Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Toán - Trường THPT Chuyên Hạ Long lần 3
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Toán - Trường THPT Chuyên Hạ Long lần 3
-
Hocon247
-
50 câu hỏi
-
90 phút
-
54 lượt thi
-
Dễ
Tham gia [ Hs Hocon247.com ] - Cộng Đồng Luyện Thi Trực Tuyến để được học tập những kiến thức bổ ích từ HocOn247.com
Diện tích toàn phần của hình trụ có bán kính đáy R=2, chiều cao h=3 bằng
Diện tích cần tính là \({{S}_{tp}}=2\pi Rh+2\pi {{R}^{2}}=20\pi \)
Phương trình \({{4}^{2x-4}}=16\) có nghiệm là
Ta có \({{4}^{2x-4}}=16={{4}^{2}}\Leftrightarrow 2x-4=2\Leftrightarrow x=3\).
Cho hàm số f(x) có bảng biến thiên như sau:
Hàm số đã cho đồng biến trên khoảng nào dưới đây?
Hàm số f(x) đồng biến trên \((-\infty ;1)\).
Cho hàm số f(x) có đạo hàm trên đoạn \(\left[ 0;2 \right]\) và \(f(0)=-1;\text{ }f(2)=2\). Tích phân \(\int\limits_{0}^{2}{{f}'(x)d\text{x}}\) bằng
Ta có \(\int\limits_{0}^{2}{{f}'(x)d\text{x}}=\left. f(x) \right|_{0}^{2}=f(2)-f(0)=3\).
Tính môđun của số phức z thỏa mãn \(z(1-i)+2i=1\).
Ta có \(z=\frac{1-2i}{1-i}=\frac{3}{2}-\frac{1}{2}i\Rightarrow \left| z \right|=\sqrt{{{\left( \frac{3}{2} \right)}^{2}}+{{\left( -\frac{1}{2} \right)}^{2}}}=\frac{\sqrt{10}}{2}\).
Tìm giá trị lớn nhất của hàm số \(y=\frac{2\text{x}-1}{x+5}\) trên đoạn \(\left[ -1;3 \right]\).
Hàm số đã cho đã xác định và liên tục trên \(\left[ -1;3 \right]\).
Ta có \({y}'=\frac{11}{{{(x+5)}^{2}}}>0,\forall x\in (-1;3)\Rightarrow {{\max }_{\left[ -1;3 \right]}}y=y(3)=\frac{5}{8}\).
Tập nghiệm S của bất phương trình \({{\log }_{2}}\left( 1-x \right)\le 1\) là
Ta có \({{\log }_{2}}\left( 1-x \right)\le 1\Leftrightarrow \left\{ \begin{align} & 1-x>0 \\ & 1-x\le 2 \\ \end{align} \right.\Leftrightarrow -1\le x<1\)
Vậy \(S=\left[ -1;1 \right)\).
Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng \(\Delta \) đi qua điểm \(M\left( 2;0;-1 \right)\) và có vectơ chỉ phương \(\overrightarrow{a}=\left( 4;-6;2 \right)\). Phương trình tham số của \(\Delta \) là
Vì \(\Delta \) có vectơ chỉ phương \(\overrightarrow{a}=\left( 4;-6;2 \right)\) nên \(\Delta \) cũng nhận vec tơ \(\frac{1}{2}\overrightarrow{a}=\left( 2;-3;1 \right)\) làm vectơ chỉ phương. Do đó phương trình tham số của \(\Delta \) là \(\left\{ \begin{align} & x=2+2t \\ & y=-3t \\ & z=-1+t \\ \end{align} \right.\)
Họ tất cả các nguyên hàm của hàm số \(f(x)=\sin 5\text{x}\) là
Ta có \(\int{\sin 5\text{xdx}}=-\frac{\cos 5x}{5}+C\).
Cho hàm số \(y=f\left( x \right)\) liên tục trên \(\left[ -3;3 \right]\) và có bảng xét dấu đạo hàm như hình bên.
Mệnh đề nào sau đây sai về hàm số đó?
Đạt cực tiểu tại \(x=1.\) ⇒ SAI
Từ các chữ số 1, 2, 3, 4, 6, 7 lập được bao nhiêu số tự nhiên gồm ba chữ số khác nhau?
Mỗi cách chọn và sắp thứ tự ba chữ số khác nhau ta thu được một số tự nhiên thoả mãn yêu cầu đề bài. Do tập hợp ban đầu cho có 6 chữ số nên số tự nhiên lập được theo yêu cầu đề bài là \(A_{6}^{3}.\)
Rút gọn biểu thức \(P={{x}^{\frac{1}{2}}}.\sqrt[4]{x}\) với x> 0
\(P={{x}^{\frac{3}{4}}}.\)
Cho cấp số nhân \(({{u}_{n}})\) với \({{u}_{1}}=2,\text{ }q=4\). Tổng của 5 số hạng đầu tiên bằng
Ta có \({{S}_{5}}=\frac{{{u}_{1}}(1-{{q}^{5}})}{1-q}=682\).
Cho hàm số f(x) liên tục trên ℝ. Gọi S là diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường \(y=f(x)\), \(y=0,\text{ }x=0\) và \(x=4\) (như hình vẽ). Mệnh đề nào dưới đây là đúng?
Ta có \(S=\int\limits_{0}^{1}{\left| f(x) \right|d\text{x}}+\int\limits_{1}^{4}{\left| f(x) \right|d\text{x}}=\int\limits_{0}^{1}{f(x)d\text{x}}-\int\limits_{1}^{4}{f(x)d\text{x}}\).
Kí hiệu \({{z}_{1}},\text{ }{{\text{z}}_{2}}\) là hai nghiệm phức của phương trình \({{z}^{2}}+(1-2i)z-1-i=0\). Giá trị của \(\left| {{z}_{1}} \right|+\left| {{z}_{2}} \right|\) bằng
\(\Delta = {(1 - 2i)^2} + 4(1 + i) = 1 \Rightarrow \left[ \begin{array}{l} 1{\rm{z}} = \frac{{ - 1 + 2i + 1}}{2} = i\\ z = \frac{{ - 1 + 2i - 1}}{2} = - 1 + i \end{array} \right.\)
\(\Rightarrow \left| {{z}_{1}} \right|+\left| {{z}_{2}} \right|=\left| i \right|+\left| -1+i \right|=1+\sqrt{2}\).
Trong mặt phẳng Oxy, cho hai điểm A, B như hình vẽ dưới đây. Trung điểm của đoạn thẳng AB biểu diễn số phức?
Ta có \(A(-2;1),\text{ }B(1;3)\).
Trung điểm của đoạn thẳng AB là \(I\left( \frac{-2+1}{2};\frac{1+3}{2} \right)\Rightarrow I\left( -\frac{1}{2};2 \right)\).
Điểm I biểu diễn số phức \(-\frac{1}{2}+2i\).
Đồ thị của hàm số nào dưới đây có dạng như đường cong trong hình vẽ?
Ta có \(y(2)=0\Rightarrow \) Loại A, B, C
Tính thể tích của khối lập phương \(ABC\text{D}.{A}'{B}'{C}'{D}'\), biết \(A{C}'=2\text{a}\sqrt{3}\).
Ta có \(A{{{C}'}^{2}}=A{{C}^{2}}+C{{{C}'}^{2}}=A{{B}^{2}}+B{{C}^{2}}+C{{{C}'}^{2}}=3\text{A}{{B}^{2}}\)
\(\Rightarrow AB\sqrt{3}=A{C}'=2\text{a}\sqrt{3}\Rightarrow AB=2\text{a}\)
\(\Rightarrow {{V}_{ABC\text{D}.{A}'{B}'{C}'{D}'}}=A{{B}^{3}}=8{{\text{a}}^{3}}\).
Tích phân \(I=\int\limits_{0}^{1}{{{e}^{x+1}}}dx\) bằng
\(I=\int\limits_{0}^{1}{{{e}^{x+1}}}dx\) = \(e-{{e}^{2}}.\)
Cho hình lăng trụ tam giác đều \(ABC.{A}'{B}'{C}'\) có \(AB=a,\) góc giữa đường thẳng \({A}'C\) và mặt phẳng \(\left( ABC \right)\) bằng 45°. Thể tích của khối lăng trụ \(ABC.{A}'{B}'{C}'\) bằng
Ta có \(A{A}'\bot \left( ABC \right)\Rightarrow \widehat{{A}'C;\left( ABC \right)}=\widehat{\left( {A}'C;AC \right)}=\widehat{{A}'CA}={{45}^{0}}\)
Suy ra tam giác \({A}'AC\) vuông cân tại \(A\Rightarrow A{A}'=AC=a\)
Tam giác ABC có diện tích là \({{S}_{\text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ }ABC}}=\frac{{{a}^{2}}\sqrt{3}}{4}\)
Vậy thể tích cần tính là \(V=A{A}'.{{S}_{\text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ }ABC}}=a.\frac{{{a}^{2}}\sqrt{3}}{4}=\frac{{{a}^{3}}\sqrt{3}}{4}.\)
Cho hàm số \(y=f(x)\) có bảng biến thiên như sau
Tổng số tiệm cận ngang và tiệm cận đứng của đồ thị hàm số đã cho là
Ta có \(\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,y=2\Rightarrow \) TCN: \(y=2\) và \(\underset{x\to {{1}^{+}}}{\mathop{\lim }}\,f(x)=-\infty \Rightarrow \) tiệm cận đứng \(x=1\).
Trong không gian Oxyz, cho hai vectơ \(\overrightarrow{u}=(3;-4;5)\) và \(\overrightarrow{v}=(2m-n;1-n;m+1)\), với m, n là các tham số thực. Biết rằng \(\overrightarrow{u}=\overrightarrow{v}\) tính \(m+n\).
\(\overrightarrow u = \overrightarrow v \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} 2m - n = 3\\ 1 - n = - 4\\ m + 1 = 5 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} m = 4\\ n = 5 \end{array} \right. \Rightarrow m + n = 9\)
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a. Cạnh SA=a và vuông góc với mặt phẳng đáy. Góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và \((ABC\text{D})\) bằng
Ta có \(\left\{ \begin{array}{l} CB \bot AB\\ CB \bot SA \end{array} \right. \Rightarrow CB \bot (SAB) \Rightarrow CB \bot SB\)
Từ \(\left\{ \begin{array}{l} (SBC) \cap (ABC{\rm{D}}) = BC\\ BC \bot SB;BC \bot AB\\ SB \subset (SBC);{\rm{ }}AB \subset (ABC{\rm{D}}) \end{array} \right. \Rightarrow \left( {(SB\widehat {C);(AB}CD)} \right) = \widehat {SBA}\)
\(\tan \widehat{SBA}=\frac{SA}{AB}=\frac{a}{a}=1\Rightarrow \widehat{SBA}=45{}^\circ \).
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng \(d:\left\{ \begin{align} & 1\text{x}=2+2t \\ & y=-1-3t \\ & z=1 \\ \end{align} \right.(t\in \mathbb{R})\). Xét đường thẳng \(\Delta :\frac{x-1}{1}=\frac{y-3}{m}=\frac{z+2}{-2}\), với m là tham số thực khác 0. Tìm tất cả các giá trị thực của m để đường thẳng Δ vuông góc với đường thẳng d.
Đường thẳng d có một VTCP là \(\overrightarrow{{{u}_{1}}}=(2;-3;0)\).
Đường thẳng Δ có một VTCP là \(\overrightarrow{{{u}_{2}}}=(1;m;-2)\).
YCBT \(\Leftrightarrow \overrightarrow{{{u}_{1}}}.\overrightarrow{{{u}_{2}}}=0\Leftrightarrow 2-3m+0=0\Leftrightarrow m=\frac{2}{3}\), thỏa mãn \(m\ne 0\).
Tính đạo hàm của hàm số \(y={{\log }_{\frac{3}{4}}}\left| x \right|\).
Ta có \(y={{\log }_{\frac{3}{4}}}\left| x \right|\Rightarrow {y}'=\frac{1}{x\ln \frac{3}{4}}=\frac{1}{x(\ln 3-\ln 4)}=\frac{1}{x(\ln 3-2\ln 2)}\).
Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu \(\left( S \right):{{x}^{2}}+{{y}^{2}}+{{z}^{2}}-2\left( x+2y+3z \right)=0\). Gọi A, B, C lần lượt là giao điểm (khác gốc tọa độ O) của mặt cầu (S) và các trục tọa độ Ox, Oy, Oz. Phương trình mặt phẳng \(\left( ABC \right)\) là
Dễ thấy \(A\left( 2;0;0 \right),\,B\left( 0;4;0 \right),\,C\left( 0;0;6 \right)\)
Do đó \(\left( ABC \right):\frac{x}{2}+\frac{y}{4}+\frac{z}{6}=1\Leftrightarrow 6x+3y+2z-12=0\).
Trong không gian Oxyz, phương trình mặt cầu (S) có tâm \(I\left( 0;1;-1 \right)\) và tiếp xúc với mặt phẳng \(\left( P \right):2x-y+2z-3=0\) là
Mặt cầu (S) tiếp xúc với mặt phẳng \(\left( P \right):2x-y+2z-3=0\)
Do đó mặt cầu (S) có bán kính \(R=d\left( I,\left( P \right) \right)=\frac{\left| 2.0-1+2.\left( -1 \right)-3 \right|}{\sqrt{{{2}^{2}}+{{\left( -1 \right)}^{2}}+{{2}^{2}}}}=2\)
Mặt cầu (S) có tâm \(I\left( 0;1;-1 \right)\Rightarrow \left( S \right):{{x}^{2}}+{{\left( y-1 \right)}^{2}}+{{\left( z+1 \right)}^{2}}=4\).
Cho hàm số \(f(x)=a{{x}^{3}}+b{{x}^{2}}+cx+d\text{ }(a,b,c,d\in \mathbb{R})\). Đồ thị của hàm số \(y=f(x)\) như hình vẽ bên. Số nghiệm thực của phương trình \(2\left| f(x) \right|-3=0\) là
Ta có \(2\left| f(x) \right|-3=0\Leftrightarrow f(x)=\pm \frac{3}{2}\).
Phương trình \(f(x)=\frac{3}{2}\) có đúng 3 nghiệm phân biệt.
Phương trình \(f(x)=-\frac{3}{2}\) có đúng 3 nghiệm phân biệt.
Các nghiệm trên không trùng nhau.
Vậy \(2\left| f(x) \right|-3=0\) có đúng 6 nghiệm phân biệt.
Cho hàm số \(f\left( x \right)\) có đạo hàm \({f}'\left( x \right)=\left( {{x}^{2}}+x \right){{\left( x-2 \right)}^{2}}\left( {{2}^{x}}-4 \right),\forall x\in \mathbb{R}.\) Số điểm cực trị của \(f\left( x \right)\) là
\(f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow \left( {{x^2} + x} \right){\left( {x - 2} \right)^2}.\left( {{2^x} - 4} \right) = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} {x^2} + x = 0\\ {\left( {x - 2} \right)^2} = 0\\ {2^x} - 4 = 0 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} x = 0\\ x = - 1\\ x = 2 \end{array} \right.\)
Nhận thấy \(x=2\) là nghiệm bội ba nên \(f'\left( x \right)\) vẫn đổi dấu khi qua \(x=2\). Vậy hàm số đã cho có 3 điểm cực trị
Một bác thợ gốm làm một cái lọ có dạng khối tròn xoay được tạo thành khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường y = \(\sqrt{1+x}\) và trục Ox quay quanh Ox. Biết đáy lọ và miệng lọ có đường kính lần lượt là 2 dm và 4 dm, khi đó thể tích của lọ là:
\(\begin{align} & y=\sqrt{x+1}=\frac{2}{2}\Rightarrow x=0 \\ & y=\sqrt{x+1}=\frac{4}{2}\Rightarrow x=3 \\ \end{align}\)
Thể tích cần tìm là:
\(V=\pi \int\limits_{0}^{3}{{{\left( \sqrt{x+1} \right)}^{2}}dx=\pi \int\limits_{0}^{3}{\left( x+1 \right)dx=\frac{1}{2}\pi {{\left( x+1 \right)}^{2}}}}\left| \begin{align} & ^{3} \\ & _{0} \\ \end{align} \right.=\frac{1}{2}\pi \left( {{4}^{2}}-{{1}^{2}} \right)=\frac{15}{2}\pi \left( d{{m}^{3}} \right)\)
Gọi F(x) là nguyên hàm trên \(\mathbb{R}\) của hàm số \(f\left( x \right)={{x}^{2}}{{e}^{ax}}\left( a\ne 0 \right),\) sao cho \(F\left( \frac{1}{a} \right)=F\left( 0 \right)+1.\) Chọn mệnh đề đúng trong các mệnh đề sau:
Ta có \(F\left( x \right)=\int{f\left( x \right)dx=\int{{{x}^{2}}{{e}^{ax}}dx.}}\)
Đặt \(\left\{ \begin{array}{l} u = {x^2}\\ dv = {e^{ax}}dx \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} du = 2xdx\\ v = \frac{1}{a}{e^{ax}} \end{array} \right..\)
\(F\left( x \right)=\frac{1}{a}{{x}^{2}}{{e}^{ax}}-\frac{2}{a}\int{x}{{e}^{ax}}dx=\frac{1}{a}{{x}^{2}}{{e}^{ax}}-\frac{2}{a}{{F}_{1}}\left( x \right)\) với \({{F}_{1}}\left( x \right)=\int{x}{{e}^{ax}}dx\).
Đặt \(\left\{ \begin{array}{l} {u_1} = x\\ d{v_1} = {e^{ax}}dx \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} d{u_1} = dx\\ {v_1} = \frac{1}{a}{e^{ax}} \end{array} \right..\)
Ta có \({{F}_{1}}\left( x \right)=\frac{1}{a}x{{e}^{ax}}-\frac{1}{a}\int{{{e}^{ax}}dx}=\frac{1}{a}x{{e}^{ax}}-\frac{1}{{{a}^{2}}}{{e}^{ax}}+{{C}_{1}}.\)
Vậy \(F\left( x \right)=\frac{1}{a}{{x}^{2}}{{e}^{ax}}-\frac{2}{a}\left( \frac{1}{a}x{{e}^{ax}}-\frac{1}{{{a}^{2}}}{{e}^{ax}}+{{C}_{1}} \right)=\frac{1}{a}{{x}^{2}}{{e}^{ax}}-\frac{2}{{{a}^{2}}}x{{e}^{ax}}+\frac{2}{{{a}^{3}}}{{e}^{ax}}+C.\)
Khi đó \(F\left( \frac{1}{a} \right)=F\left( 0 \right)+1\Leftrightarrow \frac{1}{{{a}^{3}}}e-\frac{2}{{{a}^{3}}}e+\frac{2}{{{a}^{3}}}e+C=\frac{2}{{{a}^{3}}}+C+1\)
\(\Leftrightarrow \frac{1}{{{a}^{3}}}e=\frac{2}{{{a}^{3}}}+1\Leftrightarrow e=2+{{a}^{3}}\Leftrightarrow {{a}^{3}}=e-2\Leftrightarrow a=\sqrt[3]{e-2}\approx 0,896\)
Cho hình nón đỉnh S, đáy là đường tròn nội tiếp tam giác ABC. Biết rằng \(AB=BC=10a,\,AC=12a\), góc tạo bởi hai mặt phẳng \(\left( SAB \right)\) và \(\left( ABC \right)\) bằng \(45{}^\circ \). Tính thể tích V của khối nón đã cho.
Kẻ \(ID\bot AB\) nên \(\left( \widehat{\left( SAB \right);\left( ABC \right)} \right)=\widehat{SDI}=45{}^\circ \)
Do đó \(ID=SI=r=h\) (tam giác SDI vuông cân)
Lại có \({{S}_{\Delta ABC}}=p.r\Rightarrow r=\frac{{{S}_{\Delta ABC}}}{p}\)
Mà \(p=16a,\,{{S}_{\Delta ABC}}=\sqrt{p\left( p-a \right)\left( p-b \right)\left( p-c \right)}=48{{a}^{2}}\)
Suy ra r=3a. Vậy \(V=\frac{1}{3}\pi {{r}^{2}}h=\frac{1}{3}\pi {{\left( 3a \right)}^{3}}=9\pi {{a}^{3}}\).
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông, \(AC=\frac{a\sqrt{2}}{2}\). Cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy và đường thẳng SB tạo với mặt phẳng \((ABC\text{D})\) một góc \(60{}^\circ \). Khoảng cách giữa hai đường thẳng AD và SC bằng
Ta có \(A\text{D // BC}\Rightarrow \text{AD // }(SBC)\Rightarrow d(A\text{D};SC)=d\left( A;(SBC) \right)\).
Kẻ \(AP\bot SB\Rightarrow d\left( A;(SBC) \right)=AP\Rightarrow d(A\text{D};SC)=AP\)
Ta có \(\frac{1}{A{{P}^{2}}}=\frac{1}{S{{A}^{2}}}+\frac{1}{A{{B}^{2}}}\). Cạnh \(AB=\frac{AC}{\sqrt{2}}=\frac{a}{2}\).
Lại có \(\left( SB;\widehat{(AB}CD) \right)=\widehat{SBA}=60{}^\circ \)
\(\Rightarrow \tan 60{}^\circ =\frac{SA}{AB}\Rightarrow SA=\frac{a\sqrt{3}}{2}\Rightarrow AP=\frac{a\sqrt{3}}{4}\).
Cho hàm số \(y=\frac{2x-1}{x-1}\) có đồ thị \(\left( C \right)\). Điểm \(M\left( a,b \right)\left( a>0 \right)\) thuộc \(\left( C \right)\) sao cho khoảng cách từ M tới tiệm cận đứng của \(\left( C \right)\) bằng khoảng cách M tới tiệm cận ngang của \(\left( C \right)\). Mệnh đề nào dưới đây đúng?
Đồ thị hàm số có tiệm cận đứng \({{d}_{1}}:x=1\) và tiệm cận ngang \({{d}_{2}}:y=2.\)
Ta có \(M\in \left( C \right)\Rightarrow M\left( t;\frac{2t-1}{t-1} \right)\Rightarrow M\left( t;2+\frac{1}{t-1} \right)\) \(\left( t>0,t\ne 1 \right).\)
Bài ra có \(d\left( M;{{d}_{1}} \right)=d\left( M;{{d}_{2}} \right)\Rightarrow \left| t-1 \right|=\left| 2+\frac{1}{t-1}-2 \right|\Leftrightarrow \left| t-1 \right|=\left| \frac{1}{t-1} \right|\)
\(\Leftrightarrow {{\left( t-1 \right)}^{2}}=1\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & t=0 \\ & t=2 \\ \end{align} \right.\Rightarrow t=2\) thỏa mãn \(\Rightarrow M\left( 2;3 \right)\Rightarrow a+b=5.\)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng \(\left( P \right):2x-5y-z=0\) và đường thẳng \(d:\frac{x-1}{1}=\frac{y+1}{1}=\frac{z-3}{-1}\). Viết phương trình đường thẳng \(\Delta \) vuông góc mặt phẳng \(\left( P \right)\) tại giao điểm của đường thẳng d và mặt phẳng \(\left( P \right).\)
Gọi \(M = d \cap \left( P \right)\)
Ta có \(d:\left\{ \begin{array}{l} x = 1 + t\\ y = - 1 + t\\ z = 3 - t \end{array} \right.\left( {t \in R} \right) \Rightarrow M\left( {t + 1;t - 1;3 - t} \right).\)
Điểm \(M\in \left( P \right)\Rightarrow 2\left( t+1 \right)-5\left( t-1 \right)-\left( 3-t \right)=0\Rightarrow -2t+4=0\Leftrightarrow t=2\Rightarrow M\left( 3;1;1 \right).\)
Mặt phẳng \(\left( P \right)\) có một VTPT là \(\overrightarrow{n}=\left( 2;-5;-1 \right)\) là một VTCP.
Kết hợp với \(\Delta \) qua \)M\left( 3;1;1 \right)\Rightarrow \Delta :\frac{x-3}{2}=\frac{y-1}{-5}=\frac{z-1}{-1}.\)
Cho bình nước hình trụ có bán kính đáy \({{r}_{1}}\) và chiều cao \({{h}_{1}}\) (có bỏ qua chiều dày đáy và thành bình), hai quả nặng A và B dạng hình cầu đặc có bán kính lần lượt là r và 2r. Biết rằng \({{h}_{1}}>2{{r}_{1}},{{r}_{1}}>2r\) và bình đang chứa một lượng nước. Khi ta bỏ quả cầu A và bình thì thấy thể tích nước tràn ra là 2 lít. Khi ta nhấc quả cầu A ra và thả quả cầu B vào bình thì thể tích nước tràn ra là 7 lít. Giá trị bán kính r bằng
Gọi thể tích bình là V và thể tích trong bình là \({{V}_{1}}\), thể tích quả cầu A là \({{V}_{0}}=\frac{4\pi }{3}{{r}^{3}}\), thể tích quả cầu B là \(\frac{4\pi }{3}{{\left( 2r \right)}^{3}}=8.\frac{4\pi }{3}.{{r}^{3}}=8{{V}_{0}}\)
Khi ta thả quả cầu A vào bình nước và nước bị tràn ra 2 lít, suy ra: \({{V}_{1}}+{{V}_{0}}=V+2\)\(\left( 1 \right)\)
Khi ta thả quả cầu B vào thì: \(\left( V-2 \right)+8{{V}_{0}}=V+7\)\(\left( 2 \right)\)
Từ \(\left( 1 \right)\) và \(\left( 2 \right)\)suy ra: \({{V}_{0}}=1\,l\acute{i}t=\frac{4\pi }{3}{{r}^{3}}=1\left( d{{m}^{3}} \right)\Rightarrow r=\sqrt[3]{\frac{3}{4\pi }}\left( dm \right)\)
Có bao nhiêu số phức z thỏa mãn \(\left| z-3i \right|=\left| 1-i.\overline{z} \right|\) và \(z-\frac{9}{z}\) là số thuần ảo?
Đặt \(z=x+yi\text{ }(x,y\in \mathbb{R})\)
Ta có \(\left| z-3i \right|=\left| 1-i.\overline{z} \right|\Leftrightarrow \left| x+yi-3i \right|=\left| 1-i.(x+yi) \right|\Leftrightarrow \left| x+(y-3)i \right|=\left| 1+y-xi \right|\)
\(\Leftrightarrow \sqrt{{{(x-3)}^{2}}+{{y}^{2}}}=\sqrt{{{(1+y)}^{2}}+{{(-x)}^{2}}}\Leftrightarrow {{x}^{2}}+{{y}^{2}}-6y+9={{x}^{2}}+{{y}^{2}}+2y+1\Leftrightarrow y=2\)
Lại có \(z-\frac{9}{z}=x+2i-\frac{9}{x+2i}=x+2i-\frac{9(x-2i)}{(x+2i)(x-2i)}=x+2i-\frac{9\text{x}-18i}{{{x}^{2}}+4}\)
Vì \(z-\frac{9}{z}\) là số thuần ảo \( \Rightarrow x - \frac{{9{\rm{x}}}}{{{x^2} + 4}} = 0 \Leftrightarrow {x^3} - 5{\rm{x}} = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} x = 0\\ x = \pm \sqrt 5 \end{array} \right.\).
Vậy có tất cả 3 số phức z thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Cho a và b là hai số thực dương khác 1 và các hàm số \(y={{a}^{x}},y={{b}^{x}}\) có đồ thị như hình vẽ.
Đường thẳng \(y=3\) cắt trục tung, đồ thị hàm số \(y={{a}^{x}},y={{b}^{x}}\) lần lượt các điểm H, M, N. Biết rằng HM=2MN. Mệnh đề nào sau đây đúng?
Ta có \(H\left( 0;3 \right),M\left( {{x}_{M}};3 \right),N\left( {{x}_{N}};3 \right);\overrightarrow{HM}=2\overrightarrow{MN}\Rightarrow {{x}_{M}}=2\left( {{x}_{N}}-{{x}_{M}} \right)\Rightarrow 3{{x}_{M}}=2{{x}_{N}}.\)
Mà \(\left\{ \begin{array}{l} {a^{{x_M}}} = 3\\ {b^{{x_N}}} = 3 \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {x_M} = {\log _a}3\\ {x_N} = {\log _b}3 \end{array} \right. \Rightarrow 3{\log _a}3 = 2{\log _b}3 \Rightarrow \frac{3}{{{{\log }_3}a}} = \frac{2}{{{{\log }_3}b}}\)
\(\Rightarrow 2{{\log }_{3}}a=3{{\log }_{3}}b\Rightarrow {{\log }_{3}}{{a}^{2}}={{\log }_{3}}{{b}^{3}}\Rightarrow {{a}^{2}}={{b}^{3}}.\)
Cho hàm số bậc ba \(y=f(x)\) và có đồ thị là đường cong như trong hình vẽ. Gọi M, m lần lượt là giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số \(g(x)=\left| f(2\sin x)-1 \right|\). Tổng M+m bằng
Ta có \(-2 \le 2\sin x \ge 2\) nên từ đồ thị ta có: \(-4 \le f(2\sin x) \ge 4\) ⇒ \(-5 \le f(2\sin x) -1\ge 3\)
Do đó \(0 \le |f(2\sin x) -1|\ge 5\) ⇒ M = 5; m = 0 ⇒ M + m = 5
Cho A là tập các số tự nhiên có 7 chữ số. Lấy một số bất kỳ của tập A .Tính xác suất để lấy được số lẻ và chia hết cho 9.
Có tất cả \(9.10.10.10.10.10.10={{9.10}^{6}}\) số tự nhiên có 7 chữ số.
Ta có \(\overline{abc\text{d}efg}\vdots 9\Leftrightarrow (a+b+c+d+e+f+g)\vdots 9\). Các số lẻ chia hết cho 9 là 1000017, 1000035, 1000053,…, 9999999.
Đây là một cấp số cộng có \({{u}_{1}}=1000017\) và công sai \)d=18\).
Số phần tử của dãy này là \(\frac{9999999-1000017}{18}+1=500000\).
Vậy xác suất cần tìm là \(\frac{500000}{{{9.10}^{6}}}=\frac{1}{18}\).
Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng \(d:\left\{ \begin{array}{l} x = - 1 - 2t\\ y = t\\ z = - 1 + 3t \end{array} \right.;\,d':\left\{ \begin{array}{l} x = 2 + t\prime \\ y = - 1 + 2t\prime \\ z = - 2t\prime \end{array} \right.\) và mặt phẳng \((P):x+y+z+2=0.\) Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng (P) và cắt cả hai đường thẳng \(d,{d}'\) có phương trình là
Mặt phẳng (P) có vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow{n}=\left( 1;1;1 \right)\)
Gọi \(\Delta \) là đường thẳng cần tìm và \(A=\Delta \cap d,\,B=\Delta \cap d'\)
Vì \(A\in d,\,B\in d'\) nên gọi \(A\left( -1-2t;\,t;\,-1+3t \right)\) và \(B\left( 2+t';\,-1+2t';\,-2t' \right)\)
\(\Rightarrow \overrightarrow{AB}=\left( t'+2t+3;2t'-t-1;-2t'-3t+1 \right)\)
Do \(\Delta \bot \left( P \right)\) nên \(\overrightarrow{AB},\,\overrightarrow{n}\) cùng phương \(\Leftrightarrow \frac{t'+2t+3}{1}=\frac{2t'-t-1}{1}=\frac{-2t'+3t+1}{1}\)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} 3t - t' = - 4\\ 2t + 4t' = 2 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} t = - 1\\ t' = 1 \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} A\left( {1; - 1; - 4} \right)\\ B\left( {3;1; - 2} \right) \end{array} \right.\)
Đường thẳng Δ đi qua điểm B và có vectơ chỉ phương \(\overrightarrow{n}=\left( 1;1;1 \right)\) nên có phương trình \(\frac{x-3}{1}=\frac{y-1}{1}=\frac{z+2}{1}\)
Cho hàm số \(y={{x}^{3}}+a{{x}^{2}}+bx+c\)có đồ thị (C). Biết rằng tiếp tuyến d của (C) tại điểm A có hoành độ bằng -1 cắt (C) tại B có hoành độ bằng 2 (xem hình vẽ). Diện tích hình phẳng giới hạn bởi d và (C) (phần gạch chéo trong hình vẽ) bằng
Ta có \(A(-1;a-b+c-1)\)và \(y'=3{{x}^{2}}+2ax+b\Rightarrow y'(-1)=3-2a+b\)
Phương trình tiếp tuyến của (C) tại A: \(y=(3-2a+b)(x+1)+a-b+c-1\,\,\,(d)\)
Phương trình hoành độ giao điểm của (C) và (d) là:
\({{x}^{3}}+a{{x}^{2}}+bx+c=(3-2a+b)(x+1)+a-b+c-1\,\,\,(1)\)
Phương trình (1) có nghiệm \(x=-1;x=2\Leftrightarrow 4a+2b+c+8=3(3-2a+b)+a-b+c-19a=0\Leftrightarrow a=0\)
Suy ra \(\left( C \right):y={{x}^{3}}+bx+c\) và \(d:y=\left( 3+b \right)\left( x+1 \right)-b+c-1\)
Diện tích hình phẳng là: \(S=\int\limits_{-1}^{2}{\left[ (3+b)(x+1)-b+c-1-\left( {{x}^{3}}+bx+c \right) \right]}dx=\int\limits_{-1}^{2}{(3x-{{x}^{3}}+2})dx=\frac{27}{4}\)
Cho hàm số \(y = f\left( x \right) = \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {{x^2} - 2mx + 3\,\,\,\left( {x \le 1} \right)}\\ {nx + 10\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( {x > 1} \right)} \end{array}} \right.\), trong đó m,n là hai tham số thực. Hỏi có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để hàm số \(y=f\left( x \right)\) có đúng hai điểm cực trị?
TH1. Khi \(x>1\) hàm số là nhị thức bậc nhất và không có cực trị
TH2. Khi \(x<1\) hàm số có tối đa 1 điểm cực trị (cụ thể là điểm cực tiểu tại \(x=m\))
TH3. Khi \(x=1\) hàm số có thể có 1 điểm cực trị
TH4. Hình minh họa:
Suy ra hàm số phải liên tục tại điểm \(x=1\), đạt cực trị tại \(x=m<1\), hệ số góc \(n<0\)
Suy ra: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {m < 1}\\ {\mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ + }} f\left( x \right) = f\left( 1 \right)}\\ {n < 0} \end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {m < 1}\\ {n + 10 = 4 - 2m}\\ {n < 0} \end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {m < 1}\\ {n = - 6 - 2m < 0}\\ {n < 0} \end{array}} \right.} \right.\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {n < 0}\\ { - 3 < m < 1} \end{array}} \right.\)
Suy ra các giá trị nguyên của \(m\) thỏa mãn là \(m=\left\{ -2;-1;0 \right\}\). Có 3 giá trị nguyên thỏa mãn
Cho hàm số \(y=f(x)\) có đạo hàm tại \(x=1\) và \({f}'(1)\ne 0\). Gọi \({{d}_{1}},\text{ }{{\text{d}}_{2}}\) lần lượt là hai tiếp tuyến của đồ thị hàm số \(y=f(x)\) và \(y=g(x)=x.f(2\text{x}-1)\) tại điểm có hoành độ \(x=1\). Biết rằng hai đường thẳng \({{d}_{1}},\text{ }{{\text{d}}_{2}}\) vuông góc với nhau. Khẳng định nào sau đây đúng?
Ta có \({g}'(x)=f(2x-1)+2\text{x}.{f}'(2\text{x}-1)\Rightarrow {g}'(1)=f(1)+2{f}'(1)\).
\({{d}_{1}}\) có hệ số góc là \({f}'(1)\) và \({{d}_{2}}\) có hệ số góc là \({g}'(1)=f(1)+2{f}'(1)\).
Mà \({{d}_{1}}\bot {{d}_{2}}\Rightarrow {f}'(1).{g}'(1)=-1\Leftrightarrow {f}'(1).\left[ f(1)+2{f}'(1) \right]=-1\Rightarrow f(1)=\frac{-2{{\left[ {f}'(1) \right]}^{2}}-1}{{f}'(1)}\)
\(\Rightarrow \left| f(1) \right|=\left| \frac{2{{\left[ {f}'(1) \right]}^{2}}+1}{{f}'(1)} \right|=\frac{2{{\left[ {f}'(1) \right]}^{2}}+1}{\left| {f}'(1) \right|}\ge \frac{2\sqrt{2{{\left[ {f}'(1) \right]}^{2}}.1}}{\left| {f}'(1) \right|}=2\sqrt{2}\).
Gọi \(S\) là tập chứa tất cả các giá trị nguyên của tham số m để bất phương trình \(\log \left( 60{{x}^{2}}+120x+10m-10 \right)>1+3\log \left( x+1 \right)\) có miền nghiệm chứa đúng 4 giá trị nguyên của biến \(x\). Số phần tử của S là
Điều kiện \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {x > - 1}\\ {6{x^2} + 12x + m - 1 > 0} \end{array}} \right.\) (*)
BPT\(\Leftrightarrow 1+\log \left( 6{{x}^{2}}+12x+m-1 \right)>1+\log {{\left( x+1 \right)}^{3}}\)\(\Leftrightarrow \log \left( 6{{x}^{2}}+12x+m-1 \right)>\log {{\left( x+1 \right)}^{3}}\)
\(\left( 6{{x}^{2}}+12x+m-1 \right)>{{\left( x+1 \right)}^{3}}\)\(\Rightarrow \) Hệ điều kiện \(\left( * \right)\) trở thành \(x>-1\)
\(\Leftrightarrow 6{{x}^{2}}+12x+m-1>{{x}^{3}}+3{{x}^{2}}+3x+1\Leftrightarrow m-2>{{x}^{3}}-3{{x}^{2}}-9x=f\left( x \right)\)
Bảng biến thiên:
Dựa vào bảng biến thiên, suy ra điều kiện \(-11<m-2\le 0\Leftrightarrow -9<m\le 2\Rightarrow -8\le m\le 2\)
Suy ra có 11 giá trị nguyên của tham số m thỏa mãn bài toán
Cho hàm số \(y=f\left( x \right)\) có đạo hàm đến cấp hai trên \(\mathbb{R}\) và \(f\left( 0 \right)=0;f''\left( x \right)>-\frac{1}{6},\forall x\in \mathbb{R}\). Biết hàm số \(y=f'\left( x \right)\) có đồ thị như hình vẽ. Hàm số \(g\left( x \right)=\left| f\left( {{x}^{2}} \right)-mx \right|\), với m là tham số dương, có nhiều nhất bao nhiêu điểm cực trị?
Từ đồ thị hàm số \(y=f'\left( x \right)\) suy ra \(f'\left( x \right)>0,\forall x\in \left( 0;+\infty \right)\)
Do đó, \(f'\left( {{x}^{2}} \right)>0,\forall x\in \left( 0;+\infty \right)\)
Xét hàm số \(h\left( x \right)=f\left( {{x}^{2}} \right)-mx;h'\left( x \right)=2x.f'\left( {{x}^{2}} \right)-m\).
Với \(x<0,h'(x)<0\Rightarrow \) Phương trình \(h'\left( x \right)=0\) vô nghiệm.
Với \(x\ge 0\) ta có \(h''\left( x \right)=2f'\left( {{x}^{2}} \right)+4{{x}^{2}}f''\left( {{x}^{2}} \right)>2f'\left( {{x}^{2}} \right)-\frac{2{{x}^{2}}}{3}\)
Từ đồ thị hàm số \(y=f'\left( x \right)\) ta thấy với \(x\ge 0\), đồ thị hàm số \(y=f'\left( x \right)\) luôn nằm trên đường thẳng \(y=\frac{x}{3}\).
Do đó, \(2f'\left( {{x}^{2}} \right)-\frac{2{{x}^{2}}}{3}\ge 0,\forall x\ge 0\Rightarrow h''\left( x \right)\ge 0,\forall x\ge 0\) hay hàm số \(y=h'\left( x \right)\) đồng biến trên \((0;+\infty )\).
Mà \(h'\left( 0 \right)=-m<0\) và \(\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,h'\left( x \right)=+\infty \) nên phương trình \(h'\left( x \right)=0\) có một nghiệm duy nhất \({{x}_{0}}\in \left( 0;+\infty \right)\).
Bảng biến thiên:
Khi đó phương trình \(h\left( x \right)=0\) có 2 nghiệm phân biệt.
Đồng thời hàm số \(y=h\left( x \right)\) đạt cực tiểu tại \(x={{x}_{0}}\), giá trị cực tiểu \(h\left( {{x}_{0}} \right)<0\).
Vậy hàm số \(y=\left| h\left( x \right) \right|\) có 3 điểm cực trị.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi K là trung điểm của SC. Mặt phẳng \(\left( P \right)\) qua AK và cắt các cạnh SB,SD lần lượt tại M và N. Đặt \({{V}_{1}}={{V}_{S.AMKN}},\text{ }V={{V}_{S.ABCD}}\). Tìm \(S=\max \frac{{{V}_{1}}}{V}+\min \frac{{{V}_{1}}}{V}\).
Đặt \(x=\frac{SM}{SB};\text{ }y=\frac{SN}{SD}\). Tính \(\frac{{{V}_{1}}}{V}\) theo \(x\) và \(y\).
Ta có \(\frac{{{V}_{S.AMK}}}{{{V}_{S.ABC}}}=\frac{SM}{SB}.\frac{SK}{SC}=\frac{1}{2}x\Rightarrow {{V}_{S.AMK}}=\frac{x}{4}V\).
Tương tự ta có \({{V}_{S.ANK}}=\frac{y}{4}V\).
Suy ra \(\frac{{{V}_{1}}}{V}=\frac{x+y}{4}\text{ }\left( 1 \right)\)
Lại có \({{V}_{1}}={{V}_{S.AMN}}+{{V}_{S.MNK}}\) và \({{V}_{S.ABC}}={{V}_{S.ADC}}=\frac{1}{2}V\).
Mà \(\frac{{{V}_{S.AMN}}}{{{V}_{S.ABD}}}=\frac{SM}{SB}.\frac{SN}{SD}=xy\Rightarrow {{V}_{S.AMN}}=\frac{xy}{2}V\)
\(\frac{{{V}_{S.MNK}}}{{{V}_{S.BDC}}}=\frac{SM}{SB}.\frac{SN}{SD}.\frac{SK}{SC}=\frac{xy}{2}\Rightarrow {{V}_{S.MNK}}=\frac{xy}{4}V\)
Suy ra \(\frac{{{V}_{1}}}{V}=\frac{3xy}{4}\text{ }\left( 2 \right)\)
Từ (1) và (2) suy ra \(y=\frac{x}{3x-1}\).
Do \(x>0;\text{ }y>0\) nên \(x>\frac{1}{3}\).
Vì \(y\le 1\Rightarrow \frac{x}{3x-1}\le 1\Rightarrow x\ge \frac{1}{2}\). Vậy ta có \(x\in \left[ \frac{1}{2};1 \right]\).
Xét hàm số \(f\left( x \right)=\frac{{{V}_{1}}}{V}=\frac{3xy}{4}=\frac{3{{x}^{2}}}{4\left( 3x-1 \right)}\) với \(x\in \left[ \frac{1}{2};1 \right]\).
Có \({f}'\left( x \right)=\frac{3x\left( 3x-2 \right)}{4{{\left( 3x-1 \right)}^{2}}}\).
Bảng biến thiên:
Từ bảng biến thiên suy ra \(\frac{{{V}_{1}}}{V}=\frac{1}{3};\text{ }\max \frac{{{V}_{1}}}{V}=\frac{3}{8}\Rightarrow S=\frac{1}{3}+\frac{3}{8}=\frac{17}{24}\).
Xét các số phức z, w thỏa mãn \(\left| \text{w}-i \right|=2,\text{ }z+2=iw\). Gọi \({{z}_{1}},\text{ }{{\text{z}}_{2}}\) lần lượt là các số phức mà tại đó \(\left| z \right|\) đạt giá trị nhỏ nhất và đạt giá trị lớn nhất. Mođun \(\left| {{z}_{1}}+{{z}_{2}} \right|\) bằng
Ta có: \(z+2=iw\Leftrightarrow \text{w}=\frac{1}{i}(z+2)\Rightarrow \left| \text{w}-i \right|=2\Leftrightarrow \left| \frac{1}{i}(z+2)-i \right|=2\Leftrightarrow \left| \frac{1}{i}\left[ (z+2)+1 \right] \right|=2\)
\(\Leftrightarrow \left| z+3 \right|=2\). Do đó \({{z}_{1}},\text{ }{{\text{z}}_{2}}\) có các điểm biểu diễn trên mặt phẳng Oxy thuộc đường tròn tâm I(-3;0); bán kính R=2. Vậy \({{z}_{1}}=-1,\text{ }{{\text{z}}_{2}}=-5\Rightarrow {{z}_{1}}+{{z}_{2}}=-6\Rightarrow \left| {{z}_{1}}+{{z}_{2}} \right|=6\)
Cho các số thực a,b>1 thỏa mãn \({{a}^{{{\log }_{b}}a}}+{{16}^{{{\log }_{a}}\left( \frac{{{b}^{8}}}{{{a}^{3}}} \right)}}=12{{b}^{2}}.\) Giá trị của \({{a}^{3}}+{{b}^{3}}\) bằng
Ta có \({{a}^{{{\log }_{b}}a}}+{{16}^{{{\log }_{a}}\left( \frac{{{b}^{8}}}{{{a}^{3}}} \right)}}=12{{b}^{2}}\Leftrightarrow {{a}^{{{\log }_{b}}a}}+16{{b}^{8{{\log }_{a}}b-3}}=12{{b}^{2}}.\)
Đặt \(t={{\log }_{b}}a\Leftrightarrow a={{b}^{t}}\) và \({{\log }_{a}}b=\frac{1}{t}.\) Do đó \(\left( * \right)\Leftrightarrow {{a}^{t}}+16{{b}^{\frac{8}{t}-3}}=12{{b}^{2}}\)
\(\Leftrightarrow 12{{b}^{2}}={{b}^{{{t}^{2}}}}+8{{b}^{\frac{8}{t}-3}}+8{{b}^{\frac{8}{t}-3}}\ge 3\sqrt[3]{{{b}^{{{t}^{2}}}}.8{{b}^{\frac{8}{t}-3}}.8{{b}^{\frac{8}{t}-3}}}=12\sqrt[3]{{{b}^{{{t}^{2}}+\frac{8}{t}+\frac{8}{t}-6}}}\)
Suy ra \({{a}^{t}}+16{{b}^{\frac{8}{t}-3}}\ge 12{{b}^{2}}\). Dấu bằng xảy ra khi
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {{t^2} = \frac{8}{t}}\\ {{b^{{t^2}}} = 8{b^{\frac{8}{t} - 3}}} \end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {t = 2}\\ {{b^4} = 8b} \end{array}} \right. \Leftrightarrow b = 2\)
Mà \(a={{b}^{t}}={{2}^{2}}=4\to \to {{a}^{3}}+{{b}^{3}}={{2}^{3}}+{{4}^{3}}=72.\)
Trong không gian với hệ tọa độ \(Oxyz\), cho mặt phẳng \(\left( P \right):x+y+z-3=0\) và các điểm \(A\left( 3;2;4 \right),B\left( 5;3;7 \right)\). Mặt cầu \(\left( S \right)\) thay đổi đi qua \(A,B\) và cắt mặt phẳng \(\left( P \right)\) theo giao tuyến là đường tròn \(\left( C \right)\) có bán kính \(r=2\sqrt{2}\). Biết tâm của đường tròn \(\left( C \right)\) luôn nằm trên một đường tròn cố định \(\left( {{C}_{1}} \right)\). Bán kính của \(\left( {{C}_{1}} \right)\) là
Ta có \(\overrightarrow{AB}=\left( 2;1;3 \right)\) nên phương trình đường thẳng \(AB\) là \(\left\{ \begin{align} & x=3+2t \\ & y=2+t \\ & z=4+3t \\ \end{align} \right.\left( t\in \mathbb{R} \right) \)
Gọi \(M=AB\cap \left( P \right)\) thì tọa độ điểm \(M\) thỏa mãn hệ phương trình
\(\left\{ \begin{align} & {{x}_{M}}=3+2t \\ & {{y}_{M}}=2+t \\ & {{z}_{M}}=4+3t \\ & {{x}_{M}}+{{y}_{M}}+{{z}_{M}}-3=0 \\ \end{align} \right.\)
\(\Rightarrow \left( 3+2t \right)+\left( 2+t \right)+\left( 4+3t \right)-3=0\Leftrightarrow 6t+6=0\Leftrightarrow t=-1\to M\left( 1;1;1 \right)\)
Có \(MA=\sqrt{{{\left( 3-1 \right)}^{2}}+{{\left( 2-1 \right)}^{2}}+{{\left( 4-1 \right)}^{2}}}=\sqrt{14}\)
Và \(MB=\sqrt{{{\left( 5-1 \right)}^{2}}+{{\left( 3-1 \right)}^{2}}+{{\left( 7-1 \right)}^{2}}}=2\sqrt{14}\)
Gọi \({{I}_{1}}\) là tâm của đường tròn \(\left( C \right)\) và \(M{{I}_{1}}\) cắt đường tròn \(\left( C \right)\) tại 2 điểm \(C\) và \(D\).
Ta có \(MC.MD=MA.MB=\sqrt{14}.2\sqrt{14}=28\)
\(\Leftrightarrow \left( M{{I}_{1}}+r \right)\left( M{{I}_{1}}-r \right)=28\)
\(\Leftrightarrow MI_{1}^{2}-{{r}^{2}}=28\Leftrightarrow M{{I}_{1}}=\sqrt{28+{{\left( 2\sqrt{2} \right)}^{2}}}=6\).
Do \(M\left( 1;1;1 \right)\) nên điểm \(M\) cố định. Khi đó tâm \({{I}_{1}}\) của đường tròn \(\left( C \right)\) luôn nằm trên đường tròn cố định có tâm \(M\) bán kính \({{r}_{1}}=M{{I}_{1}}=6\).