ĐỀ THI TỐT NGHIỆP QUỐC GIA NĂM 2015 SỐ 56 Ngày 21 tháng 3 năm 2015 Câu 1.(2 điểm) Cho hàm số ( ) 3 3 2 m y x mx C= − + 1. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số ( ) 1 C 2. Tìm m để đồ thị của hàm số ( ) m C có tiếp tuyến tạo với đường thẳng : 7 0d x y+ + = góc α , biết 1 os 26 c α = Câu 2.(2 điểm) 1. Giải phương trình ( ) 2 2cos3 cos 3 1 sin 2 2 3 os 2 4 x x x c x π   + + = +  ÷   2. Giải phương trình 3 3 1 1x x x+ = + + − 3. Giải bất phương trình ( ) 2 2 3log 2 9log 2x x x− > − Câu 3.(1 điểm) Tính tích phân ( ) 3ln2 2 3 0 2 x dx I e = + ∫ Câu 4.(1 điểm) Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân đỉnh A, 2AB a= . Gọi I là trung điểm của cạnh BC. Hình chiếu vuông góc H của S lên mặt phẳng (ABC) thỏa mãn 2IA IH= − uur uuur . Góc giữa SC và mặt đáy (ABC) bằng 0 60 . Hãy tính thể tích khối chóp S.ABC và khoảng cách từ trung điểm K của SB đến mặt phẳng (SAH). Câu 5.(1 điểm) Cho 3 số thực dương a, b, c thỏa mãn 2 2 2 1a b c+ + = . Chứng minh rằng 5 3 5 3 5 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 a a a b b b c c c b c c a a b − + − + − + + + ≤ + + + Câu 6.(1,0 điểm) Trong mặt phẳng với hệ trục tọa độ Oxy cho hình chữ nhật ABCD có diện tích bằng 12, tâm I là giao điểm của đường thẳng : 3 0d x y− − = và ': 6 0d x y+ − = . Trung điểm một cạnh là giao điểm của d với trục Ox. Tìm tọa độ các đỉnh của hình chữ nhật. Câu 7.(1,0 điểm) Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho hai điểm (0; 1;2)M − và ( 1;1;3)N − . Viết phương trình mặt phẳng (P) đi qua M, N sao cho khoảng cách từ ( ) 0;0;2K đến (P) đạt giá trị lớn nhất Câu 8.(1,0 điểm) Cho khai triển ( ) 0 n n k n k k n k a b C a b − = + = ∑ với quy ước số hạng thứ i của khai triển là số hạng ứng với k = i-1. Hãy tìm các giá trị của x biết rằng số hạng thứ 6 trong khai triển 8 1 1 3 1 log 3 1 log 9 7 2 5 2 2 2 x x    ÷   − − − + + +    ÷  ÷   là 224. …………………….Hết………… 1 HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ 56 Câu Nội dung Điểm I (2điểm) 1.(1,0 điểm) Hàm số (C 1 ) có dạng 3 3 2y x x= − + • Tập xác định: ¡ • Sự biến thiên - lim , lim x x y y →−∞ →+∞ = −∞ = −∞ 0,25 - Chiều biến thiên: 2 ' 3 3 0 1y x x= − = ⇔ = ± Bảng biến thiên X −∞ -1 1 +∞ y’ + 0 - 0 + Y 4 +∞ −∞ 0 0,25 Hàm số đồng biến trên các khoảng ( ) ( ) ; 1 , 1;−∞ − +∞ , nghịch biến trên khoảng (-1;1) Hàm số đạt cực đại tại 1, 4 CD x y= − = . Hàm số đạt cực tiểu tại 1, 0 CT x y= = 0,25 • Đồ thị: Đồ thị hàm số đi qua các điểm (0; 2), (1; 0) và nhận I(0; 2) làm điểm uốn f(x)=x^3 -3x+2 -2 -1 1 2 -1 1 2 3 4 x y 0,25 2.(1,0 điểm) Gọi k là hệ số góc của tiếp tuyến ⇒ tiếp tuyến có vectơ pháp tuyến ( ) 1 ; 1n k= − ur , d có vec tơ pháp tuyến ( ) 2 1;1n = uur 0,25 Ta có 1 2 2 1 2 3 1 1 2 cos 2 26 2 1 3 k n n k n n k k α  =  − = ⇔ = ⇔  +  =   uruur ur uur 0,25 Yêu cầu bài toán ⇔ ít nhất một trong hai phương trình 1 2 ' à 'y k v y k= = có nghiệm x ( ) ( ) 2 2 3 3 2 1 2 2 ó nghiê 2 2 3 2 1 2 2 ó nghiê 3 x m x m c m x m x m c m  + − + − =  ⇔   + − + − =   0,25 ' 2 1 ' 2 2 1 1 1 8 2 1 0 4 2 2 3 3 4 3 0 1 4 4 m m m m m m m m m m   ≤ − ∧ ≥ ≥    ∆ = − − ≥ ⇔ ⇔ ⇔    ∆ = − − ≥     ≤ − ∧ ≥ ≤ −     0,25 II (2điểm) 1.(1,0 điểm) ( ) ( ) 2 2cos3 cos 3 1 sin 2 2 3 os 2 4 cos4 os2 3 1 sin 2 3 1 os 4 2 x x x c x x c x x c x π π   + + = +  ÷       ⇔ + + + = + +  ÷  ÷     0,25 os4 3 sin 4 os2 3 sin 2 0 sin 4 sin 2 0 6 6 c x x c x x x x π π     ⇔ + + + = ⇔ + + + =  ÷  ÷     0,5 2sin 3 cos 0 6 x x π   ⇔ + =  ÷   sin 3 0 18 3 6 cos 0 2 x k x x k x π π π π π     = − +  + =  ÷  ⇔ ⇔      = +  =    0,25 2.(1,0 điểm) 2 Điều kiện: 1 3 x ≥ − . Khiđó 3 3 1 1 3 1 3 1 0x x x x x x+ = + + − ⇔ + − + + − = ( ) ( ) 2 1 1 0 3 1 3 x x x x − ⇔ + − = + + + 0,25 0,25 ( ) 2 1 1 0 3 1 3 x x x   ⇔ − + =  ÷ + + +   2 1 1 0, 3 1 3 x Do x x x   ⇔ = + > ∀  ÷ + + +   (tmdk) Vậy phương trình có nghiệm là x = 1 0, 5 2.3 Giải bất phương trình ( ) 2 2 3log 2 9log 2x x x− > − Điều kiện x > 0 Bất phương trình ( ) ( ) ( ) 2 3 3 log 2 1 1x x x⇔ − > − Nhận thấy x = 3 không phải là nghiệm của phương trình (1) 0,25 TH1: Nếu x > 3 thì ( ) 2 3 1 1 log 2 3 x x x − ⇔ > − Xét hàm số ( ) 2 3 log 2 f x x= , hàm số đồng biến trên khoảng ( ) 0;+∞ ( ) 1 3 x g x x − = − , hàm số nghịch biến trên khoảng ( ) 3;+∞ 0,25 + Với x> 4 thì ( ) ( ) ( ) ( ) 4 3 4f x f g g x> = = > Suy ra bất phương trình có nghiệm x > 4 + Với 4x ≤ thì ( ) ( ) ( ) ( ) 4 3 4f x f g g x≤ = = ≤ ⇒ bất phương trình vô nghiệm 0,25 TH2: Nếu x < 3 thì ( ) 2 3 1 1 log 2 3 x x x − ⇔ < − + Với x ≥ 1 thì ( ) ( ) ( ) ( ) 1 0 1f x f g g x≥ = = ≥ ⇒ bất phương trình vô nghiệm + Với x < 1 thì ( ) ( ) ( ) ( ) 1 0 1f x f g g x< = = < ⇒ Bất phương trình có nghiệm 0 < x <1 Vậy bất phương trình có nghiêm 0,25 3 (1điểm) ( ) ( ) 3ln2 3ln 2 3 2 2 3 3 0 0 3 2 2 x x x x dx e dx I e e e = = + + ∫ ∫ Đặt 3 3 1 3 x x t e dt e dx= ⇒ = . Với x = 0 thì t = 1; x = 3ln2 thì t = 2 0,25 Khi đó ( ) ( ) 2 2 2 2 2 1 1 1 3 3 1 1 2 3 2 3 3 1 ln ln 4 2 4 2 2 4 2 6 2 2 dt t I dt t t t t t t t        ÷ = = − − = + = −  ÷  ÷  ÷ + + +     + +   ∫ ∫ 0,5 4 *Ta có 2IA IH= − ⇒ uur uuur H thuộc tia đối của tia IA và 2IA IH= 2 2BC AB a= = Suy ra 3 , 2 2 a a IA a IH AH IA IH= = ⇒ = + = Ta có 2 2 2 0 5 2 . .cos45 2 a HC AC AH AC AH HC= + − ⇒ = Vì ( ) ( ) ( ) 0 0 15 , 60 .tan 60 2 a SH ABC SC ABC SCH SH HC⊥ ⇒ = ∠ = ⇒ = = Ta có 2 2 2 0 5 2 . .cos45 2 a HC AC AH AC AH HC= + − ⇒ = Vì ( ) ( ) ( ) 0 0 15 , 60 .tan 60 2 a SH ABC SC ABC SCH SH HC⊥ ⇒ = ∠ = ⇒ = = 0,25 3 IV (1điểm) 0,25 0,25 Thể tích khối chóp S.ABCD là: ( ) 3 . 1 15 . 3 6 S ABC ABC a V S SH dvtt ∆ = = 0,25 * ( ) BI AH BI SAH BI SH ⊥  ⇒ ⊥  ⊥  ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) , 1 1 1 , , 2 2 2 2 , d K SAH SK a d K SAH d B SAH BI SB d B SAH ⇒ = = ⇒ = = = 0,25 5 (1điểm) Do a, b, c > 0 và 2 2 2 1a b c+ + = nên ( ) , , 0;1a b c ∈ Ta có ( ) 2 2 5 3 3 2 2 2 1 2 1 a a a a a a a b c a − − + = = − + + − Bất đẳng thức trở thành ( ) ( ) ( ) 3 3 3 2 3 3 a a b b c c− + + − + + − + ≤ 0,5 Xét hàm số ( ) ( ) ( ) 3 0;1f x x x x= − + ∈ . Ta có: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0;1 2 3 2 3 ax 9 3 M f x f a f b f c= ⇒ + + ≤ Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi a = b = c= 1 3 0,5 6 (1điểm) 1.(1,0 điểm) Tọa dộ giao điểm I của d và d’ là nghiệm của hệ 9 3 0 9 3 2 ; 6 0 3 2 2 2 x x y I x y y  =  − − =     ⇔ ⇒    ÷ + − =     =   Do vai trò của A, B, C, D là như nhau nên giả sử M là trung điểm của AD ( ) Ox 3;0M d M⇒ = ∩ ⇒ 0,25 Ta có: 2 3 2AB IM= = . Theo giả thiết . 12 2 2 ABCD S AB AD AD= = ⇒ = Vì I, M thuộc d : 3 0d AD AD x y⇒ ⊥ ⇒ + − = 0,25 Lại có 2MA MD= = ⇒ tọa độ điểm A, D là nghiệm cuẩ hệ phương trình ( ) ( ) ( ) 2 2 3 0 2 4 2;1 ; 4; 1 1 1 3 2 x y x x A D y y x y + − =  = =    ⇔ ∧ ⇒ −    = = − − + =     0,25 Do I là trung điểm của AC nên C(7; 2) TT: I là trung điểm của BD nên B(5; 4) 0,25 Câu 7.(1,0 điểm) Gọi ( ) , ,n A B C= r ( ) 2 2 2 0A B C+ + ≠ là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P). 0,25 S H C A B I K . 4 PTmặt phẳng (P) có dạng; ( ) ( ) 1 2 0 2 0Ax B y C z Ax By Cz B C+ + + − = ⇔ + + + − = ( ) ( ) 1;1;3 3 2 0 2N P A B C B C A B C− ∈ ⇔ − + + + − = ⇔ = + ( ) ( ) : 2 2 0P B C x By Cz B C⇒ + + + + − = 0,25 Khoảng cách từ K đến mp(P) là: ( ) ( ) , 2 2 4 2 4 B d K P B C BC = + + -Nếu B = 0 thì d(K,(P))=0 (loại) -Nếu 0B ≠ thì ( ) ( ) 2 2 2 1 1 , 2 4 2 4 2 1 2 B d K P B C BC C B = = ≤ + +   + +  ÷   0,25 Dấu “=” xảy ra khi B = -C. Chọn C = 1 Khi đó pt (P): x + y – z + 3 = 0 0,25 9 (1điểm) Ta có ( ) ( ) ( ) 1 3 1 2 2 1 1 1 log 3 1 log 9 7 1 1 5 3 5 2 9 7 ,2 3 1 x x x x − − − + − + − − = + = + 0,25 Số hạng thứ 6 của khai triển ứng với k = 5 là ( ) ( ) ( ) ( ) 3 5 1 1 1 5 1 1 1 1 3 5 8 9 7 . 3 1 56 9 7 3 1 x x x x C − − − − − −     + + = + +         0,25 Treo giả thiết ta có ( ) ( ) 1 1 1 1 1 1 9 7 56 9 7 3 1 224 4 2 3 1 x x x x x x − − − − − =  + + + = ⇔ = ⇔  = +  0,5 5 . ĐỀ THI TỐT NGHIỆP QUỐC GIA NĂM 2015 SỐ 56 Ngày 21 tháng 3 năm 2015 Câu 1.(2 điểm) Cho hàm số ( ) 3 3 2 m y x mx C= − + 1. Khảo sát sự biến thi n và vẽ đồ thị của hàm số ( ) 1 C 2 GIẢI ĐỀ SỐ 56 Câu Nội dung Điểm I (2điểm) 1.(1,0 điểm) Hàm số (C 1 ) có dạng 3 3 2y x x= − + • Tập xác định: ¡ • Sự biến thi n - lim , lim x x y y →−∞ →+∞ = −∞ = −∞ 0,25 - Chiều biến thi n:. biến thi n X −∞ -1 1 +∞ y’ + 0 - 0 + Y 4 +∞ −∞ 0 0,25 Hàm số đồng biến trên các khoảng ( ) ( ) ; 1 , 1;−∞ − +∞ , nghịch biến trên khoảng (-1;1) Hàm số đạt cực đại tại 1, 4 CD x y= − = . Hàm số