TopStudy

Đáp án và lời giải

Bài tập ôn tập Toán 12 Kết nối tri thức Chương 2 có đáp án

Về trang đề

Câu 1

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Chọn D

Theo quy tắc ba điểm, ta có: AB → =AD→ + DB→\overrightarrow {AB\,} \, = \overrightarrow {AD} \, + \,\overrightarrow {DB}.

Do đó:

AB→ + CD→ = AD→ + DB→ + CD→\overrightarrow {AB} \, + \,\overrightarrow {CD} \, = \,\overrightarrow {AD} \, + \,\overrightarrow {DB} \, + \,\overrightarrow {CD}

=    AD→ +( DB→ + CD→)= \,\,\,\,\overrightarrow {AD} \, + \left( {\,\overrightarrow {DB} \, + \,\overrightarrow {CD} } \right) =    AD→ +(  CD→ + DB→)= \,\,\,\,\overrightarrow {AD} \, + \left( {\,\,\overrightarrow {CD} \, + \,\overrightarrow {DB} } \right)=    AD→ + CB→= \,\,\,\,\overrightarrow {AD} \, + \,\overrightarrow {CB}.

Câu 2

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Chọn A

Hình minh hoạ

Vì MM là trung điểm của BC⇒BM→=12BC→BC \Rightarrow \overrightarrow {BM} = \frac{1}{2}\overrightarrow {BC}.

Mặt khác DM→=DA→+AB→+BM→=AB→−AD→+12BC→\overrightarrow {DM} = \overrightarrow {DA} + \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BM} = \overrightarrow {AB} - \overrightarrow {AD} + \frac{1}{2}\overrightarrow {BC}

=AB→−AD→+12(BA→+AC→)=12AB→+12AC→−AD→= \overrightarrow {AB} - \overrightarrow {AD} + \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {BA} + \overrightarrow {AC} } \right) = \frac{1}{2}\overrightarrow {AB} + \frac{1}{2}\overrightarrow {AC} - \overrightarrow {AD}=12a→+12b→−c→=12(a→+b→−2c→)= \frac{1}{2}\overrightarrow a + \frac{1}{2}\overrightarrow b - \overrightarrow c = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow a + \overrightarrow b - 2\overrightarrow c } \right).

Câu 3

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Chọn A

Hình minh hoạ

Gọi OO là tâm hình bình hành ABCDABCD⇒{SA→+SC→=2SO→=a→+c→SB→+SD→=2SO→=b→+d→\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {SA} + \overrightarrow {SC} = 2\overrightarrow {SO} = \overrightarrow a + \overrightarrow c \\\overrightarrow {SB} + \overrightarrow {SD} = 2\overrightarrow {SO} = \overrightarrow b + \overrightarrow d \end{array} \right.⇒a→+c→=b→+d→\Rightarrow \overrightarrow a + \overrightarrow c = \overrightarrow b + \overrightarrow d.

Câu 4

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Chọn D

Hình minh hoạ

Vì BB′C′CBB'C'C là hình bình hành nên ⇒B′C→=B′C′→+B′B→=BC→−AA′→\Rightarrow \overrightarrow {B'C} = \overrightarrow {B'C'} + \overrightarrow {B'B} = \overrightarrow {BC} - \overrightarrow {AA'}

=−AA′→+BA→+AC→=−AA′→−AB→+AC→= - \overrightarrow {AA'} + \overrightarrow {BA} + \overrightarrow {AC} = - \overrightarrow {AA'} - \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC}=−a→−b→+c→= - \overrightarrow a - \overrightarrow b + \overrightarrow c.

Câu 5

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Chọn A

Do a→\overrightarrow a và b→\overrightarrow b là hai vectơ cùng hướng nên (a→,b→)=0∘⇒cos(a→,b→)=1\left( {\overrightarrow a ,\overrightarrow b } \right) = 0^\circ \Rightarrow cos\left( {\overrightarrow a ,\overrightarrow b } \right) = 1. Vậy a→.b→=∣a→∣.∣b→∣\overrightarrow a .\overrightarrow b = \left| {\overrightarrow a } \right|.\left| {\overrightarrow b } \right|.

Câu 6

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Chọn D

Câu 7

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Chọn B

Ta có u⃗⊥v⃗⇒u⃗.v⃗=0⇔(25a→−3b→)(a→+b→)=0⇔25a→2−135a→b→−3b→2=0\vec u \bot \vec v \Rightarrow \vec u.\vec v = 0 \Leftrightarrow \left( {\frac{2}{5}\overrightarrow a - 3\overrightarrow b } \right)\left( {\overrightarrow a + \overrightarrow b } \right) = 0 \Leftrightarrow \frac{2}{5}{\overrightarrow a ^2} - \frac{{13}}{5}\overrightarrow a \overrightarrow b - 3{\overrightarrow b ^2} = 0.

Suy ra cos(a→,b→)=a⃗.b→∣a⃗∣.∣b→∣=−1⇒(a→,b→)=180∘cos\left( {\overrightarrow a ,\overrightarrow b } \right) = \frac{{\vec a.\overrightarrow b }}{{\left| {\vec a} \right|.\left| {\overrightarrow b } \right|}} = - 1 \Rightarrow \left( {\overrightarrow a ,\overrightarrow b } \right) = 180^\circ.

Câu 8

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Chọn B

(3a→+5b→)2=9a→2+30a→b→+25b→2{\left( {3\overrightarrow a + 5\overrightarrow b } \right)^2} = 9{\overrightarrow a ^2} + 30\overrightarrow a \overrightarrow b + 25{\overrightarrow b ^2} =9+90+25=124= 9 + 90 + 25 = 124⇒∣3a→+5b→∣=124\Rightarrow \left| {3\overrightarrow a + 5\overrightarrow b } \right| = \sqrt {124}.

Câu 9

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Chọn A

Ta có (a→−b→)2=∣a→∣2+∣b→∣2−2a→.b→⇒a→.b→=92.{\left( {\overrightarrow a - \overrightarrow b } \right)^2} = {\left| {\overrightarrow a } \right|^2} + {\left| {\overrightarrow b } \right|^2} - 2\overrightarrow a .\overrightarrow b \Rightarrow \overrightarrow a .\overrightarrow b = \frac{9}{2}. Do đó: cos⁡  α=a→.b→∣a→∣.∣b→∣=38\cos \;\alpha = \frac{{\overrightarrow a .\overrightarrow b }}{{\left| {\overrightarrow a } \right|.\left| {\overrightarrow b } \right|}} = \frac{3}{8}.

Câu 10

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Chọn D

Hình minh hoạ

Ta có: AB→.CD→=AB→.(AD→−AC→)=AB→.AD→−AB→.AC→=AB.AD.cos⁡60∘−AB.AC.cos⁡60∘=0\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {CD} = \overrightarrow {AB} .\left( {\overrightarrow {AD} - \overrightarrow {AC} } \right) = \overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AD} - \overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AC} = AB.AD.\cos 60^\circ - AB.AC.\cos 60^\circ = 0

⇒(AB→,CD→)=90∘\Rightarrow \left( {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {CD} } \right) = 90^\circ.

Câu 11

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Chọn C

Hình chiếu vuông góc của điểm A(1;2;5)A\left( {1;2;5} \right) lên trục OxOx có tọa độ là (1;0;0)\left( {1;0;0} \right).

Câu 12

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Chọn C

Tọa độ hình chiếu của điểm A(−2;−1;3)A\left( { - 2; - 1;3} \right) trên mặt phẳng (Oyz)\left( {Oyz} \right) là (0;−1;3)\left( {0; - 1;3} \right).

Câu 13

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Chọn C

Vì điểm MM thỏa mãn hệ thức OM→=2i→+j→\overrightarrow {OM} = 2\overrightarrow i + \overrightarrow j nên tọa độ điểm M(2; 1; 0)M\left( {2;\,1;\,0} \right).

Câu 14

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Chọn D

Ta có: i→=(1 ; 0 ; 0)\overrightarrow i = \left( {1\,;\,0\,;\,0} \right); j→=(0 ; 1 ; 0)\overrightarrow j = \left( {0\,;\,1\,;\,0} \right); k→=(0 ; 0 ; 1)\overrightarrow k = \left( {0\,;\,0\,;\,1} \right) nên b→=2i→−4k→⇒b→=(2 ; 0 ; −4)\overrightarrow b = 2\overrightarrow i - 4\overrightarrow k \Rightarrow \overrightarrow b = \left( {2\,;\,0\,;\, - 4} \right).

Suy ra u→=a→−b→=(−1 ; 2 ; 7)\overrightarrow u = \overrightarrow a - \overrightarrow b = \left( { - 1\,;\,2\,;\,7} \right).

Câu 15

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Chọn B

Điểm A′A' đối xứng với điểm AA qua điểm BB nên BB là trung điểm của đoạn AA′AA'.

Do đó {xA′=2xB−xA=−4yA′=2yB−yA=3zA′=2zB−zA=1⇒A′(−4;3;1)\left\{ \begin{array}{l}{x_{A'}} = 2{x_B} - {x_A} = - 4\\{y_{A'}} = 2{y_B} - {y_A} = 3\\{z_{A'}} = 2{z_B} - {z_A} = 1\end{array} \right. \Rightarrow A'\left( { - 4;3;1} \right).

Câu 16

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Chọn B

Ta có BC→=( 1 ; 2 ; 2)\overrightarrow {BC} = \left( {\,1\,;\,2\,;\,2} \right); ABCDABCD là hình bình hành ⇔AD→=BC→\Leftrightarrow \overrightarrow {AD} = \overrightarrow {BC} ⇔{xD+4=1yD−1=2zD+5=2⇔\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_D} + 4 = 1\\{y_D} - 1 = 2\\{z_D} + 5 = 2\end{array} \right. \Leftrightarrow {xD=−3yD=3zD=−3\left\{ \begin{array}{l}{x_D} = - 3\\{y_D} = 3\\{z_D} = - 3\end{array} \right..

Câu 17

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Chọn C

Gọi B(x;y;z)B\left( {x;y;z} \right). Khi đó AB→=(x−4;y−6;z+3)\overrightarrow {AB} = \left( {x - 4;y - 6;z + 3} \right). Khi đó AB→=a→⇔{x−4=−3y−6=2z+3=1⇔{x=1y=8z=−2\overrightarrow {AB} = \overrightarrow a \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x - 4 = - 3\\y - 6 = 2\\z + 3 = 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 1\\y = 8\\z = - 2\end{array} \right..

Câu 18

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Chọn B

Điểm M(x0 ; y0 ; z0)M\left( {{x_0}\,;\,{y_0}\,;\,{z_0}} \right) có điểm đối xứng qua trục OyOylà điểm M′(−x0 ; y0 ; −z0)M'\left( { - {x_0}\,;\,{y_0}\,;\, - {z_0}} \right).

Vậy điểm M(2 ; −1 ; −3)M\left( {2\,;\, - 1\,;\, - 3} \right) có điểm đối xứng qua trục OyOylà điểm M′(−2 ; −1 ; 3)M'\left( { - 2\,;\, - 1\,;\,3} \right).

Câu 19

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Chọn B

Ta có: AB→=(3; −4; 2)\overrightarrow {AB} = \left( {3;\, - 4;\,2} \right); AM→=(x−2; y+1; −4)\overrightarrow {AM} = \left( {x - 2;\,y + 1;\, - 4} \right).

Để ba điểm A, B, MA,\,B,\,M thẳng hàng thì x−23=y+1−4=−42\frac{{x - 2}}{3} = \frac{{y + 1}}{{ - 4}} = \frac{{ - 4}}{2}⇒{x=−4y=7\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = - 4\\y = 7\end{array} \right..

Câu 20

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Chọn B

Gọi MM là trung điểm cạnh BCBC. Ta có: u→=AB→+AC→=2.AM→=2.32.AG→=3AG→=(3;6;−3)\overrightarrow u = \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} = 2.\overrightarrow {AM} = 2.\frac{3}{2}.\overrightarrow {AG} = 3\overrightarrow {AG} = \left( {3;6; - 3} \right).

Câu 21

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Chọn C

Vì I(x;y;z)I\left( {x;y;z} \right) là trung điểm MNMN nên ta có: 2IM→+2IN→=0→⇔IA→+IB→+IC→+ID→=0→2\overrightarrow {IM} + 2\overrightarrow {IN} = \overrightarrow 0 \Leftrightarrow \overrightarrow {IA} + \overrightarrow {IB} + \overrightarrow {IC} + \overrightarrow {ID} = \overrightarrow 0.

Suy ra {x=2+0+0+24y=0+2+0+24z=0+0+2+24⇔{x=1y=1z=1\left\{ \begin{array}{l}x = \frac{{2 + 0 + 0 + 2}}{4}\\y = \frac{{0 + 2 + 0 + 2}}{4}\\z = \frac{{0 + 0 + 2 + 2}}{4}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 1\\y = 1\\z = 1\end{array} \right.. Vậy I(1;1;1)I\left( {1;1;1} \right).

Câu 22

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Chọn A

Ta có: 3a→=(9;12;6)3\overrightarrow a = \left( {9;12;6} \right); 2b→=(−10;0;6)2\overrightarrow b = \left( { - 10;0;6} \right); −c→=(−1;−2;4)- \overrightarrow c = \left( { - 1; - 2;4} \right).

Khi đó u→=3a→+2b→−c→\overrightarrow u = 3\overrightarrow a + 2\overrightarrow b - \overrightarrow c=(−2;10;16)= \left( { - 2;10;16} \right).

Câu 23

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Chọn D

Ta có: I(2−12 ; 1+22 ; 1+12)I\left( {\frac{{2 - 1}}{2}\,;\,\frac{{1 + 2}}{2}\,;\,\frac{{1 + 1}}{2}} \right)⇒I(12 ; 32 ; 1)\Rightarrow I\left( {\frac{1}{2}\,;\,\frac{3}{2}\,;\,1} \right).

Câu 24

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Chọn C

Đặt M(x ;y ;z)M\left( {x\,;y\,;z} \right), khi đó: MA→=(1−x ;2−y ;3−z)\overrightarrow {MA} = \left( {1 - x\,;2 - y\,;3 - z} \right) và MB→=(−2−x ;−4−y ;9−z)\overrightarrow {MB} = \left( { - 2 - x\,; - 4 - y\,;9 - z} \right).

Ta có: MA=2MB⇒MA→=−2MB→⇔{1−x=−2(−2−x)2−y=−2(−4−y)3−z=−2(9−z)⇔{x=−1y=−2z=7⇒M(−1 ;−2 ;7)MA = 2MB \Rightarrow \overrightarrow {MA} = - 2\overrightarrow {MB} \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}1 - x = - 2\left( { - 2 - x} \right)\\2 - y = - 2\left( { - 4 - y} \right)\\3 - z = - 2\left( {9 - z} \right)\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = - 1\\y = - 2\\z = 7\end{array} \right. \Rightarrow M\left( { - 1\,; - 2\,;7} \right).

Khi đó: OM→=(−1 ;−2 ;7)\overrightarrow {OM} = \left( { - 1\,; - 2\,;7} \right). Vậy OM=54OM = \sqrt {54}.

Câu 25

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Chọn C

Ta có trọng tâm GG của tam giác ABCABC: {xG=xA+xB+xC3yG=yA+yB+yC3zG=zA+zB+zC3\left\{ \begin{array}{l}{x_G} = \frac{{{x_A} + {x_B} + {x_C}}}{3}\\{y_G} = \frac{{{y_A} + {y_B} + {y_C}}}{3}\\{z_G} = \frac{{{z_A} + {z_B} + {z_C}}}{3}\end{array} \right. ⇔{1=a3−2=b33=c3⇔{a=3b=−6c=9\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}1 = \frac{a}{3}\\ - 2 = \frac{b}{3}\\3 = \frac{c}{3}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 3\\b = - 6\\c = 9\end{array} \right..

Khi đó: a+b+c=3+(−6)+9=6a + b + c = 3 + \left( { - 6} \right) + 9 = 6.

Câu 26

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Chọn A

Ta có: a→.b→=1.2+(−2).(−4)+1.(−2)=8\overrightarrow a .\overrightarrow b = 1.2 + \left( { - 2} \right).\left( { - 4} \right) + 1.\left( { - 2} \right) = 8.

Câu 27

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Chọn B

Ta có: [u→,v→]=(5;−1;−1).\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right] = \left( {5; - 1; - 1} \right).

Câu 28

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Chọn B

Ta có cos(a→,b→)=a→.b→∣a→∣.∣b→∣=(−1).0+2.(−2)+0.1(−1)2+22+02.02+(−2)2+12=−45{\rm{cos}}\left( {\overrightarrow a ,\overrightarrow b } \right) = \frac{{\overrightarrow a .\overrightarrow b }}{{\left| {\overrightarrow a } \right|.\left| {\overrightarrow b } \right|}} = \frac{{\left( { - 1} \right).0 + 2.\left( { - 2} \right) + 0.1}}{{\sqrt {{{\left( { - 1} \right)}^2} + {2^2} + {0^2}} .\sqrt {{0^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2} + {1^2}} }} = \frac{{ - 4}}{5}.

Câu 29

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Chọn B

Hai vectơ a⃗\vec a và b→\overrightarrow bvuông góc với nhau khi và chỉ khi a⃗ . b→=0⇔3.2+(−2).m+m.(−1)=0\vec a\,.\,\overrightarrow b = 0 \Leftrightarrow 3.2 + \left( { - 2} \right).m + m.\left( { - 1} \right) = 0⇔6−3m=0⇔m=2\Leftrightarrow 6 - 3m = 0 \Leftrightarrow m = 2.

Câu 30

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Chọn A

Hình minh hoạ

Ta có AB→+AC→=(2 ; −2 ; 8)⇒AM→=12(AB→+AC→)=(1 ; −1 ; 4)\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} = \left( {2\,;\, - 2\,;\,8} \right) \Rightarrow \overrightarrow {AM} = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} } \right) = \left( {1\,;\, - 1\,;\,4} \right).

Khi đó AM=∣AM→∣=12+(−1)2+42=32AM = \left| {\overrightarrow {AM} } \right| = \sqrt {{1^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2} + {4^2}} = 3\sqrt 2.

Câu 31

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Đúng. Theo công thức vì GG là trọng tâm tứ diện ABCD⇒GA→+GB→+GC→+GD→=0→ABCD \Rightarrow \overrightarrow {GA} + \overrightarrow {GB} + \overrightarrow {GC} + \overrightarrow {GD} = \overrightarrow 0.

b) Đúng. Ta có:

OG→=14(OG→+OG→+OG→+OG→)=14(OA→+AG→+OB→+BG→+OC→+CG→+OD→+DG→)\overrightarrow {OG} = \frac{1}{4}\left( {\overrightarrow {OG} + \overrightarrow {OG} + \overrightarrow {OG} + \overrightarrow {OG} } \right) = \frac{1}{4}\left( {\overrightarrow {OA} + \overrightarrow {AG} + \overrightarrow {OB} + \overrightarrow {BG} + \overrightarrow {OC} + \overrightarrow {CG} + \overrightarrow {OD} + \overrightarrow {DG} } \right)=14(OA→+OB→+OC→+OD→)= \frac{1}{4}\left( {\overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OC} + \overrightarrow {OD} } \right).

c) Đúng. GA→+GB→+GC→+GD→=0→⇔GA→+GC→+GD→=−GB→=BG→\overrightarrow {GA} + \overrightarrow {GB} + \overrightarrow {GC} + \overrightarrow {GD} = \overrightarrow 0 \Leftrightarrow \overrightarrow {GA} + \overrightarrow {GC} + \overrightarrow {GD} = - \overrightarrow {GB} = \overrightarrow {BG}.

d) Sai. AG→=AO→+OG→=AO→+14(OA→+OB→+OC→+OD→)=AO→+14(4OA→+AB→+AC→+AD→)\overrightarrow {AG} = \overrightarrow {AO} + \overrightarrow {OG} = \overrightarrow {AO} + \frac{1}{4}\left( {\overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OC} + \overrightarrow {OD} } \right) = \overrightarrow {AO} + \frac{1}{4}\left( {4\overrightarrow {OA} + \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} + \overrightarrow {AD} } \right)

=AO→+OA→+14(AB→+AC→+AD→)=14(AB→+AC→+AD→)= \overrightarrow {AO} + \overrightarrow {OA} + \frac{1}{4}\left( {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} + \overrightarrow {AD} } \right) = \frac{1}{4}\left( {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} + \overrightarrow {AD} } \right).

Câu 32

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Lấy các điểm M,N,P,QM,N,P,Qlần lượt trên các tia EA,EB,EC,EDEA,EB,EC,ED sao cho

EM→=F1→,EN→=F2→,EP→=F3→,EQ→=F4→.\overrightarrow {EM} = \overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {EN} = \overrightarrow {{F_2}} ,\overrightarrow {EP} = \overrightarrow {{F_3}} ,\overrightarrow {EQ} = \overrightarrow {{F_4}} {\rm{. }}

Do các lực căng F1→,F2→,F3→,F4→\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {{F_2}} ,\overrightarrow {{F_3}} ,\overrightarrow {{F_4}} đều có cường độ là 4700  N4700\;{\rm{N}} nên EM=EN=EP=EQ=4700EM = EN = EP = EQ = 4700.

Hình minh hoạ

a) Sai. Ta có: F1→+F2→=EM→+EN→=2EH→\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} = \overrightarrow {EM} + \overrightarrow {EN} = 2\overrightarrow {EH}, với HH là trung điểm của MNMN.

F3→+F4→=EP→+EQ→=2EK→\overrightarrow {{F_3}} + \overrightarrow {{F_4}} = \overrightarrow {EP} + \overrightarrow {EQ} = 2\overrightarrow {EK}, với KK là trung điểm của PQPQ suy ra F1→+F2→≠F3→+F4→\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} \ne \overrightarrow {{F_3}} + \overrightarrow {{F_4}}.

b) Đúng. Ta có F1→+F3→=EM→+EP→=2EO→\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow {EM} + \overrightarrow {EP} = 2\overrightarrow {EO}, với OO là trung điểm của MPMP.

F2→+F4→=EN→+EQ→=2EO→,\overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_4}} = \overrightarrow {EN} + \overrightarrow {EQ} = 2\overrightarrow {EO} , với OO là trung điểm của MPMP suy ra F1→+F3→=F2→+F4→\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_4}}.

c) Đúng. ∣F1→+F3→∣=∣2EO→∣=2EO\left| {\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_3}} } \right| = |2\overrightarrow {EO} | = 2EO. Theo giả thiết, góc giữa EAEAvới (ABCD)\left( {ABCD} \right) bằng 60∘60^\circ nên góc giữa EMEMvới (MNPQ)\left( {MNPQ} \right) cũng bằng 60∘60^\circ hay SMO^=60∘\widehat {SMO} = 60^\circ.

Xét ΔEMO\Delta EMO có EM=4700, SMO^=60∘EM = 4700,\widehat {\,SMO} = 60^\circ suy ra EO=EMsin⁡60∘=23503EO = EM\sin 60^\circ = 2350\sqrt 3.

d) Đúng. Từ đây ta tính được ∣F1→+F3→∣=2EO=8141  N\left| {\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_3}} } \right| = 2EO = 8141\;{\rm{N}}.

Câu 33

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Đúng. Có điểm A trùng với gốc tọa độ O,D∈Oy⇒D(0;yD;0){\rm{O}},D \in Oy \Rightarrow D\left( {0;{y_D};0} \right).

Mà AD=7AD = 7, suy ra yD=7{y_D} = 7 hay D(0;7;0)D\left( {0;7;0} \right).

b) Đúng. Các điểm C,DC,D có tung độ bằng nhau và bằng 7.

c) Sai. Ta có tọa độ điểm D′(0;7;3,5)D'\left( {0;7;3{,}5} \right) và điểm C′(6;7;3,5)C'\left( {6;7;3{,}5} \right).

Suy ra vectơ C′D′‾(−6;0;0)\overline {C'D'} \left( { - 6;0;0} \right).

d) Sai. Ta có điểm A′(0;0;3,5)A'\left( {0;0;3{,}5} \right) và điểm C′(6;7;3,5)C'\left( {6;7;3{,}5} \right).

Tọa độ trung điểm của A′C′A'{\rm{C'}} là (6+02;7+02;3,5+3,52)=(3;3,5;3,5)\left( {\frac{{6 + 0}}{2};\frac{{7 + 0}}{2};\frac{{3{,}5 + 3{,}5}}{2}} \right) = \left( {3;3{,}5;3{,}5} \right).

Mà bóng đèn được treo cách trần nhà 0,5  m0{,}5{\rm{\;m}}.

Vậy bóng đèn nằm tại vị trí có toạ độ (3;3,5;3)\left( {3;3{,}5;3} \right).

Câu 34

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Đúng. Dựa vào hình vẽ, máy bay đang ở độ cao 9 km.

b) Đúng. Dựa vào hệ tọa độ trong hình vẽ, ta thấy vị trí của máy bay tại thời điểm 9h30’ là A(150;300;9)A\left( {150;300;9} \right).

c) Sai. Gọi B(150;1086;9)B\left( {150;1086;9} \right) là vị trí của máy bay tại thời điểm 10h30'.

Quãng đường máy bay đi được trong 1 giờ là khoảng cách từ A đến B.

Có AB=(1086−300)2=786AB = \sqrt {{{(1086 - 300)}^2}} = 786.

Vận tốc giá theo hướng Đông: v=10  m/s=36(km/h)v = 10{\rm{\;m}}/{\rm{s}} = 36\left( {{\rm{km}}/{\rm{h}}} \right)

Vận tốc của máy bay là 7861−36=750(km/h)\frac{{786}}{1} - 36 = 750\left( {{\rm{km}}/{\rm{h}}} \right).

d) Sai. Từ lúc 10h30', vận tốc máy bay theo hướng Đông là vT=−800  km/h{v_T} = - 800{\rm{\;km}}/{\rm{h}}.

Gọi C(x;y;z)C\left( {x;y;z} \right) là vị trí của máy bay tại thời điểm 11h.

Có {x=xBy=yB+vT.tz=zB⇔{x=150y=1086−800.12z=9⇔{x=150y=686z=9\left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{x = {x_B}}\\{y = {y_B} + {v_T}.t}\\{z = {z_B}}\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{x = 150}\\{y = 1086 - 800.\frac{1}{2}}\\{z = 9}\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{x = 150}\\{y = 686}\\{z = 9}\end{array}} \right.} \right.} \right..

Suy ra C(150;686;9)C\left( {150;686;9} \right).

Vậy máy bay cách gốc tọa độ khoảng 702 km.

Câu 35

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có AB→=(−1;−1;1)⇒AB=3,AC→=(1;−1;0)⇒AC=2\overrightarrow {AB} = \left( { - 1; - 1;1} \right) \Rightarrow AB = \sqrt 3 ,\overrightarrow {AC} = \left( {1; - 1;0} \right) \Rightarrow AC = \sqrt 2, BC→=(2;0;−1)⇒BC=5\overrightarrow {BC} = \left( {2;0; - 1} \right) \Rightarrow BC = \sqrt 5.

a) Đúng. AB→⋅AC→=0\overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AC} = 0 do đó AB⊥ACAB \bot AC, tam giác ABCABC vuông tại AA.

b) Sai. Chu vi của tam giác là AB+AC+BC=3+2+5AB + AC + BC = \sqrt 3 + \sqrt 2 + \sqrt 5.

c) Sai. Diện tích là S=12⋅AB⋅AC=62S = \frac{1}{2} \cdot AB \cdot AC = \frac{{\sqrt 6 }}{2}.

d) Đúng. Tâm đường tròn ngoại tiếp là trung điểm của BCBC có tọa độ I(1;1;12)I\left( {1;1;\frac{1}{2}} \right).

Câu 36

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Đúng. Chiếc khinh khí cầu thứ nhất có tọa độ là (2;1;0,5)\left( {2;1;0{,}5} \right).

b) Sai. Chiếc khinh khí cầu thứ hai có tọa độ là (−1;−1,5;0,8)\left( { - 1; - 1{,}5;0{,}8} \right).

c) Sai. Khoảng cách từ điểm xuất phát đến khinh khí cầu thứ nhất bằng22+12+0,52=212  (km)\sqrt {{2^2} + {1^2} + 0,{5^2}} = \frac{{\sqrt {21} }}{2}\,\,\left( {{\rm{km}}} \right).

d) Đúng. Khoảng cách hai chiếc khinh khí cầu là

(−1−2)2+(1,5−1)2+(0,8−0,5)2=15,34≈3,92(km)\sqrt {{{\left( { - 1 - 2} \right)}^2} + {{\left( {1{,}5 - 1} \right)}^2} + {{\left( {0{,}8 - 0{,}5} \right)}^2}} = \sqrt {15{,}34} \approx 3{,}92\left( {{\rm{km}}} \right).

Câu 37

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Sai. Vì nền nhà là hình chữ nhật nên tứ giác OABCOABC là hình chữ nhật, suy ra xA=xB=4,yC=yB={x_A} = {x_B} = 4,{y_C} = {y_B} = 5. Do AA nằm trên trục OxOx nên tọa độ điểm AA là (4;0;0)\left( {4;0;0} \right).

b) Sai. Tường nhà là hình chữ nhật, suy ra yH=yC=5,zH=zE=3{y_H} = {y_C} = 5,{z_H} = {z_E} = 3. Do HH nằm trên mặt phẳng (Oyz)\left( {Oyz} \right) nên tọa độ điểm HH là (0;5;3)\left( {0;5;3} \right).

c) Sai. Để tính góc dốc của mái nhà, ta đi tính số đo góc nhị diện có cạnh là đường thẳng FGFG, hai mặt phẳng lần lượt là (FGQP)\left( {FGQP} \right) và (FGHE)\left( {FGHE} \right). Do mặt phẳng (Ozx)\left( {Ozx} \right) vuông góc với hai mặt phẳng (FGQP)\left( {FGQP} \right) và (FGHE)\left( {FGHE} \right) nên góc PFEPFE là góc phẳng nhị diện ứng với góc nhị diện đó.

Ta có FP→=(−2;0;1),FE→=(−4;0;0)\overrightarrow {FP} = \left( { - 2;0;1} \right),\overrightarrow {FE} = \left( { - 4;0;0} \right).

Suy ra cosPFE^=cos(FP→,FE→)=FP→⋅FE→∣FP→∣⋅∣FE→∣=(−2)⋅(−4)+0⋅0+1⋅0(−2)2+02+12⋅(−4)2+02+02=255{\rm{cos}}\widehat {PFE} = {\rm{cos}}\left( {\overrightarrow {FP} ,\overrightarrow {FE} } \right) = \frac{{\overrightarrow {FP} \cdot \overrightarrow {FE} }}{{\left| {\overrightarrow {FP} \left| \cdot \right|\overrightarrow {FE} } \right|}} = \frac{{\left( { - 2} \right) \cdot \left( { - 4} \right) + 0 \cdot 0 + 1 \cdot 0}}{{\sqrt {{{( - 2)}^2} + {0^2} + {1^2}} \cdot \sqrt {{{( - 4)}^2} + {0^2} + {0^2}} }} = \frac{{2\sqrt 5 }}{5}.

Do đó, PFE^≈26,6∘\widehat {PFE} \approx 26{,}6^\circ. Vậy góc dốc của mái nhà khoảng 26,6∘26{,}6^\circ.

d) Sai. Chiều cao bằng cao độ của điểm PP suy ra h=4h = 4.

Câu 38

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hình minh hoạ

a) Sai. AB→=(20; 30; 30)\overrightarrow {AB} = \left( {20;\,30;\,30} \right); AD→=(4; 6; 6)\overrightarrow {AD} = \left( {4;\,6;\,6} \right).

Ta có 204=306=306\frac{{20}}{4} = \frac{{30}}{6} = \frac{{30}}{6}.

Suy ra AB→\overrightarrow {AB}, AD→\overrightarrow {AD} cùng phương.

⇒\Rightarrow 3 điểm AA, BB, DD thẳng hàng.

Do đó flycam bay qua vị trí D(5; 8; 9)D\left( {5;\,8;\,9} \right).

b) Sai. Flycam ở vị trí A(1; 2; 3)A\left( {1;\,2;\,3} \right) và sau 10 phút nó ở vị trí B(21; 32; 33)B\left( {21;\,32;\,33} \right)

⇒\Rightarrow AB→=10v→\overrightarrow {AB} = 10\overrightarrow v⇔v→=AB→10=(2; 3; 3)\Leftrightarrow \overrightarrow v = \frac{{\overrightarrow {AB} }}{{10}} = \left( {2;\,3;\,3} \right).

c) Đúng. Độ lớn của vận tốc flycam là ∣v→∣=22+32+32=22\left| {\overrightarrow v } \right| = \sqrt {{2^2} + {3^2} + {3^2}} = \sqrt {22}(m/phút).

d) Đúng. Tại thời điểm t=0t = 0, flycam ở vị trí AA và sau 15 phút flycam ở vị trí CC.

Suy ra AC→=15v→\overrightarrow {AC} = 15\overrightarrow v⇔(xC−1; yC−2; zC−3)=15(2; 3; 3)\Leftrightarrow \left( {{x_C} - 1;\,{y_C} - 2;\,{z_C} - 3} \right) = 15\left( {2;\,3;\,3} \right)⇔{xC=31yC=47zC=48\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_C} = 31\\{y_C} = 47\\{z_C} = 48\end{array} \right..

Vậy C(31; 47; 48)C\left( {31;\,47;\,48} \right).

Câu 39

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hình minh hoạ

a) Sai. Kẻ TM⊥OyTM \bot Oy, CN⊥OyCN \bot Oy.

Vì TT là hình chiếu của QQ lên (Oxy)\left( {Oxy} \right) nên

{xQ=xT=−OD=−(AD−OA)=−6yQ=yT=OH=AB2=3\left\{ \begin{array}{l}{x_Q} = {x_T} = - OD = - \left( {AD - OA} \right) = - 6\\{y_Q} = {y_T} = OH = \frac{{AB}}{2} = 3\end{array} \right..

zQ=QT=7{z_Q} = QT = 7

Suy ra Q(−6; 3; 7)Q\left( { - 6;\,3;\,7} \right).

b) Đúng. Vì C∈(Oxy)C \in \left( {Oxy} \right) nên zC=0{z_C} = 0.

Ta có {xC=−OD=−6yC=ON=AB=6\left\{ \begin{array}{l}{x_C} = - OD = - 6\\{y_C} = ON = AB = 6\end{array} \right.. Suy ra C(−6; 6; 0)C\left( { - 6;\,6;\,0} \right). Vậy OC→=(−6; 6; 0)\overrightarrow {OC} = \left( { - 6;\,6;\,0} \right).

c) Đúng Gọi LL là trung điểm của FGFG.

Ta có: zK=OK=AE=5{z_K} = OK = AE = 5.

Suy ra K(0; 0; 5)K\left( {0;\,0;\,5} \right).

⇒OK=5\Rightarrow OK = 5.

BB, CC lần lượt là hình chiếu của FF, GG lên (Oxy)\left( {Oxy} \right).

Suy ra F(2; 6; 5)F\left( {2;\,6;\,5} \right), G(−6; 6; 5)G\left( { - 6;\,6;\,5} \right).

Mà LL là trung điểm của FGFG nên L(−2; 6; 5)L\left( { - 2;\,6;\,5} \right)⇒KL=210\Rightarrow KL = 2\sqrt {10}.

Vậy độ dài đoạn cáp tối thiểu từ OO đến KK sau đó nối thẳng đến camera là

OK+KL=5+210OK + KL = 5 + 2\sqrt {10} (m)

d) Sai. FG=(−6−2)2+(6−6)2+(5−5)2=8FG = \sqrt {{{\left( { - 6 - 2} \right)}^2} + {{\left( {6 - 6} \right)}^2} + {{\left( {5 - 5} \right)}^2}} = 8 (m) .

GQ=(−6+6)2+(3−6)2+(7−5)2=13GQ = \sqrt {{{\left( { - 6 + 6} \right)}^2} + {{\left( {3 - 6} \right)}^2} + {{\left( {7 - 5} \right)}^2}} = \sqrt {13} (m).

Suy ra SFGQP=FG⋅GQ=813{S_{FGQP}} = FG \cdot GQ = 8\sqrt {13} (m2)\left( {{{\rm{m}}^{\rm{2}}}} \right).

Diện tích lợp tôn mái nhà là 2SFGQP=16132{S_{FGQP}} = 16\sqrt {13} (m2)\left( {{{\rm{m}}^{\rm{2}}}} \right).

Số tiền cần bỏ ra để mua tôn lợp mái nhà là

1613⋅130 000≈7 500 00016\sqrt {13} \cdot 130\,000 \approx 7\,500\,000 (đồng).

Câu 40

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Sai. Tàu thám hiểm ở vị trí A(25;−15;−10)A(25; - 15; - 10)

Khoảng cách từ tàu thám hiểm đến radar là OA=252+152+102=538≈30,8  kmOA = \sqrt {{{25}^2} + {{15}^2} + {{10}^2}} = 5\sqrt {38} \approx 30{,}8\;{\rm{km}}.

b) Đúng. Radar đặt tại OO có phạm vi theo dõi là 30 km, mà khoảng cách từ tàu thám hiểm đến radar là 30,8 >30> 30 nên radar không phát hiện được tàu thám hiểm đặt tại vị trí AA.

c) Đúng. Khoảng cách từ tàu đánh cá đến radar là

OB=202+152=25  km<30  kmOB = \sqrt {{{20}^2} + {{15}^2}} = 25\;{\rm{km}} < 30\;{\rm{km}}.

Vậy radar phát hiện ra tàu đánh cá tại vị trí BB.

d) Đúng. Giả sử chiếc tàu của cảnh sát biển ở vị trí C(15;y;0)C(15;y;0).

Khoảng cách từ tàu của cảnh sát biển đến radar là OC=152+y2OC = \sqrt {{{15}^2} + {y^2}}

Để radar phát hiện ra thì tàu cảnh sát biển thì: OC<30⇔152+y2<302⇔−153<y<153OC < 30 \Leftrightarrow {15^2} + {y^2} < {30^2} \Leftrightarrow - 15\sqrt 3 < y < 15\sqrt 3.

Vậy để radar phát hiện ra thì tàu cảnh sát biển cần di chuyển về phía đông cách OO tối đa 153  km.15\sqrt 3 \;{\rm{km}}{\rm{.}}

Câu 41

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Đặt ∣F1→∣=25\left| {\overrightarrow {{F_1}} } \right| = 25 N, ∣F2→∣=25\left| {\overrightarrow {{F_2}} } \right| = 25 N, ∣F3→∣=4\left| {\overrightarrow {{F_3}} } \right| = 4 N.

Theo giả thiết ta có

∣F1→+F2→+F3→∣2=∣F1→∣2+∣F2→∣2+∣F3→∣2+2F1→F2→=252+122+42+2.25.12cos⁡100∘{\left| {\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} } \right|^2} = {\left| {\overrightarrow {{F_1}} } \right|^2} + {\left| {\overrightarrow {{F_2}} } \right|^2} + {\left| {\overrightarrow {{F_3}} } \right|^2} + 2\overrightarrow {{F_1}} \overrightarrow {{F_2}} = {25^2} + {12^2} + {4^2} + 2.25.12\cos 100^\circ

nên ∣F1→+F2→+F3→∣=5,1\left| {\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} } \right| = 5{\rm{,}}1 N.

Đáp án: 5,1.

Câu 42

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

OA→=(−16;−10;10)⇒OA=∣OA→∣=2114≈21,35  (km).\overrightarrow {OA} = \left( { - 16; - 10;10} \right) \Rightarrow OA = \left| {\overrightarrow {OA} } \right| = 2\sqrt {114} \approx 21{,}35\,\,{\rm{(km)}}.

Khinh khí cầu bay theo hướng của vectơ v→(4;3;−1)\overrightarrow v \left( {4;3; - 1} \right), do đó vị trí của máy bay ở vị trí MM thì OM→=tv→,(0≤t≤10)\overrightarrow {OM} = t\overrightarrow v ,(0 \le t \le 10). Suy ra M(4t−16;3t−10;−t+10),(0≤t≤10),M\left( {4t - 16;3t - 10; - t + 10} \right),(0 \le t \le 10), t  t\;(giờ).

Theo bài ra, ta có:

OM≤12⇔(4t−16)2+(3t−10)2+(−t+10)2≤144⇔26t2−208t+312≤0⇔2≤t≤6.OM \le 12 \Leftrightarrow {\left( {4t - 16} \right)^2} + {\left( {3t - 10} \right)^2} + {\left( { - t + 10} \right)^2} \le 144 \Leftrightarrow 26{t^2} - 208t + 312 \le 0 \Leftrightarrow 2 \le t \le 6.

Thời gian kể từ khi trạm kiểm soát không lưu phát hiện ra khinh khí cầu đến khi khinh khí cầu ra khỏi vùng kiểm soát là 4 (giờ) = 240 (phút).

Đáp án: 240.

Câu 43

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hình minh hoạ

Gán các lực F1→=SA→,  F2→=SB→,  F3→=SC→.\overrightarrow {{F_1}} = \overrightarrow {SA} ,\,\,\overrightarrow {{F_2}} = \overrightarrow {SB} ,\,\,\overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow {SC} .

Vì ∣F1→∣=∣F2→∣=∣F3→∣\left| {\overrightarrow {{F_1}} } \right| = \left| {\overrightarrow {{F_2}} } \right| = \left| {\overrightarrow {{F_3}} } \right| và góc tạo bởi mỗi chân của giá đỡ với mặt đất bằng 60∘60^\circ nên S.ABCS.ABC là hình chóp đều.

Gọi MM là trung điểm BC,  GBC,\,\,G là trọng tâm ΔABC⇒SG⊥(ABC).\Delta ABC \Rightarrow SG \bot \left( {ABC} \right).

Ta có SBG^=60∘⇒SG=SA.sin⁡60∘=SA32⇒SA=2SG3.\widehat {SBG} = 60^\circ \Rightarrow SG = SA.\sin 60^\circ = \frac{{SA\sqrt 3 }}{2} \Rightarrow SA = \frac{{2SG}}{{\sqrt 3 }}.

Đặt F→=F1→+F2→+F3→⇒∣F→∣=30(N).\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} \Rightarrow \left| {\overrightarrow F } \right| = 30\left( {\rm{N}} \right).

Vì F→=F1→+F2→+F3→=SA→+SB→+SC→=3SG→⇒∣F→∣=3∣SG→∣⇒SG=∣F→∣3=10.\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow {SA} + \overrightarrow {SB} + \overrightarrow {SC} = 3\overrightarrow {SG} \Rightarrow \left| {\overrightarrow F } \right| = 3\left| {\overrightarrow {SG} } \right| \Rightarrow SG = \frac{{\left| {\overrightarrow F } \right|}}{3} = 10.

Vậy ∣F1→∣=∣SA→∣=2SG3=203≈11,5(N).\left| {\overrightarrow {{F_1}} } \right| = \left| {\overrightarrow {SA} } \right| = 2\frac{{SG}}{{\sqrt 3 }} = \frac{{20}}{{\sqrt 3 }} \approx 11{,}5\left( {\rm{N}} \right).

Đáp án: 11,5.

Câu 44

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có: AM→=(x−60;y−20),AB→=(−40;30)\overrightarrow {AM} = \left( {x - 60;y - 20} \right),\overrightarrow {AB} = \left( { - 40;30} \right).

Vì xe thiết giáp chuyển động thẳng đều nên AM→=13AB→\overrightarrow {AM} = \frac{1}{3}\overrightarrow {AB}.

Do đó: {x−60=−403y−20=10⇔{x=1403y=30.\left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{x - 60 = - \frac{{40}}{3}}\\{y - 20 = 10}\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{x = \frac{{140}}{3}}\\{y = 30.}\end{array}} \right.} \right.

Vậy vị trí của xe thiết giáp tại thời điểm sau khi xuất phát 1 giờ là M(1403;30).  M\left( {\frac{{140}}{3};30} \right){\rm{.\;}}

Đáp án: 30.

Câu 45

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Gọi D(x;y;z)D\left( {x;y;z} \right) là vị trí của máy bay sau 10 phút bay tiếp theo (tính từ thời điểm máy bay ở điểm BB). Vì hướng của máy bay không đổi nên AB→\overrightarrow {AB} và BD→\overrightarrow {BD} cùng hướng. Do vận tốc máy bay không đổi và thời gian bay từ AA đến BB bằng thời gian bay từ BB đến DD nên AB=BDAB = BD.

Do đó, BD→=AB→=(140;50;1)\overrightarrow {BD} = \overrightarrow {AB} = \left( {140;50;1} \right).

Mặt khác: BD→=(x−940;y−550;z−8)\overrightarrow {BD} = \left( {x - 940;y - 550;z - 8} \right) nên {x−940=140y−550=50z−8=1⇔{x=1080y=600z=9\left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{x - 940 = 140}\\{y - 550 = 50}\\{z - 8 = 1}\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{x = 1080}\\{y = 600}\\{z = 9}\end{array}} \right.} \right..

Vậy D(1080;600;9)D\left( {1080;600;9} \right). Vậy tọa độ của máy bay trong 10 phút tiếp theo là (1080;600;9)\left( {1080;600;9} \right).

Suy ra x+y+z=1689x + y + z = 1689.

Đáp án: 1689.

Câu 46

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có: OA→=10k⃗⇒A(0;0;10)\overrightarrow {OA} = 10\vec k \Rightarrow A\left( {0;0;10} \right) và OH=OB.cos⁡30∘=1532OH = OB.\cos 30^\circ = \frac{{15\sqrt 3 }}{2}; OK=OB.cos⁡(90∘−30∘)=152OK = OB.\cos \left( {90^\circ - 30^\circ } \right) = \frac{{15}}{2}

⇒B(152;1532;0)⇒AB→=(152;1532;−10)\Rightarrow {\rm{ }}B\left( {\frac{{15}}{2};\frac{{15\sqrt 3 }}{2};0} \right) \Rightarrow \overrightarrow {AB} = \left( {\frac{{15}}{2};\frac{{15\sqrt 3 }}{2}; - 10} \right). Vậy a+c=2,5a + c = 2{,}5.

Đáp án: 2,5.

Câu 47

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Chọn hệ trục tọa độ OxyzOxyz, với gốc đặt tại điểm xuất phát của hai chiếc khinh khí cầu, mặt phẳng (Oxy)\left( {Oxy} \right) trùng với mặt đất, trục OxOx hướng về phía Bắc, trục OyOy hướng về phía Tây, trục OzOz hướng thẳng đứng lên trời, đơn vị đo lấy theo kilômét (xem hình vẽ).

Hình minh hoạ

Chiếc khinh khí cầu thứ nhất có tọa độ (−100;−80;1)\left( { - 100; - 80;1} \right).

Chiếc khinh khí cầu thứ hai có tọa độ (70;60;0,8)\left( {70;60;0{,}8} \right).

Khoảng cách của chiếc khinh khí cầu thứ nhất với vị trí tại điểm xuất phát của nó là:

(−100)2+(−80)2+12≈128  (km)\sqrt {{{\left( { - 100} \right)}^2} + {{\left( { - 80} \right)}^2} + {1^2}} \approx 128\,\,\left( {{\rm{km}}} \right).

Khoảng cách giữa chiếc khinh khí cầu thứ nhất và chiếc khinh khí cầu thứ hai là:

(−100−70)2+(−80−60)2+(1−0,8)2≈220  (km)\sqrt {{{\left( { - 100 - 70} \right)}^2} + {{\left( { - 80 - 60} \right)}^2} + {{\left( {1 - 0{,}8} \right)}^2}} \approx 220\,\,\left( {{\rm{km}}} \right).

Đáp án: 220.

Câu 48

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hình minh hoạ

Gọi I là tâm của hình chữ nhật ABCDABCD.

Ta có BD=9002+12002=1500⇒ID=750BD = \sqrt[{}]{{{{900}^2} + {{1200}^2}}} = 1500 \Rightarrow ID = 750.

Theo giả thiết ta có tan⁡SDI^=15⇒SIID=15⇒SI=15ID=15.750=150\tan \widehat {SDI} = \frac{1}{5} \Rightarrow \frac{{SI}}{{ID}} = \frac{1}{5} \Rightarrow SI = \frac{1}{5}ID = \frac{1}{5}.750 = 150.

Gọi H là tâm của hình chữ nhật OKNM. Từ giả thiết ta có H(450;600;0)H\left( {450;600;0} \right).

Ta có SH=IH+SI=450+150=600SH = IH + SI = 450 + 150 = 600.

Do đó S(450;600;600)⇒a+b+c=450+600+600=1650S\left( {450;600;600} \right) \Rightarrow a + b + c = 450 + 600 + 600 = 1650.

Đáp án: 1650.

Câu 49

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Chọn hệ trục tọa độ OxyzOxyz, với gốc đặt tại điểm xuất phát của hai chiếc máy bay, mặt phẳng (Oxy)\left( {Oxy} \right) trùng với mặt đất, trục OxOx hướng về phía Bắc, trục OyOy hướng về phía Tây, trục OzOz hướng thẳng đứng lên trời, đơn vị đo lấy theo kilômét (xem hình vẽ).

Hình minh hoạ

Chiếc máy bay thứ nhất có tọa độ (−60;−40;2)\left( { - 60; - 40;2} \right).

Chiếc máy bay thứ hai có tọa độ (80;50;4)\left( {80;50;4} \right).

Do chiếc máy bay thứ ba nằm chính giữa của chiếc máy bay thứ nhất và thứ hai, đồng thời ba chiếc máy bay này thẳng hàng nên ở vị trí trung điểm, suy ra chiếc máy bay thứ ba có tọa độ (−60+802;−40+502;2+42)=(10;5;3)\left( {\frac{{ - 60 + 80}}{2};\frac{{ - 40 + 50}}{2};\frac{{2 + 4}}{2}} \right) = \left( {10;5;3} \right).

Khoảng cách giữa chiếc máy bay thứ nhất và chiếc máy bay thứ hai:

(−60−80)2+(−40−50)2+(2−4)2≈166,4(km)\sqrt {{{\left( { - 60 - 80} \right)}^2} + {{\left( { - 40 - 50} \right)}^2} + {{\left( {2 - 4} \right)}^2}} \approx 166{,}4\left( {{\rm{km}}} \right).

Khoảng cách của chiếc máy bay thứ ba với vị trí tại điểm xuất phát của nó là:

102+52+32≈11,6(km)\sqrt {{{10}^2} + {5^2} + {3^2}} \approx 11{,}6\left( {{\rm{km}}} \right).

Đáp án: 11,6.

Câu 50

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có Toạ độ cầu Hiền Lương là

C(cos⁡17,0045∘cos⁡107,0517∘;cos⁡17,0045∘sin⁡107,0517∘;sin⁡17,0045∘)C\left( {\cos 17{,}0045^\circ \cos 107{,}0517^\circ ;\cos 17{,}0045^\circ \sin 107{,}0517^\circ ;\sin 17{,}0045^\circ } \right).

Toạ độ Dinh Độc Lập Là D(cos⁡10,777∘cos⁡106,695∘;cos⁡10,777∘sin⁡106,695∘;sin⁡10,777∘)D\left( {\cos 10{,}777^\circ \cos 106{,}695^\circ ;\cos 10{,}777^\circ \sin 106{,}695^\circ ;\sin 10{,}777^\circ } \right).

Ta có: OC→=(cos⁡17,0045∘cos⁡107,0517∘;cos⁡17,0045∘sin⁡107,0517∘;sin⁡17,0045∘)\overrightarrow {OC} = \left( {\cos 17{,}0045^\circ \cos 107{,}0517^\circ ;\cos 17{,}0045^\circ \sin 107{,}0517^\circ ;\sin 17{,}0045^\circ } \right);

OD→=(cos⁡10,777∘cos⁡106,695∘;cos⁡10,777∘sin⁡106,695∘;sin⁡10,777∘)\overrightarrow {OD} = \left( {\cos 10{,}777^\circ \cos 106{,}695^\circ ;\cos 10{,}777^\circ \sin 106{,}695^\circ ;\sin 10{,}777^\circ } \right).

Suy ra OC→.OD→≈0,9941\overrightarrow {OC} .\overrightarrow {OD} \approx 0{,}9941, vì C, D thuộc mặt đất nên ta có ∣OC→∣=∣OD→∣=1\left| {\overrightarrow {OC} } \right| = \left| {\overrightarrow {OD} } \right| = 1.

Do đó cos⁡COD^=OC→.OD→∣OC→∣.∣OD→∣≈0,9941\cos \widehat {COD} = \frac{{\overrightarrow {OC} .\overrightarrow {OD} }}{{\left| {\overrightarrow {OC} } \right|.\left| {\overrightarrow {OD} } \right|}} \approx 0{,}9941, suy ra COD^≈6,2298∘\widehat {COD} \approx 6{,}2298^\circ.

Khoảng cách giữa hai điểm C và D là l≈3,14159.6,2298∘180∘.6371≈692,7 (km)l \approx \frac{{3{,}14159.6{,}2298^\circ }}{{180^\circ }}.6371 \approx 692{,}7\,{\rm{(km)}}; làm tròn đến hàng chục được kết quả là 690  (km)690\,\,{\rm{(km)}}.

Đáp án: 690.

Câu 51

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hình minh hoạ

a) Ta có: (AC→,AB→)=CAB^=45∘\left( {\overrightarrow {AC} ,\overrightarrow {AB} } \right) = \widehat {CAB} = 45^\circ; (AC→, B′D′→)=(AC→, BD′→)=90∘\left( {\overrightarrow {AC} ,\,\overrightarrow {B'D'} } \right) = \left( {\overrightarrow {AC} ,\,\overrightarrow {BD'} } \right) = 90^\circ

(AC→, CD→)=(CE→, CD→)=180∘−45∘=135∘\left( {\overrightarrow {AC} ,\,\overrightarrow {CD} } \right) = \left( {\overrightarrow {CE} ,\,\overrightarrow {CD} } \right) = 180^\circ - 45^\circ = 135^\circ (EE là điểm đối xứng của AA qua CC)

AD′→=BC′→⇒(AD′→,BD→)=(BC′→,BD→)=C′BD^\overrightarrow {AD'} = \overrightarrow {BC'} \Rightarrow \left( {\overrightarrow {AD'} ,\overrightarrow {BD} } \right) = \left( {\overrightarrow {BC'} ,\overrightarrow {BD} } \right) = \widehat {C'BD} mà tam giác C′BDC'BD là tam giác đều nên khi đó ta có C′BD^=60∘\widehat {C'BD} = 60^\circ.

b) Ta có AC=BD=B′D′=52AC = BD = B'D' = 5\sqrt 2 suy ra:

⋅ AC→.AB→=AC.AB.cos45∘=25\cdot \ \overrightarrow{AC}.\overrightarrow{AB}=AC.AB.\text{cos45}^{\circ}=25.

Do ACAC vuông góc với B′D′B'D' nên AC→.B′D′→=0\overrightarrow {AC} .\overrightarrow {B'D'} = 0.

⋅ AD′→.BD→=AD′.BD.cos60∘=52.2.12=25\cdot \ \overrightarrow{A{D}^{'}}.\overrightarrow{BD}=A{D}^{'}.BD.\text{cos60}^{\circ}=\text{5}\sqrt{2}.\sqrt{2}.\frac{1}{2}=25.

c) Ta cần chứng minh AC′→.BD→=0\overrightarrow {AC'} .\overrightarrow {BD} = 0

Ta có: AC′→=AB→+AD→+AA′→\overrightarrow {AC'} = \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} + \overrightarrow {AA'} và BD→=AD→−AB→\overrightarrow {BD} = \overrightarrow {AD} - \overrightarrow {AB} nên AC′→.BD→=(AB→+AD→+AA′→).(AD→−AB→)\overrightarrow {AC'} .\overrightarrow {BD} = \left( {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} + \overrightarrow {AA'} } \right).\left( {\overrightarrow {AD} - \overrightarrow {AB} } \right)

=AB→.AD→−AB2→+AD2→−AD→.AB→+AA′→.AD→−AA′→.AB→=52−52=0= \overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AD} - \overrightarrow {A{B^2}} + \overrightarrow {A{D^2}} - \overrightarrow {AD} .\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AA'} .\overrightarrow {AD} - \overrightarrow {AA'} .\overrightarrow {AB} = {5^2} - {5^2} = 0.

Suy ra AC′→\overrightarrow {AC'} vuông góc với BD→\overrightarrow {BD} (điều phải chứng minh).

Câu 52

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có 1,51{,}5 tấn == 15001500 kg.

Độ lớn của trọng lực tác dụng lên xe là: ∣P→∣=m.∣g→∣=1500.9,8=14700\left| {\overrightarrow P } \right| = m.\left| {\overrightarrow g } \right| = 1500.9{,}8 = 14700N.

Vectơ d→\overrightarrow d biểu thị độ dịch chuyển của xe có độ dài là: ∣d→∣=30(m)\left| {\overrightarrow d } \right| = 30\left( {\rm{m}} \right) và (P→,d→)=90∘−5∘=85∘\left( {\overrightarrow P ,\overrightarrow d } \right) = 90^\circ - 5^\circ = 85^\circ.

Công sinh ra bởi trọng lực khi xe đi hết đoạn đường dốc là:

A=P→.d→=∣P→∣.∣d→∣.cos(P→,d→)=14700.30.cos85∘≈38436A = \overrightarrow P .\overrightarrow d = \left| {\overrightarrow P } \right|.\left| {\overrightarrow d } \right|.{\rm{cos}}\left( {\overrightarrow P ,\overrightarrow d } \right) = 14700.30.{\rm{cos85}}^\circ \approx 38436 (J).

Câu 53

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hình minh hoạ

Gọi F→\overrightarrow F là hợp lực của các lực F1→,  F2→,  F3→\overrightarrow {{F_1}} ,\,\overrightarrow {\,{F_2}} ,\,\,\overrightarrow {{F_3}} tức là F→=F1→+F2→+F3→\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} ta có:

∣F→∣2=(F1→+F2→+F3→)2=F12→+F22→+F32→+2.F1→.F2→+2.F2→.F3→+2.F3→.F1‘→{\left| {\overrightarrow F } \right|^2} = {\left( {\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} } \right)^2} = \overrightarrow {{F_1}^2} + \overrightarrow {{F_2}^2} + \overrightarrow {{F_3}^2} + 2.\overrightarrow {{F_1}} .\overrightarrow {{F_2}} + 2.\overrightarrow {{F_2}} .\overrightarrow {{F_3}} + 2.\overrightarrow {{F_3}} .\overrightarrow {{F_{1`}}}

=202+152+102+2.20.25.cos135∘ =725−3002= {20^2} + {15^2} + {10^2} + 2.20.25.{\rm{cos135}}^\circ \, = 725 - 300\sqrt 2.

Vậy ∣F→∣=725−3002≈17,34\left| {\overrightarrow F } \right| = \sqrt {725 - 300\sqrt 2 } \approx 17{,}34N.

Câu 54

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hình minh hoạ

a) Gọi OO là vị trí trên vật mà ba lực cùng tác động vào. Gọi A,  B,  CA,\,\,B,\,\,C là các điểm sao cho F1→=OA→\overrightarrow {{F_1}} = \overrightarrow {OA}F2→=OB→ ,  F3→=OC→\overrightarrow {{F_2}} = \overrightarrow {OB} \,,\,\,\overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow {OC}. Khi đó ∣F2→+F3→∣=OE=32+42=5\left| {\overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} } \right| = OE = \sqrt {{3^2} + {4^2}} = 5N.

b) Dựng các hình chữ nhật OBECOBEC và OEFAOEFA thì ta có {OB→+OC→=OE→OA→+OE→=OF→\left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OC} = \overrightarrow {OE} \\\overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OE} = \overrightarrow {OF} \end{array} \right..

Do đó F1→+F2→+F3→=OA→+OB→+OC→=OA→+OE→=OF→\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OC} = \overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OE} = \overrightarrow {OF}

Vậy độ lớn hợp lực của cả ba lực là:

∣F1→+F2→+F3→∣=OF→=OA2+OE2=OA2+OB2+OC2=22+32+42=29\left| {\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} } \right| = \overrightarrow {OF} = \sqrt {O{A^2} + O{E^2}} = \sqrt {O{A^2} + O{B^2} + O{C^2}} = \sqrt {{2^2} + {3^2} + {4^2}} = \sqrt {29}N.

Câu 55

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Gọi toạ độ các điểm B(3 ; 0 ; 0) ; C(3 ; 6 ; 0) ; D(0 ; 6 ; 0)B\left( {3\,;\,0\,;\,0} \right)\,;\,C\left( {3\,;\,6\,;\,0} \right)\,;\,D\left( {0\,;\,6\,;\,0} \right) như hình vẽ dưới đây:

Hình minh hoạ

Gọi NN là trung điểm của OCOC, N′N' là hình chiếu của NN lên mặt phẳng trần nhà suy ra N′N' là điểm treo đèn.

Khi đó N(32 ; 3 ; 0)⇒N′(32 ; 3 ; 3)N\left( {\frac{3}{2}\,;\,3\,;\,0} \right) \Rightarrow N'\left( {\frac{3}{2}\,;\,3\,;\,3} \right).

Vậy toạ độ của điểm treo đèn là (32 ; 3 ; 3)\left( {\frac{3}{2}\,;\,3\,;\,3} \right).