Đề thi kì 1 môn toán lớp 12 năm 2019 - 2020 Trường THPT Kim Liên

MÃ ĐỀ THI 473

Câu 1 : Đường cong trong hình vẽ bên là đồ thị của một hàm số trong bốn hàm số được liệt kê dưới đây. Hỏi hàm số đó là hàm số nào ?

 

      A.$y={\displaystyle \frac{1}{2}}{x}^4-x^2-3.$

      B.$y=x^4-2x^2-3.$

      C. $y=-{\displaystyle \frac{1}{2}}{x}^4+2x^2-3.$

      D. $y=-x^4+2x^2-3.$

Câu 2 : Cho hàm số $f\left(x\right)={\log }_{{\displaystyle \frac{1}{3}}}\left(1-x^2\right).$ Biết tập nghiệm của bất phương trình $f^{\prime }\left(x\right)>0$ là khoảng $\left(a;b\right).$ Tính $S=a+2b.$

      A. $S=-1.$                     B. $S=2.$

      C. $S=-2.$                     D. $S=1.$

Câu 3 : Số mặt phẳng đối xứng của một hình hộp chữ nhật có chiều dài, chiều rộng, chiều cao đôi một khác nhau là   

      A. $6.$                             B. $4.$

       C. $3.$                             D. $9.$

Câu 4 : Cho $a,b$ là hai số thực dương. Tìm $x$ biết ${\log }_{3}x=3{\log }_{3}a-2{\log }_{\frac{1}{3}}b.$

      A. $x=a^3{b}^2.$         B. $x=a^2{b}^3.$

      C. $x={\displaystyle \frac{a^3}{b^2}}.$         D. $x=3a+2b.$

Câu 5 : Tính giá trị nhỏ nhất của hàm số $y=\sqrt{4-x^2}$ trên đoạn $\left[-1;1\right].$ 

      A. $\underset{\left[-1;1\right]}{min}y=\sqrt{3}.$

      B. $\underset{\left[-1;1\right]}{min}y=0.$

      C. $\underset{\left[-1;1\right]}{min}y=2.$

      D. $\underset{\left[-1;1\right]}{min}y=\sqrt{2}.$

Câu 6 : Cho $x$ là số thực dương và biểu thức $P=\sqrt[3]{x^2\sqrt[4]{x\sqrt{x}}}.$ Viết biểu thức $P$ dưới dạng lũy thừa của một số với số mũ hữu tỉ.

A. $P=x^{{\displaystyle \frac{1}{432}}}.$

B. $P=x^{{\displaystyle \frac{58}{63}}}.$

C. $P=x^{{\displaystyle \frac{19}{24}}}.$

D. $P=x^{{\displaystyle \frac{1}{4}}}.$

Câu 8 : Giá trị cực tiểu $y_{c\mathrm{r}}$ của hàm số $y=x^3-3{\mathrm{x}}^2+7$ là 

 A.$y_{c\mathrm{r}}=2$          B. $y_{c\mathrm{r}}=3$.

C. $y_{c\mathrm{r}}=0.$          D. $y_{c\mathrm{r}}=7$.

Câu 9 : Biết rằng năm 2009 dân số Việt Nam là 85.847.000 người và tỉ lệ tăng dân số năm đó là 1,2%. Cho biết sự tăng dân số được ước tính theo công thức $S=A{e}^{Nr}$ (A là dân số năm lấy làm mốc tính; S là dân số sau N năm; r là tỉ lệ tăng dân số hàng năm). Nếu cứ tăng dân số với tỉ lệ như vậy thì sau bao nhiêu năm nữa dân số nước ta ở mức 120 triệu người?
A. $26$ năm.                   B. $27$ năm.

C. $28$ năm.                   D. $29$ năm.

Câu 10 : Cho ${\left(\pi -2\right)}^m>{\left(\pi -2\right)}^n$ với m n , là các số nguyên. Khẳng định đúng là
A. $m>n$ .                     B.$m\le n$ .

C. $m\ge n$.                      D. $m<n$.
Câu 11 : Cho hàm số $y={\displaystyle \frac{1}{3}}{x}^3-x^2+(m-1)x+2019$. Giá trị nhỏ nhất của tham số m để hàm số đồng biến trên tập xác định là
A. m = 2.                    B. $m=-2$                C.$m={\displaystyle \frac{5}{4}}$ .      D. m = 0.
Câu 12 : Cho hàm số $y=x^3-3{\mathrm{x}}^2$ . Có bao nhiêu tiếp tuyến của đồ thị hàm số song song với trục hoành?

A. 2

B. 3

C. 0

D. 1

Câu 13 : Tìm số giao điểm của đồ thị hàm số $y=\left(1-2\mathrm{x}\right)\left(2{\mathrm{x}}^2-5\mathrm{x}+2\right)$ với trục hoành.

A. 2

B. 3

C. 0

D. 1

Câu 14 : Hình hai mươi mặt đều có mỗi đỉnh là đỉnh chung của số cạnh là

A. 5

B. 2

C. 4

D. 3

Câu 15 : Cho hình lăng trụ ABCD. A’B’C’D’ có đáy là hình vuông cạnh a, hình chiếu vuông góc của A’ lên mặt phẳng (ABCD) trùng với trung điểm của cạnh AB, góc giữa A’C và mặt phẳng (ABCD) bằng 45⁰ . Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng
A. ${\displaystyle \frac{\sqrt{5}{a}^3}{2}}$ .

B. ${\displaystyle \frac{\sqrt{5}{a}^3}{12}}$.

C. ${\displaystyle \frac{\sqrt{5}{a}^3}{6}}$ .

D. ${\displaystyle \frac{3\sqrt{5}{a}^3}{2}}$.

Câu 16 : Hình đa diện có các đỉnh là trung điểm tất cả các cạnh của một tứ diện đều là
A. Bát diện đều. 

B. Hình lập phương.

C. Tứ diện đều.

D. Thập nhị diện đều.

Câu 17 : Cho ${\log }_{2}3=a;{\log }_{3}7=b$ Biểu diễn $P={\log }_{21}126$ theo a, b.
A. $P={\displaystyle \frac{ab+2\mathrm{a}+1}{ab+a}}$

B. $P={\displaystyle \frac{ab+2\mathrm{a}+1}{ab+1}}$

C. $P={\displaystyle \frac{ab+2a+1}{b+1}}$

D. $P={\displaystyle \frac{a+b+2}{b+1}}.$  

Câu 18 : Trong các khẳng định sau, tìm khẳng định sai.
A. Hàm số $y=\log \mathrm{x}$đồng biến trên $\mathbb{R}$.

B. Hàm số $y={\pi }^{-x}$nghịch biến trên $\mathbb{R}$.

C. Hàm số $y=x^{\pi }$đồng biến trên $\left(0;+\mathrm{\infty }\right)$

D. Hàm số $y=e^x$đồng biến trên $\mathbb{R}$.

Câu 19 : Cho hàm số ${\displaystyle \frac{2\mathrm{x}+1}{x-2}}$ . Tìm khẳng định sai.
A. Đồ thị hàm số có hai đường tiệm cận.

B. Hàm số nghich biến trên từng khoảng xác định.
C. $\underset{x\to 2^{-}}{lim}y=+\mathrm{\infty };\underset{x\to 2^{+}}{lim}y=-\mathrm{\infty }$

D. Hàm số không có cực trị.

Câu 20 : Cho hình chóp đều S.ABC có cạnh đáy bằng a, cạnh bên bằng 2a. Gọi M là trung điểm của SA. Thể tích của khối chóp M.ABC bằng
A. ${\displaystyle \frac{\sqrt{13}{a}^3}{12}}$ .

B. ${\displaystyle \frac{\sqrt{11}{a}^3}{48}}$ 

C. ${\displaystyle \frac{\sqrt{11}{a}^3}{8}}$.

D. ${\displaystyle \frac{\sqrt{11}{a}^3}{24}}$

Câu 21 : Cho hàm số $y={\displaystyle \frac{ax+b}{cx+d}}$ có đồ thị như hình vẽ bên.

 

 Khẳng định nào dưới đây là khẳng định đúng?
A. ab < 0; ac > 0; bd > 0.
B. ab > 0; ac > 0; bd > 0.

C. ab < 0; ac > 0; bd < 0.
D. ab> 0;  ac < 0; bd > 0.

 Câu 22 : Tìm tập xác định của hàm số $y=\log \left(x^3-3x+2\right)$
A. $D=\left(-2;+\mathrm{\infty }\right)$

B. $\mathrm{D}=\left(-2;+\mathrm{\infty }\right)\mathrm{\setminus }\left\{1\right\}$

C. $D=[-2;+\mathrm{\infty })\mathrm{\setminus }\left\{1\right\}$

D. $\mathrm{D}=\left(-\mathrm{\infty };-2\right)\cup \left(1;+\mathrm{\infty }\right)$

Câu 23 : Đồ thị hàm số $y={\displaystyle \frac{x-1}{\sqrt{3{\mathrm{x}}^2+1}}}$  có bao nhiêu đường tiệm cận ngang?

A. 3

B. 0

C. 2

D. 1

Câu 24 : Trong không gian cho hai điểm phân biệt A, B cố định. Tập hợp các điểm M thỏa mãn đẳng thức $\overrightarrow{MA}.\overrightarrow{MB}=0$ là
A. Mặt cầu bán kính AB.

B. Hình tròn bán kính AB.
C. Mặt cầu đường kính AB.

D. Hình tròn đường kính AB.

Câu 25 : Cho $0<a\ne 1;0<b\ne 1$ và x, y là hai số thực dương. Mệnh đề nào dưới đây đúng?
A. ${\log }_a{\displaystyle \frac{x}{y}}={\displaystyle \frac{{\log }_{a}x}{{\log }_{a}y}}$

B. ${\log }_a^2\left(xy\right)={\log }_a^{2}x+{\log }_a^{2}y$ 
C. ${\log }_a{\displaystyle \frac{1}{x}}={\displaystyle \frac{1}{{\log }_{a}x}}$

D. ${\log }_{b}x={\log }_a{x}^{{\log }_{b}a}$

Câu 26 : Tính đạo hàm của hàm số $y=2^{x^2-\sin x+2}$
A. $y^{\prime }=\left(2x-\cos x\right)2^{x^2-\sin x+2}\ln 2$

B. $y^{\prime }=2^{x^2-\sin x+2}\ln 2.$

C. $y^{\prime }=\left(x^2-\sin x+2\right)2^{x^2-\sin x+1}$

D. $y^{\prime }=\left(2x-\cos x\right)2^{x^2-\sin x+2}.$

Câu 27 : Thể tích của khối cầu đường kính 3R bằng
A.${\displaystyle \frac{9\pi R^3}{8}}$

B. ${\displaystyle \frac{27\pi R^3}{8}}$.

C. ${\displaystyle \frac{9\pi R^3}{2}}$.

D. $36\pi R^3$

Câu 28 : Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác vuông cân tại A, cạnh SA vuông góc với mặt phẳng (ABC), BC = a, SA = AB. Thể tích của khối chóp đã cho bằng
A. ${\displaystyle \frac{\sqrt{2}{a}^3}{24}}$.

B. ${\displaystyle \frac{\sqrt{2}{a}^3}{8}}$

C.${\displaystyle \frac{\sqrt{3}{a}^3}{24}}$

D. ${\displaystyle \frac{\sqrt{3}{a}^3}{8}}$

Câu 29: Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m sao cho hàm số $y=4{\mathrm{x}}^3+m{\mathrm{x}}^2-12\mathrm{x}+5$ đạt cực tiểu tại điểm x = -2.
A. Không tồn tại giá trị của m.                                     B. $m={\displaystyle \frac{3}{4}}$
C.$m=0.$                                                       D. $m=9.$
Câu 30: Cho hàm số $y=-x^3+3{\mathrm{x}}^2+2$. Tìm phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số tại tâm đối xứng của đồ thị.
A. $y=3\mathrm{x}+1$          B. $y=3\mathrm{x}-1$      C. $y=-3\mathrm{x}+1$   D. $y=-3\mathrm{x}-1$

 Câu 31: Cho hàm số $y={\displaystyle \frac{2\mathrm{x}+1}{x-1}}$.  Khẳng định nào sau đây là đúng?
A. Hàm số nghịch biến trên các khoảng $\left(-\mathrm{\infty };1\right)$  và $\left(1;+\mathrm{\infty }\right)$

B. Hàm số đồng biến trên các khoảng $\left(-\mathrm{\infty };1\right)$ và $\left(1;+\mathrm{\infty }\right)$

C. Hàm số nghịch biến trên $\left(-\mathrm{\infty };1\right)\cup \left(1;+\mathrm{\infty }\right)$
D. Hàm số nghịch biến trên $\mathbb{R}\mathrm{\setminus }\left\{1\right\}$

Câu 32: Trong các hình chóp tứ giác sau, hình chóp nào có mặt cầu ngoại tiếp
A. Hình chóp có đáy là hình thang vuông.                  B. Hình chóp có đáy là hình thang cân.

C. Hình chóp có đáy là hình bình hành.                      D. Hình chóp có đáy là hình thang.

Câu 33: . Cho a, b là các số thực dương, m là một số nguyên và n là một số nguyên dương. Tìm khẳng định sai.
A. $a^{{\displaystyle \frac{m}{n}}}=\sqrt[n]{a^m}$                 B. $a^{{\displaystyle \frac{m}{n}}}=\sqrt[m]{a^n}$    C. ${\displaystyle \frac{a^m}{b^m}}={\left({\displaystyle \frac{a}{b}}\right)}^m$                                 D. ${\left(ab\right)}^m=a^m{b}^m$

Câu 34: Đồ thị hàm số nào sau đây có tiệm cận đứng là đường thẳng x = -2 ?
A. $y={\displaystyle \frac{x+1}{x^2-4}}$                               B. $y={\displaystyle \frac{x+2}{x^2-4}}$     C. $y={\displaystyle \frac{x+2}{x^2+4}}$                 D. $y={\displaystyle \frac{x+1}{x^2+4}}$

Câu 35: Cho hình chóp đều S.ABCD có cạnh đáy bằng 4cm và chiều cao bằng 2cm . Bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp đã cho bằng
A. $4,5cm.$                      B. $3cm.$                         C.$6cm.$                          D. $4cm.$

Câu 36: Cho khối tứ diện ABCD có thể tích bằng V. Gọi M là trung điểm cạnh AB, N thuộc cạnh AC sao cho AN = 2 NC, P thuộc cạnh AD sao cho PD = 3 AP. Thể tích của khối đa diện MNP.BCD tính theo V là
A. ${\displaystyle \frac{21}{24}}V$    B. ${\displaystyle \frac{5}{6}}V$            C. ${\displaystyle \frac{7}{8}}V$            D. ${\displaystyle \frac{11}{12}}V$

Câu 37: Cho hàm số y = f(x) xác định và liên tục trên $\mathbb{R}$ và có bảng biến thiên như hình vẽ.

 

Khẳng định nào sau đây đúng?
A. Hàm số đạt cực tiểu tại x =1.
B. Hàm số đạt giá trị lớn nhất bằng 0, giá trị nhỏ nhất bằng -1.
C. Hàm số có giá trị cực tiểu bằng 1.
D. Hàm số có một cực trị.
Câu 38: Cho hàm số$y=x^4-2{\mathrm{x}}^2+1$. Tìm khẳng định sai ?
A. Hàm số đạt cực đại tại x = 0.
B. Đồ thị hàm số nhận gốc tọa độ làm tâm đối xứng.

C. Đồ thị hàm số nhận trục tung làm trục đối xứng.

D. $\underset{x\to -\mathrm{\infty }}{limy}=+\mathrm{\infty }$

Câu 39: Số điểm cực trị của hàm số $y=-2{\mathrm{x}}^4-x^2+5$ là
A. 1.                                     B. 3.                                 C. $2.$                           D. $0.$

Câu 40: Tìm điều kiện của tham số m để phương trình $2x^3-3x^2-2m-1=0$ có ba nghiệm phân biệt.
A.$-1<m<-{\displaystyle \frac{1}{2}}$ 

B.$0<m<{\displaystyle \frac{1}{2}}$

C. $-1\le m\le -{\displaystyle \frac{1}{2}}$

D. $-{\displaystyle \frac{1}{2}}<m<0$
Câu 41: Hàm số $y=-{\displaystyle \frac{1}{3}}{x}^3-2{\mathrm{x}}^2+1$  đồng biến trên khoảng nào dưới đây?
A. $\mathbb{R}$

B. (-4;0).

C. $\left(-\mathrm{\infty };-4\right)$

D. $\left(0;+\mathrm{\infty }\right)$.

Câu 42: Hàm số nào dưới đây có giá trị lớn nhất trên $\mathbb{R}$?
A.$y=x^4-2{\mathrm{x}}^2$ .

B. $y=-3x^3+{\mathrm{x}}^2-5$
C. $y=x^3+3{\mathrm{x}}^2-7\mathrm{x}+1$

D.$y=-2x^4-{\mathrm{x}}^2+5$.

Câu 43: Cho hình lăng trụ đứng ABC. A’B’C’ có đáy ABC là tam giác vuông tại B,$BC=a,\widehat{ACB}={30}^0$ . Mặt bên AA’B’B là hình vuông. Diện tích xung quanh của hình lăng trụ đã cho là
A. ${\displaystyle \frac{\left(3+2\sqrt{3}\right)a^2}{3}}$

B. $\left(3+\sqrt{3}\right)a^2$

C. ${\displaystyle \frac{\left(3+\sqrt{3}\right)a^2}{3}}$

D. ${\displaystyle \frac{\left(6+3\sqrt{3}\right)a^2}{6}}$. 

Câu 44: Cho hàm số$y=x^3+\left(m^2+1\right)x+m^2-2$ . Tìm số thực dương m để hàm số có giá trị nhỏ nhất trên đoạn [0;2] bằng 2.  
A. $m=2.$                     B. $m=4.$

C.$m=1.$                      D. $m=0.$

Câu 45: Một chất điểm chuyển động có phương trình $\mathrm{S}\left(t\right)=-{\displaystyle \frac{1}{3}}{t}^3+6t^2$ với thời gian t tính bằng giây (s) và quãng đường S tính bằng mét (m). Trong thời gian 5 giây kể từ khi bắt đầu chuyển động, vận tốc lớn nhất của chất điểm đạt được là 
A. $35m/s$                         B.$36m/s$ 

C.$288m/s$                        D. ${\displaystyle \frac{325}{3}}m/s$

Câu 46: Cho hình chóp S.ABC có SA vuông góc với mặt phẳng (ABC), SA a = , góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABC) bằng 600 . Biết mặt cầu tâm A bán kính ${\displaystyle \frac{a\sqrt{3}}{2}}$ cắt mặt phẳng (SBC) theo giao tuyến là một đường tròn. Bán kính của đường tròn giao tuyến đó bằng

A. ${\displaystyle \frac{\sqrt{2}a}{2}}$

B. ${\displaystyle \frac{\sqrt{5}a}{2}}$.

C. ${\displaystyle \frac{\sqrt{3}a}{2}}$ 

D. ${\displaystyle \frac{a}{2}}$

Câu 47: Cho hàm số f (x), hàm số y= f’(x) liên tục trên $\mathbb{R}$ và có đồ thị như hình vẽ bên. Số điểm cực trị của hàm số $g\left(\mathrm{x}\right)=f\left(x^2+x\right)$ là

 

A.$5.$                                 B.$2.$                             C. $4.$                           D. 3.

Câu 48: Cho hình chóp S ABCD . có đáy ABCD là hình chữ nhật, AD =3AB =3a, SA vuông góc với mặt phẳng (ABCD), SA a = . Gọi M là trung điểm BC, DM cắt AC tại I (minh họa như hình vẽ bên). Thể tích của khối chóp S.ABMI bằng

A.${\displaystyle \frac{21{\mathrm{a}}^3}{16}}$                               B. ${\displaystyle \frac{7{\mathrm{a}}^3}{18}}$ .    C. ${\displaystyle \frac{7{\mathrm{a}}^3}{16}}$                                    D. ${\displaystyle \frac{5{\mathrm{a}}^3}{12}}$

Câu 49: Cho hàm số $f\left(x\right)=\ln {\displaystyle \frac{2020\mathrm{x}}{x+1}}$ Tính tổng $\mathrm{S}=f^{\prime }\left(1\right)+f^{\prime }\left(2\right)+f^{\prime }\left(3\right)+...+f^{\prime }\left(2020\right)$
A. $\mathrm{S}={\displaystyle \frac{2018}{2019}}$                         B.$S=2020.$         C. $\mathrm{S}={\displaystyle \frac{2020}{2021}}$       D. $\mathrm{S}={\displaystyle \frac{2019}{2020}}$

Câu 50: Cho hình hộp chữ nhật ABCD. A’B’C’D’ thay đổi nhưng luôn nội tiếp một hình cầu cố định có bán kính R . Biết AB =2AD =2x (x > 0) . Tìm x để thể tích khối hộp đã cho đạt giá trị lớn nhất

A. $\mathrm{x}={\displaystyle \frac{\sqrt{30}R}{15}}$ .    B. $\mathrm{x}={\displaystyle \frac{\sqrt{10}R}{5}}$          C. $\mathrm{x}={\displaystyle \frac{2\sqrt{30}R}{15}}$    D. $\mathrm{x}={\displaystyle \frac{2\sqrt{10}R}{15}}$
HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT

Thực hiện bởi ban chuyên môn [hoctot.me - Trợ lý học tập AI]

1B	2A	3C	4A	5A	6C	7C	8B	9C	10A
11A	12D	13A	14A	15A	16A	17A	18A	19C	20D
21A	22B	23C	24C	25D	26A	27C	28A	29A	30A
31A	32B	33B	34A	35D	36D	37A	38B	39A	40A
41B	42D	43C	44A	45A	46A	47A	48D	49D	50C

 

Câu 1 (NB)

Phương pháp

Dựa vào đồ thị hàm số, nhận xét các điểm đồ thị hàm số đi qua và các điểm cực trị của hàm số từ đó tìm ra hàm số của đồ thị.

Cách giải:

Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy nét cuối của hàm số đi lên $\Rightarrow a>0.$

$\Rightarrow$ loại đáp án C và D.

Đồ thị hàm đi qua các điểm $\left(-1;4\right),\left(1;4\right).$

Thay điểm $\left(1;4\right)$ vào hàm số $y={\displaystyle \frac{1}{2}}{x}^4-x^2-3$ ta được:

$4={\displaystyle \frac{1}{2}}.1-1-3\iff 4=-{\displaystyle \frac{7}{2}}$ (vô lý)

$\Rightarrow$ loại đáp án A.

Chọn  B.

Câu 2 (VD)

Phương pháp

Giải bất phương trình  ${\log }_{a}f\left(x\right)>{\log }_{a}g\left(x\right)\iff [\begin{array}{l}\{\begin{array}{c}a>1\\ f\left(x\right)>g\left(x\right)\end{array}\\ \{\begin{array}{c}0<a<1\\ f\left(x\right)<g\left(x\right)\end{array}\end{array}.$

Cách giải:

Xét hàm số: $f\left(x\right)={\log }_{{\displaystyle \frac{1}{3}}}\left(1-x^2\right)$

TXĐ: $D=\left(-1;1\right).$

Ta có: $f^{\prime }\left(x\right)={\displaystyle \frac{-2x}{1-x^2}}.\ln {\displaystyle \frac{1}{3}}={\displaystyle \frac{2x}{x^2-1}}\ln {\displaystyle \frac{1}{3}}.$

$\begin{array}{l}\Rightarrow f^{\prime }\left(x\right)>0\iff {\displaystyle \frac{2x}{x^2-1}}\ln {\displaystyle \frac{1}{3}}>0\\ \iff {\displaystyle \frac{2x}{x^2-1}}<0\left(do\ln {\displaystyle \frac{1}{3}}<0\right)\\ \iff 2x<0\left(do{x}^2-1>0\right)\\ \iff x<0.\end{array}$ 

Kết hợp với điều kiện ta được nghiệm của bất phương trình là: $-1<x<0.$

$\Rightarrow S_0=\left(-1;0\right)\Rightarrow \{\begin{array}{l}a=-1\\ b=0\end{array}\Rightarrow S=a+2b=-1+2.0=-1.$

Chọn  A.

Câu 3 (TH)

Phương pháp

Sử dụng kiến thức lý thuyết khối đa diện để làm bài.

Cách giải:

 

Hình hộp chữ nhật có độ dài chiều dài, chiều rộng, chiều cao đôi một khác nhau có 3 mặt phẳng đối xứng.

Chọn C.

Câu 4 (TH)

Phương pháp

Sử dụng các công thức: $\{\begin{array}{l}{\log }_{a}xy={\log }_{a}x+{\log }_{a}y;{\log }_a{\displaystyle \frac{x}{y}}={\log }_{a}x-{\log }_{a}y\\ {\log }_{a^n}x={\displaystyle \frac{1}{n}}{\log }_{a}x;{\log }_a{x}^m=m{\log }_{a}x.\end{array}$ 

Cách giải:

$\begin{array}{l}{\log }_{3}x=3{\log }_{3}a-2{\log }_{{\displaystyle \frac{1}{3}}}b\\ \iff {\log }_{3}x={\log }_3{a}^3+{\log }_3{b}^2\\ \iff {\log }_{3}x={\log }_3{a}^3{b}^2\\ \iff x=a^3{b}^2.\end{array}$

Chọn  A.

Câu 5 (TH)

Phương pháp

Cách 1:

+) Tìm GTLN và GTNN của hàm số $y=f\left(x\right)$ trên $\left[a;b\right]$ bằng cách:

+) Giải phương trình $y^{\prime }=0$ tìm các nghiệm $x_i.$

+) Tính các giá trị $f\left(a\right),f\left(b\right),f\left(x_i\right)\left(x_i\in \left[a;b\right]\right).$  Khi đó:

$\underset{\left[a;b\right]}{min}f\left(x\right)=min\left\{f\left(a\right);f\left(b\right);f\left(x_i\right)\right\},\underset{\left[a;b\right]}{max}f\left(x\right)=max\left\{f\left(a\right);f\left(b\right);f\left(x_i\right)\right\}.$ 

Cách 2: Sử dụng chức năng MODE 7 để tìm GTLN, GTNN của hàm số trên $\left[a;b\right].$

Hàm số $y=f\left(x\right)$ đồng biến trên $\left[a;b\right]\left(a<b\right)$ thì $\underset{\left[a;b\right]}{Min}f\left(x\right)=f\left(a\right).$

Hàm số $y=f\left(x\right)$ nghịch biến trên $\left[a;b\right]\left(a<b\right)$ thì $\underset{\left[a;b\right]}{Min}f\left(x\right)=f\left(b\right).$

Cách giải:

Xét hàm số $y=\sqrt{4-x^2}$ trên $\left[-1;1\right].$

Ta có: $y^{\prime }={\displaystyle \frac{-2x}{2\sqrt{4-x^2}}}={\displaystyle \frac{-x}{\sqrt{4-x^2}}}$

$\begin{array}{l}\Rightarrow y^{\prime }=0\iff x=0\in \left[-1;1\right]\\ \Rightarrow \{\begin{array}{c}y\left(-1\right)=\sqrt{3}\\ y\left(0\right)=4\\ y\left(1\right)=\sqrt{3}\end{array}\Rightarrow \underset{\left[-1;1\right]}{Min}y=\sqrt{3}khi[\begin{array}{c}x=-1\\ x=1\end{array}.\end{array}$

Chọn  A.

Câu 6 (TH)

Phương pháp

Sử dụng các công thức: ${\left(a^m\right)}^n=a^{m.n},\sqrt[n]{a^m}=a^{{\displaystyle \frac{m}{n}}},{\displaystyle \frac{a^m}{a^n}}=a^{m-n},a^m.a^n=a^{m+n}.$

Cách giải:

$\begin{array}{l}P=\sqrt[3]{x^2\sqrt[4]{x\sqrt{x}}}=\sqrt[3]{x^2\sqrt[4]{x.x^{{\displaystyle \frac{1}{2}}}}}=\sqrt[3]{x^2\sqrt[4]{x^{{\displaystyle \frac{3}{2}}}}}\\ =\sqrt[3]{x^2.x^{{\displaystyle \frac{3}{8}}}}=\sqrt[3]{x^{{\displaystyle \frac{19}{8}}}}=x^{{\displaystyle \frac{19}{24}}}.\end{array}$

Chọn  C.

Câu 7 (TH)

Phương pháp

Công thức tính thể tích khối chóp có diện tích đáy $S$ và chiều cao $h$ là: $V={\displaystyle \frac{1}{3}}Sh.$

Cách giải:

Ta có: $SA\mathrm{\perp }\left(ABCD\right)\Rightarrow AD$ là hình chiếu của $SD$ trên $\left(ABCD\right).$

$\begin{array}{l}\Rightarrow \mathrm{\angle }\left(SD,\left(ABCD\right)\right)=\mathrm{\angle }SDA={60}^0.\\ \Rightarrow SA=AD.\tan {60}^0=a\sqrt{3}.\\ \Rightarrow V_{SABCD}={\displaystyle \frac{1}{3}}SA.S_{ABCD}={\displaystyle \frac{1}{3}}.a\sqrt{3}.a^2={\displaystyle \frac{a^3\sqrt{3}}{3}}.\end{array}$

Chọn  C.

Câu 8 (TH)

Phương pháp

Điểm $x=x_0$ là điểm cực tiểu của hàm số $y=f\left(x\right)\iff \{\begin{array}{l}{f}^{\prime }\left(x_0\right)=0\\ f^{″}\left(x_0\right)>0\end{array}.$

$\Rightarrow y=y\left(x_0\right)$ là giá trị cực tiểu của hàm số.

Cách giải:

Xét hàm số:$y=x^3-3x^2+7$  ta có:

$y^{\prime }=3x^2-6x\Rightarrow y^{″}=6x-6$

Gọi $x=x_0$ là điểm cực tiểu của hàm số. Khi đó ta có:

$\begin{array}{l}\{\begin{array}{c}{y}^{\prime }\left(x_0\right)=0\\ y^{″}\left(x_0\right)>0\end{array}\iff \{\begin{array}{c}3x_0^2-6x_0=0\\ 6x_0-6>0\end{array}\iff \{\begin{array}{c}[\begin{array}{c}{x}_0=0\\ x_0=2\end{array}\\ x_0>1\end{array}\iff x_0=2.\\ \Rightarrow y_{CT}=y\left(2\right)=2^3-{3.2}^2+7=3.\end{array}$

Chọn  B.

Câu 9 (TH)

Phương pháp

Thay các dữ liệu bài toán vào công thức: $S=A{e}^{Nr}$ để tính $N.$

Cách giải:

Theo đề bài ta có: $S=A{e}^{Nr}$

Khi dân số nước ta ở mức $120$ triệu người là:

$\begin{array}{l}120000000=85847000.e^{N.1,2\mathrm{\%}}\\ \iff e^{N.1,2\mathrm{\%}}\approx 1,398\\ \iff N.1,2\mathrm{\%}=\ln 1,398\\ \iff N\approx 27,9\end{array}$

Chọn  C.

Câu 10 (TH)

Phương pháp

Giải bất phương trình mũ  $a^x>a^b\iff [\begin{array}{l}\{\begin{array}{c}a>1\\ x>b\end{array}\\ \{\begin{array}{c}0<a<1\\ x<b\end{array}\end{array}.$

Cách giải:

Ta có: ${\left(\pi -2\right)}^m>{\left(\pi -2\right)}^n\Rightarrow m>n$ vì $\pi -2>1.$ 

Chọn  A.

Câu 11 (TH)

Phương pháp

Hàm số $y=f\left(x\right)$  đồng biến trên $\left(a;b\right)\iff f^{\prime }\left(x\right)\ge 0\mathrm{\forall }x\in \left(a;b\right).$

Cách giải:

Xét hàm số $y={\displaystyle \frac{1}{3}}{x}^3-x^2+\left(m-1\right)x+2019$ trên $\mathbb{R}$ ta có: $y^{\prime }=x^2-2x+m-1.$

Hàm số đã cho đồng biến trên TXĐ$\iff y^{\prime }\ge 0\mathrm{\forall }x\in \mathbb{R}$

$\begin{array}{l}\iff x^2-2x+m-1\ge 0\\ \iff x^2-2x-1\ge -m\\ \iff x^2-2x+1-2\ge -m\\ \iff {\left(x-1\right)}^2\ge -m+2.\\ \Rightarrow -m+2\le \underset{\mathbb{R}}{Min}{\left(x-1\right)}^2\iff -m+2\le 0\iff m\ge 2.\end{array}$

Vậy $m=2$ là giá trị cần tìm.

Chọn  A.

Câu 12 (TH)

Phương pháp

Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số $y=f\left(x\right)$ tại điểm $M\left(x_0;y_0\right)$ thuộc đồ thị hàm số là: $y=f^{\prime }\left(x_0\right)\left(x-x_0\right)+y_0.$

Cách giải:

Xét hàm số: $y=x^3-3x^2$ có $y^{\prime }=3x^2-6x$

Gọi $M\left(x_0;y_0\right)$ là một điểm thuộc đồ thị hàm số.

$\Rightarrow$ Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số tại $M$ là:

$\begin{array}{l}d:y=y^{\prime }\left(x_0\right)\left(x-x_0\right)+y_0\\ \iff y=\left(3x_0^2-6x_0\right)\left(x-x_0\right)+x_0^3-3x_0^2\\ \iff y=\left(3x_0^2-6x_0\right)x-3x_0^3+6x_0^2+x_0^3-3x_0^2\\ \iff y=\left(3x_0^2-6x_0\right)x-2x_0^3+3x_0^2\\ \Rightarrow d//Ox:y=0\iff \{\begin{array}{c}3x_0^2-6x_0=0\\ -2x_0^3+3x_0^2\ne 0\end{array}\\ \iff \{\begin{array}{c}[\begin{array}{c}{x}_0=0\\ x_0=2\end{array}\\ x_0\ne 0\\ x_0\ne {\displaystyle \frac{3}{2}}\end{array}\iff x_0=2.\end{array}$

Vậy có 1 tiếp tuyến thỏa mãn bài toán.

Chọn  D.

Câu 13 (TH)

Phương pháp

Giải phương trình hoành độ giao điểm của đồ thị hàm số với trục hoành.

Cách giải:

Ta có phương trình hoành độ giao điểm của đồ thị hàm số với trục hoành là:

$\begin{array}{l}\left(1-2x\right)\left(2x^2-5x+2\right)=0\\ \iff [\begin{array}{c}1-2x=0\\ 2x^2-5x+2=0\end{array}\iff [\begin{array}{c}x={\displaystyle \frac{1}{2}}\\ x=2\end{array}.\end{array}$

Vậy đồ thị hàm số đã cho cắt trục hoành tại 2 điểm phân biệt.

Chọn  A.

Câu 14 (NB)

Phương pháp

Sử dụng lý thuyết của khối đa diện để làm bài.

Cách giải:

Khối đa diện có 20 mặt đều, mỗi đỉnh là đỉnh chung của 5 cạnh.

Chọn  A.

Câu 15 (TH)

Phương pháp

Công thức tính thể tích lăng trụ có diện tích đáy $S$ và chiều cao $h$ là: $V=Sh.$ 

Cách giải:

Gọi $H$ là trung điểm của $AB.$

Khi đó ta có: $A^{\prime }H\mathrm{\perp }\left(ABCD\right).$

$\Rightarrow H^{\prime }C$ là hình chiếu của $A^{\prime }C$ trên $\left(ABCD\right)$

$\Rightarrow \mathrm{\angle }\left(A^{\prime }C,\left(ABCD\right)\right)=\mathrm{\angle }\left(A^{\prime }C,HC\right)=\mathrm{\angle }HC{A}^{\prime }={45}^0$

Áp  dụng định lý Pitago cho $\mathrm{\Delta }HBC$ vuông tại $B$ ta có:

$\begin{array}{l}HC=\sqrt{H{B}^2+B{C}^2}=\sqrt{{\left({\displaystyle \frac{a}{2}}\right)}^2+a^2}={\displaystyle \frac{a\sqrt{5}}{2}}.\\ \Rightarrow A^{\prime }H=HC.\tan {45}^0=HC={\displaystyle \frac{a\sqrt{5}}{2}}.\\ \Rightarrow V_{ABCD.A^{\prime }{B}^{\prime }{C}^{\prime }{D}^{\prime }}=A^{\prime }H.S_{ABCD}={\displaystyle \frac{a\sqrt{5}}{2}}.a^2={\displaystyle \frac{a^3\sqrt{5}}{2}}.\end{array}$

Chọn  A.

Câu 16 (NB)

Phương pháp

Sử dụng lý thuyết khối đa diện.

Cách giải:

Hình đa diện có tất cả các đỉnh là trung điểm của các cạnh của một tứ diện đều là bát diện đều.

 

Chọn  A.

Câu 17 (TH)

Phương pháp

Sử dụng các công thức: $\{\begin{array}{l}{\log }_{a}xy={\log }_{a}x+{\log }_{a}y;{\log }_a{\displaystyle \frac{x}{y}}={\log }_{a}x-{\log }_{a}y\\ {\log }_{a^n}x={\displaystyle \frac{1}{n}}{\log }_{a}x;{\log }_a{x}^m=m{\log }_{a}x.\end{array}$

Cách giải:

Ta có: ${\log }_{2}7={\log }_{2}3.{\log }_{3}7=ab.$

$\begin{array}{l}P={\log }_{21}126={\log }_{21}\left(21.6\right)={\log }_{21}21+{\log }_{21}6\\ =1+{\log }_{21}2+{\log }_{21}3=1+{\displaystyle \frac{1}{{\log }_{2}21}}+{\displaystyle \frac{1}{{\log }_{3}21}}\\ =1+{\displaystyle \frac{1}{{\log }_{2}3+{\log }_{2}7}}+{\displaystyle \frac{1}{{\log }_{3}3+{\log }_{3}7}}\\ =1+{\displaystyle \frac{1}{a+ab}}+{\displaystyle \frac{1}{1+b}}={\displaystyle \frac{a+ab+1+a}{a+ab}}\\ ={\displaystyle \frac{ab+2a+1}{a+ab}}.\end{array}$

Chọn  A.

Câu 18 (TH)

Phương pháp

Hàm số $y={\log }_{a}x\left(0<a\ne 1\right)$ đồng biến trên $\left(0;+\mathrm{\infty }\right)$  khi $a>1$ và nghịch biến trên $\left(0;+\mathrm{\infty }\right)$  khi $0<a<1.$

Hàm số $y=a^x\left(0<a\ne 1\right)$ đồng biến trên $\mathbb{R}$ khi $a>1$ và nghịch biến trên $\mathbb{R}$ khi $0<a<1.$

Cách giải:

+) Xét đáp án A: Hàm số $y=\log x$ có TXĐ: $D=\left(0;+\mathrm{\infty }\right)$

$\Rightarrow$ Đáp án A sai.

Chọn  A.

Câu 19 (TH)

Phương pháp

Khảo sát hàm số bậc nhất trên bậc nhất.

Cách giải:

Ta có: $y={\displaystyle \frac{2x+1}{x-2}}$

TXĐ: $D=\mathbb{R}\mathrm{\setminus }\left\{2\right\}.$

Có: $y^{\prime }={\displaystyle \frac{-2.2-1}{{\left(x-2\right)}^2}}={\displaystyle \frac{-5}{{\left(x-2\right)}^2}}<0\mathrm{\forall }x\in D$

$\Rightarrow$ Hàm số nghịch biến trên $\left(-\mathrm{\infty };2\right)$ và $\left(2;+\mathrm{\infty }\right).$

$\Rightarrow$ Đáp án B đúng.

Đồ thị hàm số có TCĐ: $x=2$ và TCN: $y=2.$

$\Rightarrow$ Đáp án A đúng.

Hàm số bậc nhất trên bậc nhất không có cực trị.

$\Rightarrow$ Đáp án D đúng.

Chọn  C.

Câu 20 (TH)

Phương pháp

Công thức tính thể tích khối chóp có diện tích đáy $S$ và chiều cao $h$ là: $V={\displaystyle \frac{1}{3}}Sh.$

Cách giải:

Ta có:$S_{ABC}={\displaystyle \frac{a^2\sqrt{3}}{4}}.$

$AO={\displaystyle \frac{2}{3}}AD={\displaystyle \frac{2}{3}}.{\displaystyle \frac{a\sqrt{3}}{2}}={\displaystyle \frac{a\sqrt{3}}{3}}.$

Áp dụng định lý Pitago cho $\mathrm{\Delta }SAO$ vuông tại $O$ ta có:

$SO=\sqrt{S{A}^2-A{O}^2}=\sqrt{4a^2-{\left({\displaystyle \frac{a\sqrt{3}}{3}}\right)}^2}={\displaystyle \frac{a\sqrt{33}}{3}}.$

Gọi $I$ là hình chiếu vuông góc của $M$ trên $AO.$

Khi đó ta có: $MI={\displaystyle \frac{1}{2}}SO$ (định lý Ta-let).

$\begin{array}{l}\Rightarrow MI={\displaystyle \frac{a\sqrt{35}}{6}}.\\ \Rightarrow V_{MABC}={\displaystyle \frac{1}{3}}MI.S_{ABC}={\displaystyle \frac{1}{3}}.{\displaystyle \frac{a\sqrt{33}}{6}}.{\displaystyle \frac{a^2\sqrt{3}}{4}}={\displaystyle \frac{a^3\sqrt{11}}{24}}.\end{array}$

Chọn  D.

Câu 21 (NB)

Phương pháp

Dựa vào dáng điệu của đồ thị hàm số, nhận xét tính đơn điệu, các đường tiệm cận và các điểm mà đồ thị hàm số đi qua rồi chọn đáp án đúng.

Cách giải:

Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy hàm số có TCĐ là: $x=1\Rightarrow -{\displaystyle \frac{d}{c}}=1\Rightarrow d=-c\Rightarrow dc<0.$

Đồ thị hàm số có TCN là: $y=1\Rightarrow {\displaystyle \frac{a}{c}}=1\Rightarrow a=c\Rightarrow ac>0\Rightarrow$ loại đáp án D.

Đồ thị hàm số cắt trục tung tại điểm có tung độ bằng $2\Rightarrow {\displaystyle \frac{b}{d}}=2\iff b=2d\Rightarrow bd>0\Rightarrow$ loại đáp án C.

Ta có: $\{\begin{array}{l}dc<0\\ ac>0\\ bd>0\end{array}\Rightarrow \{\begin{array}{l}ad<0\\ bd>0\end{array}\Rightarrow ab<0.$

Chọn  A.

Câu 22 (TH)

Phương pháp

Hàm số ${\log }_{a}f\left(x\right)\left(0<a\ne 1\right)$ xác định $\iff f\left(x\right)>0.$

Cách giải:

Hàm số $y=\log \left(x^3-3x+2\right)$ xác định $\iff x^3-3x+2>0$ 

$\iff {\left(x-1\right)}^2\left(x+2\right)>0\iff \{\begin{array}{l}x-1\ne 0\\ x+2>0\end{array}\iff \{\begin{array}{l}x>-2\\ x\ne 1\end{array}.$

Chọn  B.

Câu 23 (TH)

Phương pháp

Đường thẳng $y=b$ được gọi là TCN của đồ thị hàm số $y=f\left(x\right)\iff \underset{x\to \pm \mathrm{\infty }}{lim}f\left(x\right)=b.$

Cách giải:

Ta có: $\underset{x\to +\mathrm{\infty }}{lim}y=\underset{x\to +\mathrm{\infty }}{lim}{\displaystyle \frac{x-1}{\sqrt{3x^2+1}}}=\underset{x\to +\mathrm{\infty }}{lim}{\displaystyle \frac{1-{\displaystyle \frac{1}{x}}}{\sqrt{3+{\displaystyle \frac{1}{x^2}}}}}={\displaystyle \frac{1}{\sqrt{3}}}$

$\Rightarrow y={\displaystyle \frac{1}{\sqrt{3}}}$ là đường TCN của đồ thị hàm số.

 $\underset{x\to -\mathrm{\infty }}{lim}y=\underset{x\to -\mathrm{\infty }}{lim}{\displaystyle \frac{x-1}{\sqrt{3x^2+1}}}=\underset{x\to +\mathrm{\infty }}{lim}{\displaystyle \frac{1-{\displaystyle \frac{1}{x}}}{-\sqrt{3+{\displaystyle \frac{1}{x^2}}}}}=-{\displaystyle \frac{1}{\sqrt{3}}}$

$\Rightarrow y=-{\displaystyle \frac{1}{\sqrt{3}}}$ là đường TCN của đồ thị hàm số.

Vậy đồ thị hàm số có 2 đường TCN.

Chọn  C.

Câu 24 (TH)

Phương pháp

Biến đổi đẳng thức vecto bài cho, từ đó suy ra tập hợp các điểm $M.$

Cách giải:

Ta có: $\overrightarrow{MA}.\overrightarrow{MB}=0$

Gọi $I$ là trung điểm của $AB.$

$\begin{array}{l}\Rightarrow \overrightarrow{MA}.\overrightarrow{MB}=0\iff \left(\overrightarrow{MI}+\overrightarrow{IA}\right)\left(\overrightarrow{MI}+\overrightarrow{IB}\right)=0\\ \iff {\overrightarrow{MI}}^2+\overrightarrow{MI}.\overrightarrow{IB}+\overrightarrow{IA}.\overrightarrow{MI}+\overrightarrow{IA}.\overrightarrow{IB}=0\\ \iff M{I}^2+\overrightarrow{MI}\left(\overrightarrow{IB}+\overrightarrow{IA}\right)+IA.IB.\cos \left(\overrightarrow{IA},\overrightarrow{IB}\right)=0\\ \iff M{I}^2+I{A}^2\cos {180}^0=0\\ \iff M{I}^2=I{A}^2\\ \iff MI=IA\end{array}$

Vậy tập hợp điểm $M$ thỏa mãn bài toán là mặt cầu tâm $I,$ đường kính $AB.$

Chọn  C.

Câu 25 (TH)

Phương pháp

Sử dụng các công thức: $\{\begin{array}{l}{\log }_{a}xy={\log }_{a}x+{\log }_{a}y;{\log }_a{\displaystyle \frac{x}{y}}={\log }_{a}x-{\log }_{a}y\\ {\log }_{a^n}x={\displaystyle \frac{1}{n}}{\log }_{a}x;{\log }_a{x}^m=m{\log }_{a}x.\end{array}$

Cách giải:

+) Xét đáp án A: ${\log }_a{\displaystyle \frac{x}{y}}={\log }_{a}x-{\log }_{a}y\Rightarrow$ đáp án A sai.

+) Xét đáp án B: ${\log }_a^2\left(xy\right)={\left({\log }_{a}x+{\log }_{a}y\right)}^2={\log }_a^{2}x+2{\log }_{a}x.{\log }_{a}y+{\log }_a^{2}y\Rightarrow$ đáp án B sai.

+) Xét đáp án C: ${\log }_a{\displaystyle \frac{1}{x}}={\log }_{a}1-{\log }_{a}x=-{\log }_{a}x\Rightarrow$ đáp án C sai.

+) Xét đáp án D: ${\log }_{b}x={\log }_a{x}^{{\log }_{b}a}\iff {\log }_{b}x={\log }_{b}a.{\log }_{a}x\iff {\log }_{b}x={\log }_{b}x$ luôn đúng $\Rightarrow$ đáp án D đúng.

Chọn D.

Câu 26 (TH)

Phương pháp

Sử dụng công thức đạo hàm của hàm số mũ: ${\left(a^u\right)}^{\prime }=u^{\prime }{a}^u\ln a.$

Cách giải:

Ta có: $y=2^{x^2-\sin x+2}$

$\begin{array}{l}\Rightarrow y^{\prime }={\left(x^2-\sin x+2\right)}^{\prime }{2}^{x^2-\sin x+2}\ln 2\\ =\left(2x-\cos x\right){.2}^{x^2-\sin x+2}\ln 2.\end{array}$

Chọn  A.

Câu 27 (TH)

Phương pháp

Công thức tính thể của khối cầu có bán kính $r:V={\displaystyle \frac{4}{3}}\pi r^3.$

Cách giải:

Bán kính khối cầu là: $r={\displaystyle \frac{3R}{2}}.$

Thể tích của khối cầu là:$V={\displaystyle \frac{4}{3}}\pi r^3={\displaystyle \frac{4}{3}}\pi {\left({\displaystyle \frac{3R}{2}}\right)}^3={\displaystyle \frac{9\pi R^3}{2}}.$

Chọn  C.

Câu 28 (TH)

Phương pháp

Công thức tính thể tích khối chóp có diện tích đáy $S$ và chiều cao $h$ là: $V={\displaystyle \frac{1}{3}}Sh.$

Cách giải:

$\mathrm{\Delta }ABC$ vuông cân tại $A$ có $BC=a$

$\begin{array}{l}\Rightarrow AB=AC={\displaystyle \frac{a}{\sqrt{2}}}.\\ \Rightarrow SA=AB={\displaystyle \frac{a}{\sqrt{2}}}.\\ \Rightarrow V_{SABC}={\displaystyle \frac{1}{3}}SA.S_{ABC}={\displaystyle \frac{1}{3}}.SA.{\displaystyle \frac{1}{2}}AB.AC\\ ={\displaystyle \frac{1}{6}}.{\displaystyle \frac{a}{\sqrt{2}}}.{\displaystyle \frac{a}{\sqrt{2}}}.{\displaystyle \frac{a}{\sqrt{2}}}={\displaystyle \frac{a^3}{12\sqrt{2}}}={\displaystyle \frac{a^3\sqrt{2}}{24}}.\end{array}$

Chọn  A.

Câu 29 (VD)

Phương pháp

Điểm $x=x_0$ là điểm cực tiểu của hàm số $y=f\left(x\right)\iff \{\begin{array}{l}{f}^{\prime }\left(x_0\right)=0\\ f^{″}\left(x_0\right)>0\end{array}.$

Cách giải:

Ta có:$y=4x^3+m{x}^2-12x+5$

$\begin{array}{l}\Rightarrow y^{\prime }=12x^2+2mx-12\\ \Rightarrow y^{″}=24x+2m.\end{array}$

Hàm số đã cho nhận điểm $x=-2$ làm điểm cực tiểu $\iff \{\begin{array}{l}{y}^{\prime }\left(-2\right)=0\\ y^{″}\left(-2\right)>0\end{array}$

$\iff \{\begin{array}{l}12.{\left(-2\right)}^2+2m\left(-2\right)-12=0\\ 24.\left(-2\right)+2m>0\end{array}\iff \{\begin{array}{l}m=9\\ m>24\end{array}\iff m\in \mathrm{\varnothing }.$

Chọn  A.

Câu 30 (TH)

Phương pháp

Khảo sát tính đơn điệu của hàm số rồi chọn đáp án đúng.

Cách giải:

Ta có: $y={\displaystyle \frac{2x+1}{x-1}}.$

TXĐ:$D=\mathbb{R}\mathrm{\setminus }\left\{1\right\}.$

$\Rightarrow y^{\prime }={\displaystyle \frac{2.\left(-1\right)-1}{{\left(x-1\right)}^2}}={\displaystyle \frac{-3}{{\left(x-1\right)}^2}}<0\mathrm{\forall }x\in D$

$\Rightarrow$  Hàm số đã cho nghịch biến trên $\left(-\mathrm{\infty };1\right)$ và $\left(1;+\mathrm{\infty }\right).$

Chọn A.

Câu 31 (TH):

Phương pháp:

Hàm bậc nhất/ bậc nhất luôn đơn điệu trên từng khoảng xác định của chúng.

Cách giải:

Xét hàm số $y={\displaystyle \frac{2x+1}{x-1}}$ có TXĐ $D=\mathbb{R}\mathrm{\setminus }\left\{1\right\}$.

Ta có: $y^{\prime }={\displaystyle \frac{2.\left(-1\right)-1.1}{{\left(x-1\right)}^2}}={\displaystyle \frac{-3}{{\left(x-1\right)}^2}}<0\mathrm{\forall }x\in D$.

Vậy hàm số đã cho nghịch biến trên $\left(-\mathrm{\infty };1\right)$ và $\left(1;+\mathrm{\infty }\right)$.

Chọn A.

Chú ý: Không kết luận hàm số nghịch biến trên $\left(-\mathrm{\infty };1\right)\cup \left(1;+\mathrm{\infty }\right)$ hay nghịch biến trên $\mathbb{R}\mathrm{\setminus }\left\{1\right\}$.

Câu 32 (TH):

Phương pháp:

Hình chóp muốn có mặt cầu ngoại tiếp thì tất cả các mặt của hình chóp đều phải có đường tròn ngoại tiếp.

Cách giải:

Trong các hình: Hình thang vuông, hình thang cân, hình bình hành, hình thang, chỉ có duy nhất hình thang cân là tứ giác có đường tròn nội tiếp.

Vậy trong 4 đáp án chỉ có hình chóp có đáy là hình thang cân có mặt cầu ngoại tiếp.

Chọn B.

Câu 33 (NB):

Phương pháp:

Sử dụng các công thức liên quan đến lũy thừa.

Cách giải:

Ta có: $\sqrt[m]{a^n}=a^{{\displaystyle \frac{n}{m}}}$ nên đáp án B sai.

Chọn B.

Câu 34 (TH):

Phương pháp:

Đồ thị hàm số $y=f\left(x\right)$ nhận đường thẳng $x=x_0$ làm TCĐ khi thỏa mãn một trong số các điều kiện sau: $\underset{x\to x_0^{+}}{lim}f\left(x\right)=+\mathrm{\infty },\underset{x\to x_0^{+}}{lim}f\left(x\right)=-\mathrm{\infty },\underset{x\to x_0^{-}}{lim}f\left(x\right)=+\mathrm{\infty },\underset{x\to x_0^{-}}{lim}f\left(x\right)=-\mathrm{\infty }$.

Cách giải:

Xét đáp án C và D, hai hàm số đều có TXĐ $D=\mathbb{R}$ nên không có tiệm cận đứng.

Xét đáp án B: $y={\displaystyle \frac{x+2}{x^2-4}}={\displaystyle \frac{x+2}{\left(x+2\right)\left(x-2\right)}}={\displaystyle \frac{1}{x-2}}$

$\Rightarrow \underset{x\to -2}{lim}y={\displaystyle \frac{1}{-2-2}}=-{\displaystyle \frac{1}{4}}\ne \pm \mathrm{\infty }$, do đó đồ thị hàm số không có tiệm cận đứng $x=-2$.

Xét đáp án A ta có: $y={\displaystyle \frac{x+1}{x^2-4}}$.

Có $\underset{x\to {\left(-2\right)}^{+}}{lim}y=+\mathrm{\infty }\Rightarrow$ Đồ thị hàm số nhận $x=-2$ là đường tiệm cận đứng.

Chọn A.

Câu 35 (VD):

Phương pháp:

Sử dụng công thức tính nhanh bán kính mặt cầu ngoại tiếp chóp đều có chiều cao $h$, cạnh bên $a$ là: $R={\displaystyle \frac{a^2}{2h}}$.

Cách giải:

Hình chóp đều có chiều cao $h=2cm$, cạnh bên $a=4cm$ có bán kính mặt cầu ngoại tiếp là:

$R={\displaystyle \frac{a^2}{2h}}={\displaystyle \frac{4^2}{2.2}}=4\left(cm\right)$.

Chọn D.

Câu 36 (TH):

Phương pháp:

Sử dụng công thức tỉ lệ thể tích: Cho chóp $S.ABC$. Trên các cạnh $SA,SB,SC$ lần lượt lấy các điểm $A^{\prime },B^{\prime },C^{\prime }$. Khi đó ta có: ${\displaystyle \frac{V_{S.A^{\prime }{B}^{\prime }{C}^{\prime }}}{V_{S.ABC}}}={\displaystyle \frac{S{A}^{\prime }}{SA}}.{\displaystyle \frac{S{B}^{\prime }}{SB}}.{\displaystyle \frac{S{C}^{\prime }}{SC}}$.

Cách giải:

 

Ta có: ${\displaystyle \frac{V_{AMNP}}{V_{ABCD}}}={\displaystyle \frac{AM}{AB}}.{\displaystyle \frac{AN}{AC}}.{\displaystyle \frac{AP}{AD}}={\displaystyle \frac{1}{2}}.{\displaystyle \frac{2}{3}}.{\displaystyle \frac{1}{4}}={\displaystyle \frac{1}{12}}\Rightarrow V_{AMNP}={\displaystyle \frac{1}{12}}{V}_{ABCD}$.

Mà $V_{ABCD}=V_{AMNP}+V_{MNP.BCD}\Rightarrow V_{ABCD}={\displaystyle \frac{1}{12}}{V}_{ABCD}+V_{MNP.BCD}$.

$\Rightarrow V_{MNP.BCD}={\displaystyle \frac{11}{12}}{V}_{ABCD}\Rightarrow V_{MNP.BCD}={\displaystyle \frac{11}{12}}V$

Chọn D.

Câu 37 (TH):

Phương pháp:

Dựa vào BBT xác định các cực trị và GTLN, GTNN của hàm số.

Cách giải:

Dựa vào BBT ta thấy:

Hàm số có giá trị cực tiểu bằng $-1$, đạt tại $x=1$. Do đó đáp án A đúng, đáp án C sai.

Hàm số có $x_{CT}=1,x_{CD}=0$ nên đáp án D sai.

Do $\underset{x\to -\mathrm{\infty }}{lim}y=-\mathrm{\infty }$ nên đáp án B sai.

Chọn A.

Câu 38 (TH):

Phương pháp:

Hàm số lẻ có đồ thị nhận gốc tọa độ làm tâm đối xứng, hàm số chẵn có đồ thị nhận trục tung làm trục đối xứng.

Cách giải:

Hàm số $y=x^4-2x^2+1$ là hàm chẵn, nên đồ thị hàm số không nhận gốc tọa độ làm tâm đối xứng.

Vậy đáp án B sai.

Chọn B.

Câu 39 (TH):

Phương pháp:

- Tính $y^{\prime }$.

- Giải phương trình $y^{\prime }=0$ và kết luận, số điểm cực trị của hàm số chính là số nghiệm bội lẻ của phương trình $y^{\prime }=0$.

Cách giải:

TXĐ: $D=\mathbb{R}$.

Ta có: $y^{\prime }=-8x^3-2x$.

$y^{\prime }=0\iff -8x^3-2x=0\iff -2x\left(4x^2+1\right)=0\iff x=0$.

Do $x=0$ là nghiệm bội 1, vậy $x=0$ chính là cực trị duy nhất của hàm số đã cho.

Chọn A.

Câu 40 (TH):

Phương pháp:

Phương trình bậc ba $a{x}^3+b{x}^2+cx+d=0\left(a\ne 0\right)$ có 3 nghiệm phân biệt khi và chỉ khi đồ thị hàm số $y=a{x}^3+b{x}^2+cx+d$ có 2 điểm cực trị nằm về hai phía trục hoành.

Cách giải:

Để phương trình $2x^3-3x^2-2m-1=0$ có ba nghiệm phân biệt thì đồ thị hàm số $y=2x^3-3x^2-2m-1$ có hai điểm cực trị nằm về hai phía trục hoành.

Ta có: $f^{\prime }\left(x\right)=6x^2-6x$.

$f^{\prime }\left(x\right)=0\iff 6x^2-6x=0\iff [\begin{array}{l}x=0\\ x=1\end{array}$.

Với $x=0\Rightarrow y=-2m-1$.

Với $x=1\Rightarrow y={2.1}^3-{3.1}^2-2m-1=-2m-2$.

Để hai điểm cực trị nằm về hai phía trục hoành thì:

$\begin{array}{l}\left(-2m-1\right)\left(-2m-2\right)<0\\ \iff 4m^2+6m+2<0\\ \iff -1<m<-{\displaystyle \frac{1}{2}}\end{array}$

Chọn A.

Câu 41 (TH):

Phương pháp:

Giải bất phương trình $y^{\prime }>0$ và suy ra các khoảng đồng biến của hàm số.

Cách giải:

TXĐ: $D=\mathbb{R}$.

Ta có: $y^{\prime }=-x^2-4x$.

Xét $y^{\prime }>0\iff -x^2-4x>0\iff -4<x<0$.

Vậy hàm số đồng biến trên $\left(-4;0\right)$.

Chọn B.

Câu 42 (TH):

Phương pháp:

Dựa vào giới hạn của hàm số khi $x$ tiến đến vô cùng và kết luận.

Cách giải:

Đáp án A và C: Hàm số $y=x^4-2x^2$ và $y=x^3+3x^2-7x+1$  có $\underset{x\to +\mathrm{\infty }}{lim}y=+\mathrm{\infty }\Rightarrow$ Hàm số không có giá trị lớn nhất trên $\mathbb{R}$, do đó loại đáp án A và C.

Đáp án B: Hàm số $y=-3x^3+x^2-5$ có $\underset{x\to -\mathrm{\infty }}{lim}y=+\mathrm{\infty }\Rightarrow$ Hàm số không có giá trị lớn nhất trên $\mathbb{R}$ nên loại đáp án B.

Chọn D.

Câu 43 (TH):

Phương pháp:

- Tính các cạnh của tam giác $ABC$, từ đó suy ra kích thước các mặt của lăng trụ đứng.

- Tính tổng diện tích các mặt bên của lăng trụ.

Cách giải:

 

Vì $ABC.A^{\prime }{B}^{\prime }{C}^{\prime }$ là lăng trụ đứng nên các mặt bên là các hình chữ nhật.

Xét tam giác vuông $ABC$ có: $\{\begin{array}{l}AB=BC.tan{30}^0={\displaystyle \frac{a\sqrt{3}}{3}}\\ AC={\displaystyle \frac{BC}{\cos {30}^0}}={\displaystyle \frac{2a\sqrt{3}}{3}}\end{array}$.

Vì $AB{B}^{\prime }{A}^{\prime }$ là hình vuông (gt) nên $AB=A{A}^{\prime }=B{B}^{\prime }=C{C}^{\prime }={\displaystyle \frac{a\sqrt{3}}{3}}$.

Ta có:

$\begin{array}{l}{S}_{AB{B}^{\prime }{A}^{\prime }}=A{B}^2={\left({\displaystyle \frac{a\sqrt{3}}{3}}\right)}^2={\displaystyle \frac{a^2}{3}}\\ S_{BC{C}^{\prime }{B}^{\prime }}=BC.B{B}^{\prime }=a.{\displaystyle \frac{a\sqrt{3}}{3}}={\displaystyle \frac{a^2\sqrt{3}}{3}}\\ S_{AC{C}^{\prime }{A}^{\prime }}=AC.A{A}^{\prime }={\displaystyle \frac{2a\sqrt{3}}{3}}.{\displaystyle \frac{a\sqrt{3}}{3}}={\displaystyle \frac{2a^2}{3}}\end{array}$

Vậy diện tích xung quanh của hình lăng trụ là:

$S_{xq}=S_{AB{B}^{\prime }{A}^{\prime }}+S_{BC{C}^{\prime }{B}^{\prime }}+S_{AC{C}^{\prime }{A}^{\prime }}={\displaystyle \frac{a^2}{3}}+{\displaystyle \frac{a^2\sqrt{3}}{3}}+{\displaystyle \frac{2a^2}{3}}={\displaystyle \frac{\left(3+\sqrt{3}\right)a^2}{3}}$.

Chọn C.

Câu 44 (VD):

Phương pháp:

- Tính $f^{\prime }\left(x\right)$, từ đó suy ra tính đơn điệu của hàm số.

- Sử dụng định nghĩa: Nếu hàm số $y=f\left(x\right)$ đồng biến trên $\left(a;b\right)$ thì $f\left(a\right)<f\left(x\right)<f\left(b\right)\mathrm{\forall }x\in \left(a;b\right)$.

Cách giải:

Ta có $f^{\prime }\left(x\right)=3x^2+m^2+1>0\mathrm{\forall }x\in \mathbb{R}$.

Do đó hàm số đã cho đồng biến trên $\mathbb{R}\Rightarrow$ Hàm số cũng đồng biến trên $\left(0;2\right)$.

$\Rightarrow \underset{\left[0;2\right]}{min}f\left(x\right)=f\left(0\right)=m^2-2$.

Theo bài ra ta có: $m^2-2=2\iff m=\pm 2$.

Mà $m$ là số thực dương. Vậy $m=2$.

Chọn A.

Câu 45 (VD):

Phương pháp:

- Tìm hàm biểu diễn vận tốc, sử dụng công thức $v\left(t\right)=S^{\prime }\left(t\right)$.

- Sử dụng phương pháp hàm số tìm GTLN của hàm số trên một đoạn xác định.

Cách giải:

Vận tốc của chất điểm được tính theo công thức: $v\left(t\right)=S^{\prime }\left(t\right)=-t^2+12t$.

Xét hàm số $f\left(t\right)=-t^2+12t$ với $t\in \left[0;5\right]$ ta có:

$f^{\prime }\left(t\right)=-2t+12=0\iff t=6\notin \left[0;5\right]$.

Có $f\left(0\right)=0,f\left(5\right)=35$.

Suy ra $\underset{\left[0;5\right]}{max}f\left(t\right)=f\left(5\right)=35$.

Vậy trong khoảng thời gian 5 giây kể từ khi bắt đầu chuyển động, vận tốc lớn nhất của chất điểm đạt được là $35m/s$, tại thời điểm $t=5$ giây.

Chọn A.

Câu 46 (VD):

Phương pháp:

- Sử dụng đạo hàm hợp tính đạo hàm hàm số $g\left(x\right)$.

- Giải phương trình $g^{\prime }\left(x\right)=0$ và kết luận số cực trị của hàm số.

Cách giải:

 

Trong $\left(ABC\right)$ kẻ $AM\mathrm{\perp }BC\left(M\in BC\right)$ ta có:

$\{\begin{array}{l}BC\mathrm{\perp }AM\\ BC\mathrm{\perp }SA\left(SA\mathrm{\perp }\left(ABC\right)\right)\end{array}\Rightarrow BC\mathrm{\perp }\left(SAM\right)\Rightarrow BC\mathrm{\perp }SM$.

Ta có: $\{\begin{array}{l}\left(SBC\right)\cap \left(ABC\right)=BC\\ \left(SBC\right)\supset SM\mathrm{\perp }BC\\ \left(ABC\right)\supset AM\mathrm{\perp }BC\end{array}$.

$\Rightarrow \mathrm{\angle }\left(\left(SBC\right);\left(ABC\right)\right)=\mathrm{\angle }\left(SM;AM\right)=\mathrm{\angle }SMA={60}^0$.

Vì $SA\mathrm{\perp }\left(ABC\right)\Rightarrow SA\mathrm{\perp }AM\Rightarrow \mathrm{\Delta }SAM$ vuông tại $A$.

Mà $\widehat{SMA}={60}^0\Rightarrow \widehat{ASM}={30}^0$.

Trong $\left(SAM\right)$ kẻ $AH\mathrm{\perp }SM$, xét tam giác vuông $SAH$ có:  $AH=SA.\sin {30}^0={\displaystyle \frac{a}{2}}$.

Ta có: $\{\begin{array}{l}AH\mathrm{\perp }SM\\ AH\mathrm{\perp }BC\left(BC\mathrm{\perp }\left(SAM\right)\right)\end{array}\Rightarrow AH\mathrm{\perp }\left(SBC\right)$.

$\Rightarrow d\left(A;\left(SBC\right)\right)=AH={\displaystyle \frac{a}{2}}=d$.

 

Giả sử mặt cầu tâm $A$, bán kính $R={\displaystyle \frac{a\sqrt{3}}{2}}$ cắt $\left(SBC\right)$ theo giao tuyến là một đường tròn có bán kính $r$.

Áp dụng định lí Pytago ta có: $r=\sqrt{R^2-d^2}=\sqrt{{\left({\displaystyle \frac{a\sqrt{3}}{2}}\right)}^2-{\left({\displaystyle \frac{a}{2}}\right)}^2}={\displaystyle \frac{a\sqrt{2}}{2}}$.

Chọn A.

Câu 47 (VD):

Phương pháp:

- Sử dụng đạo hàm hợp tính đạo hàm hàm số $g\left(x\right)$.

- Giải phương trình $g^{\prime }\left(x\right)=0$ và kết luận số cực trị của hàm số.

Cách giải:

Từ đồ thị hàm số ta thấy $f\left(x\right)=0\iff [\begin{array}{l}x=2\\ x=4\\ x=-3\end{array}$.

Ta có: $g\left(x\right)=f\left(x^2+x\right)\Rightarrow g^{\prime }\left(x\right)=\left(2x+1\right)f^{\prime }\left(x^2+x\right)$.

Khi đó $g^{\prime }\left(x\right)=0$

$\iff [\begin{array}{l}x=-{\displaystyle \frac{1}{2}}\\ f^{\prime }\left(x^2+x\right)=0\end{array}\iff [\begin{array}{l}x=-{\displaystyle \frac{1}{2}}\\ x^2+x=2\\ x^2+x=4\\ x^2+x=-3\end{array}\iff [\begin{array}{l}x=-{\displaystyle \frac{1}{2}}\\ x=1\\ x=-2\\ x={\displaystyle \frac{-1+\sqrt{17}}{2}}\\ x={\displaystyle \frac{-1-\sqrt{17}}{2}}\end{array}$

Mỗi nghiệm trên đều là nghiệm bội lẻ của phương trình $g^{\prime }\left(x\right)=0$.

Vậy số điểm cực trị của hàm số $g\left(x\right)=f\left(x^2+x\right)$ chính là số nghiệm của phương trình $g^{\prime }\left(x\right)=0$ và bằng 5.

Chọn A.

Câu 48 (VD):

Phương pháp:

- Tính $S_{ABMI}=S_{\mathrm{\Delta }ABC}-S_{\mathrm{\Delta }MIC}$.

- Sử dụng công thức tính thể tích khối chóp $V_{S.ABMI}={\displaystyle \frac{1}{3}}SA.S_{ABMI}$.

Cách giải:

 

Ta có: $S_{ABC}={\displaystyle \frac{1}{2}}.AB.BC={\displaystyle \frac{1}{2}}.a.3a={\displaystyle \frac{3a^2}{2}}$.

Áp dụng định lí Ta-lét ta có: ${\displaystyle \frac{DI}{IM}}={\displaystyle \frac{AD}{MC}}=2\Rightarrow {\displaystyle \frac{IM}{DM}}={\displaystyle \frac{1}{3}}$.

Ta có: ${\displaystyle \frac{S_{\mathrm{\Delta }IMC}}{S_{\mathrm{\Delta }DMC}}}={\displaystyle \frac{{\displaystyle \frac{1}{2}}d\left(I;MC\right).MC}{{\displaystyle \frac{1}{2}}d\left(D;MC\right).MC}}={\displaystyle \frac{d\left(I;MC\right)}{d\left(D;MC\right)}}={\displaystyle \frac{IM}{DM}}={\displaystyle \frac{1}{3}}$.

$\Rightarrow S_{\mathrm{\Delta }IMC}={\displaystyle \frac{1}{3}}{S}_{\mathrm{\Delta }DMC}={\displaystyle \frac{1}{3}}.{\displaystyle \frac{1}{2}}.CD.MC={\displaystyle \frac{1}{6}}.a.{\displaystyle \frac{3a}{2}}={\displaystyle \frac{a^2}{4}}$.

$\Rightarrow S_{ABMI}=S_{\mathrm{\Delta }ABC}-S_{\mathrm{\Delta }IMC}={\displaystyle \frac{3a^2}{2}}-{\displaystyle \frac{a^2}{4}}={\displaystyle \frac{5a^2}{4}}$.

Vậy $V_{S.ABMI}={\displaystyle \frac{1}{3}}SA.S_{ABMI}={\displaystyle \frac{1}{3}}.a.{\displaystyle \frac{5a^2}{4}}={\displaystyle \frac{5a^3}{12}}$.

Chọn D.

Câu 49 (VD):

Phương pháp:

- Sử dụng công thức $\ln \left(ab\right)=\ln a+\ln b,\ln \left({\displaystyle \frac{a}{b}}\right)=\ln a-\ln b\left(a,b>0\right)$.

- Sử dụng công thức tính đạo hàm ${\left(\ln u\right)}^{\prime }={\displaystyle \frac{u^{\prime }}{u}}$.

Cách giải:

Ta có: $f\left(x\right)=\ln {\displaystyle \frac{2020x}{x+1}}=\ln 2020+\ln x-\ln \left(x+1\right)$.

$\Rightarrow f^{\prime }\left(x\right)={\displaystyle \frac{1}{x}}-{\displaystyle \frac{1}{x+1}}$.

Khi đó ta có:

$\begin{array}{l}S=f^{\prime }\left(1\right)+f^{\prime }\left(2\right)+f^{\prime }\left(3\right)+...+f^{\prime }\left(2020\right)\\ S={\displaystyle \frac{1}{1}}-{\displaystyle \frac{1}{2}}+{\displaystyle \frac{1}{2}}-{\displaystyle \frac{1}{3}}+{\displaystyle \frac{1}{3}}-{\displaystyle \frac{1}{4}}+...+{\displaystyle \frac{1}{2019}}-{\displaystyle \frac{1}{2020}}\\ S=1-{\displaystyle \frac{1}{2020}}\\ S={\displaystyle \frac{2019}{2020}}\end{array}$

Chọn D.

Câu 50 (VDC):

Phương pháp:

- Xác định tâm mặt cầu ngoại tiếp khối hộp.

- Sử dụng định lí Pytago tính chiều cao của khối hộp theo $R$.

- Tính thể tích khối hộp, sử dụng công thức $V=AB.AD.A{A}^{\prime }$, sau đo sử dụng phương pháp hàm số để tìm giá trị lớn nhất của hàm số.

Cách giải:

 

Gọi $O$ là tâm hình hộp chữ nhật. Khi đó $O$ là tâm mặt cầu ngoại tiếp hình hộp $ABCD.A^{\prime }{B}^{\prime }{C}^{\prime }{D}^{\prime }$ và bán kính mặt cầu là $R=OA$.

Gọi $I,I^{\prime }$ lần lượt là tâm của hai đáy $ABCD$ và $A^{\prime }{B}^{\prime }{C}^{\prime }{D}^{\prime }$.

$\Rightarrow I{I}^{\prime }\mathrm{\perp }\left(ABCD\right)$ và $O$ là trung điểm của $I{I}^{\prime }$.

Áp dụng định lí Pytago trong tam giác vuông $ABC$ ta có:

$AC=\sqrt{A{B}^2+B{C}^2}=\sqrt{4x^2+x^2}=x\sqrt{5}$.

$\Rightarrow AI={\displaystyle \frac{1}{2}}AC={\displaystyle \frac{x\sqrt{5}}{2}}$.

Áp dụng định Pytago trong tam giác vuông $OAI$ có:

$OI=\sqrt{O{A}^2-A{I}^2}=\sqrt{R^2-{\displaystyle \frac{5x^2}{4}}}$.

$\Rightarrow I{I}^{\prime }=2OI=2\sqrt{R^2-{\displaystyle \frac{5x^2}{4}}}=\sqrt{4R^2-5x^2}=A{A}^{\prime }$.

Do đó thể tích khối hộp chữ nhật là:

$V_{ABCD.A^{\prime }{B}^{\prime }{C}^{\prime }{D}^{\prime }}=A{A}^{\prime }.AB.AD=\sqrt{4R^2-5x^2}.2x^2$.

Xét hàm số $f\left(x\right)=\sqrt{4R^2-5x^2}.2x^2\left(0<x\le {\displaystyle \frac{2}{\sqrt{5}}}R\right)$ ta có:

$\begin{array}{l}{f}^{\prime }\left(x\right)={\displaystyle \frac{-10x}{2\sqrt{4R^2-5x^2}}}.2x^2+\sqrt{4R^2-5x^2}.4x\\ f^{\prime }\left(x\right)={\displaystyle \frac{-10x^3+\left(4R^2-5x^2\right).4x}{\sqrt{4R^2-5x^2}}}\\ f^{\prime }\left(x\right)={\displaystyle \frac{16R^{2}x-30x^3}{\sqrt{4R^2-5x^2}}}\end{array}$

Khi đó

$\begin{array}{l}{f}^{\prime }\left(x\right)=0\iff 16R^{2}x-30x^3=0\\ \iff 2x\left(8R^2-15x^2\right)=0\\ \iff [\begin{array}{c}x=0\left(loai\right)\\ x={\displaystyle \frac{2\sqrt{30}R}{15}}\left(tm\right)\\ x=-{\displaystyle \frac{2\sqrt{30}R}{15}}\left(loai\right)\end{array}\end{array}$

Ta có BBT:

 

Từ BBT suy ra $\underset{\left(0;{\displaystyle \frac{2R}{\sqrt{5}}}\right]}{max}f\left(x\right)=f\left({\displaystyle \frac{2\sqrt{30}R}{15}}\right)\iff x={\displaystyle \frac{2\sqrt{30}R}{15}}$.

Vậy thể tích khối hộp đã cho đạt giá trị lớn nhất khi $x={\displaystyle \frac{2\sqrt{30}R}{15}}$.

Chọn C.

hoctot.me