TopStudy

Đáp án và lời giải

Đề thi giữa kì 1 Toán 12 năm 2025-2026 THCS&THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm (Hà Nội) có đáp án - mã đề 1201

Về trang đề

Câu 1

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Dựa vào bảng biến thiên, ta thấy trên khoảng (−1;3)\left( { - 1;3} \right), đạo hàm f′(x)>0f'\left( x \right) > 0 (mang dấu ++). Do đó, hàm số đồng biến trên khoảng (−1;3)\left( { - 1;3} \right).

Chọn B.

Câu 2

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Điểm cực đại của đồ thị hàm số là (−1;1)\left( { - 1;1} \right). Do đó, hàm số đạt cực đại tại điểm x=−1x = - 1.

Chọn D.

Câu 3

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Quan sát các giá trị trên biểu đồ ta có: 150,185,145,205,155,270,60150{,}185{,}145{,}205{,}155{,}270{,}60. Giá trị lớn nhất trong các số này là 270270 (đạt được vào quý II/22).

Chọn A.

Câu 4

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Tiệm cận đứng: Nghiệm của mẫu số x−1=0⇔x=1x - 1 = 0 \Leftrightarrow x = 1.

Tiệm cận ngang: y=limx→±∞2x+1x−1=2y = \mathop {{\rm{lim}}}\limits_{_{x \to \pm \infty }} \frac{{2x + 1}}{{x - 1}} = 2.

Vậy tiệm cận đứng là x=1x = 1 và tiệm cận ngang là y=2y = 2.

Chọn B.

Câu 5

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đồ thị là của hàm số bậc ba y=ax3+bx2+cx+dy = a{x^3} + b{x^2} + cx + d có nhánh cuối đi xuống nên a<0a < 0.

Đồ thị cắt trục tung tại điểm (0;1)\left( {0;1} \right), suy ra d=1d = 1.

Đồ thị có hai điểm cực trị là x=−2x = - 2 (điểm cực tiểu) và x=0x = 0 (điểm cực đại).

Xét đạo hàm của hàm số ở phương án A: y′=−3x2−6x=−3x(x+2)=0⇔x=0y' = - 3{x^2} - 6x = - 3x\left( {x + 2} \right) = 0 \Leftrightarrow x = 0 hoặc x=−2x = - 2. Điều này hoàn toàn trùng khớp với đồ thị (đạt cực đại tại x=0x = 0 vì qua đó y′y{\rm{'}} đổi dấu từ ++ sang −-, đạt cực tiểu tại x=−2x = - 2).

Chọn A.

Câu 6

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Từ bảng biến thiên, ta thấy hàm số không xác định tại x=1x = 1, có tiệm cận đứng x=1x = 1, tiệm cận ngang y=2y = 2. Các phương án A, C, D đều thỏa mãn điều này.

Hàm số đồng biến trên từng khoảng xác định, tức là y′>0y' > 0.

Xét phương án A: y=2x−3x−1⇒y′=2⋅(−1)−(−3)⋅1(x−1)2=1(x−1)2>0y = \frac{{2x - 3}}{{x - 1}} \Rightarrow y' = \frac{{2 \cdot \left( { - 1} \right) - \left( { - 3} \right) \cdot 1}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} = \frac{1}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} > 0 (Thỏa mãn).

Xét phương án C: y′=−1(x−1)2<0y' = \frac{{ - 1}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} < 0 (Loại).

Xét phương án D: y′=−3(x−1)2<0y' = \frac{{ - 3}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} < 0 (Loại).

Chọn A.

Câu 7

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Ta biến đổi đạo hàm: f′(x)=(x+2)(x−1)(x+1)(x+1)=(x+2)(x−1)(x+1)2f'\left( x \right) = \left( {x + 2} \right)\left( {x - 1} \right)\left( {x + 1} \right)\left( {x + 1} \right) = \left( {x + 2} \right)\left( {x - 1} \right){\left( {x + 1} \right)^2}.

Nghiệm của f′(x)=0f'\left( x \right) = 0 là x=−2x = - 2, x=1x = 1, và x=−1x = - 1 (nghiệm bội chẵn).

Xét dấu f′(x)f'\left( x \right):

Khi x∈(−∞;−2)x \in \left( { - \infty ; - 2} \right), f′(x)>0f'\left( x \right) > 0.

Khi x∈(−2;1)x \in \left( { - 2;1} \right), f′(x)<0f'\left( x \right) < 0 (qua x=−1x = - 1 không đổi dấu).

Khi x∈(1;+∞)x \in \left( {1; + \infty } \right), f′(x)>0f'\left( x \right) > 0.

Do qua điểm x=1x = 1, đạo hàm f′(x)f'\left( x \right) đổi dấu từ âm (−)\left( - \right) sang dương (+)\left( + \right) nên hàm số đạt cực tiểu tại x=1x = 1. Giá trị cực tiểu tương ứng là f(1)f\left( 1 \right).

Chọn A.

Câu 8

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Dựa vào bảng xét dấu f′(x)f'\left( x \right):

Đạo hàm đổi dấu qua các nghiệm x=0x = 0 và x=1x = 1. Do đó hàm số có 22 điểm cực trị.

Chọn A.

Câu 9

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

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

Đạo hàm: y′=(2x−1)(x−1)−(x2−x+1)(x−1)2=2x2−3x+1−x2+x−1(x−1)2=x2−2x(x−1)2y' = \frac{{\left( {2x - 1} \right)\left( {x - 1} \right) - \left( {{x^2} - x + 1} \right)}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} = \frac{{2{x^2} - 3x + 1 - {x^2} + x - 1}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} = \frac{{{x^2} - 2x}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}}.

Cho y′=0⇔x2−2x=0⇔x=0y' = 0 \Leftrightarrow {x^2} - 2x = 0 \Leftrightarrow x = 0 hoặc x=2x = 2.

Xét dấu y′y': y′<0y' < 0 khi x∈(0;1)∪(1;2)x \in \left( {0;1} \right) \cup \left( {1;2} \right).

Do đó, hàm số nghịch biến trên từng khoảng (0;1)\left( {0;1} \right) và (1;2)\left( {1;2} \right). Trong các phương án đưa ra, khoảng (1;2)\left( {1;2} \right) nằm hoàn toàn trong tập nghịch biến của hàm số.

Chọn A.

Câu 10

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Vận tốc của chất điểm là đạo hàm của quãng đường theo thời gian: v(t)=s′(t)=−32t2+18tv\left( t \right) = s'\left( t \right) = - \frac{3}{2}{t^2} + 18t.

Yêu cầu tìm giá trị lớn nhất của v(t)v\left( t \right) trên đoạn [0;12]\left[ {0;12} \right].

Đồ thị hàm số v(t)v\left( t \right) là một parabol quay bề lõm xuống dưới, có đỉnh tại: t=−182⋅(−3/2)=6  (giaˆy)t = - \frac{{18}}{{2 \cdot \left( { - 3/2} \right)}} = 6{\rm{\;(gi\^a y)}}.

Vì 6∈[0;12]6 \in \left[ {0;12} \right] nên vận tốc đạt giá trị lớn nhất tại thời điểm t=6t = 6.

Chọn A.

Câu 11

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Dựa vào bảng biến thiên, ta có limx→0+y=−∞\mathop {{\rm{lim}}}\limits_{_{x \to {0^ + }}} y = - \infty, suy ra x=0x = 0 là một đường tiệm cận đứng.

Khi x→−∞x \to - \infty, y→3y \to 3, suy ra y=3y = 3 là một đường tiệm cận ngang.

Khi x→+∞x \to + \infty, y→2y \to 2, suy ra y=2y = 2 là một đường tiệm cận ngang.

Tổng số đường tiệm cận là 1+2=31 + 2 = 3.

Chọn C.

Câu 12

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Phương trình hoành độ giao điểm: x2+3x+3x+2=0⇔x2+3x+3=0  (x≠−2)\frac{{{x^2} + 3x + 3}}{{x + 2}} = 0 \Leftrightarrow {x^2} + 3x + 3 = 0{\rm{\;(}}x \ne - 2{\rm{)}}.

Biệt thức Δ=32−4⋅1⋅3=−3<0\Delta = {3^2} - 4 \cdot 1 \cdot 3 = - 3 < 0, phương trình vô nghiệm. Do đó, đồ thị hàm số không cắt trục hoành.

Chọn A.

Câu 13

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Sai

  • c) Sai

  • d) Đúng

a) ĐÚNG. Đồ thị rõ ràng có hai điểm cực trị tại x=1x = 1 (điểm cực đại) và x=3x = 3 (điểm cực tiểu).

b) SAI. Hàm số nghịch biến trên khoảng (1;3)\left( {1;3} \right) và đồng biến trên (3;+∞)\left( {3; + \infty } \right), nên không thể đồng biến trên toàn bộ khoảng (1;5)\left( {1;5} \right).

c) SAI. Trên khoảng (0;+∞)\left( {0; + \infty } \right), khi x→+∞x \to + \infty thì y→+∞y \to + \infty, do đó hàm số không có giá trị lớn nhất trên khoảng này (55 chỉ là giá trị cực đại).

d) ĐÚNG. Với x=1x = 1, giá trị hàm số là y(1)=a⋅13+b⋅12+c⋅1+d=a+b+c+dy\left( 1 \right) = a \cdot {1^3} + b \cdot {1^2} + c \cdot 1 + d = a + b + c + d. Nhìn vào đồ thị, tại điểm cực đại x=1x = 1 thì tung độ bằng 55. Do đó a+b+c+d=5a + b + c + d = 5.

Câu 14

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Sai

  • d) Đúng

a) ĐÚNG. Thay x=6x = 6 vào công thức: S(6)=200(5−96+2)=200(5−98)=200⋅318=775S\left( 6 \right) = 200\left( {5 - \frac{9}{{6 + 2}}} \right) = 200\left( {5 - \frac{9}{8}} \right) = 200 \cdot \frac{{31}}{8} = 775.

b) ĐÚNG. Ta có S(x)=1000−1800x+2⇒S′(x)=−1800⋅(−1(x+2)2)=1800(x+2)2S\left( x \right) = 1000 - \frac{{1800}}{{x + 2}} \Rightarrow S'\left( x \right) = - 1800 \cdot \left( { - \frac{1}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}} \right) = \frac{{1800}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}.

c) SAI. Khi duy trì thời gian đủ lâu (x→+∞x \to + \infty), ta có limx→+∞S(x)=limx→+∞200(5−9x+2)=1000\mathop {{\rm{lim}}}\limits_{_{x \to + \infty }} S\left( x \right) = \mathop {{\rm{lim}}}\limits_{_{x \to + \infty }} 200\left( {5 - \frac{9}{{x + 2}}} \right) = 1000. Vì hàm số luôn tăng và tiệm cận đến 10001000 nên số lượng sản phẩm tối đa thu được chỉ tiệm cận chứ không bao giờ vượt quá mức 10001000.

d) ĐÚNG. Tốc độ tăng trưởng là S′(x)=1800(x+2)2S'\left( x \right) = \frac{{1800}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}. Khi xx tăng, mẫu số tăng khiến S′(x)S'\left( x \right) giảm dần (nhưng luôn dương). Điều này chứng tỏ doanh số tăng trưởng chậm lại theo thời gian.

Câu 15

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Sai

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Sai

a) SAI. Đạo hàm chính xác là: y′=(2x+1)(x+2)−(x2+x+7)(x+2)2=2x2+5x+2−x2−x−7(x+2)2=x2+4x−5(x+2)2y' = \frac{{\left( {2x + 1} \right)\left( {x + 2} \right) - \left( {{x^2} + x + 7} \right)}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}} = \frac{{2{x^2} + 5x + 2 - {x^2} - x - 7}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}} = \frac{{{x^2} + 4x - 5}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}.

b) ĐÚNG. Cho y′=0⇔x2+4x−5=0⇔x=1y' = 0 \Leftrightarrow {x^2} + 4x - 5 = 0 \Leftrightarrow x = 1 hoặc x=−5x = - 5.

Với x=−5⇒y=−9x = - 5 \Rightarrow y = - 9. Vì x=−5x = - 5 là nghiệm thuộc khoảng đổi dấu từ ++ sang −- nên (−5;−9)\left( { - 5; - 9} \right) là điểm cực đại của đồ thị.

Với x=1⇒y=3x = 1 \Rightarrow y = 3. Là điểm cực tiểu của đồ thị.

c) ĐÚNG. Thực hiện phép chia đa thức: x2+x+7x+2=x−1+9x+2\frac{{{x^2} + x + 7}}{{x + 2}} = x - 1 + \frac{9}{{x + 2}}. Do limx→±∞9x+2=0\mathop {{\rm{lim}}}\limits_{_{x \to \pm \infty }} \frac{9}{{x + 2}} = 0 nên tiệm cận xiên là y=x−1y = x - 1.

d) SAI. Để x,y∈Zx,y \in \mathbb{Z} thì (x+2)\left( {x + 2} \right) phải là ước nguyên của 99. Các ước của 99 bao gồm: ±1,±3,±9\pm 1, \pm 3, \pm 9 (tổng cộng có 6 ước). Do đó chỉ có 6 điểm có tọa độ nguyên.

Câu 16

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Đúng

a) ĐÚNG. Doanh thu F(x)=x⋅(1400−7,5x)=1400x−7,5x2F\left( x \right) = x \cdot \left( {1400 - 7{,}5x} \right) = 1400x - 7{,}5{x^2} (USD).

b) ĐÚNG. Tổng chi phí C(x)=x⋅C‾(x)=x(x2−6x+140+750x)=x3−6x2+140x+750C\left( x \right) = x \cdot \overline C \left( x \right) = x\left( {{x^2} - 6x + 140 + \frac{{750}}{x}} \right) = {x^3} - 6{x^2} + 140x + 750 (USD).

c) ĐÚNG. Lợi nhuận

P(x)=F(x)−C(x)=(1400x−7,5x2)−(x3−6x2+140x+750)=−x3−1,5x2+1260x−750P\left( x \right) = F\left( x \right) - C\left( x \right) = \left( {1400x - 7{,}5{x^2}} \right) - \left( {{x^3} - 6{x^2} + 140x + 750} \right) = - {x^3} - 1{,}5{x^2} + 1260x - 750 (USD).

d) ĐÚNG. Tìm GTLN của P(x)P\left( x \right) trên [1;186]\left[ {1;186} \right]:

P′(x)=−3x2−3x+1260=0⇔x2+x−420=0⇔x=20P{\rm{'}}\left( x \right) = - 3{x^2} - 3x + 1260 = 0 \Leftrightarrow {x^2} + x - 420 = 0 \Leftrightarrow x = 20 hoặc x=−21x = - 21.

Lập bảng biến thiên ta thấy P(x)P\left( x \right) đạt cực đại lớn nhất tại x=20x = 20.

P(20)=−203−1,5⋅202+1260⋅20−750=−8000−600+25200−750=15850  (USD).P\left( {20} \right) = - {20^3} - 1{,}5 \cdot {20^2} + 1260 \cdot 20 - 750 = - 8000 - 600 + 25200 - 750 = 15850{\rm{\;(USD)}}{\rm{.}}

Câu 17

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 1012

Hàm số nghịch biến trên các khoảng xác định khi và chỉ khi đạo hàm:

y′=2m−2025(x+2)2<0⇔2m−2025<0⇔m<20252=1012,5y' = \frac{{2m - 2025}}{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}} < 0 \Leftrightarrow 2m - 2025 < 0 \Leftrightarrow m < \frac{{2025}}{2} = 1012{,}5.

Vì mm là số nguyên dương nên m∈{1;2;3;…;1012}m \in \left\{ {1;2;3; \ldots ;1012} \right\}.

Số lượng số nguyên dương mm thỏa mãn là 10121012.

Kết quả: 1012.

Câu 18

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 0,41

Đặt DP=xDP = x và BQ=yBQ = y (với 0≤x,y≤10 \le x,y \le 1).

Theo tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau: PM=PD=x⇒PC=1−xPM = PD = x \Rightarrow PC = 1 - x; QM=QB=y⇒QC=1−yQM = QB = y \Rightarrow QC = 1 - y.

Độ dài đoạn PQ=PM+MQ=x+yPQ = PM + MQ = x + y.

Áp dụng định lý Pythagore vào tam giác vuông PCQPCQ:

PQ2=PC2+QC2⇔(x+y)2=(1−x)2+(1−y)2P{Q^2} = P{C^2} + Q{C^2} \Leftrightarrow {\left( {x + y} \right)^2} = {\left( {1 - x} \right)^2} + {\left( {1 - y} \right)^2}

x2+2xy+y2=1−2x+x2+1−2y+y2⇔2xy=2−2x−2y⇔xy+x+y=1{x^2} + 2xy + {y^2} = 1 - 2x + {x^2} + 1 - 2y + {y^2} \Leftrightarrow 2xy = 2 - 2x - 2y \Leftrightarrow xy + x + y = 1⇒y(x+1)=1−x⇒y=1−xx+1\Rightarrow y\left( {x + 1} \right) = 1 - x \Rightarrow y = \frac{{1 - x}}{{x + 1}}.

Khi đó độ dài cạnh PQPQ là: f(x)=x+y=x+1−xx+1=x2+1x+1f\left( x \right) = x + y = x + \frac{{1 - x}}{{x + 1}} = \frac{{{x^2} + 1}}{{x + 1}}.

Tìm giá trị nhỏ nhất của f(x)f\left( x \right) trên [0;1]\left[ {0;1} \right]:

f′(x)=2x(x+1)−(x2+1)(x+1)2=x2+2x−1(x+1)2f'\left( x \right) = \frac{{2x\left( {x + 1} \right) - \left( {{x^2} + 1} \right)}}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}} = \frac{{{x^2} + 2x - 1}}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}}; f′(x)=0⇔x2+2x−1=0→x∈[0;1]x=−1+2≈0,41f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow {x^2} + 2x - 1 = 0\mathop \to \limits^{x \in \left[ {0;1} \right]} x = - 1 + \sqrt 2 \approx 0{,}41.

Kết quả: 0,41.

Câu 19

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 0,5

Tiệm cận đứng của đồ thị hàm số là đường thẳng d1:x−2=0⇔x=2{d_1}:x - 2 = 0 \Leftrightarrow x = 2.

Tiệm cận xiên của đồ thị hàm số là đường thẳng d2:y=−2x+1⇔2x+y−1=0{d_2}:y = - 2x + 1 \Leftrightarrow 2x + y - 1 = 0.

Đường thẳng d1{d_1} có vectơ pháp tuyến n1→=(1;0)\overrightarrow {{n_1}} = \left( {1;0} \right), đường thẳng d2{d_2} có vectơ pháp tuyến n2→=(2;1)\overrightarrow {{n_2}} = \left( {2;1} \right).

Ta có: cosα=∣n1→⋅n2→∣∣n1→∣⋅∣n2→∣=∣1⋅2+0⋅1∣12+02⋅22+12=25{\rm{cos}}\alpha = \frac{{\left| {\overrightarrow {{n_1}} \cdot \overrightarrow {{n_2}} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow {{n_1}} } \right| \cdot \left| {\overrightarrow {{n_2}} } \right|}} = \frac{{\left| {1 \cdot 2 + 0 \cdot 1} \right|}}{{\sqrt {{1^2} + {0^2}} \cdot \sqrt {{2^2} + {1^2}} }} = \frac{2}{{\sqrt 5 }}.

Áp dụng hệ thức lượng giác: tan2α=1cos2α−1=54−1=14⇒tanα=12=0,5{\rm{ta}}{{\rm{n}}^2}\alpha = \frac{1}{{{\rm{co}}{{\rm{s}}^2}\alpha }} - 1 = \frac{5}{4} - 1 = \frac{1}{4} \Rightarrow {\rm{tan}}\alpha = \frac{1}{2} = 0{,}5 (do tan⁡α>0\tan \alpha > 0).

Kết quả: 0,5.

Câu 20

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 4

Đạo hàm: y′=3x2−12x=0⇔x=0y' = 3{x^2} - 12x = 0 \Leftrightarrow x = 0 hoặc x=4x = 4.

Với x=0⇒y=2⇒A(0;2)x = 0 \Rightarrow y = 2 \Rightarrow A\left( {0;2} \right). Điểm AA nằm trên trục tung OyOy.

Với x=4⇒y=−30⇒B(4;−30)x = 4 \Rightarrow y = - 30 \Rightarrow B\left( {4; - 30} \right).

Tam giác OABOAB có đỉnh AA nằm trên trục OyOy, độ dài đáy OA=∣yA∣=2OA = \left| {{y_A}} \right| = 2. Khoảng cách từ điểm BB đến trục OyOy chính là trị tuyệt đối hoành độ của BB: d(B,Oy)=∣xB∣=4d\left( {B,Oy} \right) = \left| {{x_B}} \right| = 4.

Diện tích tam giác OABOAB là: S=12⋅OA⋅∣xB∣=12⋅2⋅4=4S = \frac{1}{2} \cdot OA \cdot \left| {{x_B}} \right| = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 4 = 4.

Kết quả: 4.

Câu 21

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 4,47

Đặt khoảng cách BM=x  (km)BM = x{\rm{\;(km)}} với 0≤x≤70 \le x \le 7.

Khoảng cách từ MM đến CC là MC=7−xMC = 7 - x (km).

Xét tam giác vuông ABMABM tại BB, độ dài đường chèo thuyền là AM=AB2+BM2=25+x2AM = \sqrt {A{B^2} + B{M^2}} = \sqrt {25 + {x^2}} (km).

Tổng thời gian di chuyển từ AA qua MM rồi đến CC là: T(x)=25+x24+7−x6T\left( x \right) = \frac{{\sqrt {25 + {x^2}} }}{4} + \frac{{7 - x}}{6} (h).

Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số T(x)T\left( x \right) trên [0;7]\left[ {0;7} \right] bằng cách lấy đạo hàm:

T′(x)=x425+x2−16T'\left( x \right) = \frac{x}{{4\sqrt {25 + {x^2}} }} - \frac{1}{6};

T′(x)=0⇔6x=425+x2⇔3x=225+x2T'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow 6x = 4\sqrt {25 + {x^2}} \Leftrightarrow 3x = 2\sqrt {25 + {x^2}}

⇒9x2=4(25+x2)⇔5x2=100⇔x2=20⇒x=20=25≈4,47  (km)\Rightarrow 9{x^2} = 4\left( {25 + {x^2}} \right) \Leftrightarrow 5{x^2} = 100 \Leftrightarrow {x^2} = 20 \Rightarrow x = \sqrt {20} = 2\sqrt 5 \approx 4{,}47{\rm{\;(km)}}.

Ta có T(0)=2912≈2,42;T(7)=744≈2,15;T(25)=14+5512≈2,1T\left( 0 \right) = \frac{{29}}{{12}} \approx 2{,}42;T\left( 7 \right) = \frac{{\sqrt {74} }}{4} \approx 2{,}15;T\left( {2\sqrt 5 } \right) = \frac{{14 + 5\sqrt 5 }}{{12}} \approx 2{,}1.

Vậy giá trị nhỏ nhất của hàm số T(x)T\left( x \right) trên [0;7]\left[ {0;7} \right] đạt tại x=20=25≈4,47  (km)x = \sqrt {20} = 2\sqrt 5 \approx 4{,}47{\rm{\;(km)}}.

Kết quả: 4,47.

Câu 22

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 1,5

Bể chứa dầu gồm hai nửa hình cầu bán kính rr (ghép lại thành một hình cầu bán kính rr) và một hình trụ có bán kính đáy rr, chiều cao hh.

Thể tích của toàn bộ bể chứa: V=Vcau+Vtru=43πr3+πr2hV = {V_{{\rm{cau}}}} + {V_{{\rm{tru}}}} = \frac{4}{3}\pi {r^3} + \pi {r^2}h.

Theo đề bài, thể tích bể bằng 9π  m39\pi {\rm{\;}}{{\rm{m}}^3}: 43πr3+πr2h=9π⇔43r3+r2h=9\frac{4}{3}\pi {r^3} + \pi {r^2}h = 9\pi \Leftrightarrow \frac{4}{3}{r^3} + {r^2}h = 9.

Từ đây, ta biểu diễn chiều cao hh theo bán kính rr: r2h=9−43r3⇔h=9r2−43r{r^2}h = 9 - \frac{4}{3}{r^3} \Leftrightarrow h = \frac{9}{{{r^2}}} - \frac{4}{3}r.

Theo yêu cầu vận chuyển, chiều cao phải thỏa mãn h≥2h \ge 2 nên 9r2−43r≥2\frac{9}{{{r^2}}} - \frac{4}{3}r \ge 2.

Vì r>0r > 0, nhân cả hai vế với 3r23{r^2} ta được 27−4r3≥6r2⇔4r3+6r2−27≤027 - 4{r^3} \ge 6{r^2} \Leftrightarrow 4{r^3} + 6{r^2} - 27 \le 0⇔(2r−3)(2r2+6r+9)≤0\Leftrightarrow \left( {2r - 3} \right)\left( {2{r^2} + 6r + 9} \right) \le 0.

Vì 2r2+6r+9>02{r^2} + 6r + 9 > 0 với mọi rr, bất phương trình tương đương với: 2r−3≤0⇔r≤1,52r - 3 \le 0 \Leftrightarrow r \le 1{,}5.

Vậy tập xác định của bán kính là r∈(0;1,5]r \in \left( {0;1{,}5} \right].

Chi phí làm bể tỉ lệ thuận với diện tích bề mặt ngoài của bể: S=Scau+Sxq  tru=4πr2+2πrhS = {S_{{\rm{cau}}}} + {S_{{\rm{xq\;tru}}}} = 4\pi {r^2} + 2\pi rh.

Thay h=9r2−43rh = \frac{9}{{{r^2}}} - \frac{4}{3}r vào công thức diện tích:

S(r)=4πr2+2πr(9r2−43r)S\left( r \right) = 4\pi {r^2} + 2\pi r\left( {\frac{9}{{{r^2}}} - \frac{4}{3}r} \right)=4πr2+18πr−83πr2=43πr2+18πr= 4\pi {r^2} + \frac{{18\pi }}{r} - \frac{8}{3}\pi {r^2} = \frac{4}{3}\pi {r^2} + \frac{{18\pi }}{r}.

Xét hàm số S(r)S\left( r \right) trên nửa khoảng (0;1,5]\left( {0;1{,}5} \right], ta tính đạo hàm: S′(r)=83πr−18πr2S'\left( r \right) = \frac{8}{3}\pi r - \frac{{18\pi }}{{{r^2}}}.

Tìm nghiệm của đạo hàm S′(r)=0S'\left( r \right) = 0⇔83πr=18πr2⇔r3=548=6,75⇔r=6,753≈1,89\Leftrightarrow \frac{8}{3}\pi r = \frac{{18\pi }}{{{r^2}}} \Leftrightarrow {r^3} = \frac{{54}}{8} = 6{,}75 \Leftrightarrow r = \sqrt[3]{{6{,}75}} \approx 1{,}89.

Vì điểm cực trị r≈1,89r \approx 1{,}89 nằm ngoài khoảng xét (0;1,5]\left( {0;1{,}5} \right] và với mọi r∈(0;1,5]r \in \left( {0;1{,}5} \right] thì S′(r)<0S'\left( r \right) < 0. Do đó, hàm số S(r)S\left( r \right) nghịch biến trên khoảng (0;1,5]\left( {0;1{,}5} \right].

Vì hàm số luôn giảm trên (0;1,5]\left( {0;1{,}5} \right], giá trị nhỏ nhất của S(r)S\left( r \right) sẽ đạt được tại điểm r=1,5r = 1{,}5.

Bán kính rr để chi phí làm bể là nhỏ nhất là 1,5 (m).

Kết quả: 1,5.