Đề kiểm tra giữa kỳ 1 Toán 12 trường chuyên Lương Văn Tụy (Ninh Bình) 2026 – 2027 (có lời giải chi tiết)

Tác giả: Ngày đăng:

Đề kiểm tra giữa học kỳ 1 môn Toán 12 năm học 2026 – 2027 của Trường THPT chuyên Lương Văn Tụy, tỉnh Ninh Bình (thời gian làm bài 90 phút) gồm 12 câu trắc nghiệm nhiều phương án, 4 câu đúng sai và 6 câu trả lời ngắn, bám sát chương trình Toán 12 Kết nối tri thức. Mỗi câu đều có lời giải chi tiết ngay dưới đề.

Nguồn đề: Đề kiểm tra giữa học kỳ I môn Toán 12, năm học 2026 – 2027, Trường THPT chuyên Lương Văn Tụy, tỉnh Ninh Bình (mã đề 8002). Phương án D của Câu 4 phần I trong đề gốc in là y = x² − x² + 1, bài đăng sửa thành y = x⁴ − x² + 1.

Lời giải: Nguyễn Ngọc Sơn.

Phần I. Trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (Câu 1 – Câu 12)

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 12. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án.

Câu 1. Cho hàm số $y=f(x)$ có đạo hàm $f'(x)=(x+1)(2x-5)^2$ với mọi $x\in\mathbb{R}.$ Hàm số đã cho nghịch biến trên khoảng nào sau đây?

A. $(-1;+\infty).$
B. $(-\infty;-1).$
C. $(-3;1).$
D. $(-1;3).$

Lời giải

Vì $(2x-5)^2\ge0$ với mọi $x$ và chỉ bằng 0 tại $x=\dfrac52$ nên $f'(x)\lt0\Leftrightarrow x+1\lt0\Leftrightarrow x\lt-1.$ Do đó hàm số nghịch biến trên khoảng $(-\infty;-1)$ (xem lại Bài 1. Tính đơn điệu và cực trị của hàm số).

Chọn B

Câu 2. Đồ thị dưới đây là của một trong bốn hàm số sau. Hỏi hàm số đó là hàm số nào?

xyO−2−141
A. $y=\dfrac{-x^2}{x+1}.$
B. $y=\dfrac{x^2+x+2}{x+1}.$
C. $y=\dfrac{x^2-x}{x+1}.$
D. $y=\dfrac{x^2-3x}{x+1}.$

Lời giải

Đồ thị đi qua điểm $(-2;4).$ Thay $x=-2$ vào từng hàm số ta được

+ phương án A cho $y=\dfrac{-4}{-1}=4;$

+ phương án B cho $y=\dfrac{4}{-1}=-4;$

+ phương án C cho $y=\dfrac{6}{-1}=-6;$

+ phương án D cho $y=\dfrac{10}{-1}=-10.$

Chỉ phương án A thỏa mãn. Kiểm tra thêm, hàm số $y=\dfrac{-x^2}{x+1}$ có tiệm cận đứng $x=-1$ và đi qua gốc tọa độ, đúng như hình.

Chọn A

Câu 3. Cho hàm số $y=x^3-3x^2+2.$ Điểm cực tiểu của đồ thị hàm số có tọa độ là

A. $(0;-2).$
B. $(0;2).$
C. $(2;2).$
D. $(2;-2).$

Lời giải

Ta có $y'=3x^2-6x=0\Leftrightarrow x=0$ hoặc $x=2.$ Đạo hàm $y'$ là tam thức bậc hai có hệ số $a=3\gt0$ nên đổi dấu từ âm sang dương khi $x$ đi qua 2, suy ra $x=2$ là điểm cực tiểu và $y(2)=8-12+2=-2.$ Điểm cực tiểu của đồ thị là $(2;-2).$

Chọn D

Câu 4. Đường cong trong hình bên là đồ thị của một hàm số trong bốn hàm số được liệt kê ở bốn phương án A, B, C, D dưới đây. Hỏi hàm số đó là hàm số nào?

xyO
A. $y=-x^2+x-1.$
B. $y=-x^3+3x+1.$
C. $y=x^3-3x+1.$
D. $y=x^4-x^2+1.$

Lời giải

Đồ thị có dạng của hàm số bậc ba (có hai điểm cực trị) nên loại phương án A và D. Nhánh bên phải của đồ thị đi lên nên hệ số của $x^3$ dương, loại phương án B. Hàm số $y=x^3-3x+1$ có $y(0)=1\gt0,$ đúng với giao điểm của đồ thị và trục tung.

Chọn C

Câu 5. Đường tiệm cận ngang của đồ thị hàm số $y=\dfrac{4x+1}{2x-2}$ là

A. $x=2.$
B. $y=2.$
C. $y=1.$
D. $x=1.$

Lời giải

Ta có $\lim\limits_{x\to\pm\infty}\dfrac{4x+1}{2x-2}=\dfrac42=2$ nên tiệm cận ngang là $y=2$ (xem lại Bài 3. Đường tiệm cận của đồ thị hàm số).

Chọn B

Câu 6. Một chuyển động thẳng xác định bởi phương trình $S(t)=\dfrac13t^3-3t^2+5t+2$ với $t\ge0,$ trong đó $t$ tính bằng giây và $s$ tính bằng mét. Trong khoảng thời gian nào vận tốc của vật tăng?

A. $(0;3).$
B. $(3;+\infty).$
C. $(-4;+\infty).$
D. $(0;+\infty).$

Lời giải

Vận tốc của vật là $v(t)=S'(t)=t^2-6t+5.$ Ta có $v'(t)=2t-6\gt0\Leftrightarrow t\gt3,$ nên vận tốc tăng trong khoảng thời gian $(3;+\infty).$

Chọn B

Câu 7. Cho hàm số $y=f(x)$ xác định trên $\mathbb{R}\setminus\{1\},$ liên tục trên mỗi khoảng xác định và có bảng biến thiên như hình vẽ sau.

$x$$-\infty$$1$$+\infty$
$y'$$-$$-$
$y$$1$$-\infty$$+\infty$$1$

Bảng biến thiên trên là của hàm số nào trong các hàm số sau?

A. $y=\dfrac{x+2}{x+1}.$
B. $y=\dfrac{x-3}{x-1}.$
C. $y=\dfrac{-x+2}{x-1}.$
D. $y=\dfrac{x+2}{x-1}.$

Lời giải

Nhìn bảng biến thiên, đồ thị có tiệm cận ngang $y=1$ và tiệm cận đứng $x=1,$ đồng thời $y'\lt0$ trên từng khoảng xác định. Chỉ hai phương án B và D có hai tiệm cận này.

+ Với $y=\dfrac{x-3}{x-1}$ ta có $y'=\dfrac{2}{(x-1)^2}\gt0,$ loại.

+ Với $y=\dfrac{x+2}{x-1}$ ta có $y'=\dfrac{-3}{(x-1)^2}\lt0,$ thỏa mãn.

Chọn D

Câu 8. Cho đồ thị hàm số $y=f(x)$ như hình bên. Khẳng định nào sau đây là đúng?

xyO−11
A. Đồ thị hàm số chỉ có một đường tiệm cận.
B. Đồ thị hàm số có tiệm cận đứng $x=0,$ tiệm cận ngang $y=1.$
C. Hàm số có hai cực trị.
D. Hàm số đồng biến trong khoảng $(-\infty;0)$ và $(0;+\infty).$

Lời giải

Nhìn đồ thị, khi $x\to0$ thì đồ thị đi ra vô cực nên $x=0$ là tiệm cận đứng; khi $x\to\pm\infty$ thì đồ thị tiến sát đường thẳng $y=1$ nên $y=1$ là tiệm cận ngang.

Các phương án còn lại sai vì đồ thị có hai đường tiệm cận, hàm số không có cực trị và đồ thị đi xuống trên mỗi khoảng $(-\infty;0),$ $(0;+\infty).$

Chọn B

Câu 9. Cho hàm số $y=f(x)$ có bảng biến thiên như hình vẽ dưới đây.

$x$$-\infty$$1$$2$$+\infty$
$y'$$-$$-$$0$$+$
$y$$-1$$-\infty$$+\infty$$1$$2$

Tổng số tiệm cận đứng và tiệm cận ngang của đồ thị hàm số đã cho là

A. 2.
B. 4.
C. 3.
D. 1.

Lời giải

Nhìn bảng biến thiên, ta có

+ $\lim\limits_{x\to1^-}f(x)=-\infty$ nên $x=1$ là tiệm cận đứng;

+ $\lim\limits_{x\to-\infty}f(x)=-1$ và $\lim\limits_{x\to+\infty}f(x)=2$ nên đồ thị có hai tiệm cận ngang $y=-1,$ $y=2.$

Tổng số tiệm cận đứng và tiệm cận ngang là 3.

Chọn C

Câu 10. Giá trị lớn nhất của hàm số $y=x\cdot e^{-x}$ trên đoạn $[0;2]$ bằng

A. $\dfrac1e.$
B. $2e.$
C. $\dfrac{2}{e^2}.$
D. 0.

Lời giải

Ta có $y'=e^{-x}-xe^{-x}=(1-x)e^{-x},$ trên đoạn $[0;2]$ thì $y'=0\Leftrightarrow x=1$ (xem lại Bài 2. Giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số).

Ta có $y(0)=0,$ $y(1)=\dfrac1e\approx0{,}37$ và $y(2)=\dfrac{2}{e^2}\approx0{,}27,$ nên giá trị lớn nhất là $\dfrac1e.$

Chọn A

Câu 11. Cho hàm số $y=f(x)$ có đồ thị như hình vẽ dưới đây. Tổng giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm số $y=f(x)$ trên $[0;2]$ bằng

xyO−11232−2
A. $-2.$
B. 3.
C. 5.
D. 0.

Lời giải

Nhìn đồ thị, trên đoạn $[0;2]$ hàm số nghịch biến, giá trị lớn nhất là $f(0)=2$ và giá trị nhỏ nhất là $f(2)=-2.$ Tổng cần tìm là $2+(-2)=0.$

Chọn D

Câu 12. Cho hàm số $y=f(x)$ có bảng biến thiên sau.

$x$$-\infty$$-3$$-2$$1$$+\infty$
$f'(x)$$-$$0$$+$$+$$0$$-$
$f(x)$$+\infty$$5$$+\infty$$-\infty$$0$$-\infty$

Giá trị cực đại của hàm số $y=f(x)$ là

A. 5.
B. 0.
C. 1.
D. $-3.$

Lời giải

Nhìn bảng biến thiên, $f'(x)$ đổi dấu từ dương sang âm khi $x$ đi qua 1 nên hàm số đạt cực đại tại $x=1,$ giá trị cực đại là $f(1)=0.$ (Tại $x=-3$ hàm số đạt cực tiểu, giá trị cực tiểu là 5.)

Chọn B

Phần II. Câu trắc nghiệm đúng sai (Câu 1 – Câu 4)

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Câu 1. Cho hàm số $y=x^3-3x^2+4$ có đồ thị $(C).$ Các mệnh đề sau đây đúng hay sai?

a) Tâm đối xứng của đồ thị hàm số là $(1;2).$

b) Hàm số đã cho đồng biến trên khoảng $(-\infty;-2).$

c) Phương trình đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị là $y=2x+4.$

d) Đạo hàm $y'=f'(x)=3x^2-6x.$

Lời giải

Ta có $y'=3x^2-6x=0\Leftrightarrow x=0$ hoặc $x=2.$

a) Ta có $y''=6x-6=0\Leftrightarrow x=1$ và $y(1)=2,$ nên tâm đối xứng của đồ thị là $(1;2)$ (xem lại Bài 4. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số). Vậy a) đúng.

b) Vì $y'\gt0$ khi $x\lt0$ nên hàm số đồng biến trên $(-\infty;0),$ do đó cũng đồng biến trên $(-\infty;-2).$ Vậy b) đúng.

c) Hai điểm cực trị là $(0;4)$ và $(2;0).$ Đường thẳng đi qua hai điểm này là $y=-2x+4.$ Vậy c) sai.

d) Ta có $y'=3x^2-6x.$ Vậy d) đúng.

Câu 2. Người ta bơm xăng vào bình xăng của một xe ô tô. Biết rằng thể tích $V$ (tính theo lít) của lượng xăng trong bình xăng tính theo thời gian bơm xăng $t$ (phút) được cho bởi công thức

\[V(t)=300\left(t^2-t^3\right)+4\ \text{với}\ 0\le t\le0{,}5.\]

Gọi $V'(t)$ là tốc độ tăng thể tích tại thời điểm $t$ với $0\le t\le0{,}5.$

a) Lượng xăng ban đầu có trong bình là 4 lít.

b) Khi xăng chảy vào bình xăng thì tốc độ tăng thể tích đạt giá trị lớn nhất tại thời điểm 21 giây.

c) Sau khi bơm 30 giây thì bình xăng đầy. Nếu 1 lít xăng có giá là 20000 đồng thì số tiền người mua phải trả là 750000 đồng.

d) Phương trình $V'(t)=0$ có hai nghiệm phân biệt trên đoạn $\left[0;\dfrac12\right].$

Lời giải

Ta có $V'(t)=300\left(2t-3t^2\right)$ $=600t-900t^2.$

a) Lượng xăng ban đầu là $V(0)=4$ lít. Vậy a) đúng.

b) Hàm số $V'(t)=-900t^2+600t$ là hàm bậc hai có hệ số $a\lt0,$ đạt giá trị lớn nhất tại đỉnh $t=\dfrac{600}{1800}=\dfrac13$ phút, tức là 20 giây (thuộc đoạn $[0;0{,}5]$). Vậy b) sai.

c) Đổi 30 giây = 0,5 phút. Khi bình đầy thì $V(0{,}5)=300(0{,}25-0{,}125)+4$ $=41{,}5$ lít. Lượng xăng bơm vào là $41{,}5-4=37{,}5$ lít, nên số tiền phải trả là $37{,}5\cdot20000=750000$ đồng. Vậy c) đúng.

d) Ta có $V'(t)=0$ $\Leftrightarrow 300t(2-3t)=0$ $\Leftrightarrow t=0$ hoặc $t=\dfrac23.$ Vì $\dfrac23\notin\left[0;\dfrac12\right]$ nên phương trình chỉ có một nghiệm trên đoạn này. Vậy d) sai.

Câu 3. Cho hàm số $y=\dfrac{ax+b}{x+c}$ có đồ thị như hình bên dưới, với $a,$ $b,$ $c\in\mathbb{R}.$

xyO12−1−2

a) $\max\limits_{[3;4]}y=-\dfrac23.$

b) Đồ thị hàm số có đường tiệm cận đứng và tiệm cận ngang lần lượt là $x=1$ và $y=-1.$

c) Hàm số đã cho nghịch biến trên từng khoảng xác định.

d) $a+2b+3c=6.$

Lời giải

Nhìn đồ thị, tiệm cận đứng là $x=1$ và tiệm cận ngang là $y=-1.$ Đồ thị hàm số $y=\dfrac{ax+b}{x+c}$ có tiệm cận đứng $x=-c$ và tiệm cận ngang $y=a,$ suy ra $c=-1$ và $a=-1.$ Đồ thị đi qua điểm $(2;0)$ nên $-2+b=0\Leftrightarrow b=2.$ Vậy $y=\dfrac{-x+2}{x-1}$ (đồ thị cũng đi qua $(0;-2),$ đúng như hình).

Ta có $y'=\dfrac{-1}{(x-1)^2}\lt0$ với mọi $x\ne1.$

a) Hàm số nghịch biến trên $[3;4]$ nên $\max\limits_{[3;4]}y=y(3)=-\dfrac12.$ Vậy a) sai.

b) Theo trên, b) đúng.

c) Vì $y'\lt0$ trên từng khoảng $(-\infty;1)$ và $(1;+\infty)$ nên c) đúng.

d) Ta có $a+2b+3c=-1+4-3=0.$ Vậy d) sai.

Câu 4. Cho hàm số $f(x)=\dfrac{2x^2-x+7}{x-1}.$

a) Hàm số $f(x)$ nghịch biến trên $(-1;3).$

b) Đồ thị hàm số $y=f(x)$ có tiệm cận xiên là đường thẳng $y=4x-1.$

c) Hàm số đã cho có đạo hàm là $f'(x)=\dfrac{2x^2-4x-6}{(x-1)^2}.$

d) Hàm số $f(x)$ đạt cực đại tại $x=3.$

Lời giải

Tập xác định là $D=\mathbb{R}\setminus\{1\}.$

c) Ta có

$f(x)=2x+1+\dfrac{8}{x-1},$ suy ra

\[\begin{aligned}f'(x)&=2-\dfrac{8}{(x-1)^2}\\&=\dfrac{2x^2-4x-6}{(x-1)^2}.\end{aligned}\]

Vậy c) đúng.

Ta có $f'(x)=0$ $\Leftrightarrow x^2-2x-3=0$ $\Leftrightarrow x=-1$ hoặc $x=3.$ Bảng xét dấu của $f'(x)$ như sau.

$x$$-\infty$$-1$$1$$3$$+\infty$
$f'(x)$$+$$0$$-$$-$$0$$+$

a) Hàm số không xác định tại $x=1\in(-1;3),$ nên chỉ nghịch biến trên từng khoảng $(-1;1)$ và $(1;3),$ không nghịch biến trên $(-1;3).$ Vậy a) sai.

b) Ta có $\lim\limits_{x\to\pm\infty}\dfrac{8}{x-1}=0,$ nên tiệm cận xiên là $y=2x+1.$ Vậy b) sai.

d) Nhìn bảng xét dấu, $f'(x)$ đổi dấu từ âm sang dương khi $x$ đi qua 3 nên hàm số đạt cực tiểu tại $x=3.$ Vậy d) sai.

Phần III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn (Câu 1 – Câu 6)

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6.

Câu 1. Từ một tấm nhôm hình vuông có cạnh bằng 8 dm, người ta cắt bỏ bốn tứ giác bằng nhau (cùng bằng tứ giác AMNP) ở bốn góc tấm nhôm đó, biết $AM=AP=1$ dm và điểm N thuộc đường chéo AC. Với phần còn lại của tấm nhôm sau khi đã bỏ đi 4 tứ giác nói trên, người ta đã gập các đoạn MN trùng với PN rồi dán kỹ bằng keo, làm tương tự cho 3 cặp đoạn còn lại, người ta thu được chậu nước hình chóp cụt tứ giác đều.

ADCBPMNFQE

Bỏ qua độ dày tấm nhôm, sức chứa lớn nhất của chậu nước hình chóp cụt tứ giác đều này là bao nhiêu lít? (làm tròn đến hàng đơn vị)

Lời giải

Hướng giải

Đặt cạnh đáy nhỏ của chậu là $s,$ tính chiều cao chậu theo $s$ rồi khảo sát hàm thể tích $V(s).$

Gọi $s$ (dm) là cạnh của hình vuông NFQE, đây là đáy chậu, với $0\lt s\lt6.$

• Kích thước của chậu

Vì N thuộc đường chéo AC nên N cách đều hai cạnh AB, AD, mỗi khoảng cách bằng $\dfrac{8-s}{2}.$

Mỗi mặt bên của chậu là một hình thang cân, chẳng hạn mặt bên có đáy nhỏ NF có đáy lớn nằm trên cạnh AD, dài $8-2=6$ dm, và chiều cao bằng khoảng cách từ N đến AD. Như vậy chậu là hình chóp cụt tứ giác đều có miệng là hình vuông cạnh 6, đáy là hình vuông cạnh $s$ và trung đoạn $d=\dfrac{8-s}{2}.$

Chiều cao $h$ của chậu thỏa mãn

\[\begin{aligned}h^2&=d^2-\left(\dfrac{6-s}{2}\right)^2\\&=\dfrac{(8-s)^2-(6-s)^2}{4}=7-s.\end{aligned}\]

• Thể tích chậu

Áp dụng công thức thể tích khối chóp cụt $V=\dfrac h3\left(S+S'+\sqrt{SS'}\right)$ với $S=36,$ $S'=s^2$ ta được

\[V(s)=\dfrac{\sqrt{7-s}}{3}\left(s^2+6s+36\right).\]

Lấy đạo hàm theo quy tắc đạo hàm của tích rồi quy đồng, ta được

\[V'(s)=\dfrac{-5s^2+10s+48}{6\sqrt{7-s}}.\]

Trên khoảng $(0;6)$ ta có $V'(s)=0$ $\Leftrightarrow s=s_0=\dfrac{5+\sqrt{265}}{5}$ $\approx4{,}256.$

$s$$0$$s_0$$6$
$V'(s)$$+$$0$$-$
$V(s)$$12\sqrt7$$V(s_0)$$36$

Nhìn bảng biến thiên, thể tích lớn nhất là $V(s_0)\approx43{,}98$ dm³, tức là khoảng 44 lít.

Câu 2. Tại một công ty sản xuất đồ chơi an toàn cho trẻ em, công ty phải chi 40000 USD để thiết lập dây chuyền sản xuất ban đầu. Sau đó, cứ sản xuất được một sản phẩm đồ chơi A, công ty phải trả 6 USD cho nguyên liệu ban đầu và nhân công. Gọi $x$ là số đồ chơi A mà công ty đã sản xuất và $P(x)$ (đơn vị USD) là tổng số tiền bao gồm cả chi phí ban đầu mà công ty phải chi trả khi sản xuất $x$ đồ chơi A. Người ta xác định chi phí trung bình cho mỗi sản phẩm đồ chơi A là $F(x)=\dfrac{P(x)}{x}.$ Xem $F(x)$ là một hàm số theo $x$ xác định trên nửa khoảng $[1;+\infty).$ Khi sản xuất đồ chơi A với số lượng lớn thì chi phí trung bình của mỗi đồ chơi A càng thấp nhưng không thể nhỏ hơn bao nhiêu USD?

Lời giải

Ta có $P(x)=40000+6x,$ suy ra $F(x)=6+\dfrac{40000}{x}.$

Vì $F'(x)=-\dfrac{40000}{x^2}\lt0$ nên $F(x)$ nghịch biến trên $[1;+\infty),$ tức là sản xuất càng nhiều thì chi phí trung bình càng thấp. Mặt khác $F(x)\gt6$ với mọi $x\ge1$ và $\lim\limits_{x\to+\infty}F(x)=6.$

Vậy chi phí trung bình của mỗi đồ chơi không thể nhỏ hơn 6 USD.

Câu 3. Cho hàm số $y=\dfrac{3x^2-x-7}{x-2}.$ Khoảng cách giữa 2 điểm cực trị của đồ thị hàm số bằng $2\sqrt a.$ Tìm giá trị của $a.$

Lời giải

Ta có

\[y'=\dfrac{3x^2-12x+9}{(x-2)^2}.\]

Do đó $y'=0\Leftrightarrow x=1$ hoặc $x=3.$

Đặt $u=3x^2-x-7,$ $v=x-2.$ Tại điểm cực trị thì $u'v-uv'=0,$ suy ra $\dfrac uv=\dfrac{u'}{v'},$ nên tung độ điểm cực trị tính theo $y=\dfrac{u'}{v'}=6x-1.$ Hai điểm cực trị là $(1;5)$ và $(3;17),$ khoảng cách giữa chúng là

\[\sqrt{2^2+12^2}=\sqrt{148}=2\sqrt{37}.\]

Suy ra $a=37.$

Đáp số: 37.

Câu 4. Cho hàm số $y=x^3-2x^2+ax+b$ có đồ thị $(C).$ Biết đồ thị $(C)$ có điểm cực trị là $A(1;3).$ Tính giá trị của $P=2027a+b.$

Lời giải

Ta có $y'=3x^2-4x+a.$

+ Vì $x=1$ là điểm cực trị nên $y'(1)=0\Leftrightarrow3-4+a=0\Leftrightarrow a=1.$

+ Vì A thuộc $(C)$ nên $1-2+a+b=3\Leftrightarrow b=3.$

Thử lại, với $a=1$ thì $y'=3x^2-4x+1=(x-1)(3x-1)$ đổi dấu khi $x$ đi qua 1, nên $A(1;3)$ đúng là điểm cực trị. Ta có $P=2027\cdot1+3=2030.$

Đáp số: 2030.

Câu 5. Một doanh nghiệp dự định sản xuất không quá 300 sản phẩm. Nếu doanh nghiệp sản xuất $x$ sản phẩm $(1\le x\le300)$ thì doanh thu nhận được khi bán hết số sản phẩm đó là $F(x)=-2x^2+1312x$ (nghìn đồng), trong khi chi phí sản xuất bình quân cho một sản phẩm là $G(x)=x^2-77x+1000+\dfrac{40000}{x}$ (nghìn đồng), thuế giá trị gia tăng mà nhà máy A phải đóng cho nhà nước là 10% tổng doanh thu. Doanh nghiệp cần sản xuất bao nhiêu sản phẩm để lợi nhuận (sau khi đã trừ thuế giá trị gia tăng) đạt giá trị lớn nhất?

Lời giải

• Lập hàm lợi nhuận

+ Tổng chi phí sản xuất $x$ sản phẩm là $x\cdot G(x)$ $=x^3-77x^2+1000x+40000.$

+ Doanh thu sau khi trừ 10% thuế là $0{,}9F(x)=-1{,}8x^2+1180{,}8x.$

Lợi nhuận là $L(x)=0{,}9F(x)-x\cdot G(x),$ tức là

\[\begin{aligned}L(x)&=-x^3+75{,}2x^2\\&\quad+180{,}8x-40000.\end{aligned}\]

• Khảo sát hàm lợi nhuận

Ta có $L'(x)=-3x^2+150{,}4x+180{,}8.$ Trên đoạn $[1;300]$ thì $L'(x)=0\Leftrightarrow x=x_0\approx51{,}31.$

$x$$1$$x_0$$300$
$L'(x)$$+$$0$$-$
$L(x)$$L(1)$$L(x_0)$$L(300)$

Vì $x$ là số nguyên nên ta so sánh hai giá trị gần $x_0$ nhất là $L(51)=32165$ và $L(52)=32134{,}4.$ Do $L(51)\gt L(52)$ nên lợi nhuận lớn nhất khi $x=51.$

Vậy doanh nghiệp cần sản xuất 51 sản phẩm.

Câu 6. Hình dáng phần đất liền của hai xã thuộc tỉnh Đồng Tháp được mô hình hóa bởi đồ thị hàm số $y=\dfrac{x^2+ax+b}{x-2};$ biết đồ thị có một điểm cực trị là $(1;1),$ với hệ trục tọa độ Oxy như hình vẽ, đơn vị trên mỗi trục là 10 mét. Để thuận tiện cho giao thông hai xã, lãnh đạo tỉnh đã phê duyệt dự án xây dựng một chiếc cầu nối phần đất liền của hai xã này. Nhằm tiết kiệm chi phí cho công trình, người kỹ sư trưởng thiết kế có nhiệm vụ nghiên cứu để chọn được hai vị trí A, B trên phần đất liền hai xã sao cho độ dài chiếc cầu (đoạn AB) là ngắn nhất có thể. Hỏi độ dài ngắn nhất của chiếc cầu đó (tính theo đường chim bay) là bao nhiêu mét (làm tròn đến hàng phần chục)?

xyO121

Lời giải

Hướng giải

Tìm $a,$ $b$ rồi viết tọa độ hai điểm trên hai nhánh theo khoảng cách của chúng đến tiệm cận đứng, sau đó đánh giá $AB^2$ bằng bất đẳng thức Cô-si.

• Tìm hàm số

Ta có $y'=\dfrac{x^2-4x-2a-b}{(x-2)^2}.$

+ Vì $x=1$ là điểm cực trị nên $y'(1)=0\Leftrightarrow 2a+b=-3.$

+ Vì đồ thị đi qua $(1;1)$ nên $\dfrac{1+a+b}{-1}=1\Leftrightarrow a+b=-2.$

Giải hệ ta được $a=-1$ và $b=-1,$ suy ra

\[y=\dfrac{x^2-x-1}{x-2}=x+1+\dfrac{1}{x-2}.\]

• Độ dài ngắn nhất của cầu

Hai vị trí A, B nằm trên hai nhánh của đồ thị. Gọi $u,$ $v$ là khoảng cách từ A, B đến tiệm cận đứng $x=2$ $(u,v\gt0),$ khi đó

\[\begin{aligned}&A\left(2+u;3+u+\tfrac1u\right),\\&B\left(2-v;3-v-\tfrac1v\right).\end{aligned}\]

Đặt $t=u+v,$ ta có

\[\begin{aligned}AB^2&=t^2+\left(t+\dfrac1u+\dfrac1v\right)^2\\&=t^2+t^2\left(1+\dfrac{1}{uv}\right)^2.\end{aligned}\]

Theo bất đẳng thức Cô-si, $uv\le\dfrac{t^2}{4},$ suy ra $\dfrac{1}{uv}\ge\dfrac{4}{t^2}.$ Do đó

\[\begin{aligned}AB^2&\ge t^2+\left(t+\dfrac4t\right)^2\\&=2t^2+\dfrac{16}{t^2}+8\\&\ge2\sqrt{32}+8=8\sqrt2+8.\end{aligned}\]

Dấu bằng xảy ra khi $u=v$ và $t^4=8.$ Vậy $AB$ nhỏ nhất bằng $\sqrt{8+8\sqrt2}\approx4{,}395$ đơn vị.

Mỗi đơn vị là 10 mét nên độ dài ngắn nhất của chiếc cầu khoảng 43,9 mét.

Bảng đáp án

Phần I. Trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn

Câu 1: B Câu 2: A Câu 3: D Câu 4: C Câu 5: B Câu 6: B Câu 7: D Câu 8: B Câu 9: C Câu 10: A Câu 11: D Câu 12: B

Phần II. Trắc nghiệm đúng sai

Câua)b)c)d)
1ĐĐSĐ
2ĐSĐS
3SĐĐS
4SSĐS

Phần III. Trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 1: 44 Câu 2: 6 Câu 3: 37 Câu 4: 2030 Câu 5: 51 Câu 6: 43,9
Nguyễn Ngọc Sơn
Thạc sĩ Khoa học giáo dục, giáo viên Toán. Tác giả đề, lời giải và tài liệu dạy học môn Toán THPT.
Có thắc mắc về bài này?
Tham gia nhóm Facebook để hỏi bài, nhận đề mới và trao đổi cùng giáo viên, học sinh.
Vào nhóm