TopStudy

Đáp án và lời giải

Đề cương ôn tập cuối kì 1 Toán 8 Chân trời sáng tạo cấu trúc mới (Tự luận) có đáp án - Phần 3

Về trang đề

Câu 1

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

Hướng dẫn giải

Gọi HH là chân đường cao kẻ từ AA đến BC.BC.

Bánh tro có dạng hình chóp tam giác đều S.ABCS.ABC nên đáy ABCABC là tam giác đều. Suy ra AC=BC=AB=5  cm.AC = BC = AB = 5{\rm{\;cm}}.

Khi đó ta cũng có đường cao AHAH đồng thời là đường trung tuyến nên HB=HC=12BC=12⋅5=2,5  (cm).HB = HC = \frac{1}{2}BC = \frac{1}{2} \cdot 5 = 2{,}5{\rm{\;}}\left( {{\rm{cm}}} \right).

Xét ΔABH\Delta ABH vuông tại HH (do AH⊥BC)AH \bot BC) có:

AB2=AH2+BH2A{B^2} = A{H^2} + B{H^2} (định lí Pythagore)

Hình minh hoạ

Do đó AH2=AB2−BH2=52−2,52=25−6,25=18,75=754.A{H^2} = A{B^2} - B{H^2} = {5^2} - 2,{5^2} = 25 - 6{,}25 = 18{,}75 = \frac{{75}}{4}.

Suy ra AH=754=52⋅(3)222=(532)2=532  (cm).AH = \sqrt {\frac{{75}}{4}} = \sqrt {\frac{{{5^2} \cdot {{\left( {\sqrt 3 } \right)}^2}}}{{{2^2}}}} = \sqrt {{{\left( {\frac{{5\sqrt 3 }}{2}} \right)}^2}} = \frac{{5\sqrt 3 }}{2}{\rm{\;(cm)}}{\rm{.}}

Diện tích đáy hình chóp tam giác đều là:

SABC=12AH⋅BC=12⋅532⋅5=2534  (cm2).{S_{ABC}} = \frac{1}{2}AH \cdot BC = \frac{1}{2} \cdot \frac{{5\sqrt 3 }}{2} \cdot 5 = \frac{{25\sqrt 3 }}{4}{\rm{\;}}\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}} \right).

Thể tích của hình chóp tam giác đều là:

V=13SABC⋅SO=13⋅2534⋅4=2533≈14,4   (cm3).V = \frac{1}{3}{S_{ABC}} \cdot SO = \frac{1}{3} \cdot \frac{{25\sqrt 3 }}{4} \cdot 4 = \frac{{25\sqrt 3 }}{3} \approx {\rm{14{,}4}}\,{\rm{\;}}\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}} \right).

Vậy thể tích của chiếc bánh tro khoảng 14,4  cm3.14{,}4{\rm{\;c}}{{\rm{m}}^3}.

Câu 2

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

Hướng dẫn giải

a) Ta có CM⊥ABCM \bot AB và MA=MB=12CB.MA = MB = \frac{1}{2}CB.

Vì SOSO là đường cao của hình chóp nên OO là trọng tâm của tam giác ABC.ABC.

Do đó CM=32CO=32⋅23=33  (cm).CM = \frac{3}{2}CO = \frac{3}{2} \cdot 2\sqrt 3 = 3\sqrt 3 {\rm{\;}}\left( {{\rm{cm}}} \right).

Áp dụng định lí Pythagore cho tam giác vuông CBM,CBM, ta có: CB2=CM2+MB2C{B^2} = C{M^2} + M{B^2}

Suy ra CM2=CB2−MB2=CB2−(12CB)2=34CB2.C{M^2} = C{B^2} - M{B^2} = C{B^2} - {\left( {\frac{1}{2}CB} \right)^2} = \frac{3}{4}C{B^2}.

Do đó (33)2=34CB2{\left( {3\sqrt 3 } \right)^2} = \frac{3}{4}C{B^2} suy ra CB=6  cm.CB = 6{\rm{\;cm}}.

Vì các mặt của hình chóp S.ABCS.ABC là các tam giác đều nên các cạnh bên của hình chóp có độ dài là 6  cm.6{\rm{\;cm}}.

b) Vì các tam giác SABSAB và ABCABC là các tam giác đều bằng nhau nên ta có SM=CM=33  (cm).SM = CM = 3\sqrt 3 {\rm{\;}}\left( {{\rm{cm}}} \right){\rm{.}}

Diện tích xung quanh của hình chóp tam giác đều S.ABCS.ABC là:

Sxq=12(AB+BC+CA)⋅SM=12⋅(6+6+6)⋅33=273≈46,77  (cm2).{S_{xq}} = \frac{1}{2}\left( {AB + BC + CA} \right) \cdot SM = \frac{1}{2} \cdot \left( {6 + 6 + 6} \right) \cdot 3\sqrt 3 = 27\sqrt 3 \approx 46{,}77{\rm{\;}}\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}} \right){\rm{.}}

Câu 3

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

Hình minh hoạ

Hình chóp S.ABCDS.ABCD có đáy ABCDABCD là hình vuông và các mặt bên là những tam giác đều nên là hình chóp đều.

⦁ Gọi MM là trung điểm của CD.CD. Khi đó CM=12CD=12aCM = \frac{1}{2}CD = \frac{1}{2}a.

Tam giác SCDSCD đều nên đường trung tuyến SMSM đồng thời là đường cao nên SM⊥CDSM \bot CD, do đó ΔSCM\Delta SCM vuông tại M.M.

Áp dụng định lí Pythagore ta có SC2=SM2+CM2S{C^2} = S{M^2} + C{M^2}

Suy ra SM2=SC2−CM2=a2−(12a)2=34a2.S{M^2} = S{C^2} - C{M^2} = {a^2} - {\left( {\frac{1}{2}a} \right)^2} = \frac{3}{4}{a^2}. Do đó SM=a32.SM = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}.

Diện tích xung quanh của hình chóp đều S.ABCDS.ABCD là:

Sxq=12⋅(4a)⋅a32=a23{S_{xq}} = \frac{1}{2} \cdot \left( {4a} \right) \cdot \frac{{a\sqrt 3 }}{2} = {a^2}\sqrt 3 (đvdt).

⦁ Do ABCDABCD là hình vuông cạnh aa nên ΔADC\Delta ADC vuông tại DD có AD=DC=a,AD = DC = a, áp dụng định lí Pythagore ta có: AC2=AD2+DC2=a2+a2=2a2.A{C^2} = A{D^2} + D{C^2} = {a^2} + {a^2} = 2{a^2}. Do đó AC=a2.AC = a\sqrt 2 .

Vì SOSO là đường cao của hình chóp đều S.ABCDS.ABCD với ABCDABCD là hình vuông nên OO là giao điểm của hai đường chéo ACAC và BDBD

Do đó OO là trung điểm của ACAC nên OA=12AC=12⋅a2=a22.OA = \frac{1}{2}AC = \frac{1}{2} \cdot a\sqrt 2 = \frac{{a\sqrt 2 }}{2}.

Các mặt bên của hình chóp là các tam giác đều nên SA=AD=a.SA = AD = a.

Xét ΔSAO\Delta SAO vuông tại O,O, áp dụng định lí Pythagore ta có: SA2=SO2+AO2S{A^2} = S{O^2} + A{O^2}

Suy ra SO2=SA2−AO2=a2−(a22)2=a2−12a2=12a2.S{O^2} = S{A^2} - A{O^2} = {a^2} - {\left( {\frac{{a\sqrt 2 }}{2}} \right)^2} = {a^2} - \frac{1}{2}{a^2} = \frac{1}{2}{a^2}. Do đó SO=a2.SO = \frac{a}{{\sqrt 2 }}.

Thể tích của hình chóp đều S.ABCDS.ABCD là:

V=13⋅a2⋅a2=a332V = \frac{1}{3} \cdot {a^2} \cdot \frac{a}{{\sqrt 2 }} = \frac{{{a^3}}}{{3\sqrt 2 }} (đvtt).

Câu 4

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

Hướng dẫn giải

a) Diện tích đáy hình vuông của chiếc lều là:

Thể tích không khí bên trong chiếc lều là:

b) Diện tích xung quanh của chiếc lều là:

Sxq=12⋅C⋅d=12⋅(4⋅3)⋅3,18=19,08  (m2).{S_{xq}} = \frac{1}{2} \cdot C \cdot d = \frac{1}{2} \cdot \left( {4 \cdot 3} \right) \cdot 3{,}18 = 19{,}08{\rm{\;(}}{{\rm{m}}^2}{\rm{)}}{\rm{.}}

Diện tích vải phủ bốn phía và trải nền đất cho chiếc lều là:

S=9+19,08=28,08S = 9 + 19{,}08 = 28{,}08 (m2^{2}).

Do 28,08>2028{,}08 > 20 nên số tiền mua vải được giảm giá 5%5\% trên tổng hóa đơn.

Vậy số tiền mua vải là: 28,08⋅15  000⋅(100%−5%)=400  14028{,}08 \cdot 15\,\,000 \cdot \left( {100\% - 5\% } \right) = 400\,\,140 (đồng).

Câu 5

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

Hình minh hoạ

a) Chiếc đèn được mô phỏng thành hình chóp tam giác đều A.BCDA.BCD như hình vẽ. Gọi AHAH là trung đoạn kẻ từ đỉnh AA của hình chóp.

Theo bài ta có: AB=AC=AD=20AB = AC = AD = 20 cm và BC=CD=DB=20BC = CD = DB = 20 cm.

ΔACD\Delta ACD đều nên AHAH vừa là đường cao vừa là đường trung tuyến.

Do đó DH=CH=12CD=10DH = CH = \frac{1}{2}CD = 10 cm.

Xét ΔAHC\Delta AHC vuông tại HH, áp dụng định lí Pythagore ta có:

AH2=AC2−CH2=202−102=300A{H^2} = A{C^2} - C{H^2} = {20^2} - {10^2} = 300

Suy ra AH=300=100.3=(103)2=103AH = \sqrt {300} = \sqrt {100.3} = \sqrt {{{\left( {10\sqrt 3 } \right)}^2}} = 10\sqrt 3 cm.

b) Chu vi đáy của hình chóp là: Cday=3BD=3.20=60{C_{day}} = 3BD = 3.20 = 60 cm.

Diện tích xung quanh của chiếc đèn là:

Sxq=12Cday.AH=12.60.103=3003{S_{xq}} = \frac{1}{2}{C_{day}}.AH = \frac{1}{2}.60.10\sqrt 3 = 300\sqrt 3 cm2^{2}.

c) Vì ΔADC\Delta ADC và ΔBDC\Delta BDC đều là các tam giác đều có cạnh 20 cm nên hai đường cao AHAH và BHBH của hai tam giác bằng nhau.

Vì OO là trọng tâm ΔBDC\Delta BDC nên OH=13BH=1033OH = \frac{1}{3}BH = \frac{{10\sqrt 3 }}{3} cm.

ΔAOH\Delta AOHvuông tại OO, áp dụng định lí Pythagore ta có:

AO2=AH2−OH2=300−(1033)2=300−3009=8003A{O^2} = A{H^2} - O{H^2} = 300 - {\left( {\frac{{10\sqrt 3 }}{3}} \right)^2} = 300 - \frac{{300}}{9} = \frac{{800}}{3}.

Suy ra AO=8003≈16,3AO = \sqrt {\frac{{800}}{3}} \approx 16{,}3 cm.

Đổi 1  m=100  cm1{\rm{\;m}} = 100{\rm{\;cm}}.

Khi đó bạn Nam cần đưa dây diện từ đầu đèn tới trần nhà khoảng là 100−16,3=83,7100 - 16{,}3 = 83{,}7 cm.

Câu 6

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

Hình minh hoạ

a) ⦁ Ta có DE=DMDE = DM nên DD là trung điểm của EM.EM.

Xét tứ giác AEBMAEBM có DD là trung điểm của hai đường chéo ABAB và EMEM nên tứ giác AEBMAEBM là hình bình hành (dấu hiệu nhận biết).

Xét ΔABC\Delta ABC vuông tại AA có đường trung tuyến AMAM ứng với cạnh huyền BCBC nên AM=12BCAM = \frac{1}{2}BC (tính chất đường trung tuyến ứng với cạnh huyền).

Vì AMAM là đường trung tuyến nên MM là trung điểm của BC,BC, do đó BM=CM=12BC.BM = CM = \frac{1}{2}BC.

Suy ra AM=BM=CM.AM = BM = CM.

Hình bình hành AEBMAEBM có hai cạnh kề bằng nhau AM=BMAM = BM nên là hình thoi.

⦁ Do AEBMAEBM hình thoi nên AE=BMAE = BM và AE // BM.AE\,{\rm{//}}\,BM.

Do đó AE=CM  (=BM)AE = CM\,\,\left( { = BM} \right) và AE // CM.AE\,{\rm{//}}\,CM.

Tứ giác ACMEACME có AE=CMAE = CM và AE // CMAE\,{\rm{//}}\,CM nên là hình bình hành (dấu hiệu nhận biết).

b) DoAEBMAEBM là hình thoi nên để AEBMAEBM là hình vuông thì AMB^=90∘\widehat {AMB} = 90^\circ hay AM⊥BCAM \bot BC

Khi đó ΔABC\Delta ABC có đường trung tuyến AMAM đồng thời là đường cao nên sẽ là tam giác cân tại A.A.

Vậy ΔABC\Delta ABC vuông cân tại AA thì AEBMAEBM là hình vuông.

Câu 7

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

Hình minh hoạ

a) Vì ΔABC\Delta ABC vuông tại AA nên BAC^=90∘\widehat {BAC} = 90^\circ hay DAE^=90∘\widehat {DAE} = 90^\circ.

Ta có HD⊥ABHD \bot AB; HE⊥ACHE \bot AC nên HDA^=90∘\widehat {HDA} = 90^\circ; HEA^=90∘\widehat {HEA} = 90^\circ.

Tứ giác ADHEADHE có DAE^=HDA^=HEA^=90∘\widehat {DAE} = \widehat {HDA} = \widehat {HEA} = 90^\circ nên tứ giác ADHEADHE là hình chữ nhật.

b) Xét ΔAHD\Delta AHD vuông tại DD, áp dụng định lý Pythagore, ta có: AH2=AD2+DH2A{H^2} = A{D^2} + D{H^2}

Suy ra DH2=AH2−AD2=52−42=9D{H^2} = A{H^2} - A{D^2} = {5^2} - {4^2} = 9. Do đó DH=3  (cm).DH = 3\,\,\left( {{\rm{cm}}} \right){\rm{.}}

Tứ giác ADHEADHE là hình chữ nhật nên ta có: SADHE=AD . DH=4 . 3=12  (cm2){S_{ADHE}} = AD\,.\,DH = 4\,.\,3 = 12\,\,\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^{\rm{2}}}} \right).

Vậy diện tích tứ giác ADHEADHE bằng 12  cm2.12\,\,{\rm{c}}{{\rm{m}}^{\rm{2}}}.

c) Xét tứ giác BKIHBKIH có DD là trung điểm của hai đường chéo BIBI và HKHK nên BKIHBKIH là hình bình hành (dấu hiệu nhận biết).

Do đó KI // BH.KI\,{\rm{//}}\,BH.

Mà AH⊥BHAH \bot BH suy ra KI⊥AH.KI \bot AH.

Xét ΔAHK\Delta AHK có hai đường cao AD,  KIAD,\,\,KI (AD⊥KH;  KI⊥AH)\left( {AD \bot KH;\,\,KI \bot AH} \right) cắt nhau tại II nên II là trực tâm của tam giác AKHAKH, suy ra HI⊥AK.HI \bot AK.

Câu 8

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

Hình minh hoạ

a) Tam giác ABCABC có các đường trung tuyến BD,CEBD,{\rm{ }}CE cắt nhau tại GG nên GG là trọng tâm ΔABC,\Delta ABC, do đó DG=12BG,DG = \frac{1}{2}BG, EG=12CG.EG = \frac{1}{2}CG.

Mà F,HF,{\rm{ }}H lần lượt là trung điểm của BG,CGBG,{\rm{ }}CG nên BF=FG=12BG,BF = FG = \frac{1}{2}BG, CH=HG=12CG.CH = HG = \frac{1}{2}CG.

Do đó DG=FG  (=BF),EG=HG  (=CH).DG = FG\,\,\left( { = BF} \right),{\rm{ }}EG = HG\,\,\left( { = CH} \right).

Suy ra, GG là trung điểm của FD,FD, EH.EH.

Tứ giác EFHDEFHD có hai đường chéo EHEH và FDFD cắt nhau tại trung điểm GG của mỗi đường nên EFHDEFHD là hình bình hành.

b) ⦁ Để hình bình hành EFHDEFHD là hình vuông thì EH=DFEH = DF và EH⊥DF,EH \bot DF, tức là cần EG=DG,BG=CGEG = DG,{\rm{ }}BG = CG và BD⊥CE.BD \bot CE.

⦁ Xét ΔBEG\Delta BEG và ΔCDG\Delta CDG có:

BG=CG,BG = CG, EGB^=DGC^\widehat {EGB} = \widehat {DGC} (đối đỉnh), EG=DGEG = DG

Do đó ΔBEG=ΔCDG\Delta BEG = \Delta CDG (c.g.c).

Suy ra BE=CDBE = CD (hai cạnh tương ứng) (1)

Mà BD,CEBD,{\rm{ }}CE là các đường trung tuyến của ΔABC\Delta ABC nên EE là trung điểm của AB,DAB,{\rm{ }}D là trung điểm của ACAC

Suy ra AB=2BE,AC=2CD      (2)AB = 2BE,{\rm{ }}AC = 2CD\,\,\,\,\,\,\left( 2 \right)

Từ (1) và (2) suy ra AB=AC.AB = AC.

⦁ Dễ thấy, nếu AB=ACAB = AC và BD⊥CEBD \bot CE thì tứ giác EFHDEFHD là hình vuông.

Vậy tam giác ABCABC cân tại AA có hai đường trung tuyến BD,CEBD,CE vuông góc với nhau thì tứ giác EFHDEFHD là hình vuông.

Câu 9

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

Hình minh hoạ

a) Do ME⊥ABME \bot AB tại EE nên MEA^=90∘.\widehat {MEA} = 90^\circ .

Do MF⊥ADMF \bot AD tại FF nên MFA^=90∘.\widehat {MFA} = 90^\circ .

Do ABCDABCD là hình vuông nên EAF^=90∘.\widehat {EAF} = 90^\circ .

Tứ giác AEMFAEMF có MFA^=EAF^=AEM^=90∘\widehat {MFA} = \widehat {EAF} = \widehat {AEM} = 90^\circ nên AEMFAEMF là hình chữ nhật.

b) Do ABCDABCD là hình vuông nên BDBD là đường phân giác của góc ABC^\widehat {ABC}

Do đó ABD^=45∘\widehat {ABD} = 45^\circ suy ra ΔBEM\Delta BEM vuông cân tại E,E, nên BE=ME.BE = ME.

Do AEMFAEMF là hình chữ nhật nên ME=AFME = AF, suy ra BE=AF.BE = AF.

Chu vi của hình chữ nhật AEMFAEMF là: 2(AE+AF)=2(AE+BE)=2AB.2\left( {AE + AF} \right) = 2\left( {AE + BE} \right) = 2AB.

Mà ABAB không đổi nên chu vi của hình chữ nhật AEMFAEMF không đổi.

Do đó, diện tích của tứ giác AEMFAEMF lớn nhất khi AEMFAEMF là hình vuông.

Suy ra ME=MF.ME = MF.

Khi đó ΔBEM=ΔDFM\Delta BEM = \Delta DFM (cạnh góc vuông – góc nhọn kề).

Suy ra BM=DMBM = DM hay MM là trung điểm của BC. BC.\,

Vậy với MM là trung điểm của BCBC thì diện tích của tứ giác AEMFAEMF lớn nhất.

Câu 10

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

Hình minh hoạ

a) Xét tứ giác ADEFADEF có:

FAD^=90∘\widehat {FAD} = 90^\circ (do ΔABC\Delta ABC

AFE^=90∘\widehat {AFE} = 90^\circ (vì EFEF vuông góc với ABAB tại FF);

ADE^=90∘\widehat {ADE} = 90^\circ (vì EDED vuông góc với ACAC tại DD)

Vậy tứ giác ADEFADEF là hình chữ nhật.

b) Tam giác ABCABC vuông có AEAE là đường trung tuyến nên AE=EB=EC=12BCAE = EB = EC = \frac{1}{2}BC.

Suy ra tam giác AECAEC cân tại EE. Mà EDED là đường cao của tam giác nên EDED đồng thời là đường trung tuyến, do đó DD là trung điểm của ACAC .

Xét tứ giác AECKAECK có DD là trung điểm của ACAC, EKEK và EKEK vuông góc với ACAC tại DD.

Suy ra tứ giác AECKAECK là hình thoi.

c) Vì tứ giác ADEFADEF là hình chữ nhật nên OO là trung điểm của AEAE.

Vì tứ giác AECKAECK là hình thoi nên AK // EC;  AK=ECAK\,{\rm{//}}\,EC;\,\,AK = EC

Mà EC=EBEC = EB do EE là trung điểm của BCBC nên AK // EB;  AK=EBAK\,{\rm{//}}\,EB;\,\,AK = EB

Suy ra tứ giác AKEBAKEB là hình bình hành. Khi đó, hai đường chéo AE,  BKAE,\,\,BK cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường.

Mà OO là trung điểm của AEAE nên OO cũng là trung điểm của BKBK.

Suy ra ba điểm B,O,KB,O,K thẳng hàng.

d) Ta có ΔAME\Delta AME vuông tại EE có MOMO là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền AEAE nên OM=12AEOM = \frac{1}{2}AE

Mà tứ giác ADEFADEF là hình chữ nhật nên FD=AEFD = AE. Do đó, OM=12FDOM = \frac{1}{2}FD

Xét ΔFMD\Delta FMD có MOMO là đường trung tuyến ứng với cạnh FDFD và OM=12FDOM = \frac{1}{2}FD nên ΔFMD\Delta FMD vuông tại MM, suy ra DMF^=90∘.\widehat {DMF} = 90^\circ .

Câu 11

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

Hình minh hoạ

a) Vì ABCDABCD là hình bình hành nên AD=BCAD = BC và AD // BCAD\,{\rm{//}}\,BC.

Xét ΔADK\Delta ADK và ΔCBE\Delta CBE có:

AD=BCAD = BC; DK=BEDK = BE; ADK^=CBE^\widehat {ADK} = \widehat {CBE} (so le trong của AD // BCAD\,{\rm{//}}\,BC)

Do đó ΔADK=ΔCBE\Delta ADK = \Delta CBE (c.g.c)

b) Ta có: DKA^+AKB^=180∘\widehat {DKA} + \widehat {AKB} = 180^\circ (kề bù); BEC^+DEC^=180∘\widehat {BEC} + \widehat {DEC} = 180^\circ (kề bù)

Mà DKA^=BEC^\widehat {DKA} = \widehat {BEC} (do ΔADK=ΔCBE\Delta ADK = \Delta CBE) nên AKB^=CED^\widehat {AKB} = \widehat {CED}

Lại có AKB^,  CED^\widehat {AKB},\,\,\widehat {CED} là hai góc nằm ở vị trí so le trong, nên AK // CEAK\,{\rm{//}}\,CE

Mặt khác: AK=CEAK = CE (do ΔADK=ΔCBE\Delta ADK = \Delta CBE)

Suy ra tứ giácAKCEAKCE là hình bình hành (dấu hiệu nhận biết).

c) Xét tứ giácAMCNAMCN có: AN // MCAN\,{\rm{//}}\,MC (do ABCDABCD là hình bình hành) và AM/ // CNAM{\rm{/}}\,{\rm{//}}\,CN (do AK // CE)AK\,{\rm{//}}\,CE) nên tứ giácAMCNAMCN là hình bình hành.

Khi đó, hai đường chéo MN,ACMN,AC cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường.

Mà OO là trung điểm của ACAC nên OO cũng là trung điểm của MNMN hay ba điểm M,O,NM,O,N thẳng hàng.

d) Hình bình hành AKCEAKCE là hình thoi khi và chỉ khi AC⊥KEAC \bot KE hay AC⊥BDAC \bot BD, tức là lúc này hình bình hành ABCDABCD là hình thoi.

Vậy để hình bình hành AKCEAKCE là hình thoi thì hình bình hành ABCDABCD là hình thoi.

Câu 12

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

Hướng dẫn giải

1 – c; 2 – b; 3 – a; 4 – d.

Câu 13

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

Hướng dẫn giải

1) a) Bạn An có thể thu thập bằng phương pháp trực tiếp.

b) Dữ liệu thu được thuộc loại dữ liệu số.

2) a) Biểu đồ đoạn thẳng thể hiện bảng thống kê đã cho như sau:

Hình minh hoạ

b) Tổng số học sinh nữ của khối 8 là: 15+14+25+22+16+28+30=15015 + 14 + 25 + 22 + 16 + 28 + 30 = 150 (học sinh nữ).

Số học sinh nữ lớp 8A chiếm 15150⋅100%=10%\frac{{15}}{{150}} \cdot 100\% = 10\%.

Tương tự, ta có bảng sau:

Lớp8A18A28A38A48A58A68A7
Tỉ lệ số học sinh nữ (%)10%10\%9,3%9{,}3\%16,7%16{,}7\%14,7%14{,}7\%10,7%10{,}7\%18,6%18{,}6\%20%20\%

Biểu đồ hình quạt tròn thể hiện bảng thống kê đã cho như sau:

Hình minh hoạ

Câu 14

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

Hướng dẫn giải

a) Trong các mặt hàng trên, sản phẩm được giảm giá nhiều nhất là áo sơ mi giảm 35%,35\% , sản phẩm được giảm giá ít nhất là quần Jean giảm 10%.10\% .

b) Bạn An đã biểu diễn tỉ lệ giảm giá của các mặt hàng trên bằng biều đồ hình quạt tròn. Biểu đồ An sử dụng không phù hợp. Vì tỉ lệ phần trăm được giảm ở đây không phải tỉ lệ so với tổng thể.

c) An nên dùng biểu đồ cột để biểu diễn.

Hình minh hoạ

d) Áo sơ mi giảm 35%,35\% , giá sau giảm là 325  000325\,\,000 đồng. Do đó mỗi chiếc áo sơ mi nguyên giá sẽ là 325  000:(100%−35%)=500  000325\,\,000:\left( {100\% - 35\% } \right) = 500\,\,000 (đồng).

Giá một chiếc quần Âu sau giảm là 1  850  000−325  000⋅24=300  000\frac{{1\,\,850\,\,000 - 325\,\,000 \cdot 2}}{4} = 300\,\,000 (đồng).

Quần âu giảm giá 25%,25\% , do đó mỗi chiếc quần âu nguyên giá sẽ là

300  000:(100%−25%)=400  000300\,\,000:\left( {100\% - 25\% } \right) = 400\,\,000 (đồng).

Câu 15

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

Hướng dẫn giải

a) Bảng thống kê:

Lớp Câu lạc bộ8A18A28A38A4
Cầu lông108512
Cờ vua12141410

b) Lớp 8A3 đăng kí tham gia cầu lông ít hơn lớp 8A4 (ít hơn 77 bạn) và đăng kí tham gia cờ vua nhiều hơn lớp lớp 8A4 (nhiều hơn 4 bạn).

c) Vì số lượng tham gia Câu lạc bộ cầu lông của lớp 8A1 chiếm 25%25\% tổng số học sinh cả lớp nên số học sinh của lớp 8A1 là: 10:25%=4010:25\% = 40 (học sinh).

d) Tổng số học sinh tham gia Câu lạc bộ cầu lông là: 10+8+5+12=3510 + 8 + 5 + 12 = 35 (học sinh).

Tổng số học sinh tham gia Câu lạc bộ cờ vua là: 12+14+14+10=5012 + 14 + 14 + 10 = 50 (học sinh).

Vậy tổng số học sinh tham gia Câu lạc bộ cầu lông ít hơn tổng số học sinh tham gia Câu lạc bộ cờ vua.

Câu 16

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

Hướng dẫn giải

a) Dữ liệu biểu diễn trên hai biểu đồ là như nhau.

Ta có bảng thông kê sau:

Năm20182019202020212022
Doanh thu (tỉ đồng)3032323440

b) Không thể căn cứ và độ dốc để đánh giá về tốc độ doanh thu trong trong 5 năm của các dữ liệu được biểu diễn. Vì độ dốc của biểu đồ phụ thuộc vào việc chọn đơn vị của trục đứng.

Câu 17

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

Hướng dẫn giải

a) Yếu tố Phân bón (chiếm 34%)34\% ) ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây trồng nhiều nhất.

b) Trong các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây thì Yếu tố kiểm soát dịch hại gấp số lần Yếu tố khác là: 12%4%=3\frac{{12\% }}{{4\% }} = 3 (lần).

c) Một vài biện pháp khắc phục tình trạng vấn đề tưới nước để làm giảm thiệt hại trong việc trồng trọt: khoan thêm giếng, lắp đặt thêm ống dẫn nước từ các hồ chứa, xây dựng phương án tưới cho phù hợp với từng loại cây trồng, áp dụng phương pháp tưới tiết kiệm nước theo hình thức khô – nước xen kẽ, chỉ vô nước giai đoạn bón phân.

Câu 18

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

Hướng dẫn giải

a) Ta hoàn thành được biểu đồ cột kép biểu diễn dữ liệu trong biểu đồ đoạn thẳng như sau:

Hình minh hoạ

b) Trong năm 2020 lượng gia cầm ở Kon Tum nhiều nhất, là 1698 nghìn con.

c) Tổng số lượng gia cầm ở Kon Tum trong năm 2015,2015,2018,2019,20202018,{\rm{ }}2019,{\rm{ }}2020 là:

853+1  431+1  608+1  698=5  590853 + 1\,\,431 + 1\,\,608 + 1\,\,698 = 5\,\,590 (nghìn con).

Trong năm 2018, số lượng gia cầm ở TP. HCM (375(375 nghìn con) ít hơn so với số lượng gia cầm ở Kon Tum (1431(1{\rm{ }}431 nghìn con) nên nhận định trên bài báo không chính xác.

d) Một vài giải pháp để tăng số lượng gia cầm ở Kon Tum trong những năm tới để đạt hiệu quả trong chăn nuôi:

⦁ Đẩy mạnh tuyên truyền, vận động nhân dân chăm sóc tốt đàn gia cầm hiện có;

⦁ Mạnh dạn đầu tư phát triển quy mô chăn nuôi, đa dạng các loại gia cầm;

⦁ Chú trọng việc lai tạo và cải thiện giống gia cầm địa phương;

⦁ Thường xuyên thực hiện vệ sinh tiêu độc khử trùng; …

Câu 19

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

Hướng dẫn giải

a) Ta lập bảng số liệu thống kê số giờ nắng của các tháng trong năm 2022 như sau:

Tháng123456789101112
Tổng số giờ nắng (h)34,434{,}427,527{,}549,449{,}4108,2108{,}288,888{,}8186,6186{,}6190,7190{,}7151,7151{,}7133,2133{,}2165,0165{,}0126,2126{,}2102,1102{,}1

b) Ta hoàn thành được biểu đồ đoạn thẳng biểu diễn số giờ nắng của các tháng trong năm 2022 tại trạm quan trắc Nam Định như sau:

Hình minh hoạ

c) Số giờ nắng tại Nam Định trong tháng 7 là cao nhất (190,7   h)\left( {190{,}7\,\,\,h} \right) và tháng 2 là thấp nhất (27,5  h).\left( {27{,}5\,\,h} \right).

d) Số giờ nắng của các tháng trong năm 2022 tại Nam Định giảm trong các khoảng thời gian: tháng 1 – tháng 2; tháng 4 – tháng 5; tháng 7 – tháng 8; tháng 8 – tháng 9; tháng 10 – tháng 11; tháng 11 – tháng 12.

Số giờ nắng của các tháng trong năm 2022 tại Nam Định tăng trong các khoảng thời gian: tháng 2 – tháng 3; tháng 3 – tháng 4; tháng 5 – tháng 6; tháng 6 – tháng 7; tháng 9 – tháng 10.

e) So với tháng 9, số giờ nắng tại Nam Định trong tháng 10 bằng 165133,2⋅100%≈123,87%.\frac{{165}}{{133{,}2}} \cdot 100\% \approx 123{,}87\% .

Khi đó tháng 10 tăng khoảng 123,87%−100%=23,87%123{,}87\% - 100\% = 23{,}87\% so với tháng 9.

Vậy thông tin của bài báo đó không chính xác.

Câu 20

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

a) A=(y+1)2+(y−2)2+(y−3)2−(y+4)2A = {\left( {y + 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {y - 3} \right)^2} - {\left( {y + 4} \right)^2}

=y2+2y+1+y2−4y+4+y2−6y+9−(y2+8y+16)= {y^2} + 2y + 1 + {y^2} - 4y + 4 + {y^2} - 6y + 9 - \left( {{y^2} + 8y + 16} \right)

=2y2−16y−2= 2{y^2} - 16y - 2

=2(y2−8y)−2= 2\left( {{y^2} - 8y} \right) - 2

=2(y2−8y+16)−32−2= 2\left( {{y^2} - 8y + 16} \right) - 32 - 2

=2(y−4)2−34= 2{\left( {y - 4} \right)^2} - 34

Vì (y−4)2≥0{\left( {y - 4} \right)^2} \ge 0 với mọi yy nên 2(y−4)2−34≥−342{\left( {y - 4} \right)^2} - 34 \ge - 34, suy ra A≥−34A \ge - 34.

Dấu xảy ra khi y=4y = 4.

Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức AA là −34- 34 khi y=4y = 4.

Câu 21

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

b) B=x2+4xy+5y2−6y+11B = {x^2} + 4xy + 5{y^2} - 6y + 11

=(x2+4xy+4y2)+y2−6y+11= \left( {{x^2} + 4xy + 4{y^2}} \right) + {y^2} - 6y + 11

=(x+2y)2+(y2−6y+9)+2= {\left( {x + 2y} \right)^2} + \left( {{y^2} - 6y + 9} \right) + 2

=(x+2y)2+(y−3)2+2= {\left( {x + 2y} \right)^2} + {\left( {y - 3} \right)^2} + 2.

Với mọi x,  yx,\,\,y ta có (x+2y)2≥0,  (y−3)2≥0{\left( {x + 2y} \right)^2} \ge 0,\,\,{\left( {y - 3} \right)^2} \ge 0 nên (x+2y)2+(y−3)2+2≥2{\left( {x + 2y} \right)^2} + {\left( {y - 3} \right)^2} + 2 \ge 2 hay B≥2.B \ge 2.

Dấu “=” xảy ra khi x+2y=0x + 2y = 0 và y−3=0y - 3 = 0 hay x=−6;  y=3.x = - 6;\,\,y = 3.

Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức BB là 22 khi x=−6;  y=3.x = - 6;\,\,y = 3.

Câu 22

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

c) C=x2−2xy+2y2+2x−10y+17C = {x^2} - 2xy + 2{y^2} + 2x - 10y + 17

=x2−2xy+y2+y2+2x−10y+17= {x^2} - 2xy + {y^2} + {y^2} + 2x - 10y + 17

=(x−y)2+2⋅(x−y)⋅1+1+y2−8y+16= {\left( {x - y} \right)^2} + 2 \cdot \left( {x - y} \right) \cdot 1 + 1 + {y^2} - 8y + 16

=(x−y+1)2+(y2−8y+16)= {\left( {x - y + 1} \right)^2} + \left( {{y^2} - 8y + 16} \right)

=(x−y+1)4+(y−4)2= {\left( {x - y + 1} \right)^4} + {\left( {y - 4} \right)^2}.

Với mọi x,  yx,\,\,y ta có: (x−y+1)2≥0;  (y−4)2≥0{\left( {x - y + 1} \right)^2} \ge 0;\,\,{\left( {y - 4} \right)^2} \ge 0 nên (x−y+1)2+(y−4)2≥0{\left( {x - y + 1} \right)^2} + {\left( {y - 4} \right)^2} \ge 0 hay C≥0.C \ge 0.

Dấu “=” xảy ra khi x−y+1=0x - y + 1 = 0 và y−4=0y - 4 = 0, hay x=3,  y=4x = 3,\,\,y = 4.

Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức CC là 00 khi x=3,  y=4x = 3,\,\,y = 4.

Câu 23

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

d) D=(x−3)(x−5)(x2−8x+17)D = \left( {x - 3} \right)\left( {x - 5} \right)\left( {{x^2} - 8x + 17} \right)

=(x−3)(x−5)[(x2−8x+16)+1]= \left( {x - 3} \right)\left( {x - 5} \right)\left[ {\left( {{x^2} - 8x + 16} \right) + 1} \right]

=(x−3)(x−5)[(x−4)2+1]= \left( {x - 3} \right)\left( {x - 5} \right)\left[ {{{\left( {x - 4} \right)}^2} + 1} \right]

Đặt t=x−4t = x - 4 suy ra x−3=t+1x - 3 = t + 1 và x−5=t−1x - 5 = t - 1.

Khi đó, ta có:

D=(t+1)(t−1)(t2+1)D = \left( {t + 1} \right)\left( {t - 1} \right)\left( {{t^2} + 1} \right)=(t2−1)(t2+1)=t4−1.= \left( {{t^2} - 1} \right)\left( {{t^2} + 1} \right) = {t^4} - 1.

Vì t4≥0{t^4} \ge 0 với mọi tt nên D≥−1D \ge - 1.

Dấu xảy ra khi t=0t = 0 hay x=4x = 4.

Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức DD là −1- 1 khi x=4x = 4.

Câu 24

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

Hướng dẫn giải

e) Ta có E=1112−4x−x2=11−(x2+4x+4)+16=11−(x+2)2+16.E = \frac{{11}}{{12 - 4x - {x^2}}} = \frac{{11}}{{ - \left( {{x^2} + 4x + 4} \right) + 16}} = \frac{{11}}{{ - {{\left( {x + 2} \right)}^2} + 16}}.

Với mọi x,x, ta luôn có (x+2)2≥0{\left( {x + 2} \right)^2} \ge 0 nên −(x+2)2+16≤16- {\left( {x + 2} \right)^2} + 16 \le 16

Suy ra 11−(x+2)2+16≥1116,\frac{{11}}{{ - {{\left( {x + 2} \right)}^2} + 16}} \ge \frac{{11}}{{16}}, hay E≥1116.E \ge \frac{{11}}{{16}}.

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi (x+2)2=0,{\left( {x + 2} \right)^2} = 0, tức là x=−2.x = - 2.

Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức EE là 1116\frac{{11}}{{16}} tại x=−2.x = - 2.

Câu 25

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

a) A=(x2−2)2+2(x−1)2+(2−x2)(2+x2)A = {\left( {{x^2} - 2} \right)^2} + 2{\left( {x - 1} \right)^2} + \left( {2 - {x^2}} \right)\left( {2 + {x^2}} \right)

=x4−4x2+4+2(x2−2x+1)+(4−x4)= {x^4} - 4{x^2} + 4 + 2\left( {{x^2} - 2x + 1} \right) + \left( {4 - {x^4}} \right)

=x4−4x2+4+2x2−4x+2+4−x4= {x^4} - 4{x^2} + 4 + 2{x^2} - 4x + 2 + 4 - {x^4}

=−2x2−4x+10= - 2{x^2} - 4x + 10=−2(x2+2x−5)= - 2\left( {{x^2} + 2x - 5} \right)

=−2(x2+2x+1−6)= - 2\left( {{x^2} + 2x + 1 - 6} \right)=−2(x+1)2+12.= - 2{\left( {x + 1} \right)^2} + 12.

Với mọi xx, ta luôn có (x+1)2≥0,{\left( {x + 1} \right)^2} \ge 0, nên −2(x+1)2≤0- 2{\left( {x + 1} \right)^2} \le 0, suy ra −2(x+1)2+12≤12- 2{\left( {x + 1} \right)^2} + 12 \le 12

Do đó A≤12.A \le 12. Dấu xảy ra khi x=−1x = - 1.

Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức AA là 1212 khi x=−1x = - 1.

Câu 26

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

b) B=−7x2−4y2−8xy+18x+9B = - 7{x^2} - 4{y^2} - 8xy + 18x + 9

=−(4x2+8xy+4y2)−3x2+18x+9= - \left( {4{x^2} + 8xy + 4{y^2}} \right) - 3{x^2} + 18x + 9

=−4(x2+2xy+y2)−3(x2−6x+9)+36= - 4\left( {{x^2} + 2xy + {y^2}} \right) - 3\left( {{x^2} - 6x + 9} \right) + 36

=−2(x+y)2−3(x−3)2+36= - 2{\left( {x + y} \right)^2} - 3{\left( {x - 3} \right)^2} + 36.

Với mọi x,  yx,\,\,y ta có (x+y)2≥0,  (x−3)2≥0{\left( {x + y} \right)^2} \ge 0,\,\,{\left( {x - 3} \right)^2} \ge 0 nên −2(x+y)2−3(x−3)2≤0- 2{\left( {x + y} \right)^2} - 3{\left( {x - 3} \right)^2} \le 0

Suy ra −2(x+y)2−3(x−3)2+36≤36- 2{\left( {x + y} \right)^2} - 3{\left( {x - 3} \right)^2} + 36 \le 36 hay B≤36.B \le 36.

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi x+y=0x + y = 0 và x−3=0x - 3 = 0 hay x=3,  y=−3.x = 3,\,\,y = - 3.

Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức BB là 3636 khi x=3,  y=−3.x = 3,\,\,y = - 3.

Câu 27

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

c) C=−x2+2xy−4y2+2x+10y−3C = - {x^2} + 2xy - 4{y^2} + 2x + 10y - 3

=−(x2−2xy+y2)−3y2+2x+10y−3= - \left( {{x^2} - 2xy + {y^2}} \right) - 3{y^2} + 2x + 10y - 3

=−[(x−y)2−2⋅(x−y)⋅1+1]−3y2+12y−2= - \left[ {{{\left( {x - y} \right)}^2} - 2 \cdot \left( {x - y} \right) \cdot 1 + 1} \right] - 3{y^2} + 12y - 2

=−(x−y−1)2−3(y2−4y+4)+10= - {\left( {x - y - 1} \right)^2} - 3\left( {{y^2} - 4y + 4} \right) + 10

=−(x−y−1)2−3(y−2)2+10= - {\left( {x - y - 1} \right)^2} - 3{\left( {y - 2} \right)^2} + 10.

Với mọi x,  yx,\,\,y ta có (x−y−1)2≥0,  (y−2)2≥0{\left( {x - y - 1} \right)^2} \ge 0,\,\,{\left( {y - 2} \right)^2} \ge 0 nên −(x−y−1)2−3(y−2)2≤0- {\left( {x - y - 1} \right)^2} - 3{\left( {y - 2} \right)^2} \le 0

Suy ra −(x−y−1)2−3(y−2)2+10≤10- {\left( {x - y - 1} \right)^2} - 3{\left( {y - 2} \right)^2} + 10 \le 10 hay C≤10.C \le 10.

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi x−y−1=0x - y - 1 = 0 và y−2=0y - 2 = 0 hay x=3,  y=2.x = 3,\,\,y = 2.

Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức CC là 1010 khi x=3,  y=2.x = 3,\,\,y = 2.

Câu 28

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

d) D=(y−2)(y−5)(y−6)(9−y)D = \left( {y - 2} \right)\left( {y - 5} \right)\left( {y - 6} \right)\left( {9 - y} \right)

=[(y−2)(9−y)][(y−5)(y−6)]= \left[ {\left( {y - 2} \right)\left( {9 - y} \right)} \right]\left[ {\left( {y - 5} \right)\left( {y - 6} \right)} \right]

=(−y2+11y−18)(y2−11y+30)= \left( { - {y^2} + 11y - 18} \right)\left( {{y^2} - 11y + 30} \right)

Đặt t=y2−11yt = {y^2} - 11y, ta có

D=(−t−18)(t+30)D = \left( { - t - 18} \right)\left( {t + 30} \right)=−t2−48t−540= - {t^2} - 48t - 540

=−(t2+48t+576)+36= - \left( {{t^2} + 48t + 576} \right) + 36=−(t+24)2+36.= - {\left( {t + 24} \right)^2} + 36.

Với mọi t,t, ta có (t+24)2≥0{\left( {t + 24} \right)^2} \ge 0 nên −(t+24)2≤0- {\left( {t + 24} \right)^2} \le 0 suy ra −(t+24)2+36≤36- {\left( {t + 24} \right)^2} + 36 \le 36.

Do đó D≤36D \le 36.

Dấu xảy ra khi t=−24t = - 24 hay y2−11y=−24{y^2} - 11y = - 24

y2−11y+24=0{y^2} - 11y + 24 = 0

(y−3)(y−8)=0\left( {y - 3} \right)\left( {y - 8} \right) = 0

y=3y = 3 hoặc y=8y = 8

Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức DD là 3636 khi y=3y = 3; y=8y = 8.

Câu 29

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

e) Ta có E=14x2−2x+4=14(x2−2x+1)+3=14(x−1)2+3.E = \frac{{14}}{{{x^2} - 2x + 4}} = \frac{{14}}{{\left( {{x^2} - 2x + 1} \right) + 3}} = \frac{{14}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2} + 3}}.

Với mọi x,x, ta luôn có (x−1)2≥0{\left( {x - 1} \right)^2} \ge 0 nên (x−1)2+3≥3{\left( {x - 1} \right)^2} + 3 \ge 3

Suy ra 14(x−1)2+3≤143,\frac{{14}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2} + 3}} \le \frac{{14}}{3}, hay E≤143.E \le \frac{{14}}{3}.

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi (x−1)2=0,{\left( {x - 1} \right)^2} = 0, tức là x=1.x = 1.

Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức EE là 143\frac{{14}}{3} tại x=1.x = 1.

Câu 30

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

a) Ta có: A=x3+y3+z3−3xyzx2+y2+z2−xy−yz−xzA = \frac{{{x^3} + {y^3} + {z^3} - 3xyz}}{{{x^2} + {y^2} + {z^2} - xy - yz - xz}}

=(x+y)3−3xy(x+y)+z3−3xyzx2+y2+z2−xy−yz−xz= \frac{{{{\left( {x + y} \right)}^3} - 3xy\left( {x + y} \right) + {z^3} - 3xyz}}{{{x^2} + {y^2} + {z^2} - xy - yz - xz}}

=(x+y)3+z3−3xy(x+y+z)x2+y2+z2−xy−yz−xz= \frac{{{{\left( {x + y} \right)}^3} + {z^3} - 3xy\left( {x + y + z} \right)}}{{{x^2} + {y^2} + {z^2} - xy - yz - xz}}

=(x+y+z)3−3(x+y)z(x+y+z)−3xy(x+y+z)x2+y2+z2−xy−yz−xz= \frac{{{{\left( {x + y + z} \right)}^3} - 3\left( {x + y} \right)z\left( {x + y + z} \right) - 3xy\left( {x + y + z} \right)}}{{{x^2} + {y^2} + {z^2} - xy - yz - xz}}

=(x+y+z)[(x+y+z)2−3(x+y)z−3xy]x2+y2+z2−xy−yz−xz= \frac{{\left( {x + y + z} \right)\left[ {{{\left( {x + y + z} \right)}^2} - 3\left( {x + y} \right)z - 3xy} \right]}}{{{x^2} + {y^2} + {z^2} - xy - yz - xz}}

=(x+y+z)(x2+y2+z2+2xy+2yz+2zx−3xz−3yz−3xy)x2+y2+z2−xy−yz−xz= \frac{{\left( {x + y + z} \right)\left( {{x^2} + {y^2} + {z^2} + 2xy + 2yz + 2zx - 3xz - 3yz - 3xy} \right)}}{{{x^2} + {y^2} + {z^2} - xy - yz - xz}}

=(x+y+z)(x2+y2+z2−xy−yz−zx)x2+y2+z2−xy−yz−xz=x+y+z.= \frac{{\left( {x + y + z} \right)\left( {{x^2} + {y^2} + {z^2} - xy - yz - zx} \right)}}{{{x^2} + {y^2} + {z^2} - xy - yz - xz}} = x + y + z.

Câu 31

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

Hướng dẫn giải

b) Ta có: B=x24+x20+x16+...+x4+1x26+x24+x22+...+x2+1,B = \frac{{{x^{24}} + {x^{20}} + {x^{16}} + ... + {x^4} + 1}}{{{x^{26}} + {x^{24}} + {x^{22}} + ... + {x^2} + 1}}, xét phân thức nghịch đảo của phân thức BB là:

1B=x26+x24+x22+...+x2+1x24+x20+x16+...+x4+1\frac{1}{B} = \frac{{{x^{26}} + {x^{24}} + {x^{22}} + ... + {x^2} + 1}}{{{x^{24}} + {x^{20}} + {x^{16}} + ... + {x^4} + 1}}

=(x26+x22+x18+...+x6+x2)+(x24+x20+...+x4+1)x24+x20+x16+...+x4+1= \frac{{\left( {{x^{26}} + {x^{22}} + {x^{18}} + ... + {x^6} + {x^2}} \right) + \left( {{x^{24}} + {x^{20}} + ... + {x^4} + 1} \right)}}{{{x^{24}} + {x^{20}} + {x^{16}} + ... + {x^4} + 1}}

=x2(x24+x20+...+x4+1)+(x24+x20+...+x4+1)x24+x20+x16+...+x4+1= \frac{{{x^2}\left( {{x^{24}} + {x^{20}} + ... + {x^4} + 1} \right) + \left( {{x^{24}} + {x^{20}} + ... + {x^4} + 1} \right)}}{{{x^{24}} + {x^{20}} + {x^{16}} + ... + {x^4} + 1}}

=(x24+x20+...+1)(x2+1)x24+x20+x16+...+x4+1=x2+1.= \frac{{\left( {{x^{24}} + {x^{20}} + ... + 1} \right)\left( {{x^2} + 1} \right)}}{{{x^{24}} + {x^{20}} + {x^{16}} + ... + {x^4} + 1}} = {x^2} + 1.

Vậy B=1x2+1.B = \frac{1}{{{x^2} + 1}}.

Câu 32

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

Hướng dẫn giải

Ta có: x2+5y2−3xy−3x−y+5=0{x^2} + 5{y^2} - 3xy - 3x - y + 5 = 0

Suy ra 2x2+10y2−6xy−6x−2y+10=02{x^2} + 10{y^2} - 6xy - 6x - 2y + 10 = 0

x2−6xy+9y2+x2−6x+9+y2−2y+1=0{x^2} - 6xy + 9{y^2} + {x^2} - 6x + 9 + {y^2} - 2y + 1 = 0

(x2−6xy+9y2)+(x2−6x+9)+(y2−2y+1)=0\left( {{x^2} - 6xy + 9{y^2}} \right) + \left( {{x^2} - 6x + 9} \right) + \left( {{y^2} - 2y + 1} \right) = 0

(x−3y)2+(x−3)2+(y−1)2=0{\left( {x - 3y} \right)^2} + {\left( {x - 3} \right)^2} + {\left( {y - 1} \right)^2} = 0

Với mọi x,  yx,\,\,y ta có: (x−3y)2≥0,  (x−3)2≥0,  (y−1)2≥0{\left( {x - 3y} \right)^2} \ge 0,\,\,{\left( {x - 3} \right)^2} \ge 0,\,\,{\left( {y - 1} \right)^2} \ge 0

Suy ra (x−3y)2+(x−3)2+(y−1)2≥0{\left( {x - 3y} \right)^2} + {\left( {x - 3} \right)^2} + {\left( {y - 1} \right)^2} \ge 0

Do đó, để (x−3y)2+(x−3)2+(y−1)2=0{\left( {x - 3y} \right)^2} + {\left( {x - 3} \right)^2} + {\left( {y - 1} \right)^2} = 0 thì {(x−3y)2=0(x−3)2=0(y−1)2=0\left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{{{\left( {x - 3y} \right)}^2} = 0}\\{{{\left( {x - 3} \right)}^2} = 0}\\{{{\left( {y - 1} \right)}^2} = 0}\end{array}} \right. hay {x−3y=0x−3=0y−1=0\left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{x - 3y = 0}\\{x - 3 = 0}\\{y - 1 = 0}\end{array}} \right., tức là {x=3y=1\left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{x = 3}\\{y = 1}\end{array}} \right..

Thay x=3,  y=1x = 3,\,\,y = 1 vào biểu thức A,A, ta được:

A=(3+1−4)2222−122223=−13.A = \frac{{{{\left( {3 + 1 - 4} \right)}^{2222}} - {1^{2222}}}}{3} = \frac{{ - 1}}{3}.

Câu 33

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

Hướng dẫn giải

Cách 1. Ta có: x2+2xy+6x+6y+2y2+8=0{x^2} + 2xy + 6x + 6y + 2{y^2} + 8 = 0

x2+2xy+y2+6x+6y+9−1=−y2{x^2} + 2xy + {y^2} + 6x + 6y + 9 - 1 = - {y^2}

(x+y)2+2(x+y)⋅3+32−1=−y2{\left( {x + y} \right)^2} + 2\left( {x + y} \right) \cdot 3 + {3^2} - 1 = - {y^2}

(x+y+3)2−1=−y2{\left( {x + y + 3} \right)^2} - 1 = - {y^2}

(x+y+3+1)(x+y+3−1)=−y2\left( {x + y + 3 + 1} \right)\left( {x + y + 3 - 1} \right) = - {y^2}

(x+y+4)(x+y+2)=−y2\left( {x + y + 4} \right)\left( {x + y + 2} \right) = - {y^2}.

Với mọi x,  yx,\,\,y ta luôn có y2≥0{y^2} \ge 0 hay −y2≤0- {y^2} \le 0

Nên (x+y+4)(x+y+2)≤0.\left( {x + y + 4} \right)\left( {x + y + 2} \right) \le 0.

(x+y+6−2)(x+y+6−4)≤0\left( {x + y + 6 - 2} \right)\left( {x + y + 6 - 4} \right) \le 0

(M−2)(M−4)≤0\left( {M - 2} \right)\left( {M - 4} \right) \le 0 (∗)(*)

Với mọi x,  yx,\,\,y và M=x+y+6M = x + y + 6 ta lại có M−4<M−2M - 4 < M - 2 nên để (∗)(*) xảy ra thì M−4≤0M - 4 \le 0 và M−2≥0.M - 2 \ge 0.

⦁ Xét M−4≤0M - 4 \le 0 ta có M≤4M \le 4.

Dấu “=” xảy ra khi x+y+2=0x + y + 2 = 0 và y=0y = 0, tức là x=−2,  y=0.x = - 2,\,\,y = 0.

⦁ Xét M−2≥0M - 2 \ge 0 ta có M≥2M \ge 2.

Dấu “=” xảy ra khi x+y+4=0x + y + 4 = 0 và y=0y = 0, tức là x=−4,  y=0.x = - 4,\,\,y = 0.

Vậy GTLN của MM bằng 4 khi x=−2,  y=0x = - 2,\,\,y = 0 và GTNN của MM bằng 2 khi x=−4,  y=0.x = - 4,\,\,y = 0.

Cách 2. Ta có: x2+2xy+6x+6y+2y2+8=0{x^2} + 2xy + 6x + 6y + 2{y^2} + 8 = 0

x2+2xy+y2+6x+6y+9=1−y2{x^2} + 2xy + {y^2} + 6x + 6y + 9 = 1 - {y^2}

(x+y)2+2(x+y)⋅3+32=1−y2{\left( {x + y} \right)^2} + 2\left( {x + y} \right) \cdot 3 + {3^2} = 1 - {y^2}

(x+y+3)2=1−y2{\left( {x + y + 3} \right)^2} = 1 - {y^2}

Với mọi x,  yx,\,\,y ta luôn có y2≥0{y^2} \ge 0 hay −y2≤0- {y^2} \le 0 nên 1−y2≤11 - {y^2} \le 1.

Suy ra: (x+y+3)2≤1{\left( {x + y + 3} \right)^2} \le 1, do đó ∣x+y+3∣≤1\left| {x + y + 3} \right| \le 1 hay −1≤x+y+3≤1- 1 \le x + y + 3 \le 1.

Vì vậy, 2≤x+y+6≤42 \le x + y + 6 \le 4

⦁ Xét x+y+6≤4x + y + 6 \le 4 hay M≤4M \le 4. Dấu “=” xảy ra khi x+y+6=4x + y + 6 = 4 và y=0y = 0, tức là x=−2,  y=0.x = - 2,\,\,y = 0.

⦁ Xét 2≤x+y+62 \le x + y + 6 hay M≥2M \ge 2. Dấu “=” xảy ra khi x+y+6=2x + y + 6 = 2 và y=0y = 0, tức là x=−4,  y=0.x = - 4,\,\,y = 0.

Vậy GTLN của MM bằng 4 khi x=−2,  y=0x = - 2,\,\,y = 0 và GTNN của MM bằng 2 khi x=−4,  y=0.x = - 4,\,\,y = 0.

Câu 34

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

Hướng dẫn giải

a) Vì xx là số tự nhiên không chia hết cho 33 nên ta có x=3k+1x = 3k + 1 hoặc x=3k+2  (k∈N)x = 3k + 2\,\,\left( {k \in \mathbb{N}} \right).

⦁ Với x=3k+1x = 3k + 1 ta có: M=2(3k+1)2−5M = 2{\left( {3k + 1} \right)^2} - 5=2(9k2+6k+1)−5= 2\left( {9{k^2} + 6k + 1} \right) - 5

=18k2+12k+2−5= 18{k^2} + 12k + 2 - 5=18k2+12k−3=3(6k2+4k−1)  ⋮  3= 18{k^2} + 12k - 3 = 3\left( {6{k^2} + 4k - 1} \right)\,\, \vdots \,\,3.

⦁ Với x=3k+2x = 3k + 2 ta có: M=2(3k+2)2−5M = 2{\left( {3k + 2} \right)^2} - 5=2(9k2+12k+4)−5= 2\left( {9{k^2} + 12k + 4} \right) - 5

=18k2+24k+8−5= 18{k^2} + 24k + 8 - 5=18k2+24k+3= 18{k^2} + 24k + 3=3(6k2+8k+1)  ⋮  3= 3\left( {6{k^2} + 8k + 1} \right)\,\, \vdots \,\,3.

Vậy xx là số tự nhiên không chia hết cho 33 thì M=2x2−5M = 2{x^2} - 5 chia hết cho 33.

b) Vì xx là số tự nhiên lẻ nên ta có x=2k+1  (k∈N)x = 2k + 1\,\,\left( {k \in \mathbb{N}} \right). Do đó:

N=(2k+1)3+3(2k+1)2−(2k+1)−3N = {\left( {2k + 1} \right)^3} + 3{\left( {2k + 1} \right)^2} - \left( {2k + 1} \right) - 3

=8k3+12k2+6k+1+12k2+12k+3−2k−1−3= 8{k^3} + 12{k^2} + 6k + 1 + 12{k^2} + 12k + 3 - 2k - 1 - 3

=8k3+24k2+16k= 8{k^3} + 24{k^2} + 16k

=8(k3+3k2+2k)  ⋮  8= 8\left( {{k^3} + 3{k^2} + 2k} \right)\,\, \vdots \,\,8

Vậy xx là số tự nhiên lẻ thì N=x3+3x2−x−3N = {x^3} + 3{x^2} - x - 3 chia hết cho 88.

c) Ta có M=x(x+1)(x+2)(x+3)+1M = x\left( {x + 1} \right)\left( {x + 2} \right)\left( {x + 3} \right) + 1=x(x+3)(x+2)(x+1)+1= x\left( {x + 3} \right)\left( {x + 2} \right)\left( {x + 1} \right) + 1

=(x2+3x)(x2+3x+2)+1= \left( {{x^2} + 3x} \right)\left( {{x^2} + 3x + 2} \right) + 1=(x2+3x)2+2(x2+3x)+1= {\left( {{x^2} + 3x} \right)^2} + 2\left( {{x^2} + 3x} \right) + 1=(x2+3x+1)2= {\left( {{x^2} + 3x + 1} \right)^2}.

Với x∈Zx \in \mathbb{Z} ta có (x2+3x+1)∈Z\left( {{x^2} + 3x + 1} \right) \in \mathbb{Z}. Do đó (x2+3x+1)2{\left( {{x^2} + 3x + 1} \right)^2} là bình phương của một số nguyên.

Vậy đa thức M=x(x+1)(x+2)(x+3)+1M = x\left( {x + 1} \right)\left( {x + 2} \right)\left( {x + 3} \right) + 1 (với x∈Zx \in \mathbb{Z}) là bình phương của một số nguyên.

Câu 35

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

Hướng dẫn giải

Ta có: M=(a−2)2(b−2)(c−2)+(b−2)2(a−2)(c−2)+(c−2)2(a−2)(b−2)M = \frac{{{{\left( {a - 2} \right)}^2}}}{{\left( {b - 2} \right)\left( {c - 2} \right)}} + \frac{{{{\left( {b - 2} \right)}^2}}}{{\left( {a - 2} \right)\left( {c - 2} \right)}} + \frac{{{{\left( {c - 2} \right)}^2}}}{{\left( {a - 2} \right)\left( {b - 2} \right)}}=(a−2)3+(b−2)3+(c−2)3(a−2)(b−2)(c−2)= \frac{{{{\left( {a - 2} \right)}^3} + {{\left( {b - 2} \right)}^3} + {{\left( {c - 2} \right)}^3}}}{{\left( {a - 2} \right)\left( {b - 2} \right)\left( {c - 2} \right)}}

Đặt a−2=x;  b−2=y;  c−2=z.a - 2 = x;\,\,b - 2 = y;\,\,c - 2 = z.

Khi đó M=x3+y3+z3xyz.M = \frac{{{x^3} + {y^3} + {z^3}}}{{xyz}}.

Mặt khác, từ a+b+c=6a + b + c = 6 suy ra (a−2)+(b−2)+(c−2)=0\left( {a - 2} \right) + \left( {b - 2} \right) + \left( {c - 2} \right) = 0

Hay x+y+z=0x + y + z = 0

Suy ra x+y=−zx + y = - z

(x+y)3=(−z)3{\left( {x + y} \right)^3} = {\left( { - z} \right)^3}

x3+y3+3xy(x+y)=−z3{x^3} + {y^3} + 3xy\left( {x + y} \right) = - {z^3}

x3+y3+3xy(−z)=−z3{x^3} + {y^3} + 3xy\left( { - z} \right) = - {z^3}

x3+y3+z3=3xyz{x^3} + {y^3} + {z^3} = 3xyz

Do đó M=x3+y3+z3xyz=3xyzxyz=3.M = \frac{{{x^3} + {y^3} + {z^3}}}{{xyz}} = \frac{{3xyz}}{{xyz}} = 3.

Vậy M=3.M = 3.