TopStudy

Đáp án và lời giải

Bộ 10 đề thi cuối kì 1 Toán 9 Kết nối tri thức có đáp án - Đề 05

Về trang đề

Câu 1

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

⦁ Thay x=−2,y=4x = - 2,y = 4 vào phương trình x−2y=0x - 2y = 0, ta được: −2−2.4=−10≠0.- 2 - 2.4 = - 10 \ne 0.

Do đó, (−2;4)\left( { - 2;4} \right) không là nghiệm của phương trình x−2y=0.x - 2y = 0.

⦁ Thay x=−2,y=4x = - 2,y = 4 vào phương trình 2x+y=02x + y = 0, ta được: 2⋅(−2)+4=0.2 \cdot \left( { - 2} \right) + 4 = 0.

Do đó, (−2;4)\left( { - 2;4} \right) là nghiệm của phương trình 2x+y=0.2x + y = 0.

⦁ Thay x=−2,y=4x = - 2,y = 4 vào phương trình x−y=2x - y = 2, ta được: −2−4=−6≠2.- 2 - 4 = - 6 \ne 2.

Do đó, (−2;4)\left( { - 2;4} \right) không là nghiệm của phương trình x−y=2.x - y = 2.

⦁ Thay x=−2,y=4x = - 2,y = 4 vào phương trình x+2y+1=0x + 2y + 1 = 0, ta được: −2+2.4+1=7≠0.- 2 + 2.4 + 1 = 7 \ne 0.

Do đó, (−2;4)\left( { - 2;4} \right) không là nghiệm của phương trình x+2y+1=0.x + 2y + 1 = 0.

Câu 2

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

***Cách 1:* **Sử dụng MTCT để tìm nghiệm của hệ hai phương trình {2x+y=5x−3y=−1.\left\{ \begin{array}{l}2x + y = 5\\x - 3y = - 1.\end{array} \right.

Với MTCT phù hợp, ta bấm lần lượt các phím:

MODE  5   1   2   =   1   =   5   =   1   =   −   3   =   −   1   =   = \boxed{\text{MODE}}\ \boxed{\ 5\ }\ \boxed{\ 1\ }\ \boxed{\ 2\ }\ \boxed{\ =\ }\ \boxed{\ 1\ }\ \boxed{\ =\ }\ \boxed{\ 5\ }\ \boxed{\ =\ }\ \boxed{\ 1\ }\ \boxed{\ =\ }\ \boxed{\ -\ }\ \boxed{\ 3\ }\ \boxed{\ =\ }\ \boxed{\ -\ }\ \boxed{\ 1\ }\ \boxed{\ =\ }\ \boxed{\ =\ }

Trên màn hình hiện kết quả x=2x = 2, ta bấm tiếp phím  = \boxed{\ =\ }, màn hình cho kết quả y=1.y = 1.

Vậy (2;1)\left( {2;1} \right) là nghiệm của hệ phương trình {2x+y=5x−3y=−1\left\{ \begin{array}{l}2x + y = 5\\x - 3y = - 1\end{array} \right..

Cách 2: Từ phương trình thứ nhất, ta có: y=5−2xy = 5 - 2x.

Thế y=5−2xy = 5 - 2x vào phương trình thứ hai, ta được:

x−3(5−2x)=−1x - 3\left( {5 - 2x} \right) = - 1 hay 7x=147x = 14, suy ra x=2.x = 2.

Thay x=2x = 2 vào y=5−2xy = 5 - 2x, ta được y=5−2.2=1.y = 5 - 2.2 = 1.

Vậy (2;1)\left( {2;1} \right) là nghiệm của hệ phương trình {2x+y=5x−3y=−1\left\{ \begin{array}{l}2x + y = 5\\x - 3y = - 1\end{array} \right..

Câu 3

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Vì 2x+1≠02x + 1 \ne 0 khi x≠−12x \ne - \frac{1}{2} và x−5≠0x - 5 \ne 0 khi x≠5.x \ne 5.

Do đó, điều kiện xác định của phương trình x2x+1+3x−5=x(2x+1)(x−5)\frac{x}{{2x + 1}} + \frac{3}{{x - 5}} = \frac{x}{{\left( {2x + 1} \right)\left( {x - 5} \right)}} là x≠−12x \ne - \frac{1}{2} và x≠5.x \ne 5.

Câu 4

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Ta có: −3>−4- 3 > - 4 nên với mm bất kì thì m−3>m−4.m - 3 > m - 4.

Tương tự, ta có: −3>−5- 3 > - 5 nên m−3>m−5;m - 3 > m - 5;

−3<−2- 3 < - 2 nên m−3<m−2;m - 3 < m - 2;

−3>−6- 3 > - 6 nên m−3>m−6.m - 3 > m - 6.

Vậy ta chọn phương án A.

Câu 5

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Điều kiện xác định của 16−x\sqrt {16 - x} là 16−x≥016 - x \ge 0 hay x≤16.x \le 16.

Câu 6

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Xét các đáp án, ta được:

16+144=4+12=16.\sqrt {16} + \sqrt {144} = 4 + 12 = 16. Do đó, đáp án A là đúng.

0,64.9=0,8.3=2,4\sqrt {0{,}64} .\sqrt 9 = 0{,}8.3 = 2{,}4. Do đó, đáp án B là đúng.

(−18)2.(−6)2=18.6=108.\sqrt {{{\left( { - 18} \right)}^2}} .\sqrt {{{\left( { - 6} \right)}^2}} = 18.6 = 108. Do đó, đáp án C là đúng.

(−3)2.72=3.7=21≠−21.\sqrt {{{\left( { - 3} \right)}^2}} .\sqrt {{7^2}} = 3.7 = 21 \ne - 21. Do đó, đáp án D là sai.

Vậy chọn đáp án D.

Câu 7

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Ta có: 27a:6a⋅218a=27a6a⋅18a⋅2=81a⋅2=18a.\sqrt {27a} :\sqrt {6a} \cdot 2\sqrt {18a} = \sqrt {\frac{{27a}}{{6a}} \cdot 18a} \cdot 2 = \sqrt {81a} \cdot 2 = 18\sqrt a .

Câu 8

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Hình minh hoạ

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Xét tam giác ABCABC vuông tại AA, ta có: AC=AB.cot⁡C.AC = AB.\cot C.

Vậy chọn đáp án A.

Câu 9

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là: C

Xét tam giác ABCABC vuông tại AA, ta có:

AB=BC.cos⁡B ^=5.cos⁡45∘=522cm.AB = BC.\cos \widehat {B\,} = 5.\cos 45^\circ = \frac{{5\sqrt 2 }}{2}{\rm{ cm}}{\rm{.}}

Hình minh hoạ

Câu 10

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Độ dài cung tròn cần tìm là: l=n180πR=30180π⋅4=2π3  (dm).l = \frac{n}{{180}}\pi R = \frac{{30}}{{180}}\pi \cdot 4 = \frac{{2\pi }}{3}{\rm{\;(dm)}}{\rm{.}}

Do đó độ dài cung tròn cần tìm bằng 2π3  dm.\frac{{2\pi }}{3}\,\,{\rm{dm}}.

Vậy ta chọn phương án B.

Câu 11

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Xét ΔABC\Delta ABC có COCO là đường trung tuyến ứng với cạnh ABAB và CO=12ABCO = \frac{1}{2}AB (do ABAB là đường kính của đường tròn tâm O)O) nên tam giác ABCABC là tam giác vuông tại CC.

Do đó, ACB^\widehat {ACB} là góc vuông.

Câu 12

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Vì MA,MBMA,MB là hai tiếp tuyến của đường tròn (O)\left( O \right) nên MA⊥OA,  MB⊥OBMA \bot OA,\,\,MB \bot OB, do đó MAO^=MBO^=90∘.\widehat {MAO} = \widehat {MBO} = 90^\circ .

Xét tứ giác OABMOABM có: AOB^+MAO^+MBO^+AMB^=360∘.\widehat {AOB} + \widehat {MAO} + \widehat {MBO} + \widehat {AMB} = 360^\circ .

Suy ra AOB^=360∘−MAO^−MBO^−AMB^=360∘−90∘−90∘−50∘=130∘.\widehat {AOB} = 360^\circ - \widehat {MAO} - \widehat {MBO} - \widehat {AMB} = 360^\circ - 90^\circ - 90^\circ - 50^\circ = 130^\circ .

Mà góc AOBAOB là góc ở tâm chắn cung nhỏ ABAB

Do đó, số đo cung nhỏ ABAB là 130∘.130^\circ .

Câu 13

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hướng dẫn giải

a) Với x=116x = \frac{1}{{16}} (TMĐK), thay vào vào biểu thức AA, ta được:

A=116+52116−1=14+52.14−1=54−12=−52.A = \frac{{\sqrt {\frac{1}{{16}}} + 5}}{{2\sqrt {\frac{1}{{16}}} - 1}} = \frac{{\frac{1}{4} + 5}}{{2.\frac{1}{4} - 1}} = \frac{{\frac{5}{4}}}{{ - \frac{1}{2}}} = - \frac{5}{2}.

Vậy với giá trị x=116x = \frac{1}{{16}} thì A=−52.A = - \frac{5}{2}.

b) Với x≥0;x≠1;x≠14x \ge 0;x \ne 1;x \ne \frac{1}{4}, ta có:

B=x+1x−1+x−1x+1−3x+1x−1B = \frac{{\sqrt x + 1}}{{\sqrt x - 1}} + \frac{{\sqrt x - 1}}{{\sqrt x + 1}} - \frac{{3\sqrt x + 1}}{{x - 1}}

=(x+1)2(x−1)(x+1)+(x−1)2(x−1)(x+1)−3x+1(x−1)(x+1)= \frac{{{{\left( {\sqrt x + 1} \right)}^2}}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}} + \frac{{{{\left( {\sqrt x - 1} \right)}^2}}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}} - \frac{{3\sqrt x + 1}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}}

=(x+1)2+(x−1)2−(3x+1)(x−1)(x+1)= \frac{{{{\left( {\sqrt x + 1} \right)}^2} + {{\left( {\sqrt x - 1} \right)}^2} - \left( {3\sqrt x + 1} \right)}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}}

=x+2x+1+x−2x+1−3x−1(x−1)(x+1)= \frac{{x + 2\sqrt x + 1 + x - 2\sqrt x + 1 - 3\sqrt x - 1}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}}

=2x−3x+1(x−1)(x+1)= \frac{{2x - 3\sqrt x + 1}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}}=2x−2x−x+1(x−1)(x+1)= \frac{{2x - 2\sqrt x - \sqrt x + 1}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}}

=2x(x−1)−(x−1)(x−1)(x+1)= \frac{{2\sqrt x \left( {\sqrt x - 1} \right) - \left( {\sqrt x - 1} \right)}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}}=(x−1)(2x−1)(x−1)(x+1)= \frac{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {2\sqrt x - 1} \right)}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}}=2x−1x+1.= \frac{{2\sqrt x - 1}}{{\sqrt x + 1}}.

Vậy với x≥0;x≠1;x≠14x \ge 0;x \ne 1;x \ne \frac{1}{4} thì B=2x−1x+1.B = \frac{{2\sqrt x - 1}}{{\sqrt x + 1}}.

c) Với x≥0;x≠1;x≠14x \ge 0;x \ne 1;x \ne \frac{1}{4}, ta có:

M=A.B=x+52x−1.2x−1x+1=x+5x+1=1+4x+1.M = A.B = \frac{{\sqrt x + 5}}{{2\sqrt x - 1}}.\frac{{2\sqrt x - 1}}{{\sqrt x + 1}} = \frac{{\sqrt x + 5}}{{\sqrt x + 1}} = 1 + \frac{4}{{\sqrt x + 1}}.

Với x≥0x \ge 0 thì x+1≥1\sqrt x + 1 \ge 1, suy ra x+14≥14\frac{{\sqrt x + 1}}{4} \ge \frac{1}{4} suy ra 4x+1≤4\frac{4}{{\sqrt x + 1}} \le 4.

Do đó, 1+4x+1≤51 + \frac{4}{{\sqrt x + 1}} \le 5 hay M≤5M \le 5.

Dấu “=” xảy ra khi x=0\sqrt x = 0 hay x=0x = 0 (thỏa mãn điều kiện).

Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức MM bằng 55 khi x=0.x = 0.

Câu 14

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Điều kiện xác định: x≠1x \ne 1 và x≠−1x \ne - 1.

Ta có: x−1x+1−x+1x−1=8x2−1\frac{{x - 1}}{{x + 1}} - \frac{{x + 1}}{{x - 1}} = \frac{8}{{{x^2} - 1}}

x−1x+1−x+1x−1=8(x+1)(x−1)\frac{{x - 1}}{{x + 1}} - \frac{{x + 1}}{{x - 1}} = \frac{8}{{\left( {x + 1} \right)\left( {x - 1} \right)}}

(x−1)2−(x+1)2(x+1)(x−1)=8(x+1)(x−1)\frac{{{{\left( {x - 1} \right)}^2} - {{\left( {x + 1} \right)}^2}}}{{\left( {x + 1} \right)\left( {x - 1} \right)}} = \frac{8}{{\left( {x + 1} \right)\left( {x - 1} \right)}}

(x−1)2−(x+1)2=8{\left( {x - 1} \right)^2} - {\left( {x + 1} \right)^2} = 8

(x−1+x+1)(x−1−x−1)=8\left( {x - 1 + x + 1} \right)\left( {x - 1 - x - 1} \right) = 8

2x.(−2)=82x.\left( { - 2} \right) = 8

−4x=8- 4x = 8

x=−2x = - 2 (thỏa mãn).

Vậy nghiệm của phương trình là x=−2x = - 2.

b) 0,5x+7(x−2)≤12x−10{,}5x + 7\left( {x - 2} \right) \le \frac{1}{2}x - 1

0,5x+7x−14≤0,5x−10{,}5x + 7x - 14 \le 0{,}5x - 1

0,5x+7x−0,5x≤14−10{,}5x + 7x - 0{,}5x \le 14 - 1

7x≤137x \le 13

x≤137x \le \frac{{13}}{7}.

Vậy nghiệm của bất phương trình là x≤137x \le \frac{{13}}{7}.

Câu 15

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Gọi xx là vận tốc của xe tải, yy là vận tốc của xe khách (y>x>0y > x > 0, km/h).

Theo đề, mỗi giờ xe khách đi nhanh hơn xe tải là 1515 km nên y−x=15.y - x = 15. (1)

Thời gian xe khách đã đi là: 1 giờ 40 phút + 40 phút = 2 giờ 20 phút = 73\frac{7}{3} giờ.

Khi hai xe gặp nhau, xe khách đi được quãng đường là: 73y\frac{7}{3}y (km) và xe tải đi được quãng đường là 23x\frac{2}{3}x (km).

Theo bài, quãng đường Thành phố Hồ Chí Minh – Cần Thơ dài 170 km nên ta có phương trình: 23x+73y=170\frac{2}{3}x + \frac{7}{3}y = 170. (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình sau {y−x=1523x+73y=170\left\{ \begin{array}{l}y - x = 15\\\frac{2}{3}x + \frac{7}{3}y = 170\end{array} \right..

Từ phương trình (1), ta có: y=15+xy = 15 + x, thế vào phương trình (2), ta được:

23x+73(15+x)=170\frac{2}{3}x + \frac{7}{3}\left( {15 + x} \right) = 170

23x+35+73x=170\frac{2}{3}x + 35 + \frac{7}{3}x = 170

3x=1353x = 135

x=45x = 45 (thỏa mãn).

Thay x=45x = 45 vào phương trình (1), ta được: y=15+45=60y = 15 + 45 = 60 (thỏa mãn).

Vậy vận tốc của xe tải là 4545km/h, vận tốc của xe khách là 6060 km/h.

Câu 16

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hướng dẫn giải

Xét tam giác ADCADC vuông tại CC, ta có:

AC=CD⋅cot⁡DAC^=h⋅cot⁡60∘(m).AC = CD \cdot \cot \widehat {DAC} = h \cdot \cot 60^\circ {\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right).

Xét tam giác BDCBDC vuông tại CC, ta có:

BC=CD⋅cot⁡DBC^=h⋅cot⁡75∘(m).BC = CD \cdot \cot \widehat {DBC} = h \cdot \cot 75^\circ {\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right).

Do AB=AC−BCAB = AC - BC nên h⋅cot⁡60∘−h⋅cot⁡75∘=101h \cdot \cot 60^\circ - h \cdot \cot 75^\circ = 101

Hay h⋅(cot⁡60∘−cot⁡75∘)=101h \cdot \left( {\cot 60^\circ - \cot 75^\circ } \right) = 101.

Suy ra h=101cot⁡60∘−cot⁡75∘≈326h = \frac{{101}}{{\cot 60^\circ - \cot 75^\circ }} \approx 326 (m).

Vậy tháp Eiffel có độ cao khoảng 326326 (m).

Câu 17

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hình minh hoạ

a) Ta có CA,  CMCA,\,\,CM là hai tiếp tuyến của nửa đường tròn (O)\left( O \right) cắt nhau tại CC nên CA=CMCA = CM và OCOC là tia phân giác của AOM^\widehat {AOM}, do đó AOC^=COM^=12AOM^.\widehat {AOC} = \widehat {COM} = \frac{1}{2}\widehat {AOM}.

Tương tự, ta có DB=DMDB = DM và ODOD là tia phân giác của BOM^\widehat {BOM}, do đó BOD^=MOD^=12BOM^.\widehat {BOD} = \widehat {MOD} = \frac{1}{2}\widehat {BOM}.

Mà AOM^\widehat {AOM} và BOM^\widehat {BOM} là hai góc kề bù nên AOM^+BOM^=180∘.\widehat {AOM} + \widehat {BOM} = 180^\circ .

Khi đó, ta có: COM^+MOD^=12AOM^+12BOM^=12(AOM^+BOM^)=12⋅180∘=90∘.\widehat {COM} + \widehat {MOD} = \frac{1}{2}\widehat {AOM} + \frac{1}{2}\widehat {BOM} = \frac{1}{2}\left( {\widehat {AOM} + \widehat {BOM}} \right) = \frac{1}{2} \cdot 180^\circ = 90^\circ .

Hay COD^=90∘.\widehat {COD} = 90^\circ .

Vì CDCD là tiếp tuyến của nửa đường tròn (O)\left( O \right) tại MM nên CD⊥OM.CD \bot OM.

Xét ΔCOM\Delta COM và ΔODM\Delta ODM có:

CMO^=OMD^=90∘\widehat {CMO} = \widehat {OMD} = 90^\circ và OCM^=DOM^\widehat {OCM} = \widehat {DOM} (cùng phụ với COM^\widehat {COM})

Do đó ΔCOM∽ΔODMΔCOM∽ΔODM (g.g)

Suy ra CMOM=OMDM\frac{{CM}}{{OM}} = \frac{{OM}}{{DM}} hay OM2=CM.DMO{M^2} = CM.DM.

Mà AC=CMAC = CM và BD=MDBD = MD (chứng minh trên)

Do đó, OM2=CM.DM=AC.BDO{M^2} = CM.DM = AC.BD hay R2=AC⋅BD{R^2} = AC \cdot BD. (1)

Mặt khác, ABAB là đường kính của nửa đường tròn (O)\left( O \right) nên AB=2R,AB = 2R, suy ra AB2=4R2A{B^2} = 4{R^2} nên R2=AB24.{R^2} = \frac{{A{B^2}}}{4}. (2)

Từ (1) và (2) suy ra AC.BD=AB24AC.BD = \frac{{A{B^2}}}{4}.

b) Ta có: AC⊥AB,  BD⊥ABAC \bot AB,\,\,BD \bot AB nên AC // BDAC\,{\rm{//}}\,BD

Theo hệ quả định lí Thalès, ta có CNBN=ACBD\frac{{CN}}{{BN}} = \frac{{AC}}{{BD}}.

Mà CA=CMCA = CM, BD=DMBD = DM (chứng minh câu a)

Do đó ta có CNBN=CMDM,\frac{{CN}}{{BN}} = \frac{{CM}}{{DM}}, suy ra MN // BDMN\,{\rm{//}}\,BD (định lí Thalès đảo).

Lại có BD⊥ABBD \bot AB nên MN⊥AB.MN \bot AB.

c) Xét tam giác MODMOD, có: cos⁡MOD^=MOOD=MO2MO=12\cos \widehat {MOD} = \frac{{MO}}{{OD}} = \frac{{MO}}{{2MO}} = \frac{1}{2}, suy ra MOD^=60∘\widehat {MOD} = 60^\circ.

Theo câu a, ODOD là tia phân giác của BOM^\widehat {BOM} nên BOM^=2MOD^=2⋅60∘=120∘.\widehat {BOM} = 2\widehat {MOD} = 2 \cdot 60^\circ = 120^\circ .

Mà AOM^+BOM^=180∘\widehat {AOM} + \widehat {BOM} = 180^\circ (câu a)

Suy ra AOM^=180∘−BOM^=180∘−120∘=60∘\widehat {AOM} = 180^\circ - \widehat {BOM} = 180^\circ - 120^\circ = 60^\circ.

Mà AOM^\widehat {AOM} là góc ở tâm chắn cung AMAM nhỏ nên

Diện tích hình quạt giới hạn bởi bán kính OM,OAOM,OA và cung nhỏ MAMA là:

S=60⋅π⋅R2360=πR26S = \frac{{60 \cdot \pi \cdot {R^2}}}{{360}} = \frac{{\pi {R^2}}}{6} (đơn vị diện tích).

Câu 18

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hướng dẫn giải

Chiều dài của đáy bể là 2x  (m).2x{\rm{\;(m)}}{\rm{.}}

Diện tích đáy của bể là 2x2(m2).2{x^2}{\rm{ }}\left( {{{\rm{m}}^{\rm{2}}}} \right).

Chiều cao của bể là: 722x2=36x2(m)\frac{{72}}{{2{x^2}}} = \frac{{36}}{{{x^2}}}{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right).

Diện tích xung quanh của bể là: 2⋅36x2⋅(x+2x)=72⋅3xx2=216x(m2).2 \cdot \frac{{36}}{{{x^2}}} \cdot \left( {x + 2x} \right) = \frac{{72 \cdot 3x}}{{{x^2}}} = \frac{{216}}{x}{\rm{ }}\left( {{{\rm{m}}^2}} \right).

Diện tích cần xây bằng tổng diện tích xung quanh và diện tích đáy của bể, và bằng:

216x+2x2(m2).\frac{{216}}{x}{\rm{ + }}2{x^2}{\rm{ }}\left( {{{\rm{m}}^2}} \right).

Do xx là chiều rộng của bể nên x>0x > 0, áp dụng bất đẳng thức Cauchy, ta có:

2x2+216x=2x2+108x+108x≥32x2⋅108x⋅108x32{x^2} + \frac{{216}}{x} = 2{x^2} + \frac{{108}}{x} + \frac{{108}}{x} \ge 3\sqrt[3]{{2{x^2} \cdot \frac{{108}}{x} \cdot \frac{{108}}{x}}}{\rm{ }}

Suy ra 2x2+216x≥323  3283≈85,722{x^2} + \frac{{216}}{x} \ge 3\sqrt[3]{{23\,\,328}} \approx 85{,}72

Dấu “=” xảy ra khi 2x2=108x=108x2{x^2} = \frac{{108}}{x} = \frac{{108}}{x} hay 2x3=1082{x^3} = 108, tức là x=543≈3,78m.x = \sqrt[3]{{54}} \approx 3{,}78{\rm{ m}}{\rm{.}}

Vậy muốn diện tích cần xây là tiết kiệm chi phí nhất thì x≈3,78m.x \approx 3{,}78{\rm{ m}}{\rm{.}}