SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG NAM
KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT CẤP TỈNH NĂM HỌC 2016-2017
Môn thi: TOÁN – Phần Trắc nghiệm khách quan Thời gian: 40 phút (không kể thời gian phát đề) Ngày thi: 25/3/2017
(Phần Trắc nghiệm khách quan gồm có 03 trang)
Họ và tên thí sinh: ………..
Số báo danh: ……….………..
Câu 1. Tìm giá trị lớn nhất của hàm số y x 4x2 .
A. maxy 2. B. maxy2. C. maxy4. D. maxy2 2.
Câu 2. Tìm tập hợp tất cả các giá trị của tham số thực m để đồ thị hàm số y x 42mx2 2 m cắt trục hoành tại bốn điểm phân biệt.
A.
0 ; 1
. B.
0 ; 2
. C.
1 ; 2
. D.
; 2
. Câu 3. Hỏi hàm số3 2
2
6 9 1, 0
1, 2 0
1, 2
x x x khi x
y x khi x
x khi x
có bao nhiêu điểm cực trị ?
A. 2. B. 3. C. 4. D. 5.
Câu 4. Tìm tập hợp tất cả các giá trị của tham số thực m để hàm số y 3 sinxcosx mx đồng biến trên khoảng (0;3 ) .
A.
2 ;
. B.
2 ;
. C. 12 ; . D.
2 ;
.Câu 5. Tìm tập xác định D của hàm số y 1 log (2 3 x).
A. D
1; 2
. B. D
1; 2
. C. D
; 2
. D. D
1;
.Câu 6. Cho hai số thực dương ,a b thỏa mãn: log27a2log9b2 2016 và log9a2log27b2 2017. Tính tích .a b.
A. 1
. 27
a b . B. .a b3. C. .a b9. D. .a b27.
Câu 7. Biết rằng phương trình 6x 12 2x2 3x1 có hai nghiệm thực x x1, 2 và
1 2 log 32 log 23
x x m n . Tính m n .
A. 3
m n 2. B. m n 2. C. m n 3. D. m n 5.
Câu 8. Tìm tất cả các giá trị của tham số thực m sao cho tập nghiệm của bất phương trình
22 1
2
log x(m1) log x m 2 0 chứa khoảng (1 ; 8) .
A. m 1. B. m 1. C. m 1. D. m 1.
Mã đề thi 001 ĐỀ THI CHÍNH THỨC
C. ( ) ln tan 2 f x dx x C
. D.
f x dx( ) 12ln tan2x C.Câu 10. Biết
1 0 2
ln( 1
.ln 2 .ln )
( 3
2)
x dx a b
x
. Tính a b .A. 2
a b 3. B. 2
a b 3. C. 4
a b 3. D. 4 a b 3.
Câu 11. Biết diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số ylnx, đường thẳng x2 và trục hoành là S a ln 2b. Tính a b .
A. a b 1. B. a b 1. C. a b 3. D. a b 2. Câu 12. Gọi ( )H là hình phẳng giới hạn bởi đồ thị 3
( ) : C y 1
x
, đường thẳng 1 ( ) :
d y2x và trục tung. Gọi V là thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay hình ( )H xung quanh trục hoành. Mệnh đề nào sau đây đúng ?
A.
2 2 2
3
3 1
1 2
V x dx
x
. B. 2 2 20
1 3
2 1
V x dx
x
. C.2 2 2
0
3 1
1 2
V x dx
x
. D. 2 20
3 1
V 1 2x dx
x
.Câu 13. Tính thể tích V của khối hộp chữ nhật ABCD A B C D. ' ' ' ' có diện tích các mặt ABCD, ABB A' ' , ADD A' ' lần lượt là 12 cm2, 27 cm2, 36cm2.
A. V 36 cm3. B. V 54 cm3. C. V 75cm3. D. V 108cm3.
Câu 14. Cho khối chóp S ABCD. có đáy ABCD là hình vuông tâm O và có thể tích bằng V . Gọi , , ,
M N P Q lần lượt là trọng tâm của các tam giác SAB SBC SCD SDA, , , . Tính thể tích V' của khối chóp .O MNPQ.
A. 4
' 27
V V . B. 2
' 27
V V . C. 2
' 9
V V . D. '
9 V V .
Câu 15. Cho hình trụ có trục OO' và có chiều cao bằng hai lần bán kính đáy. Trên hai đường tròn đáy ( )O , ( ')O lần lượt lấy hai điểm A, B sao cho góc giữa hai đường thẳng OA và O B' bằng 60 . Biết độ0 dài đoạn thẳng AB bằng a, tính thể tích V của khối trụ tạo bởi hình trụ đã cho.
A. 2 3
9 3
V a . B. 2 3
3 3
V a . C. 2 3
15 5
V a . D. 2 3
5 5 V a .
Câu 16. Cho hình nón có bán kính đáy bằng 2, thiết diện qua trục của hình nón là tam giác vuông. Tính diện tích xung quanh Sxq của hình nón.
A. Sxq 8 . B. Sxq 4 . C. Sxq 4 2. D. Sxq 2 2.
Câu 17. Một cái phễu dạng hình nón có chiều cao bằng 20 cm. Người ta đổ nước vào cái phễu sao cho chiều cao của nước trong phễu bằng 2
3 chiều cao của phễu (mặt nước vuông góc với trục của phễu). Hỏi nếu bịt kín miệng phễu và úp phễu xuống (xem hình minh họa) thì chiều cao của nước trong phễu bằng bao nhiêu (giá trị gần đúng làm tròn đến hàng phần trăm)?
A. 2, 21cm. B. 3, 22cm. C. 5,09cm. D. 6,67 cm.
Câu 18. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng ( ) : 2 x y z 3 0. Viết phương trình mặt phẳng ( )P chứa trục Oy và vuông góc với mặt phẳng ( ) .
A. ( ) :P x2y0. B. ( ) :P x2z0. C. ( ) :P x2z0. D. ( ) : 2P x z 0. Câu 19. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho tam giác ABC có ba đỉnh (1; 1;0)A , (2;0;1)B ,
( 1; 2; 1)
C . Viết phương trình chính tắc của thẳng d chứa đường cao vẽ từ A của tam giác ABC.
A. 1 1
: 2 2 1
x y z
d
. B. 1 1
: 8 23 11
x y z
d
. C. 2 1
: 2 1 2
x y z
d
. D. 1 1
: 8 23 11
x y z
d .
Câu 20. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho 3 điểm ( 1;0; 2), (1;1; 1), (3; 2;4)A B C . Trong tất cả các mặt cầu đi qua 3 điểm , ,A B C, hãy tìm tọa độ tâm I của mặt cầu có bán kính nhỏ nhất.
A. 2; 1 3;
I 2 2. B. 1; 1 5;
I 3 3. C. 0; ;1 1 I 2 2
. D. I
1; 1;3
. --- Hết phần Trắc nghiệm khách quan ---SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG NAM
KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT CẤP TỈNH NĂM HỌC 2016-2017
Môn thi: TOÁN – Phần Trắc nghiệm khách quan Thời gian: 40 phút (không kể thời gian phát đề) Ngày thi: 25/3/2017
(Phần Trắc nghiệm khách quan gồm có 03 trang)
Họ và tên thí sinh: ………..
Số báo danh: ……….………..
Câu 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số y x 4x2 .
A. miny 2. B. min y 2 2. C. miny 2. D. miny 4.
Câu 2. Tìm tập hợp tất cả các giá trị của tham số thực m để đồ thị hàm số y x 42mx2 6 m cắt trục hoành tại bốn điểm phân biệt.
A.
2 ; 6
. B.
3 ; 6
. C.
0 ; 2
. D.
; 3
. Câu 3. Hỏi hàm số3 2
2
6 9 1, 0
1, 1 0
4 5, 1
x x x khi x
y x khi x
x x khi x
có bao nhiêu điểm cực trị ?
A. 2 . B. 3. C. 4. D. 5.
Câu 4. Tìm tập hợp tất cả các giá trị của tham số thực m để hàm số ysinx 3 cosx mx đồng biến trên khoảng (0;3 ) .
A.
2 ;
. B.
; 2
. C.
; 2
. D. ; 1 2
.
Câu 5. Tìm tập xác định D của hàm số y 2 log (1 2 x).
A. D
; 2
. B. D
3;
. C. D
; 1
. D. D
3; 1
.Câu 6. Cho hai số thực dương ,a b thỏa mãn: log4alog8b3 2016 và log8a3log16b22017. Tính tích .a b.
A. 1
. 4
a b . B. .a b4. C. 1
. 2
a b . D. .a b2.
Câu 7. Biết rằng phương trình 6x 24 2x3 3x1 có hai nghiệm thực x x1, 2 và
1 2 log 32 log 23
x x m n . Tính m n .
A. m n 4. B. m n 3. C. m n 2. D. m n 1.
Câu 8. Tìm tất cả các giá trị của tham số thực m sao cho tập nghiệm của bất phương trình
22 1
2
log x(m2) log x m 3 0 chứa khoảng (1 ; 4) .
A. m1. B. m1. C. m1. D. m1.
Câu 9. Tìm nguyên hàm của hàm số 1 ( ) sin f x x.
A. 12
( ) sin
f x dx C
x
. B.
f x dx( ) 12ln tan2x C.Mã đề thi 002 ĐỀ THI CHÍNH THỨC
C.
f x dx( ) ln sinx C . D.
f x dx( ) ln tan2x C.Câu 10. Biết
1 0 2
ln( 2
.ln 2 .ln )
( 3
1)
x dx a b
x
. Tính a b .A. 1
a b 2. B. 1
a b 2. C. 3
a b 2. D. 3
a b 2.
Câu 11. Biết diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số ylnx, đường thẳng x3 và trục hoành là S a ln 3b. Tính a b .
A. a b 0. B. a b 1. C. a b 2. D. a b 5. Câu 12. Gọi ( )H là hình phẳng giới hạn bởi đồ thị 4
( ) : C y 1
x
, đường thẳng 1 ( ) :
d y3x và trục tung. Gọi V là thể tích khối tròn xoay tạo thành khi quay hình ( )H xung quanh trục hoành. Mệnh đề nào sau đây đúng ?
A.
3 2 2
0
4 1
1 3
V x dx
x
. B. 3 20
4 1
V 1 3x dx
x
. C.4 2 2
0
4 1
1 3
V x dx
x
. D. 3 2 20
1 4
3 1
V x dx
x
.Câu 13. Tính thể tích V của khối hộp chữ nhật ABCD A B C D. ' ' ' ' có diện tích các mặt ABCD, ABB A' ' , ADD A' ' lần lượt là 12 cm2, 24cm2, 32 cm2.
A. V 68cm3. B. V 48cm3. C. V 96cm3. D. V 32 cm3.
Câu 14. Cho khối chóp S ABCD. có đáy ABCD là hình vuông tâm O và có thể tích bằng V . Gọi , , ,
M N P Q lần lượt là trọng tâm của các tam giác SAB SBC SCD SDA, , , . Tính thể tích V' của khối chóp .O MNPQ.
A. 2 ' 27
V V . B. 4
' 27
V V . C. '
9
V V . D. 2
' 9
V V .
Câu 15. Cho hình trụ có trục OO' và có chiều cao bằng hai lần bán kính đáy. Trên hai đường tròn đáy ( )O , ( ')O lần lượt lấy hai điểm A, B sao cho góc giữa hai đường thẳng OA và O B' bằng 60 . Biết độ0 dài đoạn thẳng AB bằng a, tính thể tích V của khối trụ tạo bởi hình trụ đã cho.
A. 2 3
15 5
V a . B. 2 3
5 5
V a . C. 2 3
9 3
V a . D. 2 3
3 3 V a .
Câu 16. Cho hình nón có bán kính đáy bằng 3, thiết diện qua trục của hình nón là tam giác vuông. Tính diện tích xung quanh Sxq của hình nón.
A. 9 2
xq 2
S . B. Sxq 18 2. C. Sxq 9. D. Sxq 9 2 .
Câu 17. Một cái phễu dạng hình nón có chiều cao bằng 25cm. Người ta đổ nước vào cái phễu sao cho chiều cao của nước trong phễu bằng 2
3 chiều cao của phễu (mặt nước vuông góc với trục của phễu). Hỏi nếu bịt kín miệng phễu và úp phễu xuống (xem hình minh họa) thì chiều cao của nước trong phễu bằng bao nhiêu (giá trị gần đúng làm tròn đến hàng phần trăm)?
A. 6,37 cm. B. 2,76cm. C. 8,33 cm. D. 4,03cm.
Câu 18. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng ( ) : 2 x y z 3 0. Viết phương trình mặt phẳng ( )P chứa trục Oz và vuông góc với mặt phẳng ( ) .
A. ( ) :P x2y0. B. ( ) :P x2y0. C. ( ) :P x2z0. D. ( ) :P y z 0.
Câu 19. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho tam giác ABC có ba đỉnh (1;1;3)A , (0;1; 2)B , (3; 2;1)
C . Viết phương trình tham số của thẳng d chứa đường cao vẽ từ A của tam giác ABC. A.
1 2
: 1
3 3 .
x t
d y t
z t
B.
1
: 1 2
3 .
x t
d y t
z t
C.
1
: 1 2
3 3 .
x t
d y t
z t
D.
1 2
: 1 3
3 .
x t
d y t
z t
Câu 20. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho 3 điểm ( 1;0;1), (2; 1; 2), (1; 4; 1)A B C . Trong tất cả các mặt cầu đi qua 3 điểm , ,A B C, hãy tìm tọa độ tâm I của mặt cầu có bán kính nhỏ nhất.
A. 2; 1 ;2
3 3
I
. B. 1; 1 3; 2 2 2
I . C. 1; 5 3; 2 2 2
I . D. 3 3 1; ; 2 2 2 I
.
--- Hết phần Trắc nghiệm khách quan ---
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
QUẢNG NAM KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT CẤP TỈNH NĂM HỌC 2016-2017
Môn thi: TOÁN – Phần Trắc nghiệm tự luận Thời gian: 80 phút (không kể thời gian phát đề) Ngày thi: 25/3/2017
Câu 1 (2,0 điểm).
Cho hàm số 2 3
1 y x
x
có đồ thị ( )C . Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị ( )C , biết tiếp tuyến này cắt hai trục Ox Oy, lần lượt tại hai điểm ,A B khác O và 5OA4OB.
Câu 2 (2,0 điểm).
Tính tích phân
ln8
ln3
1 1
x
I x e x dx
x e
. Câu 3 (1,0 điểm).Giải phương trình log2xlog (3 x 1) log (4 x 2) log (5 x3) trên tập số thực.
Câu 4 (2,0 điểm).
Cho hình chóp S ABC. có đáy ABC là tam giác đều cạnh a. Gọi M là điểm thuộc cạnh BC sao cho MC2MB, N là trung điểm cạnh AC. Hai mặt phẳng (SAM) và (SBN) cùng vuông góc với mặt phẳng (ABC), góc giữa hai mặt phẳng (SAB) và (ABC) bằng 60 .0
a) Tính thể tích khối chóp S ABC. theo a.
b) Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và BC theo a. Câu 5 (2,0 điểm).
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng ( ) :P x2y z 0 và đường thẳng
1 1 3
: 2 1 1
x y z
d
.
a) Mặt cầu ( )S có tâm thuộc đường thẳng d, bán kính R 6 và tiếp xúc với mặt phẳng ( )P . Viết phương trình mặt cầu ( )S .
b) Viết phương trình mặt phẳng ( )Q chứa đường thẳng d và tạo với mặt phẳng ( )P một góc có số đo nhỏ nhất.
Câu 6 (1,0 điểm).
Cho ba số thực dương , ,a b c. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
2 2 2 18
( ) ( 2 )( 2 ) P a b c
a b a c b c
.
--- Hết --- ĐỀ THI CHÍNH THỨC
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
QUẢNG NAM KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT CẤP TỈNH NĂM HỌC 2016 - 2017
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN TOÁN 12 THPT (Hướng dẫn chấm gồm có 06 trang) I. PHẦN TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (10,0 điểm).
Mã đề thi 001
Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1
0 1 1 1
2 1 3 1
4 1 5 1
6 1 7 1
8 1 9 2
0
Phương án D C B A B D C A C B A C D B D C A B D A
Mã đề thi 002
Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1
0 1 1 1
2 1 3 1
4 1 5 1
6 1 7 1
8 1 9 2
0
Phương án B A D C D B A C D C B A C A B D B A C D
II. PHẦN TRẮC NGHIỆM TỰ LUẬN (10,0 điểm).
Câu Đáp án Điểm
1
(2,0) Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị ( )C . 2,0 Tập xác định D R \
1 ; ' 5 2 0, 1( 1)
y x
x
. 0,25
Suy ra mọi tiếp tuyến của (C) có hệ số góc âm. 0,25
Gọi M(x0;y0) là tiếp điểm của (C) và tiếp tuyến thỏa đề.
Hệ số góc tiếp tuyến là: 0 2 0
'( ) 5
( 1)
k y x x
. 0,25
Từ giả thiết suy ra có hệ số góc 5
tan 4
k OAB OB
OA . 0,5
Do đó: 0 2 0
0 0
5 5 5 1
'( ) 4 ( 1) 4 3
y x x
x x
0,25
+ Với x0 1 thì 0 1
y 2 PTTT là: 5 1
( 1)
4 2
y x hay 5 7
4 4
y x . 0,25
+ Với x0 3 thì 0 9
y 2 PTTT là: 5 9
( 3)
4 2
y x hay 5 33
4 4
y x . 0,25 Cách khác:
+ Gọi là tiếp tuyến thỏa đề.
Phương trình tiếp tuyến của đồ thị (C) tại M x y( ; )0 0 có dạng:
0 0 0
'( )( )
y y x x x y 2 0 0
0 0
2 3
5 ( )
( 1) 1
y x x x
x x
(d). 0,25
+
2
0 0
2 6 3
Ox = A A ;0
5
x x
0,25
+
2
0 0
2 0
2 6 3
Oy = B B 0;
( 1)
x x
x
0,25
+
2 2 2 2
0 0 0 0
4 0
2 6 3 ( 2 6 3)
5OA=4OB 25 16.
5 ( 1)
x x x x
x
(*) 0,25
+ vì A và B không trùng với O nên 2x026x0 3 0 0,25
Do đó (*) 0 4 0 0
( 1) 16 1
3 x x
x
0,25
+ Với x0 1 thì 0 1
y 2 PTTT () là: 5 1
( 1)
4 2
y x hay 5 7
4 4
y x . 0,25 + Với x0 3 thì 0 9
y 2 PTTT () là: 5 9 ( 3)
4 2
y x hay 5 33
4 4
y x .
* Nếu học sinh giải ra 4 tiếp tuyến thì trừ 0,5 điểm.
0,25 2
(2,0)
Tính tích phân . 2,0
Ta có:
ln8 ln8 ln8
ln 3 ln 3 ln3
1 1
1 1
x x
x x
I x e dx xe dx dx
x e e
0,25Tính
ln8
ln 3
M
xe dxx . Đặt u xdv e xdu dxv ex 0,25Khi đó:
ln8 ln8 ln3 ln3
( x) x
M xe
e dx 0,25ln8 ln8
ln3 ln 3
(xex) ex 24ln 2 3ln 3 5
0,25
Tính
ln8 ln8
ln3 ln 3
1 1
1 . 1
x
x x x
N dx e dx
e e e
0,25Đặt t ex 1 t2 ex 1 2tdt e dx x ; xln 3 t 2, xln 8 t 3. 0,25 Khi đó:
3 3
2 2 2
2 1 1
1 1
N 1dt dt
t t
t
0,25lnt132ln t132 ln 3 ln 2 . Vậy I M N23ln 2 2 ln 3 5 . 0,25
Câu Đáp án Điểm
3
(1,0) Giải phương trình log2xlog (3 x 1) log (4 x 2) log (5 x3) (1) 1,0 + Điều kiện x0
x2 thỏa phương trình (1). 0,25
+ Xét x2:
2 2 4 2 4
3 3 5 3 5
2 2 2 2
1 log log log log log
2 4 2 4 4 2 4
1 3 1 3 3 1 3
1 log log log log log
3 5 3 5 5 3 5
x x x x x x x
x x x x x x x
0,25
2 4
2 3 4 5
3 5
log log ( 2)
log log ( 1) log ( 2) log ( 3) log ( 1) log ( 3)
x x
x x x x
x x
0,25
+ Xét 0 x 2:
2 2 4 2 4
2 2 2 2
0 1 log log log log log
2 4 2 4 4 2 4
x x x x x x x
0,25
Vậy phương trình đã cho có nghiệm duy nhất x2.
Ghi chú: Nếu học sinh xét trường hợp 0 x 2 trước đúng thì được 0,5 điểm;
trường hợp còn lại 0,25 điểm.
Cách khác:
+ Điều kiện x0
2 3 4 5
log xlog (x 1) log (x 2) log (x3)
2 4 3 5
log x log (x 2) log (x 1) log (x 3) 0
(*)
-Xét f x( ) log 2xlog (4 x 2) log (3 x 1) log (5 x3)
1 1 1 1
'( ) .ln 2 ( 2).ln 4 ( 1).ln 3 ( 3) ln 5
f x x x x x
1 1
2 0 2 0 1 1
ln 4 ln 2 0 1 1 .ln 2 ( 2).ln 4
ln 2 ln 4 0
x x x x
x x
1 1
3 1 0 1 3 0 1 1
ln 5 ln 3 0 1 1 ( 1).ln 3 ( 3) ln 5
ln 3 ln 5 0
x x x x
x x
Suy ra '( ) 0,f x x 0. Do đó f(x) đồng biến trên khoảng (0;).
Mà x=2 là nghiệm của phương trình (*). Vậy pt đã cho có một nghiệm duy nhất x=2.
4 (2,0)
a) Tính thể tích khối chóp S ABC. theo a. 1,0
Q P
I D
F H M
A N
C
B S
E K
+ Gọi H là giao điểm của AMvà BN. Lập luận được SH (ABC).
+ Dựng HEAB E AB( ). Chỉ ra được ((SAB), (ABC))SEH 600. 0,25 + Gọi F là trung điểm của MC thì M là trung điểm BF.
NF/ /AM (t/c đường trung bình) hay NF/ /HM H là trung điểm của BN 0,25 + Trong tam giác HBE vuông tại E có: .sin 3.sin 300 3
4 8
a a
HE HB HBE .
+ Trong tam giác SHE vuông tại H có: .tan 3.tan 600 3
8 8
a a
SH HE SEH .
0,25
+ Diện tích tam giác ABC: 2 3
ABC a 4
S .
+ Thể tích khối chóp S.ABC là: V 1SABC.SH 1.a2 3 3. a a3 3 .
0,25
I F
Q
P D
E
M H
N A
B C
Câu Đáp án Điểm b) Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và BC theo a. 1,0 + Dựng hình thoi ABCD.
+ Vì BC/ /(SAD) nên: d BC SA
,
d BC SAD
,
d M SAD
,
. 0,25+ Ta có: 4
2 4
AM NF HM MA 3HA. Do đó 4
( ,( )) . ( ,( ))
d M SAD 3 d H SAD . 0,25 + Qua H, dựng đường thẳng vuông góc với AD tại P và cắt BC tại Q.
Ta có: 3 3 3 3 3 3
4 4 4. 2 8
HP HA a a
HP PQ
QP MA 0,25
+ Dựng HKSP K SP( ). Chứng minh HK(SAD) ( ,(d H SAD))HK. + Trong tam giác SHP vuông tại H có:
2 2
2
2 2 2
1 1 1 8 8 16 3 3
3 3 3 3 3 16
HK a
a a a
HK HS HP
.
Vậy
4 3, 3
4 H a
d BC SA K .
0,25
5
(2,0) a) Viết phương trình mặt cầu ( )S . 1,0
Goi I là tâm của (S). Vì I d nên ( 1 2 ; 1 ;3I t t t). 0,25 Vì ( )S có bán kính R 6 và tiếp xúc với mặt phẳng ( )P nên:
| 1 2 2( 1 ) (3 ) | | 3 6 | 0
( ,( )) 6 6
6 6 4
t t t t t
d I P R
t
0,25 t = 0 I(–1;–1;3). Phương trình mặt cầu (S) là (x1)2(y1)2 (z 3)2 6 0,25 t = 4 I(7;3;7). Phương trình mặt cầu (S) là (x7)2(y3)2 (z 7)2 6 0,25
b) Viết phương trình mặt phẳng ( )Q . 1,0
P
Q d
a
A
B
H K
+ Gọi a là giao tuyến của (P) và (Q). Khi đó a đi qua giao điểm A của d và (P), A cố định. Lấy điểm B cố định trên d (B khác A). Gọi H là hình chiếu vuông góc của B trên (P), H cố định. Gọi K là hình chiếu vuông góc của H trên a. Góc giữa (P) và
(Q) là BKH . 0,25
Ta có tan BH
BKH KH . Mà BH không đổi và KH AH nên:
BKH nhỏ nhất tanBKH nhỏ nhất KH lớn nhất K trùng A hay d a tại A, tức là a nằm trong mặt phẳng (P) đi qua A và vuông góc với d.
0,25 + Một VTPT của (P) là nP (1;2; 1)
, một VTCP của d là ud (2;1;1) . + Một VTCP của a là 1
, (1; 1; 1)
a P d
u n u
. 0,25
+ Cách khác :
+ Từ phương trình đường thẳng d suy ra : 2 1 0 4 0 x y y z
+ Mặt phẳng (Q) chứa d nên phương trình mặt phẳng (Q) có dạng:
( 2 1) ( 4) 0 ( 2 ) 4 0
a x y b y z ax b a y bz a b (a2b2 0). (Học sinh không cần lập luận hay chứng minh )
3 2 2cos cos ( ),( ) .
5 5 4 2
P Q b a
a ab b
,
+ bé nhất khi cos2 lớn nhất hay 22 2 22
5 4 2
a ab b
H a ab b
lớn nhất
0.25
- Với 1
0 5
b H
- Với 2
2
0 ( ) 2 1
5 4 2
t t
b H f t
t t
, với a t b
0.25
+ Lập bảng biến thiên suy ra được: 1
max max ( )
H f t 2 khi t=0 hay a=0. 0,25
Từ 2 trường hợp trêm suy ra: 1
maxH 2 khi a=0, b khác 0.
Suy ra phương trình mặt phẳng (Q) cần viết phương trình là: y z 4 0.
0,25
Câu6 Đáp án Điểm (1,0) Cho ba số thực dương a b c, , . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
2 2 2 18
( ) ( 2 )( 2 ) P a b c
a b a c b c
. 1,0
2 2 2 1 2 1 2 1 2
1 ( ) ( 1) ( 1)
2 2 4
a b c a b c a b c 0,25
1 2 2
( ) ( 2 )( 2 ) (3 3 ).( 4 ) ( )
6 3
a b a c b c a b a b c a b c
2
18 27
(a b) (a 2 )(c b 2 )c (a b c)
.
14( 1)2 27 2 1
( )
P a b c
a b c
0,25
Đặt x a b c x , 0. 1 2 272
( 1) 1
P 4 x
x Xét hàm số 1 2 272
( ) ( 1) 1
f x 4 x
x , với x0.
4 3 3 2
3 3 3
1 54 108 ( 3)( 4 12 36)
'( ) ( 1)
2 2 2
x x x x x x
f x x
x x x
0,25
Lập BBT suy ra: (0;min) f x( ) f(3) 6 minP 6
, khi a b c 1. 0,25
Cách khác:
2 2 2 ( )2
3 a b c
a b c
(dấu bằng xảy ra khi a=b=c) (a b ) (a2 )(c b2 )c (a b a b a )( )( 2 )(c b2 )c
4 24
4 3 3 3 3 4 1 2
( 2 )( 2 ) . 4( ) ( )
9 2 2 2 2 9 4 3
a b a b
a c b c a b c a b c
2
18 27
(a b) (a 2 )(c b 2 )c (a b c)
(dấu bằng xảy ra khi a=b=c)
Do đó ( )2 27 2 2 ( )2. 27 2 6
3 ( ) 3 ( )
a b c a b c
P a b c a b c
(dấu bằng xảy ra khi a+b+c=3) Vậy minP = 6 khi a=b=c=1 .