Bài 1 · Bài 1★★Trang 47— Trắc nghiệm — điều kiện cực trị của hàm bậc ba
Bài 1 (trang 47). Giá trị của tham số m để hàm số y=31x3−mx2+4x−2023 đạt cực trị tại x=2 là A. Không tồn tại m. B.m=−2. C.m=2. D.m=0.
Kiến thức cần nhớ
Hàm số đạt cực trị tại x0 thì f′(x0)=0; ngược lại cần f′ đổi dấu qua x0.
Tam thức x2−4x+4=(x−2)2≥0 không đổi dấu.
🧠 Phân tích tư duy
y′(2)=0 chỉ là điều kiện cần; phải thử lại xem y′ có đổi dấu qua x=2 không. Bẫy: giải y′(2)=0 ra m=2 rồi chọn luôn C.
1Cách 1. Điều kiện cần rồi thử lại
Định hướng. Giải y′(2)=0, thay m tìm được vào y′ và xét dấu.
y′=x2−2mx+4 y′(2)=4−4m+4=0⇔m=2 m=2: y′=x2−4x+4=(x−2)2≥0 với mọi x
Vậyy′ không đổi dấu qua x=2, hàm số không có cực trị; không tồn tại m, chọn A.
2Cách 2. Đạo hàm cấp hai và cấp ba
Định hướng.y′′(2)=0 thì là cực trị; y′′(2)=0 thì xét tiếp.
m=2: y′′=2x−4 ; y′′(2)=0 y′′′=2=0 (bậc đạo hàm khác 0 đầu tiên là lẻ)
Vậyx=2 là điểm uốn, không phải cực trị; chọn A.
3Cách 3. Điều kiện hàm bậc ba có cực trị
Định hướng. Hàm bậc ba có cực trị khi và chỉ khi y′ có hai nghiệm phân biệt, tức Δ′=m2−4>0.
m=2 (bắt buộc từ y′(2)=0) thì Δ′=4−4=0
Vậy với m=2 hàm số không có cực trị nào; chọn A.
Nhận xét. Bài kiểm tra đúng thói quen “thử lại” sau khi giải điều kiện cần.
⭐ Cách nên dùng khi đi thi.Đi thi dùng Cách 3: Δ′=0 là thấy ngay không có cực trị.
Đáp số.A. Không tồn tại m
Sai lầm thường gặp.Dừng ở y′(2)=0⇔m=2 và chọn C — quên kiểm tra y′ đổi dấu.
🚀 Mở rộng.Với x=−2 cũng vậy: y′(−2)=0⇔m=−2 và y′=(x+2)2, vẫn không có cực trị; hàm y=31x3−mx2+4x có cực trị tại x0 khi và chỉ khi x0=±2 và x0=0, với m=2x0x02+4.
Bài 2 · Bài 2★★★Trang 48— Trắc nghiệm — tương giao đường thẳng và đồ thị bậc ba
Bài 2 (trang 48). Cho hàm số y=x3+3x2+1 có đồ thị (C). Xét đường thẳng đi qua điểm A(−3;1) và có hệ số góc k. Điều kiện của k để đường thẳng đó cắt đồ thị (C) tại ba điểm phân biệt là A.0<k<1. B.k>0. C.1<k<9. D.0<k=9.
Kiến thức cần nhớ
Hoành độ giao điểm là nghiệm của f(x)=g(x).
Biết một nghiệm x0 thì tách nhân tử (x−x0).
🧠 Phân tích tư duy
A(−3;1) thuộc (C) (y(−3)=−27+27+1=1) nên phương trình hoành độ giao điểm có sẵn nghiệm x=−3, tách được nhân tử (x+3). Còn lại x2=k phải có hai nghiệm phân biệt khác −3.
1Cách 1. Tách nhân tử
Định hướng. Đường thẳng y=k(x+3)+1.
x3+3x2+1=k(x+3)+1⇔x2(x+3)−k(x+3)=0⇔(x+3)(x2−k)=0 x=−3 hoặc x2=k Ba nghiệm phân biệt ⇔{k>0(−3)2=k⇔0<k=9
Vậy chọn D.
2Cách 2. Biện luận bằng hàm g(x)=x+3x3+3x2
Định hướng. Với x=−3: k=x+3x3+3x2=x2; cần đường y=k cắt y=x2(x=−3) tại hai điểm phân biệt.
y=x2 với x=−3 bỏ đi điểm (−3;9) k>0 cho hai giao điểm, trừ k=9 (một giao điểm rơi vào x=−3)
Vậy0<k=9, chọn D.
3Cách 3. Thử giá trị để loại
Định hướng. Thử k=16 (thuộc B, D, không thuộc A, C) và k=9.
k=16: (x+3)(x2−16)=0 có ba nghiệm −3;4;−4 nên loại A, C k=9: (x+3)(x−3)(x+3)=0 chỉ có hai nghiệm −3;3 nên loại B
Vậy chọn D.
Nhận xét.k=9 ứng với đường thẳng tiếp xúc (C) tại A — lúc đó chỉ còn hai giao điểm.
⭐ Cách nên dùng khi đi thi.Đi thi dùng Cách 1: nhận ra A∈(C) là tách nhân tử được ngay.
Đáp số.D. 0<k=9
Sai lầm thường gặp.Chỉ đòi x2=k có hai nghiệm (k>0, chọn B) mà quên điều kiện khác −3.
🚀 Mở rộng.Hệ số góc k=9 đúng bằng y′(−3)=27−18=9: tiếp tuyến tại A là trường hợp bị loại.
Bài 4 · Bài 4★★★Trang 48— Trắc nghiệm — độ dài dây cung, định lí Vi-ét
Bài 4 (trang 48). Tất cả các giá trị thực của tham số m để đường thẳng y=x+m−1 cắt đồ thị hàm số y=x+12x+1 tại hai điểm A, B thoả mãn AB=23 là A.m=2±10. B.m=4±3. C.m=2±3. D.m=4±10.
Bài 5 · Bài 5★★Trang 48— Trắc nghiệm — tiệm cận và cực trị hàm phân thức
Bài 5 (trang 48). Cho hàm số y=x+1x2−2x+1 có đồ thị (C). Khẳng định nào sau đây là sai? A. Đường thẳng x=−1 là tiệm cận đứng của đồ thị (C). B. Đường thẳng y=1 là tiệm cận ngang của đồ thị (C). C. Đường thẳng y=x−3 là tiệm cận xiên của đồ thị (C). D. Hàm số có hai cực trị.
Kiến thức cần nhớ
y=ax+b+x+dc (c=0): tiệm cận đứng x=−d, tiệm cận xiên y=ax+b, không có tiệm cận ngang.
Bài 6 · Bài 6★Trang 49— Trắc nghiệm — định nghĩa tích phân
Bài 6 (trang 49). Cho f(x) là một hàm số liên tục trên đoạn [a;b] và F(x) là một nguyên hàm của f(x) trên [a;b]. Khi đó ∫abf(x)dx có giá trị bằng A.F(b)−F(a). B.F(b)−F(a)+C; C là hằng số. C.F(a)−F(b). D.F(a)−F(b)+C; C là hằng số.
Kiến thức cần nhớ
∫abf(x)dx=F(b)−F(a), không phụ thuộc việc chọn nguyên hàm F.
Bài 10 · Bài 10★Trang 49— Trắc nghiệm — nhận dạng công thức thể tích
Bài 10 (trang 49). Tích phân π∫13(x−1)2dx dùng để tính một trong các đại lượng sau, đó là đại lượng nào? A. Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường: y=(x−1)2, y=0, x=1, x=3. B. Thể tích khối tròn xoay hình thành khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường: y=x−1, y=0, x=1, x=3 quanh trục Ox. C. Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường: y=(x−1)2, y=0, x=2, x=3. D. Thể tích khối tròn xoay hình thành khi quay hình phẳng giới hạn bởi các đường: y=x−1, y=0, x=2, x=3 quanh trục Ox.
Bài 12 · Bài 12★★Trang 50— Trắc nghiệm — tích vô hướng trong hình chóp
Bài 12 (trang 50). Cho hình chóp S.ABC có SA vuông góc với mặt phẳng (ABC) và tam giác ABC vuông cân tại B, biết SA=AB=BC=a. Gọi M là trung điểm của cạnh AC. Tích vô hướng SM⋅BC bằng A.2a2. B.a2. C.−a2. D.−2a2.
Bài 13 · Bài 13★★Trang 50— Trắc nghiệm — phân tích vectơ theo ba vectơ không đồng phẳng
Bài 13 (trang 50). Cho hình hộp ABCD.A′B′C′D′, gọi G là trọng tâm của tam giác ADA′ và M là trung điểm của đoạn thẳng CC′. Hệ thức biểu diễn GM theo ba vectơ AB, AD, AA′ là A.AB+21AD+31AA′. B.AB+32AD+31AA′. C.AB+32AD+61AA′. D.AB−31AD+61AA′.
Bài 14 · Bài 14★Trang 50— Trắc nghiệm — vectơ chỉ phương từ phương trình chính tắc
Bài 14 (trang 50). Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng Δ:2x−3=1y+1=−3z+4. Một vectơ chỉ phương của đường thẳng Δ là A.u1=(3;−1;−4). B.u2=(−4;−2;6). C.u3=(2;1;3). D.u4=(3;1;4).
Bài 15 · Bài 15★Trang 50— Trắc nghiệm — khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng
Bài 15 (trang 50). Trong không gian Oxyz, cho điểm A(2;−1;−3) và mặt phẳng (P):2x−2y−z=0. Khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng (P) là A.3. B.6. C.32. D.31.
Bài 16 · Bài 16★Trang 50— Trắc nghiệm — tâm và bán kính mặt cầu
Bài 16 (trang 50). Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S):x2+y2+z2−2x−4y+6z+9=0. Toạ độ tâm I và bán kính R của mặt cầu (S) lần lượt là A.I(1;2;−3), R=5. B.I(1;2;−3), R=5. C.I(2;4;−6); R=5. D.I(2;4;−6); R=5.
Bài 20 · Bài 20★Trang 51— Trắc nghiệm — xác suất có điều kiện
Bài 20 (trang 51). Chọn ngẫu nhiên một lá bài từ cỗ bài tú lơ khơ gồm 52 lá bài. Xác suất để lá bài lấy ra có chất rô, nếu biết rằng lá bài đó mang số chẵn là A.41. B.83. C.31. D.135.
Bài 21 · Bài 21★Trang 51— Trắc nghiệm — xác suất có điều kiện
Bài 21 (trang 51). Chọn ngẫu nhiên gia đình có 2 con. Biết rằng người con đầu là con gái. Xác suất để gia đình đó có hai con gái là A.0,6. B.0,5. C.0,55. D.0,65.
Bài 22 · Bài 22★★Trang 51— Trắc nghiệm — xác suất có điều kiện bằng đếm
Bài 22 (trang 51). Gieo hai con xúc xắc cân đối, đồng chất. Biết rằng số chấm trên hai con xúc xắc bé hơn 5. Xác suất để tổng số chấm bằng 6 là A.173. B.174. C.195. D.163.
Bài 23 (trang 51). a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số y=−x3+3x2−2. b) Tìm điều kiện của tham số m để phương trình x3−3x2+5−m=0 có ba nghiệm phân biệt. c) Tìm điểm thuộc đồ thị hàm số mà tiếp tuyến với đồ thị tại điểm đó có hệ số góc lớn nhất.
Kiến thức cần nhớ
Số nghiệm của f(x)=k bằng số giao điểm của đồ thị y=f(x) với đường thẳng y=k.
Bài 24 · Bài 24★★★Trang 51— Khảo sát hàm phân thức; tương giao; tiếp tuyến và tiệm cận
Bài 24 (trang 51). a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (H) của hàm số y=x−12x−1. Tìm toạ độ tâm đối xứng I của đồ thị. b) Tìm điều kiện của tham số m để đường thẳng d:y=−x+m cắt đồ thị (H) tại hai điểm phân biệt. c) Chứng minh rằng tiếp tuyến của đồ thị (H) tại mọi điểm M thuộc (H) luôn cắt hai tiệm cận của (H) tại hai điểm A và B và diện tích tam giác IAB không đổi.
Bài 25 · Bài 25★★★★Trang 52— Khảo sát hàm phân thức; khoảng cách hai giao điểm
Bài 25 (trang 52). a) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số y=−xx2+x+1. b) Tìm các giá trị của m để đường thẳng d:y=−2x+m cắt đồ thị (C) tại hai điểm phân biệt A và B thuộc hai nhánh của đồ thị và đoạn AB ngắn nhất.
Bài 27 · Bài 27★★★★Trang 52— Bài toán tối ưu thể tích bằng đạo hàm
Bài 27 (trang 52). Một hình chóp tứ giác đều ngoại tiếp hình cầu bán kính R. a) Chứng minh rằng thể tích của khối chóp tương ứng là V=3(x−2R)4R2x2, trong đó x là chiều cao của hình chóp. b) Với giá trị nào của x để khối chóp tương ứng có thể tích nhỏ nhất? Hướng dẫn: a) Mặt phẳng đi qua đường cao SH của hình chóp và trung điểm M của một cạnh đáy cắt hình chóp theo tam giác cân SMN và cắt hình cầu theo hình tròn tâm I bán kính R nội tiếp tam giác SMN. Có thể tính thể tích khối chóp theo x và α=SNH. Sau đó sử dụng đẳng thức x=R+IS để tìm hệ thức giữa R, x và α.
Kiến thức cần nhớ
Tam giác có diện tích S, nửa chu vi p thì bán kính đường tròn nội tiếp r=pS.
Bài 31 · Bài 31★★Trang 53— Ứng dụng nguyên hàm, tích phân trong chuyển động
Bài 31 (trang 53). Một ô tô đang chạy với vận tốc 15 m/s thì tăng tốc, chuyển động nhanh dần với gia tốc a=3t−8(m/s2), trong đó t là khoảng thời gian tính bằng giây kể từ lúc tăng vận tốc. a) Biết vận tốc của ô tô là v(t)=2at2+bt+c, với a, b, c là các số nguyên. Tính giá trị a+b+c. b) Quãng đường ô tô đi được sau 10 giây kể từ lúc bắt đầu tăng tốc là bao nhiêu mét? (Làm tròn kết quả đến hàng đơn vị).
Bài 33 · Bài 33★★Trang 53— Thể tích khối tròn xoay
Bài 33 (trang 53). Tính thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay quanh Ox hình phẳng giới hạn bởi đường parabol y=x2−3x+2, trục hoành và các đường thẳng x=1, x=2.
Bài 35 · Bài 35★★Trang 53— Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng; mặt phẳng chứa đường thẳng
Bài 35 (trang 53). Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng Δ:1x−2=2y+2=2z−3 và mặt phẳng (P):2x+y−z−3=0. a) Tính góc giữa đường thẳng Δ và mặt phẳng (P). b) Viết phương trình mặt phẳng (Q) chứa Δ và mặt phẳng (Q) vuông góc với mặt phẳng (P).
Bài 36 · Bài 36★★Trang 54— Vị trí mặt phẳng và mặt cầu; bán kính đường tròn giao tuyến
Bài 36 (trang 54). Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S):x2+y2+(z−2)2=9 và mặt phẳng (P):2x+2y−z+8=0. a) Xác định tâm I và bán kính R của mặt cầu (S). b) Chứng minh rằng mặt phẳng (P) cắt mặt cầu (S). Tính bán kính r của đường tròn là giao tuyến của (P) và (S).
Kiến thức cần nhớ
(x−a)2+(y−b)2+(z−c)2=R2 có tâm (a;b;c), bán kính R.
d(I,(P))<R thì (P) cắt (S) theo đường tròn bán kính R2−d2.
Bài 37 · Bài 37★★Trang 54— Vị trí tương đối và góc giữa hai đường thẳng
Bài 37 (trang 54). Trong không gian Oxyz, cho hai đường thẳng: Δ:⎩⎨⎧x=3y=1+tz=−1+3t và Δ′:⎩⎨⎧x=1+sy=−2+3sz=−5. a) Xét vị trí tương đối của hai đường thẳng Δ và Δ′. b) Tính côsin của góc giữa hai đường thẳng Δ và Δ′.
Bài 38 · Bài 38★★★Trang 54— Tổng hợp đường thẳng, mặt cầu, mặt phẳng; cực trị
Bài 38 (trang 54). Trong không gian Oxyz, cho hai điểm A(1;2;0) và B(3;2;2). a) Viết phương trình tham số của đường thẳng AB. b) Viết phương trình mặt cầu đường kính AB. c) Viết phương trình mặt phẳng (OAB). d) Tìm toạ độ của điểm M trên mặt phẳng toạ độ (Oyz) sao cho MA2+MB2 nhỏ nhất.
Kiến thức cần nhớ
Công thức trung tuyến: MA2+MB2=2MI2+2AB2.
Mặt cầu đường kính AB: tâm trung điểm, bán kính 2AB.
Bài 39 · Bài 39★★Trang 54— Ứng dụng: phương trình mặt phẳng chứa trục Oz
Bài 39 (trang 54). Một quả bóng được chuyền theo một đường parabol nằm trong một mặt phẳng (α) vuông góc với mặt sân cỏ, từ vị trí O đến vị trí A cách O một khoảng 20 m về hướng S30∘E (hướng tạo với hướng nam góc 30∘ và tạo với hướng đông góc 60∘). Các vị trí O, A đều thuộc sân cỏ. Chọn hệ trục toạ độ Oxyz có gốc tại điểm O, các trục Ox, Oy thuộc mặt sân cỏ (phẳng), tia Ox chỉ hướng nam, tia Oy chỉ hướng đông, đơn vị đo theo mét. Viết phương trình mặt phẳng (α).
Bài 40 · Bài 40★★★Trang 54— Ứng dụng toạ độ trong không gian: vĩ độ, kinh độ
Bài 40 (trang 54). Đối với một vị trí P trong không trung, gọi M là giao điểm của tia OP với bề mặt Trái Đất. Khi đó vĩ độ, kinh độ của M cũng tương ứng được gọi là vĩ độ, kinh độ của P, độ dài PM được gọi là cao độ (so với mặt đất) của P. Vị trí P trong không trung hoàn toàn xác định khi biết vĩ độ, kinh độ và cao độ của nó. Tại một thời điểm, một vệ tinh ở vị trí có độ cao 19113 km so với mặt đất và có vĩ độ, kinh độ tương ứng là 30∘N, 60∘W. Trong không gian Oxyz, tính toạ độ của vị trí vệ tinh tại thời điểm đó.
Bài 41 · Bài 41★★Trang 55— So sánh độ lệch chuẩn hai mẫu ghép nhóm
Bài 41 (trang 55). Một nhóm học sinh áp dụng hai thiết bị để đo công suất của một chiếc quạt điện và thu được bảng tần số ghép nhóm sau:
Công suất (W)
[72;73)
[73;74)
[74;75)
[75;76)
[76;77)
Số lần đo dùng thiết bị 1
1
3
8
5
3
Số lần đo dùng thiết bị 2
3
4
6
5
2
a) Tìm độ lệch chuẩn cho hai mẫu số liệu ghép nhóm về công suất của một chiếc quạt điện khi đo theo hai phương pháp trên. b) Từ kết quả tính được hãy cho biết thiết bị nào cho kết quả ổn định hơn?
Bài 42 · Bài 42★Trang 55— Xác suất có điều kiện từ bảng 2 × 2
Bài 42 (trang 55). Nghiên cứu hiệu quả của hai loại thuốc hạ huyết áp A và B trên 4000 người, ta thu được bảng thống kê 2×2 sau đây:
Thuốc sử dụng
A
B
Hạ huyết áp
1600
1200
Không hạ huyết áp
800
400
Chọn ngẫu nhiên một người. Tính xác suất để: a) Người đó hạ huyết áp biết rằng người đó dùng thuốc A; b) Người đó dùng thuốc A biết rằng người đó hạ huyết áp; c) Người đó dùng thuốc B biết rằng người đó không hạ huyết áp; d) Người đó không hạ huyết áp biết rằng người đó dùng thuốc B.
Bài 43 · Bài 43★★★Trang 55— Xác suất có điều kiện bằng đếm
Bài 43 (trang 55). Gieo ba con xúc xắc cân đối và đồng chất. Xét các biến cố sau: A: “Số chấm trên mặt xuất hiện của ba con xúc xắc khác nhau”; B: “Có ít nhất một con xúc xắc xuất hiện mặt 6 chấm”. Tính P(A∣B) và P(B∣A).
Bài 44 · Bài 44★★★Trang 55— Xác suất toàn phần ngược; công thức Bayes
Bài 44 (trang 55). Một cặp trẻ sinh đôi có thể do cùng một trứng sinh ra (gọi đó là cặp song sinh cùng trứng) hay do hai trứng khác nhau sinh ra (gọi là cặp song sinh khác trứng). Cặp song sinh cùng trứng luôn có cùng giới tính. Cặp song sinh khác trứng có xác suất 21 là cùng giới tính. Thống kê cho thấy 34% cặp song sinh cùng là trai và 30% cặp song sinh cùng là gái. a) Chọn ngẫu nhiên một cặp trẻ sinh đôi. Tính xác suất để cặp trẻ sinh đôi được chọn là cặp song sinh cùng trứng. b) Chọn ngẫu nhiên một cặp sinh đôi ta được một cặp sinh đôi có cùng giới tính. Tính xác suất để cặp sinh đôi này là cặp song sinh cùng trứng.
Bài 45 (trang 55). Thống kê cho thấy tỉ lệ người mắc bệnh X trong dân cư là 20%. Bệnh X có liên quan tới triệu chứng S. a) Theo bác sĩ M nếu một người mắc bệnh X thì khả năng người đó có triệu chứng S là 90% và nếu người đó không mắc bệnh X thì chỉ có 15% khả năng người đó có triệu chứng S mà thôi. Vậy theo bác sĩ M, nếu một người có triệu chứng S thì xác suất để người đó mắc bệnh X là bao nhiêu? b) Theo bác sĩ N nếu một người mắc bệnh X thì 95% khả năng người đó có triệu chứng S và nếu người đó không mắc bệnh X thì chỉ có 10% khả năng người đó có triệu chứng S mà thôi. Vậy theo bác sĩ N, nếu một người có triệu chứng S thì xác suất để người đó mắc bệnh X là bao nhiêu? c) Theo bác sĩ P nếu một người mắc bệnh X thì 99% khả năng người đó có triệu chứng S. Còn nếu người đó không mắc bệnh X thì chỉ có 1% khả năng người đó có triệu chứng S mà thôi. Vậy theo bác sĩ P, nếu một người có triệu chứng S thì xác suất để người đó mắc bệnh X là bao nhiêu?