Đến nội dung chính

TOÁN 12 · TẬP HAI · CẢ HAI TẬP · ÔN TẬP CUỐI NĂM

Ôn kiến thức hai tập qua các dạng bài cuối năm

Luyện chọn phương pháp từ dữ kiện, kiểm các điều kiện áp dụng và kết hợp công cụ từ nhiều chương trong bài nâng cao.

Lưu câu đang dở, lựa chọn chưa nộp và phản hồi trên trình duyệt này.

Cách làm và ví dụ

Tách tích phân tại những điểm đồ thị đổi dấu

Xét f(x)=(x−1)(x−3) trên [0;4]. Hai nghiệm 1,3 chia khoảng xét thành ba phần. Hàm dương trên [0;1)∪(3;4] và âm trên (1;3). Do vậy diện tích giữa đồ thị và trục Ox là
S=∫01f(x) dx−∫13f(x) dx+∫34f(x) dx.

Ba phần diện tích đều bằng 4/3, nên S=4. Tích phân có dấu trên cả đoạn bằng 4/3.
xy01234
Hai nghiệm x=1 và x=3 chia miền tô thành ba phần.

Dùng đường thẳng qua nguồn sáng để tìm bóng

Cho nguồn sáng S(0;0;6) và điểm A(2;1;2). Đường thẳng SA gồm các điểm (2t;t;6−4t). Bóng của A trên mặt phẳng z=0 ứng với t=3/2>1 và có tọa độ (3;3/2;0). Điều kiện t>1 đặt bóng sau A theo hướng đi từ S. Hình chiếu vuông góc của A xuống cùng mặt phẳng có tọa độ (2;1;0).

Kiểm xác suất theo bảng và công thức Bayes

Chọn ngẫu nhiên một bài từ bảng. Gọi A là “thuộc nhóm I” và H là “đạt”. Ta có P(H∣A)=24/40=3/5 và P(H∣A‾)=18/60=3/10. Xác suất toàn phần P(H)=(2/5)(3/5)+(3/5)(3/10)=21/50 khớp với 42/100. Sau khi biết H, tử số cần dùng là P(A∩H)=24/100, nên P(A∣H)=24/42=4/7.
100 bài nộp theo nguồn và kết quả
NguồnĐạtChưa đạtTổng
Nhóm I241640
Nhóm II184260
Tổng4258100

Chọn chặng

Điểm tự làm tính ở lần nộp đầu trước khi xem gợi ý hoặc lời giải. Với câu đúng/sai, số ý đúng từ 0 đến 4 được 0 · 0,10 · 0,25 · 0,50 · 1,00 điểm trên một điểm của câu. Ý để trống không được tính đúng.

Ví dụ có hướng dẫn · Kiểm đáp án bằng một cách khác
Nếu P(A)=1/4, P(H∣A)=3/5 và P(H∣A‾)=2/5, hai xác suất giao đi đến H lần lượt là 3/20 và 3/10. Do đó P(H)=9/20 và P(A∣H)=1/3. Có thể kiểm bằng bảng 20 kết quả đồng khả năng, với 3 trong 9 kết quả có H thuộc nhóm A.

Chẩn đoán nhanh

6 câu. Xác định bước em cần ôn trước khi luyện.

Nền tảng 1

4 câu. Đọc dấu đạo hàm, đồ thị, giới hạn và nguyên hàm.

Ví dụ nhận ra một điểm khuyết
Với x≠2, biểu thức (x2−4)/(x−2) bằng x+2. Giới hạn tại 2 bằng 4, nên x=2 không phải tiệm cận đứng.

Nền tảng 2

4 câu. Dùng vectơ, góc giữa đường và mặt phẳng, phương trình mặt phẳng.

Ví dụ đọc phương từ pháp tuyến
Đường thẳng qua (1;0;2) và vuông góc với mặt phẳng x−2y+3z+1=0 có vectơ chỉ phương (1;−2;3). Một tham số hóa là (1+t;−2t;2+3t).

Nền tảng 3

4 câu. Đọc số liệu ghép nhóm, xác suất điều kiện và phương trình đường thẳng.

Vận dụng 1

5 câu. So sánh giá trị trên đoạn và tính tích phân, diện tích, thể tích.

Ví dụ tính thể tích có bán kính trong
Khi quay dải giữa y=1 và y=2 trên đoạn 0≤x≤3 quanh Ox, mỗi tiết diện có diện tích π(22−12)=3π. Thể tích bằng 9π.

Vận dụng 2

5 câu. Tính tích phân và chuyển bài hình học, số liệu sang tọa độ hoặc công thức.

Nâng cao 1

3 câu. Khảo sát, tối ưu và xét miền thời gian của mô hình phanh.

Ví dụ giữ đúng miền thời gian
Vận tốc v(t)=12−3t tính bằng mét trên giây trong giai đoạn phanh. Xe dừng ở t=4 giây. Quãng đường trong giai đoạn này bằng ∫04(12−3t) dt=24 mét.

Nâng cao 2

3 câu. Tính diện tích, thể tích và tối ưu khoảng cách trong không gian.

Nâng cao 3

3 câu. Tìm bóng từ nguồn điểm và suy ngược bằng xác suất có điều kiện.

Ví dụ tách vật gốc khỏi vật chuyển vào
Chọn đều một thẻ từ hộp nhận sau khi chuyển thêm một thẻ. Nếu truy nguồn thẻ đã lấy, hãy phân biệt sự kiện “rút đúng thẻ được chuyển” với sự kiện “thẻ chuyển có màu cần xét”. Hai sự kiện này có thể cùng xảy ra, nên cần biểu diễn biến cố giao trước khi chia cho xác suất điều kiện.

Luyện lại

6 câu. Câu mới theo những kỹ năng dễ nhầm.

Đọc lại kiến thức

Ôn đạo hàm, vectơ và số liệu ghép nhóm

Ôn nguyên hàm, tích phân và ứng dụng

Ôn tọa độ trong không gian

Ôn xác suất có điều kiện và Bayes

Ôn lớp 10 · Quy tắc đếm

Ôn lớp 11 · Phép chiếu vuông góc

Ôn lớp 11 · Lôgarit

Xét miền xác định, dấu đạo hàm và đầu mút

Dấu f′(x) xác định chiều biến thiên trên từng khoảng. Muốn tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của hàm liên tục trên đoạn, so sánh giá trị ở hai đầu mút và các điểm trong đoạn cần xét, kể cả điểm hàm xác định mà đạo hàm không tồn tại. Với phân thức, kiểm giới hạn trước khi kết luận về tiệm cận.

Chọn biểu thức tích phân theo đại lượng cần tính

Dùng dữ kiện ban đầu để xác định hằng số của nguyên hàm. Diện tích giữa hai đường là ∫ab∣f(x)−g(x)∣ dx. Với tiết diện vuông góc trục quay là vành khăn, tích phân của π(R2−r2) cho thể tích, trong đó R và r lần lượt là bán kính ngoài và bán kính trong.

Dùng trung điểm, vectơ chỉ phương và pháp tuyến

Nếu I là trung điểm của AB thì MA→+MB→=2MI→. Để tìm bóng của A từ nguồn sáng S trên mặt phẳng, viết phương trình đường thẳng SA và giải giao điểm. Với hình chiếu vuông góc, đường chiếu có phương của pháp tuyến.

Xác định nhóm bằng tần số tích lũy

Với mẫu ghép nhóm, vị trí các tứ phân vị thứ nhất và thứ ba dùng các mốc n/4 và 3n/4. Nội suy trong đúng nhóm chứa mốc. Khi tính phương sai mẫu ghép nhóm theo SGK, dùng giá trị đại diện của các nhóm và chia tổng có trọng số cho n.

Xác định mẫu số trước khi chia

Nếu P(H)>0 thì P(A∣H)=P(A∩H)/P(H). Khi H đến từ nhiều nhóm rời nhau, tính xác suất mỗi giao theo nhánh rồi cộng các giao đó để có P(H). Với bảng tần số, mẫu số là tổng của hàng hoặc cột thể hiện điều kiện.

Giữ điều kiện của mô hình trong từng phép tính

Ghi rõ miền thời gian, đơn vị, hướng chiếu và dữ kiện đã biết. Tích phân vận tốc có dấu cho độ dịch chuyển. Tích phân tốc độ cho quãng đường. Khi lập mô hình dừng xe, chỉ dùng công thức vận tốc trong khoảng từ lúc phanh đến lúc dừng.

Tự luận trên giấy

Viết lập luận trước, sau đó đối chiếu với lời giải và các bước tự kiểm.

Bài 1 · Tìm lúc xe chạy nhanh nhất và tính quãng đường

Trong một mô hình chuyển động thẳng, vận tốc của xe là v(t)=2+6t−t2 tính bằng m/s trong 0≤t≤5, với t tính bằng giây. (a) Xe đạt tốc độ lớn nhất lúc nào và bằng bao nhiêu? (b) Tính quãng đường trong 5 giây. (c) Tính riêng quãng đường trong thời gian tốc độ ít nhất 10 m/s.
Mở gợi ý
Trước hết kiểm dấu của v(t). Xét dấu v′(t) để tìm tốc độ lớn nhất. Giải bất phương trình v(t)≥10 để xác định hai cận của tích phân ở (c).
Xem lời giải và tự kiểm
Trên [0;5], v(t)=2+t(6−t)≥2>0, nên tốc độ bằng v(t). (a) Đạo hàm v′(t)=6−2t dương trước 3 và âm sau 3. Vậy tốc độ lớn nhất là v(3)=11 m/s. (b) Một nguyên hàm của v là F(t)=2t+3t2−t3/3, nên quãng đường bằng F(5)−F(0)=130/3 m. (c) Ta có v(t)−10=−(t−2)(t−4), nên tốc độ ít nhất 10 m/s đúng khi 2≤t≤4. Quãng đường trong khoảng này là F(4)−F(2)=64/3 m.
  • Kiểm v(0)=2, v(3)=11, v(5)=7 để thấy điểm cho tốc độ lớn nhất nằm trong đoạn.
  • Cả v(2) và v(4) đều bằng 10, còn v(3)>10.
  • Quãng đường ở (c) thuộc đoạn [20;22] mét vì tốc độ từ 10 đến 11 m/s trong 2 giây.

Bài 2 · Khảo sát đồ thị rồi tính diện tích

Cho f(x)=3x+2x+1 và g(x)=x3−12x. (a) Tìm tiệm cận, khoảng đơn điệu, giao điểm với các trục và phác họa đồ thị f. (b) Tìm cực trị của g và phác họa đồ thị g bằng các giao điểm với trục hoành. (c) Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị f, đường thẳng y=2 và hai đường x=0, x=3.
Mở gợi ý
Viết f(x)=3−1/(x+1) để xác định các giới hạn. Với g, phân tích cả g(x) và g′(x) thành nhân tử. So sánh f(x) với 2 trước khi tích phân.
Xem lời giải và tự kiểm
(a) Tập xác định của f là R∖{−1}. Từ f(x)=3−1/(x+1) suy ra hai tiệm cận x=−1, y=3. Nhánh bên trái của x=−1 nằm trên y=3, nhánh bên phải nằm dưới y=3. Vì f′(x)=1/(x+1)2>0 trên tập xác định, hàm số đồng biến trên từng khoảng (−∞;−1) và (−1;+∞). Các giao điểm với Ox và Oy lần lượt là (−2/3;0) và (0;2). (b) Đạo hàm g′(x)=3(x+2)(x−2) dương ngoài [−2;2] và âm trên (−2;2). Điểm cực đại của đồ thị là (−2;16), điểm cực tiểu là (2;−16). Vì g(x)=x(x2−12), đồ thị cắt Ox tại x=0 và x=±23. Dùng ba giao điểm, hai điểm cực trị và chiều hai nhánh theo dấu hệ số bậc ba để phác họa. (c) Trên [0;3], f(x)−2=x/(x+1)≥0. Vậy diện tích là [x−ln⁡(x+1)]03=3−ln⁡4.
  • Hai giới hạn một phía tại −1 có dấu ngược nhau, còn hai giới hạn của f ở vô cực cùng bằng 3.
  • Đồ thị g đối xứng qua gốc tọa độ vì g(−x)=−g(x), phù hợp với hai điểm cực trị đã tính.
  • Hàm 0≤x/(x+1)≤3/4 trên [0;3], nên diện tích phải nằm giữa 0 và 9/4.

Bài 3 · Bóng của đoạn dây và bóng của trung điểm

Trong hệ trục Oxyz tính theo mét, nguồn sáng điểm ở S(0;0;6) và đoạn dây có hai đầu A(1;2;3), B(−2;1;2). Gọi A′,B′ là giao điểm của hai tia SA,SB với mặt phẳng z=0. (a) Tìm tọa độ A′,B′ và độ dài A′B′. (b) Chứng minh hình chiếu xuyên tâm của đoạn AB lên z=0 từ S là cả đoạn A′B′. (c) Tìm bóng của trung điểm M của AB và kiểm xem điểm đó có là trung điểm của A′B′ hay không.
Mở gợi ý
Với X=(1−u)A+uB và 0≤u≤1, điểm bóng có dạng S+rSX→ với cao độ bằng 0. Để tìm vị trí của điểm bóng trên A′B′, hãy viết SA→,SB→ theo SA′→,SB′→.
Xem lời giải và tự kiểm
(a) Điều kiện cao độ bằng 0 cho SA′→=2SA→ và SB′→=(3/2)SB→. Vậy A′(2;4;0), B′(−3;3/2;0) và A′B′=52+(5/2)2=55/2 mét.
(b) Lấy X=(1−u)A+uB với u∈[0;1], nên zX=3−u. Tia SX gặp mặt phẳng z=0 tại X′=S+63+uSX→. Vì SX→=(1−u)SA→+uSB→, suy ra
SX′→=3(1−u)3+uSA′→+4u3+uSB′→.

Hai hệ số không âm và có tổng bằng 1, nên X′∈A′B′. Với mỗi λ∈[0;1], chọn u=3λ/(4−λ)∈[0;1] thì hệ số của SB′→ bằng λ. Vì vậy mọi điểm trên đoạn A′B′ đều thu được.
(c) Với u=1/2, hệ số của SB′→ bằng 4/7, nên bóng M′ có tọa độ (−6/7;18/7;0). Vì 4/7≠1/2 và A′≠B′, điểm M′ không là trung điểm của A′B′.
  • Hai điểm bóng có cao độ 0 và nằm trên đúng tia. Hai tham số 2 và 3/2 đều lớn hơn 1.
  • Để chứng minh bóng là cả đoạn, kiểm tra cả hai chiều bao hàm.
  • Vị trí 4/7 dọc theo đoạn A′B′ khác vị trí giữa đoạn. Không lấy trung bình tọa độ hai đầu bóng để tìm M′.

Bài 4 · Dùng bảng ghép nhóm để tính xác suất sau tín hiệu

Bảng ghi thời gian hoàn thành thử thách của 40 lượt chơi. Chọn đều một lượt. Gọi A là biến cố lượt đó kéo dài ít nhất 30 phút. Hệ thống gắn nhãn theo dõi H với xác suất 3/4 trong nhóm A và với xác suất 1/7 trong nhóm còn lại. (a) Tìm khoảng tứ phân vị của mẫu số liệu ghép nhóm. (b) Tính P(H) và P(A∣H). (c) Đổi điều kiện thành “không gắn nhãn”, tính P(A∣H‾) và giải thích vì sao mẫu số thay đổi.
Thời gian hoàn thành thử thách
Thời gian (phút)Số lượt
[0; 10)4
[10; 20)8
[20; 30)16
[30; 40)8
[40; 50)4
Mở gợi ý
Tần số tích lũy xác định nhóm chứa Q1,Q3. Ngưỡng 30 trùng với đầu mút của một nhóm, nên đếm chính xác số lượt thuộc A. Dùng công thức toàn phần cho mỗi biến cố quan sát, rồi dùng Bayes.
Xem lời giải và tự kiểm
(a) Tần số tích lũy là 4,12,28,36,40. Vị trí 40/4=10 nằm trong nhóm [10;20), nên Q1=10+10(10−4)/8=17,5. Vị trí 3⋅40/4=30 nằm trong nhóm [30;40), nên Q3=30+10(30−28)/8=32,5. Khoảng tứ phân vị bằng 15 phút.
(b) Nhóm A có 8+4=12 lượt và nhóm còn lại có 28 lượt. Hai giao dẫn đến nhãn có xác suất (12/40)(3/4)=9/40 và (28/40)(1/7)=4/40. Do đó P(H)=13/40 và P(A∣H)=(9/40)/(13/40)=9/13.
(c) Ta có P(A∩H‾)=(12/40)(1/4)=3/40 và P(H‾)=27/40. Vì nhóm quan sát bây giờ là H‾, mẫu số là 27/40. Do đó P(A∣H‾)=1/9.
  • Ngưỡng 30 thuộc nhóm [30;40), nên đếm toàn bộ hai nhóm cuối vào A.
  • Hai xác suất gắn nhãn theo nhóm là 3/4 và 1/7. Để tính xác suất có nhãn, nhân với tỉ lệ từng nhóm trước khi cộng.
  • Hai điều kiện đối nhau có xác suất 13/40 và 27/40. Kiểm P(A)=(13/40)(9/13)+(27/40)(1/9)=12/40.

Bài 5 · Chọn ngưỡng cảnh báo bằng đạo hàm và công thức Bayes

Trong một mô hình kiểm linh kiện, xác suất linh kiện cần hiệu chỉnh là 1/4. Gọi A là biến cố “cần hiệu chỉnh”, H là biến cố “có cảnh báo” và t∈[0;1] là ngưỡng cài đặt. Giả sử P(H∣A)=1−t/2 và P(H∣A‾)=(1−t)2. Mỗi linh kiện thuộc A mà không được cảnh báo gây chi phí 4 đơn vị. Mỗi linh kiện thuộc A‾ nhưng được cảnh báo gây chi phí 1 đơn vị. Các trường hợp khác có chi phí 0. (a) Lập biểu thức chi phí kỳ vọng cho một linh kiện. (b) Tìm ngưỡng làm chi phí kỳ vọng nhỏ nhất và tính giá trị nhỏ nhất. (c) Tại ngưỡng đó, tính xác suất linh kiện cần hiệu chỉnh khi biết có cảnh báo.
Mở gợi ý
Có hai biến cố gây chi phí khác 0. Dùng công thức nhân cho từng biến cố rồi nhân với mức chi phí tương ứng. Sau khi tìm ngưỡng, tính P(A∩H) và P(H).
Xem lời giải và tự kiểm
Xác suất bỏ sót là (1/4)(t/2)=t/8. Xác suất báo nhầm là (3/4)(1−t)2. Do đó chi phí kỳ vọng bằng C(t)=t/2+(3/4)(1−t)2. Đạo hàm C′(t)=(3t−2)/2 đổi từ âm sang dương tại t=2/3, nên C đạt giá trị nhỏ nhất trên đoạn tại đó. Ta có C(2/3)=1/3+1/12=5/12.
Với t=2/3, ta có P(H∣A)=2/3 và P(H∣A‾)=1/9. Suy ra P(A∩H)=1/6 và P(H)=1/6+1/12=1/4>0. Theo công thức Bayes, P(A∣H)=(1/6)/(1/4)=2/3.
  • Đếm đủ hai trường hợp có chi phí dương và dùng đúng hai trọng số 1/4,3/4.
  • Cài đặt t=2/3 thuộc đoạn cho trước. Chi phí tại hai đầu mút lần lượt là 3/4,1/2, đều lớn hơn 5/12.
  • Mẫu số Bayes là xác suất của cảnh báo H. Xác suất 2/3 lớn hơn tỷ lệ ban đầu 1/4 trong mô hình này.