C_{48}^3 - 48C_{23}^2 - 1104 = 4048\) tam giác.
\( \Rightarrow P\left( A \right) = \frac{{4048}}{{C_{48}^3}} = \frac{{11}}{{47}}\)
Cho hàm số \(y = \dfrac{{2x - 2}}{{x + 1}}\) có đồ thị \(\left( C \right)\). Giá trị dương của tham số \(m\) để đường thẳng \(\left( d \right):y = 2x + m\) cắt \(\left( C \right)\) tại 2 điểm phân biệt \(A,B\) sao cho \(AB = \sqrt 5 \) thuộc khoảng nào sau đây?
TXĐ : \(D = \mathbb{R}\backslash \left\{ { - 1} \right\}\)
Phương trình hoành độ giao điểm của đường thẳng \(d\) và đồ thị \(\left( C \right)\) là :
\(\begin{array}{l}\dfrac{{2x - 2}}{{x + 1}} = 2x + m\\ \Leftrightarrow 2x - 2 = \left( {2x + m} \right)\left( {x + 1} \right)\\ \Leftrightarrow 2{x^2} + 2x + mx + m - 2x + 2 = 0\\ \Leftrightarrow 2{x^2} + mx + m + 2 = 0\end{array}\)
\( \Leftrightarrow 2{x^2} + mx + m + 2 = 0\) (1)
Đường thẳng \(d\) cắt đồ thị \(\left( C \right)\) tại 2 điểm phân biệt khi và chỉ khi phương trình (1) có 2 nghiệm phân biệt khác \( - 1\). Hay \(\left\{ \begin{array}{l}{m^2} - 8\left( {m + 2} \right) > 0\\2.{\left( { - 1} \right)^2} - m + m + 2 \ne 0\end{array} \right.\) \( \Leftrightarrow {m^2} - 8m - 16 > 0\) \( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m > 4 + 4\sqrt 2 \\m < 4 - 4\sqrt 2 \end{array} \right.\) (*)
Khi đó phương trình \(\left( 1 \right)\) có 2 nghiệm phân biệt \({x_1};{x_2}\) thỏa mãn \(\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = \dfrac{{ - m}}{2}\\{x_1}.{x_2} = \dfrac{{m + 2}}{2}\end{array} \right.\)
Suy ra \(A\left( {{x_1};2{x_1} + m} \right);B\left( {{x_2};2{x_2} + m} \right)\). Do đó, \(AB = \sqrt {{{\left( {{x_1} - {x_2}} \right)}^2} + {{\left( {2{x_1} + m - 2{x_2} - m} \right)}^2}} = \sqrt {5{{\left( {{x_1} - {x_2}} \right)}^2}} \)
\(\begin{array}{l}AB = \sqrt 5 \\ \Leftrightarrow \left| {{x_1} - {x_2}} \right| = 1\\ \Leftrightarrow {\left( {{x_1} - {x_2}} \right)^2} = 1\\ \Leftrightarrow {\left( {{x_1} + {x_2}} \right)^2} - 4{x_1}{x_2} = 1\end{array}\)
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow {\left( {\dfrac{{ - m}}{2}} \right)^2} - 4.\dfrac{{m + 2}}{2} = 1\\ \Leftrightarrow {m^2} - 8\left( {m + 2} \right) = 4\\ \Leftrightarrow {m^2} - 8m - 20 = 0\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m = 10\\m = - 2\end{array} \right.\left( {t/m\left( * \right)} \right)\end{array}\)
Mà \(m > 0\) nên \(m = 10\) hay \(m \in \left( {9;15} \right)\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho ba điểm \(A\left( {8;5; - 11} \right),\,B\left( {5;3; - 4} \right),\,C\left( {1;2; - 6} \right)\) và mặt cầu \(\left( S \right):{\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y - 4} \right)^2} + {\left( {z + 1} \right)^2} = 9\). Gọi điểm M(a;b;c) là điểm trên (S) sao cho \(\left| {\overrightarrow {MA} - \overrightarrow {MB} - \overrightarrow {MC} } \right|\) đạt giá trị nhỏ nhất. Hãy tìm \(a+b\)
Gọi điểm I(a;b;c) thỏa mãn: \(\overrightarrow {IA} - \overrightarrow {IB} - \overrightarrow {IC} = \overrightarrow 0 \)
\(\begin{array}{l}
\Leftrightarrow \left( {8 - a;5 - b; - 11 - c} \right) - \left( {5 - a;3 - b; - 4 - c} \right) - \left( {1 - 1;2 - b; - 6 - c} \right) = \overrightarrow 0 \\
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
8 - a - 5 + a - 1 + a = 0\\
5 - b - 3 + b - 2 + b = 0\\
- 11 - c + 4 + c + 6 + c = 0
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
a = - 2\\
b = 0\\
c = 1
\end{array} \right. \Rightarrow I\left( { - 2;0;1} \right)
\end{array}\)
Theo đề bài ta có: \(\left| {\overrightarrow {MA} - \overrightarrow {MB} - \overrightarrow {MC} } \right|\,\,Min\)
\( \Rightarrow \left| {\overrightarrow {MI} + \overrightarrow {IA} - \overrightarrow {MI} - \overrightarrow {IB} - \overrightarrow {MI} - \overrightarrow {IC} } \right| = \left| {3\overrightarrow {MI} + \left( {\overrightarrow {IA} - \overrightarrow {IB} - \overrightarrow {IC} } \right)} \right| = 3\left| {\overrightarrow {MI} } \right| = 3MI\,\,Min\)
Ta có: (S) có tâm \(J\left( {2;4; - 1} \right),R = 3.\,\,\,M \in \left( S \right) \Rightarrow M{I_{\min }} = IJ - R = \sqrt {16 + 16 + 4} - 3 = 3\)
Có: \(\overrightarrow {IJ} = \left( {4;4; - 2} \right) = 2\left( {2;2; - 1} \right) \Rightarrow \) Phương trình đường thẳng \(IJ:\,\,\left\{ \begin{array}{l}
x = - 2 + 2t\\
y = 2t\\
z = 1 - t
\end{array} \right.\)
\(\begin{array}{l}
M \in IJ \Rightarrow M\left( { - 2 + 2t;2t;1 - t} \right)\\
M \in \left( S \right) \Rightarrow {\left( { - 4 + 2t} \right)^2} + {\left( {2t - 4} \right)^2} + {\left( {2 - t} \right)^2} = 9 \Leftrightarrow 9{\left( {t - 2} \right)^2} = 9\\
\Leftrightarrow {\left( {t - 2} \right)^2} = 1 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
t - 2 = 1\\
t - 2 = - 1
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
t = 3 \Rightarrow M\left( {4;6; - 2} \right)\\
t = 1 \Rightarrow M\left( {0;2;0} \right)
\end{array} \right.
\end{array}\)
Do \(MI = 3 \Rightarrow M\left( {0;2;0} \right)\) thỏa mãn \( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
a = 0\\
b = 2
\end{array} \right. \Rightarrow a + b = 2\)