Đề và ĐA thi thử ĐH2009 (Đề số 13)

ĐỀ THI THỬ ĐẠI HỌC 2009
Đề 13
Câu I: Cho hàm số y = –2x
3
+ 6x
2
– 5
1. Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số (C).
2. Viết phương trình tiếp tuyến của (C), biết tiếp tuyến đi qua A(–1, –13).
Câu II:
1. Giải phương trình:
2
x3
cos2
42
x
cos
42
x5
sin
=






π
−−







π
−
2. Tìm m để phương trình:
mx1x
4
2
=−+
có nghiệm.
Câu III: Trong không gian Oxyz cho các điểm A(–3,5,–5); B(5,–3,7); và mặt phẳng (P): x + y + z = 0
1. Tìm giao điểm I của đường thẳng AB với mặt phẳng (P).
2. Tìm điểm M ∈ (P) sao cho MA
2
+ MB
2
nhỏ nhất.
Câu IV:
1. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường thẳng y = 0 và
( )
1x
x1x
y
2
+
−
=
.

2. Chứng minh rằng hệ







−
−=
−
−=
1x
x
2007e
1y
y
2007e
2
y
2
x
có đúng 2 nghiệm thỏa mãn điều kiện x > 0, y > 0
Câu Va (cho chương trình THPT không phân ban):
1. Tìm x, y ∈ N thỏa mãn hệ






=+
=+
66CA
22CA
2
x
3
y
3
y
2
x
2. Cho đường tròn (C): x
2
+ y
2
– 8x + 6y + 21 = 0 và đường thẳng d:
01yx
=−+
. Xác định tọa độ các đỉnh
hình vuông ABCD ngoại tiếp (C) biết A ∈ d
Câu Vb (cho chương trình THPT phân ban):
1. Giải phương trình
( ) ( )
21x2log1xlog
3
2
3
=−+−
2. Cho hình chóp SABCD có đáy ABCD là hình vuông tâm O, SA vuông góc với hình chóp. Cho AB = a,

SA = a
2
. Gọi H và K lần lượt là hình chiếu của A lên SB, SD. Chứng minh SC ⊥ (AHK) và tính thể tích
hình chóp OAHK.
Bài giải
Câu I:
1. Khảo sát y = –2x
3
+ 6x
2
– 5 (Bạn đọc tự làm)
2. Viết phương trình tiếp tuyến (C) đi qua A(–1, –13)
Ta có y' = –6x
2
+ 12x
Gọi M
0
(x
0
, y
0
) là tiếp điểm thuộc (C) ⇔
5x6x2y
2
0
3
00
−+−=
Phương trình tiếp tuyến với (C) tại M
0

: y – y
0
= f '(x
0
)(x – x
0
)
⇔
( )
( )
5x6x2xxx12x6y
2
0
3
000
2
0
−+−−+−=
Vì tiếp tuyến đi qua A(–1, –13) nên
( )
( )
0
2
0
2
0
2
0
3
0

x1x12x65x6x213
−−+−+−+−=−
2
00
3
0
2
00
3
0
x12x12x6x65x6x213
−−+−−+−=−
⇔
3
0 0 0 0
x 3x 2 0 x 1vx 2− + = ⇔ = = −
Ta có
y(1) 1v y( 2) 35= − − =
M(1, –1) thì phương trình tiếp tuyến với (C) qua A là
y + 1 = 6(x – 1) ⇔ y = 6x – 7
M(–2, 35) thì phương trình tiếp tuyến với (C) qua A là
y – 35 = –48(x + 2) ⇔ y = –48x – 61
Câu II:
1. Giải phương trình:
2
x3
cos2
42
x
cos

42
x5
sin
=






π
−−






π
−
(1)
(1)
2
x3
cos2
2
x
42
sin
42

x5
sin
=






−
π
+
π
−






π
−⇔
2
x3
cos2
2
x
4
3
sin

42
x5
sin
=






−
π
−






π
−⇔
3x 3x
2 cos x sin 2 cos
4 2 2 2
π π
   
⇔ + − =
 ÷  ÷
   
2

x3
cos2
2
x3
cos
4
xcos2
=






π
+−⇔
3x 2
cos 0 v cos x
2 4 2
π
 
⇔ = + = −
 ÷
 

3x 3
k v x k2
2 2 4 4
π π π
⇔ = + π + = ± + π

2
x k v x k2 v x k2
3 3 2
π π π
⇔ = + = + π = π + π
2. Tìm m để phương trình:
mx1x
4
2
=−+
có nghiệm
Xét hàm số
( )
x1xxf
4
2
−+=
(điều kiện: x ≥ 0)
( )
( )
0
x
1
1x
x
2
1
x'f
4

3
2
<










−
+
=⇒
, ∀x > 0
Vì
( )
x
1
x
x
x
x
1x
x
2
3
4

6
4
3
2
==<
+
Ta có f giảm trên
[
)
0;+∞
và
x
lim f(x) 0
→+∞
=
nên ta có
[
)
0 f(x) 1, x 0;< ≤ ∀ ∈ +∞
.
Vậy, phương trình (1) có nghiệm
⇔
m∈
miền giá trị của f trên đoạn
[
)
0;+∞
⇔ 0 < m ≤ 1
Câu III:
1. Đường thẳng AB có VTCP

( ) ( )
3,2,2412,8,8a
−=−=
Phương trình đường thẳng AB:





+−=
−=
+−=
t35z
t25y
t23x
Điểm I (–3+2t; 5- 2t; –5+3t)
AB (P)∈ ∩
khi
(–3 + 2t) + (5 – 2t) + (–5 + 3t) = 0 ⇔ t = 1
Vậy đường thẳng AB cắt mặt phẳng (P) tại I(–1, 3, –2)
2. Tìm M ∈ (P) để MA
2
+ MB
2
nhỏ nhất
Gọi H là trung điểm của đoạn AB. Tam giác MAB có trung tuyến MH nên:
2
AB
MH2MBMA
2

222
+=+
Do đó MA
2
+ MB
2
nhỏ nhất ⇔ MH
2
nhỏ nhất
Ta để thấy H(1, 1, 1), M ∈ (P)
MH nhỏ nhất ⇔ MH ⊥ (P) và để ý rằng mặt phẳng (P): x + y + z = 0 có PVT
( )
1,1,1OH
=
và O ∈ (P)
⇒ M ≡ (0, 0, 0)
Vậy, với M(0, 0, 0) thì MA
2
+ MB
2
nhỏ nhất.
(khi đó, ta có
min(MA
2
+ MB
2
) = OA
2
+ OB
2

= (9 + 25 + 25) + (25 + 9 + 49) = 142)
Câu IV:
1. Tọa độ giao điểm của 2 đường
( )
1x
x1x
y
2
+
−
=
và y = 0 là A(0, 0); B(1, 0). Khi đó 0 ≤ x ≤ 1 ⇒ x(1 – x) ≥ 0
⇒
( )
0
1x
x1x
y
2
≥
+
−
=
Do đó diện tích hình phẳng giới hạn bởi 2 đường đã cho là
( )
1 1 1
2
2 2 2
0 0 0
x 1 x

x x x 1
S dx dx 1 dx
x 1 x 1 x 1
−
− + +
 
= = = − +
 ÷
+ + +
 
∫ ∫ ∫
∫
+
+
+−=
1
0
2
1
0
dx
1x
1x
xS
Đặt: x = tgt ⇒ dx = (tg
2
t + 1)dt
Đổi cận
x 1 t ;x 0 t 0
4

π
= ⇒ = = ⇒ =
( ) ( )
[ ]
∫∫
π
π
+
π
=−=+=
+
+
=
4
0
4
0
1
0
2
2ln
2
1
4
tcoslntdt1tgtdx
1x
1x
S
Vậy
2ln

2
1
4
1S
+
π
+−=
2. Đặt: f(t) = e
t
,
( )
/
3
2
2
2
t 1
g t ;g (t) 0, t 1
t 1
(t 1)
−
= = < ∀ >
−
−
Ta có f tăng nghiêm cách trên và g giảm nghiêm cách trên từng khoảng
Xác định.
Hệ phương trình (1)
( ) ( )
( ) ( )




=+
=+
⇔
2007xgyf
2007ygxf
⇒ f(x) + g(y) = f(y) + g(x) (∗)
Nếu x > y ⇒ f(x) > f(y) ⇒ g(y) < g(x) ( do(∗) )
⇒ y > x ( do g giảm nghiêm cách ) ⇒ vô lý.
Tương tự khi y > x cũng dẫn đến vô lý.
Do đó, (1)
⇔
(2)
x
2
x
e 2007 0
x 1
x y

+ − =


−

=


Xét:

( )
2007
1x
x
exh
2
x
−
−
+=
(|x| > 1 )
Nếu x < –1 thì h(x) < e
–1
– 2007 < 0 ⇒ hệ vô nghiệm
Khi x > 1 ⇒
( )
( )
( )
2
3
2x
2
3
2
x
1xe
1x
1
ex'h
−

−−=
−
−=

( )
( )
( )
5
x 2 x
2
5
2
2
3 3x
h '' x e x 1 .2x e 0
2
x 1
−
= + − = + >
−
và
( )
+∞=
+
→
xhlim
1x
,
( )
x

lim h x
→+∞
= +∞
Vậy h(x) liên tục và có đồ thị là đường cong lõm trên (1, +∞)
Do đó để chứng minh (2) có 2 nghiệm dương ta chỉ cần chứng minh tồn tại x
0
> 1 mà h(x
0
) < 0
Chọn x
0
= 2
( )
2
2
h 2 e 2007 0
3
⇒ = + − <
Suy ra: h(x) = 0 có đúng 2 nghiệm x
1
> 1, x
2
> 1
Câu Va:
1. Với điều kiện: x ≥ 2, y ≥ 3, ta có:
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )








=−+−−
=−−+−
⇔





=+
=+
661xx
2
1
2y1yy
222y1yy
6
1
1xx
66CA
22CA
2
x
3
y
3
y

2
x

( )
2 3 2
3 2 2
6x 6x y 3y 2y 132 (1)
y 3y 2y .2 x x 132 (2)

− + − + =
⇔

− + + − =

2 3 2
2
6x 6x y 3y 2y 132
11x 11x 132 0 (2) 2(1)

− + − + =
⇔

− − = −

{
( )
( )
{
2
3 2

x 4
x 4 hay x 3 (loaïi)
x 4
y 5 y 2y 12 0
y 5
y 3y 2y 60
=

= = −
=
⇔ ⇔ ⇔

− + + =
=
− + =

2. y
0 2 4 6 x
A D
–3 I
–5 B C
Đường tròn (C) có tâm I(4, –3), bán kính R = 2
Tọa độ của I(4, –3) thỏa phương trình (d): x + y – 1 = 0. Vậy I ∈ d
Vậy AI là một đường chéo của hình vuông ngoại tiếp đường tròn, có bán kính R = 2 , x = 2 và x= 6 là 2
tiếp tuyến của (C ) nên
. Hoặc là A là giao điểm các đường (d) và x = 2 ⇒ A(2, –1)
. Hoặc là A là giao điểm các đường (d) và x = 6 ⇒ A(6, –5)
. Khi A(2, –1) ⇒ B(2, –5); C(6, –5); D(6, –1)
. Khi A(6, –5) ⇒ B(6, –1); C(2, –1); D(2, –5)
Câu Vb:

1. Giải phương trình:
( ) ( )
21x2log1xlog
3
2
3
=−+−
( )
3 3
2 log x 1 2 log 2x 1 2⇔ − + − =

( )
3 3
log x 1 log 2x 1 1⇔ − + − =
( )
3 3
log x 1 2x 1 log 3⇔ − − =

( )
x 1 2x 1 3⇔ − − =

⇔
{
2
2
1
x 1
x 1
hay
2

2x 3x 2 0
2x 3x 4 0(vn)


>
< <

− − =

− + =

x 2⇔ =
2. (Bạn đọc tự vẽ hình)