TopStudy

Đáp án và lời giải

Đề ôn thi Tốt nghiệp THPT Toán có đáp án - Đề số 12

Về trang đề

Câu 1

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Đáp án đúng là D

Điều kiện xác định: ∣x∣>0⇔x≠0\left| x \right| > 0 \Leftrightarrow x \ne 0

Câu 2

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là B

Từ bảng biến thiên ta suy ra hàm số nghịch biến trên khoảng (−1;1)\left( { - 1;1} \right).

Câu 3

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là B

Ta có u2=u1.q⇔−12=6.q⇔q=−2{u_2} = {u_1}.q \Leftrightarrow - 12 = 6.q \Leftrightarrow q = - 2.

Câu 4

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Đáp án đúng là D

Tọa độ của vectơ BA→\overrightarrow {BA} là: BA→=(xA−xB;  yA−yB ;  zA−zB)=(−2 ; 2 ; −4)\overrightarrow {BA} = \left( {{x_A} - {x_B};\,\,{y_A} - {y_B}\,;\,\,{z_A} - {z_B}} \right) = \left( { - 2\,;\,2\,;\, - 4} \right).

Câu 5

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là A

Hàm số y=ex−xy = \sqrt {{e^x} - x} liên tục và không âm trên đoạn [1;  2]\left[ {1;\,\,2} \right] nên thể tích vật thể tròn xoay khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường y=ex−x,y = \sqrt {{e^x} - x} ,y=0,  x=1,  x=2y = 0,\,\,x = 1,\,\,x = 2 xung quanh trục Ox là:

V=π∫12(ex−x)2dx=π∫12(ex−x)dx=π(ex−12x2)∣12V = \pi \int\limits_1^2 {{{\left( {\sqrt {{e^x} - x} } \right)}^2}} dx = \pi \int\limits_1^2 {\left( {{e^x} - x} \right)dx} = \left. {\pi \left( {{e^x} - \frac{1}{2}{x^2}} \right)} \right|_1^2=π[(e2−12.22)−(e1−12.12)]=π(e2−e−32)= \pi \left[ {\left( {{e^2} - \frac{1}{2}{{.2}^2}} \right) - \left( {{e^1} - \frac{1}{2}{{.1}^2}} \right)} \right] = \pi \left( {{e^2} - e - \frac{3}{2}} \right).

Câu 6

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là C

Ta có: log⁡3(27a)−log⁡3a=log⁡327+log⁡3a−log⁡3a=3{\log _3}\left( {27a} \right) - {\log _3}a = {\log _3}27 + {\log _3}a - {\log _3}a = 3.

Câu 7

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là C

Phương trình đường thẳng d:x−14=−y2=z+2−6d:\frac{{x - 1}}{4} = \frac{{ - y}}{2} = \frac{{z + 2}}{{ - 6}} được viết lại x−14=y−2=z+2−6\frac{{x - 1}}{4} = \frac{y}{{ - 2}} = \frac{{z + 2}}{{ - 6}}

Suy ra một vectơ chỉ phương của dd là   u3→=(−2 ;1 ; 3)\;\overrightarrow {{u_3}} = \left( { - 2\,;1\,;\,3} \right).

Câu 8

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là C

Tập xác định: D=R\{−1}D = \mathbb{R}\backslash \left\{ { - 1} \right\} thì ta có lim⁡yx→+∞=lim⁡x→+∞2x−3x+1=2  ;  lim⁡yx→−∞=lim⁡x→−∞2x−3x+1=2 \mathop {\lim y}\limits_{x \to + \infty } = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{{2x - 3}}{{x + 1}} = 2\,\,;\,\,\mathop {\lim y}\limits_{x \to - \infty } = \mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \frac{{2x - 3}}{{x + 1}} = 2\,.

Suy ra y=2y = 2 là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số.

Câu 9

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là A

Mặt cầu tâm I(a ; b ; c)I\left( {a\,;\,b\,;\,c} \right) và bán kính RR có phương trình là (x−a)2+(y−b)2+(z−c)2=R2{\left( {x - a} \right)^2} + {\left( {y - b} \right)^2} + {\left( {z - c} \right)^2} = {R^2}.

Câu 10

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Đáp án đúng là D

Công thức tính thể tích khối trụ là: V=πR2hV = \pi {R^2}h

Câu 11

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là A

Hình phẳng gạch sọc trong hình vẽ được giới hạn bởi các đường y=2x,y=2,x=1y = {2^x},y = 2,x = 1 và x=3x = 3.

Do đó diện tích hình phẳng gạch sọc trong hình vẽ bằng ∫13∣2x−2∣ dx=∫13(2x−2) dx\int\limits_1^3 {\left| {{2^x} - 2} \right|} \,{\rm{d}}x = \int\limits_1^3 {\left( {{2^x} - 2} \right)\,{\rm{d}}x}.

Câu 12

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Đáp án đúng là D

Cỡ mẫu n=8+10+16+24+13+7+4=82n = 8 + 10 + 16 + 24 + 13 + 7 + 4 = 82.

Số trung bình của mẫu số liệu ghép nhóm là

xˉ=8.6,75+10.7,25+16.7,75+24.8,25+13.8,75+7.9,25+4.9,7582=33341\bar x = \frac{{8.6{,}75 + 10.7{,}25 + 16.7{,}75 + 24.8{,}25 + 13.8{,}75 + 7.9{,}25 + 4.9{,}75}}{{82}} = \frac{{333}}{{41}}.

Phương sai của mẫu số liệu ghép nhóm là:

S2=182(8.6,752+10.7,252+16.7,752+24.8,252+13.8,752+7.9,252+4.9,752)−(33341)2{S^2} = \frac{1}{{82}}\left( {{{8.6{,}75}^2} + {{10.7{,}25}^2} + {{16.7{,}75}^2} + {{24.8{,}25}^2} + {{13.8{,}75}^2} + {{7.9{,}25}^2} + {{4.9{,}75}^2}} \right) - {\left( {\frac{{333}}{{41}}} \right)^2}

≃0,609\simeq 0{,}609.

Câu 13

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Sai

  • b) Đúng

  • c) Sai

  • d) Đúng

Xét mệnh đề a)
Ta có: f(x)=4sin⁡xcos⁡x+2x=2sin⁡2x+2xf\left( x \right) = 4\sin x\cos x + 2x = 2\sin 2x + 2x⇒f′(x)=4cos⁡2x+2\Rightarrow f'\left( x \right) = 4\cos 2x + 2 nên mệnh đề a) sai
Xét mệnh đề b)
f′(x)=0⇔cos⁡2x=−12⇔[2x=2π3+k2π2x=−2π3+k2π⇔[x=π3+kπx=−π3+kπ,k∈Zf'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow \cos 2x = - \frac{1}{2} \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}2x = \frac{{2\pi }}{3} + k2\pi \\2x = - \frac{{2\pi }}{3} + k2\pi \end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{3} + k\pi \\x = - \frac{\pi }{3} + k\pi \end{array} \right.,k \in \mathbb{Z}
Trên đoạn [−π;π],f′(x)=0⇔x∈{π3;−π3;2π3;−2π3}\left[ { - \pi ;\pi } \right],f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow x \in \left\{ {\frac{\pi }{3}; - \frac{\pi }{3};\frac{{2\pi }}{3}; - \frac{{2\pi }}{3}} \right\}.
Vẽ bảng biến thiên của hàm số y=f(x)y = f\left( x \right) trên đoạn [−π;π]\left[ { - \pi ;\pi } \right].
Hình minh hoạ
Từ bảng biến thiên ta thấy trên đoạn [−π;π]\left[ { - \pi ;\pi } \right] hàm số có 4 điểm cực trị nên mệnh đề b) đúng
Xét mệnh đề c)
Do −1>−π3- 1 > - \frac{\pi }{3} nên khoảng (−2; −1)\left( { - 2;\, - 1} \right) không là tập con của khoản (−2π3; −π3)\left( { - \frac{{2\pi }}{3};\, - \frac{\pi }{3}} \right)
Tại x=−1∈(−2; −1)x = - 1 \in \left( { - 2;\, - 1} \right) có f′(−1)=4cos⁡(−2)+2=0,336>0f'\left( { - 1} \right) = 4\cos \left( { - 2} \right) + 2 = 0{,}336 > 0 do đó hàm số đã cho đồng biến nên mệnh đề c) sai
Xét mệnh đề d)
f′(x)=0⇔cos⁡2x=−12⇔[2x=2π3+k2π2x=−2π3+k2π⇔[x=π3+kπx=−π3+kπ,k∈Z.f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow \cos 2x = - \frac{1}{2} \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}2x = \frac{{2\pi }}{3} + k2\pi \\2x = - \frac{{2\pi }}{3} + k2\pi \end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{3} + k\pi \\x = - \frac{\pi }{3} + k\pi \end{array} \right.,k \in \mathbb{Z}.
Trên [0;π2],f′(x)=0⇔x=π3\left[ {0;\frac{\pi }{2}} \right],f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{3} và ta có f(0)=0;f(π2)=π;f(π3)=2π3+3.f\left( 0 \right) = 0;f\left( {\frac{\pi }{2}} \right) = \pi ;f\left( {\frac{\pi }{3}} \right) = \frac{{2\pi }}{3} + \sqrt 3 .
Giá trị lớn nhất của f(x)f\left( x \right) trên đoạn [0;π2]\left[ {0;\frac{\pi }{2}} \right] là 2π3+3\frac{{2\pi }}{3} + \sqrt 3 đạt khi x=π3x = \frac{\pi }{3} nên mệnh đề d) đúng

Câu 14

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Sai

  • c) Sai

  • d) Đúng

Đồ thị là một parabol có đỉnh I(2;0)I\left( {2;0} \right). Do đó, phương trình có dạng: y=a(x−2)2y = a{\left( {x - 2} \right)^2}(vớia>0a > 0)
Đồ thị cắt trục tung tại điểm(0;2)\left( {0;2} \right).
Thay tọa độ này vào phương trình ta được: 2=a(0−2)2⇒a=122 = a{\left( {0 - 2} \right)^2} \Rightarrow a = \frac{1}{2} nên (P):y=12(x−2)2\left( P \right):y = \frac{1}{2}{\left( {x - 2} \right)^2}
Xét mệnh đề a)
Dựa vào tọa độ đỉnhI(2;0)I\left( {2;0} \right) như đã phân tích ở trên nên mệnh đề a) đúng
Xét mệnh đề b)
Thay x=5x = 5vào phương trình parabol: y=12(5−2)2=4,5 ≠4,6y = \frac{1}{2}{\left( {5 - 2} \right)^2} = 4{,}5\, \ne 4{,}6 nên mệnh đề b) sai
Xét mệnh đề c)
Phần gạch chéo giới hạn bởi parabol(P)\left( P \right), hai đường thẳng x=3,x=5.x = 3,{\rm{ }}x = 5.
Diện tích cần tìm là: S=∫3512(x−2)2dx=133≠263S = \int\limits_3^5 {\frac{1}{2}{{\left( {x - 2} \right)}^2}{\rm{d}}x} = \frac{{13}}{3} \ne \frac{{26}}{3} nên mệnh đề c) sai
Xét mệnh đề d)
Hình phẳng này giới hạn bởi parabol, trục tung (x=0)\left( {x = 0} \right) và trục hoành(y=0)\left( {y = 0} \right). Điểm cắt của parabol với trục hoành là x=2.x = 2.
Diện tích cần tìm là: S=∫0212(x−2)2dx=43S = \int\limits_0^2 {\frac{1}{2}{{\left( {x - 2} \right)}^2}{\rm{d}}x} = \frac{4}{3} nên mệnh đề d) đúng

Câu 15

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Sai

  • d) Sai

Xét mệnh đề a)

Số phần tử của không gian mẫu là n(Ω)=200n\left( \Omega \right) = 200 nên mệnh đề a) đúng

Xét mệnh đề b)

Gọi K1{K_1} là biến cố lấy được phế phẩm của nhà máy I.

Gọi K2{K_2} là biến cố lấy được phế phẩm của nhà máy II.

Gọi B là biến cố lấy được sản phẩm tốt: P(K1)=0,04⇒P(K‾1)=0,96P\left( {{K_1}} \right) = 0{,}04 \Rightarrow P\left( {{{\overline K }_1}} \right) = 0{,}96.

P(K2)=0,03⇒P(K‾2)=0,97P\left( {{K_2}} \right) = 0{,}03 \Rightarrow P\left( {{{\overline K }_2}} \right) = 0{,}97.

Xác suất để lấy được sản phẩm tốt là P(B)=C801C2001.0,96+C1201C2001.0,97=483500=0,966P\left( B \right) = \frac{{C_{80}^1}}{{C_{200}^1}}.0{,}96 + \frac{{C_{120}^1}}{{C_{200}^1}}.0{,}97 = \frac{{483}}{{500}} = 0{,}966 nên mệnh đề b) đúng

Xét mệnh đề c)

Xác suất để lấy được sản phẩm không tốt là P(B‾)=1−483500=17500=0,034P\left( {\overline B } \right) = 1 - \frac{{483}}{{500}} = \frac{{17}}{{500}} = 0{,}034.

Xác suất để lấy được sản phẩm không tốt ở máy I là

⇒P(K1∣B‾)= P(K1)P(B‾∣K1)P(B‾)=C801.0,04C2001.0,034=817=0,47\Rightarrow P\left( {{K_1}|\overline B } \right) = \,\frac{{P\left( {{K_1}} \right)P\left( {\left. {\overline B } \right|{K_1}} \right)}}{{P\left( {\overline B } \right)}} = \frac{{C_{80}^1.0{,}04}}{{C_{200}^1.0{,}034}} = \frac{8}{{17}} = 0{,}47 nên mệnh đề c) sai

Xét mệnh đề d)

Xác suất để lấy được sản phẩm không tốt ở máy II là

⇒P(K2∣B‾)= P(K2)P(B‾∣K2)P(B‾)=C1201.0,03C2001.0,034=917≈0,53\Rightarrow P\left( {\left. {{K_2}} \right|\overline B } \right) = \,\frac{{P\left( {{K_2}} \right)P\left( {\left. {\overline B } \right|{K_2}} \right)}}{{P\left( {\overline B } \right)}} = \frac{{C_{120}^1.0{,}03}}{{C_{200}^1.0{,}034}} = \frac{9}{{17}} \approx 0{,}53 nên mệnh đề d) sai

Vậy khả năng lấy được sản phẩm không tốt ở máy II cao hơn máy I.

Câu 16

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Sai

  • d) Đúng

Xét mệnh đề a)
Ta có: AB→=(2;−8;−2)\overrightarrow {AB} = \left( {2; - 8; - 2} \right)và AC→=(2;−4;0).\overrightarrow {AC} = \left( {2; - 4;0} \right).
Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (ABC)\left( {ABC} \right) là: n⃗(ABC)=[AB→,AC→]=(−8;−4;8)=−4(2;1;−2){\vec n_{\left( {ABC} \right)}} = \left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right] = \left( { - 8; - 4;8} \right) = - 4\left( {2;1; - 2} \right) nên mệnh đề a) đúng
Phương trình mặt phẳng (ABC)\left( {ABC} \right) đi qua C(0;4;0)C\left( {0;4;0} \right) là:(ABC):  2x+y−2z−4=0\left( {ABC} \right):\,\,2x + y - 2z - 4 = 0
Xét mệnh đề b)
Vì SC⊥(ABC)SC \bot \left( {ABC} \right) nên đường thẳng SCSCnhận n(ABC)→=(2;1;−2)\overrightarrow {{n_{\left( {ABC} \right)}}} = \left( {2;1; - 2} \right)làm vectơ chỉ phương
Tọa độ điểm SScó dạng: S(2k;4+k;−2k)S\left( {2k;4 + k; - 2k} \right)(với kklà tham số)
Độ dài SC=15⇔(2k)2+k2+(−2k)2=15⇔3∣k∣=15⇔k=±5.SC = 15 \Leftrightarrow \sqrt {{{\left( {2k} \right)}^2} + {k^2} + {{\left( { - 2k} \right)}^2}} = 15 \Leftrightarrow 3\left| k \right| = 15 \Leftrightarrow k = \pm 5.
Xét vị trí củaSSvà gốc tọa độ O(0;0;0)O\left( {0;0;0} \right) đối với mặt phẳng(ABC)\left( {ABC} \right):
ThayO(0;0;0)O\left( {0;0;0} \right) vào (ABC)\left( {ABC} \right)thì ta cóf(0;0;0)=−4<0f\left( {0;0;0} \right) = - 4 < 0
Vậy để SSvà OOnằm khác phía, ta cần tínhf(S)>0f\left( S \right) > 0
Với k=5⇒S(10;9;−10)k = 5 \Rightarrow S\left( {10;9; - 10} \right) ta có f(S)=45>0f\left( S \right) = 45 > 0(thỏa mãn)
Với k=−5⇒S(−10;−1;10)k = - 5 \Rightarrow S\left( { - 10; - 1;10} \right) ta có f(S)=−45<0f\left( S \right) = - 45 < 0(loại)
Vậy S(10;9;−10)S\left( {10;{\rm{ }}9;{\rm{ }} - 10} \right) thay vào x+y+z=9x + y + z = 9 ta thấy 10+9+(−10)=910 + 9 + \left( { - 10} \right) = 9 nên mệnh đề b) đúng
Xét mệnh đề c)
Diện tích tam giác đáy ABC: SΔABC=12∣[AB→,AC→]∣=12(−8)2+(−4)2+82=12.12=6.ABC:\,{S_{\Delta ABC}} = \frac{1}{2}\left| {\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right]} \right| = \frac{1}{2}\sqrt {{{\left( { - 8} \right)}^2} + {{\left( { - 4} \right)}^2} + {8^2}} = \frac{1}{2}.12 = 6.
Thể tích khối chóp: V=13.SΔABC.SC=13.6.15=30V = \frac{1}{3}.{S_{\Delta ABC}}.SC = \frac{1}{3}.6.15 = 30 nên mệnh đề c) sai
Xét mệnh đề d)
Tia SCSC bắt đầu từ SSqua CC. Tia đối của tia SCSCcũng bắt đầu từ SSnhưng đi hướng ngược lại.
Vì TT thuộc tia đối của SCSC và ST=22ST = 22, vectơ ST→\overrightarrow {ST}cùng hướng với CS→=(10;5;−10)\overrightarrow {CS} = \left( {10;5; - 10} \right).
⇒ST→=2215CS→=(443;223;−443)⇒T(743;493;−743).\Rightarrow \overrightarrow {ST} = \frac{{22}}{{15}}\overrightarrow {CS} = \left( {\frac{{44}}{3};\frac{{22}}{3}; - \frac{{44}}{3}} \right) \Rightarrow T\left( {\frac{{74}}{3};\frac{{49}}{3}; - \frac{{74}}{3}} \right).
Đường thẳng ABAB đi qua B(0;0;−2)B\left( {0;0; - 2} \right) có vectơ chỉ phương u→=12AB→=(1;−4;−1)\overrightarrow u = \frac{1}{2}\overrightarrow {AB} = \left( {1; - 4; - 1} \right)
H∈AB⇒H(t;−4t;−2−t)H \in AB \Rightarrow H\left( {t; - 4t; - 2 - t} \right) thì ta có TH→=(t−743;−4t−493;−t+683)\overrightarrow {TH} = \left( {t - \frac{{74}}{3}; - 4t - \frac{{49}}{3}; - t + \frac{{68}}{3}} \right)
Vì TH⊥ABTH \bot AB nên TH→.u→=0⇔(t−743)−4(−4t−493)−1(−t+683)=0⇒18t+18=0⇒t=−1\overrightarrow {TH} .\overrightarrow u = 0 \Leftrightarrow \left( {t - \frac{{74}}{3}} \right) - 4\left( { - 4t - \frac{{49}}{3}} \right) - 1\left( { - t + \frac{{68}}{3}} \right) = 0 \Rightarrow 18t + 18 = 0 \Rightarrow t = - 1
Tọa độ H(−1;4;−1)H\left( { - 1;4; - 1} \right).
Biểu thức 4a+2b+3c=4.(−1)+2.4+3.(−1)=1>04a + 2b + 3c = 4.\left( { - 1} \right) + 2.4 + 3.\left( { - 1} \right) = 1 > 0 nên mệnh đề d) đúng

Câu 17

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 1

Hình minh hoạ

Ta có: VS.ABCD=2.VS.ADB=2.13.SH.SADB{V_{S.ABCD}} = 2.{V_{S.ADB}} = 2.\frac{1}{3}.SH.{S_{ADB}}
Tứ giác ABCDABCD có đáy là hình thoi cạnh bằng 22 và góc ABC^=120∘\widehat {ABC} = 120^\circ nên tam giác ADBADB là tam giác đều cạnh bằng 2
Xét khối chóp B.DSAB.DSA có BA=BS=BD=2BA = BS = BD = 2 suy ra khối chóp B.DSAB.DSA là khối chóp có các cạnh bên bằng nhau nên chân đường cao kẻ từ BB là điểm KK trùng với tâm đường tròn ngoại tiếp ΔDSA\Delta DSA.
Mà (BAD)⊥(DSA)\left( {BAD} \right) \bot \left( {DSA} \right) và ΔBDA\Delta BDA đều nên BK⊥ADBK \bot AD tại điểm KKlà trung điểm của ADAD.
Từ đó ta thấy rằng KK là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ΔDSA\Delta DSA và là trung điểm của ADAD nên tam giác ΔDSA\Delta DSA vuông tại SS.
Suy ra SA=cos⁡SAD^.AD=cos⁡60∘.2=1SA = \cos \widehat {SAD}.AD = \cos 60^\circ .2 = 1 và SH=sin⁡SAH^.SA=sin⁡60∘.1=32SH = \sin \widehat {SAH}.SA = \sin 60^\circ .1 = \frac{{\sqrt 3 }}{2}
Vậy VS.ABCD=2.VS.ADB=2.13.SH.SADB=2.13.32.(2)2.34=1{V_{S.ABCD}} = 2.{V_{S.ADB}} = 2.\frac{1}{3}.SH.{S_{ADB}} = 2.\frac{1}{3}.\frac{{\sqrt 3 }}{2}.{\left( 2 \right)^2}.\frac{{\sqrt 3 }}{4} = 1

Câu 18

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 344

Lời giải
Từ tâm O2{O_2}, kẻ đường thẳng song song với đoạn ABAB. Kéo dài bán kính O1A{O_1}A cắt đường thẳng vừa kẻ tại HH
Hình minh hoạ
Xét tứ giác ABO2HAB{O_2}H có ba góc vuông nên ABO2HAB{O_2}H là hình chữ nhật
Khi đó: AH=O2B=r=15AH = {O_2}B = r = 15cm và O2H=AB{O_2}H = AB
Xét ΔO1HO2\Delta {O_1}H{O_2} vuông tại HH có O1H=O1A+AH=R+r=30+15=45{O_1}H = {O_1}A + AH = R + r = 30 + 15 = 45cm và O1O2=d=90{O_1}{O_2} = d = 90cm
Áp dụng định lý Pytago trong ΔO1HO2:\Delta {O_1}H{O_2}:O2H=O1O22−O1H2=902−452=453{O_2}H = \sqrt {{O_1}O_2^2 - {O_1}{H^2}} = \sqrt {{{90}^2} - {{45}^2}} = 45\sqrt 3cm
Vì AB=O2HAB = {O_2}H nên chiều dài một đoạn dây thẳng là 45345\sqrt 3cm
Do có 2 đoạn chéo nhau, tổng chiều dài phần dây thẳng là 90390\sqrt 3cm và đặt α=HO1O2^\alpha = \widehat {H{O_1}{O_2}}
Xét tam giác vuông O1HO2{O_1}H{O_2}, ta có: cos⁡(α)=O1HO1O2=4590=12⇒α=60∘=π3\cos \left( \alpha \right) = \frac{{{O_1}H}}{{{O_1}{O_2}}} = \frac{{45}}{{90}} = \frac{1}{2} \Rightarrow \alpha = 60^\circ = \frac{\pi }{3}rad (góc này là cung nhỏ) nên góc ở tâm AO1A′^=2α=120∘=2π3\widehat {A{O_1}A'} = 2\alpha = 120^\circ = \frac{{2\pi }}{3}rad
Vậy góc của phần cung mà dây ôm vào ròng rọc lớn là: φ1=2π−2π3=4π3{\varphi _1} = 2\pi - \frac{{2\pi }}{3} = \frac{{4\pi }}{3}rad
Mặt khác O1A⊥AB{O_1}A \bot ABvà O2B⊥AB{O_2}B \bot ABnên O1A//O2B{O_1}A//{O_2}B
Đường thẳng O1O2{O_1}{O_2}cắt hai đường thẳng song song này tạo ra các góc so le trong bằng nhau
Do đó góc hợp bởi bán kính ròng rọc nhỏ và đường nối tâm cũng bằng α=60∘\alpha = 60^\circ
Tương tự suy ra góc ôm dây trên ròng rọc nhỏ cũng là: φ2=2π−2π3=4π3{\varphi _2} = 2\pi - \frac{{2\pi }}{3} = \frac{{4\pi }}{3}rad
Chiều dài cung trên ròng rọc lớn: LR=R.φ1=30.4π3=40π{L_R} = R.{\varphi _1} = 30.\frac{{4\pi }}{3} = 40\picm
Chiều dài cung trên ròng rọc nhỏ: Lr=r.φ2=15.4π3=20π{L_r} = r.{\varphi _2} = 15.\frac{{4\pi }}{3} = 20\picm
Tổng chiều dài dây curoa LLlà: cm

Câu 19

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 843

Thời gian bay của máy bay AA là tA=2,25{t_A} = 2{,}25(giờ)
Quãng đường máy bay AA đã bay: dA=800.2,25=1800{d_A} = 800.2{,}25 = 1800km
Gọi u→=(a;b;c)\overrightarrow u = \left( {a;b;c} \right) là một vectơ chỉ phương
Mặt khác ta có u→=(a;b;c)\overrightarrow u = \left( {a;b;c} \right) hợp với các trục tọa độ các góc bằng nhau
Đặt a=cos⁡α,  b=cos⁡β,  c=cos⁡γa = \cos \alpha ,\,\,b = \cos \beta ,\,\,c = \cos \gamma.
Và một tính chất bất biến trong không gian là:cos⁡2α+cos⁡2β+cos⁡2γ=1(∗){\cos ^2}\alpha + {\cos ^2}\beta + {\cos ^2}\gamma = 1\left( * \right)
Đề bài cho biết máy bay bay theo tia hợp với các trục tọa độ các góc bằng nhau.
Nghĩa là α=β=γ⇒cos⁡α=cos⁡β=cos⁡γ\alpha = \beta = \gamma \Rightarrow \cos \alpha = \cos \beta = \cos \gammathay vào (∗)⇒cos⁡α=13\left( * \right) \Rightarrow \cos \alpha = \frac{1}{{\sqrt 3 }}⇒u→=(13;13;13)\Rightarrow \overrightarrow u = \left( {\frac{1}{{\sqrt 3 }};\frac{1}{{\sqrt 3 }};\frac{1}{{\sqrt 3 }}} \right)
Vậy tọa độ điểm AA là: OA=1800.u→=(6003;6003;6003)OA = 1800.\overrightarrow u = \left( {600\sqrt 3 ;600\sqrt 3 ;600\sqrt 3 } \right)
Thời gian bay của máy bay BB là tB=2{t_B} = 2(giờ) và quãng đường máy bay BB đã bay: dB=2⋅vB{d_B} = 2 \cdot {v_B}
Xuất phát từ P(806;0;0)P\left( {80\sqrt 6 ;0;0} \right) và bay theo hướng tương tự máy bay AA:
OB→=OP→+dB.u→=(806+2vB3;2vB3;2vB3)\overrightarrow {OB} = \overrightarrow {OP} + {d_B}.\overrightarrow u = \left( {80\sqrt 6 + \frac{{2{v_B}}}{{\sqrt 3 }};\frac{{2{v_B}}}{{\sqrt 3 }};\frac{{2{v_B}}}{{\sqrt 3 }}} \right)
Vậy AB=(806+2vB3−6003)2+(2vB3−6003)2+(2vB3−6003)2=160⇔vB≈843AB = \sqrt {{{\left( {80\sqrt 6 + \frac{{2{v_B}}}{{\sqrt 3 }} - 600\sqrt 3 } \right)}^2} + {{\left( {\frac{{2{v_B}}}{{\sqrt 3 }} - 600\sqrt 3 } \right)}^2} + {{\left( {\frac{{2{v_B}}}{{\sqrt 3 }} - 600\sqrt 3 } \right)}^2}} = 160 \Leftrightarrow {v_B} \approx 843km

Câu 20

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 18,8

Cách 1: Sử dụng tích phân
Hình minh hoạ
Hình chiếu vuông góc của v→\overrightarrow vlên mặt phẳng đáy (Oxy)\left( {Oxy} \right) là v→xy=(1;2;0){\overrightarrow v _{xy}} = \left( {1;\sqrt 2 ;0} \right).
Độ dài ∣v→xy∣=12+(2)2=3\left| {{{\overrightarrow v }_{xy}}} \right| = \sqrt {{1^2} + {{\left( {\sqrt 2 } \right)}^2}} = \sqrt 3
Ta thực hiện phép xoay trục: Giữ nguyên trục OzOz, ta xoay hệ trục OxyOxy quanh OO thành hệ trục OXYOXYsao cho trục OXOX mới trùng với hướng của v→xy{\overrightarrow v _{xy}}.
Trong hệ tọa độ OXYZOXYZmới:
Khối bán cầu là khối tròn xoay quanh OzOznên phương trình không đổi: X2+Y2+Z2≤4{X^2} + {Y^2} + {Z^2} \le 4
Vectơ chỉ phương của tia sáng lúc này chỉ còn thành phần trên trục OXOXvà OZOZ tọa độ mới của nó là: v′→xy=(∣v→xy∣;0;vz)=(3;0;−1){\overrightarrow {v'} _{xy}} = \left( {\left| {{{\overrightarrow v }_{xy}}} \right|;0;{v_z}} \right) = \left( {\sqrt 3 ;0; - 1} \right)
Bóng của chính mặt đáy bán cầu: Do đáy bán cầu đã nằm sẵn trên mặt đất, bóng của nó chính là hình tròn tâm OO, bán kính R=2R = 2 có phương trình (C):X2+Y2≤4\left( C \right):{X^2} + {Y^2} \le 4
Bóng của phần mặt cong bán cầu: Gọi M(X0;Y0;Z0)M\left( {{X_0};{Y_0};{Z_0}} \right)là điểm tiếp xúc thì vectơ pháp tuyến tại điểm MM là n⃗=(X0;Y0;Z0)\vec n = \left( {{X_0};{Y_0};{Z_0}} \right)
Điều kiện tiếp xúc (tia sáng vuông góc với pháp tuyến): n→.v→=0⇔3X0−Z0=0⇒Z0=3X0\overrightarrow n .\overrightarrow v = 0 \Leftrightarrow \sqrt 3 {X_0} - {Z_0} = 0 \Rightarrow {Z_0} = \sqrt 3 {X_0}
Thay Z0{Z_0}vào phương trình mặt cầu, ta được phương trình đường cong tiếp xúc:

X02+Y02+Z02=4⇔4X02+Y02=4X_0^2 + Y_0^2 + Z_0^2 = 4 \Leftrightarrow 4X_0^2 + Y_0^2 = 4

Một tia sáng đi qua MMcó phương trình tham số:{X=x+tY=y+2tZ=z−t\left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{X = x + t}\\{Y = y + \sqrt 2 t}\\{Z = z - t}\end{array}} \right. và tia sáng qua MMchạm đất khi Z=0⇒t=Z0=3X0Z = 0 \Rightarrow t = {Z_0} = \sqrt 3 {X_0}
Tọa độ điểm bóng trên mặt đất là:{X=X0+(3X0)3=4X0⇒X0=X4Y=Y0\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{X = {X_0} + \left( {\sqrt 3 {X_0}} \right)\sqrt 3 = 4{X_0} \Rightarrow {X_0} = \frac{X}{4}}\\{Y = {Y_0}}\end{array}} \right.
Thế vào phương trình trên, ta được đường viền của bóng cong là một nửa Elip
(E):X216+Y24=1(X≥0)\left( E \right):\frac{{{X^2}}}{{16}} + \frac{{{Y^2}}}{4} = 1\left( {X \ge 0} \right)
Bóng trên mặt đất là sự hợp nhất của hình tròn (C)\left( C \right)và nửa Elip (E)\left( E \right). Do nửa Elip bao trùm hoàn toàn nửa phải của hình tròn, nên hình phẳng tạo thành bóng được giới hạn bởi:
Nửa trái là đường tròn X2+Y2=4⇒Y=±4−X2{X^2} + {Y^2} = 4 \Rightarrow Y = \pm \sqrt {4 - {X^2}}(với X∈[−2;0]X \in \left[ { - 2;0} \right])
Nửa phải là Elip X216+Y24=1⇒Y=±1216−X2\frac{{{X^2}}}{{16}} + \frac{{{Y^2}}}{4} = 1 \Rightarrow Y = \pm \frac{1}{2}\sqrt {16 - {X^2}}
Gọi SS là diện tích toàn bộ bóng. Do tính đối xứng qua trục OXOX, ta tính phần diện tích phía trên trục OXOXrồi nhân đôi
Vậy diện tích bóng cần tìm là: S=2.(∫−204−X2dX+∫041216−X2dX)≈18,8S = 2.\left( {\int\limits_{ - 2}^0 {\sqrt {4 - {X^2}} {\rm{d}}X + \int\limits_0^4 {\frac{1}{2}} \sqrt {16 - {X^2}} {\rm{d}}X} } \right) \approx 18{,}8
Cách 2: Dựa vào tính chất
Gọi α\alpha là góc giữa các tia sáng và mặt phẳng (Oxy)\left( {Oxy} \right): sin⁡α=∣v⃗.k⃗∣∣v⃗∣.∣k⃗∣=∣−1∣12+(2)2+(−1)2.1=12\sin \alpha = \frac{{\left| {\vec v.\vec k} \right|}}{{\left| {\vec v} \right|.\left| {\vec k} \right|}} = \frac{{\left| { - 1} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {{\left( {\sqrt 2 } \right)}^2} + {{\left( { - 1} \right)}^2}} .1}} = \frac{1}{2}
Suy ra α=30∘\alpha = 30^\circ
Bóng của khối bán cầu trên mặt phẳng(Oxy)\left( {Oxy} \right) được hợp thành bởi hai phần:
Một nửa hình tròn đáy: Phần này nằm sẵn trên mặt phẳng(Oxy)\left( {Oxy} \right) có diện tích S1=12πR2.{S_1} = \frac{1}{2}\pi {R^2}.
Một nửa hình elip: Đây là hình chiếu của mặt cong bán cầu xuống mặt phẳng (Oxy)\left( {Oxy} \right) theo phương của tia sáng.
Hình chiếu của một hình tròn bán kính RR xuống mặt phẳng nghiêng một góc α\alpha(hoặc hình chiếu của mặt cầu) là một hình elip có các bán trục là RR và Rsin⁡α\frac{R}{{\sin \alpha }}.
Diện tích nửa hình elip tạo ra bóng là S2=12πR2sin⁡α.{S_2} = \frac{1}{2}\frac{{\pi {R^2}}}{{\sin \alpha }}.
Vậy tổng diện tích bóng SSlà: S=S1+S2=πR22(1+1sin⁡α)=6π≈18,8S = {S_1} + {S_2} = \frac{{\pi {R^2}}}{2}\left( {1 + \frac{1}{{\sin \alpha }}} \right) = 6\pi \approx 18{,}8

Câu 21

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 3

Thể tích: V=5xy=15⇒xy=3⇒y=3xV = 5xy = 15 \Rightarrow xy = 3 \Rightarrow y = \frac{3}{x}
Khay nắp trong được gấp từ một tấm bìa hình chữ nhật có kích thước(x+2y).(5+2y)\left( {x + 2y} \right).\left( {5 + 2y} \right) sau khi cắt bỏ 4 hình vuông cạnhyyở góc
Diện tích tấm bìa khay là: S1=(x+2y).(5+2y)=5x+2xy+10y+4y2=5x+10y+4y2+6{S_1} = \left( {x + 2y} \right).\left( {5 + 2y} \right) = 5x + 2xy + 10y + 4{y^2} = 5x + 10y + 4{y^2} + 6
Chi phí khay: T1=C.S1=C(5x+10y+4y2+6){T_1} = C.{S_1} = C\left( {5x + 10y + 4{y^2} + 6} \right)
Vỏ bao ngoài bao gồm 2 mặt lớn và 2 mặt bên, mỗi mặt có chiều dài là 5 cm.
Hai mặt lớn in logo có iện tích SL=2.5x=10x{S_L} = 2.5x = 10x; chi phí đơn vị là 1,1C1{,}1C nên chi phí tổng cho hai mặt lớn là TL=11Cx{T_L} = 11Cx
Hai mặt bên quét phốt pho có diện tích SB=2.5y=10y{S_B} = 2.5y = 10y ; chi phí đơn vị là 3C3C nên chi phí tổng cho hai mặt bên: TB=30Cy{T_B} = 30Cy
Tổng chi phí vật liệu TTlà:
T=T1+TL+TB=C(5x+10y+4y2+6+11x+30y)=C(16x+40y+4y2+6)T = {T_1} + {T_L} + {T_B} = C\left( {5x + 10y + 4{y^2} + 6 + 11x + 30y} \right) = C\left( {16x + 40y + 4{y^2} + 6} \right)
Thay y=3xy = \frac{3}{x}vào biểu thức: f(x)=16x+40(3x)+4(3x)2+6f\left( x \right) = 16x + 40\left( {\frac{3}{x}} \right) + 4{\left( {\frac{3}{x}} \right)^2} + 6
Để tìm giá trị xxlàm cho chi phí thấp nhất, ta dùng ddX(f(x))∣x=x{\left. {\frac{d}{{dX}}\left( {f\left( x \right)} \right)} \right|_{x = x}}Shift solve suy ra
Vậy giá trị của x=3x = 3thì tổng chi phí vật liệu là thấp nhất.

Câu 22

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 15

Không gian mẫu là: n(Ω)=(10−1)!=9!n\left( \Omega \right) = \left( {10 - 1} \right)! = 9!

Xếp 6 bạn nữ vào bàn tròn thì số cách xếp là (6−1)!=5!\left( {6 - 1} \right)! = 5! cách

Lúc này, giữa 66 bạn nữ sẽ có 66 khoảng trống nên ta chọn 44 vị trí cho 44 bạn nam

Để mỗi bạn nam ngồi giữa hai bạn nữ, mỗi khoảng trống chỉ được xếp tối đa 1 bạn nam.

Điều kiện “Không có 3 bạn nữ nào ngồi kề nhau” nghĩa là không được để 2 khoảng trống liên tiếp bị bỏ trống

Tổng số cách chọn 44 trong 66 khoảng trống là C64=15C_6^4 = 15

Các trường hợp vi phạm (2 khoảng trống trống nằm cạnh nhau) có 66 cặp như vậy

(Ví dụ: trống 1-2, 2-3, ..., 6-1).

Số cách chọn vị trí hợp lệ là 15−6=915 - 6 = 9cách

Xếp 4 bạn nam vào 4 vị trí đã chọn có 4!4!cách

Số cách thuận lợi: n(A)=5!.9.4!n\left( A \right) = 5!.9.4!

Vậy xác suất cần tính là: P(A)=n(A)n(Ω)=5!.9.4!9!=120.9.24362.880=114⇒a+b=15P(A)=\frac{n(A)}{n(Ω)}=\frac{5!.9.4!}{9!}=\frac{120.9.24}{362.880}=\frac{1}{14}\Rightarrow a+b=\boxed{15}