Đề khảo sát chất lượng

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Phạm Thanh Tuấn Liêm
Ngày gửi: 15h:51' 24-03-2023
Dung lượng: 3.7 MB
Số lượt tải: 96
Nguồn:
Người gửi: Phạm Thanh Tuấn Liêm
Ngày gửi: 15h:51' 24-03-2023
Dung lượng: 3.7 MB
Số lượt tải: 96
Số lượt thích:
0 người
CHUYÊN ĐỀ 36: ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN – DIỆN TÍCH HÌNH PHẲNG
Câu 44. Cho hàm số y = f ( x) có đạo hàm liên tục trên
và thỏa mãn f ( x) + xf ( x) = 4 x 3 + 4 x + 2, x
. Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường y = f ( x) và y = f ( x ) bằng
A.
5
.
2
B.
4
.
3
C.
1
.
2
D.
1
.
4
Lời giải
Ta có: f ( x) + x. f ( x) = 4 x + 4 x + 2 ( x) f ( x) + x. f ( x) = 4 x 3 + 4 x + 2
3
x4 + 2x2 + 2x + C
x
3
nên C = 0 . Do đó f ( x) = x + 2 x + 2 f ( x) = 3 x 2 + 2
[ x. f ( x)] = 4 x 3 + 4 x + 2 x. f ( x) = x 4 + 2 x 2 + 2 x + C f ( x) =
Vì do f ( x ) liên tục trên
Xét phương trình hoành độ giao điểm của y = f ( x) và y = f ( x) , ta có:
x = 0
x3 + 2 x + 2 = 3x 2 + 2 x = 1 . Vậy diện tích phẳng giới hạn bởi các đường y = f ( x) và
x = 2
2
y = f ( x) là: S = f ( x) − f ( x) dx =
0
1
2
TRỌNG TÂM KIẾN THỨC
DIỆN TÍCH HÌNH PHẲNG
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị y
f x trục Ox và hai đường đường thẳng x
a; x
b là
S = f ( x ) dx
b
a
S = f ( x ) dx
b
a
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đồ thị y
S = f ( x ) − g ( x ) dx
b
a
f x ; y
g x và hai đường đường thẳng x
a; x
b là
S = f ( x ) − g ( x ) dx
b
a
THỂ TÍCH VẬT THỂ TRÒN XOAY
Thể tích khối tròn xoay sinh bởi đồ thị y
f x ,x
a, x
b quay quanh trục Ox là V =
b
a
f 2 ( x )dx .
V = f 2 ( x )dx
b
a
Thể tích khối tròn xoay sinh bởi đồ thị y
f x ,y
g x ,x
a, x
b quay quanh trục Ox là
V = f 2 ( x ) − g 2 ( x ) dx
b
a
V = f 2 ( x ) − g 2 ( x ) dx
b
a
CÂU PHÁT TRIỂN TỪ KHO SMARTEST PRO – 100 CHUYÊN ĐỀ ÔN THI TN THPT
Câu 1. Diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi các đường y = x 2 + 1 , y = −2 , x = 0 và x = 1 được tính
bởi công thức nào dưới đây?
1
A. S = ( x 2 − 1)dx .
1
1
B. S = ( x 2 − 1)dx .
0
C. S = ( x 2 + 3)dx .
0
1
D. S = ( x 2 + 3)dx .
0
0
Lời giải
1
1
1
0
0
0
Ta có S = x 2 + 1 − (−2)dx = x 2 + 3dx = ( x 2 + 3)dx .
Câu 2.
2
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường y = x , y = 2, x = 0, x = 1 được tính bằng công thức
nào dưới đây?
1
A.
2
( 2 − x )dx .
0
1
B.
1
2
( x + 2 ) dx .
2
C.
2
( x + 2 )dx .
0
0
Lời giải
1
1
0
0
Diện tích của hình phẳng là S = x 2 − ( 2 ) dx = x 2 − 2 dx
1
(
)
2
D. x + 2 dx .
0
1
1
Vì x − 2 0, x ( 0;1) nên S = x − ( 2 ) dx = ( 2 − x 2 ) dx .
2
2
0
Câu 3.
0
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đường y = x 2 − 3 và y = x − 3 bằng
125
.
3
A.
B.
1
.
6
125
.
6
Lời giải
C.
D.
.
6
x = 0
.
x2 − 3 = x − 3 x2 − x = 0
x = 1
1
1
S = x 2 − 3 − ( x − 3) dx = x 2 − x dx =
0
Câu 4.
0
1
(x
0
2
x3 x 2 1 1
− x ) dx = − = .
3 2 0 6
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi 2 đường y = x 2 − 1 và y = x − 1 bằng
13
13
1
A. .
B.
.
C.
.
D. .
6
6
6
6
Lời giải
Phương trình hoành độ giao điểm hai đồ thị hàm số là:
x = 0
.
x2 − 1 = x − 1 x2 − x = 0
x = 1
Diện tích hình phẳng là:
1
S=
0
Câu 5.
1
x3 x 2
1
x − x dx = ( x − x ) dx = − = .
2 0 6
3
0
1
2
2
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đường y = x 2 − 2 và y = 3x − 2 bằng
9
9
125
125
A. .
B.
.
C.
.
D.
.
2
2
6
6
Lời giải
Xét phương trình hoành độ giao điểm của 2 đường
x = 0
x 2 − 2 = 3x − 2
x = 3
Diện tích hình phẳng
3
3x 2 x3
9
= (3x − x )dx =
− = .
3 0 2
2
0
3
2
Câu 6.
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = x ; tiếp tuyến với đồ thị tại M ( 4;2 ) và
trục hoành là
3
2
8
1
A. .
B. .
C. .
D. .
8
3
3
3
Lời giải
Tiếp tuyến của đồ thị hàm số y = x tại điểm M ( 4;2 ) là:
y = y ( 4 ) . ( x − 4 ) + 2 =
1
x +1.
4
Xét phương trình hoành độ giao điểm:
1
4 x +1 0
x −4
1
x = x +1
x = 4.
2
x
=
4
4
1
x =
x + 1
4
x = 0 x = 0.
1
x + 1 = 0 x = −4 .
4
Do 0 −4; 4 nên ta có S =
0
−4
Câu 7.
4
1
x + 1 dx +
4
0
x−
1
8
x − 1dx = .
4
3
1
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đường thẳng y = x + 1 và đường cong y = x + 1 bằng
3
1
9
14
1
A. .
B. .
C.
.
D. .
6
2
3
4
Lời giải
(
)
x + 3 2 = 3 x +1 2
x = 3
1
(
)
Giải phương trình hoành độ giao điểm x + 1 = x + 1
cận
3
x = 0
x −3
của tích phân là x = a = 0 và x = b = 3
Khi đó diện tích hình phẳng cần tìm là:
3
S=
0
Câu 8.
1
1
1
x + 1 − x + 1 dx = x + 1 − x + 1 dx = (đvdt).
3
3
6
0
3
Gọi S là số đo của diện tích hình phẳng giới hạn bởi parabol y = 2 x 2 + 3 x + 1 và parabol
y = x 2 − x − 2 . Khi đó sin bằng
S
A. −
2
.
2
B.
2
.
2
C.
3
.
2
D. −
3
.
2
Lời giải
x = −3
Phương trình hoành độ giao điểm giữa hai parabol: 2 x 2 + 3x + 1 = x 2 − x − 2
.
x = −1
−1
4
Khi đó: S = ( 2 x 2 + 3x + 1) − ( x 2 − x − 2 ) dx = .
−3
3
2
Suy ra: sin = sin =
.
4
S
2
3
Câu 9.
Hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = x 2 − 4 x + 3 và đường thẳng y = 3 có diện tích bằng
A. 8 .
B. 10 .
C.
32
.
3
D.
28
.
3
Lời giải
x − 4 x + 3, khi x 1 x 3
y = x2 − 4x + 3 =
.
2
−
x
+
4
x
−
3,
khi
1
x
3
2
x = 0
Khi x ( − ;1 3; + ) , xét phương trình hoành độ giao điểm: x 2 − 4 x + 3 = 3
.
x = 4
Khi x (1;3) , xét phương trình hoành độ giao điểm: − x 2 + 4 x − 3 = 3 (Phương trình vô nghiệm).
Diện tích hình phẳng cần tìm là:
(
)
(
)
(
)
S = 3 − ( x 2 − 4 x + 3) dx + 3 − ( − x 2 + 4 x − 3) dx + 3 − ( x 2 − 4 x + 3) dx = 8 .
1
0
3
1
4
3
Câu 10. Cho hàm số y = f ( x ) = ax3 + bx 2 + cx + d , (a, b, c, d ; a 0) có đồ thị (C ) . Biết rằng đồ thị
(C ) tiếp xúc với trục hoành tại điểm có hoành độ dương và đồ thị của hàm số y = f ( x ) cho bởi
hình vẽ dưới đây. Tính diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị (C ) và trục hoành.
A. S =
21
.
4
B. S = 9 .
C. S =
15
.
4
D. S =
27
.
4
Lời giải
Từ đồ thị hàm số y = f ( x ) ta có y = f ( x ) = −3x 2 + 3 .
Do đó f ( x ) = f ( x )dx = − x3 + 3x + C .
Vì đồ thị (C ) tiếp xúc với trục hoành tại điểm có hoành độ dương nên ta có phương trình
− x3 + 3x + C = 0 có nghiệm bội chẵn dương. Do đó − x3 + 3x + C = ( x − a ) ( b − x ) , a 0 .
2
2a + b = 0
a = 1
− x3 + 3x + C = − x 3 + ( 2a + b ) x 2 − ( a 2 + 2ab ) x + a 2b a 2 + 2ab = −3 b = −2 .
a 2b = C
C = −2
Do đó f ( x ) = − x3 + 3x − 2 .
x = 1
Ta có − x3 + 3x − 2 = 0
.
x = −2
Diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị (C ) và trục hoành là
1
S=
−x
−2
3
+ 3x − 2 dx =
27
.
4
Câu 11. Diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị các hàm số y = x 2 , y = −3x + 10 , y = 1 trong
miền x 0 là
17
2
19
20
A. S = .
B. S = .
C. S = .
D. S =
.
6
3
6
3
Lời giải
Xét x 2 = 1 x = 1 x = 1 ( x 0 ) .
x = 2
x = 2 ( x 0) .
Xét x 2 = −3x + 10
x = −5
Xét −3x + 10 = 1 x = 3 .
2
3
Vậy S = ( x − 1) dx + ( −3x + 10 − 1) dx =
2
1
2
17
.
6
Câu 12. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm và liên tục trên
. Biết rằng đồ thị hàm số y = f ( x ) như
hình vẽ dưới đây.
Lập hàm số g ( x ) = f ( x ) − x 2 − x . Mệnh đề nào sau đây đúng?
A. g ( −1) g (1) .
B. g ( −1) = g (1) .
C. g (1) = g ( 2 ) .
D. g (1) g ( 2 ) .
Lời giải
Xét hàm số h ( x ) = f ( x ) − ( 2 x + 1) . Khi đó hàm số h ( x ) liên tục trên các đoạn −1;1 , 1; 2 và
có g ( x ) là một nguyên hàm của hàm số y = h ( x ) .
x = −1
x = 1
Do đó diện tích hình phẳng giới hạn bởi
là
y = f ( x)
y = 2x +1
1
S1 =
−1
1
f ( x ) − ( 2 x + 1) dx = f ( x ) − ( 2 x + 1) dx = g ( x ) −1 = g (1) − g ( −1) .
1
−1
Vì S1 0 nên g (1) g ( −1) .
x = 1
x = 2
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi
là
y = f ( x)
y = 2x +1
2
2
1
1
S2 = f ( x ) − ( 2 x + 1) dx = ( 2 x + 1) − f ( x ) dx = − g ( x ) 1 = g (1) − g ( 2 ) .
2
Vì S 2 0 nên g (1) g ( 2 ) .
Câu 13. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm f ( x ) liên tục trên
và đồ thị hàm số y = f ( x ) trên đoạn
−2;6 như hình vẽ. Tìm khẳng định đúng.
A. max y = f ( −2 ) .
−2;6
B. max y = f ( 2 ) .
−2;6
C. max y = f ( 6 ) .
−2;6
Lời giải
D. max y = f ( −1) .
−2;6
Ta có bảng biến thiên:
Từ bảng biến thiên suy ra max y = max f ( −1) ; f ( 6 ) .
−2;6
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = f ( x ) , trục hoành và hai đường thẳng x = −1
và x = 2 là
2
S1 = − f ( x ) dx = − f ( x ) −1 = f ( −1) − f ( 2 ) .
2
−1
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = f ( x ) , trục hoành và hai đường thẳng x = 2
và x = 6 là
6
S2 = f ( x ) dx = f ( x ) 2 = f ( 6 ) − f ( 2 ) .
6
2
Từ hình vẽ suy ra S2 S1 f ( 6 ) − f ( 2 ) f ( −1) − f ( 2 ) f ( 6 ) f ( −1) .
Câu 14. Cho hàm số f ( x ) có đạo hàm f ( x ) liên tục trên
và đồ thị của f ( x ) trên đoạn −2;6 như
hình bên dưới. Mệnh đề nào dưới đây sai?
A. f ( −2 ) f ( −1) .
B. f ( 2 ) f ( 6 ) .
C. f ( 0 ) f ( −1) .
D. f ( −2 ) f ( 2 ) .
Lời giải
Dựa vào đồ thị của hàm f ( x ) trên đoạn −2;6 ta suy ra bảng biến thiên của hàm số f ( x ) trên
đoạn −2;6 như sau:
Dựa vào bảng biến thiên ta có f ( −2 ) f ( −1) ; f ( 2 ) f ( 6 ) nên loại phương án A, B
Trên khoảng ( −1;0 ) hàm số f ( x ) nghịch biến nên f ( −1) f ( 0 ) nên loại phương án C
So sánh f ( −2 ) và f ( 2 ) :
Gọi S1 , S 2 là diện tích hình phẳng được tô đậm như trên hình vẽ.
Ta có:
S1 =
−1
−1
−2
−2
f ( x ) dx = f ( x ) dx = f ( −1) − f ( −2) .
2
2
−1
−1
S2 = f ( x ) dx = − f ( x ) dx = f ( −1) − f ( 2 ) .
Dựa vào đồ thị ta thấy S1 S 2 nên f ( −1) − f ( −2 ) f ( −1) − f ( 2 ) f ( −2 ) f ( 2 ) .
Câu 15. Cho
hàm
y = f ( x)
số
2 f ( x) + f ( x) = e
−2 x
có
( 2 x + 1) , x
đạo
hàm
liên
tục
trên
và
thỏa
và f ( 0 ) = 1 . Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường
y = f ( x ) và x = 1; x = 2 và trục hoành bằng
A.
5 −2
e − 5e −4 .
2
B.
5 −2
e + 5e −4 .
2
5
C. e−2 − 5e4 .
2
Lời giải
D.
5 2
e − 5e−4 .
2
Xét 2 f ( x ) + f ( x ) = e−2 x ( 2 x + 1) , x
2e2 x f ( x ) + e2 x f ( x ) = 2 x + 1 ( e 2 x f ( x ) ) = 2 x + 1
e 2 x f ( x ) dx = ( 2 x + 1) dx e2 x f ( x ) = x 2 + x + C Vì f ( 0 ) = 1 1 = C
(
)
(
)
e2 x f ( x ) = x 2 + x + 1 f ( x ) = e −2 x x 2 + x + 1
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường y = f ( x ) và x = 1; x = 2 và trục hoành bằng
2
S = ( x + x + 1) e
2
1
2
−2 x
dx = ( x 2 + x + 1) e −2 x dx .
Tính K = ( 2 x + 1) e−2 x dx
1
2
1
mãn
du = 2dx
u = 2 x + 1
Đặt
1 −2 x
−2 x
dv = e dx v = − e
2
Vậy
2
2
1
1
1
K = ( 2 x + 1) e−2 x dx = − e−2 x ( 2 x + 1) 12 + e−2 x dx = − e−2 x ( 2 x + 1) 12 − e−2 x 12 = −3 e−4 + 2e −2 .
2
2
2
1
1
2
Tính S = ( x 2 + x + 1) e−2 x dx .
1
du = ( 2 x + 1) dx
u = x 2 + x + 1
Đặt
1 −2 x
−2 x
dv = e dx
v = − e
2
Vậy
2
1
1
7
3
1
5
S = − e−2 x ( x 2 + x + 1) 12 + ( 2 x + 1) e −2 x dx = − e −4 + e −2 + ( −3e −4 + 2e −2 ) = e−2 − 5e−4 .
2
21
2
2
2
2
Câu 16. Cho
hàm
số
f ( x ) + 2 x. f
đường y =
A.
y = f ( x)
có
đạo
hàm
liên
tục
trên
\ 0
và
thỏa
mãn
( x ) = 0, f ( x ) 0, x \ 0 và f (1) = 1 . Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các
f ( x ) , y = f ( x ) và x = −1 bằng
2
1
.
8
B.
1
.
2
C. 1 .
D.
1
.
4
Lời giải
Xét f ( x ) + 2 x. f 2 ( x ) = 0, f ( x ) 0, x
\ 0
1
1
2
= −2 x
= 2 xdx = x 2 + C
= 2x
f ( x)
f ( x)
f ( x )
1
2
Với f (1) = 1 C = 0 nên f ( x ) = 2 f ( x ) = − 3
x
x
1
2
Phương trình hoành độ giao điểm: f ( x ) = f ( x ) 2 = − 3 x = −2 .
x
x
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường y = f ( x ) , y = f ( x ) và x = −1 bằng:
f ( x)
−1
S=
−2
−1
1 2
1 2
1 1
+ 3 dx = − 2 + 3 dx = + 2
2
x
x
x
x
x x
−2
−1
−2
1
= .
4
Câu 17. Cho hàm số f ( x) liên tục và có đạo hàm xác định trên ( 0;+ ) . Biết rằng f ( x) 0 với mọi
x ( 0; + ) thỏa mãn f ( 0 ) = 2 , và 3 ( f ( x ) − xf ( x ) ) = 2 f ( x ) + f 2 ( x ) . Tính diện tích hình
phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = f ( x ) và đường thẳng x − 6 y + 12 = 0 .
A.
275
− ln 6 .
12
B. ln 6 .
C.
35
− ln 6 .
12
D. 120 + ln 6 .
Lời giải
Do f ( x) 0 ta có
3 ( f ( x ) − xf ( x ) ) = 2 f ( x ) + f 2 ( x )
3x + 2
3 f ( x ) − ( 3x + 2 ) f ( x )
=
1
= 1
f 2 ( x)
f
x
(
)
3x + 2
= x+C
f ( x)
Vì f (0) = 2 nên
3.0 + 2
= 0+C C =1
f ( 0)
3x + 2
3x + 2
= x +1 f ( x) =
f ( x)
x +1
Ta có
x = 0
3x + 2 1
1
5
= x + 2 x2 − x = 0
.
x +1 6
6
6
x = 5
Diện tích giới hạn bởi đồ thị hàm số y = f ( x ) và đường thẳng x − 6 y + 12 = 0 là
5
S=
0
3x + 2 1
35
− x + 2 dx = − ln 6 .
x +1 6
12
Câu 18. Cho hàm số f ( x) liên tục và có đạo hàm xác định trên ( 0;+ ) . Biết rằng f ( x) 0 với mọi
x ( 0; + ) thỏa mãn f ( x) ( ln f ( x) − 3x 2 + 5 x − 1) + xf '( x) = 0 và f (2) = 1 . Tính diện tích giới
hạn bởi đồ thị hàm số y = ( 4 x − 5) f ( x) , trục hoành và đường thẳng x = 2 .
9
A. 1 − e16 .
B.
9
−
1
16
1
−
e
.
2
C. 1 − e
−
9
16
9
−
D. 2 1 − e 16 .
.
Lời giải
Ta có f ( x) ( ln f ( x) − 3x 2 + 5 x − 1) + xf '( x) = 0 f ( x) ln f ( x) + xf '( x) = (3 x 2 − 5 x + 1) f ( x)
Do f ( x) 0 với mọi x ( 0; + ) nên ta chia 2 vế phương trình đó cho f ( x) ta được
ln f ( x) + x.
f '( x)
= 3 x 2 − 5 x + 1 ( x ln f ( x) ) = 3 x 2 − 5 x + 1
f ( x)
5
x ln f ( x) = x3 − x 2 + x + C (*)
2
5
Vì f (2) = 1 nên ta có 2ln f (2) = 23 − .22 + 2 + C C = 0
2
x ln f ( x) = x 3 −
5
x 2 − x +1
5 2
5
x + x ln f ( x) = x 2 − x + 1 f ( x) = e 2
2
2
Ta có ( 4 x − 5 ) f ( x) = 0 ( 4 x − 5 ) e
5
x 2 − x +1
2
=0 x=
5
.
4
Diện tích giới hạn bởi đồ thị hàm số y = ( 4 x − 5) f ( x) , trục hoành và đường thẳng x = 2 là
2
2
5
4
5
4
S = ( 4 x − 5 ) f ( x ) dx = ( 4 x − 5 ) e
Câu 19. Cho f ( x) là hàm số liên tục trên
9
−
dx =2 1 − e 16 .
5
x 2 − x +1
2
thỏa mãn f ( x ) + f ( x ) = x, x
và f ( 0 ) = −1 . Tính
diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đồ thị hàm số y = f ( x) và y = x − 1
1
1
1
A. .
B. .
C. .
D. 1 .
2
6
3
2
Lời giải
Xét: f ( x ) + f ( x ) = x
(1) .
Nhân 2 vế của (1) với e x ta được e x . f ( x ) + e x . f ( x ) = x.e x .
Hay e x . f ( x ) = x.e x e x . f ( x ) = x.e x dx .
Xét I = x.e xdx .
u = x du = dx
Đặt x
.
x
e dx = dv v = e
I = x.e xdx = x.e x − e xdx = x.e x − e x + C . Suy ra e x f ( x ) = x.e x − e x + C .
Theo giả thiết f (0) = −1 nên C = 0 f ( x ) = x − 1 .
x = 0
Xét phương trình: x 2 − 1 = x − 1
x = 1
1
x
Suy ra diện tích hình phẳng cần tìm:
2
0
1
− x dx = .
6
Câu 20. Cho hàm số f ( x) thỏa mãn f (1) = −2 và f ( x) = xf ( x) − 2 x 3 + 3x 2 với mọi x 0 . Tính diện
tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = f ( x) và trục hoành.
189
27
A. 27 .
B.
.
C.
.
D. 189 .
4
4
Lời giải
f ( x) − xf ( x) = −2 x 3 + 3 x 2
Do đó
1. f ( x) − x. f ( x) −2 x 3 + 3 x 2
f ( x )
=
= 2x − 3
2
2
x
x
x
f ( x)
= x 2 − 3x + C (1) , với C
x
Vì f (1) = −2 theo giả thiết, nên thay x = 1 vào hai vế của (1) ta thu được C = 0 , từ đó
f ( x) = x3 − 3x 2 .
3
Diện tích hình phẳng cần tìm là:
x
3
− 3x 2 dx =
0
27
.
4
BẢNG ĐÁP ÁN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
C
A
B
D
A
C
A
B
A
D
A
D
C
D
A
D
C
D
B
C
CHUYÊN ĐỀ 37: NGHIỆM PHỨC CỦA PHƯƠNG TRÌNH BẬC HAI
Câu 45. Trên tập hợp số phức, xét phương trình z 2 − 2 ( m + 1) z + m2 = 0 ( m là số thực). Có bao nhiêu giá
trị của m để phương trình đó có hai nghiệm phân biệt z1 , z2 thỏa mãn z1 + z2 = 2?
A. 1.
B. 4.
C. 2.
D. 3.
Lời giải
Ta có: = 2m + 2
TH1: 0 m −1.
Phương trình có hai nghiệm phức, khi đó: z1 = z2 =
c
= m2 .
a
m = 1
Suy ra: 2 m2 = 2
.
m = −1 (l )
TH2: 0 m −1.
Vì a.c = m 2 0 nên phương trình có hai nghiệm phân biệt z1.z2 0 hoặc z1.z2 0.
m = −2 (l )
Suy ra: z1 + z2 = 2 z1 + z2 = 2 2m + 2 = 2
.
m = 0
Vậy có 2 giá trị của m thỏa yêu cầu bài toán.
TRỌNG TÂM KIẾN THỨC
Giải phương trình bậc hai
Cho phương trình bậc 2 dạng Az 2 + Bz + C = 0 (1) , trong đó A, B, C là những số thực, A 0
Xét biệt thức = B 2 − 4 AC
Nếu 0 thì phương trình (1) có 2 nghiệm thực phân biệt z1 =
Nếu = 0 thì phương trình (1) có nghiệm thực kép z1 = z2 =
Nếu 0 thì phương trình (1) có 2 nghiệm phức z1 =
z2 =
−B −
2A
−B
2A
−B + i
2A
−B +
;
2A
;
z2 =
−B − i
2A
Hệ thức Vi-ét
−B
S = z1 + z2 = A
Ta có
P = z z = C
1 2
A
CÂU PHÁT TRIỂN TỪ KHO SMARTEST PRO – 100 CHUYÊN ĐỀ ÔN THI TN THPT
Câu 1.
Gọi z1 , z2 là hai nghiệm phức của phương trình z 2 − 4 z + 8 = 0 . Khi đó biểu thức
K = z1 + z2 − z1z2 bằng
A. −4 2 .
B. −8 + 4 2 .
C. 8 + 4 2 .
Lời giải
z = 2 + 2i
Ta có z 2 − 4 z + 8 = 0
.
z = 2 − 2i
Do đó K = z1 + z2 − z1 z2 = 2 + 2i + 2 − 2i − 8 = 4 2 − 8 .
D. 4 2 .
Câu 2.
Cho z1 , z2 là hai nghiệm của phương trình z 2 − 3z + 10 = 0 . Tính S = ( z1 + z2 ) − z1 z2
2
A. −1 .
B. 0 .
C. 1 .
Lời giải
D. 7 .
Ta có z1 + z2 = 3, z1 z2 = 10 , khi đó S = ( z1 + z2 ) − z1 z2 = 32 − 10 = −1 .
2
Câu 3.
Gọi z1 và z2 là hai nghiệm phức của phương trình z 2 + z + 2 = 0 . Khi đó z1 + z2 bằng
A. 4 .
B. 2 2 .
C. 2 .
Lời giải
D.
2.
Phương trình z 2 + z + 2 = 0 , có = 1 − 4.1.2 = −7 0 .
Suy ra phương trình có hai nghiệm phức z1,2 =
Do đó z1 + z2 =
−1 i 7
.
2
−1 + i 7 −1 − i 7
+
= 2+ 2 =2 2.
2
2
Vậy z1 + z2 = 2 2 .
Câu 4.
Gọi z1 , z2 là các nghiệm của phương trình z 2 + 2 z + 5 = 0 . Giá trị của z12 + z22 bằng
A. 10 .
B. 12 .
C. 2 34 .
Lời giải
D. 4 5 .
z = −1 + 2i
z2 + 2z + 5 = 0 1
.
z2 = −1 − 2i
z12 + z22 = z1 + z2 = ( −1) + 22 + ( −1) + ( −2 ) = 10 .
2
Câu 5.
2
2
2
2
Biết số phức z là nghiệm của phương trình z 2 − 4 z + 13 = 0 và m là số thực dương thỏa mãn
z + m = 5 . Xác định m
A. 3 .
B. 2 .
C. 1 .
D. −6 .
Lời giải
Giải phương trình z 2 − 4 z + 13 = 0 .
Ta có = 16 − 4.13 = −36 0 .
Suy ra phương trình có hai nghiệm phức z = 2 3i .
Với z = 2 3i ta có z + m = 5 2 + m 3i = 5
( 2 + m)
2
m = 2
2
+ 9 = 5 ( 2 + m ) = 16
m = −6
Vì m là số thực dương nên chọn m = 2 .
Câu 6.
Gọi z1 , z2 là các nghiệm phức của phương trình z 2 + z + 1 = 0 , đặt w = z12011 + z22011 . Khi đó
A. w = 22021 .
B. w = −1.
C. w = 22021 i .
Lời giải
D. w = 1 .
z1 + z2 = −1
Có z1 , z2 là các nghiệm phức của phương trình z 2 + z + 1 = 0
z1.z2 = 1
1
z1 = − +
2
Phương trình z 2 + z + 1 = 0
1
z2 = − −
2
3
3
i
2
3
i
2
3
1
1
3
3
Ta có − +
i = 1; − −
i = 1 .
2 2
2 2
z 2013 z 2013 ( z1 )
= 1 2 + 22 =
z1
z2
z12
3 671
w= z
2011
1
+z
2011
2
(z )
+
3 671
2
z22
1 1 ( z + z ) − 2 z1.z2
= 2+ 2 = 1 2
2
z1 z2
( z1.z2 )
2
'
( −1) − 2.1 = −1 .
2
(1)
2
=
Câu 7.
Gọi z1 , z2 là hai nghiệm phức của phương trình 2 z 2 − 3z + 4 = 0. Xét =
phức dưới dạng = x + yi ( x, y ) .
3
3
A. = + 2i
B. = − + 2i
2
4
3
C. = 2 + i
2
Lời giải
1 1
+ + iz1 z2 , viết số
z1 z2
D. =
3
+ 2i
4
3
Theo viet, ta có z1 + z2 = ; z1z2 = 2 .
2
3
2
+ i.4 3
z1 + z2 + i ( z1z2 )
1 1
=2
= + 2i .
Khi đó, w = + + iz1 z2 =
z1 z2
z1 z2
2
4
Câu 8.
Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để phương trình z 2 + m = 0 có hai nghiệm là hai số
phức phân biệt.
A. m 0 .
B. m 0 .
C. m 0 .
D. m 0 .
Lời giải
Ta có: z 2 + m = 0 z 2 = −m (1) .
Phương trình (1) có 2 nghiệm phức phân biệt khi m 0 .
Câu 9.
Có bao nhiêu giá trị nguyên dương của tham số m để phương trình z 2 − 2 z + 1 − m2 = 0 có
nghiệm phức z thỏa mãn z = 2 ?
A. 4.
B. 1.
C. 2.
D. 3.
Lời giải
z −1 = m
z = 1+ m
2
Ta có z 2 − 2 z + 1 − m2 = 0 ( z − 1) = m2
.
z − 1 = −m
z = 1− m
m = 1 (TM )
1 + m = 2
Với z = 1 + m , vì z = 2 nên 1 + m = 2
.
1 + m = −2
m = −3 ( l )
m = −1 ( l )
1 − m = 2
Với z = 1 − m , vì z = 2 nên 1 − m = 2
.
1 − m = −2
m = 3 (TM )
Vậy ta có m = 1 và m = 3 thỏa mãn bài toán.
Câu 10. Có bao nhiêu số nguyên m để phương trình z 2 + 2mz + 3m + 4 = 0 có hai nghiệm không là số
thực?
A. 3 .
B. 4 .
C. 5 .
D. 6 .
Lời giải
Ta có: z 2 + 2mz + 3m + 4 = 0 (1)
= m2 − 3m − 4
Phương trình (1) có 2 nghiệm không phải là số thực khi và chỉ khi
0 m2 − 3m − 4 0 −1 m 4.
Kết hợp với m nguyên ta nhận m 0;1; 2;3 .
Câu 11. Biết số phức z là nghiệm của phương trình z 2 − 4 z + 13 = 0 và m là số thực dương thỏa mãn
z + m = 5 . Xác định m
A. 3 .
B. 2 .
C. 1 .
D. −6 .
Lời giải
Giải phương trình z 2 − 4 z + 13 = 0 .
Ta có = 16 − 4.13 = −36 0 .
Suy ra phương trình có hai nghiệm phức z = 2 3i .
Với z = 2 3i ta có z + m = 5 2 + m 3i = 5
( 2 + m)
2
m = 2
2
+ 9 = 5 ( 2 + m ) = 16
m = −6
Vì m là số thực dương nên chọn m = 2 .
Câu 12. Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để phương trình z 2 − 2mz + 6m − 5 = 0 có hai nghiệm
phức phân biệt z1 , z2 thỏa mãn z1 = z2 ?
A. 4 .
B. 5 .
C. 6 .
Lời giải
D. 3 .
Trường hợp 1: Phương trình có 2 nghiệm phức (không thực) liên hợp z1 , z2 thỏa mãn z1 = z2
Khi đó ' 0 m2 − 6m + 5 0 1 m 5 .
Trường hợp 2: Phương trình có 2 nghiệm thực phân biệt z1 , z2 thỏa mãn z1 = z2 .
m 2 − 6m + 5 0
0
m =0.
Khi đó cần có
z1 + z2 = 0 m = 0
Vì m nguyên nên m 0;2;3;4 . Vậy có 4 giá trị m nguyên thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Câu 13. Trên tập hợp số phức, biết phương trình z 2 + mz + m2 − 2 = 0 ( m là tham số thực) có hai nghiệm
phức z1 , z2 . Gọi A , B , C lần lượt là điểm biểu diễn các số phức z1 , z2 và z0 = i . Có bao nhiêu
giá trị của tham số m để diện tích tam giác ABC bằng 1?
A. 2 .
B. 3 .
C. 4 .
D. 6 .
Lời giải
(
)
Ta có: = m 2 − 4 m 2 − 2 = −3m 2 + 8
TH1: 0 −3m 2 + 8 0
−2 6
2 6
. Khi đó, phương trình có hai nghiệm thực
m
3
3
phân biệt là z1 , z2 .
Vì A, B Ox nên AB = z1 − z2 =
( z1 − z2 )
2
=
( z1 + z2 )
2
− 4 z1 z2 = −3m 2 + 8 .
Mặt khác, ta có C ( 0;1) d ( C; AB ) = 1 .
SABC =
1
−3m2 + 8
2 3
AB.d ( C; AB ) =
=1 m =
( Thỏa mãn đk).
2
2
3
2 6
m
3
TH2: 0 −3m 2 + 8 0
.
−2 6
m
3
Khi đó, phương trình có hai nghiệm phức liên hợp là z1,2 =
Ta có: AB = z1 − z2 = i =
2
.
−3m 2 + 8 = 3m 2 − 8 và C ( 0;1) .
Phương trình đường thẳng AB là x +
Do đó, SABC =
−m i
1
AB.d ( C ; AB ) =
2
m
m
.
= 0 nên d ( C ; AB ) =
2
2
m 3m2 − 8
4
m2 = 4
=1 2
m = 2 ( Thỏa mãn đk).
m = − 4 (VN)
3
Vậy có 4 giá trị thực của tham số m thỏa mãn đề bài.
c
c
tối giản) có hai nghiệm
= 0 ( với phân số
d
d
phức. Gọi A , B là hai điểm biểu diễn của hai nghiệm đó trên mặt phẳng Oxy . Biết tam giác
OAB đều (với O là gốc tọa độ), tính P = c + 2d .
A. 18 .
B. 22 .
C. −10 .
D. −14 .
Câu 14. Trên tập hợp số phức, cho phương trình x 2 − 4 x +
Lời giải
c
= 0 có hai nghiệm thực thì ba điểm A, B, O cùng nằm trên một
d
đường thẳng (không thỏa mãn).
Nếu phương trình x 2 − 4 x +
Vậy x 2 − 4 x +
c
c
= 0 có hai nghiệm phức có phần ảo khác 0 = 4 − 0 .
d
d
Khi đó, phương trình có hai nghiệm phức x1 = 2 +
i ; x2 = 2 −
i .
Gọi A , B lần lượt là hai điểm biểu diễn của x1 ; x2 trên mặt phẳng Oxy , ta có:
(
) (
A 2; ; B 2; −
)
.
Ta có: AB = 2 ; OA = OB = 4 + .
Tam giác OAB đều khi và chỉ khi AB = OA = OB 2 = 4 + 4 = 4 +
=
4
4
c
4
c 16
. Vì 0 nên = − hay 4 − = − = .
3
3
d
3
d 3
Từ đó ta có c = 16 ; d = 3 .
Vậy: P = c + 2d = 22 .
Câu 15. Cho phương trình 8 z 2 − 4 ( a + 1) z + 4a + 1 = 0 với a là tham số. Tìm số giá trị của a
phương trình có hai nghiệm z1 , z2 thỏa mãn
dương.
A. 0 .
B. 2 .
để
z1
là số ảo, trong đó z2 là số phức có phần ảo
z2
C. 3 .
D. 4 .
Lời giải
Từ giả thiết suy ra z1 , z2 không phải là số thực. Khi đó
0 4 ( a + 1) − 8 ( 4a + 1) 0 4 ( a 2 − 6a − 1) 0
2
Suy ra z1 =
a + 1 − − ( a 2 − 6a − 1) i 2
4
; z2 =
(*)
a + 1 + − ( a 2 − 6a − 1) i 2
4
= z1
z1
a = 0
2
là số ảo z12 là số ảo ( a + 1) − − ( a 2 − 6a − 1) = 0 a 2 − 2a = 0
(thoả mãn
z2
a = 2
điều kiện (*) )
Câu 16. Trên tập hợp số phức, xét phương trình z 2 − 2mz + 2m2 − 2m = 0 , với m là tham số thực. Có bao
nhiêu giá trị nguyên của m ( −10;10 ) để phương trình có hai nghiệm phân biệt z1 , z2 thỏa mãn
z1 − 2 = z2 − 2 .
A. 17 .
B. 16 .
C. 15 .
D. 14 .
Lời giải
Đặt w = z − 2 , ta được phương trình: ( w + 2 ) − 2m ( w + 2 ) + 2m 2 − 2m = 0
2
w2 − ( 2m − 4 ) w + 2m2 − 6m + 4 = 0
(1) .
Khi đó bài toán trở thành tìm m để phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt w1 , w2 thỏa mãn
w1 = w2 .
Xét phương trình (1) có = ( m − 2 ) − 2m 2 + 6m − 4 = −m 2 + 2m .
2
Trường hợp 1: 0 m ( 0;2 ) . Mà m
nên m = 1 . Thay vào phương trình ta được:
w = 0
w2 + 2 w = 0
. Không thỏa mãn yêu cầu đề bà.
w = −2
Trường hợp 2: 0 m ( −;0 ) ( 2; + ) . Khi đó phương trình luôn có hai nghiệm phức
phân biệt không phải số thực, hai nghiệm này là hai số phức liên hợp nên mô-đun của chúng luôn
bằng nhau.
Kết hợp với điều kiện m là số nguyên và m ( −10;10 ) .
Suy ra m −9; −8;....; −1 3; 4;...;9 .Vậy có 16 giá trị của m thoả mãn.
Câu 17. Trên tập hợp số phức, xét phương trình z 2 − ( m − 1) z + m2 + 2m = 0 ( m là tham số thực). Tìm
tổng các giá trị của m sao cho phương trình đó có 2 nghiệm phức z1 , z2 thỏa mãn
z1 + z2 = z1 − z2 .
A. −2 .
B. −8 .
C. 4 .
D. −3 .
Lời giải
Ta có = −3m2 − 10m + 1 .
TH1: 0 , phương trình đã cho có 2 nghiệm thực z1 , z2 , khi đó
m = 0
(thỏa mãn điều kiện 0 ).
z1 + z2 = z1 − z2 z1.z2 = 0 m 2 + 2m = 0
m = −2
TH2: 0 , phương trình có 2 nghiệm phức z1,2 =
m − 1 i −
, khi đó
2
z1 + z2 = z1 − z2 m − 1 = i − ( m − 1) = − m2 + 6m − 1 = 0 (*) .
2
Phương trình (*) có hai nghiệm thực phân biệt (thỏa mãn điều kiện 0 ) và tổng hai nghiệm
này bằng −6 .
Vậy tổng các giá trị của m sao cho phương trình z 2 − ( m − 1) z + m2 + 2m = 0 có 2 nghiệm phức
z1 , z2 , thỏa mãn z1 + z2 = z1 − z2 bằng −8 .
Câu 18. Trên tập hợp số phức, xét phương trình z 2 − 2 ( m + 2 ) z + m2 = 0 ( m là tham số thực). Có bao
1
1
+
= 1?
z1 z2
D. 4 .
nhiêu giá trị của m để phương trình đó có 2 nghiệm phức z1 , z2 thỏa mãn
A. 2 .
B. 3 .
C. 1 .
Lời giải
Ta có = 4m + 4 .
TH1: 0 m −1 , phương trình đã cho có 2 nghiệm thực z1 , z2 , khi đó
( z + z ) − 2 z1.z2 + 2 = 1
1
1
+
=1 1 2
2
z1 z2
z1.z2
( z1.z2 )
2
4 ( m + 2 ) − 2m 2
2
(m )
2 2
+
2
=1
m2
4 ( m + 2 ) = m4 m = 1 5 .
2
Kết hợp với điều kiện, m = 1 + 5 thỏa mãn.
TH2: 0 m −1 , phương trình có 2 nghiệm phức z1,2 = m + 2 i − thỏa mãn z1 = z2
, khi đó
1
1
+
= 1 z1 = z2 = 2
z1 z2
( m + 2 ) + ( −) = 2 m2 = 4 m = 2 .
2
Kết hợp với điều kiện, m = −2 thỏa mãn.
Vậy có 2 giá trị của m thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Câu 19. Cho m là số thực, biết phương trình z 2 + mz + 5 = 0 có hai nghiệm phức trong đó có một nghiệm
có phần ảo là 1 . Tính tổng môđun của hai nghiệm.
A. 3 .
B. 5 .
C. 2 5 .
D. 4 .
Lời giải
Ta có = m2 − 20
Phương trình có hai nghiệm phức thì 0 −2 5 m 2 5 .
m
20 − m2
m
20 − m2
i và z2 = − −
i
Khi đó phương trình có hai nghiệm là: z1 = − +
2
2
2
2
Theo đề ra ta có:
20 − m2
= 1 m = 4 .
2
z1 = −2 + i
z1 = 2 + i
Khi đó phương trình trở thành z 2 4 z + 5 = 0
hoặc
z2 = −2 − i
z2 = 2 − i
z1 = z2 = 5 .
Câu 20. Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để phương trình 4 z 2 + 4(m − 1) z + m 2 − 3m = 0 có
hai nghiệm phức z1 , z2 thỏa mãn z1 + z2 = 2
A. 0 .
B. 1 .
C. 2 .
D. 4 .
Lời giải
Ta có = 4m + 4 .
TH1: = 4m + 4 0 m −1 .
Phương trình: 4 z 2 + 4(m − 1) z + m 2 − 3m = 0 có hai nghiệm phức z1 , z2 nên z2 = z1
z2 = z1 = z1 .
m 2 − 3m
m 2 − 3m
m 2 − 3m
z1 z2 =
z1 . z2 =
Theo vi et ta có z1 z2 =
.
4
4
4
Theo bài ra ta có: z1 + z2 = 2 z1 + z1 = 2 z1 = 1 z1 = z2 = 1
m = −1
m2 − 3m = 4
không thoả mãn điều kiện.
m=4
TH2: = 4m + 4 0 m −1 .
Phương trình:
z2 =
4 z 2 + 4(m − 1) z + m 2 − 3m = 0
có hai nghiệm thực
z1 =
m −1+ m +1
,
2
m −1− m +1
.
2
z1 z2 = m 2 − 3m
Theo vi et ta có
.
z1 + z2 = m − 1
Theo bài ra ta có:
z1 + z2 = 2 ( z1 + z2 ) = 4 .
2
( z1 + z2 ) − 2 z1.z2 + 2 z1.z2 = 4
2
( m − 1) − 2 ( m 2 − 3m ) + 2 m 2 − 3m = 4
2
−m 2 + 4m − 3 + 2 m 2 − 3m = 0 (*)
−1 m 0
+ Nếu
thì phương trình (*) trở thành:
m 3
m = −1
(thoả mãn điều kiện)
−m 2 + 4m − 3 + 2 ( m 2 − 3m ) = 0 m2 − 2m − 3 = 0
m = 3
+ Nếu 0 m 3 thì phương trình (*) trở thành:
1
m=
−m + 4m − 3 + 2 ( −m + 3m ) = 0 −3m + 10m − 3 = 0
3 kết hợp với điều kiện suy ra
m = 3
1
m= .
3
Vậy có 2 giá trị nguyên của tham số m thoả mãn yêu cầu bài toán
2
1
B
2
A
3
B
2
2
4
A
5
B
6
B
7
B
8
A
BẢNG ĐÁP ÁN
9 10 11 12
C B B A
13
C
14
B
15
B
16
B
17
B
18
A
19
C
20
C
CHUYÊN ĐỀ 38: KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN OXYZ
x − 2 y −1 z −1
=
=
. Gọi ( P ) là
2
2
−3
mặt phẳng đi qua A và chứa d . Khoảng cách từ điểm M ( 5; −1;3) đến ( P ) bằng
Câu 46. Trong không gian Oxyz , cho điểm A ( 0;1; 2 ) và đường thẳng d :
A. 5 .
B.
1
.
3
C. 1 .
D.
11
.
3
Lời giải
Lấy B ( 2;1;1) d ta có AB = ( 2;0; −1) .
Ta có AB, ud = ( 2; 4; 4 ) = 2 (1; 2; 2 )
Mặt phẳng ( P ) đi qua A và chứa d suy ra nP = (1; 2; 2 ) .
Phương trình mặt phẳng ( P ) : x + 2 y + 2 z − 6 = 0
Vậy d ( M , ( P ) ) =
xM + 2 yM + 2 zM − 6
= 1.
12 + 22 + 22
TRỌNG TÂM KIẾN THỨC
Khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng
Cho điểm M 0 ( x0 ; y0 ; z0 ) và mặt phẳng ( ) : Ax + By + Cz + D = 0
Khi đó d ( M 0 , ( ) ) =
| Ax0 + By0 + Cz0 + D |
A2 + B 2 + C 2
Khoảng cách từ điểm đến đường thẳng
Cho đường thẳng đi qua điểm M 0 và có vectơ chỉ phương a và M ( x; y ; z ) .
Khi đó d ( M , ) =
a , M 0 M
a
Khoảng cách giữa đường thẳng và mặt phẳng song song
Khoảng cách giữa đường thẳng ( ) và mặt phẳng ( P) : ax + by + cz + d = 0 song song.
Khi đó d ( M , ( P ) ) =
axM + byM + czM + d
a 2 + b2 + c2
với M ( xM ; yM ; zM ) ( )
Khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song
Cho hai mặt phẳng song song ( P ) : ax + by + cz + d = 0 và ( Q ) : ax + by + cz + d = 0 .
Khi đó d ( ( Q ) , ( P ) ) =
d − d
a 2 + b2 + c2
Khoảng cách giữa hai đường thẳng song song
Cho hai đường thẳng song song và d qua điểm M 0 có véctơ chỉ phương u d .
Khi đó d ( M , d ) =
M M , ud
với M ( xM ; yM ; zM ) ( )
ud
Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau
Cho 2 đường thẳng chéo nhau đường chéo 1 , 2 .
Khi đó d ( 1 , 2 ) =
AB. u1 , u2
u1 , u2
với ( A 1 , B 2 )
CÂU PHÁT TRIỂN TỪ KHO SMARTEST PRO – 100 CHUYÊN ĐỀ ÔN THI TN THPT
Câu 1. Trong không g...
Câu 44. Cho hàm số y = f ( x) có đạo hàm liên tục trên
và thỏa mãn f ( x) + xf ( x) = 4 x 3 + 4 x + 2, x
. Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường y = f ( x) và y = f ( x ) bằng
A.
5
.
2
B.
4
.
3
C.
1
.
2
D.
1
.
4
Lời giải
Ta có: f ( x) + x. f ( x) = 4 x + 4 x + 2 ( x) f ( x) + x. f ( x) = 4 x 3 + 4 x + 2
3
x4 + 2x2 + 2x + C
x
3
nên C = 0 . Do đó f ( x) = x + 2 x + 2 f ( x) = 3 x 2 + 2
[ x. f ( x)] = 4 x 3 + 4 x + 2 x. f ( x) = x 4 + 2 x 2 + 2 x + C f ( x) =
Vì do f ( x ) liên tục trên
Xét phương trình hoành độ giao điểm của y = f ( x) và y = f ( x) , ta có:
x = 0
x3 + 2 x + 2 = 3x 2 + 2 x = 1 . Vậy diện tích phẳng giới hạn bởi các đường y = f ( x) và
x = 2
2
y = f ( x) là: S = f ( x) − f ( x) dx =
0
1
2
TRỌNG TÂM KIẾN THỨC
DIỆN TÍCH HÌNH PHẲNG
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị y
f x trục Ox và hai đường đường thẳng x
a; x
b là
S = f ( x ) dx
b
a
S = f ( x ) dx
b
a
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đồ thị y
S = f ( x ) − g ( x ) dx
b
a
f x ; y
g x và hai đường đường thẳng x
a; x
b là
S = f ( x ) − g ( x ) dx
b
a
THỂ TÍCH VẬT THỂ TRÒN XOAY
Thể tích khối tròn xoay sinh bởi đồ thị y
f x ,x
a, x
b quay quanh trục Ox là V =
b
a
f 2 ( x )dx .
V = f 2 ( x )dx
b
a
Thể tích khối tròn xoay sinh bởi đồ thị y
f x ,y
g x ,x
a, x
b quay quanh trục Ox là
V = f 2 ( x ) − g 2 ( x ) dx
b
a
V = f 2 ( x ) − g 2 ( x ) dx
b
a
CÂU PHÁT TRIỂN TỪ KHO SMARTEST PRO – 100 CHUYÊN ĐỀ ÔN THI TN THPT
Câu 1. Diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi các đường y = x 2 + 1 , y = −2 , x = 0 và x = 1 được tính
bởi công thức nào dưới đây?
1
A. S = ( x 2 − 1)dx .
1
1
B. S = ( x 2 − 1)dx .
0
C. S = ( x 2 + 3)dx .
0
1
D. S = ( x 2 + 3)dx .
0
0
Lời giải
1
1
1
0
0
0
Ta có S = x 2 + 1 − (−2)dx = x 2 + 3dx = ( x 2 + 3)dx .
Câu 2.
2
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường y = x , y = 2, x = 0, x = 1 được tính bằng công thức
nào dưới đây?
1
A.
2
( 2 − x )dx .
0
1
B.
1
2
( x + 2 ) dx .
2
C.
2
( x + 2 )dx .
0
0
Lời giải
1
1
0
0
Diện tích của hình phẳng là S = x 2 − ( 2 ) dx = x 2 − 2 dx
1
(
)
2
D. x + 2 dx .
0
1
1
Vì x − 2 0, x ( 0;1) nên S = x − ( 2 ) dx = ( 2 − x 2 ) dx .
2
2
0
Câu 3.
0
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đường y = x 2 − 3 và y = x − 3 bằng
125
.
3
A.
B.
1
.
6
125
.
6
Lời giải
C.
D.
.
6
x = 0
.
x2 − 3 = x − 3 x2 − x = 0
x = 1
1
1
S = x 2 − 3 − ( x − 3) dx = x 2 − x dx =
0
Câu 4.
0
1
(x
0
2
x3 x 2 1 1
− x ) dx = − = .
3 2 0 6
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi 2 đường y = x 2 − 1 và y = x − 1 bằng
13
13
1
A. .
B.
.
C.
.
D. .
6
6
6
6
Lời giải
Phương trình hoành độ giao điểm hai đồ thị hàm số là:
x = 0
.
x2 − 1 = x − 1 x2 − x = 0
x = 1
Diện tích hình phẳng là:
1
S=
0
Câu 5.
1
x3 x 2
1
x − x dx = ( x − x ) dx = − = .
2 0 6
3
0
1
2
2
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đường y = x 2 − 2 và y = 3x − 2 bằng
9
9
125
125
A. .
B.
.
C.
.
D.
.
2
2
6
6
Lời giải
Xét phương trình hoành độ giao điểm của 2 đường
x = 0
x 2 − 2 = 3x − 2
x = 3
Diện tích hình phẳng
3
3x 2 x3
9
= (3x − x )dx =
− = .
3 0 2
2
0
3
2
Câu 6.
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = x ; tiếp tuyến với đồ thị tại M ( 4;2 ) và
trục hoành là
3
2
8
1
A. .
B. .
C. .
D. .
8
3
3
3
Lời giải
Tiếp tuyến của đồ thị hàm số y = x tại điểm M ( 4;2 ) là:
y = y ( 4 ) . ( x − 4 ) + 2 =
1
x +1.
4
Xét phương trình hoành độ giao điểm:
1
4 x +1 0
x −4
1
x = x +1
x = 4.
2
x
=
4
4
1
x =
x + 1
4
x = 0 x = 0.
1
x + 1 = 0 x = −4 .
4
Do 0 −4; 4 nên ta có S =
0
−4
Câu 7.
4
1
x + 1 dx +
4
0
x−
1
8
x − 1dx = .
4
3
1
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đường thẳng y = x + 1 và đường cong y = x + 1 bằng
3
1
9
14
1
A. .
B. .
C.
.
D. .
6
2
3
4
Lời giải
(
)
x + 3 2 = 3 x +1 2
x = 3
1
(
)
Giải phương trình hoành độ giao điểm x + 1 = x + 1
cận
3
x = 0
x −3
của tích phân là x = a = 0 và x = b = 3
Khi đó diện tích hình phẳng cần tìm là:
3
S=
0
Câu 8.
1
1
1
x + 1 − x + 1 dx = x + 1 − x + 1 dx = (đvdt).
3
3
6
0
3
Gọi S là số đo của diện tích hình phẳng giới hạn bởi parabol y = 2 x 2 + 3 x + 1 và parabol
y = x 2 − x − 2 . Khi đó sin bằng
S
A. −
2
.
2
B.
2
.
2
C.
3
.
2
D. −
3
.
2
Lời giải
x = −3
Phương trình hoành độ giao điểm giữa hai parabol: 2 x 2 + 3x + 1 = x 2 − x − 2
.
x = −1
−1
4
Khi đó: S = ( 2 x 2 + 3x + 1) − ( x 2 − x − 2 ) dx = .
−3
3
2
Suy ra: sin = sin =
.
4
S
2
3
Câu 9.
Hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = x 2 − 4 x + 3 và đường thẳng y = 3 có diện tích bằng
A. 8 .
B. 10 .
C.
32
.
3
D.
28
.
3
Lời giải
x − 4 x + 3, khi x 1 x 3
y = x2 − 4x + 3 =
.
2
−
x
+
4
x
−
3,
khi
1
x
3
2
x = 0
Khi x ( − ;1 3; + ) , xét phương trình hoành độ giao điểm: x 2 − 4 x + 3 = 3
.
x = 4
Khi x (1;3) , xét phương trình hoành độ giao điểm: − x 2 + 4 x − 3 = 3 (Phương trình vô nghiệm).
Diện tích hình phẳng cần tìm là:
(
)
(
)
(
)
S = 3 − ( x 2 − 4 x + 3) dx + 3 − ( − x 2 + 4 x − 3) dx + 3 − ( x 2 − 4 x + 3) dx = 8 .
1
0
3
1
4
3
Câu 10. Cho hàm số y = f ( x ) = ax3 + bx 2 + cx + d , (a, b, c, d ; a 0) có đồ thị (C ) . Biết rằng đồ thị
(C ) tiếp xúc với trục hoành tại điểm có hoành độ dương và đồ thị của hàm số y = f ( x ) cho bởi
hình vẽ dưới đây. Tính diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị (C ) và trục hoành.
A. S =
21
.
4
B. S = 9 .
C. S =
15
.
4
D. S =
27
.
4
Lời giải
Từ đồ thị hàm số y = f ( x ) ta có y = f ( x ) = −3x 2 + 3 .
Do đó f ( x ) = f ( x )dx = − x3 + 3x + C .
Vì đồ thị (C ) tiếp xúc với trục hoành tại điểm có hoành độ dương nên ta có phương trình
− x3 + 3x + C = 0 có nghiệm bội chẵn dương. Do đó − x3 + 3x + C = ( x − a ) ( b − x ) , a 0 .
2
2a + b = 0
a = 1
− x3 + 3x + C = − x 3 + ( 2a + b ) x 2 − ( a 2 + 2ab ) x + a 2b a 2 + 2ab = −3 b = −2 .
a 2b = C
C = −2
Do đó f ( x ) = − x3 + 3x − 2 .
x = 1
Ta có − x3 + 3x − 2 = 0
.
x = −2
Diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị (C ) và trục hoành là
1
S=
−x
−2
3
+ 3x − 2 dx =
27
.
4
Câu 11. Diện tích S của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị các hàm số y = x 2 , y = −3x + 10 , y = 1 trong
miền x 0 là
17
2
19
20
A. S = .
B. S = .
C. S = .
D. S =
.
6
3
6
3
Lời giải
Xét x 2 = 1 x = 1 x = 1 ( x 0 ) .
x = 2
x = 2 ( x 0) .
Xét x 2 = −3x + 10
x = −5
Xét −3x + 10 = 1 x = 3 .
2
3
Vậy S = ( x − 1) dx + ( −3x + 10 − 1) dx =
2
1
2
17
.
6
Câu 12. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm và liên tục trên
. Biết rằng đồ thị hàm số y = f ( x ) như
hình vẽ dưới đây.
Lập hàm số g ( x ) = f ( x ) − x 2 − x . Mệnh đề nào sau đây đúng?
A. g ( −1) g (1) .
B. g ( −1) = g (1) .
C. g (1) = g ( 2 ) .
D. g (1) g ( 2 ) .
Lời giải
Xét hàm số h ( x ) = f ( x ) − ( 2 x + 1) . Khi đó hàm số h ( x ) liên tục trên các đoạn −1;1 , 1; 2 và
có g ( x ) là một nguyên hàm của hàm số y = h ( x ) .
x = −1
x = 1
Do đó diện tích hình phẳng giới hạn bởi
là
y = f ( x)
y = 2x +1
1
S1 =
−1
1
f ( x ) − ( 2 x + 1) dx = f ( x ) − ( 2 x + 1) dx = g ( x ) −1 = g (1) − g ( −1) .
1
−1
Vì S1 0 nên g (1) g ( −1) .
x = 1
x = 2
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi
là
y = f ( x)
y = 2x +1
2
2
1
1
S2 = f ( x ) − ( 2 x + 1) dx = ( 2 x + 1) − f ( x ) dx = − g ( x ) 1 = g (1) − g ( 2 ) .
2
Vì S 2 0 nên g (1) g ( 2 ) .
Câu 13. Cho hàm số y = f ( x ) có đạo hàm f ( x ) liên tục trên
và đồ thị hàm số y = f ( x ) trên đoạn
−2;6 như hình vẽ. Tìm khẳng định đúng.
A. max y = f ( −2 ) .
−2;6
B. max y = f ( 2 ) .
−2;6
C. max y = f ( 6 ) .
−2;6
Lời giải
D. max y = f ( −1) .
−2;6
Ta có bảng biến thiên:
Từ bảng biến thiên suy ra max y = max f ( −1) ; f ( 6 ) .
−2;6
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = f ( x ) , trục hoành và hai đường thẳng x = −1
và x = 2 là
2
S1 = − f ( x ) dx = − f ( x ) −1 = f ( −1) − f ( 2 ) .
2
−1
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = f ( x ) , trục hoành và hai đường thẳng x = 2
và x = 6 là
6
S2 = f ( x ) dx = f ( x ) 2 = f ( 6 ) − f ( 2 ) .
6
2
Từ hình vẽ suy ra S2 S1 f ( 6 ) − f ( 2 ) f ( −1) − f ( 2 ) f ( 6 ) f ( −1) .
Câu 14. Cho hàm số f ( x ) có đạo hàm f ( x ) liên tục trên
và đồ thị của f ( x ) trên đoạn −2;6 như
hình bên dưới. Mệnh đề nào dưới đây sai?
A. f ( −2 ) f ( −1) .
B. f ( 2 ) f ( 6 ) .
C. f ( 0 ) f ( −1) .
D. f ( −2 ) f ( 2 ) .
Lời giải
Dựa vào đồ thị của hàm f ( x ) trên đoạn −2;6 ta suy ra bảng biến thiên của hàm số f ( x ) trên
đoạn −2;6 như sau:
Dựa vào bảng biến thiên ta có f ( −2 ) f ( −1) ; f ( 2 ) f ( 6 ) nên loại phương án A, B
Trên khoảng ( −1;0 ) hàm số f ( x ) nghịch biến nên f ( −1) f ( 0 ) nên loại phương án C
So sánh f ( −2 ) và f ( 2 ) :
Gọi S1 , S 2 là diện tích hình phẳng được tô đậm như trên hình vẽ.
Ta có:
S1 =
−1
−1
−2
−2
f ( x ) dx = f ( x ) dx = f ( −1) − f ( −2) .
2
2
−1
−1
S2 = f ( x ) dx = − f ( x ) dx = f ( −1) − f ( 2 ) .
Dựa vào đồ thị ta thấy S1 S 2 nên f ( −1) − f ( −2 ) f ( −1) − f ( 2 ) f ( −2 ) f ( 2 ) .
Câu 15. Cho
hàm
y = f ( x)
số
2 f ( x) + f ( x) = e
−2 x
có
( 2 x + 1) , x
đạo
hàm
liên
tục
trên
và
thỏa
và f ( 0 ) = 1 . Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường
y = f ( x ) và x = 1; x = 2 và trục hoành bằng
A.
5 −2
e − 5e −4 .
2
B.
5 −2
e + 5e −4 .
2
5
C. e−2 − 5e4 .
2
Lời giải
D.
5 2
e − 5e−4 .
2
Xét 2 f ( x ) + f ( x ) = e−2 x ( 2 x + 1) , x
2e2 x f ( x ) + e2 x f ( x ) = 2 x + 1 ( e 2 x f ( x ) ) = 2 x + 1
e 2 x f ( x ) dx = ( 2 x + 1) dx e2 x f ( x ) = x 2 + x + C Vì f ( 0 ) = 1 1 = C
(
)
(
)
e2 x f ( x ) = x 2 + x + 1 f ( x ) = e −2 x x 2 + x + 1
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường y = f ( x ) và x = 1; x = 2 và trục hoành bằng
2
S = ( x + x + 1) e
2
1
2
−2 x
dx = ( x 2 + x + 1) e −2 x dx .
Tính K = ( 2 x + 1) e−2 x dx
1
2
1
mãn
du = 2dx
u = 2 x + 1
Đặt
1 −2 x
−2 x
dv = e dx v = − e
2
Vậy
2
2
1
1
1
K = ( 2 x + 1) e−2 x dx = − e−2 x ( 2 x + 1) 12 + e−2 x dx = − e−2 x ( 2 x + 1) 12 − e−2 x 12 = −3 e−4 + 2e −2 .
2
2
2
1
1
2
Tính S = ( x 2 + x + 1) e−2 x dx .
1
du = ( 2 x + 1) dx
u = x 2 + x + 1
Đặt
1 −2 x
−2 x
dv = e dx
v = − e
2
Vậy
2
1
1
7
3
1
5
S = − e−2 x ( x 2 + x + 1) 12 + ( 2 x + 1) e −2 x dx = − e −4 + e −2 + ( −3e −4 + 2e −2 ) = e−2 − 5e−4 .
2
21
2
2
2
2
Câu 16. Cho
hàm
số
f ( x ) + 2 x. f
đường y =
A.
y = f ( x)
có
đạo
hàm
liên
tục
trên
\ 0
và
thỏa
mãn
( x ) = 0, f ( x ) 0, x \ 0 và f (1) = 1 . Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các
f ( x ) , y = f ( x ) và x = −1 bằng
2
1
.
8
B.
1
.
2
C. 1 .
D.
1
.
4
Lời giải
Xét f ( x ) + 2 x. f 2 ( x ) = 0, f ( x ) 0, x
\ 0
1
1
2
= −2 x
= 2 xdx = x 2 + C
= 2x
f ( x)
f ( x)
f ( x )
1
2
Với f (1) = 1 C = 0 nên f ( x ) = 2 f ( x ) = − 3
x
x
1
2
Phương trình hoành độ giao điểm: f ( x ) = f ( x ) 2 = − 3 x = −2 .
x
x
Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đường y = f ( x ) , y = f ( x ) và x = −1 bằng:
f ( x)
−1
S=
−2
−1
1 2
1 2
1 1
+ 3 dx = − 2 + 3 dx = + 2
2
x
x
x
x
x x
−2
−1
−2
1
= .
4
Câu 17. Cho hàm số f ( x) liên tục và có đạo hàm xác định trên ( 0;+ ) . Biết rằng f ( x) 0 với mọi
x ( 0; + ) thỏa mãn f ( 0 ) = 2 , và 3 ( f ( x ) − xf ( x ) ) = 2 f ( x ) + f 2 ( x ) . Tính diện tích hình
phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = f ( x ) và đường thẳng x − 6 y + 12 = 0 .
A.
275
− ln 6 .
12
B. ln 6 .
C.
35
− ln 6 .
12
D. 120 + ln 6 .
Lời giải
Do f ( x) 0 ta có
3 ( f ( x ) − xf ( x ) ) = 2 f ( x ) + f 2 ( x )
3x + 2
3 f ( x ) − ( 3x + 2 ) f ( x )
=
1
= 1
f 2 ( x)
f
x
(
)
3x + 2
= x+C
f ( x)
Vì f (0) = 2 nên
3.0 + 2
= 0+C C =1
f ( 0)
3x + 2
3x + 2
= x +1 f ( x) =
f ( x)
x +1
Ta có
x = 0
3x + 2 1
1
5
= x + 2 x2 − x = 0
.
x +1 6
6
6
x = 5
Diện tích giới hạn bởi đồ thị hàm số y = f ( x ) và đường thẳng x − 6 y + 12 = 0 là
5
S=
0
3x + 2 1
35
− x + 2 dx = − ln 6 .
x +1 6
12
Câu 18. Cho hàm số f ( x) liên tục và có đạo hàm xác định trên ( 0;+ ) . Biết rằng f ( x) 0 với mọi
x ( 0; + ) thỏa mãn f ( x) ( ln f ( x) − 3x 2 + 5 x − 1) + xf '( x) = 0 và f (2) = 1 . Tính diện tích giới
hạn bởi đồ thị hàm số y = ( 4 x − 5) f ( x) , trục hoành và đường thẳng x = 2 .
9
A. 1 − e16 .
B.
9
−
1
16
1
−
e
.
2
C. 1 − e
−
9
16
9
−
D. 2 1 − e 16 .
.
Lời giải
Ta có f ( x) ( ln f ( x) − 3x 2 + 5 x − 1) + xf '( x) = 0 f ( x) ln f ( x) + xf '( x) = (3 x 2 − 5 x + 1) f ( x)
Do f ( x) 0 với mọi x ( 0; + ) nên ta chia 2 vế phương trình đó cho f ( x) ta được
ln f ( x) + x.
f '( x)
= 3 x 2 − 5 x + 1 ( x ln f ( x) ) = 3 x 2 − 5 x + 1
f ( x)
5
x ln f ( x) = x3 − x 2 + x + C (*)
2
5
Vì f (2) = 1 nên ta có 2ln f (2) = 23 − .22 + 2 + C C = 0
2
x ln f ( x) = x 3 −
5
x 2 − x +1
5 2
5
x + x ln f ( x) = x 2 − x + 1 f ( x) = e 2
2
2
Ta có ( 4 x − 5 ) f ( x) = 0 ( 4 x − 5 ) e
5
x 2 − x +1
2
=0 x=
5
.
4
Diện tích giới hạn bởi đồ thị hàm số y = ( 4 x − 5) f ( x) , trục hoành và đường thẳng x = 2 là
2
2
5
4
5
4
S = ( 4 x − 5 ) f ( x ) dx = ( 4 x − 5 ) e
Câu 19. Cho f ( x) là hàm số liên tục trên
9
−
dx =2 1 − e 16 .
5
x 2 − x +1
2
thỏa mãn f ( x ) + f ( x ) = x, x
và f ( 0 ) = −1 . Tính
diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đồ thị hàm số y = f ( x) và y = x − 1
1
1
1
A. .
B. .
C. .
D. 1 .
2
6
3
2
Lời giải
Xét: f ( x ) + f ( x ) = x
(1) .
Nhân 2 vế của (1) với e x ta được e x . f ( x ) + e x . f ( x ) = x.e x .
Hay e x . f ( x ) = x.e x e x . f ( x ) = x.e x dx .
Xét I = x.e xdx .
u = x du = dx
Đặt x
.
x
e dx = dv v = e
I = x.e xdx = x.e x − e xdx = x.e x − e x + C . Suy ra e x f ( x ) = x.e x − e x + C .
Theo giả thiết f (0) = −1 nên C = 0 f ( x ) = x − 1 .
x = 0
Xét phương trình: x 2 − 1 = x − 1
x = 1
1
x
Suy ra diện tích hình phẳng cần tìm:
2
0
1
− x dx = .
6
Câu 20. Cho hàm số f ( x) thỏa mãn f (1) = −2 và f ( x) = xf ( x) − 2 x 3 + 3x 2 với mọi x 0 . Tính diện
tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số y = f ( x) và trục hoành.
189
27
A. 27 .
B.
.
C.
.
D. 189 .
4
4
Lời giải
f ( x) − xf ( x) = −2 x 3 + 3 x 2
Do đó
1. f ( x) − x. f ( x) −2 x 3 + 3 x 2
f ( x )
=
= 2x − 3
2
2
x
x
x
f ( x)
= x 2 − 3x + C (1) , với C
x
Vì f (1) = −2 theo giả thiết, nên thay x = 1 vào hai vế của (1) ta thu được C = 0 , từ đó
f ( x) = x3 − 3x 2 .
3
Diện tích hình phẳng cần tìm là:
x
3
− 3x 2 dx =
0
27
.
4
BẢNG ĐÁP ÁN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
C
A
B
D
A
C
A
B
A
D
A
D
C
D
A
D
C
D
B
C
CHUYÊN ĐỀ 37: NGHIỆM PHỨC CỦA PHƯƠNG TRÌNH BẬC HAI
Câu 45. Trên tập hợp số phức, xét phương trình z 2 − 2 ( m + 1) z + m2 = 0 ( m là số thực). Có bao nhiêu giá
trị của m để phương trình đó có hai nghiệm phân biệt z1 , z2 thỏa mãn z1 + z2 = 2?
A. 1.
B. 4.
C. 2.
D. 3.
Lời giải
Ta có: = 2m + 2
TH1: 0 m −1.
Phương trình có hai nghiệm phức, khi đó: z1 = z2 =
c
= m2 .
a
m = 1
Suy ra: 2 m2 = 2
.
m = −1 (l )
TH2: 0 m −1.
Vì a.c = m 2 0 nên phương trình có hai nghiệm phân biệt z1.z2 0 hoặc z1.z2 0.
m = −2 (l )
Suy ra: z1 + z2 = 2 z1 + z2 = 2 2m + 2 = 2
.
m = 0
Vậy có 2 giá trị của m thỏa yêu cầu bài toán.
TRỌNG TÂM KIẾN THỨC
Giải phương trình bậc hai
Cho phương trình bậc 2 dạng Az 2 + Bz + C = 0 (1) , trong đó A, B, C là những số thực, A 0
Xét biệt thức = B 2 − 4 AC
Nếu 0 thì phương trình (1) có 2 nghiệm thực phân biệt z1 =
Nếu = 0 thì phương trình (1) có nghiệm thực kép z1 = z2 =
Nếu 0 thì phương trình (1) có 2 nghiệm phức z1 =
z2 =
−B −
2A
−B
2A
−B + i
2A
−B +
;
2A
;
z2 =
−B − i
2A
Hệ thức Vi-ét
−B
S = z1 + z2 = A
Ta có
P = z z = C
1 2
A
CÂU PHÁT TRIỂN TỪ KHO SMARTEST PRO – 100 CHUYÊN ĐỀ ÔN THI TN THPT
Câu 1.
Gọi z1 , z2 là hai nghiệm phức của phương trình z 2 − 4 z + 8 = 0 . Khi đó biểu thức
K = z1 + z2 − z1z2 bằng
A. −4 2 .
B. −8 + 4 2 .
C. 8 + 4 2 .
Lời giải
z = 2 + 2i
Ta có z 2 − 4 z + 8 = 0
.
z = 2 − 2i
Do đó K = z1 + z2 − z1 z2 = 2 + 2i + 2 − 2i − 8 = 4 2 − 8 .
D. 4 2 .
Câu 2.
Cho z1 , z2 là hai nghiệm của phương trình z 2 − 3z + 10 = 0 . Tính S = ( z1 + z2 ) − z1 z2
2
A. −1 .
B. 0 .
C. 1 .
Lời giải
D. 7 .
Ta có z1 + z2 = 3, z1 z2 = 10 , khi đó S = ( z1 + z2 ) − z1 z2 = 32 − 10 = −1 .
2
Câu 3.
Gọi z1 và z2 là hai nghiệm phức của phương trình z 2 + z + 2 = 0 . Khi đó z1 + z2 bằng
A. 4 .
B. 2 2 .
C. 2 .
Lời giải
D.
2.
Phương trình z 2 + z + 2 = 0 , có = 1 − 4.1.2 = −7 0 .
Suy ra phương trình có hai nghiệm phức z1,2 =
Do đó z1 + z2 =
−1 i 7
.
2
−1 + i 7 −1 − i 7
+
= 2+ 2 =2 2.
2
2
Vậy z1 + z2 = 2 2 .
Câu 4.
Gọi z1 , z2 là các nghiệm của phương trình z 2 + 2 z + 5 = 0 . Giá trị của z12 + z22 bằng
A. 10 .
B. 12 .
C. 2 34 .
Lời giải
D. 4 5 .
z = −1 + 2i
z2 + 2z + 5 = 0 1
.
z2 = −1 − 2i
z12 + z22 = z1 + z2 = ( −1) + 22 + ( −1) + ( −2 ) = 10 .
2
Câu 5.
2
2
2
2
Biết số phức z là nghiệm của phương trình z 2 − 4 z + 13 = 0 và m là số thực dương thỏa mãn
z + m = 5 . Xác định m
A. 3 .
B. 2 .
C. 1 .
D. −6 .
Lời giải
Giải phương trình z 2 − 4 z + 13 = 0 .
Ta có = 16 − 4.13 = −36 0 .
Suy ra phương trình có hai nghiệm phức z = 2 3i .
Với z = 2 3i ta có z + m = 5 2 + m 3i = 5
( 2 + m)
2
m = 2
2
+ 9 = 5 ( 2 + m ) = 16
m = −6
Vì m là số thực dương nên chọn m = 2 .
Câu 6.
Gọi z1 , z2 là các nghiệm phức của phương trình z 2 + z + 1 = 0 , đặt w = z12011 + z22011 . Khi đó
A. w = 22021 .
B. w = −1.
C. w = 22021 i .
Lời giải
D. w = 1 .
z1 + z2 = −1
Có z1 , z2 là các nghiệm phức của phương trình z 2 + z + 1 = 0
z1.z2 = 1
1
z1 = − +
2
Phương trình z 2 + z + 1 = 0
1
z2 = − −
2
3
3
i
2
3
i
2
3
1
1
3
3
Ta có − +
i = 1; − −
i = 1 .
2 2
2 2
z 2013 z 2013 ( z1 )
= 1 2 + 22 =
z1
z2
z12
3 671
w= z
2011
1
+z
2011
2
(z )
+
3 671
2
z22
1 1 ( z + z ) − 2 z1.z2
= 2+ 2 = 1 2
2
z1 z2
( z1.z2 )
2
'
( −1) − 2.1 = −1 .
2
(1)
2
=
Câu 7.
Gọi z1 , z2 là hai nghiệm phức của phương trình 2 z 2 − 3z + 4 = 0. Xét =
phức dưới dạng = x + yi ( x, y ) .
3
3
A. = + 2i
B. = − + 2i
2
4
3
C. = 2 + i
2
Lời giải
1 1
+ + iz1 z2 , viết số
z1 z2
D. =
3
+ 2i
4
3
Theo viet, ta có z1 + z2 = ; z1z2 = 2 .
2
3
2
+ i.4 3
z1 + z2 + i ( z1z2 )
1 1
=2
= + 2i .
Khi đó, w = + + iz1 z2 =
z1 z2
z1 z2
2
4
Câu 8.
Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để phương trình z 2 + m = 0 có hai nghiệm là hai số
phức phân biệt.
A. m 0 .
B. m 0 .
C. m 0 .
D. m 0 .
Lời giải
Ta có: z 2 + m = 0 z 2 = −m (1) .
Phương trình (1) có 2 nghiệm phức phân biệt khi m 0 .
Câu 9.
Có bao nhiêu giá trị nguyên dương của tham số m để phương trình z 2 − 2 z + 1 − m2 = 0 có
nghiệm phức z thỏa mãn z = 2 ?
A. 4.
B. 1.
C. 2.
D. 3.
Lời giải
z −1 = m
z = 1+ m
2
Ta có z 2 − 2 z + 1 − m2 = 0 ( z − 1) = m2
.
z − 1 = −m
z = 1− m
m = 1 (TM )
1 + m = 2
Với z = 1 + m , vì z = 2 nên 1 + m = 2
.
1 + m = −2
m = −3 ( l )
m = −1 ( l )
1 − m = 2
Với z = 1 − m , vì z = 2 nên 1 − m = 2
.
1 − m = −2
m = 3 (TM )
Vậy ta có m = 1 và m = 3 thỏa mãn bài toán.
Câu 10. Có bao nhiêu số nguyên m để phương trình z 2 + 2mz + 3m + 4 = 0 có hai nghiệm không là số
thực?
A. 3 .
B. 4 .
C. 5 .
D. 6 .
Lời giải
Ta có: z 2 + 2mz + 3m + 4 = 0 (1)
= m2 − 3m − 4
Phương trình (1) có 2 nghiệm không phải là số thực khi và chỉ khi
0 m2 − 3m − 4 0 −1 m 4.
Kết hợp với m nguyên ta nhận m 0;1; 2;3 .
Câu 11. Biết số phức z là nghiệm của phương trình z 2 − 4 z + 13 = 0 và m là số thực dương thỏa mãn
z + m = 5 . Xác định m
A. 3 .
B. 2 .
C. 1 .
D. −6 .
Lời giải
Giải phương trình z 2 − 4 z + 13 = 0 .
Ta có = 16 − 4.13 = −36 0 .
Suy ra phương trình có hai nghiệm phức z = 2 3i .
Với z = 2 3i ta có z + m = 5 2 + m 3i = 5
( 2 + m)
2
m = 2
2
+ 9 = 5 ( 2 + m ) = 16
m = −6
Vì m là số thực dương nên chọn m = 2 .
Câu 12. Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để phương trình z 2 − 2mz + 6m − 5 = 0 có hai nghiệm
phức phân biệt z1 , z2 thỏa mãn z1 = z2 ?
A. 4 .
B. 5 .
C. 6 .
Lời giải
D. 3 .
Trường hợp 1: Phương trình có 2 nghiệm phức (không thực) liên hợp z1 , z2 thỏa mãn z1 = z2
Khi đó ' 0 m2 − 6m + 5 0 1 m 5 .
Trường hợp 2: Phương trình có 2 nghiệm thực phân biệt z1 , z2 thỏa mãn z1 = z2 .
m 2 − 6m + 5 0
0
m =0.
Khi đó cần có
z1 + z2 = 0 m = 0
Vì m nguyên nên m 0;2;3;4 . Vậy có 4 giá trị m nguyên thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Câu 13. Trên tập hợp số phức, biết phương trình z 2 + mz + m2 − 2 = 0 ( m là tham số thực) có hai nghiệm
phức z1 , z2 . Gọi A , B , C lần lượt là điểm biểu diễn các số phức z1 , z2 và z0 = i . Có bao nhiêu
giá trị của tham số m để diện tích tam giác ABC bằng 1?
A. 2 .
B. 3 .
C. 4 .
D. 6 .
Lời giải
(
)
Ta có: = m 2 − 4 m 2 − 2 = −3m 2 + 8
TH1: 0 −3m 2 + 8 0
−2 6
2 6
. Khi đó, phương trình có hai nghiệm thực
m
3
3
phân biệt là z1 , z2 .
Vì A, B Ox nên AB = z1 − z2 =
( z1 − z2 )
2
=
( z1 + z2 )
2
− 4 z1 z2 = −3m 2 + 8 .
Mặt khác, ta có C ( 0;1) d ( C; AB ) = 1 .
SABC =
1
−3m2 + 8
2 3
AB.d ( C; AB ) =
=1 m =
( Thỏa mãn đk).
2
2
3
2 6
m
3
TH2: 0 −3m 2 + 8 0
.
−2 6
m
3
Khi đó, phương trình có hai nghiệm phức liên hợp là z1,2 =
Ta có: AB = z1 − z2 = i =
2
.
−3m 2 + 8 = 3m 2 − 8 và C ( 0;1) .
Phương trình đường thẳng AB là x +
Do đó, SABC =
−m i
1
AB.d ( C ; AB ) =
2
m
m
.
= 0 nên d ( C ; AB ) =
2
2
m 3m2 − 8
4
m2 = 4
=1 2
m = 2 ( Thỏa mãn đk).
m = − 4 (VN)
3
Vậy có 4 giá trị thực của tham số m thỏa mãn đề bài.
c
c
tối giản) có hai nghiệm
= 0 ( với phân số
d
d
phức. Gọi A , B là hai điểm biểu diễn của hai nghiệm đó trên mặt phẳng Oxy . Biết tam giác
OAB đều (với O là gốc tọa độ), tính P = c + 2d .
A. 18 .
B. 22 .
C. −10 .
D. −14 .
Câu 14. Trên tập hợp số phức, cho phương trình x 2 − 4 x +
Lời giải
c
= 0 có hai nghiệm thực thì ba điểm A, B, O cùng nằm trên một
d
đường thẳng (không thỏa mãn).
Nếu phương trình x 2 − 4 x +
Vậy x 2 − 4 x +
c
c
= 0 có hai nghiệm phức có phần ảo khác 0 = 4 − 0 .
d
d
Khi đó, phương trình có hai nghiệm phức x1 = 2 +
i ; x2 = 2 −
i .
Gọi A , B lần lượt là hai điểm biểu diễn của x1 ; x2 trên mặt phẳng Oxy , ta có:
(
) (
A 2; ; B 2; −
)
.
Ta có: AB = 2 ; OA = OB = 4 + .
Tam giác OAB đều khi và chỉ khi AB = OA = OB 2 = 4 + 4 = 4 +
=
4
4
c
4
c 16
. Vì 0 nên = − hay 4 − = − = .
3
3
d
3
d 3
Từ đó ta có c = 16 ; d = 3 .
Vậy: P = c + 2d = 22 .
Câu 15. Cho phương trình 8 z 2 − 4 ( a + 1) z + 4a + 1 = 0 với a là tham số. Tìm số giá trị của a
phương trình có hai nghiệm z1 , z2 thỏa mãn
dương.
A. 0 .
B. 2 .
để
z1
là số ảo, trong đó z2 là số phức có phần ảo
z2
C. 3 .
D. 4 .
Lời giải
Từ giả thiết suy ra z1 , z2 không phải là số thực. Khi đó
0 4 ( a + 1) − 8 ( 4a + 1) 0 4 ( a 2 − 6a − 1) 0
2
Suy ra z1 =
a + 1 − − ( a 2 − 6a − 1) i 2
4
; z2 =
(*)
a + 1 + − ( a 2 − 6a − 1) i 2
4
= z1
z1
a = 0
2
là số ảo z12 là số ảo ( a + 1) − − ( a 2 − 6a − 1) = 0 a 2 − 2a = 0
(thoả mãn
z2
a = 2
điều kiện (*) )
Câu 16. Trên tập hợp số phức, xét phương trình z 2 − 2mz + 2m2 − 2m = 0 , với m là tham số thực. Có bao
nhiêu giá trị nguyên của m ( −10;10 ) để phương trình có hai nghiệm phân biệt z1 , z2 thỏa mãn
z1 − 2 = z2 − 2 .
A. 17 .
B. 16 .
C. 15 .
D. 14 .
Lời giải
Đặt w = z − 2 , ta được phương trình: ( w + 2 ) − 2m ( w + 2 ) + 2m 2 − 2m = 0
2
w2 − ( 2m − 4 ) w + 2m2 − 6m + 4 = 0
(1) .
Khi đó bài toán trở thành tìm m để phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt w1 , w2 thỏa mãn
w1 = w2 .
Xét phương trình (1) có = ( m − 2 ) − 2m 2 + 6m − 4 = −m 2 + 2m .
2
Trường hợp 1: 0 m ( 0;2 ) . Mà m
nên m = 1 . Thay vào phương trình ta được:
w = 0
w2 + 2 w = 0
. Không thỏa mãn yêu cầu đề bà.
w = −2
Trường hợp 2: 0 m ( −;0 ) ( 2; + ) . Khi đó phương trình luôn có hai nghiệm phức
phân biệt không phải số thực, hai nghiệm này là hai số phức liên hợp nên mô-đun của chúng luôn
bằng nhau.
Kết hợp với điều kiện m là số nguyên và m ( −10;10 ) .
Suy ra m −9; −8;....; −1 3; 4;...;9 .Vậy có 16 giá trị của m thoả mãn.
Câu 17. Trên tập hợp số phức, xét phương trình z 2 − ( m − 1) z + m2 + 2m = 0 ( m là tham số thực). Tìm
tổng các giá trị của m sao cho phương trình đó có 2 nghiệm phức z1 , z2 thỏa mãn
z1 + z2 = z1 − z2 .
A. −2 .
B. −8 .
C. 4 .
D. −3 .
Lời giải
Ta có = −3m2 − 10m + 1 .
TH1: 0 , phương trình đã cho có 2 nghiệm thực z1 , z2 , khi đó
m = 0
(thỏa mãn điều kiện 0 ).
z1 + z2 = z1 − z2 z1.z2 = 0 m 2 + 2m = 0
m = −2
TH2: 0 , phương trình có 2 nghiệm phức z1,2 =
m − 1 i −
, khi đó
2
z1 + z2 = z1 − z2 m − 1 = i − ( m − 1) = − m2 + 6m − 1 = 0 (*) .
2
Phương trình (*) có hai nghiệm thực phân biệt (thỏa mãn điều kiện 0 ) và tổng hai nghiệm
này bằng −6 .
Vậy tổng các giá trị của m sao cho phương trình z 2 − ( m − 1) z + m2 + 2m = 0 có 2 nghiệm phức
z1 , z2 , thỏa mãn z1 + z2 = z1 − z2 bằng −8 .
Câu 18. Trên tập hợp số phức, xét phương trình z 2 − 2 ( m + 2 ) z + m2 = 0 ( m là tham số thực). Có bao
1
1
+
= 1?
z1 z2
D. 4 .
nhiêu giá trị của m để phương trình đó có 2 nghiệm phức z1 , z2 thỏa mãn
A. 2 .
B. 3 .
C. 1 .
Lời giải
Ta có = 4m + 4 .
TH1: 0 m −1 , phương trình đã cho có 2 nghiệm thực z1 , z2 , khi đó
( z + z ) − 2 z1.z2 + 2 = 1
1
1
+
=1 1 2
2
z1 z2
z1.z2
( z1.z2 )
2
4 ( m + 2 ) − 2m 2
2
(m )
2 2
+
2
=1
m2
4 ( m + 2 ) = m4 m = 1 5 .
2
Kết hợp với điều kiện, m = 1 + 5 thỏa mãn.
TH2: 0 m −1 , phương trình có 2 nghiệm phức z1,2 = m + 2 i − thỏa mãn z1 = z2
, khi đó
1
1
+
= 1 z1 = z2 = 2
z1 z2
( m + 2 ) + ( −) = 2 m2 = 4 m = 2 .
2
Kết hợp với điều kiện, m = −2 thỏa mãn.
Vậy có 2 giá trị của m thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Câu 19. Cho m là số thực, biết phương trình z 2 + mz + 5 = 0 có hai nghiệm phức trong đó có một nghiệm
có phần ảo là 1 . Tính tổng môđun của hai nghiệm.
A. 3 .
B. 5 .
C. 2 5 .
D. 4 .
Lời giải
Ta có = m2 − 20
Phương trình có hai nghiệm phức thì 0 −2 5 m 2 5 .
m
20 − m2
m
20 − m2
i và z2 = − −
i
Khi đó phương trình có hai nghiệm là: z1 = − +
2
2
2
2
Theo đề ra ta có:
20 − m2
= 1 m = 4 .
2
z1 = −2 + i
z1 = 2 + i
Khi đó phương trình trở thành z 2 4 z + 5 = 0
hoặc
z2 = −2 − i
z2 = 2 − i
z1 = z2 = 5 .
Câu 20. Có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để phương trình 4 z 2 + 4(m − 1) z + m 2 − 3m = 0 có
hai nghiệm phức z1 , z2 thỏa mãn z1 + z2 = 2
A. 0 .
B. 1 .
C. 2 .
D. 4 .
Lời giải
Ta có = 4m + 4 .
TH1: = 4m + 4 0 m −1 .
Phương trình: 4 z 2 + 4(m − 1) z + m 2 − 3m = 0 có hai nghiệm phức z1 , z2 nên z2 = z1
z2 = z1 = z1 .
m 2 − 3m
m 2 − 3m
m 2 − 3m
z1 z2 =
z1 . z2 =
Theo vi et ta có z1 z2 =
.
4
4
4
Theo bài ra ta có: z1 + z2 = 2 z1 + z1 = 2 z1 = 1 z1 = z2 = 1
m = −1
m2 − 3m = 4
không thoả mãn điều kiện.
m=4
TH2: = 4m + 4 0 m −1 .
Phương trình:
z2 =
4 z 2 + 4(m − 1) z + m 2 − 3m = 0
có hai nghiệm thực
z1 =
m −1+ m +1
,
2
m −1− m +1
.
2
z1 z2 = m 2 − 3m
Theo vi et ta có
.
z1 + z2 = m − 1
Theo bài ra ta có:
z1 + z2 = 2 ( z1 + z2 ) = 4 .
2
( z1 + z2 ) − 2 z1.z2 + 2 z1.z2 = 4
2
( m − 1) − 2 ( m 2 − 3m ) + 2 m 2 − 3m = 4
2
−m 2 + 4m − 3 + 2 m 2 − 3m = 0 (*)
−1 m 0
+ Nếu
thì phương trình (*) trở thành:
m 3
m = −1
(thoả mãn điều kiện)
−m 2 + 4m − 3 + 2 ( m 2 − 3m ) = 0 m2 − 2m − 3 = 0
m = 3
+ Nếu 0 m 3 thì phương trình (*) trở thành:
1
m=
−m + 4m − 3 + 2 ( −m + 3m ) = 0 −3m + 10m − 3 = 0
3 kết hợp với điều kiện suy ra
m = 3
1
m= .
3
Vậy có 2 giá trị nguyên của tham số m thoả mãn yêu cầu bài toán
2
1
B
2
A
3
B
2
2
4
A
5
B
6
B
7
B
8
A
BẢNG ĐÁP ÁN
9 10 11 12
C B B A
13
C
14
B
15
B
16
B
17
B
18
A
19
C
20
C
CHUYÊN ĐỀ 38: KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN OXYZ
x − 2 y −1 z −1
=
=
. Gọi ( P ) là
2
2
−3
mặt phẳng đi qua A và chứa d . Khoảng cách từ điểm M ( 5; −1;3) đến ( P ) bằng
Câu 46. Trong không gian Oxyz , cho điểm A ( 0;1; 2 ) và đường thẳng d :
A. 5 .
B.
1
.
3
C. 1 .
D.
11
.
3
Lời giải
Lấy B ( 2;1;1) d ta có AB = ( 2;0; −1) .
Ta có AB, ud = ( 2; 4; 4 ) = 2 (1; 2; 2 )
Mặt phẳng ( P ) đi qua A và chứa d suy ra nP = (1; 2; 2 ) .
Phương trình mặt phẳng ( P ) : x + 2 y + 2 z − 6 = 0
Vậy d ( M , ( P ) ) =
xM + 2 yM + 2 zM − 6
= 1.
12 + 22 + 22
TRỌNG TÂM KIẾN THỨC
Khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng
Cho điểm M 0 ( x0 ; y0 ; z0 ) và mặt phẳng ( ) : Ax + By + Cz + D = 0
Khi đó d ( M 0 , ( ) ) =
| Ax0 + By0 + Cz0 + D |
A2 + B 2 + C 2
Khoảng cách từ điểm đến đường thẳng
Cho đường thẳng đi qua điểm M 0 và có vectơ chỉ phương a và M ( x; y ; z ) .
Khi đó d ( M , ) =
a , M 0 M
a
Khoảng cách giữa đường thẳng và mặt phẳng song song
Khoảng cách giữa đường thẳng ( ) và mặt phẳng ( P) : ax + by + cz + d = 0 song song.
Khi đó d ( M , ( P ) ) =
axM + byM + czM + d
a 2 + b2 + c2
với M ( xM ; yM ; zM ) ( )
Khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song
Cho hai mặt phẳng song song ( P ) : ax + by + cz + d = 0 và ( Q ) : ax + by + cz + d = 0 .
Khi đó d ( ( Q ) , ( P ) ) =
d − d
a 2 + b2 + c2
Khoảng cách giữa hai đường thẳng song song
Cho hai đường thẳng song song và d qua điểm M 0 có véctơ chỉ phương u d .
Khi đó d ( M , d ) =
M M , ud
với M ( xM ; yM ; zM ) ( )
ud
Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau
Cho 2 đường thẳng chéo nhau đường chéo 1 , 2 .
Khi đó d ( 1 , 2 ) =
AB. u1 , u2
u1 , u2
với ( A 1 , B 2 )
CÂU PHÁT TRIỂN TỪ KHO SMARTEST PRO – 100 CHUYÊN ĐỀ ÔN THI TN THPT
Câu 1. Trong không g...
 









Các ý kiến mới nhất