Giải chi tiết đề
Câu 1.Ta có $intlimits_{-,,frac{3pi }{4}}^{frac{3pi }{4}}{left
Vì hàm số $y=sqrt{1+cos 2x}$ là hàm chẵn nên
$intlimits_{-,,frac{3pi }{4}}^{frac{3pi }{4}}{sqrt{1+cos 2x}text{d}x}=2intlimits_{0}^{frac{3pi }{4}}{sqrt{1+cos 2x}text{d}x}=$$2sqrt{2}intlimits_{0}^{frac{3pi }{4}}{left| cos x right|text{d}x}=2sqrt{2}left
Mặt khác $intlimits_{-,,frac{3pi }{4}}^{frac{3pi }{4}}{left
Xét $intlimits_{-,,frac{3pi }{4}}^{frac{3pi }{4}}{fleft
Suy ra $intlimits_{-,,frac{3pi }{4}}^{frac{3pi }{4}}{left
Vậy $2intlimits_{-frac{3pi }{4}}^{frac{3pi }{4}}{fleft
Câu 2.
Kẻ đường thẳng $d$ đi qua $N$ và song song với $AM$. Gọi $P$ là hình chiếu của $A$ trên $d$.
Vì $APbot NP$ và $SAbot NP$ $Rightarrow left
Gọi $H$ là hình chiếu của $A$ trên $SP$.
Vì $AHbot SP$, $AHbot NP$$Rightarrow H$ là hình chiếu của $A$ trên $left
Ta có $AM//NPRightarrow AM//left
$frac{1}{A{{H}^{2}}}=frac{1}{S{{A}^{2}}}+frac{1}{A{{P}^{2}}}=frac{1}{{{a}^{2}}}+frac{16}{{{a}^{2}}}=frac{17}{{{a}^{2}}}Rightarrow AH=frac{a}{sqrt{17}}$ hay khoảng cách cần tìm bằng $frac{a}{sqrt{17}}$.
Câu 3. Tập xác định của hàm số $D=left
$f
Ta có $left{ begin{array}{l}
2.sqrt {3 + x} le frac{{4 + 3 + x}}{2}\
2.sqrt {5 – x} le frac{{4 + 5 – x}}{2}
end{array} right.$$Rightarrow sqrt{3+x}+sqrt{5-x}le frac{4+3+x+4+5-x}{4}$$Rightarrow sqrt{3+x}+sqrt{5-x}le 4$.
Dấu bằng xảy ra $left{ begin{array}{l}
4 = x + 3\
4 = 5 – x
end{array} right. Leftrightarrow x = 1$
Và $3{{
Từ đó suy ra $f
Hàm số $f
Câu4 . $underset{nto +infty }{mathop{lim }},frac{9+99+999+…+overbrace{99…9}^{n}}{{{10}^{n}}}$$=underset{nto +infty }{mathop{lim }},frac{10-1+100-1+1000-1+…+1overbrace{00…0}^{n}-1}{{{10}^{n}}}$
$=underset{nto +infty }{mathop{lim }},frac{10+100+…1overbrace{00…0}^{n}-n}{{{10}^{n}}}$$=underset{nto +infty }{mathop{lim }},frac{10.frac{{{10}^{n}}-1}{9}-n}{{{10}^{n}}}$$=underset{nto +infty }{mathop{lim }},left
Câu 5:
G là trọng tâm của tứ diện $Rightarrow frac{GH}{OH}=frac{1}{4}$.
Gọi $h$ là chiều cao của chóp $O.ABC$,${h}’$ là chiều cao của chóp $G.ABC$ ta có $frac{{{h}’}}{h}=frac{GH}{OH}=frac{1}{4}$.
${{V}_{O.ABC}}={{V}_{A.OBC}}=frac{1}{3}AO.{{S}_{Delta OBC}}$$=frac{1}{3}AO.frac{1}{2}.OB.OC=frac{1}{6}abc$.
$frac{{{V}_{G.ABC}}}{{{V}_{O.ABC}}}=frac{{{h}’}}{h}=frac{1}{4}$$Rightarrow {{V}_{G.ABC}}=frac{1}{4}{{V}_{O.ABC}}=frac{1}{24}abc$.
Câu 6: Số cách chọn có đầy đủ cả 3 môn:
2 toán, 1 lý, 1 hóa: $C_{5}^{2}.C_{6}^{1}.C_{7}^{1}$
1 toán, 2 lý, 1 hóa: $C_{5}^{1}.C_{6}^{2}.C_{7}^{1}$
1 toán, 1 lý, 2 hóa: $C_{5}^{1}.C_{6}^{1}.C_{7}^{2}$.
Tổng cộng có $C_{5}^{2}.C_{6}^{1}.C_{7}^{1}+C_{5}^{1}.C_{6}^{2}.C_{7}^{1}+C_{5}^{1}.C_{6}^{1}.C_{7}^{2}=1575$cách.
Số cách chọn có cả 3 môn toàn nữ: $C_{2}^{2}.C_{3}^{1}.C_{3}^{1}+C_{2}^{1}.C_{3}^{2}.C_{3}^{1}+C_{2}^{1}.C_{3}^{1}.C_{3}^{2}=45$cách.
Số cách chọn có cả 3 môn toàn nam$C_{3}^{2}.C_{3}^{1}.C_{4}^{1}+C_{3}^{1}.C_{3}^{2}.C_{4}^{1}+C_{3}^{1}.C_{3}^{1}.C_{4}^{2}=126$cách.
Vậy số cách chọn có cả 3 môn và có cả nam lẫn nữ $1575-45-126=1404$.
Câu 7. ${{left
Số hạng không chứa $x$ trong khai triển ứng với $left{ begin{array}{l}
2k – i = 0\
0 le i,k le 9
end{array} right.$$ Leftrightarrow left{ begin{array}{l}
2k = i\
0 le i,k le 9
end{array} right.$.
Ta có bảng:
Vậy hệ số của số hạng không chứa $x$ trong khai triển là:
$1+C_{9}^{1}C_{9}^{2}+C_{9}^{4}C_{9}^{2}+C_{9}^{6}C_{9}^{3}+C_{9}^{8}C_{9}^{4}=13051$.
Câu 8. Vì $A$, $B$, $C$ theo thứ tự là điểm đối xứng với $M$ qua mặt phẳng $left
Vậy trọng tâm của tam giác $ABC$ là $Gleft
Câu9. Xét hàm số $y={{x}^{3}}-x$
Có ${y}’=3{{x}^{2}}-1;text{ }{y}’=0Leftrightarrow 3{{x}^{2}}-1=0Leftrightarrow x=pm frac{1}{sqrt{3}}$.
BBT
Từ đó ta có bảng biến thiên của đồ thị hàm số $y=left| {{x}^{3}}-x right|$ như sau
Đồ thị hàm số $y=left| {{x}^{3}}-x right|+m$ được vẽ bằng cách tịnh tiến đồ thì hàm số $y=left| {{x}^{3}}-x right|$ lên trên
Vậy hàm số $y=left| {{x}^{3}}-x right|+m$ có 5 điểm cực trị.
Câu10. Xếp 10 học sinh thành một hàng có $10!$ cách sắp xếp $Rightarrow nleft
Biến cố $A:$ “có đúng 2 bạn nữ đứng cạnh nhau”.
+) Chọn 2 bạn nữ trong số 4 bạn nữ và coi đó là 1 nhóm $X$$Rightarrow $ có $C_{4}^{2}.2!$ cách chọn và sắp xếp các học sinh trong nhóm $X$.
+) Xếp 6 bạn nam vào hàng ngang có $6!$ cách. Coi 6 nam là 6 vách ngăn $*|*|*|*|*|*|*$
$Rightarrow $ có 7 vị trí.
Chọn 3 vị trí trong 7 vị trí để xếp nhóm$X$ và 2 bạn nữ có $A_{7}^{3}$
$Rightarrow nleft
$Rightarrow Pleft
Câu11.Chia khối tứ diện thành 4 khối chóp $M.ABC,,,M.ABD,,,M.ACD,,,M.BCD$. Gọi ${{h}_{1}},,{{h}_{2}},,{{h}_{3}},,{{h}_{4}}$ lần lượt là khoảng cách từ $M$ đến các mặt phẳng $left
Khi đó ${{V}_{ABCD}}={{V}_{M.ABC}}+{{V}_{M.ACD}}+{{V}_{M.ABD}}+{{V}_{M.BCD}}=frac{1}{3}{{h}_{1}}.{{S}_{Delta ABC}}+frac{1}{3}{{h}_{2}}.{{S}_{Delta ABD}}+frac{1}{3}{{h}_{3}}.{{S}_{Delta ACD}}+frac{1}{3}{{h}_{4}}.{{S}_{Delta BCD}}$.
Mà $ABCD$ là tứ diện đều nên ${{S}_{Delta ABC}}={{S}_{Delta ABD}}={{S}_{Delta ACD}}={{S}_{Delta BCD}}=frac{{{a}^{2}}sqrt{3}}{4},,,{{V}_{ABCD}}=frac{{{a}^{3}}sqrt{2}}{12}$.
Do đó ${{V}_{ABCD}}=frac{1}{3}{{S}_{Delta ABC}}left
Câu 12. Vì $tan x=m$ nên $cos xne 0$. Do đó:
$begin{array}{l}
frac{{sin x – cos x}}{{2{{sin }^3}x – cos x}} = frac{{tan x.cos x – cos x}}{{2{{tan }^3}x.{{cos }^3}x – cos x}} = frac{{cos xleft
, & & = frac{1}{{{{cos }^2}x}}.frac{{tan x – 1}}{{2{{tan }^3}x – left
& & = frac{{left
end{array}$
Câu 13.
Mặt phẳng cách đều hai đỉnh nếu mặt phẳng đó song song hoặc đi qua trung điểm của cạnh nối hai điểm đó.
Câu 14.
Ta có $frac{S{A}’}{SA}=m,frac{S{B}’}{SB}=n,frac{S{C}’}{SC}=p.$
$frac{SG}{SO}=frac{3}{4}Rightarrow overrightarrow{SG}=frac{3}{4}overrightarrow{SO}=frac{1}{4}left
Mặt khác do $G$ thuộc $left
$Leftrightarrow overrightarrow{S{A}’}-overrightarrow{SG}=xoverrightarrow{S{B}’}-xoverrightarrow{SG}+yoverrightarrow{S{C}’}-yoverrightarrow{SG}$
$Leftrightarrow left
$Leftrightarrow overrightarrow{SG}=-frac{1}{x+y-1}overrightarrow{S{A}’}+frac{x}{x+y-1}overrightarrow{S{B}’}+frac{y}{x+y-1}overrightarrow{S{C}’}$
Từ
Câu15. Áp dụng công thức nhị thức Niu-tơn vào hai khai triển
${{left
${{left
Cộng theo vế $left
$Rightarrow 1+{{2}^{2}}C_{99}^{2}+{{2}^{4}}C_{99}^{4}+…+{{2}^{98}}C_{99}^{98}=frac{{{3}^{99}}-1}{2}$
Câu16. Do hình chóp tứ giác $S.ABCD$ đều nên ta có $SObot left
Xét tam giác $SOC$ vuông tại $O$ có $SO=sqrt{S{{C}^{2}}-O{{C}^{2}}}=sqrt{{{a}^{2}}-{{left
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ
Khi đó ta có $Sleft
Do $M,,N$ lần lượt là trung điểm của các cạnh $SA$ và $BC$ nên $Mleft
Do đó có $overrightarrow{SC}left
$overrightarrow{MN}left
Vậy $cosleft
Câu 17. Điều kiện $left{ begin{array}{l}
x > 0\
{log _2}x > 0\
{log _4}x > 0
end{array} right. Leftrightarrow left{ begin{array}{l}
x > 0\
x > 1
end{array} right. Leftrightarrow x > 1$
Ta có
$begin{array}{l}
{log _2}left
Leftrightarrow {log _2}left
Leftrightarrow frac{1}{2}{left
end{array}$
$Leftrightarrow frac{1}{2}{{left
Suy ra bất phương trình ${{log }_{2}}left
Câu 18. Ta có
$begin{array}{l}
{u_1} = 1\
{u_2} = 1 + 2\
{u_3} = 1 + 2 + 3\
…\
{u_n} = 1 + 2 + 3 + … + n
end{array}$
Do đó ${{u}_{n}}=frac{nleft
Suy ra $underset{{}}{mathop{lim }},frac{{{u}_{n}}}{{{n}^{2}}}=underset{{}}{mathop{lim }},frac{nleft
Câu19. Đặt $z=a+bi,$$left
Ta có : $T=frac{left| z+overline{z} right|+left| z-overline{z} right|}{left| z right|}=frac{2left| a right|+2left| b right|}{sqrt{{{a}^{2}}+{{b}^{2}}}}$.
Ta có : $2left| a right|+2left| b right|=2left
Dấu $”=”$ xảy ra khi $left| a right|=left| b right|$ .
Ta lại có : $T=frac{2left| a right|+2left| b right|}{sqrt{{{a}^{2}}+{{b}^{2}}}}=frac{2left
Dấu $”=”$ xảy ra khi $a=0vee b=0$.
Do đó : $Tin left
Câu20. Ta có : ${f}'
${f}'
Bảng biến thiên :
Dựa vảo bảng biến thiên , ta thấy hàm số $f
Câu 21. Từ phương trình ${{d}_{1}}$ ta có điểm ${{M}_{1}}left
Từ phương trình ${{d}_{2}}$ ta có điểm ${{M}_{2}}left
Gọi $AB$ là đoạn vuông góc chung của ${{d}_{1}}$ và ${{d}_{2}}$ với $Ain {{d}_{1}}, Bin {{d}_{2}}$.
Khi đó mặt phẳng cách đều hai đường thẳng ${{d}_{1}}$ và ${{d}_{2}}$ là $left
Gọi vec tơ pháp tuyến của $left
overrightarrow n bot overrightarrow {{u_1}} \
overrightarrow n bot overrightarrow {{u_2}}
end{array} right. Rightarrow overrightarrow n = left
Do đó $left
Lại có $dleft
$Leftrightarrow left| m+30 right|=left| m-32 right|Leftrightarrow m=1$, suy ra $left
Câu 22. ${{log }_{27}}left| a right|+{{log }_{9}}{{b}^{2}}=5Leftrightarrow sqrt
${{log }_{27}}left| b right|+{{log }_{9}}{{a}^{2}}=7Leftrightarrow sqrt
Lấy $frac{left
Lấy $left
Từ $left
Do đó ${{a}^{2}}={{3}^{6}}{{.3}^{6}}Leftrightarrow left| a right|={{3}^{6}}=729Rightarrow left| a right|-left| b right|=702$.
Câu 23. ${{x}^{2}}+{{y}^{2}}+{{z}^{2}}+2x+4y-6z+{{m}^{2}}-9m+4=0,left
$left
$Leftrightarrow 14-left
Vậy $-1<m<10$
Câu 24. Gọi $a,,b,,c$ là số thứ tự các quyển sách được lấy.
Có $left{ begin{array}{l}
a + 2 < b\
b + 2 < c
end{array} right.$$ Rightarrow 1 le a < b – 2 < c – 4 le 16$
Có $C_{16}^{3}$
Câu25. Gọi $n$là số đỉnh của một mặt đáy hình lăng trụ.
Suy ra hình lăng trụ có số đỉnh $2n$ và số cạnh $3n$.
Ta có $2n+3n=200Leftrightarrow n=40$
Vậy hình lăng trụ có tổng số đỉnh và số cạnh bằng $200$thì số đỉnh là $80$.
Câu26. $S=1+frac{1}{i}+frac{1}{{{i}^{2}}}+…+frac{1}{{{i}^{2019}}}$
$S=1.frac{{{left
$Leftrightarrow S=frac{frac{1}{{{i}^{2020}}}-1}{-i-1}=frac{1-1}{-i-1}=0$.
Câu 27. $fleft
${{left
Từ đó chứng minh quy nạp ta có : ${{left
Tương tự ta có ${{left
${{f}^{left
Câu 28. Chọn $I$ sao cho $overrightarrow{IA}+2overrightarrow{IB}-overrightarrow{IC}=overrightarrow{0}$; gọi $G$ là trọng tâm tam giác $ABC$.
$left| overrightarrow{MA}+overrightarrow{MB}+overrightarrow{MC} right|=left| overrightarrow{MA}+2overrightarrow{MB}-overrightarrow{MC} right|$$Leftrightarrow left| 3overrightarrow{MG} right|=left| overrightarrow{MI}+overrightarrow{IA}+2overrightarrow{MI}+2overrightarrow{IB}-overrightarrow{MI}-overrightarrow{IC} right|$
$Leftrightarrow left| 3overrightarrow{MG} right|=left| 2overrightarrow{MI} right|$$Leftrightarrow 3MG=2MI$$Leftrightarrow 9M{{G}^{2}}=4M{{I}^{2}}$$Leftrightarrow 9{{overrightarrow{MG}}^{2}}-4{{overrightarrow{MI}}^{2}}=0$ $Leftrightarrow left
Vậy tập hợp điểm $M$ thuộc đường tròn đường kính $HK$ với $H$ thỏa $3overrightarrow{HG}+2overrightarrow{HI}=overrightarrow{0}$ và $K$ thỏa $3overrightarrow{KG}-2overrightarrow{KI}=overrightarrow{0}$.
Câu 29. Ta có
$begin{array}{l}
intlimits_a^2 {frac{1}{{{x^3} + x}}dx} = intlimits_a^2 {left
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, = ln 2 – ln a – frac{1}{2}left
end{array}$
Do đó
$begin{array}{l}
ln 2 – ln a – frac{1}{2}left
Leftrightarrow ln left
a = frac{1}{2}\
a = frac{{ – 1}}{2},,,
end{array} right. Leftrightarrow a = frac{1}{2}
end{array}$
Câu 30. TXĐ: $D=mathbb{R}backslash left{ -9 right}$.
${y}’=frac{m{{x}^{2}}+18mx-18m+42}{2{{left
Đồ thị hàm số đã cho có hai điểm cực trị khi và chỉ khi phương trình ${y}’=0$ có hai nghiệm phân biệt khác -9 $Leftrightarrow m{{x}^{2}}+18mx-18m+42=0$ có 2 nghiệm phân biệt khác -9
$ Leftrightarrow left{ begin{array}{l}
m ne 0\
81{m^2} – mleft
81m – 162m – 18m + 42 ne 0
end{array} right. Leftrightarrow left{ begin{array}{l}
m ne 0\
99{m^2} – 42m > 0\
– 99{m^2} + 42 ne 0
end{array} right. Leftrightarrow m in left
Phương trình đường thẳng đi qua hai điểm cực trị của đồ thị hàm số là $Delta :y=mx+2-m$.
Ta thấy điểm $Aleft
Do $OA:y=2xRightarrow m.2=-1Leftrightarrow m=frac{-1}{2}$