TopStudy

Đáp án và lời giải

Đề cương ôn tập giữa kì 1 Toán 12 cấu trúc mới (có tự luận) có đáp án - Tự luận

Về trang đề

Câu 1

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

a) Tập xác định: D=RD = \mathbb{R}.

Có y′=−3x2+6xy' = - 3{x^2} + 6x.

Có y′=0⇔−3x2+6x=0⇔[x=0x=2y' = 0 \Leftrightarrow - 3{x^2} + 6x = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\\x = 2\end{array} \right..

Bảng biến thiên

Hình minh hoạ

Từ bảng biến thiên, ta có:

Hàm số đồng biến trên khoảng (0; 2) và nghịch biến trên các khoảng (−∞; 0) và (2; +∞).

Hàm số đạt cực tiểu tại x=0x = 0 và yCT=−4{y_{CT}} = - 4.

Hàm số đạt cực đại tại x=2x = 2 và .

b) Tập xác định: D = ℝ.

Có y′=4x3+12x2y' = 4{x^3} + 12{x^2}; y′=0⇔[x=0x=−3y' = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\\x = - 3\end{array} \right..

Bảng biến thiên

Hình minh hoạ

Dựa vào bảng biến thiên ta có:

Hàm số nghịch biến trên khoảng (−∞;−3)\left( { - \infty ; - 3} \right) và đồng biến trên khoảng (−3;+∞)\left( { - 3; + \infty } \right).

Hàm số đạt cực tiểu tại x=−3x = - 3 và yCT=−28{y_{CT}} = - 28.

Hàm số không có cực đại.

Câu 2

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

a) Tập xác định của hàm số R\{−1}\mathbb{R}\backslash \left\{ { - 1} \right\}.

Ta có y′=1(x+1)2>0,∀x≠−1y' = \frac{1}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}} > 0,\forall x \ne - 1.

Vậy hàm số đồng biến trên (−∞;−1)\left( { - \infty ; - 1} \right) và (−1;+∞)\left( { - 1; + \infty } \right).

Hàm số không có cực trị.

b) Tập xác định của hàm số R\{−1}\mathbb{R}\backslash \left\{ { - 1} \right\}.

Có y′=x2+2x(x+1)2y' = \frac{{{x^2} + 2x}}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}}, y′=0⇔[x=0x=−2y' = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\\x = - 2\end{array} \right..

Ta có bảng biến thiên

Hình minh hoạ

Dựa vào bảng biến thiên, ta có:

Hàm số đồng biến trên khoảng (−∞;−2)\left( { - \infty ; - 2} \right) và (0;+∞)\left( {0; + \infty } \right).

Hàm số nghịch biến trên (−2;−1)\left( { - 2; - 1} \right) và (−1;0)\left( { - 1;0} \right).

Hàm số đạt cực đại tại x=−2x = - 2 và .

Hàm số đạt cực tiểu tại x=0x = 0 và yCT=2{y_{CT}} = 2.

Câu 3

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

a) Tập xác định của hàm số là D=(−∞;3)D = \left( { - \infty ;3} \right).

Có y′=2x−43−x=−2x2+6x−43−xy' = 2x - \frac{4}{{3 - x}} = \frac{{ - 2{x^2} + 6x - 4}}{{3 - x}}; y′=0⇔[x=1x=2y' = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 1\\x = 2\end{array} \right..

Bảng biến thiên

Hình minh hoạ

Dựa vào bảng biến thiên ta có:

+) Hàm số đồng biến trên khoảng (1; 2) và nghịch biến trên các khoảng (−∞;1)\left( { - \infty ;1} \right) và (2;3)\left( {2;3} \right).

+) Hàm số đạt cực tiểu tại x=1x = 1 và yCT=1+4ln⁡2{y_{CT}} = 1 + 4\ln 2.

+) Hàm số đạt cực đại tại x=2x = 2 và .

b) Tập xác định của hàm số là D=(−∞;0]∪[2;+∞)D = \left( { - \infty ;0} \right] \cup \left[ {2; + \infty } \right).

Ta có y′=x−1x2−2x,∀x∈(−∞;0)∪(2;+∞)y' = \frac{{x - 1}}{{\sqrt {{x^2} - 2x} }},\forall x \in \left( { - \infty ;0} \right) \cup \left( {2; + \infty } \right).

Có y′=0⇔x−1=0⇔x=1∉Dy' = 0 \Leftrightarrow x - 1 = 0 \Leftrightarrow x = 1 \notin D.

Bảng biến thiên

Hình minh hoạ

Dựa vào bảng biến thiên ta có:

Hàm số nghịch biến trên khoảng (−∞;0)\left( { - \infty ;0} \right) và đồng biến trên khoảng (2;+∞)\left( {2; + \infty } \right).

Hàm số không có cực trị.

Câu 4

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

a) Có f′(x)=−3x2+6xf'\left( x \right) = - 3{x^2} + 6x⇔f′(x)=0⇔−3x2+6x=0\Leftrightarrow f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow - 3{x^2} + 6x = 0⇔[x=0∈[−3;1]x=2∉[−3;1]\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0 \in \left[ { - 3;1} \right]\\x = 2 \notin \left[ { - 3;1} \right]\end{array} \right..

Ta có f(−3)=64,f(0)=10,f(1)=12f\left( { - 3} \right) = 64,f\left( 0 \right) = 10,f\left( 1 \right) = 12.

Suy ra max⁡[−3;1]f(x)=f(−3)=64;min⁡[−3;1]f(x)=f(0)=10\mathop {\max }\limits_{\left[ { - 3;1} \right]} f\left( x \right) = f\left( { - 3} \right) = 64;\mathop {\min }\limits_{\left[ { - 3;1} \right]} f\left( x \right) = f\left( 0 \right) = 10.

b) Ta có f′(x)=−8x3+8xf'\left( x \right) = - 8{x^3} + 8x; f′(x)=0⇔−8x3+8x=0⇔[x=0x=1x=−1f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow - 8{x^3} + 8x = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\\x = 1\\x = - 1\end{array} \right..

Có f(0)=3,f(1)=5,f(2)=−13f\left( 0 \right) = 3,f\left( 1 \right) = 5,f\left( 2 \right) = - 13.

Vậy max⁡[0;2]f(x)=f(1)=5;min⁡[0;2]f(x)=f(2)=−13\mathop {\max }\limits_{\left[ {0;2} \right]} f\left( x \right) = f\left( 1 \right) = 5;\mathop {\min }\limits_{\left[ {0;2} \right]} f\left( x \right) = f\left( 2 \right) = - 13.

Câu 5

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

a) Có f′(x)=−1(x+1)2<0,∀x∈[0;4]f'\left( x \right) = - \frac{1}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}} < 0,\forall x \in \left[ {0;4} \right]. Suy ra hàm số đã cho nghịch biến trên đoạn [0;4][0;4].

Vậy max⁡[0;4]f(x)=f(0)=3;min⁡[0;4]f(x)=f(4)=115\mathop {\max }\limits_{\left[ {0;4} \right]} f\left( x \right) = f\left( 0 \right) = 3;\mathop {\min }\limits_{\left[ {0;4} \right]} f\left( x \right) = f\left( 4 \right) = \frac{{11}}{5}.

b) Có f′(x)=−4x2−6x+4(x2+1)2f'\left( x \right) = \frac{{ - 4{x^2} - 6x + 4}}{{{{\left( {{x^2} + 1} \right)}^2}}}; f′(x)=0⇔−4x2−6x+4=0⇔[x=−2x=12f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow - 4{x^2} - 6x + 4 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = - 2\\x = \frac{1}{2}\end{array} \right..

Bảng biến thiên

Hình minh hoạ

Dựa vào bảng biến thiên, ta có: min⁡Rf(x)=f(−2)=1;max⁡Rf(x)=f(12)=6\mathop {\min }\limits_\mathbb{R} f\left( x \right) = f\left( { - 2} \right) = 1;\mathop {\max }\limits_\mathbb{R} f\left( x \right) = f\left( {\frac{1}{2}} \right) = 6.

Câu 6

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

a) Ta có y′=(3x2−3)ex2−3x+3y' = \left( {3{x^2} - 3} \right){e^{{x^2} - 3x + 3}}.

Ta có y′=0⇔3x2−3=0⇔x=1y' = 0 \Leftrightarrow 3{x^2} - 3 = 0 \Leftrightarrow x = 1 do x∈[0;2]x \in \left[ {0;2} \right].

Có y(0)=e3;y(2)=e5;y(1)=ey\left( 0 \right) = {e^3};y\left( 2 \right) = {e^5};y\left( 1 \right) = e.

Vậy max⁡y[0;2]=y(2)=e5;min⁡[0;2]y=y(1)=e\mathop {\max y}\limits_{\left[ {0;2} \right]} = y\left( 2 \right) = {e^5};\mathop {\min }\limits_{\left[ {0;2} \right]} y = y\left( 1 \right) = e.

b) y′=2ln⁡x−ln⁡2xx2y' = \frac{{2\ln x - {{\ln }^2}x}}{{{x^2}}}, y′=0⇔[ln⁡x=0ln⁡x=2y' = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\ln x = 0\\\ln x = 2\end{array} \right.⇔[x=1x=e2\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 1\\x = {e^2}\end{array} \right..

Có y(1)=0;y(e2)=4e2;y(e5)=25e5y\left( 1 \right) = 0;y\left( {{e^2}} \right) = \frac{4}{{{e^2}}};y\left( {{e^5}} \right) = \frac{{25}}{{{e^5}}}.

Vậy max⁡[1;e5]y=4e2\mathop {\max }\limits_{\left[ {1;{e^5}} \right]} y = \frac{4}{{{e^2}}}; min⁡[1;e5]y=0\mathop {\min }\limits_{\left[ {1;{e^5}} \right]} y = 0.

Câu 7

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

Từ đồ thị hàm số, ta có f′(x)=0⇔[x=0x=2f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\\x = 2\end{array} \right..

Ta có bảng biến thiên

Hình minh hoạ

Từ bảng biến thiên ta thấy M=f(2)M = f\left( 2 \right).

Lại có {f(1)<f(2)f(3)<f(2)⇒f(1)+f(3)<2f(2)\left\{ \begin{array}{l}f\left( 1 \right) < f\left( 2 \right)\\f\left( 3 \right) < f\left( 2 \right)\end{array} \right. \Rightarrow f\left( 1 \right) + f\left( 3 \right) < 2f\left( 2 \right).

Do đó f(4)=f(0)+f(1)+f(3)−2f(2)<f(0)+f(2)+f(2)−2f(2)=f(0)⇒m=f(4)f\left( 4 \right) = f\left( 0 \right) + f\left( 1 \right) + f\left( 3 \right) - 2f\left( 2 \right) < f\left( 0 \right) + f\left( 2 \right) + f\left( 2 \right) - 2f\left( 2 \right) = f\left( 0 \right) \Rightarrow m = f\left( 4 \right).

Câu 8

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

a) Ta có lim⁡x→±∞2x−1x+1=2\mathop {\lim }\limits_{x \to \pm \infty } \frac{{2x - 1}}{{x + 1}} = 2 nên đường thẳng y=2y = 2 là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số.

lim⁡x→−1+2x−1x+1=−∞\mathop {\lim }\limits_{x \to - {1^ + }} \frac{{2x - 1}}{{x + 1}} = - \infty; lim⁡x→−1−2x−1x+1=+∞\mathop {\lim }\limits_{x \to - {1^ - }} \frac{{2x - 1}}{{x + 1}} = + \infty nên x=−1x = - 1 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

b) lim⁡x→±∞x2−5x+4x2−1=1\mathop {\lim }\limits_{x \to \pm \infty } \frac{{{x^2} - 5x + 4}}{{{x^2} - 1}} = 1. Suy ra y=1y = 1 là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số.

lim⁡x→(−1)−x2−5x+4x2−1=lim⁡x→(−1)−(x−1)(x−4)(x−1)(x+1)=lim⁡x→(−1)−x−4x+1=+∞\mathop {\lim }\limits_{x \to {{\left( { - 1} \right)}^ - }} \frac{{{x^2} - 5x + 4}}{{{x^2} - 1}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to {{\left( { - 1} \right)}^ - }} \frac{{\left( {x - 1} \right)\left( {x - 4} \right)}}{{\left( {x - 1} \right)\left( {x + 1} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to {{\left( { - 1} \right)}^ - }} \frac{{x - 4}}{{x + 1}} = + \infty;

lim⁡x→(−1)+x2−5x+4x2−1=lim⁡x→(−1)+(x−1)(x−4)(x−1)(x+1)=lim⁡x→(−1)+x−4x+1=−∞\mathop {\lim }\limits_{x \to {{\left( { - 1} \right)}^ + }} \frac{{{x^2} - 5x + 4}}{{{x^2} - 1}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to {{\left( { - 1} \right)}^ + }} \frac{{\left( {x - 1} \right)\left( {x - 4} \right)}}{{\left( {x - 1} \right)\left( {x + 1} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to {{\left( { - 1} \right)}^ + }} \frac{{x - 4}}{{x + 1}} = - \infty;

lim⁡x→1x2−5x+4x2−1=lim⁡x→1(x−1)(x−4)(x−1)(x+1)=lim⁡x→1x−4x+1=−32\mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{{x^2} - 5x + 4}}{{{x^2} - 1}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{\left( {x - 1} \right)\left( {x - 4} \right)}}{{\left( {x - 1} \right)\left( {x + 1} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 1} \frac{{x - 4}}{{x + 1}} = - \frac{3}{2}.

Suy ra x=−1x = - 1 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

Câu 9

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

a) Có lim⁡x→2−x2+22x−4=−∞;lim⁡x→2+x2+22x−4=+∞\mathop {\lim }\limits_{x \to {2^ - }} \frac{{{x^2} + 2}}{{2x - 4}} = - \infty ;\mathop {\lim }\limits_{x \to {2^ + }} \frac{{{x^2} + 2}}{{2x - 4}} = + \infty.

Suy ra đường thẳng x=2x = 2 là một tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

y=x2+22x−4=(12x+1)+62x−4y = \frac{{{x^2} + 2}}{{2x - 4}} = \left( {\frac{1}{2}x + 1} \right) + \frac{6}{{2x - 4}}

Có lim⁡x→+∞[y−(12x+1)]=lim⁡x→+∞62x−4=0\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \left[ {y - \left( {\frac{1}{2}x + 1} \right)} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{6}{{2x - 4}} = 0; lim⁡x→−∞[y−(12x+1)]=lim⁡x→−∞62x−4=0\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \left[ {y - \left( {\frac{1}{2}x + 1} \right)} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \frac{6}{{2x - 4}} = 0.

Do đó y=12x+1y = \frac{1}{2}x + 1 là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số.

b) lim⁡x→(−52)−2x2+9x+112x+5=−∞\mathop {\lim }\limits_{x \to {{\left( { - \frac{5}{2}} \right)}^ - }} \frac{{2{x^2} + 9x + 11}}{{2x + 5}} = - \infty; lim⁡x→(−52)+2x2+9x+112x+5=+∞\mathop {\lim }\limits_{x \to {{\left( { - \frac{5}{2}} \right)}^ + }} \frac{{2{x^2} + 9x + 11}}{{2x + 5}} = + \infty.

Suy ra x=−52x = - \frac{5}{2} là một tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

y=2x2+9x+112x+5=x+2+12x+5y = \frac{{2{x^2} + 9x + 11}}{{2x + 5}} = x + 2 + \frac{1}{{2x + 5}}.

Có lim⁡x→+∞[y−(x+2)]=lim⁡x→+∞12x+5=0\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \left[ {y - \left( {x + 2} \right)} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{1}{{2x + 5}} = 0; lim⁡x→−∞[y−(x+2)]=lim⁡x→−∞12x+5=0\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \left[ {y - \left( {x + 2} \right)} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \frac{1}{{2x + 5}} = 0.

Suy ra y=x+2y = x + 2 là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số.

Câu 10

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

a) Tập xác định của hàm số là ℝ.

Sự biến thiên:

y′=3x2−6x;y′=0⇔[x=0x=2y' = 3{x^2} - 6x;y' = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\\x = 2\end{array} \right..

Trên các khoảng (−∞;0)\left( { - \infty ;0} \right) và (2;+∞)\left( {2; + \infty } \right), y′>0y' > 0 nên hàm số đồng biến, trên khoảng (0;2)\left( {0;2} \right), y′<0y' < 0 nên hàm số nghịch biến.

Hàm số đạt cực đại tại x=0x = 0 và .

Hàm số đạt cực tiểu tại x=2x = 2 và yCT=−3{y_{CT}} = - 3.

Giới hạn: lim⁡x→−∞y=−∞;lim⁡x→+∞y=+∞\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } y = - \infty ;\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } y = + \infty.

Bảng biến thiên:

Hình minh hoạ

Đồ thị:

Đồ thị đi qua các điểm (2;−3),(−1;−3),(3;1)\left( {2; - 3} \right),\left( { - 1; - 3} \right),\left( {3;1} \right).

Đồ thị hàm số có tâm đối xứng là I(1;−1)I\left( {1; - 1} \right).

Hình minh hoạ

b) Tập xác định của hàm số là ℝ.

Sự biến thiên:

Có y′=3x2+6x+3=3(x+1)2≥0,∀x∈Ry' = 3{x^2} + 6x + 3 = 3{\left( {x + 1} \right)^2} \ge 0,\forall x \in \mathbb{R}. Suy ra hàm số luôn đồng biến trên R\mathbb{R}.

Có y′=0⇔x=−1y' = 0 \Leftrightarrow x = - 1.

Hàm số không có cực trị.

Giới hạn: lim⁡x→−∞y=−∞;lim⁡x→+∞y=+∞\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } y = - \infty ;\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } y = + \infty.

Bảng biến thiên

Hình minh hoạ

Đồ thị:

Đồ thị hàm số giao với trục hoành tại điểm (−2;0)\left( { - 2;0} \right) và giao với trục tung tại điểm (0;2)\left( {0;2} \right).

Đồ thị hàm số có tâm đối xứng là I(−1;1)I\left( { - 1;1} \right).

Hình minh hoạ

Câu 11

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

Có y′=3ax2+2bx+cy' = 3a{x^2} + 2bx + c

Dựa vào bảng biến thiên ta có:

{f(−2)=0f(0)=4f′(−2)=0f′(0)=0\left\{ \begin{array}{l}f\left( { - 2} \right) = 0\\f\left( 0 \right) = 4\\f'\left( { - 2} \right) = 0\\f'\left( 0 \right) = 0\end{array} \right.⇔{−8a+4b−2c+d=0d=412a−4b+c=0c=0\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} - 8a + 4b - 2c + d = 0\\d = 4\\12a - 4b + c = 0\\c = 0\end{array} \right.⇔{a=−1b=−3c=0d=4\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = - 1\\b = - 3\\c = 0\\d = 4\end{array} \right..

Vậy y=f(x)=−x3−3x2+4y = f\left( x \right) = - {x^3} - 3{x^2} + 4.

Câu 12

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

a) Tập xác định của hàm số là R\{−1}\mathbb{R}\backslash \left\{ { - 1} \right\}.

Sự biến thiên

Có y′=2(x+1)2>0,∀x≠−1y' = \frac{2}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}} > 0,\forall x \ne - 1.

Hàm số đồng biến trên từng khoảng (−∞;−1)\left( { - \infty ; - 1} \right) và (−1;+∞)\left( { - 1; + \infty } \right).

Hàm số không có cực trị.

Tiệm cận:

lim⁡x→−1−x−1x+1=+∞\mathop {\lim }\limits_{x \to - {1^ - }} \frac{{x - 1}}{{x + 1}} = + \infty; lim⁡x→−1+x−1x+1=−∞\mathop {\lim }\limits_{x \to - {1^ + }} \frac{{x - 1}}{{x + 1}} = - \infty.

Do đó x=−1x = - 1 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

lim⁡x→+∞x−1x+1=1\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{{x - 1}}{{x + 1}} = 1; lim⁡x→−∞x−1x+1=1\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \frac{{x - 1}}{{x + 1}} = 1.

Suy ra đường thẳng y=1y = 1 là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số.

Bảng biến thiên

Hình minh hoạ

Đồ thị

Giao điểm của đồ thị với trục tung là (0;−1)\left( {0; - 1} \right).

Giao điểm của đồ thị với trục hoành là (1;0)\left( {1;0} \right).

Đồ thị hàm số nhận giao điểm I(−1; 1) của hai đường tiệm cận làm tâm đối xứng và nhận hai đường phân giác của các góc tạo bởi hai đường tiệm cận này làm các trục đối xứng.

Hình minh hoạ

b) Tập xác định của hàm số là R\{1}\mathbb{R}\backslash \left\{ 1 \right\}.

Sự biến thiên

Có y′=−3(x−1)2<0,∀x≠1y' = - \frac{3}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} < 0,\forall x \ne 1.

Hàm số nghịch biến trên từng khoảng (−∞;1)\left( { - \infty ;1} \right) và (1;+∞)\left( {1; + \infty } \right).

Hàm số không có cực trị.

Tiệm cận

lim⁡x→1−2x+1x−1=−∞\mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ - }} \frac{{2x + 1}}{{x - 1}} = - \infty; lim⁡x→1+2x+1x−1=+∞\mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ + }} \frac{{2x + 1}}{{x - 1}} = + \infty.

Do đó đường thẳng x=1x = 1 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

lim⁡x→+∞2x+1x−1=2\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{{2x + 1}}{{x - 1}} = 2; lim⁡x→−∞2x+1x−1=2\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \frac{{2x + 1}}{{x - 1}} = 2.

Do đó đường thẳng y=2y = 2 là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số.

Bảng biến thiên

Hình minh hoạ

Đồ thị

Giao điểm của đồ thị với trục tung là (0;−1)\left( {0; - 1} \right).

Giao điểm của đồ thị với trục hoành là (−12;0)\left( { - \frac{1}{2};0} \right).

Đồ thị hàm số nhận giao điểm I(1;2)I\left( {1;2} \right) của hai đường tiệm cận là tâm đối xứng và nhận hai đường phân giác của các góc tạo bởi hai đường tiệm cận này làm các trục đối xứng.

Hình minh hoạ

Câu 13

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

a) y=x2+2x−2x−1=x+3+1x−1y = \frac{{{x^2} + 2x - 2}}{{x - 1}} = x + 3 + \frac{1}{{x - 1}}.

Tập xác định của hàm số là: D=R\{1}D = \mathbb{R}\backslash \left\{ 1 \right\}.

Sự biến thiên:

Có y′=x2−2x(x−1)2y' = \frac{{{x^2} - 2x}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}}; y′=0⇔x=0y' = 0 \Leftrightarrow x = 0 hoặc x=2x = 2.

Trên các khoảng (−∞;0)\left( { - \infty ;0} \right) và (2;+∞)\left( {2; + \infty } \right), y′>0y' > 0 nên hàm số đồng biến, trên các khoảng (0;1)\left( {0;1} \right) và (1;2)\left( {1;2} \right), y′<0y' < 0 nên hàm số nghịch biến.

Hàm số đạt cực tiểu tại x=2x = 2 và yCT=6{y_{CT}} = 6.

Hàm số đạt cực đại tại x=0x = 0 và .

lim⁡x→−∞x2+2x−2x−1=−∞;lim⁡x→+∞x2+2x−2x−1=+∞\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \frac{{{x^2} + 2x - 2}}{{x - 1}} = - \infty ;\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{{{x^2} + 2x - 2}}{{x - 1}} = + \infty.

Tiệm cận:

lim⁡x→1−x2+2x−2x−1=−∞;lim⁡x→1+x2+2x−2x−1=+∞\mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ - }} \frac{{{x^2} + 2x - 2}}{{x - 1}} = - \infty ;\mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ + }} \frac{{{x^2} + 2x - 2}}{{x - 1}} = + \infty.

Suy ra x=1x = 1 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

lim⁡x→+∞[y−(x+3)]=lim⁡x→+∞1x−1=0\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \left[ {y - \left( {x + 3} \right)} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{1}{{x - 1}} = 0; lim⁡x→−∞[y−(x+3)]=lim⁡x→−∞1x−1=0\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \left[ {y - \left( {x + 3} \right)} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \frac{1}{{x - 1}} = 0.

Suy ra y=x+3y = x + 3 là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số.

Bảng biến thiên

Hình minh hoạ

Đồ thị

Giao điểm của đồ thị hàm số với trục tung là (0;2)\left( {0;2} \right).

Giao điểm của đồ thị hàm số với trục hoành là (−1+3;0)\left( { - 1 + \sqrt 3 ;0} \right) và (−1−3;0)\left( { - 1 - \sqrt 3 ;0} \right).

Đồ thị hàm số nhận giao điểm I(1;4)I\left( {1;4} \right) của hai đường tiệm cận làm tâm đối xứng và nhận hai đường phân giác của các góc tạo bởi hai đường tiệm cận này làm các trục đối xứng.

Hình minh hoạ

b) Tập xác định của hàm số là R\{−1}\mathbb{R}\backslash \left\{ { - 1} \right\}.

Sự biến thiên

Có y′=−1+1(x+1)2;y′=0⇔x=−2y' = - 1 + \frac{1}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}};y' = 0 \Leftrightarrow x = - 2 hoặc x=0x = 0.

Trên các khoảng (−2;−1)\left( { - 2; - 1} \right) và (−1;0)\left( { - 1;0} \right), y′>0y' > 0 nên hàm số đồng biến, trên các khoảng (−∞;−2)\left( { - \infty ; - 2} \right) và (0;+∞)\left( {0; + \infty } \right), y′<0y' < 0 nên hàm số nghịch biến.

Hàm số đạt cực tiểu tại x=−2x = - 2 và yCT=5{y_{CT}} = 5.

Hàm số đạt cực đại tại x=0x = 0 và .

Có lim⁡x→+∞(−x+2−1x+1)=−∞\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \left( { - x + 2 - \frac{1}{{x + 1}}} \right) = - \infty; lim⁡x→−∞(−x+2−1x+1)=+∞\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \left( { - x + 2 - \frac{1}{{x + 1}}} \right) = + \infty;

lim⁡x→−1−(−x+2−1x+1)=+∞\mathop {\lim }\limits_{x \to - {1^ - }} \left( { - x + 2 - \frac{1}{{x + 1}}} \right) = + \infty; lim⁡x→−1+(−x+2−1x+1)=−∞\mathop {\lim }\limits_{x \to - {1^ + }} \left( { - x + 2 - \frac{1}{{x + 1}}} \right) = - \infty.

Suy ra đường thẳng x=−1x = - 1 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số.

lim⁡x→+∞[y−(−x+2)]=lim⁡x→+∞(−1x+1)=0\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \left[ {y - \left( { - x + 2} \right)} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \left( { - \frac{1}{{x + 1}}} \right) = 0; lim⁡x→−∞[y−(−x+2)]=lim⁡x→−∞(−1x+1)=0\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \left[ {y - \left( { - x + 2} \right)} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \left( { - \frac{1}{{x + 1}}} \right) = 0.

Suy ra y=−x+2y = - x + 2 là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số.

Bảng biến thiên

Hình minh hoạ

Đồ thị

Đồ thị hàm số đi qua các điểm (−3;−112),(3;−54)\left( { - 3; - \frac{{11}}{2}} \right),\left( {3; - \frac{5}{4}} \right).

Đồ thị hàm số nhận giao điểm I(−1;3)I\left( { - 1;3} \right) của hai đường tiệm cận làm tâm đối xứng và nhận hai đường phân giác của các góc tạo bởi hai đường tiệm cận này làm các trục đối xứng.

Hình minh hoạ

Câu 14

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

a) Ta có v(t)=h′(t)=24,5−9,8tv\left( t \right) = h'\left( t \right) = 24{,}5 - 9{,}8t.

Vận tốc của vật sau 2 s là v(2)=24,5−9,8.2=4,9v\left( 2 \right) = 24{,}5 - 9{,}8.2 = 4{,}9 (m/s).

b) Vì h(t)h\left( t \right) là hàm số bậc hai có hệ số a=−4,9<0a = - 4{,}9 < 0 nên h(t)h\left( t \right) đạt giá trị lớn nhất tại t=−b2a=24,52.4,9=2,5t = - \frac{b}{{2a}} = \frac{{24{,}5}}{{2.4{,}9}} = 2{,}5 (giây). Khi đó, độ cao lớn nhất của vật là h(2,5)=32,625h\left( {2{,}5} \right) = 32{,}625 m.

c) Vật chạm đất khi độ cao bằng 0, tức là h(t)=2+24,5t−4,9t2=0h\left( t \right) = 2 + 24{,}5t - 4{,}9{t^2} = 0⇔t≈5,08\Leftrightarrow t \approx 5{,}08 giây.

Vận tốc của vật lúc chạm đất là v(5,08)=24,5−9,8.5,08=−25,284v\left( {5{,}08} \right) = 24{,}5 - 9{,}8.5{,}08 = - 25{,}284 m/s.

Vận tốc âm chứng tỏ chiều chuyển động của vật là ngược chiều dương (hướng lên trên) của trục đã chọn (khi lập phương trình chuyển động của vật).

Câu 15

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

a) Tìm tốc độ phản ứng tại thời điểm t>0t > 0.

Tốc độ phản ứng là đạo hàm của [C]\left[ C \right] theo biến tt

Do đó [C]′=(a2KtaKt+1)′=a2K(aKt+1)−a2Kt.aK(aKt+1)2=a2K(aKt+1)2{\left[ C \right]^\prime } = {\left( {\frac{{{a^2}Kt}}{{aKt + 1}}} \right)^\prime } = \frac{{{a^2}K\left( {aKt + 1} \right) - {a^2}Kt.aK}}{{{{\left( {aKt + 1} \right)}^2}}} = \frac{{{a^2}K}}{{{{\left( {aKt + 1} \right)}^2}}}.

b) Theo câu trên nếu x=[C]x = \left[ C \right] thì x′(t)=a2K(aKt+1)2x'\left( t \right) = \frac{{{a^2}K}}{{{{\left( {aKt + 1} \right)}^2}}}

Ta lại có K(a−x)2=K(a−a2KtaKt+1)2=a2K(aKt+1)2K{\left( {a - x} \right)^2} = K{\left( {a - \frac{{{a^2}Kt}}{{aKt + 1}}} \right)^2} = \frac{{{a^2}K}}{{{{\left( {aKt + 1} \right)}^2}}} nên x′(t)=K(a−x)2x'\left( t \right) = K{\left( {a - x} \right)^2}

c) Ta có lim⁡x→∞[C]=lim⁡x→∞[C]=a2KtaKt+1=a\mathop {\lim }\limits_{x \to \infty } \left[ C \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to \infty } \left[ C \right] = \frac{{{a^2}Kt}}{{aKt + 1}} = a (mol/l) nên nồng độ của chất CC dần đến aa (mol/l)

d) Ta có lim⁡x→∞x′(t)=lim⁡x→∞=a2K(aKt+1)2=0\mathop {\lim }\limits_{x \to \infty } x'\left( t \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to \infty } = \frac{{{a^2}K}}{{{{\left( {aKt + 1} \right)}^2}}} = 0 (mol/l) nên tốc độ phản ứng dần đến 00.

Câu 16

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

Đặt A′M=x  (0<x<2200)A'M = x\,\,\left( {0 < x < 2200} \right), B′M=2200−xB'M = 2200 - x

Ta có AM=x2+5002 ,  BM=(2200−x)2+6002AM = \sqrt {{x^2} + {{500}^2}} \,,\,\,BM = \sqrt {{{\left( {2200 - x} \right)}^2} + {{600}^2}}

Khi đó tổng khoảng cách từ hai xã đến vị trí MM là:

AM+BM=x2+5002 +(2200−x)2+6002AM + BM = \sqrt {{x^2} + {{500}^2}} \, + \sqrt {{{\left( {2200 - x} \right)}^2} + {{600}^2}}

Xét hàm số f(x)=x2+5002 +(2200−x)2+6002f\left( x \right) = \sqrt {{x^2} + {{500}^2}} \, + \sqrt {{{\left( {2200 - x} \right)}^2} + {{600}^2}} trên khoảng (0; 2200)\left( {0;\,2200} \right)

Đạo hàm f′(x)=xx2+5002−2200−x(2200−x)2+6002=0⇔x=1000f'\left( x \right) = \frac{x}{{\sqrt {{x^2} + {{500}^2}} }} - \frac{{2200 - x}}{{\sqrt {{{\left( {2200 - x} \right)}^2} + {{600}^2}} }} = 0 \Leftrightarrow x = 1000

Bảng biến thiên:

Hình minh hoạ

Vậy giá trị nhỏ nhất của tổng khoảng cách từ hai xã đó đến bờ sông là khoảng 24602460m, tại vị trí MM cách điểm A′A' là 10001000m.

Câu 17

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

Hình minh hoạ

Gọi AA là mục tiêu; BB là vị trí chiến sỹ và BDBD là đường bơi của chiến sỹ.

Chọn một đơn vị độ dài là 100 m suy ra BC=1;AB=10;BC = 1;AB = 10;AC=311AC = 3\sqrt {11}.

Gọi vận tốc bơi của chiến sỹ là một đơn vị vận tốc thì vận tốc chạy của chiến sỹ là 3 đơn vị vận tốc. Gọi xx là quãng đường chiến sỹ bơi suy ra BD=xBD = x

Vậy quãng đường chiến sỹ chạy là AD=AC−CD=311−x2−1AD = AC - CD = 3\sqrt {11} - \sqrt {{x^2} - 1}.

Thời gian chiến sỹ đến được mục tiêu là: t=311−x2−13+x1=11−13x2−1+xt = \frac{{3\sqrt {11} - \sqrt {{x^2} - 1} }}{3} + \frac{x}{1} = \sqrt {11} - \frac{1}{3}\sqrt {{x^2} - 1} + x

Xét hàm f(x)=11−13x2−1+xf\left( x \right) = \sqrt {11} - \frac{1}{3}\sqrt {{x^2} - 1} + x có f′(x)=1−13xx2−1=0⇔[x=324(tm)x=−324(ktm)f'\left( x \right) = 1 - \frac{1}{3}\frac{x}{{\sqrt {{x^2} - 1} }} = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \frac{{3\sqrt 2 }}{4}\left( {tm} \right)\\x = - \frac{{3\sqrt 2 }}{4}\left( {ktm} \right)\end{array} \right..

Bảng biến thiên:

Hình minh hoạ

Vậy thời gian chiến sỹ đến mục tiêu ngắn nhất khi f(x)min⁡⇒x=324f{\left( x \right)_{\min }} \Rightarrow x = \frac{{3\sqrt 2 }}{4}

Vậy chiến sỹ phải bơi 324.100=752(m)\frac{{3\sqrt 2 }}{4}.100 = 75\sqrt 2 \left( {\rm{m}} \right).

Câu 18

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

Ta có AC→+BD→=AD→+DC→+BC→+CD→\overrightarrow {AC} + \overrightarrow {BD} = \overrightarrow {AD} + \overrightarrow {DC} + \overrightarrow {BC} + \overrightarrow {CD}

=(AD→+BC→)+(DC→+CD→)=(AD→+BC→)+DD→=AD→+BC→= \left( {\overrightarrow {AD} + \overrightarrow {BC} } \right) + \left( {\overrightarrow {DC} + \overrightarrow {CD} } \right) = \left( {\overrightarrow {AD} + \overrightarrow {BC} } \right) + \overrightarrow {DD} = \overrightarrow {AD} + \overrightarrow {BC}.

Câu 19

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

Hình minh hoạ

Từ giả thiết ta có AB→.AC→=AB→.BD→=0\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AC} = \overrightarrow {AB} .\overrightarrow {BD} = 0.

I là trung điểm của AB nên IA→+IB→=0→\overrightarrow {IA} + \overrightarrow {IB} = \overrightarrow 0.

J là trung điểm của CD nên CJ→+DJ→=0→\overrightarrow {CJ} + \overrightarrow {DJ} = \overrightarrow 0.

Lại có IJ→=IA→+AC→+CJ→;IJ→=IB→+BD→+DJ→\overrightarrow {IJ} = \overrightarrow {IA} + \overrightarrow {AC} + \overrightarrow {CJ} ;\overrightarrow {IJ} = \overrightarrow {IB} + \overrightarrow {BD} + \overrightarrow {DJ}.

Suy ra 2IJ→=AC→+BD→⇒IJ→=12(AC→+BD→)2\overrightarrow {IJ} = \overrightarrow {AC} + \overrightarrow {BD} \Rightarrow \overrightarrow {IJ} = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {AC} + \overrightarrow {BD} } \right).

Do đó IJ→.AB→=12(AC→+BD→).AB→=12AC→.AB→+12BD→.AB→=0\overrightarrow {IJ} .\overrightarrow {AB} = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {AC} + \overrightarrow {BD} } \right).\overrightarrow {AB} = \frac{1}{2}\overrightarrow {AC} .\overrightarrow {AB} + \frac{1}{2}\overrightarrow {BD} .\overrightarrow {AB} = 0.

Suy ra IJ→⊥AB→\overrightarrow {IJ} \bot \overrightarrow {AB} hay IJ⊥ABIJ \bot AB.

Câu 20

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

Hình minh hoạ

Vì MN//A′C′MN//A'C' nên (MN→,C′B→)=(A′C′→,C′B→)=180∘−A′C′B^=120∘\left( {\overrightarrow {MN} ,\overrightarrow {C'B} } \right) = \left( {\overrightarrow {A'C'} ,\overrightarrow {C'B} } \right) = 180^\circ - \widehat {A'C'B} = 120^\circ.

Ta có MN=a22,C′B=a2MN = \frac{{a\sqrt 2 }}{2},C'B = a\sqrt 2.

Suy ra MN→.C′B→=∣MN→∣.∣C′B→∣.cos⁡(MN→,C′B→)=a22.a2.cos⁡120∘=−0,5a2\overrightarrow {MN} .\overrightarrow {C'B} = \left| {\overrightarrow {MN} } \right|.\left| {\overrightarrow {C'B} } \right|.\cos \left( {\overrightarrow {MN} ,\overrightarrow {C'B} } \right) = \frac{{a\sqrt 2 }}{2}.a\sqrt 2 .\cos 120^\circ = - 0{,}5{a^2}.