Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (167.9 KB, 6 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>Câu I. (2 điểm) </b>
Cho hàm số: <sub>y</sub> <sub>=</sub> <sub>x</sub>3 <sub>+</sub><sub>mx</sub> <sub>+</sub><sub>2</sub><sub>. </sub>
<b>1)</b> Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 3.
<b>2)</b> Tìm tất cả các giá trị của tham số m để đồ thị hàm số cắt trục hoành tại một điểm duy nhất.
<b>Câu II. (2 điểm) </b>
<b>1)</b> Giải phương trình: <sub>x</sub>2 <sub>+</sub><sub>3</sub>(<sub>x</sub> <sub>−</sub><sub>1</sub>) <sub>x</sub>2 <sub>+ + −</sub><sub>x</sub> <sub>1</sub> <sub>2</sub><sub>x</sub> <sub>+ =</sub><sub>3</sub> <sub>0</sub><sub>. </sub>
<b>2)</b> Giải hệ phương trình:
( ) ( )
2 2
2
2 5 0
1
log 16 4 log
log 2 xy
x
x x y y x y
y
+ + − =
<sub>+</sub> <sub>= −</sub>
.
<b>Câu III. (1 điểm) </b>
Tính tích phân:
1 <sub>2</sub>
3
0
2 2
1
x x
dx
x
+ −
+
<b>Câu IV. (1 điểm) </b>
Cho tứ diện ABCD có AB vng góc với mặt phẳng (BCD) và AB =a 2. Biết tam giác BCD
có BC =a BD, =a 3 và trung tuyến 7
2
a
BM = . Xác định tâm và tính thể tích của khối cầu
ngoại tiếp của tứ diện ABCD.
<b>Câu V. (1 điểm) </b>
Cho các số thực dương a b c, , thỏa: 1 9 4 1
a + + =b c . Đặt Pmin là giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
4 9
P = a+ +b c. Tìm nghiệm của phương trình: 121
2 sin
x
P
x
x
+
=
+ .
<b>Câu VI. (2 điểm) </b>
<b>1)</b> Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy,cho điểm A(2; 1− ) và đường thẳng ( )d : 3x +5y− =7 0.
Viết phương trình đường thẳng qua A và tạo với ( )d một góc bằng <sub>45</sub>0<sub> . </sub>
<b>2)</b> Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm M(1;1;2) và mặt phẳng
( )P :x + + + =y z 1 0. Một mặt phẳng song song với ( )P và cắt hai tia Ox Oy, tại B C, sao
cho tam giác ABC có diện tích bằng 3
2 (đvdt). Viết phương trình mặt phẳng đó.
<b>Câu VII. (1 điểm) </b>
Tìm hệ số lớn nhất trong các hệ số của khai triển
n
x
+ .
<b>************************************** </b><sub></sub><sub></sub><sub></sub><sub></sub><sub></sub><sub></sub><sub></sub><sub></sub><sub></sub><sub></sub><sub></sub><sub></sub><b> *************************************** </b>
<i><b>Ghi chú:</b><sub> H</sub></i><sub>ọ</sub><i><sub>c sinh ph</sub></i><sub>ả</sub><i><sub>i trình bày rõ ràng, s</sub></i><sub>ạ</sub><i><sub>ch s</sub></i><sub>ẽ</sub><i><sub>. </sub></i>
<i> Không </i>đượ<i>c dùng bút xóa, bút chì trong bài làm. </i>
<i>G</i>iá<i>o viên </i>soạ<i>n: Ki</i>ề<i>u </i>Hò<i>a Luâ </i>
<b>S</b>Ở<b> GIÁO D</b>Ụ<b>C & </b>Đ<b>ÀO T</b>Ạ<b>O TP. H</b>Ồ<b> CHÍ MINH </b>
<b>TR</b>ƯỜ<b>NG THCS & THPT NGUY</b>Ễ<b>N KHUY</b>Ế<b>N (C</b>Ơ<b> S</b>Ở<b> IV)</b>
<b> </b>
<b> Thời gian làm bài: 180 phút </b>
ĐÁP ÁN THAM KHẢO
<b>Câu I. (2 điểm) </b>
Cho hàm số: <sub>y</sub> <sub>=</sub> <sub>x</sub>3 <sub>+</sub><sub>mx</sub><sub>+</sub><sub>2</sub><sub>. </sub>
<b>1)</b> Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số khi m = 3. (học sinh tự giải)
<b>2)</b> Tìm tất cả các giá trị của tham số m để đồ thị hàm số cắt trục hoành tại một điểm duy nhất.
Hàm số: y = x3 +mx+2
Miền xác định: D = .
Đạo hàm: <sub>y</sub><sub>'</sub> <sub>=</sub> <sub>3</sub><sub>x</sub>2 <sub>+</sub><sub>m</sub><sub> có </sub><sub></sub><sub>'</sub> <sub>= −</sub><sub>3</sub><sub>a</sub>
Đồ thị hàm số cắt trục hoành tại một điểm duy nhất khi và chỉ khi hàm số đã cho đơn điệu trên
hoặc đạt hai cực trị y y<sub>1</sub>, <sub>2</sub> cùng phía với trục hoành
( )
( )
1 2
' 0 1
' 0
2
. 0
y y
∆ ≤
∆ >
⇔ <sub></sub>
>
Giải ( )1 : ∆ ≤ ⇔ −' 0 3m ≤ ⇔0 m ≥ 0
3 3
a a
− −
− là hai nghiệm của y' = 0.
Ta có :
1 2
3 0
' 0
. 0 . 0
3 3
m
m m
y y <sub>f</sub> <sub>f</sub>
− >
∆ >
<sub>⇔</sub>
− −
> <sub>−</sub> <sub>></sub>
<sub></sub>
0
3 0
4
27 0
27
m
m
m
<
⇔ <sub></sub> ⇔ − < <
+ >
Vậy đồ thị hàm số cắt trục hoành tại một điểm duy nhất khi:
0
3
3 0
m
m
m
≥
<sub>⇔</sub> <sub>> −</sub>
− < <
.
Cách khác:
Phương trình hồnh độ giao điểm của đồ thị hàm số với trục hoành là: <sub>x</sub>3 <sub>+</sub><sub>mx</sub><sub>+ =</sub><sub>2</sub> <sub>0</sub>
( )
3
3 <sub>2</sub> x 2 <sub> *</sub>
x mx m
x
+
⇔ + = − ⇔ = − (do x = 0 không là nghiệm)
Xét hàm số:
3
2
2 2
x
y x
x x
+
= = +
Miền xác định: D = \ 0{ }
Đạo hàm: y' 2x 2<sub>2</sub>
x
= − .
Cho y' 0 x 1<sub>2</sub> x 1 y( )1 3
x
= ⇔ = ⇔ = ⇒ =
0 0
lim ; lim ; lim ; lim ;
x→−∞y = +∞ x→−y = −∞ x→+y = +∞ x→+∞y = +∞
Số nghiệm của phương trình ( )* là số giao điểm của đồ thị hàm số
3 <sub>2</sub>
x
y
x
+
= với đường thẳng
y = −m.
Từ bảng biến thiên ta suy ra đồ thị hàm số <sub>y</sub> <sub>=</sub> <sub>x</sub>3 <sub>+</sub><sub>mx</sub><sub>+</sub><sub>2</sub><sub> cắt trục hoành tại một điểm duy nhất </sub>
khi − < ⇔m 3 m > −3
Vậy m ∈ − ∞( 3; ) thỏa yêu cầu bài toán.
<b>Câu II. (2 điểm) </b>
<b>1)</b> Giải phương trình: x2 +3(x−1) x2 + + −x 1 2x + =3 0.
'
y
x
y
−∞ −∞
−∞
+∞ +∞− + +∞
1
0
−
Phương trình đã cho viết lại:
Phương đã cho trở thành: 2 <sub>3</sub>( <sub>1</sub>) <sub>3</sub> <sub>2</sub> <sub>0</sub> 1
2 3
t
t x t x
t x
=
+ − − + = <sub>⇔ = −</sub>
Với t =1 ta có: x2 + + = ⇔x 1 1 x x( +1)= 0 ⇔x = ∨ = −0 x 1
Với t = −2 3x ta có:
( )
2
2
2
2 3 0
1 2 3
1 2 3
x
x x x
x x x
− ≥
+ + = − ⇔ <sub></sub>
+ + = −
2
2
3
8 13 3 0
x
x x
≤
⇔
− + =
2
3
13 73
13 73
16
13 73
16
x
x
x
x
≤
− −
⇔<sub></sub> = ⇔ =
+
<sub>=</sub>
.
Vậy phương trình đã cho có nghiệm là: 13 73
16
x = −
<b>2)</b> Giải phương trình:
( ) ( ) ( )
( )
2 2
2
2 5 0 1
1
log 16 4 log 2
log 2 xy
x
x x y y x y
y
+ + − =
<sub>+</sub> <sub>= −</sub>
.
Điều kiện:
0; 0 1
0 1
x y
xy
> < ≠
⇔ <sub> <</sub> <sub>≠</sub>
Ta có phương trình: ( )
4
2 2
2
1
2 log 4 log
log
x y
xy
⇔ + = −
( )2
2 2 2 2
2 2
2
4 4
log log 4 log 4 log 2 0
log log
log 2 4
x y xy xy
xy xy
xy xy
⇔ + = − ⇔ = − ⇔ − =
⇔ = ⇔ =
Phương trình( )<sub>1</sub> <sub>⇔</sub><sub>x</sub>3 <sub>+</sub><sub>2</sub><sub>x y</sub>2 <sub>+</sub><sub>2</sub><sub>xy</sub>2<sub>−</sub><sub>5</sub><sub>y</sub>3 <sub>=</sub> <sub>0</sub>
Hệ phương trình đã cho tương đương: <sub>3</sub> <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> ( )
4
*
2 2 5 0
xy
x x y xy y
=
+ + − =
Khi y = 0 thì hệ phương trình ( )* vơ nghiệm.
Khi y ≠ 0 ta có:
3 2
3 <sub>2</sub> 2 <sub>2</sub> 2 <sub>5</sub> 3 <sub>0</sub> x <sub>2</sub> x <sub>2</sub> x <sub>5</sub> <sub>0</sub>
x x y xy y
y y y
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
+ + − = ⇔ <sub></sub><sub> </sub><sub></sub><sub></sub> + <sub> </sub><sub></sub> <sub></sub><sub></sub> + <sub> </sub><sub></sub> <sub></sub><sub></sub>− =
Đặt: t x
y
= , phương trình trên được viết lại: <sub>t</sub>3 <sub>+</sub><sub>2</sub><sub>t</sub>2 <sub>+</sub><sub>2</sub><sub>t</sub><sub>− =</sub><sub>5</sub> <sub>0</sub> <sub>⇔</sub>(<sub>t</sub><sub>−</sub><sub>1</sub>)
2
1
1 3 5 0;
3 5 0
t
t do t t t
t t
=
⇔ <sub> + + =</sub> ⇔ = + + > ∀ ∈
Với t =1 ta có: x 1 x y
y = ⇔ =
Thay x =y vào ( )* ta được: <sub>x</sub>2 <sub>=</sub> <sub>4</sub> <sub>⇔</sub> <sub>x</sub> <sub>= ±</sub><sub>2</sub><sub> </sub>
So với điều kiện ta suy ra: x = =y 2.
Vậy hệ phương trình đã cho có một cặp nghiệm là: (2;2)
<b>Câu III. (1 điểm) </b>
Tính tích phân:
1 <sub>2</sub>
3
0
2 2
1
x x
dx
x
+ −
+
Ta biến đổi:
( )
( )
2 2
3 2 2 2
2 2 2 2 2 1
1 1 1 1 1 1
x x x x A B x C
x x x x x x x x x
+ − <sub>=</sub> + − <sub>=</sub> <sub>+</sub> − <sub>+</sub>
+ + − + + − + − +
( ) 2 ( )
3
2
1
A B x A B C x A B C
x
+ − − − + − +
=
+
Đồng nhất đẳng thức, ta được:
2 1 1
2 1
0
2
A B A
A B C B
C
A B C
+ = = −
<sub>− +</sub> <sub>+</sub> <sub>=</sub> <sub>⇔</sub> <sub>=</sub>
<sub>−</sub> <sub>+</sub> <sub>= −</sub> <sub> =</sub>
<sub></sub>
Khi đó:
2
3 2
2 2 1 2 1
1 1 1
x x x
x x x x
+ − <sub>= −</sub> <sub>+</sub> −
+ + − +
Do đó:
1 <sub>2</sub> 1
3 2
0 0
2 2 1 2 1
1 1 1
x x x
dx dx
x x x x
+ − <sub>=</sub> <sub>−</sub> <sub>+</sub> −
+ + − +
1 <sub>2</sub> 1
2
0 0
1 1
1 1
d x x d x
dx
x x x
− + +
= −
− + +
0
0
1 1
ln 1 ln 1 ln ln
1 2
x x
x x x
x
− +
= − + − + = =
+ .
<b>Câu IV. (1 điểm) </b>
Cho tứ diện ABCD có AB vng góc với mặt phẳng (BCD) và AB =a 2. Biết tam giác BCD
có BC =a BD, =a 3 và trung tuyến 7
2
a
BM = . Xác định tâm và tính thể tích của khối cầu
ngoại tiếp của tứ diện ABCD.
Gọi O là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác BCD, qua O dựng đường thẳng ( )d vuông góc với
mặt phẳng(BCD), khi đó ( )d là trục của đường tròn ngoại tiếp tam giác BCD và ( )d song song
với AB.
Trong mặt (AB d; ) dựng đường trung trực () của đoạn AB, () cắt ( )d tại I .
Ta có:
I d IB IC ID
IB IC ID IA
I IB IA
∈ ⇒ = =
<sub>⇒</sub> <sub>=</sub> <sub>=</sub> <sub>=</sub>
∈ ⇒ =
Vậy I là tâm của mặt cầu ngoại tiếp của tứ diện ABCD.
Trong tam giác BCD, ta có:
2 <sub>2</sub> 2 2 <sub>4</sub> 2
CD BC BD AM
• = + − <sub>2</sub>
4
a a a a
= + − =
CD a
⇒ =
• <sub>cos</sub> 2 2 2 2 3 2 2 3 3
2 . 2 3 2 3 2
BC BD CD a a a
CBD
BC BD a a
+ − + −
= = = =
• Theo định lý hàm sin, ta có:
2 ' 2
1
sin sin 2 sin <sub>2.</sub>
2
R BO CD a
CD BO a
CBD CBD CBD
= = ⇒ = = = .
Gọi E là trung điểm của AB, khi đó tứ giác OAEI là hình chữ nhật, suy ra bán kính của mặt cầu
( )S là:
2
2 2 2 6
2 2
a a
R = IB = OB +BE = a + =
Thể tích của khối cầu ( )S là: ( )
3
3 3 3
4 4 4 6
. . 6
3 3 3 2
S
a
V πR πIA π πa
<sub></sub>
= = = <sub></sub> <sub></sub><sub></sub> = (đvtt).
B
A
C
D
E
M
O
d
I
<sub>30</sub>0 <sub>sin</sub> 1
2
CBD CBD
<b>Câu V. (1 điểm) </b>
Cho các số thực dương a b c, , thỏa: 1 9 4 1
a + + =b c . Đặt Pmin là giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
4 9
P = a+ +b c. Tìm nghiệm của phương trình: 121
2 sin
x
P
x
x
+ <sub>=</sub>
+ .
Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopsky ta có:
( )
2
2 1 9 4 1 9 4
2 3 6 4a b 9c 4a b 9c
a b c a b c
<sub></sub>
+ + =<sub></sub> + + <sub></sub><sub></sub> ≤ + + + +
min
121
4a b 9c <sub>1</sub> <sub>9</sub> <sub>4</sub> 121 P 121
a b c
⇒ + + ≥ = ⇒ =
+ +
Phương trình: 121
1 cot 1 cot
2 sin 2 sin
x x
P
x x
x x
+ +
= ⇔ =
+ +
( )
1 tan
2 s in *
1 cot
x
x
x
+
⇔ =
+
Điều kiện:
sin 0
cos 0
cot 1
x
x
x
≠
<sub>≠</sub>
≠ −
Phương trình: ( )* cos sin . sin 2 sin
cos sin cos
x x x
x
x x x
+
⇔ =
+
sin
2 sin
cos
x
x
x
⇔ =
2 sin 0 <sub>2</sub> cos
cos <sub>cos</sub> 2
2
x
x x
x <sub>x</sub>
=
⇔ − = ⇔ ⇔ =
<sub>=</sub>
(do sinx ≠ 0)
Với cos 2 2 ;( )
2 4
x = ⇔ x = ± +π k π k ∈
So với điều kiện suy ra: 2 ;( )
4
x = π+k π k ∈
Vậy họ ngihệm của phương trình đã cho là: 2 ;( )
4
x = π+k π k ∈ .
<b>Câu VI. (2 điểm) </b>
<b>1)</b> Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy,cho điểm A(2; 1− ) và đường thẳng ( )d : 3x +5y− =7 0.
Viết phương trình đường thẳng qua Avà tạo với ( )d một góc bằng <sub>45</sub>0<sub> . </sub>
Gọi k k<sub>1</sub>, <sub>2</sub> theo thứ tự là hệ số góc của (d') và ( )d , ta có: <sub>2</sub> 3
5
k = − .
Đường thẳng (d') hợp với ( )d một góc bằng 0 2 1 0 2 1
1 2 1 2
45 tan 45 1
1 1
k k k k
k k k k
− −
⇔ = ⇔ = ±
+ +
1
1 1
1
1 1
3 3 <sub>4</sub>
1
5 5
1
3 3
1 <sub>4</sub>
5 5
k
k k
k
k k
<sub>− −</sub> <sub>= −</sub> <sub></sub> <sub>=</sub>
<sub></sub>
⇔ <sub></sub> ⇔
<sub>= −</sub>
− − = − + <sub></sub>
.
Với k<sub>1</sub> = 4 ta có ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
1
2; 1
' : ' : 4 2 1 ' : 4 9
4
qua A
d d y x d y x
hsg k
−
<sub>⇒</sub> <sub>=</sub> <sub>−</sub> <sub>− ⇔</sub> <sub>=</sub> <sub>−</sub>
=
Với <sub>1</sub> 1
4
k = − ta có ( )
( )
( ) ( ) ( )
1
2; 1
1 1 1
' : <sub>1</sub> ' : 2 1 ' :
4 4 2
4
qua A
d d y x d y x
hsg k
−
<sub>⇒</sub> <sub>= −</sub> <sub>−</sub> <sub>− ⇔</sub> <sub>= −</sub> <sub>−</sub>
<sub>= −</sub>
Vậy qua A có thể kẻ được hai đường thẳng thỏa mãn đầu bài là:
( )
( )
' : 4 9
1 1
' :
4 2
d y x
d y x
= −
<sub>= −</sub> <sub>−</sub>
<b>2)</b> Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm M(1;1;2) và mặt phẳng ( )P :x + + + =y z 1 0 .
Một mặt phẳng song song với ( )P và cắt hai tia Ox Oy, tại B C, sao cho tam giác ABC có diện
tích bằng 3
2 (đvdt). Viết phương trình mặt phẳng đó.
Mặt phẳng cần tìm song song với ( )P nên có phương trình dạng ( )Q :x + + +y z m = 0
Để ( )Q cắt hai tia Ox Oy, tại hai điểm B C, thì m <0, khi đó: B(−m; 0; 0 ,) C(0;−m; 0)
Ta có: <sub>BA</sub> <sub>=</sub>(<sub>1</sub><sub>+</sub><sub>m</sub><sub>;1;2 ,</sub>) <sub>CA</sub> <sub>=</sub>(<sub>1;1</sub><sub>+</sub><sub>m</sub><sub>;2</sub>)<sub>⇒</sub>
Diện tích của tam giác ABC là: 1
2 2
ABC
S∆ = BA CA = m + m + m + m
( )
2
4 3 2 4 3 2
4 3 2 3 2
3 2
3 1
4 12 4 12 9
2 4
4 12 9 9 1 3 9 9 0 *
1
3 9 9 0
m m m m m m
m m m m m m m
m
m m m
<sub></sub>
⇔<sub></sub><sub></sub> <sub></sub><sub></sub> = + + ⇔ + + =
⇔ + + − = ⇔ + + + − =
= −
⇔ <sub>+</sub> <sub>+</sub> <sub>− =</sub>
Xét hàm số: <sub>f m</sub>( )=<sub>m</sub>3 +3<sub>m</sub>2 +9<sub>m</sub>−9<sub> với </sub><sub>m</sub> < 0
Ta có: <sub>f</sub>'(<sub>m</sub>)= 3<sub>m</sub>2 +6<sub>m</sub>+ >9 0
⇒hàm số <sub>f m</sub>( )<sub> luôn tăng </sub>∀<sub>m</sub> ∈ −∞( ; 0)
Vì <sub>f</sub>( )0 = − < ⇒9 0 <sub>f m</sub>( )< 0;∀<sub>m</sub> ∈ −∞( ; 0)
⇒phương trình: m3 +3m2 +9m− =9 0 khơng có nghiệm trên (−∞; 0).
Do đó trên (−∞; 0) thì phương trình ( )* có một nghiệm duy nhất là: m = −1.
Vậy phương trình mặt phẳng cần tìm là ( )Q :x + + − =y z 1 0.
<b>Câu VII. (1 điểm) </b>
Tìm hệ số lớn nhất trong các hệ số của khai triển của
7 7
x
+ .
Ta có:
40
40
40
40
40 40
0
2 1 1
2 2
7 7 7 7
k k k
k
x
x C x
=
+ = + =
Hệ số tổng quát: 1<sub>40</sub> <sub>40</sub>2
7
k k k
k
a = C x với 0 ≤ ≤k 40
Ta lập tỉ số:
( ) ( )
1 1 1
1 40
40
2 40! 40
2. 2.
2 39 ! 1 ! 1
k k k
k
k k k
k
a C x k
a C x k k k
+ + +
+ <sub>=</sub> <sub>=</sub> <sub>=</sub> −
− + +
Ta có: 1 1 2.40 1 0 26
1
k
k
a k
k
a k
+ <sub>≥ ⇔</sub> − <sub>≥ ⇔ ≤ ≤</sub>
+ .
Do đó:
{ }ak tăng khi 0≤ ≤k 26⇒(ak)max =a26
{ }ak giảm khi 27≤ ≤k 40 ⇒(ak)max =a27
Mà: 27
26
40 26
2. 1
27
a
a
−
= > nên ( ) 27 27 27
27 40 40
1
2
7
k max k
a =a =a = C x .