TopStudy

Đáp án và lời giải

Đề cương ôn tập giữa kì 2 Toán 9 Chân trời sáng tạo có đáp án - Tự luận

Về trang đề

Câu 1

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

a) Ta có bảng giá trị của yy tương ứng với giá trị của xx trong bảng như sau:

Hình minh hoạ

Do đó, đồ thị hàm số y=x2y = {x^2} đi qua các điểm có tọa độ (−2;4)\left( { - 2;4} \right); (−1;1)\left( { - 1;1} \right); (0;0)\left( {0;0} \right); (1;1)\left( {1;1} \right); (2;4)\left( {2;4} \right).

Từ đây, ta có đồ thị hàm số y=x2y = {x^2} như sau:

Hình minh hoạ

b) Ta có: x2=16{x^2} = 16 suy ra x=4x = 4 hoặc x=−4x = - 4.

Do đó, các điểm trên parabol có tung độ 1616 là (4;16)\left( {4;16} \right) và (−4;16)\left( { - 4;16} \right).

c) Gọi A(x0;y0)A\left( {{x_0};{y_0}} \right) là điểm thuộc (P)\left( P \right) cách đều hai trục tọa độ.

Ta có: d(A;Ox)=∣y0∣=x02d\left( {A;Ox} \right) = \left| {{y_0}} \right| = x_0^2; d(A;Oy)=∣x0∣d\left( {A;Oy} \right) = \left| {{x_0}} \right|. Theo giả thiết thì ta có: x02=∣x0∣x_0^2 = \left| {{x_0}} \right|

Suy ra ∣x0∣=0\left| {{x_0}} \right| = 0 (loại do khác gốc tọa độ) hoặc ∣x0∣=1\left| {{x_0}} \right| = 1.

Suy ra x0=1{x_0} = 1 hoặc x0=−1{x_0} = - 1.

Vậy A(1;1)A\left( {1;1} \right) hoặc A(−1;1)A\left( { - 1;1} \right) là các điểm trên parabol cách đều hai trục tọa độ.

Câu 2

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

a) Thay x=1x = 1, y=−2y = - 2 vào (P)\left( P \right), ta được: a=−2a = - 2.

Vậy (P):y=−2x2\left( P \right):y = - 2{x^2}.

b) Ta có bảng giá trị của yy tương ứng với giá trị của xx trong bảng như sau:

Hình minh hoạ

Do đó, đồ thị hàm số y=−2x2y = - 2{x^2} đi qua các điểm có tọa độ (−2;−8)\left( { - 2; - 8} \right); (−1;−2)\left( { - 1; - 2} \right); (0;0)\left( {0;0} \right); (1;−2)\left( {1; - 2} \right); (2;−8)\left( {2; - 8} \right).

Từ đây, ta có đồ thị của hàm số y=−2x2y = - 2{x^2} như sau:

Hình minh hoạ

c) Thay x=2x = 2 vào (P)\left( P \right), ta được: y=−2.22=−8y = - {2.2^2} = - 8.

Vậy điểm thuộc (P)\left( P \right) có hoành độ bằng 22 là (2;−8)\left( {2; - 8} \right).

Câu 3

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

1. Thay x=−1,y=2x = - 1,y = 2 vào hàm số y=ax2y = a{x^2}, ta được: 2=a.(−1)22 = a.{\left( { - 1} \right)^2} suy ra a=2a = 2.

Do đó, ta có hàm số y=2x2y = 2{x^2}.

2.

a) Ta có bảng giá trị của yy tương ứng với giá trị của xx trong bảng như sau:

Hình minh hoạ

Do đó, đồ thị hàm số y=2x2y = 2{x^2} đi qua các điểm có tọa độ (−2;8)\left( { - 2;8} \right); (−1;2)\left( { - 1;2} \right); (0;0)\left( {0;0} \right); (1;2);\left( {1;2} \right); (2;8)\left( {2;8} \right).

Từ đây, ta có đồ thị của hàm số y=2x2y = 2{x^2} như sau:

Hình minh hoạ

c) Gọi A(x0;y0)A\left( {{x_0};{y_0}} \right) là điểm thuộc đồ thị hàm số y=2x2y = 2{x^2} cách đều hai trục tọa độ.

Ta có: d(A;Ox)=∣y0∣=2x02d\left( {A;Ox} \right) = \left| {{y_0}} \right| = 2x_0^2; d(A;Oy)=∣x0∣d\left( {A;Oy} \right) = \left| {{x_0}} \right|. Theo giả thiết thì ta có: 2x02=∣x0∣2x_0^2 = \left| {{x_0}} \right|

Suy ra ∣x0∣=0\left| {{x_0}} \right| = 0 hoặc ∣x0∣=12\left| {{x_0}} \right| = \frac{1}{2}.

Suy ra x0=12{x_0} = \frac{1}{2} hoặc x0=−12{x_0} = - \frac{1}{2}; x0=0{x_0} = 0

Vậy A(12;12)A\left( {\frac{1}{2};\frac{1}{2}} \right);A(−12;12)A\left( { - \frac{1}{2};\frac{1}{2}} \right); A(0;0)A\left( {0;0} \right) là các điểm trên parabol cách đều hai trục tọa độ.

Câu 4

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

a) Thay x=12,y=2x = \frac{1}{2},y = 2 vào hàm số y=(m2−1)x2y = \left( {{m^2} - 1} \right){x^2}, ta được:

(m2−1)(12)2=2\left( {{m^2} - 1} \right){\left( {\frac{1}{2}} \right)^2} = 2 suy ra m2−1=8{m^2} - 1 = 8 nên m2=9{m^2} = 9, do đó m=3m = 3 hoặc m=−3m = - 3.

b) Ta có hệ phương trình {3x+2y=32x+y=1\left\{ \begin{array}{l}3x + 2y = 3\\2x + y = 1\end{array} \right..

Từ phương trình 2x+y=12x + y = 1 ta được y=1−2xy = 1 - 2x.

Thay y=1−2xy = 1 - 2x vào phương trình 3x+2y=33x + 2y = 3, ta có: 3x+2(1−2x)=33x + 2\left( {1 - 2x} \right) = 3, do đó x=−1.x = - 1.

Với x=−1x = - 1 thì y=3y = 3.

Do đó, (x0;y0)=(−1;3)\left( {{x_0};{y_0}} \right) = \left( { - 1;3} \right).

Thay x=−1x = - 1, y=3y = 3 vào hàm số y=(m2−1)x2y = \left( {{m^2} - 1} \right){x^2}, ta được: (m2−1).(−1)2=3\left( {{m^2} - 1} \right).{\left( { - 1} \right)^2} = 3,

suy ra m2−1=3{m^2} - 1 = 3 hay m2=4{m^2} = 4.

Do đó, m=2m = 2 hoặc m=−2m = - 2.

c) • Với m=2m = 2 và m=−2m = - 2 thì ta có hàm số y=3x2y = 3{x^2}.

Ta có bảng giá trị của yy tương ứng với giá trị của xx trong bảng như sau:

Hình minh hoạ

• Với m=3m = 3 và m=−3m = - 3 thì ta có hàm số y=8x2y = 8{x^2}.

Ta có bảng giá trị của yy tương ứng với giá trị của xx trong bảng như sau:

Hình minh hoạ

Do đó, ta có đồ thị hai hàm số y=3x2y = 3{x^2}, y=8x2y = 8{x^2} được biểu diễn như sau:

Hình minh hoạ

Câu 5

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

a) Thay x=2,y=4x = 2,y = 4 vào hàm số y=ax2y = a{x^2}, ta được: a.(2)2=4a.{\left( 2 \right)^2} = 4 suy ra a=1a = 1.

Vậy hàm số đó là y=x2y = {x^2}.

Ta có bảng giá trị của yy tương ứng với giá trị của xx trong bảng như sau:

Hình minh hoạ

Do đó, đồ thị hàm số y=x2y = {x^2} đi qua các điểm có tọa độ (−2;4)\left( { - 2;4} \right); (−1;1)\left( { - 1;1} \right); (0;0)\left( {0;0} \right); (1;1)\left( {1;1} \right); (2;4)\left( {2;4} \right).

Từ đây, ta có đồ thị hàm số y=x2y = {x^2} như sau:

Hình minh hoạ

b) Thay y=8y = 8 vào hàm số y=x2y = {x^2} được x2=8{x^2} = 8, suy ra x=22x = 2\sqrt 2 hoặc x=−22x = - 2\sqrt 2.

Vậy các điểm có tọa độ (22;8)\left( {2\sqrt 2 ;8} \right) và (−22;8)\left( { - 2\sqrt 2 ;8} \right).

c) Thay x=m,y=m3x = m,y = {m^3} vào hàm số y=x2y = {x^2}, ta được:

m2=m3{m^2} = {m^3}, suy ra m3−m2=0{m^3} - {m^2} = 0 hay m2(m−1)=0{m^2}\left( {m - 1} \right) = 0 suy ra m=0m = 0 hoặc m=1m = 1.

d) Gọi A(x0;y0)A\left( {{x_0};{y_0}} \right) là điểm thuộc đồ thị hàm số y=x2y = {x^2} cách đều hai trục tọa độ.

Ta có: d(A;Ox)=∣y0∣=x02d\left( {A;Ox} \right) = \left| {{y_0}} \right| = x_0^2; d(A;Oy)=∣x0∣d\left( {A;Oy} \right) = \left| {{x_0}} \right|. Theo giả thiết thì ta có: x02=∣x0∣x_0^2 = \left| {{x_0}} \right|

Suy ra ∣x0∣=0\left| {{x_0}} \right| = 0 (loại do khác gốc tọa độ) hoặc ∣x0∣=1\left| {{x_0}} \right| = 1.

Suy ra x0=1{x_0} = 1 hoặc x0=−1{x_0} = - 1.

Do đó, các điểm có tọa độ (1;1)\left( {1;1} \right) và (−1;1)\left( { - 1;1} \right) cách đều các trục tọa độ.

Câu 6

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

a) Nếu mất 3s3{\rm{s}} để hòn đá chạm đáy thì độ sâu của hang là h=4,9.32=44,1mh = 4,{9.3^2} = 44{,}1{\rm{ m}}.

b) Nếu hang sâu 122,5m122{,}5{\rm{ m}} thì thời gian để hòn đá chạm đáy là:

4,9t2=122,54{,}9{t^2} = 122{,}5, suy ra t2=25{t^2} = 25 do đó t=5st = 5{\rm{s}} (t>0)\left( {t > 0} \right).

Câu 7

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

a) • Tìm hàm số y=ax2y = a{x^2}.

Theo đề bài, ta có: hàm số y=ax2y = a{x^2} đi qua điểm có tọa độ là (200;75)\left( {200;75} \right) và (−200;75)\left( { - 200;75} \right).

Do đó, thay x=200,y=75x = 200,y = 75 vào hàm số y=ax2y = a{x^2}, ta được:

75=a.200275 = a{.200^2} suy ra a=31600a = \frac{3}{{1600}}.

Vậy hàm số đó là y=31600x2y = \frac{3}{{1600}}{x^2}.

Để tính được chiều cao của CHCH, ta thay x=100x = 100 vào hàm số y=31600x2y = \frac{3}{{1600}}{x^2}, ta được:

y=31600.1002=754=18,75(m)y = \frac{3}{{1600}}{.100^2} = \frac{{75}}{4} = 18{,}75{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right).

Vậy độ dài đoạn CH=18,75mCH = 18{,}75{\rm{ m}}.

b) Ta có tọa độ điểm M(−x0;27)M( - {x_0};27) và N(x0;27)N({x_0};27).

Thay y=27y = 27 vào hàm số y=31600x2y = \frac{3}{{1600}}{x^2}, ta được:

27=31600x227 = \frac{3}{{1600}}{x^2} suy ra x2=14400{x^2} = 14400 suy ra x=120x = 120 và x=−120x = - 120.

Do đó, tọa độ điểm M(−120;27)M( - 120;27), N(120;27)N(120;27).

Có khoảng cách từ MM lần lượt đến tâm OO bằng khoảng cách từ NN lần lượt đến tâm OO hay MO=ONMO = ON.

Áp dụng định lý Pythagore vào tam giác vuông EOMEOM, có:

OE2+EM2=OM2O{E^2} + E{M^2} = O{M^2} hay 272+1202=OM2{27^2} + {120^2} = O{M^2} suy ra OM=123(m)OM = 123{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right).

Do đó, khoảng cách hai điểm M,NM,N lần lượt đến tâm OO là 123(m)123{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right).

Câu 8

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

Gọi tọa độ của A(xA;yA)A\left( {{x_A};{y_A}} \right) và B(xB;yB)B\left( {{x_B};{y_B}} \right).

Ta có AB=8mAB = 8{\rm{ m}} và có CC là trung điểm của ABAB.

Do đó, AC=BC=AB2=4(m).AC = BC = \frac{{AB}}{2} = 4{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right){\rm{.}}

Có AA và BB nằm về hai phái của trục tung nên suy ra xA=−4{x_A} = - 4 và xB=4{x_B} = 4.

Mà độ cao OC=4mOC = 4{\rm{ m}} suy ra yA=yB=4{y_A} = {y_B} = 4.

Suy ra A(−4;4)A\left( { - 4;4} \right) và B(4;4)B\left( {4;4} \right).

Thay x=4,y=4x = 4,y = 4 vào hàm số y=ax2y = a{x^2} ta được:

4=a.424 = a{.4^2} suy ra a=14a = \frac{1}{4}.

Vậy ta có y=14x2y = \frac{1}{4}{x^2}.

b) Ta có bảng giá trị của yy tương ứng với giá trị của xx trong bảng như sau:

Hình minh hoạ

Do đó, đồ thị hàm số y=x24y = \frac{{{x^2}}}{4} đi qua các điểm có tọa độ (−2;1)\left( { - 2;1} \right); (−1;14)\left( { - 1;\frac{1}{4}} \right); (0;0)\left( {0;0} \right); (1;14);\left( {1;\frac{1}{4}} \right);

(2;1)\left( {2;1} \right).

Vậy ta có đồ thị hàm số y=x24y = \frac{{{x^2}}}{4} như sau:

Hình minh hoạ

Câu 9

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

Theo đề, ta có OK=15mOK = 15{\rm{ m}} và AB=30mAB = 30{\rm{ m}}.

Suy ra AK=BK=AB2=15mAK = BK = \frac{{AB}}{2}{\rm{ = 15 m}}.

Vì A,BA,B nằm về hai phía so với trục tung.

Suy ra tọa độ A(−15;15)A\left( { - 15;15} \right) và B(15;15)B\left( {15;15} \right).

Thay x=15,y=15x = 15,y = 15 vào y=ax2y = a{x^2}, ta được: 15=a.15215 = a{.15^2} suy ra a=115a = \frac{1}{{15}}.

Vậy có hàm số y=x215y = \frac{{{x^2}}}{{15}}.

Câu 10

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

a) Thay t=5t = 5, y=225y = 225 ta được: 255=a.52255 = a{.5^2} suy ra a=25525=9a = \frac{{255}}{{25}} = 9.

Vậy ta có hàm số y=9t2y = 9{t^2}.

b) Đổi 3,6km=3600m3{,}6{\rm{ km}} = 3600{\rm{ m}}.

Thay y=3600y = 3600 vào hàm số y=9t2y = 9{t^2}, ta được: 3600=9t23600 = 9{t^2} do đó t2=36009=400{t^2} = \frac{{3600}}{9} = 400, suy ra t=20t = 20 (do t>0t > 0).

Vậy ô tô đi trong thời gian 2020 giây thì được quãng đường 3,6km3{,}6{\rm{ km}} so với vị trí ban đầu.

Câu 11

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

a) 5x2−7x=05{x^2} - 7x = 0

x(5x−7)=0x\left( {5x - 7} \right) = 0

x=0x = 0 hoặc 5x−7=05x - 7 = 0

Do đó, x=0x = 0 hoặc x=75x = \frac{7}{5}.

Vậy nghiệm của phương trình là x=0x = 0 hoặc x=75x = \frac{7}{5}.

b) −3x2+9=0- 3{x^2} + 9 = 0

−3x2=−9- 3{x^2} = - 9

x2=3{x^2} = 3

x2=(3)2{x^2} = {\left( {\sqrt 3 } \right)^2} hoặc x2=(−3)2{x^2} = {\left( { - \sqrt 3 } \right)^2}

Do đó, x=3x = \sqrt 3 hoặc x=−3x = - \sqrt 3.

Vậy phương trình có nghiệm là {3;−3}\left\{ {\sqrt 3 ; - \sqrt 3 } \right\}.

c) −3x2−7x=0- \sqrt 3 {x^2} - 7x = 0

(−3x−7)x=0\left( { - \sqrt 3 x - 7} \right)x = 0

x=0x = 0 hoặc −3x−7=0- \sqrt 3 x - 7 = 0.

Suy ra x=0x = 0 hoặc x=−733x = - \frac{{7\sqrt 3 }}{3}.

Vậy phương trình có nghiệm {0;−733}\left\{ {0; - \frac{{7\sqrt 3 }}{3}} \right\}

d) −35x2−72=0- \frac{3}{5}{x^2} - \frac{7}{2} = 0

−35x2=72- \frac{3}{5}{x^2} = \frac{7}{2}

x2=−356{x^2} = - \frac{{35}}{6} (vô lí do x2≥0{x^2} \ge 0).

Vậy phương trình vô nghiệm.

e) (x+1)2=4{\left( {x + 1} \right)^2} = 4

TH1: x+1=2x + 1 = 2 suy ra x=1x = 1.

TH2: x+1=−2x + 1 = - 2 suy ra x=−3x = - 3.

Vậy phương trình có nghiệm là {1;−3}\left\{ {1; - 3} \right\}.

f) (x−5)2−11=0{\left( {x - 5} \right)^2} - 11 = 0

(x−5)2=11{\left( {x - 5} \right)^2} = 11

TH1: x−5=11x - 5 = \sqrt {11} suy ra x=5+11x = 5 + \sqrt {11}.

TH2: x−5=−11x - 5 = - \sqrt {11} suy ra x=5−11x = 5 - \sqrt {11}.

Vậy phương trình có nghiệm là {5+11;5−11}\left\{ {5 + \sqrt {11} ;5 - \sqrt {11} } \right\}.

g) −x2−7x−6=0- {x^2} - 7x - 6 = 0

Nhận thấy:

a−b+c=−1−(−7)+(−6)=0a - b + c = - 1 - \left( { - 7} \right) + \left( { - 6} \right) = 0.

Do đó, phương trình có hai nghiệm là x=−1x = - 1 và x=−6x = - 6.

h) x2−3x+2=0{x^2} - 3x + 2 = 0

Nhận thấy a+b+c=1+(−3)+2=0a + b + c = 1 + \left( { - 3} \right) + 2 = 0.

Do đó phương trình có hai nghiệm là

x=1x = 1 và x=2x = 2.

Ta có biệt thức:

Δ=(−12)2−4.9.4=0\Delta = {\left( { - 12} \right)^2} - 4.9.4 = 0.

Do đó, phương trình có nghiệm kép là x=12+02.9=23x = \frac{{12 + 0}}{{2.9}} = \frac{2}{3}.

Vậy phương trình có nghiệm x=23x = \frac{2}{3}.

k) x2−6x+8=0{x^2} - 6x + 8 = 0

x2−2x−4x+8=0{x^2} - 2x - 4x + 8 = 0

(x−2)x−4(x−2)=0\left( {x - 2} \right)x - 4\left( {x - 2} \right) = 0

(x−2)(x−4)=0\left( {x - 2} \right)\left( {x - 4} \right) = 0

Do đó, x−2=0x - 2 = 0 hoặc x−4=0x - 4 = 0.

Suy ra x=2x = 2 hoặc x=4x = 4.

Vậy phương trình có nghiệm là {2;4}\left\{ {2;4} \right\}.

l) 2x2−6x+3=02{x^2} - 6x + 3 = 0

Phương trình có biệt thức:

Δ=(−6)2−4.2.3=12>0\Delta = {\left( { - 6} \right)^2} - 4.2.3 = 12 > 0.

Do đó, phương trình có hai nghiệm phân biệt là x1=−6+124=−3+32{x_1} = \frac{{ - 6 + \sqrt {12} }}{4} = \frac{{ - 3 + \sqrt 3 }}{2} và

x1=−6−124=−3−32{x_1} = \frac{{ - 6 - \sqrt {12} }}{4} = \frac{{ - 3 - \sqrt 3 }}{2}.

Vậy nghiệm của phương trình là {−3−32;−3+32}\left\{ {\frac{{ - 3 - \sqrt 3 }}{2};\frac{{ - 3 + \sqrt 3 }}{2}} \right\}.

m) x2−3x+3=0{x^2} - 3x + 3 = 0

Phương trình có biệt thức là:

Δ=(−3)2−4.3=−3<0\Delta = {\left( { - 3} \right)^2} - 4.3 = - 3 < 0.

Do đó phương trình vô nghiệm.

Câu 12

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

a) x2+8x=2{x^2} + \sqrt 8 x = 2

x2+8x−2=0{x^2} + \sqrt 8 x - 2 = 0.

Ta có: Δ=(8)2−4.(−2)=16>0\Delta = {\left( {\sqrt 8 } \right)^2} - 4.\left( { - 2} \right) = 16 > 0.

Do đó phương trình có hai nghiệm phân biệt là x1=−8+42=−2+2{x_1} = \frac{{ - \sqrt 8 + 4}}{2} = - \sqrt 2 + 2 và x1=−8−42=−2−2{x_1} = \frac{{ - \sqrt 8 - 4}}{2} = - \sqrt 2 - 2.

Vậy phương trình có nghiệm là {−2−2;−2+2}\left\{ { - \sqrt 2 - 2; - \sqrt 2 + 2} \right\}.

b) x2+22x+2=0{x^2} + 2\sqrt 2 x + 2 = 0

Ta có: Δ=(22)2−4.2=0\Delta = {\left( {2\sqrt 2 } \right)^2} - 4.2 = 0.

Do đó phương trình có nghiệm kép

x1=−222=−2{x_1} = \frac{{ - 2\sqrt 2 }}{2} = - \sqrt 2.

Vậy phương trình có nghiệm x1=−2{x_1} = - \sqrt 2.

c) 2x2+211x−7=02{x^2} + 2\sqrt {11} x - 7 = 0

Ta có:

Δ=(211)2−4.2.(−7)=100>0\Delta = {\left( {2\sqrt {11} } \right)^2} - 4.2.\left( { - 7} \right) = 100 > 0.

Do đó, phương trình có hai nghiệm phân biệt x1=−211+104=5−112{x_1} = \frac{{ - 2\sqrt {11} + 10}}{4} = \frac{{5 - \sqrt {11} }}{2} và x2=−211−104=5+112{x_2} = \frac{{ - 2\sqrt {11} - 10}}{4} = \frac{{5 + \sqrt {11} }}{2}.

Vậy phương trình có hai nghiệm

{5−112;5+112}\left\{ {\frac{{5 - \sqrt {11} }}{2};\frac{{5 + \sqrt {11} }}{2}} \right\}.

d) 3x2−23x+1=03{x^2} - 2\sqrt 3 x + 1 = 0

(3x)2−23x+1=0{\left( {\sqrt 3 x} \right)^2} - 2\sqrt 3 x + 1 = 0

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

Suy ra 3x−1=0\sqrt 3 x - 1 = 0, do đó x=13x = \frac{1}{{\sqrt 3 }}.

Vậy phương trình có nghiệm x=13x = \frac{1}{{\sqrt 3 }}.

e) 3x2−(1−3)x−1=0\sqrt 3 {x^2} - \left( {1 - \sqrt 3 } \right)x - 1 = 0

Nhận thấy:

a−b+c=3+(1−3)−1=0a - b + c = \sqrt 3 + \left( {1 - \sqrt 3 } \right) - 1 = 0.

Do đó phương trình có hai nghiệm là

x=−1x = - 1 và x=33x = \frac{{\sqrt 3 }}{3}.

Vậy phương trình có nghiệm là {33;−1}\left\{ {\frac{{\sqrt 3 }}{3}; - 1} \right\}.

f) −3x2+46x+4=0- 3{x^2} + 4\sqrt 6 x + 4 = 0

Ta có:

Δ=(46)2−4.4.(−3)=144>0\Delta = {\left( {4\sqrt 6 } \right)^2} - 4.4.\left( { - 3} \right) = 144 > 0.

Do đó, phương trình có hai nghiệm phân biệt là x1=−46+12−6=26−63{x_1} = \frac{{ - 4\sqrt 6 + 12}}{{ - 6}} = \frac{{2\sqrt 6 - 6}}{3}

và x2=−46−12−6=26+63{x_2} = \frac{{ - 4\sqrt 6 - 12}}{{ - 6}} = \frac{{2\sqrt 6 + 6}}{3}.

Vậy nghiệm của phương trình là {26−63;26+63}\left\{ {\frac{{2\sqrt 6 - 6}}{3};\frac{{2\sqrt 6 + 6}}{3}} \right\}.

g) 3x2−4x=2x2−23{x^2} - 4x = \sqrt 2 {x^2} - 2

(3−2)x2−4x+2=0\left( {3 - \sqrt 2 } \right){x^2} - 4x + 2 = 0

Ta có:

Δ=(−4)2−4.2.(3−2)=82−8>0\Delta = {\left( { - 4} \right)^2} - 4.2.\left( {3 - \sqrt 2 } \right) = 8\sqrt 2 - 8 > 0

Do đó, phương trình có hai nghiệm phân biệt là:

x1=4+82−82(3−2)=2+22−23−2{x_1} = \frac{{4 + \sqrt {8\sqrt 2 - 8} }}{{2\left( {3 - \sqrt 2 } \right)}} = \frac{{2 + \sqrt {2\sqrt 2 - 2} }}{{3 - \sqrt 2 }} và

x2=4−82−82(3−2)=2−22−23−2{x_2} = \frac{{4 - \sqrt {8\sqrt 2 - 8} }}{{2\left( {3 - \sqrt 2 } \right)}} = \frac{{2 - \sqrt {2\sqrt 2 - 2} }}{{3 - \sqrt 2 }}.

h) x2=2x+22{x^2} = \sqrt 2 x + 2\sqrt 2.

x2−2x−22=0{x^2} - \sqrt 2 x - 2\sqrt 2 = 0

Ta có:

Δ=(−2)2−4.(−22)=2+82>0\Delta = {\left( { - \sqrt 2 } \right)^2} - 4.\left( { - 2\sqrt 2 } \right) = 2 + 8\sqrt 2 > 0.

Do đó, phương trình có hai nghiệm phân biệt x1=2−82+22{x_1} = \frac{{\sqrt 2 - \sqrt {8\sqrt 2 + 2} }}{2} và

x2=2+82+22{x_2} = \frac{{\sqrt 2 + \sqrt {8\sqrt 2 + 2} }}{2}.

Câu 13

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

a) (x+1)2−4(x2−2x+1)=0{\left( {x + 1} \right)^2} - 4\left( {{x^2} - 2x + 1} \right) = 0

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

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

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

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

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

Do đó x+1=0x + 1 = 0 suy ra x=−1x = - 1.

Vậy phương trình có nghiệm x=−1x = - 1.

b) x2+7x−3=x(x−1)−1{x^2} + 7x - 3 = x\left( {x - 1} \right) - 1

x2+7x−3−x2+x+1=0{x^2} + 7x - 3 - {x^2} + x + 1 = 0

8x−2=08x - 2 = 0

8x=28x = 2

x=14x = \frac{1}{4}.

Vậy phương trình có nghiệm là x=14x = \frac{1}{4}.

c) 2x2−5x−3=(x+1)(x−1)+32{x^2} - 5x - 3 = \left( {x + 1} \right)\left( {x - 1} \right) + 3

2x2−5x−3=x2−1+32{x^2} - 5x - 3 = {x^2} - 1 + 3

2x2−5x−3−x2+1−3=02{x^2} - 5x - 3 - {x^2} + 1 - 3 = 0

x2−5x−5=0{x^2} - 5x - 5 = 0

Ta có: Δ=(−5)2−4.(−5)=45>0\Delta = {\left( { - 5} \right)^2} - 4.\left( { - 5} \right) = 45 > 0.

Do đó, phương trình có hai nghiệm phân biệt là x1=5−452=5−352{x_1} = \frac{{5 - \sqrt {45} }}{2} = \frac{{5 - 3\sqrt 5 }}{2} và x2=5+452=5+352{x_2} = \frac{{5 + \sqrt {45} }}{2} = \frac{{5 + 3\sqrt 5 }}{2}.

Vậy phương trình có nghiệm {5+352;5−352}\left\{ {\frac{{5 + 3\sqrt 5 }}{2};\frac{{5 - 3\sqrt 5 }}{2}} \right\}.

d) 5x2−x−3=2x(x−1)−1+x25{x^2} - x - 3 = 2x\left( {x - 1} \right) - 1 + {x^2}

5x2−x−3=2x2−2x−1+x25{x^2} - x - 3 = 2{x^2} - 2x - 1 + {x^2}

5x2−x−3−2x2+2x+1−x2=05{x^2} - x - 3 - 2{x^2} + 2x + 1 - {x^2} = 0

2x2+x−2=02{x^2} + x - 2 = 0

Ta có: Δ=12−4.(−2).2=17>0\Delta = {1^2} - 4.\left( { - 2} \right).2 = 17 > 0.

Do đó, phương trình có hai nghiệm phân biệt x1=−1+174{x_1} = \frac{{ - 1 + \sqrt {17} }}{4} và x2=−1−174{x_2} = \frac{{ - 1 - \sqrt {17} }}{4}.

Câu 14

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

a) Để phương trình mx2−2(m+1)x+3=0m{x^2} - 2\left( {m + 1} \right)x + 3 = 0 có hai nghiệm phân biệt thì

{a≠0Δ′>0\left\{ \begin{array}{l}a \ne 0\\\Delta ' > 0\end{array} \right. do đó {m≠0(m+1)2−3m>0\left\{ \begin{array}{l}m \ne 0\\{\left( {m + 1} \right)^2} - 3m > 0\end{array} \right. suy ra {m≠0m2−m+1>0\left\{ \begin{array}{l}m \ne 0\\{m^2} - m + 1 > 0\end{array} \right. hay {m≠0(m−12)2+34>0\left\{ \begin{array}{l}m \ne 0\\{\left( {m - \frac{1}{2}} \right)^2} + \frac{3}{4} > 0\end{array} \right..

Nhận thấy (m−12)2+34>0{\left( {m - \frac{1}{2}} \right)^2} + \frac{3}{4} > 0 luôn đúng với mọi mm.

Do đó, phương trình có hai nghiệm phân biệt khi m≠0m \ne 0.

b) Để phương trình mx2−2(m+1)x+3=0m{x^2} - 2\left( {m + 1} \right)x + 3 = 0 có nghiệm kép thì:

{a≠0Δ′=0\left\{ \begin{array}{l}a \ne 0\\\Delta ' = 0\end{array} \right. do đó {m≠0(m+1)2−3m=0\left\{ \begin{array}{l}m \ne 0\\{\left( {m + 1} \right)^2} - 3m = 0\end{array} \right. suy ra {m≠0m2−m+1=0\left\{ \begin{array}{l}m \ne 0\\{m^2} - m + 1 = 0\end{array} \right. hay {m≠0(m−12)2+34=0\left\{ \begin{array}{l}m \ne 0\\{\left( {m - \frac{1}{2}} \right)^2} + \frac{3}{4} = 0\end{array} \right..

Nhận thấy (m−12)2+34>0{\left( {m - \frac{1}{2}} \right)^2} + \frac{3}{4} > 0 luôn đúng với mọi mm.

Do đó (m−12)2+34=0{\left( {m - \frac{1}{2}} \right)^2} + \frac{3}{4} = 0 vô nghiệm.

Vậy không có giá trị mm thỏa mãn để phương trình có nghiệm kép.

c) Xét với m=0m = 0 thì ta có −2x+3=0- 2x + 3 = 0 suy ra x=32x = \frac{3}{2}.

Do đó với m=0m = 0 thì phương trình có đúng một nghiệm là x=32x = \frac{3}{2}.

Xét m≠0m \ne 0, để phương trình vô nghiệm thì Δ′<0\Delta ' < 0.

Ta có: (m+1)2−3m<0{\left( {m + 1} \right)^2} - 3m < 0 suy ra m2−m+1<0{m^2} - m + 1 < 0 hay (m−12)2+34<0{\left( {m - \frac{1}{2}} \right)^2} + \frac{3}{4} < 0.

Nhận thấy (m−12)2+34>0{\left( {m - \frac{1}{2}} \right)^2} + \frac{3}{4} > 0 luôn đúng với mọi mm.

Do đó, không có giá trị mm thỏa mãn để phương trình vô nghiệm.

d) Xét với m=0m = 0 thì ta có −2x+3=0- 2x + 3 = 0 suy ra x=32x = \frac{3}{2}.

Do đó với m=0m = 0 thì phương trình có đúng một nghiệm là x=32x = \frac{3}{2}.

Vậy với m=0m = 0 thì phương trình có đúng một nghiệm.

Câu 15

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

a) Với m=2m = 2, ta có: x2−1=0{x^2} - 1 = 0 suy ra x2=1{x^2} = 1.

Do đó, x=1x = 1 hoặc x=−1x = - 1.

Vậy với m=2m = 2 thì phương trình có nghiệm là {−1;1}\left\{ { - 1;1} \right\}.

b) Xét 2m−3=02m - 3 = 0 suy ra m=32m = \frac{3}{2} thì ta có phương trình x−1=0x - 1 = 0 suy ra x=1x = 1. (1)

Xét 2m−3≠02m - 3 \ne 0 suy ra m≠32m \ne \frac{3}{2} thì ta có phương trình (2m−3)x2−2(m−2)x−1=0\left( {2m - 3} \right){x^2} - 2\left( {m - 2} \right)x - 1 = 0.

Ta có: Δ′=(m−2)2+2m−3=m2−2m+1=(m−1)2≥0\Delta ' = {\left( {m - 2} \right)^2} + 2m - 3 = {m^2} - 2m + 1 = {\left( {m - 1} \right)^2} \ge 0 với mọi m∈Rm \in \mathbb{R}.

Do đó phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt. (2)

Từ (1) và (2) ta chứng minh được với mọi m∈Rm \in \mathbb{R} thì phương trình luôn có nghiệm.

c) Để phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt thì:

{2m−3≠0Δ′>0\left\{ \begin{array}{l}2m - 3 \ne 0\\\Delta ' > 0\end{array} \right. hay {2m−3≠0(m−1)2>0\left\{ \begin{array}{l}2m - 3 \ne 0\\{\left( {m - 1} \right)^2} > 0\end{array} \right. suy ra {m≠32m≠1\left\{ \begin{array}{l}m \ne \frac{3}{2}\\m \ne 1\end{array} \right..

Vậy {m≠32m≠1\left\{ \begin{array}{l}m \ne \frac{3}{2}\\m \ne 1\end{array} \right. thì phương trình có hai nghiệm phân biệt.

Câu 16

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

a) Để phương trình có hai nghiệm phân biệt thì:

{a≠0Δ′>0\left\{ \begin{array}{l}a \ne 0\\\Delta ' > 0\end{array} \right. hay {m−2≠0[−(m+1)]2−m(m−2)>0\left\{ \begin{array}{l}m - 2 \ne 0\\{\left[ { - \left( {m + 1} \right)} \right]^2} - m\left( {m - 2} \right) > 0\end{array} \right. suy ra {m≠24m+1>0\left\{ \begin{array}{l}m \ne 2\\4m + 1 > 0\end{array} \right. do đó {m≠2m>−14\left\{ \begin{array}{l}m \ne 2\\m > - \frac{1}{4}\end{array} \right..

Vậy với {m≠2m>−14\left\{ \begin{array}{l}m \ne 2\\m > - \frac{1}{4}\end{array} \right. thì phương trình có hai nghiệm phân biệt.

b) Để phương trình có nghiệm kép thì:

{a≠0Δ′=0\left\{ \begin{array}{l}a \ne 0\\\Delta ' = 0\end{array} \right. hay {m−2≠0[−(m+1)]2−m(m−2)=0\left\{ \begin{array}{l}m - 2 \ne 0\\{\left[ { - \left( {m + 1} \right)} \right]^2} - m\left( {m - 2} \right) = 0\end{array} \right. suy ra {m≠24m+1=0\left\{ \begin{array}{l}m \ne 2\\4m + 1 = 0\end{array} \right. do đó {m≠2m=−14\left\{ \begin{array}{l}m \ne 2\\m = - \frac{1}{4}\end{array} \right..

Vậy với {m≠2m=−14\left\{ \begin{array}{l}m \ne 2\\m = - \frac{1}{4}\end{array} \right. thì phương trình có nghiệm kép.

c) Để phương trình vô nghiệm thì:

{a≠0Δ′<0\left\{ \begin{array}{l}a \ne 0\\\Delta ' < 0\end{array} \right. hay {m−2≠0[−(m+1)]2−m(m−2)<0\left\{ \begin{array}{l}m - 2 \ne 0\\{\left[ { - \left( {m + 1} \right)} \right]^2} - m\left( {m - 2} \right) < 0\end{array} \right. suy ra {m≠24m+1<0\left\{ \begin{array}{l}m \ne 2\\4m + 1 < 0\end{array} \right. do đó {m≠2m<−14\left\{ \begin{array}{l}m \ne 2\\m < - \frac{1}{4}\end{array} \right..

Vậy {m≠2m<−14\left\{ \begin{array}{l}m \ne 2\\m < - \frac{1}{4}\end{array} \right. thì phương trình vô nghiệm.

d) Để phương trình có đúng một nghiệm thì phương trình trở thành phương trình bậc nhất. Do đó, m−2=0m - 2 = 0, suy ra m=2m = 2.

Với m=2m = 2, ta có: 6x+2=06x + 2 = 0 suy ra x=−13x = - \frac{1}{3}.

Vậy với m=2m = 2 thì phương trình có nghiệm duy nhất x=−13x = - \frac{1}{3}.

e) Xét m−2=0m - 2 = 0 suy ra m=2m = 2.

Suy ra phương trình có đúng một nghiệm x=−13x = - \frac{1}{3}.

Xét m−2≠0m - 2 \ne 0, suy ra m≠2m \ne 2.

Do đó, để phương trình có nghiệm thì Δ′≥0\Delta ' \ge 0 hay [−(m+1)]2−m(m−2)≥0{\left[ { - \left( {m + 1} \right)} \right]^2} - m\left( {m - 2} \right) \ge 0, suy ra

m≥−14m \ge - \frac{1}{4}.

Do đó, m≥−14m \ge - \frac{1}{4} thì phương trình có nghiệm.

Câu 17

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

a) Với m=3m = 3, ta có phương trình: x2−2x+5=0{x^2} - 2x + 5 = 0 hay (x−1)2+4=0{\left( {x - 1} \right)^2} + 4 = 0.

Nhận thấy (x−1)2+4>0{\left( {x - 1} \right)^2} + 4 > 0 với mọi xx.

Do đó, phương trình (x−1)2+4=0{\left( {x - 1} \right)^2} + 4 = 0 vô nghiệm.

Vậy với m=3m = 3 thì phương trình vô nghiệm.

b) Thay x=−4x = - 4 vào phương trình, ta có:

(−4)2−2(m−2).(−4)+m2−3m+5=0{\left( { - 4} \right)^2} - 2\left( {m - 2} \right).\left( { - 4} \right) + {m^2} - 3m + 5 = 0

16+8m−16+m2−3m+5=016 + 8m - 16 + {m^2} - 3m + 5 = 0

m2+5m+5=0{m^2} + 5m + 5 = 0 (*)

Xét phương trình (*), ta có:Δ=52−5.4=5>0\Delta = {5^2} - 5.4 = 5 > 0.

Do đó, ta có m1=−5−52{m_1} = \frac{{ - 5 - \sqrt 5 }}{2} và m2=−5+52{m_2} = \frac{{ - 5 + \sqrt 5 }}{2}.

Vậy các giá trị của mm để phương trình có một trong các nghiệm bằng −4- 4 là:

{−5+52;−5−52}\left\{ {\frac{{ - 5 + \sqrt 5 }}{2};\frac{{ - 5 - \sqrt 5 }}{2}} \right\}.

c) Để phương trình có nghiệm kép thì phương trình x2−2(m−2)x+m2−3m+5=0{x^2} - 2\left( {m - 2} \right)x + {m^2} - 3m + 5 = 0 có biệt thức Δ′=0\Delta ' = 0.

Ta có: Δ′=0\Delta ' = 0 suy ra [−(m−2)]2−m2+3m−5=0{\left[ { - \left( {m - 2} \right)} \right]^2} - {m^2} + 3m - 5 = 0 hay −m−1=0- m - 1 = 0 suy ra m=−1m = - 1.

Vậy với m=−1m = - 1 thì phương trình có nghiệm kép.

Câu 18

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

a) x2−2(m+2)x−m−7=0{x^2} - 2\left( {m + 2} \right)x - m - 7 = 0.

Xét biệt thức Δ′=[−(m+2)]2+m+7=m2+5m+11=(m+52)2+194>0\Delta ' = {\left[ { - \left( {m + 2} \right)} \right]^2} + m + 7 = {m^2} + 5m + 11 = {\left( {m + \frac{5}{2}} \right)^2} + \frac{{19}}{4} > 0 với mọi mm.

Vậy với mọi mm thì phương trình luôn có nghiệm.

b) x2−4mx2−4m−2=0{x^2} - 4m{x^2} - 4m - 2 = 0

Xét biệt thức Δ′=(−2m)2+4m+2=4m2+4m+2=4(m+12)2+14>0\Delta ' = {\left( { - 2m} \right)^2} + 4m + 2 = 4{m^2} + 4m + 2 = 4{\left( {m + \frac{1}{2}} \right)^2} + \frac{1}{4} > 0 với mọi mm.

Vậy phương trình luôn có nghiệm với mọi mm.

Câu 19

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

Xét phương trình: x2+5x−4=0{x^2} + 5x - 4 = 0 có Δ=52−4.(−4)=41>0\Delta = {5^2} - 4.\left( { - 4} \right) = 41 > 0.

Suy ra phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt.

Theo hệ thức Viète, ta có: {x1+x2=−5x1x2=−4\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = - 5\\{x_1}{x_2} = - 4\end{array} \right..

Lại có Q=x12+x22+6x1x2=(x1+x2)2+4x1x2=(−5)2+4.(−4)=9.Q = x_1^2 + x_2^2 + 6{x_1}{x_2} = {\left( {{x_1} + {x_2}} \right)^2} + 4{x_1}{x_2} = {\left( { - 5} \right)^2} + 4.\left( { - 4} \right) = 9.

Vậy Q=9.Q = 9.

Câu 20

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

Ta có: (−5)2−4.(−1)=29>0{\left( { - 5} \right)^2} - 4.\left( { - 1} \right) = 29 > 0.

Do đó, phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt.

Theo hệ thức Viète, ta có: {x1+x2=5x1x2=−1\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = 5\\{x_1}{x_2} = - 1\end{array} \right..

a) Ta có: A=x12+x22−x1−x2A = x_1^2 + x_2^2 - {x_1} - {x_2}

A=x12+x22+2x1x2−x1−x2+2x1x2A = x_1^2 + x_2^2 + 2{x_1}{x_2} - {x_1} - {x_2} + 2{x_1}{x_2}

A=(x1+x2)2−(x1+x2)+2x1x2A = {\left( {{x_1} + {x_2}} \right)^2} - \left( {{x_1} + {x_2}} \right) + 2{x_1}{x_2}

A=52−5+2.(−1)=18A = {5^2} - 5 + 2.\left( { - 1} \right) = 18.

b) Ta có: B=x14+x24B = x_1^4 + x_2^4

B=x14+x24+2x12x22−2x12x22B = x_1^4 + x_2^4 + 2x_1^2x_2^2 - 2x_1^2x_2^2

B=(x12+x22)2−2x12x22B = {\left( {x_1^2 + x_2^2} \right)^2} - 2x_1^2x_2^2

B=(x12+x22+2x1x2−2x1x2)2−2x12x22B = {\left( {x_1^2 + x_2^2 + 2{x_1}{x_2} - 2{x_1}{x_2}} \right)^2} - 2x_1^2x_2^2

B=[(x1+x2)2−2x1x2]2−2x12x22B = {\left[ {{{\left( {{x_1} + {x_2}} \right)}^2} - 2{x_1}{x_2}} \right]^2} - 2x_1^2x_2^2

B=[52−2.(−1)]2−2.(−1)2=727B = {\left[ {{5^2} - 2.\left( { - 1} \right)} \right]^2} - 2.{\left( { - 1} \right)^2} = 727.

c) C=1x13+1x23=x13+x23x13x23C = \frac{1}{{x_1^3}} + \frac{1}{{x_2^3}} = \frac{{x_1^3 + x_2^3}}{{x_1^3x_2^3}}

=(x1+x2)(x12−x1x2+x22)(−1)3=(x1+x2)(x12−x1x2+x22)= \frac{{\left( {{x_1} + {x_2}} \right)\left( {x_1^2 - {x_1}{x_2} + x_2^2} \right)}}{{{{\left( { - 1} \right)}^3}}} = \left( {{x_1} + {x_2}} \right)\left( {x_1^2 - {x_1}{x_2} + x_2^2} \right)

=(x1+x2)[(x1+x2)2−3x1x2]=5[52−3.(−1)]=140= \left( {{x_1} + {x_2}} \right)\left[ {{{\left( {{x_1} + {x_2}} \right)}^2} - 3{x_1}{x_2}} \right] = 5\left[ {{5^2} - 3.\left( { - 1} \right)} \right] = 140.

d) D=∣x1−x2∣D = \left| {{x_1} - {x_2}} \right|

Suy ra D2=(x1−x2)2=x12−2x1x2+x22=(x1+x2)2−4x1x2=52−4.(−1)=29{D^2} = {\left( {{x_1} - {x_2}} \right)^2} = x_1^2 - 2{x_1}{x_2} + x_2^2 = {\left( {{x_1} + {x_2}} \right)^2} - 4{x_1}{x_2} = {5^2} - 4.\left( { - 1} \right) = 29.

Do đó, D=D2=29D = \sqrt {{D^2}} = \sqrt {29}.

Câu 21

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

a) Vì x+y=18x + y = 18 và xy=77xy = 77 nên x,yx,y là nghiệm của phương trình

a2−18a+77=0{a^2} - 18a + 77 = 0

Xét Δ′=(−9)2−77=4>0\Delta ' = {\left( { - 9} \right)^2} - 77 = 4 > 0.

Do đó phương trình có hai nghiệm phân biệt là a1=7{a_1} = 7 và a2=11{a_2} = 11.

Vậy hai số x,yx,y cần tìm là (x;y)=(7;11)\left( {x;y} \right) = \left( {7;11} \right) hoặc (x;y)=(11;7)\left( {x;y} \right) = \left( {11;7} \right).

b) Vì x+y=−3x + y = - 3 và xy=5xy = 5, nhận thấy (−3)2<4.5{\left( { - 3} \right)^2} < 4.5 không thỏa mãn S2≥4P{S^2} \ge 4P.

Do đó không có giá trị x,yx,y thỏa mãn.

c) Có x−y=23x - y = 2\sqrt 3 và xy=1xy = 1 biến đổi ta được:x+(−y)=23x + \left( { - y} \right) = 2\sqrt 3 và x(−y)=−1x\left( { - y} \right) = - 1.

Do đó, x,−yx, - y là nghiệm của phương trình: a2−23a−1=0{a^2} - 2\sqrt 3 a - 1 = 0.

Xét Δ′=(−3)2−(−1)=4>0\Delta ' = {\left( { - \sqrt 3 } \right)^2} - \left( { - 1} \right) = 4 > 0.

Do đó phương trình có hai nghiệm phân biệt là a1=2−3{a_1} = 2 - \sqrt 3 và a2=2+3{a_2} = 2 + \sqrt 3.

Do đó, {x=2−3−y=2+3\left\{ \begin{array}{l}x = 2 - \sqrt 3 \\ - y = 2 + \sqrt 3 \end{array} \right. hoặc {x=−2+3−y=2+3\left\{ \begin{array}{l}x = - 2 + \sqrt 3 \\ - y = 2 + \sqrt 3 \end{array} \right..

Vậy hai số x,yx,y cần tìm là (x;y)=(2−3;−2−3)\left( {x;y} \right) = \left( {2 - \sqrt 3 ; - 2 - \sqrt 3 } \right) hoặc (x;y)=(−2+3;−2−3)\left( {x;y} \right) = \left( { - 2 + \sqrt 3 ; - 2 - \sqrt 3 } \right).

d) x2+y2=34{x^2} + {y^2} = 34 và xy=−15xy = - 15.

Ta có: x2+y2=34{x^2} + {y^2} = 34 hay (x+y)2−2xy=34{\left( {x + y} \right)^2} - 2xy = 34 suy ra (x+y)2=4{\left( {x + y} \right)^2} = 4.

Do đó, x+y=2x + y = 2 hoặc x+y=−2x + y = - 2.

TH1: x+y=2x + y = 2 và xy=−15xy = - 15, nên x,yx,y là nghiệm của phương trình a2−2a−15=0{a^2} - 2a - 15 = 0

Suy ra (a+3)(a−5)=0\left( {a + 3} \right)\left( {a - 5} \right) = 0 do đó a=−3a = - 3 hoặc a=5a = 5.

Vậy hai số x,yx,y cần tìm là (x;y)=(−3;5)\left( {x;y} \right) = \left( { - 3;5} \right) hoặc (x;y)=(5;−3)\left( {x;y} \right) = \left( {5; - 3} \right).

TH2: x+y=−2x + y = - 2 và xy=−15xy = - 15 nên x,yx,y là nghiệm của phương trình a2+2a−15=0{a^2} + 2a - 15 = 0

Suy ra (a−3)(a+5)=0\left( {a - 3} \right)\left( {a + 5} \right) = 0 do đó a=3a = 3 hoặc a=−5a = - 5.

Vậy hai số x,yx,y cần tìm là (x;y)=(3;−5)\left( {x;y} \right) = \left( {3; - 5} \right) hoặc (x;y)=(−5;3)\left( {x;y} \right) = \left( { - 5;3} \right).

Từ hai trường hợp, ta có hai số x,yx,y cần tìm là (x;y)={(3;−5);(−5;3);(−3;5);(5;−3)}\left( {x;y} \right) = \left\{ {\left( {3; - 5} \right);\left( { - 5;3} \right);\left( { - 3;5} \right);\left( {5; - 3} \right)} \right\}.

Câu 22

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

Xét phương trình x2−6x+m=0{x^2} - 6x + m = 0 có Δ′=(−3)2−m=9−m\Delta ' = {\left( { - 3} \right)^2} - m = 9 - m.

Để phương trình có hai nghiệm phân biệt thì Δ′>0\Delta ' > 0 hay 9−m>09 - m > 0 suy ra m<9m < 9.

Theo hệ thức Viète, ta có: {x1+x2=6x1x2=m\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = 6\\{x_1}{x_2} = m\end{array} \right..

Ta có: x1−x2=4{x_1} - {x_2} = 4 suy ra (x1−x2)2=42{\left( {{x_1} - {x_2}} \right)^2} = {4^2} hay x12−2x1x2+x22=16x_1^2 - 2{x_1}{x_2} + x_2^2 = 16

Suy ra x12+2x1x2+x22−4x1x2=16x_1^2 + 2{x_1}{x_2} + x_2^2 - 4{x_1}{x_2} = 16 hay (x1+x2)2−4x1x2=16{\left( {{x_1} + {x_2}} \right)^2} - 4{x_1}{x_2} = 16 suy ra 62−4m=16{6^2} - 4m = 16

Suy ra m=5m = 5 (thỏa mãn).

Vậy m=5m = 5.

Câu 23

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

Phương trình x2+2(m+1)x+m2=0{x^2} + 2\left( {m + 1} \right)x + {m^2} = 0 có Δ′=(m+1)2−4m2=−3m2+2m+1\Delta ' = {\left( {m + 1} \right)^2} - 4{m^2} = - 3{m^2} + 2m + 1.

Để phương trình có hai nghiệm phân biệt thì Δ′>0\Delta ' > 0 hay −3m2+2m+1>0- 3{m^2} + 2m + 1 > 0.

Suy ra (1−m)(1+3m)>0\left( {1 - m} \right)\left( {1 + 3m} \right) > 0.

Ta có: [{1−m>01+3m>0{1−m<01+3m<0\left[ \begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}1 - m > 0\\1 + 3m > 0\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}1 - m < 0\\1 + 3m < 0\end{array} \right.\end{array} \right. suy ra [{m<1m>−13{m>1m<−13\left[ \begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}m < 1\\m > - \frac{1}{3}\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}m > 1\\m < - \frac{1}{3}\end{array} \right.\end{array} \right. do đó −13<m<1- \frac{1}{3} < m < 1.

Theo hệ thức Viète, ta có: {x1+x2=−2(m+1)x1x2=m2\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = - 2\left( {m + 1} \right)\\{x_1}{x_2} = {m^2}\end{array} \right..

Theo đề bài, phương trình có một nghiệm bằng −2- 2 nên ta có:

{−2+x2=−2(m+1)−2x2=m2\left\{ \begin{array}{l} - 2 + {x_2} = - 2\left( {m + 1} \right)\\ - 2{x_2} = {m^2}\end{array} \right. suy ra {x2=−2m−2x2=m2\left\{ \begin{array}{l}{x_2} = - 2m\\ - 2{x_2} = {m^2}\end{array} \right..

Thay x2=−2m{x_2} = - 2m vào −2x2=m2- 2{x_2} = {m^2}, ta được: −2(−2m)=m2- 2\left( { - 2m} \right) = {m^2} hay 4m=m24m = {m^2}

Suy ra m2−4m=0{m^2} - 4m = 0 hay m(m−4)=0m\left( {m - 4} \right) = 0 do đó m=0m = 0 (thỏa mãn) hoặc m=4m = 4(loại).

Vậy m=0m = 0.

Câu 24

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

Phương trình x2−(4m−1)x+3m2−2m=0{x^2} - \left( {4m - 1} \right)x + 3{m^2} - 2m = 0 có Δ=[−(4m−1)]2−4(3m2−2m)\Delta = {\left[ { - \left( {4m - 1} \right)} \right]^2} - 4\left( {3{m^2} - 2m} \right).

Để phương trình có hai nghiệm phân biệt thì Δ>0\Delta > 0.

Suy ra [−(4m−1)]2−4(3m2−2m)>0{\left[ { - \left( {4m - 1} \right)} \right]^2} - 4\left( {3{m^2} - 2m} \right) > 0 hay 4m2+1>04{m^2} + 1 > 0 luôn đúng với mọi mm.

Theo hệ thức Viète, ta có: {x1+x2=4m−1x1x2=3m2−2\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = 4m - 1\\{x_1}{x_2} = 3{m^2} - 2\end{array} \right..

Theo đề, có: x12+x22=7x_1^2 + x_2^2 = 7 suy ra (x1+x2)2−2x1x2=7{\left( {{x_1} + {x_2}} \right)^2} - 2{x_1}{x_2} = 7

Suy ra (4m−1)2−2(3m2−2)=7{\left( {4m - 1} \right)^2} - 2\left( {3{m^2} - 2} \right) = 7 hay 10m2−8m−2=010{m^2} - 8m - 2 = 0 hay (m−1)(10m+2)=0\left( {m - 1} \right)\left( {10m + 2} \right) = 0.

Do đó m=1m = 1 (thỏa mãn) hoặc m=−15m = - \frac{1}{5} (thỏa mãn).

Vậy m∈{1;−15}m \in \left\{ {1; - \frac{1}{5}} \right\}.

Câu 25

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

Phương trình x2−2x+m−3=0{x^2} - 2x + m - 3 = 0 có Δ′=(−1)2−m+3=−m+4\Delta ' = {\left( { - 1} \right)^2} - m + 3 = - m + 4.

Để phương trình có hai nghiệm phân biệt thì Δ′>0\Delta ' > 0 hay −m+4>0- m + 4 > 0 suy ra m<4m < 4.

Theo hệ thức Viète, ta có: {x1+x2=2x1x2=m−3\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = 2\\{x_1}{x_2} = m - 3\end{array} \right..

Ta có: x13x2+x1x23=−6x_1^3{x_2} + {x_1}x_2^3 = - 6 hay x1x2(x12+x22)=−6{x_1}{x_2}\left( {x_1^2 + x_2^2} \right) = - 6.

Suy ra x1x2[(x1+x2)2−2x1x2]=−6{x_1}{x_2}\left[ {{{\left( {{x_1} + {x_2}} \right)}^2} - 2{x_1}{x_2}} \right] = - 6

Suy ra (m−3)(22−2m+6)=−6\left( {m - 3} \right)\left( {{2^2} - 2m + 6} \right) = - 6 hay (m−3)(10−2m)=−6\left( {m - 3} \right)\left( {10 - 2m} \right) = - 6

Suy ra −2m2+16m−24=0- 2{m^2} + 16m - 24 = 0 hay m2−8m+12=0{m^2} - 8m + 12 = 0 hay (m−6)(m−2)=0\left( {m - 6} \right)\left( {m - 2} \right) = 0.

Do đó m=6m = 6 (loại) hoặc m=2m = 2(thỏa mãn).

Vậy m=2m = 2.

Câu 26

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

Gọi số sản phẩm tổ đã thực hiện trong mỗi ngày là x (sản phẩm). (ĐK: x>10,  x∈Zx > 10,\,\,x \in \mathbb{Z})

Do đó số sản phẩm tổ dự định làm trong mỗi ngày là: x−10x - 10 (sản phẩm).

Thời gian tổ hoàn thành công việc trong thực tế là: 240x\frac{{240}}{x} (ngày).

Thời gian tổ hoàn thành công việc theo dự định là: 240x−10\frac{{240}}{{x - 10}} ngày.

Vì tổ đã hoàn thành công việc sớm hơn dự định 2 ngày, do đó ta có phương trình:

240x−10−240x=2\frac{{240}}{{x - 10}} - \frac{{240}}{x} = 2 hay 120x−120x=1\frac{{120}}{x} - \frac{{120}}{x} = 1.

Biến đổi và khử mẫu ta được phương trình:

120x−120x+1200=x2−10x120x - 120x + 1200 = {x^2} - 10x

x2−10x−1200=0{x^2} - 10x - 1200 = 0

Giải phương trình ta được x=40  (TM),  x=−30(L)x = 40\,\,\left( {TM} \right),\,\,x = - 30\left( L \right).

Vậy số sản phẩm tổ đã thực hiện trong mỗi ngày là 4040 sản phẩm.

Câu 27

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

Gọi vận tốc lúc đi của xe máy là xx (km/h; x>0x > 0).

Thời gian lúc đi của xe máy là: 100x\frac{{100}}{x} (giờ) .

Vận tốc lúc về của xe máy là: x+10x + 10 (km/h) .

Thời gian lúc về của xe máy là: 100x+10\frac{{100}}{{x + 10}} (giờ) .

Vì lúc về xe máy tăng tốc nên thời gian về ít hơn so với thời gian đi là 30 phút =12= \frac{1}{2} giờ nên ta có phương trình: 100x−100x+10=12\frac{{100}}{x} - \frac{{100}}{{x + 10}} = \frac{1}{2}.

Khử mẫu và biến đổi ta được 200(x+10)−200x=x(x+10)200\left( {x + 10} \right) - 200x = x\left( {x + 10} \right).

Hay x2+10x−2000=0{x^2} + 10x - 2000 = 0. Giải phương trình ta có x1=40 (TM){x_1} = 40\,\left( {TM} \right) và x2=−5  (L){x_2} = - 5\,\,\left( L \right).

Vậy vận tốc lúc đi của xe máy là 40km/h40{\rm{ km/h}}.

Câu 28

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

Gọi chiều rộng của mảnh vườn nhà bạn An là: xx (x>0,mx > 0,{\rm{ m}}).

Khi đó: Chiều dài mảnh vườn nhà bạn An là: x+6(m)x + 6{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right).

Vì diện tích của mảnh vườn là 216m2216{\rm{ }}{{\rm{m}}^{\rm{2}}} nên ta có phương trình:

x(x+6)=216x\left( {x + 6} \right) = 216 hay x2+6x−216=0{x^2} + 6x - 216 = 0.

Δ′=32−(−216)=225>0\Delta ' = {3^2} - \left( { - 216} \right) = 225 > 0.

Vậy phương trình có hai nghiệm phân biệt:

x1=−6+2252.1=12  (TM){x_1} = \frac{{ - 6 + \sqrt {225} }}{{2.1}} = 12\,\,\left( {TM} \right); x2=−6−2252.1=−18  (L){x_2} = \frac{{ - 6 - \sqrt {225} }}{{2.1}} = - 18\,\,\left( L \right).

Do đó, chiều rộng của mảnh vườn nhà bạn An là: 12(m){\rm{12 }}\left( {\rm{m}} \right)

Chiều dài của mảnh vườn nhà bạn An là: 12+6=18(m)12 + 6 = 18{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right).

Vậy chiều rộng và chiều dài của mảnh vườn nhà bạn An lần lượt là 12m12{\rm{ m}} và 18m18{\rm{ m}}.

Câu 29

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

Ta có 6 giờ 40 phút = 203\frac{{20}}{3} giờ.

Gọi thời gian công nhân thứ nhất làm một mình xong công việc là xx (giờ, x>623x > 6\frac{2}{3}). Thời gian công nhân thứ hai làm một mình xong việc là x+3x + 3 (giờ).

Mỗi giờ công nhân thứ nhất làm được 1x\frac{1}{x} (công việc).

Mỗi giờ công nhân thứ hai làm được 1x+3\frac{1}{{x + 3}} (công việc).

Theo đầu bài, hai công nhân cùng làm thì hoàn thành công việc trong 203\frac{{20}}{3} giờ. Nên mỗi giờ họ cùng làm được 1:203=3201:\frac{{20}}{3} = \frac{3}{{20}} (công việc).

Ta có phương trình: 1x+1x+3=320\frac{1}{x} + \frac{1}{{x + 3}} = \frac{3}{{20}}.

Biến đổi và khử mẫu ta được 3x2−31x−60=03{x^2} - 31x - 60 = 0.

Ta có Δ=312−4.3.(−60)=1681>0\Delta = {31^2} - 4.3.\left( { - 60} \right) = 1681 > 0 nên phương trình có nghiệm là

x1=−53  (L){x_1} = - \frac{5}{3}\,\,\left( L \right);x2=12{x_2} = 12 (TM).

Vậy thời gian công nhân thứ nhất làm xong công việc là 12 giờ. Thời gian công nhân thứ hai làm một mình xong công việc là 15 giờ.

Câu 30

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

Gọi số xe ban đầu của đội là xx (chiếc) với x∈N∗x \in {\mathbb{N}^*}.

Số xe của đội khi sắp khởi hành là: x+4x + 4 (chiếc).

Ban đầu, mỗi xe phải chở số tấn gạo là: 160x\frac{{{\rm{160}}}}{x} (tấn).

Lúc sắp khởi hành, số tấn gạo mỗi xe phải chở là: 160x+4\frac{{{\rm{160}}}}{{x + 4}} (tấn).

Khi sắp khởi hành, mỗi xe phải chở ít hơn dự định 22 tấn gạo nên ta có phương trình:

160x−160x+4=2\frac{{{\rm{160}}}}{x} - \frac{{{\rm{160}}}}{{x + 4}} = 2 suy ra 160(x+4)−160x=2x(x+4)160\left( {x + 4} \right) - 160x = 2x\left( {x + 4} \right) hay 2x2+8x−640=02{x^2} + 8x - 640 = 0.

Giải phương trình 2x2+8x−640=02{x^2} + 8x - 640 = 0:

2x2−32x+40x−640=02{x^2} - 32x + 40x - 640 = 0

2x(x−16)+40(x−16)=02x\left( {x - 16} \right) + 40\left( {x - 16} \right) = 0

(x−16)(2x+40)=0\left( {x - 16} \right)\left( {2x + 40} \right) = 0

Do đó x=16x = 16 (thỏa mãn) hoặc x=−20x = - 20 (loại).

Vậy ban đầu đội có 1616 xe.

Câu 31

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

Hình minh hoạ

Gọi II là trung điểm của BCBC. Suy ra II là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABCABC.

Do đó, IA=IB=IC=RIA = IB = IC = R và BC=2R=5aBC = 2R = 5a.

Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác ABCABC, có:

AB2+AC2=BC2A{B^2} + A{C^2} = B{C^2}

AC2=BC2−AB2A{C^2} = B{C^2} - A{B^2}

AC2=9a2A{C^2} = 9{a^2} suy ra AC=3aAC = 3a.

Câu 32

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

Hình minh hoạ

a) Ta có tâm OO đường tròn nội tiếp của tam giác đều ABCABC là giao điểm của ba đường phân giác, cũng là đường trung trực, đường cao của tam giác đều.

Bán kính OI=4dmOI = 4{\rm{ dm}} với II là trung điểm của BCBC.

Do đó OI=13AIOI = \frac{1}{3}AI suy ra AI=3OI=12dmAI = 3OI = 12{\rm{ dm}}.

Gọi cạnh của tam giác đều ABCABC là adma{\rm{ dm}}.

Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác ABIABI, ta có:

AI2+BI2=AB2A{I^2} + B{I^2} = A{B^2}

122+a42=a2{12^2} + {\frac{a}{4}^2} = {a^2}

3a24=122\frac{{3{a^2}}}{4} = {12^2} suy ra a=83dma = 8\sqrt 3 {\rm{ dm}}.

Suy ra diện tích tam giác đều ABCABC là 12.12.83=483(dm2)\frac{1}{2}.12.8\sqrt 3 = 48\sqrt 3 {\rm{ }}\left( {{\rm{d}}{{\rm{m}}^2}} \right).

b)

Hình minh hoạ

Ta có đường tròn ngoại tiếp tam giác đều ABCABC có tâm OO là giao điểm của ba đường trung trực, bán kính OA=OB=OCOA = OB = OC.

Ta có OA=23AI=23.12=8dmOA = \frac{2}{3}AI = \frac{2}{3}.12 = 8{\rm{ dm}}.

Do đó, bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giá đều ABCABC là R=8dmR = 8{\rm{ dm}}.

Câu 33

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

Hình minh hoạ

a) Gọi II là trung điểm của BCBC.

Có OO là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác đều ABCABC.

Ta có: OA=OB=OC=R=4a33OA = OB = OC = R = \frac{{4a\sqrt 3 }}{3}.

Mà OA=23AIOA = \frac{2}{3}AI (OO là giao điểm của ba đường trung trực, cũng là trung tuyến, đường cao trong tam giác đều).

Suy ra AI=2a3AI = 2a\sqrt 3.

Gọi cạnh của tam giác đều ABCABC là xdmx{\rm{ dm}}.

Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác ABIABI, ta có:

AI2+BI2=AB2A{I^2} + B{I^2} = A{B^2}

(2a3)2+x42=x2{\left( {2a\sqrt 3 } \right)^2} + {\frac{x}{4}^2} = {x^2}

3x24=12a2\frac{{3{x^2}}}{4} = 12{a^2} suy ra x=4ax = 4a.

Vậy độ dài cạnh của tam giác đều ABCABC là 4a4a.

b) Ta có:

Hình minh hoạ

Đường tròn nội tiếp tam giác đều ABCABC có tâm OO, bán kính OI.OI.

Ta có: OI=12OA=2a33OI = \frac{1}{2}OA = \frac{{2a\sqrt 3 }}{3}.

Vậy bán kính đường tròn nội tiếp tam giác đều ABCABC là 2a33\frac{{2a\sqrt 3 }}{3}.

Câu 34

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

Hình minh hoạ

a) Áp dụng định lí Pythagore đảo, ta có:

AB2+AC2=52+122=169=132=BC2A{B^2} + A{C^2} = {5^2} + {12^2} = 169 = {13^2} = B{C^2} hay AB2+AC2=BC2A{B^2} + A{C^2} = B{C^2}.

Suy ra tam giác ABCABC vuông tại AA.

Do đó, diện tích tam giác ABCABC là 12AB.AC=12.12.5=30(cm2)\frac{1}{2}AB.AC = \frac{1}{2}.12.5 = 30{\rm{ }}\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}} \right).

b) Do tam giác ABCABC vuông tại AA nên tâm đường tròn ngoại tiếp là trung điểm cạnh huyền BCBC.

Vậy bán kính của đường tròn ngoại tiếp tam giác ABCABC là 13:2=6,5(cm)13:2 = 6{,}5{\rm{ }}\left( {{\rm{cm}}} \right).

Câu 35

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

Hình minh hoạ

Đường tròn (I,r)\left( {I,r} \right) tiếp xúc với các cạnh AB,AC,BCAB,AC,BC lần lượt tại M,N,PM,N,P.

Ta có: SAIB=12.AM.AB=AB.r2{S_{AIB}} = \frac{1}{2}.AM.AB = \frac{{AB.r}}{2} (1);

SAIC=12.IN.AC=AC.r2{S_{AIC}} = \frac{1}{2}.IN.AC = \frac{{AC.r}}{2} (2);

SCIB=12.IP.BC=BC.r2{S_{CIB}} = \frac{1}{2}.IP.BC = \frac{{BC.r}}{2} (3).

Cộng (1), (2), (3) theo vế, ta được: SAIB+SAIC+SCIB=12r(AB+AC+BC){S_{AIB}} + {S_{AIC}} + {S_{CIB}} = \frac{1}{2}r\left( {AB + AC + BC} \right) hay

SABC=12r(AB+AC+BC){S_{ABC}} = \frac{1}{2}r\left( {AB + AC + BC} \right)

Mà SABC=12.6.8=24cm2{S_{ABC}} = \frac{1}{2}.6.8 = 24{\rm{ c}}{{\rm{m}}^2}, BC=62+82=10cmBC = \sqrt {{6^2} + {8^2}} = 10{\rm{ cm}}.

Do đó, ta có: 12r.(6+8+10)=24\frac{1}{2}r.\left( {6 + 8 + 10} \right) = 24 hay r=2(cm)r = 2{\rm{ }}\left( {{\rm{cm}}} \right).

Vậy r=2cmr = 2{\rm{ cm}}.

Câu 36

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

a) Ta có: DCx^+DCB^=180∘\widehat {DCx} + \widehat {DCB} = 180^\circ (hai góc kề bù).

Suy ra DCB^=45∘\widehat {DCB} = 45^\circ.

Mà tứ giác ABCDABCD nội tiếp nên ta có: DCB^+DAB^=180∘\widehat {DCB} + \widehat {DAB} = 180^\circ (tính chất), suy ra DAB^=135∘\widehat {DAB} = 135^\circ.

Lại có: DAB^+DAE^=180∘\widehat {DAB} + \widehat {DAE} = 180^\circ (hai góc kề bù) suy ra DAE^=45∘\widehat {DAE} = 45^\circ.

Có CDA^\widehat {CDA} là góc ngoài đỉnh DD của tam giác ADEADE nên CDA^=DEA^+DAE^=75∘\widehat {CDA} = \widehat {DEA} + \widehat {DAE} = 75^\circ.

Mà CDA^+CBA^=180∘\widehat {CDA} + \widehat {CBA} = 180^\circ (tứ giác ABCDABCD nội tiếp)

Suy ra CBA^=105∘\widehat {CBA} = 105^\circ.

Câu 37

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

Hình minh hoạ

a) Chứng minh ADHEADHE là tứ giác nội tiếp.

Vì BD,CEBD,CE là các đường cao của tam giác ABCABC nên {BD⊥ACCE⊥AB\left\{ \begin{array}{l}BD \bot AC\\CE \bot AB\end{array} \right..

Suy ra AEH^=ADH^=90∘\widehat {AEH} = \widehat {ADH} = 90^\circ.

Gọi II là trung điểm của AHAH, khi đó:

DIDI là đường trung tuyến của tam giác vuông DAHDAH nên EI=12AH=IA=IHEI = \frac{1}{2}AH = IA = IH.

DIDI là đường trung tuyến của tam giác vuông EAHEAH nên DI=12AH=IA=IHDI = \frac{1}{2}AH = IA = IH.

Vậy EI=DI=IA=IHEI = DI = IA = IH hay bốn điểm A,D,H,EA,D,H,E cùng thuộc một đường tròn.

Suy ra ADHEADHE là tứ giác nội tiếp.

b) Chứng minh BCDEBCDE là tứ giác nội tiếp.

Gọi OO là trung điểm của BCBC.

Vì BD,CEBD,CE là các đường cao của tam giác ABCABC nên {BD⊥ACCE⊥AB\left\{ \begin{array}{l}BD \bot AC\\CE \bot AB\end{array} \right..

Suy ra BDC^=BEC^=90∘\widehat {BDC} = \widehat {BEC} = 90^\circ.

Xét tam giác BDCBDC có BDC^=90∘\widehat {BDC} = 90^\circ và DODO là đường trung tuyến nên

OD=OC=OB=12BCOD = OC = OB = \frac{1}{2}BC (1).

Xét tam giác BECBEC có BEC^=90∘\widehat {BEC} = 90^\circ và EOEO là đường trung tuyến nên

OE=OC=OB=12BCOE = OC = OB = \frac{1}{2}BC (2).

Từ (1) và (2) suy ra OD=OE=OC=OB=12BCOD = OE = OC = OB = \frac{1}{2}BC.

Vậy tứ giác BCDEBCDE nội tiếp đường tròn.

Câu 38

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

Hình minh hoạ

Ta có: MBH^=12ABC^\widehat {MBH} = \frac{1}{2}\widehat {ABC}, HAD^=12HAC^\widehat {HAD} = \frac{1}{2}\widehat {HAC} và HAC^=ABC^\widehat {HAC} = \widehat {ABC} (cùng phụ với ACB^\widehat {ACB}).

Suy ra MBH^=HAD^\widehat {MBH} = \widehat {HAD} và BHM^=90∘=MBH^+BMH^=AMN^+HAD^\widehat {BHM} = 90^\circ = \widehat {MBH} + \widehat {BMH} = \widehat {AMN} + \widehat {HAD} suy ra ANM^=90∘\widehat {ANM} = 90^\circ hay MND^=90∘\widehat {MND} = 90^\circ.

Xét tam giác MHDMHD vuông tại HH và M,H,DM,H,D thuộc đường tròn đường kính MDMD.

Xét tam giác MNDMND vuông tại NN và M,N,DM,N,D thuộc đường tròn đường kính MDMD.

Suy ra bốn điểm M,N,D,HM,N,D,H cùng thuộc một đường tròn đường kính MDMD hay MHDNMHDN là tứ giác nội tiếp.

Câu 39

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

Hình minh hoạ

a) Xét ΔEFB\Delta EFB vuông tại FF nên có trung điểm của cạnh huyền EBEB là tâm đường tròn ngoại tiếp ΔEFB\Delta EFB. (1).

Xét ΔEMB\Delta EMB vuông tại MM nên có trung điểm của cạnh huyền EBEB là tâm đường tròn ngoại tiếp ΔEFB\Delta EFB (2).

Từ (1) và (2) ta có B,M,E,FB,M,E,F cùng thuộc một đường tròn hay tứ giác BMEFBMEF nội tiếp.

b) Vì AB⊥CDAB \bot CD và ΔICD\Delta ICD cân tại II nên IFIF là đường cao đồng thời là đường phân giác hay CIF^=FID^\widehat {CIF} = \widehat {FID} suy ra .

Ta có: và .

Suy ra AMC^=AMD^\widehat {AMC} = \widehat {AMD} nên AMAM là phân giác của CMD^\widehat {CMD}.

c) Xét ΔACE\Delta ACE và ΔAMC\Delta AMC có: A^\widehat A chung; .

Suy ra (g.g), do đó ACAM=AEAC\frac{{AC}}{{AM}} = \frac{{AE}}{{AC}} suy ra AC2=AE.AMA{C^2} = AE.AM.

Câu 40

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

Hình minh hoạ

a) Chứng minh tứ giác AHKMAHKM nội tiếp.

Xét tứ giác AHKMAHKM, có AHM^=90∘\widehat {AHM} = 90^\circ (vì HK⊥ABHK \bot AB) và AMB^=90∘\widehat {AMB} = 90^\circ (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn).

Suy ra AMK^=90∘\widehat {AMK} = 90^\circ (kề bù với AMB^=90∘\widehat {AMB} = 90^\circ).

Suy ra tứ giác AHKMAHKM nội tiếp.

b) Chứng minh rằng NB.HK=AN.HB.NB.HK = AN.HB.

Xét ΔANB\Delta ANB và ΔKHB\Delta KHB có:

ANB=90∘ANB = 90^\circ (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn) nên ANB^=KHB^=90∘\widehat {ANB} = \widehat {KHB} = 90^\circ

ABN^=KBH^\widehat {ABN} = \widehat {KBH} (góc nội tiếp chắn hai cung AN,AMAN,AM bằng nhau do AB⊥MNAB \bot MN).

Suy ra (g.g) suy ra ANNB=KHHB\frac{{AN}}{{NB}} = \frac{{KH}}{{HB}} suy ra BN.HK=AN.HBBN.HK = AN.HB.

c) Cho HMHM giao với (O)\left( O \right) tại MM.

Tứ giác AHKMAHKM nội tiếp nên HMK^=HAK^\widehat {HMK} = \widehat {HAK} (hai góc nội tiếp cùng chắn cung HKHK);

HAK^=NAB^\widehat {HAK} = \widehat {NAB} (đối đỉnh); NAB^=MAB^\widehat {NAB} = \widehat {MAB} (AB⊥MNAB \bot MN nên BB nằm chính giữa cung MNMN, hai góc nội tiếp chắn hai cung bằng nhau).

Suy ra HMK^=HAK^=NAB^=MAB^\widehat {HMK} = \widehat {HAK} = \widehat {NAB} = \widehat {MAB} do đó HMK^+HMA^=OMA^+HMA^\widehat {HMK} + \widehat {HMA} = \widehat {OMA} + \widehat {HMA}.

Mà HMK^+MHA^=AMK^=90∘\widehat {HMK} + \widehat {MHA} = \widehat {AMK} = 90^\circ (kề bù với AMB^=90∘\widehat {AMB} = 90^\circ, góc nội tiếp chắn nửa đường tròn).

Suy ra OMA^+HMA^=90∘\widehat {OMA} + \widehat {HMA} = 90^\circ suy ra HMO^=90∘\widehat {HMO} = 90^\circ hay HM⊥OMHM \bot OM tại MM.

Suy ra HMHM là tiếp tuyến của đường tròn OO.

Câu 41

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

Hình minh hoạ

a) Vì MA,MBMA,MB là tiếp tuyến của (O)\left( O \right) nên suy ra MA⊥OA,MB⊥OBMA \bot OA,MB \bot OB

Suy ra MAO^=MBO^=90∘\widehat {MAO} = \widehat {MBO} = 90^\circ.

Xét tứ giác MAOBMAOB có MAO^+MBO^=180∘\widehat {MAO} + \widehat {MBO} = 180^\circ.

Suy ra MAOBMAOB nội tiếp đường tròn đường kính MOMO.

Xét (O)\left( O \right) có CDCD là dây cung và EE là trung điểm của CDCD suy ra OE⊥CDOE \bot CD.

Suy ra OEC^=90∘\widehat {OEC} = 90^\circ suy ra OEM^=90∘\widehat {OEM} = 90^\circ với M∈CDM \in CD.

Xét tứ giác OEMBOEMB có:

OEM^+OBM^=180∘\widehat {OEM} + \widehat {OBM} = 180^\circ.

Suy ra tứ giác OEMBOEMB nội tiếp đường tròn đường kính MOMO.

b) Xét ΔMAC\Delta MAC và ΔMDA\Delta MDA có:

AMD^\widehat {AMD} chung và MDA^=MAC^\widehat {MDA} = \widehat {MAC} (cùng chắn cung ACAC)

Suy ra (g.g) suy ra MAMD=MCMA\frac{{MA}}{{MD}} = \frac{{MC}}{{MA}} hay MC.MD=MA2MC.MD = M{A^2} (*).

Ta có: OA=OB=ROA = OB = R và MA=MBMA = MB (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau).

Suy ra MOMO là đường trung trực của ABAB.

Xét ΔAMO\Delta AMO và ΔHMA\Delta HMA có MAO^=MHA^=90∘\widehat {MAO} = \widehat {MHA} = 90^\circ và AMO^=HMA^\widehat {AMO} = \widehat {HMA}

Suy ra (g.g) suy ra MH.MO=MA2MH.MO = M{A^2} (**).

Từ (*) và (**) suy ra MH.MO=MC.MD=MA2MH.MO = MC.MD = M{A^2}

Suy ra MCMH=MOMD\frac{{MC}}{{MH}} = \frac{{MO}}{{MD}}.

Xét ΔMCH\Delta MCH và ΔMOD\Delta MOD có: DMO^\widehat {DMO} chung và MCMH=MOMD\frac{{MC}}{{MH}} = \frac{{MO}}{{MD}}.

Suy ra (c.g.c) suy ra MHC^=MDO^\widehat {MHC} = \widehat {MDO}.

Xét ΔMOA\Delta MOA có AHAH là đường cao (AH⊥OMAH \bot OM); MAO^=90∘\widehat {MAO} = 90^\circ (chứng minh trên).

Xét ΔOHA\Delta OHA và ΔOAM\Delta OAM có: HOA^=AOM^\widehat {HOA} = \widehat {AOM} và OHA^=OAM^=90∘\widehat {OHA} = \widehat {OAM} = 90^\circ.

Suy ra (g.g) suy ra OH.OM=OA2OH.OM = O{A^2}.

Xét tam giác ΔOAM\Delta OAM, áp dụng định lí Pythagore, ta có: OA2+AM2=MO2O{A^2} + A{M^2} = M{O^2}.

Suy ra OH.OM+MC.MD=MO2OH.OM + MC.MD = M{O^2}.

Câu 42

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

Hình minh hoạ

a) Xét ΔEBC\Delta EBC có:

CA⊥BECA \bot BE (vì tam giác ABCABC vuông tại AA) và ED⊥BCED \bot BC (giả thiết) mà CA∩ED={F}CA \cap ED = \left\{ F \right\} nên FF là giao điểm của ba đường cao trong tam giác ΔEBC\Delta EBC, suy ra BF⊥ECBF \bot EC tại HH suy ra BHC^=90∘\widehat {BHC} = 90^\circ.

Xét (O;BC2)\left( {O;\frac{{BC}}{2}} \right) có BHC^=90∘\widehat {BHC} = 90^\circ nên H∈(O)H \in \left( O \right).

Vì CA⊥BECA \bot BE (cmt) nên CAE^=90∘\widehat {CAE} = 90^\circ.

Vì ED⊥BCED \bot BC (cmt) nên EDC^=90∘\widehat {EDC} = 90^\circ.

Xét tứ giác AECDAECD có CAE^=EDC^=90∘\widehat {CAE} = \widehat {EDC} = 90^\circ mà đỉnh A,DA,D là hai đỉnh liền kề cùng nhìn cạnh ECEC nên AECDAECD nội tiếp.

b) Xét ΔBDF\Delta BDF và ΔBHC\Delta BHC có: HBC^\widehat {HBC} chung và BDF^=BHC^=90∘\widehat {BDF} = \widehat {BHC} = 90^\circ.

Suy ra (g.g) suy ra BFBC=BDBH\frac{{BF}}{{BC}} = \frac{{BD}}{{BH}} suy ra BF.BH=BD.BCBF.BH = BD.BC (đpcm).

Xét đường tròn (O;BC2)\left( {O;\frac{{BC}}{2}} \right) có (hai góc nội tiếp cùng chắn cung ABAB).

Xét tứ giác FHCDFHCD có FHC^=90∘\widehat {FHC} = 90^\circ (Vì BH⊥ECBH \bot EC tại HH); FDC^=90∘\widehat {FDC} = 90^\circ (vì ED⊥BCED \bot BC tại DD).

Suy ra FHC^+FDC^=180∘\widehat {FHC} + \widehat {FDC} = 180^\circ mà FHD^\widehat {FHD} và FCD^\widehat {FCD} là hai góc đối nên tứ giác FHCDFHCD là tứ giác nội tiếp.

Suy ra mà AHB^=ACB^\widehat {AHB} = \widehat {ACB} (cmt) nên AHB^=FHD^\widehat {AHB} = \widehat {FHD} suy ra AHB^=BHK^\widehat {AHB} = \widehat {BHK}.

Mặt khác , .

Từ đó ta được AB=BKAB = BK.

Xét (O;BC2)\left( {O;\frac{{BC}}{2}} \right) có (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn).

Suy ra tam giác BKCBKC vuông tại KK.

Xét ΔBKC\Delta BKC và ΔBAC\Delta BAC có:

BKC^=BAC^=90∘\widehat {BKC} = \widehat {BAC} = 90^\circ

BCBC chung

BA=BKBA = BK (cmt)

Suy ra ΔBKC=ΔBAC\Delta BKC = \Delta BAC (g.c.g)

Suy ra KC=ACKC = AC (hai cạnh tương ứng).

Mà BA=BKBA = BK nên BCBC là đường trung trực của AKAK.

Suy ra AK⊥BCAK \bot BC (đpcm).

c)

Hình minh hoạ

Xét ΔEAF\Delta EAF vuông tại AA có II là trung điểm của EFEF nên AIAI là đường trung tuyến của ΔEAF\Delta EAF.

Suy ra AI=IE=IF=12EFAI = IE = IF = \frac{1}{2}EF.

Xét ΔHEF\Delta HEF vuông tại HH có II là trung điểm của EFEF nên HIHI là đường trung tuyến của ΔHEF\Delta HEF. Suy ra HI=IE=IF=12EFHI = IE = IF = \frac{1}{2}EF.

Suy ra AI=HIAI = HI.

Xét (O)\left( O \right) có OA=OH=ROA = OH = R nên ta được OIOI là đường trung trực của AH.AH.

Vậy OI⊥AHOI \bot AH. (đpcm).

Câu 43

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

Hình minh hoạ

a) Ta có: IMK^=90∘\widehat {IMK} = 90^\circ hay IMD^=90∘\widehat {IMD} = 90^\circ (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn).

Do đó, IMD^=IND^=90∘\widehat {IMD} = \widehat {IND} = 90^\circ.

Suy ra INDMINDM là tứ giác nội tiếp.

b) Xét ΔNIC\Delta NIC và ΔNDK\Delta NDK có:

INC^=DNK^=90∘\widehat {INC} = \widehat {DNK} = 90^\circ (gt)

NIC^=NDK^\widehat {NIC} = \widehat {NDK} (cùng phụ với NKM^\widehat {NKM})

Suy ra (g.g)

Suy ra NIND=NCNK\frac{{NI}}{{ND}} = \frac{{NC}}{{NK}} hay ND.NC=NI.NKND.NC = NI.NK.

c) Gọi EE là giao điểm của đường thẳng IDID và CKCK.

Xét tam giác ΔKIC\Delta KIC, có CN⊥IKCN \bot IK tại NN; KM⊥ICKM \bot IC tại MM.

Mà CN,KMCN,KM giao nhau tại DD.

Suy ra DD là trực tâm tam giác ΔKIC\Delta KIC.

Suy ra CK⊥IECK \bot IE tại EE hay IEK^=90∘\widehat {IEK} = 90^\circ.

Mà IKIK là đường kính đường tròn tâm O.O.

Suy ra E∈(O)E \in \left( O \right).

d) Có AB⊥IKAB \bot IK với IKIK là đường kính đường tròn tâm OO suy ra IKIK là đường trung trực của ABAB. Do đó .

Xét ΔADM\Delta ADM và ΔBDK\Delta BDK có: ADM^=BDK^\widehat {ADM} = \widehat {BDK} (đối đỉnh) và DAM^=DBK^\widehat {DAM} = \widehat {DBK} (góc nội tiếp chắn hai cung bằng nhau).

Suy ra (g.g).

Suy ra DM.DK=DA.DBDM.DK = DA.DB.

Mà, ta có: DA.DB≤(DA+DB)24=AB24DA.DB \le \frac{{{{\left( {DA + DB} \right)}^2}}}{4} = \frac{{A{B^2}}}{4}.

Mà dây cung ABAB cố định suy ra DM.DKDM.DK đạt giá trị lớn nhất bằng AB24\frac{{A{B^2}}}{4} khi DA=DBDA = DB hay DD trùng NN. Suy ra MM trùng I.I.

Câu 44

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

Theo công thức tính góc của đa giác đều, ta có:

ADB^=(6−2).180∘6=120∘\widehat {ADB} = \frac{{\left( {6 - 2} \right).180^\circ }}{6} = 120^\circ suy ra DAB^=DBA^=180∘−ADB^2=30∘\widehat {DAB} = \widehat {DBA} = \frac{{180^\circ - \widehat {ADB}}}{2} = 30^\circ (do ΔBDA\Delta BDA cân tại DD).

ADC^=(5−2).180∘5=108∘\widehat {ADC} = \frac{{\left( {5 - 2} \right).180^\circ }}{5} = 108^\circ suy ra DAC^=DCA^=180∘−ADC^2=36∘\widehat {DAC} = \widehat {DCA} = \frac{{180^\circ - \widehat {ADC}}}{2} = 36^\circ(do ΔCDA\Delta CDA cân tại DD).

Suy ra BDC^=360∘−120∘−108∘=132∘\widehat {BDC} = 360^\circ - 120^\circ - 108^\circ = 132^\circ.

Xét ΔBDC\Delta BDC có BD=DCBD = DC nên ΔBDC\Delta BDC cân tại DD.

Do đó, DBC^=DCB^=180∘−132∘2=24∘\widehat {DBC} = \widehat {DCB} = \frac{{180^\circ - 132^\circ }}{2} = 24^\circ.

Suy ra BAC^=DAB^+DAC^=30∘+36∘=66∘\widehat {BAC} = \widehat {DAB} + \widehat {DAC} = 30^\circ + 36^\circ = 66^\circ; ACB^=DCB^+DCA^=24∘+36∘=60∘\widehat {ACB} = \widehat {DCB} + \widehat {DCA} = 24^\circ + 36^\circ = 60^\circ và ABC^=DBA^+DBC^=24∘+30∘=54∘\widehat {ABC} = \widehat {DBA} + \widehat {DBC} = 24^\circ + 30^\circ = 54^\circ.

Câu 45

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

Hình minh hoạ

a) Ta có mỗi góc trong ngũ giác đều có số đo là (5−2).180∘5=108∘\frac{{\left( {5 - 2} \right).180^\circ }}{5} = 108^\circ.

Suy ra AED^=108∘\widehat {AED} = 108^\circ.

Có tam giác AEDAED cân tại EE từ đó suy ra A^1=D1^=180∘−108∘2=36∘{\widehat A_{\scriptstyle\atop\scriptstyle1}} = \widehat {{D_1}} = \frac{{180^\circ - 108^\circ }}{2} = 36^\circ.

Tương tự, ta tính được B1^=E1^=D1^=36∘\widehat {{B_1}} = \widehat {{E_1}} = \widehat {{D_1}} = 36^\circ.

Suy ra I1^=E1^+A1^=72∘\widehat {{I_1}} = \widehat {{E_1}} + \widehat {{A_1}} = 72^\circ (góc ngoài của tam giác AEIAEI) và

D2^=EDC^−D1^=108∘−36∘=72∘\widehat {{D_2}} = \widehat {EDC} - \widehat {{D_1}} = 108^\circ - 36^\circ = 72^\circ.

Suy ra I1^=D2^\widehat {{I_1}} = \widehat {{D_2}}.

Mà hai góc ở vị trí đồng vị nên IB∥DCIB\parallel DC. (1)

Lại có D2^+DCB^=72∘+108∘=180∘\widehat {{D_2}} + \widehat {DCB} = 72^\circ + 108^\circ = 180^\circ.

Mà hai góc ở vị trí trong cùng phí nên ID∥BCID\parallel BC (2).

Từ (1) và (2) suy ra DIBCDIBC là hình bình hành.

b) Xét ΔEAD\Delta EAD và ΔAIE\Delta AIE có: EAD^=IAE^\widehat {EAD} = \widehat {IAE} và EDA^=IEA^=36∘\widehat {EDA} = \widehat {IEA} = 36^\circ

Suy ra (g.g) suy ra AIAE=AEAD\frac{{AI}}{{AE}} = \frac{{AE}}{{AD}} suy ra AI.AD=AE2AI.AD = A{E^2}.

Mà DIBCDIBC là hình bình hành nên DI=BC=AEDI = BC = AE.

Suy ra DI2=AI.AD.D{I^2} = AI.AD.

Câu 46

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

Hình minh hoạ

a) Xét tam giác ΔDFO\Delta DFO có DOF^+DFO^+ODF^=180∘\widehat {DOF} + \widehat {DFO} + \widehat {ODF} = 180^\circ

Suy ra DOF^+DFO^=135∘\widehat {DOF} + \widehat {DFO} = 135^\circ (vì ODF^=45∘\widehat {ODF} = 45^\circ). (1)

Xét tứ giác BDEFBDEF có D^+B^+E^+F^=360∘\widehat D + \widehat B + \widehat E + \widehat F = 360^\circ suy ra DEF^+BEF^=270∘\widehat {DEF} + \widehat {BEF} = 270^\circ.

Mặt khác ta có: FO,EOFO,EO lần lượt là phân giác của góc DFE^,BEF^\widehat {DFE},\widehat {BEF} nên ta có:

DFO^=12DFE^\widehat {DFO} = \frac{1}{2}\widehat {DFE} và BEO^=12BEF^\widehat {BEO} = \frac{1}{2}\widehat {BEF}.

Suy ra DFO^+BEO^=12(DFE^+BEF^)=135∘\widehat {DFO} + \widehat {BEO} = \frac{1}{2}\left( {\widehat {DFE} + \widehat {BEF}} \right) = 135^\circ (2)

Từ (1) và (2) suy ra BEO^=DOF^\widehat {BEO} = \widehat {DOF}.

Xét tam giác DOFDOF và tam giác BEOBEO, có:

ODF^=OBE^=45∘\widehat {ODF} = \widehat {OBE} = 45^\circ và BEO^=DOF^\widehat {BEO} = \widehat {DOF} suy ra (g.g).

b) Ta có: nên DFBO=DOBE\frac{{DF}}{{BO}} = \frac{{DO}}{{BE}}

Suy ra DF.BE=DO.BO=BD24=AB24=BM.ADDF.BE = DO.BO = \frac{{B{D^2}}}{4} = \frac{{A{B^2}}}{4} = BM.AD.

Suy ra BMDF=BEAD\frac{{BM}}{{DF}} = \frac{{BE}}{{AD}}.

Xét ΔADF\Delta ADF và ΔEBM\Delta EBM, ta có: BMDF=BEAD\frac{{BM}}{{DF}} = \frac{{BE}}{{AD}} và ADF^=MBE^\widehat {ADF} = \widehat {MBE}

Suy ra (c.g.c) nên AFD^=BME^\widehat {AFD} = \widehat {BME}.

Mặt khác, có BAF^=AFD^\widehat {BAF} = \widehat {AFD} (vì AB∥CDAB\parallel CD).

Suy ra BAF^=BME^\widehat {BAF} = \widehat {BME}.

Mà hai góc ở vị trí đồng vị nên ME∥AF.ME\parallel AF.

Câu 47

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

Hình minh hoạ

a) Ta có mỗi góc trong ngũ giác đều có số đo là (5−2).180∘5=108∘\frac{{\left( {5 - 2} \right).180^\circ }}{5} = 108^\circ.

Có ABCDEABCDE là ngũ giác đều nên ta tính được:

AOB^=360∘−(OAC^+OCB^+ABC)=360∘−(108∘2+108∘2+108∘)=144∘\widehat {AOB} = 360^\circ - \left( {\widehat {OAC} + \widehat {OCB} + ABC} \right) = 360^\circ - \left( {\frac{{108^\circ }}{2} + \frac{{108^\circ }}{2} + 108^\circ } \right) = 144^\circ.

Vậy phép quay thuận chiều tâm OO biến điểm AA thành điểm CC thì các điểm B,C,D,EB,C,D,E tương ứng biến thành điểm D,E,A,BD,E,A,B.

b) Các phép quay tâm OO giữ nguyên hình ngũ giác đã cho là:

Năm phép quay thuận chiều α∘\alpha ^\circ tâm OO giữ nguyên với α∘\alpha ^\circ lần lượt nhận các giá trị 72∘;144∘;216∘;288∘;360∘72^\circ ;144^\circ ;216^\circ ;288^\circ ;360^\circ.

Năm phép quay ngược chiều α∘\alpha ^\circ tâm OO giữ nguyên với α∘\alpha ^\circ lần lượt nhận các giá trị 72∘;144∘;216∘;288∘;360∘72^\circ ;144^\circ ;216^\circ ;288^\circ ;360^\circ.

Câu 48

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

Từ giả thiết, ta có:

4a2+12=2(2a2+6)=2(2a2+2ab+ac+bc)=(2a+2b)(c+2a)\sqrt {4{a^2} + 12} = \sqrt {2\left( {2{a^2} + 6} \right)} = \sqrt {2\left( {2{a^2} + 2ab + ac + bc} \right)} = \sqrt {\left( {2a + 2b} \right)\left( {c + 2a} \right)}.

Tương tự

4b2+12=(2a+2b)(c+2b)\sqrt {4{b^2} + 12} = \sqrt {\left( {2a + 2b} \right)\left( {c + 2b} \right)}; c2+12=(2a+c)(c+2b)\sqrt {{c^2} + 12} = \sqrt {\left( {2a + c} \right)\left( {c + 2b} \right)}.

Khi đó, 4a2+12+4b2+12+c2+12≤6a+6b+2c2+2a+2b+2c2\sqrt {4{a^2} + 12} + \sqrt {4{b^2} + 12} + \sqrt {{c^2} + 12} \le \frac{{6a + 6b + 2c}}{2} + \frac{{2a + 2b + 2c}}{2}

Hay 4a2+12+4b2+12+c2+12≤2(2a+2b+c)\sqrt {4{a^2} + 12} + \sqrt {4{b^2} + 12} + \sqrt {{c^2} + 12} \le 2\left( {2a + 2b + c} \right).

Suy ra P=2a+2b+c4a2+12+4b2+12+c2+12≥2a+2b+c2(2a+2b+c)P = \frac{{2a + 2b + c}}{{\sqrt {4{a^2} + 12} + \sqrt {4{b^2} + 12} + \sqrt {{c^2} + 12} }} \ge \frac{{2a + 2b + c}}{{2\left( {2a + 2b + c} \right)}} hay P≥12P \ge \frac{1}{2}.

Dấu “=” xảy ra khi a=b=1,c=2a = b = 1,c = 2.

Vậy giá trị nhỏ nhất của P=12P = \frac{1}{2} khi a=b=1,c=2a = b = 1,c = 2.

Câu 49

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

Ta có: a+b+c=1a + b + c = 1 suy ra (a+b+c)c=c\left( {a + b + c} \right)c = c hay c=ac+bc+c2c = ac + bc + {c^2}.

Suy ra c+ab=ac+bc+c2=a(c+b)+c(b+c)=(b+c)(c+a)c + ab = ac + bc + {c^2} = a\left( {c + b} \right) + c\left( {b + c} \right) = \left( {b + c} \right)\left( {c + a} \right).

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy với hai số dương x,yx,y ta luôn có:

xy≤x+y2\sqrt {xy} \le \frac{{x + y}}{2}. Dấu “=” xảy ra khi x=yx = y.

Suy ra 1c+ab=1(a+c)(b+c)≤1a+c+1b+c2\frac{1}{{\sqrt {c + ab} }} = \frac{1}{{\sqrt {\left( {a + c} \right)\left( {b + c} \right)} }} \le \frac{{\frac{1}{{a + c}} + \frac{1}{{b + c}}}}{2}

Suy ra abc+ab≤ab2(1a+c+1b+c)\frac{{ab}}{{\sqrt {c + ab} }} \le \frac{{ab}}{2}\left( {\frac{1}{{a + c}} + \frac{1}{{b + c}}} \right) (1)

Tương tự, có: a+bc=(a+b)(a+c)a + bc = \left( {a + b} \right)\left( {a + c} \right); b+ac=(b+c)(b+a)b + ac = \left( {b + c} \right)\left( {b + a} \right).

Suy ra bca+bc≤bc2(1a+b+1a+c)\frac{{bc}}{{\sqrt {a + bc} }} \le \frac{{bc}}{2}\left( {\frac{1}{{a + b}} + \frac{1}{{a + c}}} \right) (2); acb+ac≤ac2(1c+b+1a+b)\frac{{ac}}{{\sqrt {b + ac} }} \le \frac{{ac}}{2}\left( {\frac{1}{{c + b}} + \frac{1}{{a + b}}} \right) (3).

Cộng (1), (2), (3) theo vế, ta được:

A=abc+ab+bca+bc+cab+ca≤bc+ca2(a+b)+bc+ab2(a+b)+ac+ab2(b+c)=a+b+c2A = \frac{{ab}}{{\sqrt {c + ab} }} + \frac{{bc}}{{\sqrt {a + bc} }} + \frac{{ca}}{{\sqrt {b + ca} }} \le \frac{{bc + ca}}{{2\left( {a + b} \right)}} + \frac{{bc + ab}}{{2\left( {a + b} \right)}} + \frac{{ac + ab}}{{2\left( {b + c} \right)}} = \frac{{a + b + c}}{2}

Suy ra A≤12A \le \frac{1}{2}.

Dấu “=” xảy ra khi a=b=c=13.a = b = c = \frac{1}{3}.

Câu 50

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

Thể tích của hình hộp đó là: x2h=4(m3){x^2}h = 4{\rm{ }}\left( {{{\rm{m}}^3}} \right) suy ra h=4x2(m)h = \frac{4}{{{x^2}}}{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right).

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

Diện tích bốn mặt bên của bể là 8x.h(m2)8x.h{\rm{ }}\left( {{{\rm{m}}^2}} \right).

Số tiền gia đình đó phải trả khi xây hai mặt đáy là: 2x2.0,5=x22{x^2}.0{,}5 = {x^2} (triệu đồng).

Số tiền gia đình đó phải trả khi xây bốn mặt bên của bể là

8xh.1=8xh8xh.1 = 8xh (triệu đồng).

Do đó, số tiền phải trả khi làm bể là: x2+8xh{x^2} + 8xh (triệu đồng).

Để chi phí xây bể nước là tối thiểu thì x2+8xh{x^2} + 8xh đạt giá trị nhỏ nhất.

Ta có: x2+8xh=x2+8(x.4x2)=x2+32x=x2+16x+16x{x^2} + 8xh = {x^2} + 8\left( {x.\frac{4}{{{x^2}}}} \right) = {x^2} + \frac{{32}}{x} = {x^2} + \frac{{16}}{x} + \frac{{16}}{x}.

Vì x>0x > 0 nên áp dụng bất đẳng thức Cauchy, ta có:

x2+16x+16x≥3x.16x.16x3{x^2} + \frac{{16}}{x} + \frac{{16}}{x} \ge 3\sqrt[3]{{x.\frac{{16}}{x}.\frac{{16}}{x}}} hay x2+16x+16x≥3.443{x^2} + \frac{{16}}{x} + \frac{{16}}{x} \ge 3.4\sqrt[3]{4}

Do đó, x2+8xh≥1243≈19,05{x^2} + 8xh \ge 12\sqrt[3]{4} \approx 19{,}05.

Dấu “=” xảy ra khi x2=16x{x^2} = \frac{{16}}{x} hay x=223(m)x = 2\sqrt[3]{2}{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right).

Vậy chi phí tối thiểu để gia đình đó xây bể nước là khoảng 19,0519{,}05 triệu đồng.

Câu 51

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

Theo đề, ta có chiều rộng của khu vườn là x(m)x{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right).

Do đó, chiều rộng của khu vườn là: 600:2−x=300−x(m)600:2 - x = 300 - x{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right).

Diện tích của khu vườn là: (300−x)x=−x2+300x(m2)\left( {300 - x} \right)x = - {x^2} + 300x{\rm{ }}\left( {{{\rm{m}}^2}} \right).

Để diện tích vườn hoa xây được lớn nhất thì −x2+300x- {x^2} + 300x đạt giá trị lớn nhất.

Ta có: −x2+300x=−(x2−300x+1502)+1502=−(x−150)2+22500- {x^2} + 300x = - \left( {{x^2} - 300x + {{150}^2}} \right) + {150^2} = - {\left( {x - 150} \right)^2} + 22500.

Ta có: −(x−150)2≤0- {\left( {x - 150} \right)^2} \le 0 nên −(x−150)2+22500≤22500- {\left( {x - 150} \right)^2} + 22500 \le 22500.

Dấu “=” xảy ra khi x=150(m)x = 150{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right).

Vậy diện tích vườn hoa xây được lớn nhất là 22500(m2)22500{\rm{ }}\left( {{{\rm{m}}^{\rm{2}}}} \right) khi x=150mx = 150{\rm{ m}}.

Câu 52

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

Gọi xx là giá mới mà câu lạc bộ phải bán (x>0x > 0, đơn vị: nghìn đồng).

Theo đề, số tiền mà câu lạc bộ sẽ giảm là: 25−x25 - x (nghìn đồng) mỗi chiếc.

Khi đó, số lượng đèn lồng bán được tăng lên là: 20(25−x):1=20(25−x)20\left( {25 - x} \right):1 = 20\left( {25 - x} \right) (chiếc).

Do đó, lượng đèn câu lạc bộ bán được là: 200+20(25−x)=700−20x200 + 20\left( {25 - x} \right) = 700 - 20x (chiếc).

Vậy doanh thu của câu lạc bộ lúc này là: (700−20x)x\left( {700 - 20x} \right)x (nghìn đồng).

Lợi nhuận mà câu lạc bộ thu được sau khi bán giá mới là:

(700−20x)x−(700−20x).7=−20x2+840x−4900\left( {700 - 20x} \right)x - \left( {700 - 20x} \right).7 = - 20{x^2} + 840x - 4900

=−20(x2−42x+245)= - 20\left( {{x^2} - 42x + 245} \right)

=−20(x−21)2+3920= - 20{\left( {x - 21} \right)^2} + 3920

Nhận thấy −20(x−21)2≤0- 20{\left( {x - 21} \right)^2} \le 0 nên −20(x−21)2+3920≤3920- 20{\left( {x - 21} \right)^2} + 3920 \le 3920.

Dấu “=” xảy ra khi x=21x = 21 (nghìn đồng).

Vậy câu lạc bộ nên bán mỗi chiếc đèn với giá 2121 nghìn đồng để loại nhuận thu được là lớn nhất.

Câu 53

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

Gọi giá bán của kim cương ban đầu là xx đồng, khối lượng là yy (kg).

Sau khi chia thành ba phần thì mỗi phần nặng y1,y2,y3{y_1},{y_2},{y_3} (kg) với giá bán lần lượt là x1;x2;x3{x_1};{x_2};{x_3} đồng.

Ta có: y1+y2+y3=y{y_1} + {y_2} + {y_3} = y và x1y12=x2y22=x3y32=xy2\frac{{{x_1}}}{{y_1^2}} = \frac{{{x_2}}}{{y_2^2}} = \frac{{{x_3}}}{{y_3^2}} = \frac{x}{{{y^2}}}.

Suy ra x1+x2+x3y12+y22+y32=xy2\frac{{{x_1} + {x_2} + {x_3}}}{{y_1^2 + y_2^2 + y_3^2}} = \frac{x}{{{y^2}}}.

Suy ra x1+x2+x3=x.y12+y22+y32y2{x_1} + {x_2} + {x_3} = x.\frac{{y_1^2 + y_2^2 + y_3^2}}{{{y^2}}}.

Hay x1+x2+x3≥x.13(y1+y2+y3)2y2{x_1} + {x_2} + {x_3} \ge x.\frac{{\frac{1}{3}{{\left( {{y_1} + {y_2} + {y_3}} \right)}^2}}}{{{y^2}}}

x1+x2+x3≥x.13y2y2{x_1} + {x_2} + {x_3} \ge x.\frac{{\frac{1}{3}{y^2}}}{{{y^2}}}

x1+x2+x3≥13x{x_1} + {x_2} + {x_3} \ge \frac{1}{3}x.

Do đó, khi chia làm ba phần thì giá bán kim cương giảm đi và giảm nhiều nhất khi ba phần kim cương đó có khối lượng bằng nhau.