TR
S GD& T NGH AN
NG THPT CHUYÊN PHAN B I CHÂU
THI TH THPT QU C GIA
N M H C 2015 – 2016; MÔN: TOÁN
Th i gian làm bài: 180 phút, không k th i gian giao đ
Câu 1 (1,0 đi m) Kh o sát s bi n thiên và v đ th c a hàm s y
Câu 2 (1,0 đi m) Tìm đi m M thu c đ th hàm s
y
M cùng v i hai tr c t a đ t o thành m t tam giác cân.
Câu 3 (1,0 đi m)
x
sao cho ti p tuy n c a đ th hàm s t i
1 x
1
a) Tìm s h ng đ ng chính gi a trong khai tri n x3 2
x
C21n1 C22n1 ... C2nn1 220 1
b) Gi i ph
x
.
1 x
n
ng trình: log 22 x 1 6log 2 x 1 2 0 x
x 0
th a mãn:
bi t n
Câu 4 (1,0 đi m) Tìm h nguyên hàm : I esin x cos x cos xdx .
Câu 5 (1,0 đi m) Trong không gian v i h tr c t a đ Oxyz, cho hai đi m A(1;2;2), B(5;4;4) và m t
ph ng (P): 2x + y – z + 6 = 0. Vi t ph ng trình đ ng th ng d đi qua trung đi m I c a AB và d
(P); tìm đi m M n m trên (P) sao cho MA2 + MB2 nh nh t.
Câu 6 (1,0 đi m)
a) Cho là góc th a mãn cot 2 . Tìm giá tr bi u th c:
cos
M
3
sin 3cos3
b)
i xung kích c a m t tr ng THPT g m 2 h c sinh l p 12, 3 h c sinh l p 11 và 4 h c sinh
l p 10. Ch n ng u nhiên đ ng th i 2 h c sinh t đ i xung kích đi làm nhi m v . Tính xác su t
đ 2 h c sinh đ c ch n không cùng thu c cùng m t kh i.
Câu 7 (1,0 đi m) Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi, AB 2a , BD AC 3 và I là
giao đi m c a AC và BD; tam giác SAB cân t i A; hình chi u vuông góc c a S lên m t ph ng đáy
trùng v i trung đi m H c a AI. Tính th tích kh i chóp S.ABCD và kho ng cách gi a hai đ ng
th ng SB v i CD.
Câu 8 (1,0 đi m) Trong m t ph ng v i h t a đ Oxy cho đ
Tìm đi m M
Ox sao cho t M k đ
bi t A, B th a mãn đ
c đ n (C) hai đ
ng tròn C : x 1 y 4 4 .
2
2
ng th ng ti p xúc v i (C) t i hai đi m phân
ng th ng đi qua A, B ti p xúc v i đ
ng tròn C1 : x 3 y 1 16
2
2
)
Câu 9 (1,0 đi m) Gi i ph ng trình 7 x2 20 x 86 x 31 4 x x2 3x 2 ( x
Câu 10 (1,0 đi m) Cho a, b, c là các s th c không âm th a mãn abc = 1 và a + b ≤ 1. Tìm giá tr
1
1
l n nh t c a bi u th c: M
1 c
2
1 4a 1 4b2
–––––––––H t–––––––––
>> Truy c p trang đ h c Toán – Lý – Hóa – Sinh – V n – Anh t t nh t!
1
ÁP ÁN
Câu 1
1. T p xác đ nh: D =
2. S bi n thiên
Chi u bi n thiên: y '
\ {1}
1
1 x
2
0, x D
Hàm s đ ng bi n trên m i kho ng (–∞;1) và (1;+∞)
Gi i h n: lim y ; lim y x 1 là ti m c n đ ng
x1
x1
lim y lim y 1 y 1 là ti m c n ngang.
x
x
B ng bi n thiên:
x –∞
y’
y
3.
+∞
1
+
–1
+
+∞
–∞
–1
th
Giao v i Ox và Oy t i (0;0).
th nh n I(1;–1) làm tâm đ i x ng
>> Truy c p trang đ h c Toán – Lý – Hóa – Sinh – V n – Anh t t nh t!
2
Câu 2
Ta có y '
1
1 x
2
m
G i M m;
, m ≠ 1 là đi m thu c đ th hàm s đã cho.
1 m
Ph
y
ng trình ti p tuy n v i đ th hàm s t i đi m M là :
1
1 m
2
. x m
m
d
1 m
ng th ng (d) c t Oy, Ox l n l
Tam giác OAB vuông cân
OA OB tan
t t i A và B và có h s góc tan
1
1 m
2
O, nên:
OA
1
1
1
2
OB
1 m
M 0;0
m 0
(tm)
m 2
M 2; 2
V y các đi m M c n tìm là (0;0) và (2;–2)
Câu 3
a) Ta có:
C2kn 1 C22nn11 k , k 1; 2;...; n
C21n 1 C22n 1 ... C2nn 1 C22nn1 C22nn11 ... C2nn11
1 1
2 n 1
C20n 1 C21n 1 ... C22nn11
C20n 1 C22nn11 C21n 1 C22n 1 ... C22nn1
2 2. C21n 1 C22n 1 ... C2nn 1
2 2. 220 1
22 n 1 221 n 10
Do đó:
>> Truy c p trang đ h c Toán – Lý – Hóa – Sinh – V n – Anh t t nh t!
3
n
10
10
10 i 1
3 1 3 1
x
x
C10i . x3 . 2
2
2
x
x
x
i 0
i
10
C10i .x305i
i 0
S h ng đ ng chính gi a trong khai tri n trên t
ng ng v i i = 5.
S h ng đó là C105 .x5 252 x5
b) log 22 x 1 6log 2 x 1 2 0 1
K: x > –1
V i K trên, ta có:
1 log 22 x 1 3log 2 x 1 2 0
log 2 x 1 1 log 2 x 1 2 0
log 2 x 1 1
log 2 x 1 2
x 1 2
x 1
tm
x 1 4
x 3
V y t p nghi m c a ph
ng trình đã cho là S= 1;3
Câu 4
I esin x cos x cos xdx
esin x .cos xdx cos 2 xdx
I1 I 2
I1 esin x .cos xdx
t sin x dt cos xdx
I1 et dt et C I1 esin x C
I 2 cos 2 xdx
1 cos 2 x
1 1
dx cos 2 x dx
2
2 2
x 1
sin 2 x C
2 4
I I1 I 2 esin x
x 1
sin 2 x C
2 4
>> Truy c p trang đ h c Toán – Lý – Hóa – Sinh – V n – Anh t t nh t!
4
Câu 5
Vect pháp tuy n c a m t ph ng (P) là n 2;1; 1
(P) nên d nh n n 2;1; 1 làm vect ch ph
Vì d
d :
ng, mà d qua trung đi m I(3;3;3) c a AB nên:
x3 y3 z3
2
1
1
G i E là hình chi u vuông góc c a I trên (P).
E
d
E
(P)
E(3 + 2t;3 + t; 3 – t)
2(3 + 2t) + (3 + t) – (3 – t) + 6 = 0
t = –2
E(–1;1;5)
Ta có:
2
2
2
MA2 MB2 MA MB MI IA MI IB
2MI 2 IA2 IB2 2MI IA IB
2MI 2 2 IA2 do IA IB 0
2
2 EI 2 2 IA2 do MI EI , M P
D u b ng x y ra khi và ch khi M
E.
V y M(–1;1;5) là đi m th a mãn yêu c u đ bài.
Câu 6
a) Ta có:
>> Truy c p trang đ h c Toán – Lý – Hóa – Sinh – V n – Anh t t nh t!
5
1
1
1 cot 2 5 sin 2
2
sin
5
4
cos 2 1 sin 2
5
cot 2
V y
cos
cos
sin
M
3
cos3
sin 3cos3
sin 2 3
sin
cot
2
sin 3cos 2 .cot
2
5
b) G i A là bi n c “2 h c sinh đ
c ch n không thu c cùng m t kh i”.
S ph n t c a không gian m u là s cách ch n 2 h c sinh t 9 h c sinh, b ng C92 36
Tính s k t qu có l i cho A:
N u trong 2 h c sinh có 1 h c sinh l p 10 và 1 h c sinh l p 11 thì s cách ch n b 2 h c sinh đó là
4.3 = 12
N u trong 2 h c sinh có 1 h c sinh l p 10 và 1 h c sinh l p 12 thì s cách ch n b 2 h c sinh đó là
4.2 = 8
N u trong 2 h c sinh có 1 h c sinh l p 12 và 1 h c sinh l p 11 thì s cách ch n b 2 h c sinh đó là
2.3 = 6
Theo quy t c c ng, s k t qu có l i cho A là 12 + 8 + 6 = 26
Xác su t c n tính là PA
26 13
.
36 18
Câu 7
>> Truy c p trang đ h c Toán – Lý – Hóa – Sinh – V n – Anh t t nh t!
6
Vì ABCD là hình thoi nên I là trung đi m AC và BD. Suy ra
BD AC 3 BI AI 3
Tam giác ABI vuông t i I:
AB2 AI 2 BI 2
4a 2 AI 2 3 AI 2
AI a
AH
AI a
2 2
∆ SAB cân
A nên SA = AB = 2a.
∆ SHA vuông
H:
SH SA2 AH 2
a 15
2
Vì ABCD là hình thoi nên SABCD
1
1
AC.BD AC 2 3 2a 2 3
2
2
Th tình hình chóp:
1
1 a 15
VS. ABCD SH .SABCD .
.2a 2 3 a 3 5
3
3 2
Vì ABCD là hình thoi nên CD // AB, mà AB (SAB) nên CD // (SAB)
Suy ra d SB; CD d CD; SAB d C; SAB 4d H ; SAB
>> Truy c p trang đ h c Toán – Lý – Hóa – Sinh – V n – Anh t t nh t!
7
(vì A
V HJ
AB
(SAB) và CA = 4HA)
AB t i J, HK
HJ, AB
AB
SH
SJ t i K.
AB
HK. Mà HK
(SHJ)
HJ nên HK
(SAB)
Suy ra d (SB; CD) = 4HK.
Ta có : AHJ
ABI ( g.g )
HJ AH
BI . AH a 3
HJ
4
BI
AB
AB
Tam giác SHJ vuông t i H nên
1
1
1
a 35
HK
2
2
2
14
HK
HJ
SH
V y d(SB; CD) =
2a 35
7
Câu 8
G i M(m;0)
Ox.
ng tròn (C) có tâm I(1;–4) và bán kính R = 2
ng tròn (C1) có tâm I1(3;1) và bán kính R1 = 4.
T Mk đ
c hai ti p tuy n đ n đ
ng tròn (C)
MI > R
m 1 0 4 4
2
2
m 1 12 0
2
(luôn th a mãn)
>> Truy c p trang đ h c Toán – Lý – Hóa – Sinh – V n – Anh t t nh t!
8
G i t a đ A, B là A xA; yA ; B xA; yB . Ph
ng trình ti p tuy n t i A, B c a (C) l n l
t là
xA.x yA. y x xA 4 y yA 13 0 d1
xB .x yB . y x xB 4 y yB 13 0 d 2
Do
M d1 , M d 2
mxA m xA 4 yA 13 0
mxB m xB 4 yB 13 0
Suy ra ph
ng trình đ
ng th ng AB là
mx m x 4 y 13 0 m 1 x 4 y 13 m 0
ng th ng AB ti p xúc v i đ
ng tròn (C1)
d I1 ; AB R1
3 m 1 4 13 m
m 1
2
16
4
m 7 2 m2 2m 17
3m2 22m 19 0
m 1
m 19
3
19
V y có t t c 2 đi m M c n tìm là (1;0) và ;0
3
Câu 9
7 x2 20 x 86 x 31 4 x x2 3x 2 1
2
7 x 20 x 86 0
K:
2
31 4 x x 0
Xét TH
x 2
x 2 19
7 x2 20 x 86 x 2 2
6 x 24 x 90 0
Th l i ta th y x 2 19 không là nghi m c a ph
ng trình (1)
>> Truy c p trang đ h c Toán – Lý – Hóa – Sinh – V n – Anh t t nh t!
9
7 x2 20 x 86 x 2 x 2 19 *
Do đó
V i K (*), ta có:
1
7 x2 20 x 86 2 x x
7 x2 20 x 86 2 x
2
7 x2 20 x 86 2 x
6 x2 4 x 15
7 x2 20 x 86 2 x
31 4 x x2 4 0
x 15 4 x x2
31 4 x x2 4
x x2 4 x 15
31 4 x x2 4
0
0
x2 4 x 15 0 2
6
x
0 3
2
7 x 20 x 86 2 x
31 4 x x2 4
2 x 2
3 6
19 (th a mãn đi u ki n) ho c x 2 19 (lo i vì không th a mãn (*))
31 4 x x2 24 x 7 x2 20 x 86 2 x x2
7 x2 20 x 86 3x 2 x 31 4 x x2 (rút ra t (1)), ta đ
Thay
c ph
ng trình h qu :
6 31 4 x x2 24 x 3 x 2 x 31 4 x x2 2 x x2
x2 6 31 4 x x2 2 x2 4 x 24
31 4 x x2 x2 6 31 4 x x2 x2 7 0
31 4 x x2 1
31 4 x x2 x2 7 0
31 4 x x2 1
x2 4 x 30 0
x 2 34
x 2 34
c x 2 34 là nghi m c a (1).
Th l i tr c ti p vào ph
ng trình (1), ta đ
V y t p nghi m c a ph
ng trình (1) là 2 19; 2 34
Câu 10
Áp d ng b t đ ng th c Cô–si cho 2 s không âm ta có:
>> Truy c p trang đ h c Toán – Lý – Hóa – Sinh – V n – Anh t t nh t! 10
ab
a b
2
4
1
4ab 1; c 4
4
V i m i a, b th a mãn đi u ki n đ bài, ta có :
1
1
2
*
2
2
1 4a 1 4b 1 4ab
Th t v y
2 4a 2 4b 2
2
2
2
2 2
1 4a 4b 16a b 1 4ab
1 2a 2 2b 2 1 4ab 1 4a 2 4b 2 16a 2b 2
*
16a 2b 2 8a 3b 8ab3 2a 2 4ab 2b 2 0
2 1 4ab a b 0
2
(luôn đúng vì 4ab ≤ 1)
Áp d ng (*) và chú ý abc = 1 ta có:
M
2
1
4
c
1 c
Xét f c
f 'c
2c
1 c trên [4;+∞)
c4
8
c 4
8 c 1
2c
1 c
c4
2
16 c 1 c 4
1
2
2 1 c
2 1 c c 4
c 1 2 c2 8
2 1 c c 4
2
2
0, c 4
Hàm s f(c) ngh ch bi n và liên t c trên [4;+∞)
Suy ra M f c f 4 1 5
1
D u b ng x y ra khi a b ; c 4
2
V y GTLN c a M là 1 5 .
>> Truy c p trang đ h c Toán – Lý – Hóa – Sinh – V n – Anh t t nh t! 11