Chào mừng bạn • Luyện thi trắc nghiệm trực tuyến
Toán học • Lớp 12Giải tích2.357 câu hỏi có lời giải
Tất cả chuyên đề →

Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: GTLN/GTNN và tối ưu (Toán học Lớp 12)

Tuyển tập 2.357 câu hỏi thuộc chuyên đề GTLN/GTNN và tối ưu (Giải tích – Toán học Lớp 12) trích từ ngân hàng đề thi chính thức và đề thi thử các trường THPT trên toàn quốc. Chọn trực tiếp đáp án A, B, C, D bên dưới để kiểm tra kết quả và xem hướng dẫn giải chi tiết từng bước.

Dấu hiệu & kiến thức trọng tâm:max/min trên miềnchi phí/lợi nhuận tối ưu
Bạn Hoa thường đi bơi ở hồ Sky Garden cạnh nhà, hồ bơi có thiết kế là một hình chữ nhật với chiều dài 25 m, chiều rộng 15,5 m và bên cạnh đó là một hình bán nguyệt đường kính 10 m. Trong một lần bể bơi vắng người nên Hoa đã thực hiện một chu trình là bơi theo đoạn thẳng rồi bơi tiếp đoạn thẳng , với là một vị trí bất kỳ trên hình bán nguyệt. Ngay sau đó bạn đi bộ theo một hướng qua điểm dọc bờ của hồ bơi để quay lại vị trí và kết thúc chu trình. (tham khảo hình vẽ).
Hình từ đề gốc
Biết rằng vận tốc bơi của Hoa là 2,4 km/h, vận tốc đi bộ là 4,8 km/h và tốc độ bơi, vận tốc đi bộ không thay đổi trong một chu trình. Hỏi thời gian chậm nhất để Hoa thực hiện xong chu trình trên là bao nhiêu phút? (kết quả làm tròn đến hàng phần chục).
Đáp án đúng: Tự luận
Đáp số: 1,4.
Hình từ đề gốc
Đổi 2,4 km/h = m/s; 4,8 km/h = m/s.
Quãng đường Hoa đi hết một chu trình là .
Tổng thời gian Hoa thực hiện một chu trình là .
Do , , không đổi nên khi đạt giá trị lớn nhất.
Đặt , .
Suy ra , .
Xét hàm số ,
Ta có , .
Lập bảng biến thiên của hàm số trên khoảng , ta có .
Vậy giây phút.
Trận bóng đá giao hữu giữa đội tuyển Việt Nam và Singapore ở sân vận động Mỹ Đình có sức chứa 60 000 khán giả. Ban tổ chức bán vé với giá mỗi vé là 100 nghìn đồng, số khán giả trung bình đến sân xem bóng đá là 24 000 người. Qua thăm dò dư luận, người ta thấy rằng mỗi khi giá vé giảm thêm 10 nghìn đồng, sẽ có thêm khoảng 3 000 khán giả. Hỏi ban tổ chức nên đặt giá vé là bao nhiêu để doanh thu từ tiền bán vé là lớn nhất với đơn vị tính giá vé là nghìn đồng?
Đáp án đúng: Tự luận
Đáp án: 90.
Gọi (nghìn đồng, ) là số tiền giảm đi của mỗi giá vé để doanh thu từ tiền bán vé là lớn nhất.
Giảm 10 (nghìn đồng/vé) Số lượng vé bán được tăng 3 000 (vé).
Giảm (nghìn đồng/vé) Số lượng vé bán được tăng (vé).
Khi đó, ta thiết lập được hàm số doanh thu của ban tổ chức là
.
Khảo sát sự biến thiên của hàm số .
Ta có .
Lập bảng biến thiên, ta thấy doanh thu bán vé lớn nhất khi .
Vậy giá vé là 90 nghìn đồng thì doanh thu của ban tổ chức là lớn nhất.
Bạn Hoa thường đi bơi ở hồ Sky Garden cạnh nhà, hồ bơi có thiết kế là một hình chữ nhật với chiều dài 25 m, chiều rộng 15,5 m và bên cạnh đó là một hình bán nguyệt đường kính 10 m. Trong một lần bể bơi vắng người nên Hoa đã thực hiện một chu trình là bơi theo đoạn thẳng rồi bơi tiếp đoạn thẳng , với là một vị trí bất kỳ trên hình bán nguyệt. Ngay sau đó bạn đi bộ theo một hướng qua điểm dọc bờ của hồ bơi để quay lại vị trí và kết thúc chu trình. (tham khảo hình vẽ).
[Hình cần kiểm tra lại: p8_f1]
Biết rằng vận tốc bơi của Hoa là 2,4 km/h, vận tốc đi bộ là 4,8 km/h và tốc độ bơi, vận tốc đi bộ không thay đổi trong một chu trình. Hỏi thời gian chậm nhất để Hoa thực hiện xong chu trình trên là bao nhiêu phút? (kết quả làm tròn đến hàng phần chục).
Đáp án đúng: Tự luận
(AI giải đề cho tôi)
Hồ gồm hình chữ nhật 25 m × 15,5 m (A là đỉnh dưới-phải, C là đỉnh trên-trái) và hình bán nguyệt đường kính CD = 10 m gắn trên cạnh trên, M nằm trên cung CD.

- Bơi AC: m.
- Gọi O là tâm bán nguyệt, R = 5 m, φ = góc ở tâm ∠COM (φ ∈ [0; π]). Khi đó , độ dài cung .
- Đi bộ dọc bờ qua D về A: cung MD + đoạn D đến đỉnh trên-phải (25 − 10 = 15 m) + cạnh phải 15,5 m, tổng m.
- Đổi vận tốc: bơi 2,4 km/h = 40 m/phút; đi bộ 4,8 km/h = 80 m/phút.

- (cực đại vì T'(0)>0, T'(π)<0).
- Khi đó m; cung m.


Khớp với đáp án nguồn 1,4.
Trận bóng đá giao hữu giữa đội tuyển Việt Nam và Singapore ở sân vận động Mỹ Đình có sức chứa 60 000 khán giả. Ban tổ chức bán vé với giá mỗi vé là 100 nghìn đồng, số khán giả trung bình đến sân xem bóng đá là 24 000 người. Qua thăm dò dư luận, người ta thấy rằng mỗi khi giá vé giảm thêm 10 nghìn đồng, sẽ có thêm khoảng 3 000 khán giả. Hỏi ban tổ chức nên đặt giá vé là bao nhiêu để doanh thu từ tiền bán vé là lớn nhất với đơn vị tính giá vé là nghìn đồng?
Đáp án đúng: Tự luận
(AI giải đề cho tôi)
Gọi giá vé là (nghìn đồng), . Mỗi lần giảm 10 nghìn đồng thì thêm 3 000 khán giả, nên số khán giả khi giá vé là là (người). Kiểm tra sức chứa: luôn đúng với , và số khán giả dương khi , thỏa mãn. Doanh thu: . Hàm số bậc hai với đạt max tại . Khi đó số khán giả là người, doanh thu nghìn đồng = 2,43 tỷ đồng, lớn hơn doanh thu tại (2,4 tỷ). Vậy ban tổ chức nên đặt giá vé 90 nghìn đồng, khớp với đáp án nguồn (90).
Bạn Hoa thường đi bơi ở hồ Sky Garden cạnh nhà, hồ bơi có thiết kế là một hình chữ nhật với chiều dài 25 m, chiều rộng 15,5 m và bên cạnh đó là một hình bán nguyệt đường kính 10 m. Trong một lần bể bơi vắng người nên Hoa đã thực hiện một chu trình là bơi theo đoạn thẳng rồi bơi tiếp đoạn thẳng , với là một vị trí bất kỳ trên hình bán nguyệt. Ngay sau đó bạn đi bộ theo một hướng qua điểm dọc bờ của hồ bơi để quay lại vị trí và kết thúc chu trình. (tham khảo hình vẽ).
[Hình cần kiểm tra lại: p4_f1]
Biết rằng vận tốc bơi của Hoa là 2,4 km/h, vận tốc đi bộ là 4,8 km/h và tốc độ bơi, vận tốc đi bộ không thay đổi trong một chu trình. Hỏi thời gian chậm nhất để Hoa thực hiện xong chu trình trên là bao nhiêu phút? (kết quả làm tròn đến hàng phần chục).
Đáp án đúng: Tự luận
(AI giải đề cho tôi)
Chu trình: bơi rồi ( bất kỳ trên nửa đường tròn đường kính m gắn trên cạnh trên của hình chữ nhật m, là đỉnh dưới-phải, là đỉnh trên-trái), sau đó đi bộ từ qua dọc bờ về .

- m.
- Gọi . Tam giác vuông tại (góc nội tiếp nửa đường tròn) nên ; cung (rad).
- Quãng đường đi bộ: cung + cạnh trên còn lại m + cạnh phải m m.
- Đổi vận tốc: bơi km/h m/phút; đi bộ km/h m/phút.





Khi đó , m, cung m:


So sánh hai đầu mút: và đều nhỏ hơn, nên thời gian lớn nhất (chậm nhất) là phút.

Làm tròn đến hàng phần chục: phút, khớp đáp án nguồn (mã đề 1201, câu 20: 1,4).
Một doanh nghiệp kinh doanh một loại sản phẩm T được sản xuất trong nước. Qua nghiên cứu thấy rằng nếu chi phí sản xuất mỗi sản phẩm T là (USD) thì số sản phẩm T các nhà máy sản xuất sẽ là , và số sản phẩm T mà doanh nghiệp bán được trên thị trường trong nước sẽ là . Số sản phẩm còn dư doanh nghiệp xuất khẩu ra thị trường quốc tế với giá bán mỗi sản phẩm ổn định trên thị trường quốc tế là . Nhà nước đánh thuế trên mỗi sản phẩm xuất khẩu là (USD) và luôn đảm bảo tỉ lệ giữa lãi xuất khẩu của doanh nghiệp và thuế thu được của nhà nước tương ứng là . Hãy xác định giá trị của biết lãi mà doanh nghiệp thu được do xuất khẩu là nhiều nhất.
Đáp án đúng: Tự luận
(AI giải đề cho tôi)
Số sản phẩm xuất khẩu là phần dư: , với điều kiện (và để lãi không âm). Giá bán xuất khẩu là 3200 USD, thuế mỗi sản phẩm là USD, nên lãi mỗi sản phẩm xuất khẩu là . Theo tỉ lệ lãi : thuế , ta có . Tổng lãi xuất khẩu: . Xét trên : , cho . Vì khi và khi , lãi lớn nhất tại . Khi đó . Vậy USD.
Giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn là:
Đáp án đúng: B
(AI giải đề cho tôi)
Hàm số xác định trên vì . Ta có với mọi , nên hàm số đồng biến trên đoạn . Do đó giá trị nhỏ nhất đạt tại : . Vậy , khớp với đáp án B (đáp án nguồn: 11. B).
Một doanh nghiệp dự kiến lợi nhuận khi sản xuất sản phẩm được cho bởi hàm số (đơn vị: đồng). Hỏi doanh nghiệp cần sản xuất bao nhiêu sản phẩm để đạt được lợi nhuận cao nhất?
Đáp án đúng: A
(AI giải đề cho tôi)
Xét trên . Ta có . Với : (hàm đồng biến); với : (hàm nghịch biến). Vậy hàm đạt giá trị lớn nhất tại , tức doanh nghiệp cần sản xuất 200 sản phẩm để lợi nhuận cao nhất ( đồng). Kết quả khớp với đáp án nguồn: A.
Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số trên khoảng .
Đáp án đúng: 4
(AI giải đề cho tôi)
Với , ta có (AM-GM), dấu bằng khi . Vậy giá trị nhỏ nhất của hàm số trên khoảng là . Kết quả trùng với đáp án nguồn (Đề 2061, Phần 3, Câu 1: 4).
Hai con tàu và đang ở cùng một vĩ tuyến và cách nhau 5 hải lí. Cả hai tàu đồng thời cùng khởi hành. Tàu chạy về hướng Nam với vận tốc 6 hải lí/giờ, còn tàu chạy về vị trí khởi hành của tàu với vận tốc 4 hải lí/giờ (tham khảo hình vẽ). Hỏi sau bao nhiêu giờ thì khoảng cách giữa hai tàu là bé nhất (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)?
[Hình cần kiểm tra lại: p8_f3]
Đáp án đúng: 0.38
(AI giải đề cho tôi)
Chọn hệ trục tọa độ: vị trí khởi hành của tàu là gốc , tàu ở điểm cách 5 hải lí trên cùng vĩ tuyến (trục hoành). Sau giờ: tàu ở (chạy về hướng Nam), tàu ở (chạy về vị trí khởi hành của ). Bình phương khoảng cách giữa hai tàu: . Đây là tam thức bậc hai với hệ số nên đạt giá trị nhỏ nhất tại giờ. Khi đó , tức hải lí. Vậy sau khoảng giờ khoảng cách giữa hai tàu bé nhất, trùng với đáp án nguồn 0.38.
Giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn là:
Đáp án đúng: B
(AI giải đề cho tôi)
Hàm số xác định trên vì . Ta có với mọi , nên hàm số đồng biến trên đoạn . Do đó giá trị nhỏ nhất đạt tại : . Vậy , chọn đáp án B (khớp với đáp án nguồn: Đề 1061, câu 12 là B).
Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số trên khoảng .
Đáp án đúng: 10
(AI giải đề cho tôi)
Với , ta có (AM-GM), dấu bằng xảy ra khi . Hoặc dùng đạo hàm: , khi đó . Vậy giá trị nhỏ nhất của hàm số trên là , khớp với đáp án nguồn (Đề 1061, Phần 3, Câu 1 = 10).
Hai con tàu và đang ở cùng một vĩ tuyến và cách nhau 5 hải lí. Cả hai tàu đồng thời cùng khởi hành. Tàu chạy về hướng Nam với vận tốc 6 hải lí/giờ, còn tàu chạy về vị trí khởi hành của tàu với vận tốc 7 hải lí/giờ (tham khảo hình vẽ). Hỏi sau bao nhiêu giờ thì khoảng cách giữa hai tàu là bé nhất (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)?
Hình từ đề gốc
Đáp án đúng: 0.41
(AI giải đề cho tôi)
Chọn hệ trục: vị trí khởi hành của tàu A là gốc O, tàu B ở điểm cách O 5 hải lí trên trục hoành. Sau t giờ: tàu A tại A₁(0; −6t), tàu B tại B₁(5 − 7t; 0). Khoảng cách: d²(t) = (5 − 7t)² + (6t)² = 85t² − 70t + 25. Hàm số f(t) = 85t² − 70t + 25 đạt giá trị nhỏ nhất tại t = 70/(2·85) = 7/17 ≈ 0,4118. Vậy sau khoảng 0,41 giờ khoảng cách giữa hai tàu là bé nhất (kết quả khớp với đáp án nguồn 0,41).
Một doanh nghiệp dự kiến lợi nhuận khi sản xuất sản phẩm được cho bởi hàm số (đơn vị: đồng). Hỏi doanh nghiệp cần sản xuất bao nhiêu sản phẩm để đạt được lợi nhuận cao nhất?
Đáp án đúng: A
(AI giải đề cho tôi)
Xét trên . Ta có . Với : (hàm đồng biến); với : (hàm nghịch biến). Vậy hàm đạt cực đại tại , với đồng, lớn hơn và . Do đó lợi nhuận cao nhất khi sản xuất 200 sản phẩm, khớp đáp án nguồn A.
Bác An có một cửa hàng chuyên bán buôn bưởi Đoan Hùng, bác nhận thấy rằng: Nếu bán mỗi kilogram bưởi với giá 30 nghìn đồng thì mỗi tuần có 60 đơn hàng và mỗi đơn hàng mua 100 kilogram. Nếu cứ tăng giá mỗi kilogram bưởi thêm 2 nghìn đồng thì hàng tuần số đơn hàng giảm 4 đơn, đồng thời số lượng bưởi mà mỗi đơn hàng đặt mua cũng giảm đi 2 kilogram. Hỏi bác cần bán mỗi kilogram bưởi với giá bao nhiêu nghìn đồng để lợi nhuận hàng tuần thu được là lớn nhất, biết giá nhập mỗi kilogram bưởi là 24 nghìn đồng và giá bán không vượt quá 50 nghìn đồng/1kilogram. (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)
Đáp án đúng: Tự luận
(AI giải đề cho tôi)
Gọi (nghìn đồng) là mức tăng giá so với 30 nghìn đồng/kg, (vì giá không vượt quá 50 nghìn đồng). Khi đó: giá bán ; số đơn hàng mỗi tuần ; mỗi đơn mua kg. Lợi nhuận mỗi tuần (nghìn đồng): Khai triển: . Ta có . Chọn nghiệm trong : . Xét dấu : tăng trên và giảm trên , nên đạt max tại , giá bán nghìn đồng. Kiểm tra: ; (lợi nhuận lớn nhất khoảng 57,6 triệu đồng/tuần). Vậy bác An cần bán với giá khoảng nghìn đồng/kg (làm tròn đến hàng đơn vị).
Cho hàm số . Giá trị lớn nhất của hàm số đã cho trên đoạn bằng
Đáp án đúng: C
(AI giải đề cho tôi)
Hàm số liên tục và đồng biến trên đoạn vì . Do đó giá trị lớn nhất đạt tại : . Vậy đáp án C.
Một tập đoàn năng lượng cần xây dựng tuyến ống dẫn dầu cỡ lớn chạy theo một đường thẳng dài 720km để dẫn dầu đi qua một vùng hoang mạc rộng lớn. Hai trạm bơm công suất lớn ở hai đầu tuyến đã xây xong, phần việc còn lại là:

+) Lắp đặt ống dẫn dầu giữa hai trạm bơm công suất lớn đã có.

+) Xây thêm một số trạm bơm tăng áp nằm trên tuyến ống dẫn để tăng hiệu quả dẫn dầu sao cho các trạm bơm tăng áp này chia toàn bộ tuyến ống dẫn dầu thành các đoạn có độ dài bằng nhau.

Đơn vị thiết kế lập dự toán toàn phần việc còn lại như sau:

+) Chi phí xây 1 trạm bơm tăng áp là 108 (triệu đồng).

+) Chi phí xây đoạn ống dẫn dầu nối giữa hai trạm bơm kề nhau với khoảng cách là (triệu đồng).

Hãy tính khoảng cách giữa các trạm bơm tăng áp cần xây thêm để tổng chi phí phần việc còn lại theo dự toán như trên là nhỏ nhất. Coi kích thước của các trạm bơm tăng áp là không đáng kể so với chiều dài toàn tuyến ống dẫn dầu.
Đáp án đúng: 36
Gọi số trạm tăng áp cần xây thêm là .

Khi đó toàn tuyến được chia thành đoạn bằng nhau, nên .

Tổng chi phí phần việc còn lại gồm:
- Chi phí xây trạm tăng áp: ;
- Chi phí xây ống cho đoạn: .

Vậy tổng chi phí phần việc còn lại là .

Thay ,



với .

Ta có: .

Giải : .

Chia hai vế cho , .

Khi thì , khi thì , nên đạt giá trị nhỏ nhất tại .

Kết luận: khoảng cách giữa các trạm tăng áp cần xây thêm là 36km thì tổng chi phí nhỏ nhất.
Một vật chuyển động theo quy luật , với (giây) là khoảng thời gian tính từ lúc vật bắt đầu chuyển động và (mét) là quãng đường vật đi được trong thời gian đó. Hỏi trong khoảng thời gian 10 giây tính từ lúc bắt đầu chuyển động, vận tốc lớn nhất của vật đạt được bằng bao nhiêu (m/s)?
Đáp án đúng: 113
Ta có: với .
;
; ; .
Vậy vận tốc lớn nhất của vật trong khoảng thời gian 10 giây, kể từ lúc bắt đầu chuyển động là .
Một vật chuyển động theo quy luật , với (giây) là khoảng thời gian tính từ lúc vật bắt đầu chuyển động và (mét) là quãng đường vật đi được trong thời gian đó. Hỏi trong khoảng thời gian 10 giây tính từ lúc bắt đầu chuyển động, vận tốc lớn nhất của vật đạt được bằng bao nhiêu (m/s)?
Đáp án đúng: 110
Ta có: với .
;
; ; .
Vậy vận tốc lớn nhất của vật trong khoảng thời gian 10 giây, kể từ lúc bắt đầu chuyển động là .
Một tập đoàn năng lượng cần xây dựng tuyến ống dẫn dầu cỡ lớn chạy theo một đường thẳng dài 720km để dẫn dầu đi qua một vùng hoang mạc rộng lớn. Hai trạm bơm công suất lớn ở hai đầu tuyến đã xây xong, phần việc còn lại là:

+) Lắp đặt ống dẫn dầu giữa hai trạm bơm công suất lớn đã có.

+) Xây thêm một số trạm bơm tăng áp nằm trên tuyến ống dẫn dầu để tăng hiệu quả dẫn dầu sao cho các trạm bơm tăng áp này chia toàn bộ tuyến ống dẫn dầu thành các đoạn có độ dài bằng nhau.

Đơn vị thiết kế lập dự toán phần việc còn lại như sau:

+) Chi phí xây 1 trạm bơm tăng áp là 108 (triệu đồng).

+) Chi phí xây đoạn ống dẫn dầu nối giữa hai trạm bơm kề nhau với khoảng cách là (triệu đồng).

Hỏi cần xây thêm bao nhiêu trạm bơm tăng áp để tổng chi phí phần việc còn lại theo dự toán như trên là nhỏ nhất? Coi kích thước của các trạm bơm tăng áp là không đáng kể so với chiều dài toàn tuyến ống dẫn dầu.
Đáp án đúng: 19
Gọi số trạm tăng áp cần xây thêm là .

Khi đó toàn tuyến được chia thành đoạn bằng nhau, nên .

Tổng chi phí gồm:

- Chi phí xây trạm tăng áp: ;

- Chi phí xây ống cho đoạn: .

Vậy .

Thay ,



với .

Ta có: .

Giải : .

Chia hai vế cho ,

Khi thì , khi thì , nên đạt giá trị nhỏ nhất tại .

Khi đó

Kết luận: cần xây thêm 19 trạm tăng áp để tổng chi phí nhỏ nhất.

Đề thi có nhiều câu hỏi chuyên đề GTLN/GTNN và tối ưu

Luyện tập trong bối cảnh đề thi thật hoặc tải bản in PDF chuẩn A4 kèm lời giải.

Kho đề thi →

Các chuyên đề Toán học liên quan

Xem tất cả chuyên đề →