Một bộ pha trà bằng thủy tinh có bình tổng và các tách đều là dạng hình trụ. Bình tổng có chiều cao gấp đôi đường kính đáy, tách trà có bán kính đáy bằng một nửa bán kính đáy bình tổng và có chiều cao bằng một phần ba chiều cao bình tổng. Có ba người ngồi thưởng trà, mỗi lượt người thưởng trà chỉ uống vừa đúng ba phần tư lượng nước có trong chén trà rồi lại châm thêm nước trà từ bình tổng vào chén. Hỏi sau mấy lần rót nước trà vào các chén thì hết nước trà trong bình tổng, biết rằng thể tích nước trà ban đầu có trong bình tổng chiếm ba phần tư thể tích của bình và mỗi lần rót trà thì chỉ rót vừa đủ ba phần tư thể tích của chén trà.

Ta có $\overrightarrow{AB}=\left(0;0;-4\right)=-4\left(0;0;1\right)$. Hay AB có vectơ chỉ phương $\overrightarrow{k}=\left(0;0;1\right)$.

Mặt phẳng (ABCD) có một vectơ pháp tuyến $\left[\overrightarrow{OA};\overrightarrow{OB}\right]=\left(0;4;0\right)=4\left(0;1;0\right)$, hay $\overrightarrow{j}=\left(0;1;0\right)$ là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (ABCD).

Vì $\left\{\begin{array}{l}AD\perp AB\\ AD\subset \left(ABCD\right)\end{array}\right.$ nên $\left\{\begin{array}{l}\overrightarrow{AD}\perp \overrightarrow{k}\\ \overrightarrow{AD}\perp \overrightarrow{j}\end{array}\right.$.

Đường thẳng AD có vectơ chỉ phương là $\left[\overrightarrow{j};\overrightarrow{k}\right]=\left(1;0;0\right)$.

Phương trình đường thẳng AD là: $\left\{\begin{array}{l}x=1+t\\ y=0\\ z=1\end{array}\right.$. Do đó $D\left(1+t;0;1\right)$.

Mặt khác $AD=AB\iff \sqrt{t^2+0^2+{\left(1-1\right)}^2}=4\iff \left[\begin{array}{l}t=4\\ t=-4\end{array}\right.$.

Vì điểm D có hoành độ âm nên D(-3; 0; 1).

Vì tâm I của hình vuông ABCD là trung điểm BD nên I = (-1; 0; -1).

Đường thẳng d là trục đường tròn ngoại tiếp hình vuông ABCD có vectơ pháp tuyến là $\overrightarrow{j}=\left(0;1;0\right)$, nên phương trình đường thẳng d là: $d:\left\{\begin{array}{l}x=-1\\ y=t\\ z=-1\end{array}\right.$.

Để hàm số có đạo hàm tại x = 2 thì hàm số phải liên tục tại x = 2.

Do đó $\underset{x\to 2^{-}}{\lim }\left(x^3-x^2-8x+10\right)=\underset{x\to 2^{+}}{\lim }\left(x^2+ax+b\right)\iff -2=4+2a+b\iff 2a+b=-6$.

Hàm số có đạo hàm tại điểm x = 2 nên

$$\begin{gathered} \underset{x\to 2^{-}}{\lim }\frac{f\left(x\right)-f\left(2\right)}{x-2}=\underset{x\to 2^{+}}{\lim }\frac{f\left(x\right)-f\left(2\right)}{x-2} \\ \iff \underset{x\to 2^{-}}{\lim }\frac{x^3-x^2-8x+10-\left(-2\right)}{x-2}=\underset{x\to 2+}{\lim }\frac{x^2+ax+b-\left(4+2a+b\right)}{x-2} \\ \iff \underset{x\to 2^{-}}{\lim }\left(x^2+x-6\right)=\underset{x\to 2^{+}}{\lim }\left(x+2+a\right) \\ \iff 4+a=0\iff a=-4 \end{gathered}$$

Suy ra b = 2. Vậy ab = -8.