Viết phương trình mặt phẳng (P) đi qua điểm M và vuông góc với đường thẳng (d). Viết p/trình tham số của đường thẳng đi qua hai điểm M và N.. 5. Góc, khoảng cách.[r]
Trang 1THI TỐT NGHIỆP THPT NĂM 2009
A CẤU TRÚC ĐỀ THI TỐT NGHIỆP THPT
I PHẦN CHUNG CHO TẤT CẢ THÍ SINH (7,0 điểm)
I
Khảo sát, vẽ đồ thị của hàm số.
Các bài toán liên quan đến ứng dụng của đạo hàm và đồ
thị của hàm số: Chiều biến thiên của hàm số Cực trị Tiếp
tuyến, tiệm cận (đứng và ngang) của đồ thị của hàm số
Tìm trên đồ thị những điểm có tính chất cho trước; tương
giao giữa hai đồ thị (một trong hai đồ thị là đường thẳng);
Hình học không gian (tổng hợp): Tính diện tích xung
quanh của hình nón tròn xoay, hình trụ tròn xoay; tính thể
tích khối lăng trụ, khối chóp, khối nón tròn xoay, khối trụ
tròn xoay; tính diện tích mặt cầu và thể tích khối cầu.
1,0
II PHẦN RIÊNG (3,0 điểm)
Thí sinh học chương trình nào thì chỉ được làm phần dành riêng cho chương
trình đó (phần 1 hoặc phần 2)
IV.a
Phương pháp toạ độ trong trong không gian:
Xác định toạ độ của điểm, vectơ.
Mặt cầu.
Viết phương trình mặt phẳng, đường thẳng.
Tính góc; tính khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng Vị trí tương đối của đường thẳng, mặt phẳng và mặt cầu.
2,0
V.a
Số phức: Môđun của số phức, các phép toán trên số phức.
Căn bậc hai của số thực âm Phương trình bậc hai hệ số thực có biệt thức âm.
Ứng dụng của tích phân: Tính diện tích hình phẳng, thể tích khối tròn xoay.
1,0
2 Theo chương trình Nâng cao:
IV.b
Phương pháp toạ độ trong trong không gian:
Xác định toạ độ của điểm, vectơ.
Mặt cầu.
Viết phương trình mặt phẳng, đường thẳng.
Tính góc; tính khoảng cách từ điểm đến đường thẳng, mặt phẳng; khoảng cách giữa hai đường thẳng Vị trí tương đối của đường thẳng, mặt phẳng và mặt cầu.
2,0
V.b
Số phức: Môđun của số phức, các phép toán trên số phức.
Căn bậc hai của số phức Phương trình bậc hai với hệ số phức Dạng lượng giác của số phức.
Sự tiếp xúc của hai đường cong.
Hệ phương trình mũ và lôgarit.
Ứng dụng của tích phân: Tính diện tích hình phẳng, thể tích khối tròn xoay
1,0
Trang 2Chuyên đề I:
Khảo sát, vẽ đồ thị của hàm số Các bài toán liên quan đến ứng
dụng của đạo hàm và đồ thị của hàm số.
1 Chiều biến thiên của hàm số.
Lý thuyết: Quy tắc xét tính đơn điệu của hàm số yf x
1 Tìm tập xác định
2 Tính đạo hàm yf x Giải phương trình f x 0 để
tìm các nghiệm x i i 1, 2 ,n
3 Sắp xếp các nghiệm x i theo thứ tự tăng dần từ trái sang phải
và lập bảng biến thiên của hàm số
4 Kết luận (hàm số đồng biến trên khoảng mà f x 0 và
Căn cứ vào bảng biến thiên ta thấy, hàm số đồng biến trên khoảng
2;0 và nghịch biến rtreen khoảng 0;2
Một lưu ý quan trọng đó là nếu tập xác định là khoảng a b; hoặc hàm số gián đoạn tại x0 thì ta cần tính các giới hạn
Đáp số: Câu 2: H/số đồng biến trên các khoảng 2;0 , 2;
H/số nghịch biến trên các khoảng ; 2 , 0;2
Câu 3: H/số đồng biến trên các khoảng 1;1
Trang 3Giải phương trình này tìm được m.
Thử lại (Điều kiện đủ)
Với giá trị của m tìm được, ta tính y x 0
- Nếu y x 0 0 thì hàm số đạt cực tiểu tại x x 0
- Nếu y x 0 0 thì hàm số đạt cực đại tại x x 0
Căn cứ vào yêu cầu đề để chọn giá trị của m thỏa mãn.
Kết luận
Còn có cách khác để thử lại đó là lập bảng biến thiên để kiểm
tra xem hàm số đạt cực đại hay cực tiểu tại x x 0
Ví dụ 1: Tìm m để hàm số
x mx y
- Với hàm số bậc ba, chứng tỏ y có delta dương;
- Với hàm số bậc bốn (trùng phương) cần theo yêu cầu đề để
tìm m để y có 1 nghiệm, hoặc 3 nghiệm
Trang 4Suy ra y 0 có hai nghiệm phân biệt và y đổi dấu (có thể lập
bảng xét dấu với hai nghiệm x x1, 2) khi x đi qua hai nghiệm đó.
Vậy hàm số luôn có một cực đại, một cực tiểu với mọi m
Bài tập:
Câu 1 (Đề TN 2006, KPB): Cho hàm số y x 3 6x29x có đồ
thị (C) Với giá trị nào của tham số m, đường thẳng
2
y x m m đi qua trung điểm của đoạn thẳng nối hai điểm
cực đại và cực tiểu của đồ thị (C)
Câu 2: Tìm m để hàm số 3 2 2
53
y x mx m x
có cực trịtại x 1 Khi đó hàm số đạt cực đại hay cực tiểu ? Tính cực trị
Câu 1: Tìm tọa độ hai cực trị của hàm số A3;0, B1;4
Trung điểm hai cực trị M2;2 Cho M2;2 thuộc đường
Cho hàm số yf x có đồ thị C và M x y 0; 0 là điểm trên
C Tiếp tuyến với đồ thị C tại M x y 0; 0 có:
- Hệ số góc: k f x 0
- Phương trình: y y 0 k x x 0Hay y y 0 f x 0 x x 0Vậy để viết được PT tiếp tuyến tại M x y 0; 0 chúng ta cần đủ ba yếu tố sau:
- Hoành độ tiếp điểm: x0
- Tung độ tiếp điểm: y0 {Nếu đề chưa cho ta phải tính bằng cách thay x0 vào hàm số y0 f x 0 }
- Hệ số góc kf x 0Dạng 1: Viết p/trình tiếp tuyến khi biết tọa độ tiếp điểm M x y 0; 0,hoặc hoành độ x0, hoặc tung độ y0.
Ví dụ: Viết p/trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số y x 4 2x21
Trang 50 2
x , y 0 9 ở tọa độ của M (đề đã cho).
Ví dụ 2: Viết p/trình tiếp tuyến với độ thị hàm số 1
1
x y x
a) Tại điểm có hoành độ bằng 2.
b) Tại điểm có tung độ bằng 3.
x
Gọi tọa độ tiếp điểm là x y0; 0 Theo giả thiết có x 0 2
Tung độ tiếp điểm: 0 0
0
1 2 1 3
x y x
x y x
và tính đạo hàm, suy ra hệ số góc của t/tuyến k y x 0 y 2
x y x
Dạng 2: Viết p/trình tiếp tuyến khi biết hệ số góc của nó
Dấu hiệu:
- Tiếp tuyến song song với đường thẳng d ax by c: 0
- Tiếp tuyến vuông góc với đường thẳng d ax by c: 0
Gọi x y0; 0 là tọa độ tiếp điểm
Hệ số góc của t/tuyến k y x 0
Trang 6- Giải ph/trình này tìm được x0
- Thay vào y0 f x 0 để tính tung độ tiếp điểm
Viết p/trình t/tuyến
Ví dụ 3: Viết p/trình t/tuyến với đồ thị hàm số 2
1
x y x
, biết:
a) Hệ số góc của t/tuyến bằng 2.
b) T/tuyến song song với đường thẳng d : y 12x
c) T/tuyến vuông góc với đường thẳng :y92x1
Lưu ý: Hệ số góc của t/tuyến k y x 0 2 (đề cho)
b) T/tuyến song song với d nên hệ số góc của t/tuyến bằng hệ số góc của d , bằng 1
63
2
x y
21
2
x y
x
Trang 7Tr/hợp này ta có p/trình t/tuyến tại 1
; 22
Đến đây làm tương tự như câu a) hoặc câu b)
Đáp số: Có hai tiếp tuyến có p/trình là
tạiđiểm thuộc đồ thị có hoành độ x 0 3.
Câu 2 (Đề TN 2007, Bổ túc): Viết phương trình tiếp tuyến với đồ thị
(C) hàm số y x 3 3x2 tại điểm A(2;4)
Câu 3 (Đề TN 2007, Lần 2, Phân ban):
Cho hàm số 1
2
x y x
, gọi đồ thị của hàm số là (C)
1 Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số
2 Viết phương trình tiếp tuyến với đồ thị (C) tại giao điểm của
, gọi đồ thị của hàm số là (C)
1 Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số đã cho
2 Viết phương trình tiếp tuyến với đồ thị (C) tại điểm có tung độbằng y 0 2
Dạng 1: Dựa vào đồ thị hàm số yf x để biện luận theo m số
nghiệm của phương trình f x m
Ví dụ: Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị C của hàm số
Trang 8x y
3
- 3
-2 -1
y x x với đường thẳng d :y m 1 (song song với trục
hoành) nên số nghiệm của (2) bằng số giao điểm của d và C .
Dựa vào đồ thị ta có kết quả biện luận sau:
, ta thấy d cắt C tại một điểm
và tiếp xúc tại một điểm Suy ra (2) có hai nghiệm (một nghiệm đơn
, ta thấy d cắt C tại ba điểm
phân biệt Suy ra (2) có 3 nghiệm phân biệt
Kết luận:
* Với m 1 hoặc m 3, p/trình (1) vô nghiệm
* Với m 1 hoặc m 3, p.trình (1) có hai nghiệm
* Với 1 m3, p/trình (1) có 3 nghiệm phân biệt
kết luận (1) luôn có hai nghiệm phân biệt Suy ra d cắt C
tại hai điểm phân biệt
- Tương tự, kết luận cho tr.hợp 0; 0
Ví dụ: (Bài 11/tr46-SGK GT12, Cơ bản) Chứng minh rằng với mọi giá trị thực của m, đường thẳng d :y2x m luôn cắt
1
x y x
tại hai điểm phân biệt M, N
Gợi ý – Giải:
Trang 9 P/trình hoành độ giao điểm của d và C là
321
x
x m x
0 với mọi m. (a)
Mặt khác, thay x 1 vào vế trái của (2) ta được
2 1 1m m 32 0 với mọi m (b)
Kết hợp (a) và (b) suy ra p/trình (2) luôn có hai nghiệm phân biệt
thỏa x 1 Do đó (1) luôn có hai nghiệm phân biệt
Vậy đ/thẳng d luôn cắt đồ thị C tại hai điểm phân biệt với mọi
giá trị của m.
Ví dụ (Bài 8.b/tr44- GT12, cơ bản) Tìm m để đồ thị C m của
hàm số y x 3m3x2 1 m cắt trục hoành tại điểm có
hoành độ x 2.
Phân tích bài toán:
- Nhưng điểm nằm trên trục hoành thì có tung độ y 0.
- Vậy C m cắt trục hoành tại điểm x y ; 2;0 .
- Điểm này thuộc C m nên tọa độ của nó thỏa mãn p/trình C m
Lời giải:
Từ giả thiết ta suy ra C m cắt trục hoành tại điểm 2;0 , thay
tọa độ điểm này vào p/trình của C m ta được:
2) Biện luận theo m số nghiệm thực của phương trình
3 2
2x 3x 1m
Câu 2 (Đề TN 2008, L2, KPB):
Cho hàm số y x 3 3x2.1) Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số
2) Tìm m để phương trình sau có ba nghiệm phân biệt
3 Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị (C) và trục hoành
5 Điểm đặc biệt của đồ thị hàm số.
có tọa độ là những số nguyên.
Giải:
Đ/k xác định: x 1 0 x1
Trang 10 x1 là cácước số nguyên của 4
Các trường hợp xảy ra:
có tọa độ là những sốnguyên
Dựa vào bảng biến thiên suy ra:
- Các khoảng đơn điệu (đồng, nghịch biến) của hàm số;
- Cực trị của hàm số (nếu có)
Vẽ đồ thị:
- Xác định giao điểm với trục hoành: Cho y 0, tìm x.
- Xác định giao điểm với trục tung: Cho x 0, tìm y.
- Cho thêm một số điểm đặc biệt (Chú ý đến tính đ/xứng của đồ thị: Hàm bậc ba đ/x qua tâm là trung điểm hai cực trị; hàm bậc
bốn (trùng phương) đ/x qua trục tung; hàm hữu tỷ đ/x qua giaođiểm 2 t/cận)
Trang 11Giải phương trình f x 0 và tìm các nghiệm x0 thuộc
đoạn a b; (các nghiệm nằm ngoài đoạn này không lấy )
x y
hàm số f x x 2 cosx trên đoạn 0;
x y
y
a a
Trang 12 Kết luận, nghiệm của (1)
Ví dụ: Giải các phương trình sau
02
Trang 13Kết luận: P/trình đã cho có nghiệm duy nhất x 1.
Trang 14Cộng, trừ logarit : loga bloga clog a b c;
loga b loga c loga b
a
b b
Chú ý: log10alogalga; loge alna
Dạng 1: Biến đổi về phương trình loga f x loga g x
Cách giải:
- Dùng các công thức tính toán, cộng trừ logarit để biến đổi
- Cần chú ý đến đ/k với các biểu thức dưới dấu logarit
Giải p/trình này dược x 6 (thỏa đ/k); x 1 (không thỏa đ/k)
Vậy, p/trình đã cho có nghiệm duy nhất x 6.Dạng 2: P/trình bậc hai chứa lôgarit
Trang 15Điều kiện xỏc định:
00
{ Cơ số a 2 1 nờn cú BPT cựng chiều}
Vậy tập nghiệm của bất p/trỡnh đó cho 1 1
a nờn BPT đổi chiều}
Vậy tập nghiệm của bất p/trỡnh đó cho 1
;32
T
Bài tập:
Cõu 1 (Đề TN 2007, Lần 1, Phõn ban):
Giải phương trỡnh log4xlog 42 x 5
Cõu 2 (Đề TN 2008, Lần 2, Phõn ban):
Giải phương trỡnh log3x2 log3x 2 log 53 x
Cõu 3: Giải cỏc bất phương trỡnh
.3
cầu
V R
Thể tớch khối lăng trụ VL/trụ Sđáy.h
Trang 16┼Thể tích khối nón tròn xoay : 1 2.
3
nãn
V R h
Thể tích khối trụ tròn xoay: Vtrô R h2
Diện tích xung quanh của hình nón tròn xoay: SXq-nãn R l
Diện tích xung quanh của hình trụ tròn xoay: SXq-trô 2R l
Một số hình cần chú ý:
- Hình chóp đều có đáy là tam giác, hình vuông
- Hình chóp có một cạnh vuông góc với đáy (hình chữ nhật, hình
vuông, tam giác vuông)
- Hình nón tròn xoay, biết chiều cao, hoặc đường sinh, bán kính
đường tròn đáy, góc phẳng ở đỉnh.
- Hình nón bị cắt bởi mặt phẳng qua đỉnh giao với đường tròn
đáy tại hai điểm A, B, biết AB và giả thiết khác.
Yêu cầu: Giải lại các bài toán trong SGK HH12 có dạng trên,
ghi nhớ cách tính các yếu tố cần thiết và mối quan hệ giữa các
yếu tố dựa vào hình vẽ, tính chất của hình.
Bài tập:
Câu 1 (Đề TN 2006, Phân ban) : Cho hình chóp S.ABCD có đáy
ABCD là hình vuông cạnh a, cạnh bên SA vuông góc với đáy,
cạnh bên SB bằng a 3
1 Tính thể tích của khối chóp S.ABCD
2 Chứng minh trung điểm của cạnh SC là tâm mặt cầu ngoại tiếp
hình chóp S.ABCD
Câu 2 (Đề TN 2007, Lần 2, Phân ban): Cho hình chóp tứ giác
S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a, cạnh bên SA
vuông góc với đáy và SA =AC Tính thể tích của khối chóp
S.ABCD
Câu 3 (Đề TN 2008, Lần 1, Phân ban):
Cho hình chóp tam giác đều S.ABC có cạnh đáy bằng a, cạnh bên
bằng 2a Gọi I là trung điểm
của cạnh BC
1) Chứng minh SA vuông góc với BC
2) Tính thể tích khối chóp S.ABI theo a
Câu 4 (Đề TN 2008, L2, Phân ban):
Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác ABC vuông tại B, đường thẳng SA vuông góc với mặt phẳng (ABC) Biết AB=a, BC= a 3
và SA=3a
1 Tính thể tích khối chóp S.ABC theo a
2 Gọi I là trung điểm của cạnh SC, tính độ dài đoạn thẳng BItheo a
Chuyên đề V:
Phương pháp toạ độ trong trong không gian.
1 Tọa độ của điểm, vectơ.
y y
I y
z z z
y y y
G y
z z z z
Trang 17Một số dạng thường gặp: Mặt cầu có tâm I a b c ; ; và đi qua một
điểm hoặc tiếp xúc với một mặt phẳng; mặt cầu đí qua 4 điểm không
đồng phẳng
Chú ý: Khoảng cách từ điểm M x M;y M;z M đến đường thẳng
:Ax By Cz D 0 được tính theo công thức
y y y
z z z
Trang 18- Bán kính mặt cầu bằng khoảng cách từ tâm I đến mp P
Ví dụ 3: Viết ph/trình mặt cầu có tâm M0; 1;1 và tiếp xúc với
Câu 1 (Đề TN 2007, L2, Ban KHTN): Trong không gian với hệ toạ
độ Oxyz, cho hai điểm E(1;-4;5) và F(3;2;7)
1 Viết phương trình mặt cầu đi qua điểm F và có tâm là E
2 Viết phương trình mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng EF
- Mặt phẳng P song song với mặt phẳng Q , khi đó vecto pháptuyến nQ của mp Q cũng là vecto pháp tuyến của mp P
Ví dụ 1: Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng P đi qua
b) song song với mặt phẳng Q x y: 3z0
c) vuông góc với đường thẳng AB với A0;1;1 , B 1;2;0Lời giải:
Trang 19Hay 2x y 3z 9 0
b) P || Q nên vecto pháp tuyến của Q , n 1; 1; 3 cũng
là vecto pháp tuyến của P .
Mặt khác P đi qua điểm A1;2; 3
Vậy p/trình tổng quát của P :
Vậy p/trình tổng quát của P :
Hay x y z 4 0 x y z 4 0
Dạng 2: Mặt phẳng P xác định bởi hai vecto u, v không cùng
phương và có giá song song hoặc nằm trên P {Ôn thi ĐH-CĐ}
Một số dấu hiệu thường gặp:
- Mp P song song với hai đường thẳng d1 , d2 không cùng
2) Tìm toạ độ điểm D sao cho tứ giác ABCD là hình bình hành
Câu 2 (Đề TN 2006, Ban KHXH): Trong không gian tọa độ Oxyz
cho ba điểm A(-1; 1; 2), B(0; 1; 1), C(1; 0; 4)
1 Chứng minh tam giác ABC vuông Viết phương trình tham sốcủa đường thẳng AB
2 Gọi M là điểm sao choMB 2MC
Viết phương trình mặtphẳng đi qua M và vuông góc với đường thẳng BC
Yêu cầu: Từ các p/trình tham số và p/trình chính tắc của đ/thẳng
phải biết lấy vecto chỉ phương và điểm thuộc đường thẳng
Dạng 1: Đường thẳng đi qua điểm M x M;y M;z M và có vecto chỉphương xác định trước
Một số dấu hiệu thường gặp:
- Đường thẳng đi qua hai điểm M N, , khi đó vecto MN làvecto chỉ phương của
- Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng P Khi đó
vecto pháp tuyến nPcủa P là vecto chỉ phương của
Trang 20- Đường thẳng song song với đường thẳng d , khi đó
vecto chỉ phương của d cũng là vecto chỉ phương của
Ghi nhớ: Nên vẽ hình minh họa để dễ xác định các yếu tố giải
thiết cho và liên hệ tới mối quan hệ giữa chúng.
Ví dụ 1: Viết phương trình tham số của đường thẳng , biết:
a) đi qua hai điểm A1;2; 3 , B0;1; 2
b) đi qua điểm M1; 1;1 và vuông góc với mặt phẳng
b) Đường thẳng vuông góc với mp P nên nhận vecto pháp
tuyến n 1; 3;1 của P làm vecto chỉ phương của
Mặt khác đi qua điểm M1; 1;1 nên có p/trình tham số
1
1 31
1 Viết phương trình chính tắc của đường thẳng MN
2 Viết phương trình mặt phẳng đi qua điểm E và vuông góc vớiđường thẳng MN