5920 câu Trắc nghiệm tổng hợp môn Toán 2023 có đáp án (Phần 12)
Đề thi

5920 câu Trắc nghiệm tổng hợp môn Toán 2023 có đáp án (Phần 12)

A
Admin
ToánLớp 1268 lượt thi
79 câu hỏi
1. Tự luận
1 điểm

Phân tích các đa thức sau thành nhân tử

4x2 – 8xy + 4y2;

Xem đáp án

Lời giải

4x2 – 8xy + 4y2

= 4(x2 – 2xy + y2)

= 4(x – y)2.

2. Tự luận
1 điểm

Cho (O) và điểm I bên ngoài (O). Từ I vẽ một cát tuyến IAB với (O). Tiếp tuyến tại A và B cắt nhau tại M. AB cắt OM tại H.

a) Chứng minh: MA2 = MH.MO.

b) Từ M kẻ ME vuông góc OI tại E cắt (O) tại D và AB tại K. Chứng minh: IE.IO = IH.IK.

c) Chứng minh: ID là tiếp tuyến (O).

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

a) Ta có MA, MB là hai tiếp tuyến của (O) cắt nhau tại M.

Suy ra MA = MB.

Khi đó M nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng AB   (1)

Lại có OA = OB = R.

Suy ra O nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng AB   (2)

Từ (1), (2), suy ra MO là đường trung trực của đoạn thẳng AB.

Do đó MO AB tại H và H là trung điểm AB.

Ta có MA là tiếp tuyến của (O).

Suy ra \(\widehat {AOM} = 90^\circ \).

Xét ∆AOM vuông tại A có AH là đường cao:

MA2 = MH.MO (hệ thức lượng trong tam giác vuông).

b) Xét ∆IEK và ∆IHO, có:

\(\widehat {IEK} = \widehat {IHO} = 90^\circ \).

\(\widehat I\) chung.

Do đó  (g.g).

Suy ra \(\frac{{IE}}{{IH}} = \frac{{IK}}{{IO}}\).

Do đó IE.IO = IH.IK.

c) Xét ∆OEM và ∆OHI, có:

\(\widehat {OEM} = \widehat {OHI} = 90^\circ \).

\(\widehat O\) chung.

Do đó  (g.g).

Suy ra \(\frac{{OE}}{{OH}} = \frac{{OM}}{{OI}}\).

Do đó OE.OI = OM.OH.

Xét ∆AOM vuông tại A có AH là đường cao:

OA2 = OH.OM (hệ thức lượng trong tam giác vuông).

Suy ra OE.OI = OA2.

Mà OA = OD = R.

Do đó OE.OI = OD2.

Xét ∆ODI và ∆OED, có:

\(\frac{{OD}}{{OE}} = \frac{{OI}}{{OD}}\) (OE.OI = OD2).

\(\widehat O\) chung.

Do đó  (c.g.c).

Suy ra \(\widehat {ODI} = \widehat {OED} = 90^\circ \).

Do đó OD DI.

Vậy ID là tiếp tuyến của (O).

3. Tự luận
1 điểm

Từ điểm I nằm ngoài đường tròn (O), vẽ cát tuyến cắt đường tròn tại A và B (IA < IB). Các tiếp tuyến tại A và B cắt nhau tại M. OM cắt AB tại K.

a) Chứng minh K là trung điểm của AB.

b) Vẽ MH OI tại H. Chứng minh OB2 = OH.OI.

c) Gọi N là giao điểm của AB và MH. Chứng minh IA.IB = IK.IN.

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

a) Ta có MA, MB là hai tiếp tuyến của (O) cắt nhau tại M.

Suy ra MA = MB.

Khi đó M nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng AB   (1)

Lại có OA = OB = R.

Suy ra O nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng AB   (2)

Từ (1), (2), suy ra MO là đường trung trực của đoạn thẳng AB.

Do đó MO AB tại K và K là trung điểm AB.

b) Xét ∆OHM và ∆OKI, có:

\(\widehat O\) chung.

\(\widehat {OHM} = \widehat {OKI} = 90^\circ \).

Do đó  (g.g).

Suy ra \(\frac{{OH}}{{OK}} = \frac{{OM}}{{OI}}\).

Do đó OH.OI = OM.OK.

Xét ∆AOM vuông tại A có AK là đường cao:

OA2 = OK.OM (hệ thức lượng trong tam giác vuông).

Vậy OH.OI = OA2 = OB2 (điều phải chứng minh).

c) Ta có \(\widehat {OAM} = 90^\circ \) (giả thiết)

Suy ra O, A, M nội tiếp đường tròn đường kính OM.

Tương tự, ta có O, H, M nội tiếp đường tròn đường kính OM.

Khi đó tứ giác AHOM nội tiếp đường tròn đường kính OM.

Suy ra \(\widehat {AMO} = \widehat {AHI}\) (1)

Ta có \(\widehat {OAM} = \widehat {OBM} = 90^\circ \) (MA, MB là các tiếp tuyến của đường tròn (O)).

Suy ra \(\widehat {OAM} + \widehat {OBM} = 180^\circ \).

Do đó tứ giác OAMB nội tiếp đường tròn đường kính OM.

Vì vậy \(\widehat {AMO} = \widehat {ABO}\) (cùng chắn ) (2)

Từ (1), (2), suy ra \(\widehat {ABO} = \widehat {AHI}\).

Xét ∆IHN và ∆IKO, có:

\(\widehat I\) chung.

\(\widehat {IHN} = \widehat {IKO} = 90^\circ \).

Do đó  (g.g).

Suy ra \(\frac{{IH}}{{IK}} = \frac{{IN}}{{IO}}\).

Do đó IH.IO = IN.IK   (3)

Xét ∆AHI và ∆OBI, có:

\(\widehat I\) chung.

\(\widehat {ABO} = \widehat {AHI}\) (chứng minh trên).

Do đó  (g.g).

Suy ra \(\frac{{IA}}{{IO}} = \frac{{IH}}{{IB}}\).

Do đó IA.IB = IH.IO (4)

Từ (3), (4), suy ra IA.IB = IN.IK (điều phải chứng minh).

4. Tự luận
1 điểm

Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho ba điểm A(0; 3), B(2; –1), C(–1; 5). Phép vị tự tâm A tỉ số k biến B thành C. Khi đó giá trị của k là

Xem đáp án

Lời giải

Ta có \(\overrightarrow {AC} = \left( { - 1;2} \right),\,\overrightarrow {AB} = \left( {2; - 4} \right)\)

Theo đề, ta có \({V_{\left( {A,k} \right)}}\left( B \right) = C\).

\( \Leftrightarrow \overrightarrow {AC} = k\overrightarrow {AB} \).

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} - 1 = 2k\\2 = - 4k\end{array} \right. \Leftrightarrow k = - \frac{1}{2}\).

Vậy \(k = - \frac{1}{2}\).

5. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong hệ tọa độ Oxy, cho ba điểm A(0; –3), B(2; 1), D(5; 5). Tìm tọa độ điểm C để tứ giác ABCD là hình bình hành.

C(3; 1);

C(–3; –1);

C(7; 9);

C(–7; –9).

Xem đáp án

Lời giải

Đáp án đúng là: C

Gọi C(x; y).

Ta có \[\overrightarrow {AB} = \left( {2;4} \right)\], \(\overrightarrow {DC} = \left( {x - 5;y - 5} \right)\).

Tứ giác ABCD là hình bình hành \(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {DC} \).

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}2 = x - 5\\4 = y - 5\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 7\\y = 9\end{array} \right.\)

tọa độ C(7; 9).

Vậy ta chọn phương án C.

6. Tự luận
1 điểm

Cho tam giác ABC, trên các đường thẳng BC, AC, AB lần lượt lấy các điểm M, N, P sao cho \(\overrightarrow {MB} = 3\overrightarrow {MC} ;\,\overrightarrow {NA} = 3\overrightarrow {CN} ;\,\overrightarrow {PA} + \overrightarrow {PB} = \vec 0\).

a) \(\overrightarrow {PM} ,\,\overrightarrow {PN} \) theo \(\overrightarrow {AB} ,\,\overrightarrow {AC} \).

b) Chứng minh M, N, P thẳng hàng.

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

a) Ta có \(\overrightarrow {PA} + \overrightarrow {PB} = \vec 0\).

Suy ra P là trung điểm AB.

Ta có \(\overrightarrow {MB} = 3\overrightarrow {MC} = 3\left( {\overrightarrow {MB} - \overrightarrow {CB} } \right) = 3\overrightarrow {MB} - 3\overrightarrow {CB} \).

Suy ra \( - 2\overrightarrow {MB} = - 3\overrightarrow {CB} \).

Do đó \(\overrightarrow {BM} = \frac{3}{2}\overrightarrow {BC} \).

Ta có \[\overrightarrow {PM} = \overrightarrow {PB} + \overrightarrow {BM} = \frac{1}{2}\overrightarrow {AB} + \frac{3}{2}\overrightarrow {BC} \].

\[ = \frac{1}{2}\overrightarrow {AB} + \frac{3}{2}\left( {\overrightarrow {AC} - \overrightarrow {AB} } \right) = - \overrightarrow {AB} + \frac{3}{2}\overrightarrow {AC} \].

Ta có \[\overrightarrow {NA} = 3\overrightarrow {CN} = 3\left( {\overrightarrow {CA} - \overrightarrow {NA} } \right) = 3\overrightarrow {CA} - 3\overrightarrow {NA} \].

Suy ra \[4\overrightarrow {NA} = 3\overrightarrow {CA} \].

Do đó \[\overrightarrow {AN} = \frac{3}{4}\overrightarrow {AC} \].

Ta có \(\overrightarrow {PN} = \overrightarrow {PA} + \overrightarrow {AN} = - \frac{1}{2}\overrightarrow {AB} + \frac{3}{4}\overrightarrow {AC} \).

b) Ta có \[\overrightarrow {PN} = - \frac{1}{2}\overrightarrow {AB} + \frac{3}{4}\overrightarrow {AC} = \frac{1}{2}\left( { - \overrightarrow {AB} + \frac{3}{2}\overrightarrow {AC} } \right) = \frac{1}{2}\overrightarrow {PM} \].

Vậy ba điểm M, N, P thẳng hàng.

7. Tự luận
1 điểm

Cho ba điểm A(1; 1); B(4; 3) và C(6; –2).

a) Chứng minh ba điểm A, B, C không thẳng hàng.

b) Tìm tọa độ điểm D sao cho tứ giác ABCD là hình thang có AB // CD và CD = 2AB.

Xem đáp án

Lời giải

a) Ta có \(\overrightarrow {AB} = \left( {3;2} \right),\,\overrightarrow {AC} = \left( {5; - 3} \right)\).

\(\frac{3}{5} \ne \frac{2}{{ - 3}}\) nên \(\overrightarrow {AB} \ne k\overrightarrow {AC} \).

Vậy ba điểm A, B, C không thẳng hàng.

b) Vì tứ giác ABCD là hình thang có AB // CD và CD = 2AB nên ta có \(\overrightarrow {DC} = 2\overrightarrow {AB} \).

Gọi D(x; y).

Ta có \(\overrightarrow {DC} = \left( {6 - x; - 2 - y} \right),\,2\overrightarrow {AB} = \left( {6;4} \right)\).

Suy ra \(\overrightarrow {DC} = 2\overrightarrow {AB} \)\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}6 - x = 6\\ - 2 - y = 4\end{array} \right.\)

Do đó \(\left\{ \begin{array}{l}x = 0\\y = - 6\end{array} \right.\)

Vậy tọa độ D(0; –6).

8. Tự luận
1 điểm

Cho A(2; 3), B(–1; –1), C(6; 0).

a) Tìm tọa độ các \(\overrightarrow {AB} ,\,\overrightarrow {AC} \). Từ đó chứng minh ba điểm A, B, C không thẳng hàng.

b) Tìm tọa độ trọng tâm G của tam giác ABC.

c) Tìm tọa độ điểm D để tứ giác ABCD là hình bình hành.

d) Tìm tọa độ điểm E thỏa mãn \(\overrightarrow {OE} + 3\overrightarrow {EB} - 3\overrightarrow {EA} = \vec 0\).

Xem đáp án

Lời giải

a) Ta có \(\overrightarrow {AB} = \left( { - 3; - 4} \right),\,\overrightarrow {AC} = \left( {4; - 3} \right)\).

\(\frac{{ - 3}}{4} \ne \frac{{ - 4}}{{ - 3}}\) nên \(\overrightarrow {AB} \ne k\overrightarrow {AC} \).

Vậy ba điểm A, B, C không thẳng hàng.

b) Ta có G là trọng tâm của tam giác ABC.

Suy ra \(\left\{ \begin{array}{l}{x_G} = \frac{{{x_A} + {x_B} + {x_C}}}{3} = \frac{{2 - 1 + 6}}{3} = \frac{7}{3}\\{y_G} = \frac{{{y_A} + {y_B} + {y_C}}}{3} = \frac{{3 - 1 + 0}}{3} = \frac{2}{3}\end{array} \right.\)

Vậy tọa độ \(G\left( {\frac{7}{3};\frac{2}{3}} \right)\).

c) Gọi D(x; y).

Ta có \(\overrightarrow {DC} = \left( {6 - x; - y} \right)\).

Ta có tứ giác ABCD là hình bình hành.

Suy ra \(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {DC} \).

Khi đó \(\left\{ \begin{array}{l} - 3 = 6 - x\\ - 4 = - y\end{array} \right.\)

Vì vậy \(\left\{ \begin{array}{l}x = 9\\y = 4\end{array} \right.\)

Vậy tọa độ D(9; 4).

d) Gọi E(x; y).

Ta có \(\overrightarrow {OE} = \left( {x;y} \right),\,\overrightarrow {EB} = \left( { - 1 - x; - 1 - y} \right),\,\overrightarrow {EA} = \left( {2 - x;3 - y} \right)\).

Suy ra \(3\overrightarrow {EB} = \left( { - 3 - 3x; - 3 - 3y} \right),\,3\overrightarrow {EA} = \left( {6 - 3x;9 - 3y} \right)\).

Theo đề, ta có \(\overrightarrow {OE} + 3\overrightarrow {EB} - 3\overrightarrow {EA} = \vec 0\).

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x - 3 - 3x - 6 + 3x = 0\\y - 3 - 3y - 9 + 3y = 0\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 9\\y = 12\end{array} \right.\)

Vậy tọa độ E(9; 12).

9. Tự luận
1 điểm

Cho đường tròn (O; R), đường kính AB và tiếp tuyến Ax. Từ điểm C thuộc Ax, kẻ tiếp tuyến thứ hai CD với đường tròn (O) (D là tiếp điểm). Gọi giao điểm của CO và AD là I.

a) Chứng minh: CO AD.

b) Gọi giao điểm của CB và đường tròn (O) là E (E ≠ B). Chứng minh CE.CB = CI.CO.

c) Chứng minh: Trực tâm H của tam giác CAD di động trên đường cố định khi điểm C di chuyển trên Ax.

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

a) Ta có CA, CD là hai tiếp tuyến của (O) cắt nhau tại C.

Suy ra CA = CD.

Khi đó C nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng AD   (1)

Lại có OA = OD = R.

Suy ra O nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng AD   (2)

Từ (1), (2), suy ra CO là đường trung trực của đoạn thẳng AD.

Do đó CO AD tại I.

b) Xét ∆CED và ∆CDB, có:

\(\widehat C\) chung.

\(\widehat {CDE} = \widehat {CBD}\) (góc tạo bởi tia tiếp tuyến và dây cung và góc nội tiếp cùng chắn một cung).

Do đó  (g.g).

Suy ra \(\frac{{CE}}{{CD}} = \frac{{CD}}{{CB}}\).

Do đó CE.CB = CD2   (3)

Xét ∆CDO vuông tại D có DI là đường cao:

CD2 = CI.CO (hệ thức lượng trong tam giác vuông)    (4)

Từ (3), (4), suy ra CE.CB = CI.CO (điều phải chứng minh).

c) Ta có AH // OD (cùng vuông góc với CD) và DH // OA (cùng vuông góc với AC).

Suy ra tứ giác AHDO là hình bình hành.

Mà I là giao điểm của AD và HO.

Do đó I là trung điểm của HO.

Trên tia đối của tia AO, lấy điểm G sao cho A là trung điểm của GO.

Khi đó AI là đường trung bình của tam giác GHO.

Suy ra AI // GH.

Mà AI HO (chứng minh trên).

Do đó GH HO.

Suy ra \(\widehat {GHO} = 90^\circ \).

Vậy khi C di chuyển trên Ax thì trực tâm H của tam giác ACD di động trên đường tròn tâm A, bán kính AO cố định.

10. Tự luận
1 điểm

Cho đường tròn (O), đường kính AB. Trên tia tiếp tuyến Ax của đường tròn lấy điểm M (M ≠ A), từ M vẽ tiếp tuyến thứ hai MC với đường tròn (O) (C là tiếp điểm). Kẻ CH vuông góc với AB (H AB). MB cắt đường tròn (O) tại điểm Q (Q ≠ B) và cắt CH tại N. Gọi I là giao điểm của MO và AC.

a) Chứng minh AIQM là tứ giác nội tiếp.

b) Chứng minh OM // BC.

c) Chứng minh tỉ số \(\frac{{CH}}{{CN}}\) không đổi khi M di động trên tia Ax (M ≠ A).

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

a) Ta có \(\widehat {AQB} = 90^\circ \) (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn (O)).

Suy ra \(\widehat {AQM} = 90^\circ \).

Do đó ba điểm A, Q, M nội tiếp đường tròn đường kính AM   (*)

Ta có MA, MC là hai tiếp tuyến của (O) cắt nhau tại M.

Suy ra MA = MC.

Khi đó M nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng AC   (1)

Lại có OA = OC = R.

Suy ra O nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng AC   (2)

Từ (1), (2), suy ra MO là đường trung trực của đoạn thẳng AC.

Do đó MO AC tại I và I là trung điểm AC.

Suy ra \(\widehat {AIM} = 90^\circ \).

Khi đó ba điểm A, I, M nội tiếp đường tròn đường kính AM   (**)

Từ (*), (**), suy ra tứ giác AIQM nội tiếp đường tròn đường kính AM.

b) Tam giác OIC vuông tại I: \(\widehat {IOC} + \widehat {ICO} = 90^\circ \) (3)

Ta có \(\widehat {ACB} = 90^\circ \) (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn (O)).

Suy ra \(\widehat {OCB} + \widehat {ICO} = 90^\circ \)   (4)

Từ (3), (4), suy ra \(\widehat {IOC} = \widehat {OCB}\).

Mà hai góc này ở vị trí so le trong.

Vậy MO // BC.

c) Ta có tứ giác AIQM nội tiếp (chứng minh trên).

Suy ra \(\widehat {QIC} = \widehat {AMQ}\)   (5)

Lại có AM // CH (cùng vuông góc với AB).

Suy ra \(\widehat {AMQ} = \widehat {HNB}\) (cặp góc đồng vị)    (6)

Ta có \(\widehat {HNB} = \widehat {QNC}\) (cặp góc đối đỉnh)     (7)

Từ (5), (6), (7), suy ra \(\widehat {QIC} = \widehat {QNC}\).

Do đó tứ giác QINC nội tiếp được.

Suy ra \(\widehat {CIN} = \widehat {CQN}\) (cùng chắn ).

\(\widehat {CAB} = \widehat {CQN}\) (cùng chắn  của đường tròn (O)).

Do đó \(\widehat {CIN} = \widehat {CAB}\).

Mà hai góc này ở vị trí đồng vị.

Suy ra IN // AH.

Mà I là trung điểm AC (chứng minh trên).

Khi đó N là trung điểm CH.

Suy ra \(\frac{{CH}}{{CN}} = 2\).

Vậy tỉ số \(\frac{{CH}}{{CN}}\) không đổi khi M di động trên tia Ax (M ≠ A).

11. Tự luận
1 điểm

Cho hàm số \(y = mx + 1\) (1) (với m là tham số, m ≠ 0).

a) Tìm m để đồ thị hàm số (1) đi qua M(–1; –1). Với m vừa tìm được, vẽ đồ thị hàm số (1) trên mặt phẳng tọa độ Oxy.

b) Tìm m để đồ thị hàm số (1) song song với đường thẳng (d): y = (m2 – 2)x + 2m + 3.

c) Tìm m để khoảng cách từ gốc tọa độ O đến đồ thị hàm số (1) bằng \(\frac{2}{{\sqrt 5 }}\).

Xem đáp án

Lời giải

a) Với M(–1; –1) (1), ta có –1 = –m + 1.

Suy ra m = 2.

Khi đó y = 2x + 1.

Bảng giá trị:

x

–1

0

1

y

–1

1

3

Media VietJack

b) Theo đề, ta có (1) // (d).

Suy ra \(\left\{ \begin{array}{l}m = {m^2} - 2\\1 \ne 2m + 3\end{array} \right.\)

Khi đó \(\left\{ \begin{array}{l}{m^2} - m - 2 = 0\\2m \ne - 2\end{array} \right.\)

Vì vậy \(\left\{ \begin{array}{l}\left[ \begin{array}{l}m = 2\\m = - 1\end{array} \right.\\m \ne - 1\end{array} \right.\)

Suy ra m = 2.

Vậy m = 2 thỏa mãn yêu cầu bài toán.

c) Thế x = 0 vào phương trình (1), ta được y = 1.

Suy ra đồ thị (1) luôn đi qua điểm A(0; 1).

Media VietJack

Phương trình hoành độ giao điểm của (1) và trục Ox: mx + 1 = 0.

\( \Leftrightarrow x = - \frac{1}{m}\,\,\,\left( {m \ne 0} \right)\).

Suy ra giao điểm của (1) và trục Ox là điểm \(B\left( { - \frac{1}{m};0} \right)\).

Ta có \(OA = 1,\,OB = \left| { - \frac{1}{m}} \right|\).

Kẻ OH AB tại H.

Tam giác ABO vuông tại O có OH là đường cao:

\(\frac{1}{{O{H^2}}} = \frac{1}{{O{A^2}}} + \frac{1}{{O{B^2}}}\) (hệ thức lượng trong tam giác vuông).

\( \Leftrightarrow \frac{1}{{O{H^2}}} = 1 + {m^2}\)

\( \Leftrightarrow O{H^2} = \frac{1}{{{m^2} + 1}}\)

Suy ra \(OH = \frac{1}{{\sqrt {{m^2} + 1} }}\).

Theo đề, ta có khoảng cách từ gốc tọa độ O đến đồ thị hàm số (1) bằng \(\frac{2}{{\sqrt 5 }}\).

Suy ra \(OH = \frac{2}{{\sqrt 5 }}\).

\( \Leftrightarrow \frac{1}{{\sqrt {{m^2} + 1} }} = \frac{2}{{\sqrt 5 }}\)

\( \Leftrightarrow \sqrt {{m^2} + 1} = \frac{{\sqrt 5 }}{2}\)

\( \Leftrightarrow {m^2} + 1 = \frac{5}{4}\)

\( \Leftrightarrow {m^2} = \frac{1}{4}\)

\( \Leftrightarrow m = \pm \frac{1}{2}\) (nhận).

Vậy \(m = \pm \frac{1}{2}\) thỏa mãn yêu cầu bài toán.

12. Tự luận
1 điểm

Cho hàm số y = (m – 2)x + 5. Tìm m để khoảng cách từ O đến đường thẳng là 1.

Xem đáp án

Lời giải

Gọi (d): y = (m – 2)x + 5.

Thế x = 0 vào phương trình (d), ta được y = 5.

Suy ra đồ thị (1) luôn đi qua điểm A(0; 5).

Media VietJack

Phương trình hoành độ giao điểm của (d) và trục Ox: (m – 2)x + 5 = 0.

\( \Leftrightarrow x = - \frac{5}{{m - 2}}\,\,\,\left( {m \ne 2} \right)\).

Suy ra giao điểm của (d) và trục Ox là điểm \(B\left( { - \frac{5}{{m - 2}};0} \right)\).

Ta có \(OA = 5,\,OB = \left| { - \frac{5}{{m - 2}}} \right|\).

Kẻ OH AB tại H.

Tam giác ABO vuông tại O có OH là đường cao:

\(\frac{1}{{O{H^2}}} = \frac{1}{{O{A^2}}} + \frac{1}{{O{B^2}}}\) (hệ thức lượng trong tam giác vuông).

\( \Leftrightarrow \frac{1}{{O{H^2}}} = \frac{1}{{25}} + \frac{{{m^2} - 4m + 4}}{{25}}\)

\( \Leftrightarrow \frac{1}{{O{H^2}}} = \frac{{{m^2} - 4m + 5}}{{25}}\)

\( \Leftrightarrow O{H^2} = \frac{{25}}{{{m^2} - 4m + 5}}\)

Suy ra \(OH = \frac{5}{{\sqrt {{m^2} - 4m + 5} }}\).

Theo đề, ta có khoảng cách từ gốc tọa độ O đến đường thẳng (d) bằng 1.

Suy ra OH = 1.

\( \Leftrightarrow \frac{5}{{\sqrt {{m^2} - 4m + 5} }} = 1\)

\( \Leftrightarrow \sqrt {{m^2} - 4m + 5} = 5\)

\( \Leftrightarrow {m^2} - 4m + 5 = 25\)

\( \Leftrightarrow {m^2} - 4m - 20 = 0\)

\( \Leftrightarrow m = 2 \pm 2\sqrt 6 \) (nhận).

Vậy \(m = 2 \pm 2\sqrt 6 \) thỏa mãn yêu cầu bài toán.

13. Tự luận
1 điểm

Bỏ ngoặc rồi tính:

a) 25 – (–17) + 24 – 12;

b) 235 – (+135) – 100;

c) (13 + 39) – (13 – 135 + 49);

d) (18 + 29) + (158 – 18 – 29).

Xem đáp án

Lời giải

a) 25 – (–17) + 24 – 12

= 25 + 17 + 24 – 12

= 54.

b) 235 – (+135) – 100

= 235 – 135 – 100

= 0.

c) (13 + 39) – (13 – 135 + 49)

= 13 + 39 – 13 + 135 – 49

= 125.

d) (18 + 29) + (158 – 18 – 29)

= 18 + 29 + 158 – 18 – 29

= 158.

Đề bài 2. Bỏ ngoặc rồi tính:

a) 25 – (–17) + 24 – 12;

b) (13 + 49) – (13 – 135 + 49);

c) 235 – (34 + 135) – 100.

Lời giải

a) 25 – (–17) + 24 – 12

= 25 + 17 + 24 – 12

= 54.

b) (13 + 49) – (13 – 135 + 49)

= 13 + 49 – 13 + 135 – 49

= 135.

c) 235 – (34 + 135) – 100

= 235 – 34 – 135 – 100

= –34.

14. Tự luận
1 điểm

Chứng minh 2n3 + 3n2 + n chia hết cho 6, với mọi số nguyên n.

Xem đáp án

Lời giải

Ta có 2n3 + 3n2 + n = n(2n2 + 3n + 1)

= n(2n2 + 2n + n + 1)

= n[2n(n + 1) + (n + 1)]

= n(n + 1)(2n + 1)

= n(n + 1)(2n – 2 + 3)

= 2(n – 1)n(n + 1) + 3n(n + 1).

Ta có n – 1; n và n + 1 là 3 số nguyên liên tiếp.

Suy ra (n – 1)n(n + 1) chia hết cho 2 và 3.

Do đó (n – 1)n(n + 1) chia hết cho 2.3 = 6

Vì vậy 2(n – 1)n(n + 1) chia hết cho 6   (1)

Lại có n và n + 1 là 2 số nguyên liên tiếp. Tức là trong 2 số n và n + 1, ta có 1 số là số chẵn.

Suy ra n(n + 1) chia hết cho 2.

Do đó 3n(n + 1) chia hết cho 2.

Mà 3n(n + 1) cũng chia hết cho 3.

Vì vậy 3n(n + 1) chia hết cho 2.3 = 6   (2)

Từ (1), (2), ta suy ra 2n3 + 3n2 + n chia hết cho 6.

15. Tự luận
1 điểm

Chứng minh rằng với mọi n ℕ*, ta có 2n3 – 3n2 + n chia hết cho 6.

Xem đáp án

Lời giải

Đặt An = 2n3 – 3n2 + n.

Với n = 1, ta có A1 = 2.13 – 3.12 + 1 = 0 6.

Giả sử với n = k ≥ 1 và n ℕ*, ta có Ak = 2k3 – 3k2 + k 6 (1)

Ta cần chứng minh với n = k + 1, ta có Ak + 1 6.

Thật vậy, Ak + 1 = 2(k + 1)3 – 3(k + 1)2 + k + 1

= 2(k3 + 3k2 + 3k + 1) – 3(k2 + 2k + 1) + k + 1

= 2k3 – 3k2 + k + 6k2

= Ak + 6k2.

Ta có 6 6 (hiển nhiên).

Suy ra 6k2 6.

Mà Ak   6 (theo (1)).

Do đó Ak + 6k2 6.

Vì vậy Ak + 1 6.

Vậy ta có điều phải chứng minh.

16. Tự luận
1 điểm

Cho lục giác ABCDEF. Gọi M, N, P, Q, R, S lần lượt là trung điểm các cạnh AB, BC, CD, DE, EF, FA. Chứng minh rằng hai tam giác MPR và NQS có cùng trọng tâm.

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

Gọi G là trọng tâm của tam giác MPR.

Suy ra \[\overrightarrow {GM} + \overrightarrow {GP} + \overrightarrow {GR} = \vec 0\].

Ta cần chứng minh G cũng là trọng tâm của tam giác NQS.

Tức là, ta cần chứng minh \[\overrightarrow {GN} + \overrightarrow {GQ} + \overrightarrow {GS} = \vec 0\].

Ta có \[2\left( {\overrightarrow {GN} + \overrightarrow {GQ} + \overrightarrow {GS} } \right) = 2\overrightarrow {GN} + 2\overrightarrow {GQ} + 2\overrightarrow {GS} \] (N, Q, S là trung điểm BC, DE, FA)

\( = \left( {\overrightarrow {GB} + \overrightarrow {GC} } \right) + \left( {\overrightarrow {GD} + \overrightarrow {GE} } \right) + \left( {\overrightarrow {GF} + \overrightarrow {GA} } \right)\)

\( = \left( {\overrightarrow {GA} + \overrightarrow {GB} } \right) + \left( {\overrightarrow {GC} + \overrightarrow {GD} } \right) + \left( {\overrightarrow {GE} + \overrightarrow {GF} } \right)\) (M, P, R là trung điểm AB, CD, EF)

\[ = 2\overrightarrow {GM} + 2\overrightarrow {GP} + 2\overrightarrow {GR} \]

\[ = 2\left( {\overrightarrow {GM} + \overrightarrow {GP} + \overrightarrow {GR} } \right) = 2.\vec 0 = \vec 0\].

Do đó \[\overrightarrow {GN} + \overrightarrow {GQ} + \overrightarrow {GS} = \vec 0\].

Suy ra G cũng là trọng tâm của tam giác NQS.

Vậy hai tam giác MPR và NQS có cùng trọng tâm.

17. Tự luận
1 điểm

Cho tam giác ABC vuông tại A, đường cao AH. Kẻ HD vuông góc với AB và HE vuông góc với AC (D trên AB, E trên AC). Gọi O là giao điểm của AH và DE.

a) Chứng minh AH = DE.

b) Gọi P và Q lần lượt là trung điểm của BH và HC. Chứng minh tứ giác DEQP là hình thang vuông.

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

a) Tứ giác ADHE, có:

\[\widehat {DAE} = 90^\circ \] (do tam giác ABC vuông tại A);

\[\widehat {ADH} = 90^\circ \] (do HD AB tại D);

\[\widehat {AEH} = 90^\circ \] (do HE AC tại E).

Do đó tứ giác ADHE là hình chữ nhật.

Vậy AH = DE.

b) Tam giác HEC vuông tại E có EQ là đường trung tuyến.

Suy ra EQ = HQ = QC.

Khi đó tam giác HEQ cân tại Q.

Vì vậy \(\widehat {QEH} = \widehat {QHE}\)   (1)

Hình chữ nhật ADHE có O là giao điểm của hai đường chéo AH và DE.

Suy ra O là trung điểm của AH và O cũng là trung điểm của DE.

Mà AH = DE (chứng minh trên).

Do đó OH = OE = OD = OA.

Vì vậy tam giác OHE cân tại O.

Suy ra \(\widehat {OEH} = \widehat {OHE}\)   (2)

Ta có AH HQ (giả thiết).

Suy ra \(\widehat {OHQ} = 90^\circ \).

Vì vậy \(\widehat {OHE} + \widehat {QHE} = 90^\circ \)   (3)

Từ (1), (2), (3), suy ra \(\widehat {OEQ} = 90^\circ \).

Khi đó OE EQ (*)

Chứng minh tương tự, ta được OD DP   (**)

Từ (*), (**), suy ra PD // EQ.

\(\widehat {OEQ} = 90^\circ \) (chứng minh trên).

Vậy tứ giác DEQP là hình thang vuông.

18. Tự luận
1 điểm

Cho tam giác ABC vuông tại A (AB < AC) có đường cao AH. Kẻ HD vuông góc với AB (D thuộc AB), kẻ HE vuông góc với AC (E thuộc AC).

a) Chứng minh tứ giác ADHE là hình chữ nhật.

b) Gọi I là trung điểm của đoạn thẳng HC. Gọi K là điểm đối xứng với điểm A qua điểm I. Chứng minh rằng AC // HK.

c) Chứng minh tứ giác DECK là hình thang cân.

d) Gọi O là giao điểm của DE và AH. Gọi M là giao điểm của AI và CO. Chứng minh \(AM = \frac{1}{3}AK\).

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

a) Tứ giác ADHE, có:

\[\widehat {DAE} = 90^\circ \] (do tam giác ABC vuông tại A);

\[\widehat {ADH} = 90^\circ \] (do HD AB tại D);

\[\widehat {AEH} = 90^\circ \] (do HE AC tại E).

Vậy tứ giác ADHE là hình chữ nhật.

b) Ta có K là điểm đối xứng của A qua I (giả thiết).

Suy ra I là trung điểm của AK.

Mà I cũng là trung điểm của HC (giả thiết).

Do đó tứ giác AHKC là hình bình hành.

Vậy AC // HK.

c) Xét ∆DHE và ∆AEH, có:

HE chung;

\(\widehat {DHE} = \widehat {AEH} = 90^\circ \);

DH = AE (ADHE là hình chữ nhật).

Do đó ∆DHE = ∆AEH (c.g.c).

Suy ra \(\widehat {HDE} = \widehat {HAE}\) (cặp cạnh tương ứng).

Mà \(\widehat {HKC} = \widehat {HAC}\) (do tứ giác AHKC là hình bình hành).

Do đó \(\widehat {HDE} = \widehat {HKC}\).

Mà AC // DK (chứng minh trên).

Vậy tứ giác DECK là hình thang cân.

d) Tam giác ACH có các đường trung tuyến AI, CO cắt nhau tại M.

Suy ra M là trọng tâm của tam giác ACH.

Do đó \(AM = \frac{2}{3}AI\).

Mà \(AI = \frac{1}{2}AK\) (do I là trung điểm AK).

Suy ra \(AM = \frac{2}{3}AI = \frac{2}{3}.\frac{1}{2}AK = \frac{1}{3}AK\).

Vậy \(AM = \frac{1}{3}AK\).

19. Tự luận
1 điểm

Cho tam giác ABC có A’, B’, C’ lần lượt là trung điểm của BC, CA, AB.

a) Chứng minh \(\overrightarrow {BC'} = \overrightarrow {C'A} = \overrightarrow {A'B'} \).

b) Tìm các vectơ bằng \(\overrightarrow {B'C'} ,\,\overrightarrow {C'A'} \).

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

a) Tam giác ABC có A’B’ là đường trung bình.

Suy ra A’B’ = BC’ = C’A.

\(\overrightarrow {BC'} ,\,\overrightarrow {C'A} ,\,\overrightarrow {A'B'} \) cùng phương với nhau.

Vậy \(\overrightarrow {BC'} = \overrightarrow {C'A} = \overrightarrow {A'B'} \).

b) Tương tự câu a, ta có \(\overrightarrow {A'B} = \overrightarrow {CA'} = \overrightarrow {B'C'} \)\(\overrightarrow {AB'} = \overrightarrow {B'C} = \overrightarrow {C'A'} \).

20. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho tam giác ABC có A’, B’, C’ lần lượt là trung điểm của các cạnh BC, CA, AB. Khẳng định nào sau đây là sai?

\(\overrightarrow {BC'} = \overrightarrow {C'A} = \overrightarrow {A'B'} \);

\(\overrightarrow {B'C'} = \overrightarrow {A'B} = \overrightarrow {CA'} \);

\(\overrightarrow {C'A'} = \frac{1}{2}\overrightarrow {AC} \);

\(\overrightarrow {BA} + \overrightarrow {AB'} = \overrightarrow {AA'} \).

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

Tam giác ABC có A’B’ là đường trung bình.

Suy ra A’B’ = BC’ = C’A.

\(\overrightarrow {BC'} ,\,\overrightarrow {C'A} ,\,\overrightarrow {A'B'} \) cùng phương với nhau.

Do đó \(\overrightarrow {BC'} = \overrightarrow {C'A} = \overrightarrow {A'B'} \).

Vì vậy phương án A đúng.

Tương tự như trên, ta có \(\overrightarrow {B'C'} = \overrightarrow {A'B} = \overrightarrow {CA'} \).

Do đó phương án B đúng.

Tam giác ABC có C’A’ là đường trung bình.

Suy ra \(C'A' = \frac{1}{2}AC\).

\(\overrightarrow {C'A'} ,\,\overrightarrow {AC} \) cùng phương.

Do đó \(\overrightarrow {C'A'} = \frac{1}{2}\overrightarrow {AC} \).

Vì vậy phương án C đúng.

Vậy phương án D sai.

21. Tự luận
1 điểm

Cho a, b > 0 thỏa mãn a + b = 1. Chứng minh \({\left( {a + \frac{1}{b}} \right)^2} + {\left( {b + \frac{1}{a}} \right)^2} \ge \frac{{25}}{2}\).

Xem đáp án

Lời giải

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho hai số a > 0, b > 0, ta được: \({\left( {a + b} \right)^2} \ge 4ab\).

\( \Leftrightarrow \frac{{a + b}}{{ab}} \ge \frac{4}{{a + b}}\)

\( \Leftrightarrow \frac{1}{b} + \frac{1}{a} \ge \frac{4}{{a + b}} = \frac{4}{1} = 4\)

\( \Leftrightarrow a + b + \frac{1}{b} + \frac{1}{a} \ge a + b + 4 = 1 + 4 = 5\)

\( \Leftrightarrow {\left( {a + b + \frac{1}{b} + \frac{1}{a}} \right)^2} \ge 25\)

Dấu “=” xảy ra \( \Leftrightarrow a = b = \frac{1}{2}\).

Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopski, ta được:

\(\left[ {{{\left( {a + \frac{1}{b}} \right)}^2} + {{\left( {b + \frac{1}{a}} \right)}^2}} \right]\left( {{1^2} + {1^2}} \right) \ge {\left[ {\left( {a + \frac{1}{b}} \right).1 + \left( {b + \frac{1}{a}} \right).1} \right]^2}\)

\[ \Leftrightarrow \left[ {{{\left( {a + \frac{1}{b}} \right)}^2} + {{\left( {b + \frac{1}{a}} \right)}^2}} \right].2 \ge {\left( {a + \frac{1}{b} + b + \frac{1}{a}} \right)^2} \ge 25\]

\( \Leftrightarrow {\left( {a + \frac{1}{b}} \right)^2} + {\left( {b + \frac{1}{a}} \right)^2} \ge \frac{{25}}{2}\)

Dấu “=” xảy ra \(a = b = \frac{1}{2}\).

Vậy ta có điều phải chứng minh.

22. Trắc nghiệm
1 điểm

Một bồn nước inox có dạng một hình trụ có chiều cao 1,75 m và diện tích đáy là 0,32 m2. Hỏi bồn nước này đựng đầy được bao nhiêu mét khối nước? (Bỏ qua bề dày của bồn nước).

0,48 m3;

0,54 m3;

0,56 m3;

0,6 m3.

Xem đáp án

Lời giải

Đáp án đúng là: C

Thể tích của bồn nước là: V = Sđáy.h = 0,32.1,75 = 0,56 (m3).

Vậy bồn nước này đựng đầy được 0,56 m3 nước.

Do đó ta chọn phương án C.

23. Tự luận
1 điểm

Cho x, y là các số dương thỏa mãn 4xy = x + y + 2. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(x + y + \frac{1}{{x + y}}\).

Xem đáp án

Lời giải

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy, ta có (x + y)2 ≥ 4xy.

(x + y)2 ≥ x + y + 2

(x + y)2 – (x + y) – 2 ≥ 0

(x + y – 2)(x + y + 1) ≥ 0

\( \Leftrightarrow x + \)y – 2 ≥ 0 (do x + y + 1 > 0, với mọi số dương x, y)

x + y ≥ 2.

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy, ta có \(\frac{{x + y}}{4} + \frac{1}{{x + y}} \ge 2\sqrt {\frac{{x + y}}{4}.\frac{1}{{x + y}}} = 2.\sqrt {\frac{1}{4}} = 1\).

Ta có \(x + y + \frac{1}{{x + y}} = \frac{{3\left( {x + y} \right)}}{4} + \frac{{x + y}}{4} + \frac{1}{{x + y}} \ge \frac{{3.2}}{4} + 1 = \frac{5}{2}\).

Dấu “=” xảy ra x = y = 1.

Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(x + y + \frac{1}{{x + y}}\) bằng \(\frac{5}{2}\) khi x = y = 1.

24. Tự luận
1 điểm

Cho x, y là hai số thỏa mãn x, y ≥ 1 và 3(x + y) = 4xy. Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(P = {x^3} + {y^3} - 3\left( {\frac{1}{{{x^2}}} + \frac{1}{{{y^2}}}} \right)\).

Xem đáp án

Lời giải

Đặt t = x + y (t ≥ 2).

Theo đề, ta có 3(x + y) = 4xy. Suy ra \(xy = \frac{{3t}}{4}\).

Theo bất đẳng thức Cauchy, ta có (x + y)2 ≥ 4xy.

(x + y)2 ≥ 3(x + y) (theo giả thiết).

(x + y)2 – 3(x + y) ≥ 0.

(x + y)(x + y – 3) ≥ 0.

x + y – 3 ≥ 0.

x + y ≥ 3.

t ≥ 3.

Mặt khác, vì x, y ≥ 1 nên ta có (x – 1)(y – 1) ≥ 0.

xy – (x + y) + 1 ≥ 0.

\( \Leftrightarrow \frac{{3t}}{4} - t + 1 \ge 0\)

t ≤ 4.

Vì vậy ta có 3 ≤ t ≤ 4.

Theo đề, ta có 3(x + y) = 4xy.

\( \Leftrightarrow \frac{{x + y}}{{xy}} = \frac{4}{3}\)

\( \Leftrightarrow \frac{1}{y} + \frac{1}{x} = \frac{4}{3}\).

Ta có \(P = {x^3} + {y^3} - 3\left( {\frac{1}{{{x^2}}} + \frac{1}{{{y^2}}}} \right) = {\left( {x + y} \right)^3} - 3xy\left( {x + y} \right) - 3\left[ {{{\left( {\frac{1}{x} + \frac{1}{y}} \right)}^2} - \frac{2}{{xy}}} \right]\)

\( = {\left( {x + y} \right)^3} - 3xy\left( {x + y} \right) - 3{\left( {\frac{1}{x} + \frac{1}{y}} \right)^2} + \frac{6}{{xy}}\)

\( = {t^3} - 3.\frac{{3t}}{4}.t - 3{\left( {\frac{4}{3}} \right)^2} + \frac{{6.4}}{{3t}} = {t^3} - \frac{9}{4}{t^2} - \frac{{16}}{3} + \frac{8}{t}\)

Ta có \(P'\left( t \right) = 3{t^2} - \frac{9}{2}t - \frac{8}{{{t^2}}} = \frac{1}{{2{t^2}}}\left( {6{t^4} - 9{t^3} - 16} \right)\)

\( = \frac{1}{{2{t^2}}}\left[ {{t^3}\left( {5t - 9} \right) + \left( {{t^4} - 16} \right)} \right] > 0,\,\forall t \in \left[ {3;4} \right]\).

Suy ra hàm số P(t) đồng biến trên [3; 4].

Vậy:

Giá trị nhỏ nhất của P là \(P\left( 3 \right) = \frac{{49}}{{12}}\) khi t = 3 \( \Leftrightarrow x = y = \frac{3}{2}\).

Giá trị lớn nhất của P là \(P\left( 4 \right) = \frac{{74}}{3}\) khi t = 4 \( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 1 \wedge y = 3\\x = 3 \wedge y = 1\end{array} \right.\).

25. Tự luận
1 điểm

Cho biểu thức: \(A = \left( {\frac{1}{{\sqrt x - 2}} - \frac{1}{{\sqrt x + 2}}} \right).{\left( {\frac{{\sqrt x + 2}}{2}} \right)^2}\).

a) Rút gọn biểu thức.

b) Tìm giá trị của x để \(A = \frac{3}{2}\).

Xem đáp án

Lời giải

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

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

\( = \frac{4}{{\left( {\sqrt x - 2} \right)\left( {\sqrt x + 2} \right)}}.\frac{{{{\left( {\sqrt x + 2} \right)}^2}}}{4}\)

\( = \frac{{\sqrt x + 2}}{{\sqrt x - 2}}\).

b) Ta có \[A = \frac{3}{2}\]

\( \Leftrightarrow \frac{{\sqrt x + 2}}{{\sqrt x - 2}} = \frac{3}{2}\) (1)

Điều kiện: \(\left\{ \begin{array}{l}x \ge 0\\\sqrt x - 2 \ne 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x \ge 0\\\sqrt x \ne 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x \ge 0\\x \ne 4\end{array} \right.\)   (*)

Phương trình (1) tương đương với: \(2\left( {\sqrt x + 2} \right) = 3\left( {\sqrt x - 2} \right)\)

\( \Leftrightarrow \sqrt x = 10\)

x = 100.

So với điều kiện (*), ta nhận x = 100.

Vậy khi x = 100 thì \(A = \frac{3}{2}\).

26. Tự luận
1 điểm

Cho x, y, z là các số thực dương thỏa mãn x + y + z = xyz. Chứng minh \(\frac{{1 + \sqrt {1 + {x^2}} }}{x} + \frac{{1 + \sqrt {1 + {y^2}} }}{y} + \frac{{1 + \sqrt {1 + {z^2}} }}{z} \le xyz\).

Xem đáp án

Lời giải

Áp dụng bất đăng thức Cauchy, ta có \(\left\{ \begin{array}{l}2xy \le {x^2} + {y^2}\\2yz \le {y^2} + {z^2}\\2zx \le {z^2} + {x^2}\end{array} \right.\)

2(xy + yz + zx) ≤ 2(x2 + y2 + z2)

xy + yz + zx ≤ x2 + y2 + z2

3(xy + yz + zx) ≤ x2 + y2 + z2 + 2(xy + yz + zx)

3(xy + yz + zx) ≤ (x + y + z)2

\( \Leftrightarrow xy + yz + zx \le \frac{{{{\left( {x + y + z} \right)}^2}}}{3}\).

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy, ta có \(\frac{{4 + \left( {1 + {x^2}} \right)}}{2} \ge \sqrt {4\left( {1 + {x^2}} \right)} \)

Ta có \(\frac{{1 + \sqrt {1 + {x^2}} }}{x} = \frac{{2 + \sqrt {4\left( {1 + {x^2}} \right)} }}{{2x}} \le \frac{{2 + \frac{{4 + \left( {1 + {x^2}} \right)}}{2}}}{{2x}} = \frac{{4 + 4 + \left( {1 + {x^2}} \right)}}{{4x}} = \frac{{9 + {x^2}}}{{4x}}\).

Chứng minh tương tự, ta có \(\frac{{1 + \sqrt {1 + {y^2}} }}{y} \le \frac{{9 + {y^2}}}{{4y}}\)\(\frac{{1 + \sqrt {1 + {z^2}} }}{z} \le \frac{{9 + {z^2}}}{{4z}}\).

Khi đó \(\frac{{1 + \sqrt {1 + {x^2}} }}{x} + \frac{{1 + \sqrt {1 + {y^2}} }}{y} + \frac{{1 + \sqrt {1 + {z^2}} }}{z} \le \frac{{9 + {x^2}}}{{4x}} + \frac{{9 + {y^2}}}{{4y}} + \frac{{9 + {z^2}}}{{4z}}\)

\[ = \frac{{yz\left( {9 + {x^2}} \right) + xz\left( {9 + {y^2}} \right) + xy\left( {9 + {z^2}} \right)}}{{4xyz}}\]

\[ = \frac{{9\left( {xy + yz + zx} \right) + xyz\left( {x + y + z} \right)}}{{4xyz}}\]

\( \le \frac{{9.\frac{{{{\left( {x + y + z} \right)}^2}}}{3} + {{\left( {xyz} \right)}^2}}}{{4xyz}}\)

\( = \frac{{3{{\left( {xyz} \right)}^2} + {{\left( {xyz} \right)}^2}}}{{4xyz}} = \frac{{4{{\left( {xyz} \right)}^2}}}{{4xyz}} = xyz\).

Dấu “=” xảy ra \( \Leftrightarrow x = y = z = \sqrt 3 \).

Vậy ta có điều phải chứng minh.

27. Tự luận
1 điểm

Cho 3 số thực dương x, y, z thỏa mãn x + y + z + 2 = xyz. Chứng minh rằng \(x + y + z + 6 \ge 2\left( {\sqrt {yz} + \sqrt {zx} + \sqrt {xy} } \right)\).

Xem đáp án

Lời giải

Theo đề, ta có x + y + z + 2 = xyz

(xy + yz + zx) + 2(x + y + z) + 3 = xyz + xy + yz + zx + x + y + z + 1

(x + 1)(y + 1) + (y + 1)(z + 1) + (z + 1)(x + 1) = (xy + x + y + 1)(z + 1)

(x + 1)(y + 1) + (y + 1)(z + 1) + (z + 1)(x + 1) = (x + 1)(y + 1)(z + 1)

\( \Leftrightarrow \frac{1}{{z + 1}} + \frac{1}{{x + 1}} + \frac{1}{{y + 1}} = 1\).

Đặt \(a = \frac{1}{{x + 1}};\,\,b = \frac{1}{{y + 1}};\,\,c = \frac{1}{{z + 1}}\)

Khi đó ta có a + b + c = 1 và \(x = \frac{{1 - a}}{a} = \frac{{b + c}}{a};\,y = \frac{{1 - b}}{b} = \frac{{a + c}}{b};\,z = \frac{{1 - c}}{c} = \frac{{a + b}}{c}\).

Ta có \(x + y + z + 6 \ge 2\left( {\sqrt {yz} + \sqrt {zx} + \sqrt {xy} } \right)\).

\( \Leftrightarrow x + y + z + 6 \ge {\left( {\sqrt x + \sqrt y + \sqrt z } \right)^2} - \left( {x + y + z} \right)\)

\( \Leftrightarrow 2\left( {x + y + z + 3} \right) \ge {\left( {\sqrt x + \sqrt y + \sqrt z } \right)^2}\)

\( \Leftrightarrow \sqrt {2\left( {x + y + z + 3} \right)} \ge \sqrt x + \sqrt y + \sqrt z \)

\( \Leftrightarrow \sqrt {2\left[ {\left( {x + 1} \right) + \left( {y + 1} \right) + \left( {z + 1} \right)} \right]} \ge \sqrt x + \sqrt y + \sqrt z \)

\( \Leftrightarrow \sqrt {\left( {2a + 2b + 2c} \right)\left( {\frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c}} \right)} \ge \sqrt {\frac{{b + c}}{a}} + \sqrt {\frac{{a + c}}{b}} + \sqrt {\frac{{a + b}}{c}} \)

\( \Leftrightarrow \sqrt {\left[ {\left( {b + c} \right) + \left( {a + c} \right) + \left( {a + b} \right)} \right]\left( {\frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c}} \right)} \ge \sqrt {\frac{{b + c}}{a}} + \sqrt {\frac{{a + c}}{b}} + \sqrt {\frac{{a + b}}{c}} \) (hiển nhiên theo bất đẳng thức Bunhiacopski)

Dấu “=” xảy ra \( \Leftrightarrow a = b = c = \frac{1}{3} \Leftrightarrow x = y = z = 2\).

Vậy ta có điều phải chứng minh.

28. Tự luận
1 điểm

Giải phương trình: \[1 + \sin x + \cos x = 2\cos \left( {\frac{x}{2} - \frac{\pi }{4}} \right)\]

Xem đáp án

Lời giải

\[1 + \sin x + \cos x = 2\cos \left( {\frac{x}{2} - \frac{\pi }{4}} \right)\]

\( \Leftrightarrow 1 + \sin x + \cos x = 2\left( {\cos \frac{x}{2}.\cos \frac{\pi }{4} + \sin \frac{x}{2}.\sin \frac{\pi }{4}} \right)\)

\( \Leftrightarrow {\left( {\cos \frac{x}{2} + \sin \frac{x}{2}} \right)^2} + \left( {{{\cos }^2}\frac{x}{2} - {{\sin }^2}\frac{x}{2}} \right) = \sqrt 2 \left( {\cos \frac{x}{2} + \sin \frac{x}{2}} \right)\)

\( \Leftrightarrow {\left( {\cos \frac{x}{2} + \sin \frac{x}{2}} \right)^2} + \left( {\cos \frac{x}{2} + \sin \frac{x}{2}} \right)\left( {\cos \frac{x}{2} - \sin \frac{x}{2}} \right) - \sqrt 2 \left( {\cos \frac{x}{2} + \sin \frac{x}{2}} \right) = 0\)

\[ \Leftrightarrow \left( {\cos \frac{x}{2} + \sin \frac{x}{2}} \right)\left( {\cos \frac{x}{2} + \sin \frac{x}{2} + \cos \frac{x}{2} - \sin \frac{x}{2} - \sqrt 2 } \right) = 0\]

\[ \Leftrightarrow \sqrt 2 \sin \left( {\frac{x}{2} + \frac{\pi }{4}} \right)\left( {2\cos \frac{x}{2} - \sqrt 2 } \right) = 0\]

\[ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\sin \left( {\frac{x}{2} + \frac{\pi }{4}} \right) = 0\\\cos \frac{x}{2} = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\end{array} \right.\]

\[ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\frac{x}{2} + \frac{\pi }{4} = k\pi \\\frac{x}{2} = \pm \frac{\pi }{4} + k2\pi \end{array} \right.\,\,\,\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\]

\[ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = - \frac{\pi }{2} + k2\pi \\x = \pm \frac{\pi }{2} + k4\pi \end{array} \right.\,\,\,\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\]

\[ \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{2} + k\pi \,\,\,\,\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\]

Vậy phương trình đã cho có nghiệm là \[x = \frac{\pi }{2} + k\pi \,\,\,\,\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\].

29. Trắc nghiệm
1 điểm

Một chiếc cổng hình parabol bao gồm một cửa chính hình chữ nhật ở giữa và hai cánh cửa phụ hai bên như hình vẽ. Biết chiều cao cổng parabol là 4 m còn kích thước cửa ở giữa là 3 m x 6 m. Hãy tính khoảng cách giữa hai điểm A và B.Media VietJack

13 m;

14 m;

12 m;

10 m.

Xem đáp án

Lời giải

Chọn hệ trục tọa độ Oxy như hình vẽ.

Media VietJack

Phương trình parabol có dạng (P): y = ax2 + bx + c (a < 0).

Ta có G(0; 4) (P) c = 4.

Theo đề, ta có kích thước cửa ở giữa là 3 m x 6 m.

Suy ra E(3; 3), F(–3; 3).

Ta có \(\left\{ \begin{array}{l}E \in \left( P \right)\\F \in \left( P \right)\end{array} \right.\)

\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}9a + 3b + c = 3\\9a - 3b + c = 3\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}9a + 3b = - 1\\9a - 3b = - 1\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}18a = - 2\\b = \frac{{9a + 1}}{3}\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = - \frac{1}{9}\\b = 0\end{array} \right.\)

So với điều kiện a < 0, ta nhận \(a = - \frac{1}{9}\).

Khi đó phương trình parabol (P): \(y = - \frac{1}{9}{x^2} + 4\).

Phương trình hoành độ giao điểm của (P) và trục Ox là: \( - \frac{1}{9}{x^2} + 4 = 0\)

x2 = 36

x = ±6.

Suy ra tọa độ A(–6; 0), B(6; 0).

Do đó AB = 12 m.

Vậy ta chọn phương án C.

30. Tự luận
1 điểm

\(\frac{2}{3}\) ngày bằng bao nhiêu giờ?

Xem đáp án

Lời giải

1 ngày có 24 giờ.

Suy ra \(\frac{2}{3}\) ngày bằng: \(\frac{2}{3} \times 24 = 16\) (giờ).

Vậy \(\frac{2}{3}\) ngày bằng 16 giờ.

31. Tự luận
1 điểm

Đổi: 4 giờ 30 phút = … giờ.

Xem đáp án

Lời giải

30 phút = \[\frac{{30}}{{60}}\] giờ = \[\frac{1}{2}\] giờ.

4 giờ 30 phút = \(4 + \frac{1}{2}\) giờ = \(\frac{9}{2}\) giờ.

Vậy 4 giờ 30 phút = \(\frac{9}{2}\) giờ.

32. Tự luận
1 điểm

Tính nhanh:

a) 4524 – (864 – 999) – (36 + 3999);

b) 1000 – (137 + 572) + (263 – 291);

c) –329 + (15 – 101) – (25 – 440).

Xem đáp án

Lời giải

a) 4524 – (864 – 999) – (36 + 3999)

= 4524 – 864 + 999 – 36 – 3999

= 4524 – (864 + 36) + (999 – 3999)

= 4524 – 900 – 3000

= 624.

b) 1000 – (137 + 572) + (263 – 291)

= 1000 – 137 – 572 + 263 – 291

= 1000 + 263 – (137 + 572 + 291)

= 263 + 1000 – 1000

= 263.

c) –329 + (15 – 101) – (25 – 440)

= –329 + 15 – 101 – 25 + 440

= 440 – (329 + 101) – (25 – 15)

= 440 – 430 – 10

= 0.

33. Tự luận
1 điểm

Cho tam giác ABC. I là điểm trên cạnh BC sao cho 2CI = 3BI; F là điểm trên BC sao cho 5FB = 2FC.

a) Tính \(\overrightarrow {AI} ,\,\overrightarrow {AF} \) theo \(\overrightarrow {AB} ,\,\overrightarrow {AC} \).

b) G là trọng tâm tam giác. Tính \(\overrightarrow {AG} \) theo \(\overrightarrow {AI} ,\,\overrightarrow {AF} \).

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

a) Ta có 2CI = 3BI

\( \Rightarrow 2\overrightarrow {CI} + 3\overrightarrow {BI} = \vec 0\)

\( \Leftrightarrow 2\left( {\overrightarrow {CA} + \overrightarrow {AI} } \right) + 3\left( {\overrightarrow {BA} + \overrightarrow {AI} } \right) = \vec 0\)

\( \Leftrightarrow 5\overrightarrow {AI} = 3\overrightarrow {AB} + 2\overrightarrow {AC} \)   (1)

\( \Leftrightarrow \overrightarrow {AI} = \frac{3}{5}\overrightarrow {AB} + \frac{2}{5}\overrightarrow {AC} \).

Ta có 5FB = 2FC

\( \Rightarrow 5\overrightarrow {BF} - 2\overrightarrow {CF} = \vec 0\)

\( \Leftrightarrow 5\left( {\overrightarrow {BA} + \overrightarrow {AF} } \right) - 2\left( {\overrightarrow {CA} + \overrightarrow {AF} } \right) = \vec 0\)

\( \Leftrightarrow 3\overrightarrow {AF} = 5\overrightarrow {AB} - 2\overrightarrow {AC} \)   (2)

\( \Leftrightarrow \overrightarrow {AF} = \frac{5}{3}\overrightarrow {AB} - \frac{2}{3}\overrightarrow {AC} \).

Vậy \(\overrightarrow {AI} = \frac{3}{5}\overrightarrow {AB} + \frac{2}{5}\overrightarrow {AC} \)\(\overrightarrow {AF} = \frac{5}{3}\overrightarrow {AB} - \frac{2}{3}\overrightarrow {AC} \).

b) Gọi M là trung điểm của BC.

Suy ra \(\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} = 2\overrightarrow {AM} = 2.\frac{3}{2}.\overrightarrow {AG} = 3\overrightarrow {AG} \) (do G là trọng tâm của tam giác ABC nên \(AG = \frac{2}{3}AM\)).

Lấy (1) + (2) vế theo vế, ta được \(5\overrightarrow {AI} + 3\overrightarrow {AF} = 8\overrightarrow {AB} \).

\( \Leftrightarrow \overrightarrow {AB} = \frac{5}{8}\overrightarrow {AI} + \frac{3}{8}\overrightarrow {AF} \).

Từ (1), ta suy ra \[25\overrightarrow {AI} = 15\overrightarrow {AB} + 10\overrightarrow {AC} \]   (3)

Từ (2), ta suy ra \(9\overrightarrow {AF} = 15\overrightarrow {AB} - 6\overrightarrow {AC} \)      (4)

Lấy (3) – (4) vế theo vế, ta được \[16\overrightarrow {AC} = 25\overrightarrow {AI} - 9\overrightarrow {AF} \].

\( \Leftrightarrow \overrightarrow {AC} = \frac{{25}}{{16}}\overrightarrow {AI} - \frac{9}{{16}}\overrightarrow {AF} \).

Gọi M là trung điểm của BC.

Suy ra \(\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} = 2\overrightarrow {AM} = 2.\frac{3}{2}.\overrightarrow {AG} = 3\overrightarrow {AG} \) (do G là trọng tâm của tam giác ABC nên \(AG = \frac{2}{3}AM\)).

Do đó \(3\overrightarrow {AG} = \left( {\frac{5}{8}\overrightarrow {AI} + \frac{3}{8}\overrightarrow {AF} } \right) + \left( {\frac{{25}}{{16}}\overrightarrow {AI} - \frac{9}{{16}}\overrightarrow {AF} } \right) = \frac{{35}}{{16}}\overrightarrow {AI} - \frac{3}{{16}}\overrightarrow {AF} \).

Vậy \(\overrightarrow {AG} = \frac{{35}}{{48}}\overrightarrow {AI} - \frac{1}{{16}}\overrightarrow {AF} \).

34. Tự luận
1 điểm

Cho tam giác ABC. Gọi H là điểm đối xứng với B qua G với G là trọng tâm tam giác. Chứng minh:

a) \(\overrightarrow {AH} = \frac{2}{3}\overrightarrow {AC} - \frac{1}{3}\overrightarrow {AB} ;\,\overrightarrow {CH} = - \frac{1}{3}\overrightarrow {AB} - \frac{1}{3}\overrightarrow {AC} \).

b) \(\overrightarrow {MH} = \frac{1}{6}\overrightarrow {AC} - \frac{5}{6}\overrightarrow {AB} \), với M là trung điểm BC.

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

a) Gọi N là trung điểm AC.

Do H là điểm đối xứng của B qua G.

Suy ra G là trung điểm của BH.

Do đó \(GH = BG = \frac{2}{3}BN = 2GN\) (do G là trọng tâm tam giác ABC).

Vì vậy N là trung điểm GH (do 4 điểm B, G, N, H thẳng hàng).

Suy ra GN = NH.

Ta có \(\overrightarrow {AH} = \overrightarrow {AN} + \overrightarrow {NH} = \overrightarrow {AN} + \overrightarrow {GN} \)

\( = \overrightarrow {AN} + \frac{1}{3}\overrightarrow {BN} = \overrightarrow {AN} + \frac{1}{3}\left( {\overrightarrow {BA} + \overrightarrow {AN} } \right)\)

\[ = \frac{4}{3}\overrightarrow {AN} - \frac{1}{3}\overrightarrow {AB} = \frac{4}{3}\left( {\frac{1}{2}\overrightarrow {AC} } \right) - \frac{1}{3}\overrightarrow {AB} \]

\[ = \frac{2}{3}\overrightarrow {AC} - \frac{1}{3}\overrightarrow {AB} \].

Ta có \(\overrightarrow {CH} = \overrightarrow {CN} + \overrightarrow {NH} = \overrightarrow {CN} + \overrightarrow {GN} \)

\( = \overrightarrow {CN} + \frac{1}{3}\overrightarrow {BN} = \overrightarrow {CN} + \frac{1}{3}\left( {\overrightarrow {BA} + \overrightarrow {AN} } \right)\)

\[ = \overrightarrow {CN} - \frac{1}{3}\overrightarrow {AB} + \frac{1}{3}\overrightarrow {AN} = - \frac{1}{2}\overrightarrow {AC} - \frac{1}{3}\overrightarrow {AB} + \frac{1}{3}.\frac{1}{2}\overrightarrow {AC} \]

\( = - \frac{1}{3}\overrightarrow {AB} - \frac{1}{3}\overrightarrow {AC} \).

Vậy ta có điều phải chứng minh.

b) \(\overrightarrow {MH} = \overrightarrow {MB} + \overrightarrow {BH} = \frac{1}{2}\overrightarrow {CB} + \overrightarrow {BA} + \overrightarrow {AH} \)

\( = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {CA} + \overrightarrow {AB} } \right) - \overrightarrow {AB} + \frac{2}{3}\overrightarrow {AC} - \frac{1}{3}\overrightarrow {AB} \)

\( = - \frac{5}{6}\overrightarrow {AB} + \frac{1}{6}\overrightarrow {AC} \).

Vậy ta có điều phải chứng minh.

35. Tự luận
1 điểm

Cho tứ giác ABCD. Gọi E, F lần lượt là trung điểm AB, CD và O là trung điểm EF. Xác định điểm M sao cho \(\left| {\overrightarrow {MA} + \overrightarrow {MB} + \overrightarrow {MC} + \overrightarrow {MD} } \right|\) đạt giá trị nhỏ nhất.

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

Ta có \(\overrightarrow {MA} + \overrightarrow {MB} + \overrightarrow {MC} + \overrightarrow {MD} \)

\( = \overrightarrow {ME} + \overrightarrow {EA} + \overrightarrow {ME} + \overrightarrow {EB} + \overrightarrow {MF} + \overrightarrow {FC} + \overrightarrow {MF} + \overrightarrow {FD} \) (do E, F lần lượt là trung điểm AB, CD)

\( = 2\overrightarrow {ME} + 2\overrightarrow {MF} \)

\[ = 2\left( {\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OE} } \right) + 2\left( {\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OF} } \right)\]

\[ = 4\overrightarrow {MO} + 2\left( {\overrightarrow {OE} + \overrightarrow {OF} } \right)\] (do O là trung điểm EF)

\[ = 4\overrightarrow {MO} + 2.\vec 0 = 4\overrightarrow {MO} \].

Do đó \(\left| {\overrightarrow {MA} + \overrightarrow {MB} + \overrightarrow {MC} + \overrightarrow {MD} } \right| = \left| {4\overrightarrow {MO} } \right| = 4MO\).

Vậy \(\left| {\overrightarrow {MA} + \overrightarrow {MB} + \overrightarrow {MC} + \overrightarrow {MD} } \right|\) đạt giá trị nhỏ nhất khi và chỉ khi M trùng O.

36. Tự luận
1 điểm

Công thức tính bài toán sản lượng lớp 5.

Xem đáp án

Lời giải

Bước 1: Tìm chiều dài, chiều rộng của thửa ruộng hoặc mảnh đất.

Bước 2: Tính diện tích của thửa ruộng hoặc mảnh đất đó.

Bước 3: Tính sản lượng bằng cách lấy diện tích nhân với năng suất (trên một đơn vị diện tích).

37. Tự luận
1 điểm

Một thửa ruộng hình chữ nhật có chiều dài 80 m và chiều dài bằng \[\frac{5}{4}\] chiều rộng. Người ta mở rộng thửa ruộng đó theo chiều dài thêm 25 m, thửa ruộng thành một hình chữ nhật mới và cấy lúa trên đó. Ước tính cứ 100 m2 đạt năng suất 50 kg. Tính sản lượng thóc thu được ở thửa ruộng đó.

Xem đáp án

Lời giải

Chiều rộng của thửa ruộng là: \(80:\frac{5}{4} = 64\) (m)

Diện tích của thửa ruộng sau khi mở rộng chiều dài thêm 25 m là:

(80 + 25) 64 = 6720 (m2)

Sản lượng thóc thu được ở thửa ruộng đó là: 6720 : 100 50 = 3360 (kg)

Vậy sản lượng thóc thu được ở thửa ruộng đó là 3360 kg.

38. Tự luận
1 điểm

Tính \(M = \sqrt {1 - \frac{{\sqrt 3 }}{{2 + \sqrt 3 }}} \).

Xem đáp án

Lời giải

\(M = \sqrt {1 - \frac{{\sqrt 3 }}{{2 + \sqrt 3 }}} = \sqrt {1 - \frac{{\sqrt 3 \left( {2 - \sqrt 3 } \right)}}{{4 - 3}}} \)

\[ = \sqrt {1 - \frac{{2\sqrt 3 - 3}}{1}} = \sqrt {1 - 2\sqrt 3 + 3} \]

\[ = \sqrt {{{\left( {1 - \sqrt 3 } \right)}^2}} = \sqrt 3 - 1\].

39. Tự luận
1 điểm

Tính \(A = \frac{{1 + \frac{{\sqrt 3 }}{2}}}{{1 + \sqrt {1 + \frac{{\sqrt 3 }}{2}} }} + \frac{{1 - \frac{{\sqrt 3 }}{2}}}{{1 - \sqrt {1 - \frac{{\sqrt 3 }}{2}} }}\).

Xem đáp án

Lời giải

\(A = \frac{{1 + \frac{{\sqrt 3 }}{2}}}{{1 + \sqrt {1 + \frac{{\sqrt 3 }}{2}} }} + \frac{{1 - \frac{{\sqrt 3 }}{2}}}{{1 - \sqrt {1 - \frac{{\sqrt 3 }}{2}} }}\)

\( = \frac{{\frac{{2 + \sqrt 3 }}{2}}}{{1 + \sqrt {\frac{{4 + 2\sqrt 3 }}{4}} }} + \frac{{\frac{{2 - \sqrt 3 }}{2}}}{{1 - \sqrt {\frac{{4 - 2\sqrt 3 }}{4}} }}\)

\( = \frac{{\frac{{2 + \sqrt 3 }}{2}}}{{1 + \sqrt {\frac{{{{\left( {\sqrt 3 + 1} \right)}^2}}}{4}} }} + \frac{{\frac{{2 - \sqrt 3 }}{2}}}{{1 - \sqrt {\frac{{{{\left( {\sqrt 3 - 1} \right)}^2}}}{4}} }}\)

\( = \frac{{\frac{{2 + \sqrt 3 }}{2}}}{{1 + \frac{{\sqrt 3 + 1}}{2}}} + \frac{{\frac{{2 - \sqrt 3 }}{2}}}{{1 - \frac{{\sqrt 3 - 1}}{2}}}\)

\( = \frac{{\frac{{2 + \sqrt 3 }}{2}}}{{\frac{{3 + \sqrt 3 }}{2}}} + \frac{{\frac{{2 - \sqrt 3 }}{2}}}{{\frac{{3 - \sqrt 3 }}{2}}}\)

\( = \frac{{2 + \sqrt 3 }}{{3 + \sqrt 3 }} + \frac{{2 - \sqrt 3 }}{{3 - \sqrt 3 }}\)

\[ = \frac{{\left( {2 + \sqrt 3 } \right)\left( {3 - \sqrt 3 } \right) + \left( {2 - \sqrt 3 } \right)\left( {3 + \sqrt 3 } \right)}}{{\left( {3 + \sqrt 3 } \right)\left( {3 - \sqrt 3 } \right)}}\]

\[ = \frac{{\left( {6 + \sqrt 3 - 3} \right) + \left( {6 - \sqrt 3 - 3} \right)}}{{9 - 3}}\]

\[ = \frac{6}{6} = 1\].

Vậy A = 1.

40. Tự luận
1 điểm

Trên cùng một hệ trục tọa độ, cho ba đường thẳng (d1), (d2) và (d3) lần lượt là đồ thị của các hàm số y = –2x + 2, \[y = \frac{1}{2}x - 3\], y = mx + n.

a) Vẽ hai đồ thị (d1) và (d2) trên cùng một hệ trục tọa độ.

b) Tìm m, n để đường thẳng (d3) song song với (d1) và cắt (d2) tại điểm có tung độ bằng –1.

Xem đáp án

Lời giải

a) Bảng giá trị của (d1):

x

0

1

2

y

2

0

–2

Bảng giá trị của (d2):

x

0

2

4

y

–3

–2

–1

Media VietJack

b) Vì (d3) // (d1) nên phương trình (d3) có dạng: y = –2x + n (n ≠ 2).

Tức là, m = –2.

Gọi A(xA; yA) là giao điểm của (d3) và (d2).

Suy ra tọa độ A(xA; –1).

Ta có A(xA; –1) (d2).

Suy ra \[ - 1 = \frac{1}{2}{x_A} - 3\].

Khi đó xA = 4.

Vì vậy tọa độ A(4; –1).

Ta có A(4; –1) (d3).

Suy ra –1 = –2.4 + n.

Do đó n = 7 (nhận).

Vì vậy m = –2, n = 7.

41. Tự luận
1 điểm

Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho đường thẳng (d1): y = –x + 2 và (d2): \(y = \frac{1}{4}x\).

1) Vẽ (d1) và (d2) trên cùng hệ trục tọa độ Oxy.

2) Lấy điểm B trên (d2) có hoành độ bằng –4. Viết phương trình đường thẳng (d3) song song với (d1) và qua điểm B.

3) Tìm tọa độ giao điểm của (d1) và (d2) bằng phép tính.

Xem đáp án

Lời giải

1) Bảng giá trị của (d1):

x

0

1

2

y

2

1

0

Bảng giá trị của (d2):

x

–4

0

4

y

–1

0

1

Media VietJack

2) Gọi B(–4; yB).

Ta có B(–4; yB) (d2).

Suy ra \(y = \frac{1}{4}.\left( { - 4} \right) = - 1\).

Do đó tọa độ B(–4; –1).

Vì (d3) // (d1) nên phương trình (d3) có dạng: y = –x + m (m ≠ 2).

Ta có B(–4; –1) (d3).

Suy ra –1 = 4 + m.

Do đó m = –5 (nhận)

Vậy phương trình (d3): y = –x – 5.

3) Phương trình hoành độ giao điểm của (d1) và (d2): \( - x + 2 = \frac{1}{4}x\).

\( \Leftrightarrow \frac{5}{4}x = 2\)

\( \Leftrightarrow x = \frac{8}{5}\).

Với \(x = \frac{8}{5}\), ta có: \(y = - \frac{8}{5} + 2 = \frac{2}{5}\).

Vậy giao điểm của (d1) và (d2) là điểm \(E\left( {\frac{8}{5};\frac{2}{5}} \right)\).

42. Tự luận
1 điểm

Giải bất phương trình: \(\frac{{x - 3}}{{2 - x}} \le 0\).

Xem đáp án

Lời giải

Đặt \(f\left( x \right) = \frac{{x - 3}}{{2 - x}}\).

Bảng xét dấu:

x

\( - \infty \)                2                    3                   \( + \infty \)

f(x)

                     ||        +         0        

Dựa vào bảng xét dấu, ta có \(f\left( x \right) \le 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x < 2\\x \ge 3\end{array} \right.\)

Vậy tập nghiệm của bất phương trình đã cho là \(S = \left( { - \infty ;2} \right) \cup \left[ {3; + \infty } \right)\).

43. Tự luận
1 điểm

a) Tìm giá trị nhỏ nhất của A = 2x2 – 8x + 1.

b) Tìm giá trị lớn nhất của B = –5x2 – 4x + 1.

c) Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: \(A = \frac{2}{{6x - 5 - 9{x^2}}}\).

Xem đáp án

Lời giải

a) A = 2x2 – 8x + 1

= 2(x2 – 4x + 4) – 7

= 2(x – 2)2 – 7.

Ta có (x – 2)2 ≥ 0, với mọi x.

2(x – 2)2 ≥ 0, với mọi x.

2(x – 2)2 – 7 ≥ –7, với mọi x.

Dấu “=” xảy ra x = 2.

Vậy giá trị nhỏ nhất của A bằng –7 khi và chỉ khi x = 2.

b) B = –5x2 – 4x + 1

\( = - 5\left( {{x^2} + \frac{4}{5}x + \frac{4}{{25}}} \right) + \frac{9}{5}\)

\( = - 5{\left( {x + \frac{2}{5}} \right)^2} + \frac{9}{5}\).

Ta có \({\left( {x + \frac{2}{5}} \right)^2} \ge 0\), với mọi x.

\( \Rightarrow - 5{\left( {x + \frac{2}{5}} \right)^2} \le 0\), với mọi x.

 \( \Rightarrow - 5{\left( {x + \frac{2}{5}} \right)^2} + \frac{9}{5} \le \frac{9}{5}\), với mọi x.

Dấu “=” xảy ra \(x = - \frac{2}{5}\).

Vậy giá trị lớn nhất của B bằng \(\frac{9}{5}\) khi và chỉ khi \(x = - \frac{2}{5}\).

c) \(A = \frac{2}{{6x - 5 - 9{x^2}}}\)

\( = \frac{2}{{ - 9\left( {{x^2} - \frac{2}{3}x + \frac{1}{9}} \right) - 4}}\)

\( = \frac{2}{{ - 9{{\left( {x - \frac{1}{3}} \right)}^2} - 4}}\).

Ta có \({\left( {x - \frac{1}{3}} \right)^2} \ge 0\), với mọi x.

\( \Rightarrow - 9{\left( {x - \frac{1}{3}} \right)^2} \le 0\), với mọi x.

\( \Rightarrow - 9{\left( {x - \frac{1}{3}} \right)^2} - 4 \le - 4\), với mọi x.

\( \Rightarrow \frac{1}{{ - 9{{\left( {x - \frac{1}{3}} \right)}^2} - 4}} \ge \frac{1}{{ - 4}}\), với mọi x.

\( \Rightarrow \frac{2}{{ - 9{{\left( {x - \frac{1}{3}} \right)}^2} - 4}} \ge \frac{2}{{ - 4}} = - \frac{1}{2}\), với mọi x.

Dấu “=” xảy ra \(x = \frac{1}{3}\).

Vậy giá trị nhỏ nhất của A bằng \( - \frac{1}{2}\) khi và chỉ khi \(x = \frac{1}{3}\).

44. Tự luận
1 điểm

Giải phương trình: 2x2 – 8x = –1.

Xem đáp án

Lời giải

2x2 – 8x = –1

2(x2 – 4x + 4) = 7

2(x – 2)2 = 7

\( \Leftrightarrow {\left( {x - 2} \right)^2} = \frac{7}{2}\)

\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x - 2 = \sqrt {\frac{7}{2}} = \frac{{\sqrt {14} }}{2}\\x - 2 = - \sqrt {\frac{7}{2}} = - \frac{{\sqrt {14} }}{2}\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 2 + \frac{{\sqrt {14} }}{2} = \frac{{4 + \sqrt {14} }}{2}\\x = 2 - \frac{{\sqrt {14} }}{2} = \frac{{4 - \sqrt {14} }}{2}\end{array} \right.\)

Vậy tập nghiệm của phương trình đã cho là \(S = \left\{ {\frac{{4 + \sqrt {14} }}{2};\frac{{4 - \sqrt {14} }}{2}} \right\}\).

45. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hình vuông ABCD cạnh a. Tính độ dài vectơ \(\vec u = 4\overrightarrow {MA} - 3\overrightarrow {MB} + \overrightarrow {MC} - 2\overrightarrow {MD} \).

\(\left| {\vec u} \right| = a\sqrt 5 \);

\(\left| {\vec u} \right| = \frac{{a\sqrt 5 }}{2}\);

\(\left| {\vec u} \right| = 3a\sqrt 5 \);

\(\left| {\vec u} \right| = 2a\sqrt 5 \).

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

Gọi O là giao điểm của AC và BD.

O là trung điểm của AC và BD.

\( \Rightarrow \overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OC} = \vec 0;\,\overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OD} = \vec 0\).

Ta có \(\vec u = 4\overrightarrow {MA} - 3\overrightarrow {MB} + \overrightarrow {MC} - 2\overrightarrow {MD} \)

\( = 4\left( {\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OA} } \right) - 3\left( {\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OB} } \right) + \left( {\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OC} } \right) - 2\left( {\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OD} } \right)\)

\( = 3\overrightarrow {OA} + \left( {\overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OC} } \right) - \overrightarrow {OB} - 2\left( {\overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OD} } \right)\)

\( = 3\overrightarrow {OA} + \vec 0 - \overrightarrow {OB} - 2.\vec 0\)

\( = 3\overrightarrow {OA} - \overrightarrow {OB} \).

Lấy điểm E sao cho \(\overrightarrow {OE} = 3\overrightarrow {OA} \).

Khi đó \(\vec u = \overrightarrow {OE} - \overrightarrow {OB} = \overrightarrow {BE} \).

∆ABD vuông tại A: \(BD = \sqrt {A{B^2} + A{D^2}} = \sqrt {{a^2} + {a^2}} = a\sqrt 2 \).

\(AO = BO = \frac{{BD}}{2} = \frac{{a\sqrt 2 }}{2}\).

Suy ra \(OE = 3OA = \frac{{3a\sqrt 2 }}{2}\).

∆ EBO vuông tại O: \(EB = \sqrt {O{B^2} + O{E^2}} = \sqrt {{{\left( {\frac{{a\sqrt 2 }}{2}} \right)}^2} + {{\left( {\frac{{3a\sqrt 2 }}{2}} \right)}^2}} = a\sqrt 5 \).

Vậy \(\left| {\vec u} \right| = a\sqrt 5 \).

Do đó ta chọn phương án A.

46. Tự luận
1 điểm

Cho hình vuông ABCD cạnh a. Chứng minh rằng \(\vec u = 4\overrightarrow {MA} - 3\overrightarrow {MB} + \overrightarrow {MC} - 2\overrightarrow {MD} \) không phụ thuộc vào vị trí điểm M.

Xem đáp án

Lời giải

Gọi O là giao điểm của AC và BD.

O là trung điểm của AC và BD.

\( \Rightarrow \overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OC} = \vec 0;\,\overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OD} = \vec 0\).

Ta có \(\vec u = 4\overrightarrow {MA} - 3\overrightarrow {MB} + \overrightarrow {MC} - 2\overrightarrow {MD} \)

\( = 4\left( {\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OA} } \right) - 3\left( {\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OB} } \right) + \left( {\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OC} } \right) - 2\left( {\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OD} } \right)\)

\( = 3\overrightarrow {OA} + \left( {\overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OC} } \right) - \overrightarrow {OB} - 2\left( {\overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OD} } \right)\)

\( = 3\overrightarrow {OA} + \vec 0 - \overrightarrow {OB} - 2.\vec 0\)

\( = 3\overrightarrow {OA} - \overrightarrow {OB} \).

Vậy ta có điều phải chứng minh.

47. Tự luận
1 điểm

Cho tam giác ABC có AB = 2, AC = 3, \(\widehat {BAC} = 60^\circ \). Gọi M là trung điểm của đoạn thẳng BC. Điểm D thỏa mãn \(\overrightarrow {AD} = \frac{7}{{12}}\overrightarrow {AC} \).

a) Tính \(\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AC} \).

b) Biểu diễn \(\overrightarrow {AM} ,\,\overrightarrow {BD} \) theo \(\overrightarrow {AB} ,\,\overrightarrow {AC} \).

c) Chứng minh AM BD.

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

a) Ta có \(\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AC} = \left| {\overrightarrow {AB} } \right|.\left| {\overrightarrow {AC} } \right|.\cos \left( {\overrightarrow {AB} ,\,\overrightarrow {AC} } \right)\)

\( = AB.AC.\cos \widehat {BAC} = 2.3.\cos 60^\circ = 3\).

Vậy \(\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AC} = 3\).

b) Vì M là trung điểm BC nên ta có \(2\overrightarrow {AM} = \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} \).

\( \Leftrightarrow \overrightarrow {AM} = \frac{1}{2}\overrightarrow {AB} + \frac{1}{2}\overrightarrow {AC} \).

Ta có \(\overrightarrow {BD} = \overrightarrow {AD} - \overrightarrow {AB} = \frac{7}{{12}}\overrightarrow {AC} - \overrightarrow {AB} \).

Vậy \(\overrightarrow {AM} = \frac{1}{2}\overrightarrow {AB} + \frac{1}{2}\overrightarrow {AC} \)\(\overrightarrow {BD} = \frac{7}{{12}}\overrightarrow {AC} - \overrightarrow {AB} \).

c) Ta có \(\overrightarrow {AM} .\overrightarrow {BD} = \left( {\frac{1}{2}\overrightarrow {AB} + \frac{1}{2}\overrightarrow {AC} } \right).\left( {\frac{7}{{12}}\overrightarrow {AC} - \overrightarrow {AB} } \right)\)

\( = \frac{7}{{24}}\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AC} - \frac{1}{2}.{\overrightarrow {AB} ^2} + \frac{7}{{24}}.{\overrightarrow {AC} ^2} - \frac{1}{2}\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AC} \)

\( = - \frac{5}{{24}}\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AC} - \frac{1}{2}.A{B^2} + \frac{7}{{24}}.A{C^2}\)

\( = - \frac{5}{{24}}.3 - \frac{1}{2}{.2^2} + \frac{7}{{24}}{.3^2} = 0\).

Do đó \(\overrightarrow {AM} \bot \overrightarrow {BD} \).

Vậy AM BD.

48. Tự luận
1 điểm

Cho tam giác ABC có AB = 3, AC = 5, \(\widehat {BAC} = 60^\circ \). Gọi M là điểm thuộc đoạn BC sao cho BM = 2MC. Tính độ dài đoạn AM.

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

Ta có \(B{C^2} = A{B^2} + A{C^2} - 2.AB.AC.\cos \widehat {BAC}\)

= 32 + 52 – 2.3.5.cos60°

= 19.

Suy ra \(BC = \sqrt {19} \).

Khi đó \[\cos B = \frac{{A{B^2} + B{C^2} - A{C^2}}}{{2.AB.BC}} = \frac{{{3^2} + {{\left( {\sqrt {19} } \right)}^2} - {5^2}}}{{2.3.\sqrt {19} }} = \frac{{\sqrt {19} }}{{38}}\].

Ta có BM = 2MC.

\( \Rightarrow BM = \frac{2}{3}BC = \frac{{2\sqrt {19} }}{3}\).

Do đó AM2 = AB2 + BM2 – 2.AB.BM.cosB

\( = {3^2} + {\left( {\frac{{2\sqrt {19} }}{3}} \right)^2} - 2.3.\frac{{2\sqrt {19} }}{3}.\frac{{\sqrt {19} }}{{38}} = \frac{{139}}{9}\).

Vậy \(AM = \frac{{\sqrt {139} }}{3}\).

49. Tự luận
1 điểm

Giải hệ phương trình (bằng phương pháp đặt ẩn phụ):

a) \(\left\{ \begin{array}{l}\frac{1}{{x - 2}} + \frac{1}{{y - 1}} = 2\\\frac{2}{{x - 2}} - \frac{3}{{y - 1}} = 1\end{array} \right.\)

b) \(\left\{ \begin{array}{l}\frac{3}{{2x - 1}} - \frac{6}{{3 - y}} = - 1\\\frac{1}{{2x - 1}} - \frac{3}{{3 - y}} = 0\end{array} \right.\)

c) \(\left\{ \begin{array}{l}\frac{1}{x} + \frac{1}{y} = \frac{1}{4}\\\frac{{10}}{x} + \frac{1}{y} = 1\end{array} \right.\)

d) \(\left\{ \begin{array}{l}\frac{2}{{2x - y}} + \frac{3}{{x - 2y}} = \frac{1}{2}\\\frac{2}{{2x - y}} - \frac{1}{{x - 2y}} = \frac{1}{{18}}\end{array} \right.\)

Xem đáp án

Lời giải

a) \(\left\{ \begin{array}{l}\frac{1}{{x - 2}} + \frac{1}{{y - 1}} = 2\\\frac{2}{{x - 2}} - \frac{3}{{y - 1}} = 1\end{array} \right.\)     (I)

Điều kiện: \(\left\{ \begin{array}{l}x \ne 2\\y \ne 1\end{array} \right.\)    (*)

Đặt \(a = \frac{1}{{x - 2}};\,b = \frac{1}{{y - 1}}\).

Hệ (I) tương đương với: \(\left\{ \begin{array}{l}a + b = 2\\2a - 3b = 1\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 2 - b\\2\left( {2 - b} \right) - 3b = 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 2 - b\\ - 5b = - 3\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 2 - b\\b = \frac{3}{5}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = \frac{7}{5}\\b = \frac{3}{5}\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\frac{1}{{x - 2}} = \frac{7}{5}\\\frac{1}{{y - 1}} = \frac{3}{5}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x - 2 = \frac{5}{7}\\y - 1 = \frac{5}{3}\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = \frac{{19}}{7}\\y = \frac{8}{3}\end{array} \right.\)

So với điều kiện (*), ta nhận \(\left\{ \begin{array}{l}x = \frac{{19}}{7}\\y = \frac{8}{3}\end{array} \right.\)

Vậy \(\left( {x;y} \right) \in \left\{ {\left( {\frac{{19}}{7};\frac{8}{3}} \right)} \right\}\).

b) \(\left\{ \begin{array}{l}\frac{3}{{2x - 1}} - \frac{6}{{3 - y}} = - 1\\\frac{1}{{2x - 1}} - \frac{3}{{3 - y}} = 0\end{array} \right.\)    (II)

Điều kiện: \(\left\{ \begin{array}{l}x \ne \frac{1}{2}\\y \ne 3\end{array} \right.\)   (*)

Đặt \(a = \frac{1}{{2x - 1}};\,b = \frac{1}{{3 - y}}\).

Hệ (II) tương đương với: \(\left\{ \begin{array}{l}3a - 6b = - 1\\a - 3b = 0\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}3a - 6b = - 1\\a = 3b\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}9b - 6b = - 1\\a = 3b\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}3b = - 1\\a = 3b\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}b = - \frac{1}{3}\\a = - 1\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\frac{1}{{3 - y}} = - \frac{1}{3}\\\frac{1}{{2x - 1}} = - 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}3 - y = - 3\\2x - 1 = - 1\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}y = 6\\x = 0\end{array} \right.\)

So với điều kiện (*), ta nhận \(\left\{ \begin{array}{l}y = 6\\x = 0\end{array} \right.\)

Vậy (x; y) {(0; 6)}.

c) \(\left\{ \begin{array}{l}\frac{1}{x} + \frac{1}{y} = \frac{1}{4}\\\frac{{10}}{x} + \frac{1}{y} = 1\end{array} \right.\)    (III)

Điều kiện: x, y ≠ 0    (*)

Đặt \(a = \frac{1}{x};\,\,b = \frac{1}{y}\).

Hệ (III) tương đương với: \(\left\{ \begin{array}{l}a + b = \frac{1}{4}\\10a + b = 1\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a + b = \frac{1}{4}\\b = 1 - 10a\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a + 1 - 10a = \frac{1}{4}\\b = 1 - 10a\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} - 9a = - \frac{3}{4}\\b = 1 - 10a\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = \frac{1}{{12}}\\b = \frac{1}{6}\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\frac{1}{x} = \frac{1}{{12}}\\\frac{1}{y} = \frac{1}{6}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 12\\y = 6\end{array} \right.\)

So với điều kiện (*), ta nhận \(\left\{ \begin{array}{l}x = 12\\y = 6\end{array} \right.\)

Vậy (x; y) {(12; 6)}.

d) \(\left\{ \begin{array}{l}\frac{2}{{2x - y}} + \frac{3}{{x - 2y}} = \frac{1}{2}\\\frac{2}{{2x - y}} - \frac{1}{{x - 2y}} = \frac{1}{{18}}\end{array} \right.\)    (IV)

Điều kiện: \(\left\{ \begin{array}{l}x \ne 2y\\x \ne \frac{y}{2}\end{array} \right.\)   (*)

Đặt \(a = \frac{1}{{2x - y}};\,b = \frac{1}{{x - 2y}}\).

Hệ (IV) tương đương với: \(\left\{ \begin{array}{l}2a + 3b = \frac{1}{2}\\2a - b = \frac{1}{{18}}\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}2a + 3b = \frac{1}{2}\\b = 2a - \frac{1}{{18}}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}2a + 3\left( {2a - \frac{1}{{18}}} \right) = \frac{1}{2}\\b = 2a - \frac{1}{{18}}\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}8a = \frac{2}{3}\\b = 2a - \frac{1}{{18}}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = \frac{1}{{12}}\\b = \frac{1}{9}\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\frac{1}{{2x - y}} = \frac{1}{{12}}\\\frac{1}{{x - 2y}} = \frac{1}{9}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}2x - y = 12\\x - 2y = 9\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}y = 2x - 12\\x - 2\left( {2x - 12} \right) = 9\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}y = 2x - 12\\ - 3x = - 15\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}y = - 2\\x = 5\end{array} \right.\)

So với điều kiện (*), ta nhận \(\left\{ \begin{array}{l}y = - 2\\x = 5\end{array} \right.\)

Vậy (x; y) {(5; –2)}.

50. Tự luận
1 điểm

Cho hai điểm A(3; –5), B(1; 0).

a) Tìm tọa độ điểm C sao cho \[\overrightarrow {OC} = - 3\overrightarrow {AB} \].

b) Tìm điểm D đối xứng của A qua C.

c) Tìm điểm M chia đoạn AB theo tỉ số k = –3.

Xem đáp án

Lời giải

Gọi C(xC; yC).

Ta có \(\overrightarrow {OC} = \left( {{x_C};{y_C}} \right),\,\overrightarrow {AB} = \left( { - 2;5} \right)\).

Suy ra \( - 3\overrightarrow {AB} = \left( {6; - 15} \right)\).

Ta có \[\overrightarrow {OC} = - 3\overrightarrow {AB} \].

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_C} = 6\\{y_C} = - 15\end{array} \right.\)

Vậy tọa độ C(6; –15).

b) Gọi D(xD; yD).

Ta có điểm D đối xứng của A qua C.

Suy ra C là trung điểm AD.

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_C} = \frac{{{x_A} + {x_D}}}{2}\\{y_C} = \frac{{{y_A} + {y_D}}}{2}\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}6 = \frac{{3 + {x_D}}}{2}\\ - 15 = \frac{{ - 5 + {y_D}}}{2}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_D} = 9\\{y_D} = - 25\end{array} \right.\)

Vậy tọa độ D(9; –25).

c) Gọi M(xM; yM).

Ta có \(\overrightarrow {MA} = \left( {3 - {x_M}; - 5 - {y_M}} \right),\,\overrightarrow {MB} = \left( {1 - {x_M}; - {y_M}} \right)\).

Theo đề, ta có M chia đoạn AB theo tỉ số k = –3.

\( \Leftrightarrow \overrightarrow {MA} = - 3\overrightarrow {MB} \).

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}3 - {x_M} = - 3\left( {1 - {x_M}} \right)\\ - 5 - {y_M} = - 3\left( { - {y_M}} \right)\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}4{x_M} = 6\\4{y_M} = - 5\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_M} = \frac{3}{2}\\{y_M} = - \frac{5}{4}\end{array} \right.\)

Vậy tọa độ \(M\left( {\frac{3}{2}; - \frac{5}{4}} \right)\).

51. Tự luận
1 điểm

Cho hai điểm A(x1; y1; z1) và B(x2; y2; z2). Tìm tọa độ điểm M chia đoạn thẳng AB theo tỉ số k (tức là \(\overrightarrow {MA} = k\overrightarrow {MB} \)), trong đó k ≠ 1.

Xem đáp án

Lời giải

Giả sử M(x; y; z) thỏa mãn \(\overrightarrow {MA} = k\overrightarrow {MB} \), trong đó k ≠ 1.

Ta có: \(\overrightarrow {MA} = \left( {{x_1} - x;{y_1} - y;{z_1} - z} \right),\,\overrightarrow {MB} = \left( {{x_2} - x;{y_2} - y;{z_2} - z} \right)\).

Ta có \(\overrightarrow {MA} = k\overrightarrow {MB} \).

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_1} - x = k\left( {{x_2} - x} \right)\\{y_1} - y = k\left( {{y_2} - y} \right)\\{z_1} - z = k\left( {{z_2} - z} \right)\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = \frac{{k{x_2} - {x_1}}}{{k - 1}}\\y = \frac{{k{y_2} - {y_1}}}{{k - 1}}\\z = \frac{{k{z_2} - {z_1}}}{{k - 1}}\end{array} \right.\)

Vậy tọa độ \(M\left( {\frac{{k{x_2} - {x_1}}}{{k - 1}};\frac{{k{y_2} - {y_1}}}{{k - 1}};\frac{{k{z_2} - {z_1}}}{{k - 1}}} \right)\), trong đó k ≠ 1.

52. Tự luận
1 điểm

Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho 5 điểm có tọa độ là các số nguyên. Chứng minh rằng có ít nhất một trung điểm của đoạn thẳng tạo thành từ 5 điểm đã cho có tọa độ là các số nguyên (Trong mặt phẳng tọa độ Oxy: Tọa độ trung điểm bằng trung bình cộng các tọa độ tương ứng của hai đầu đoạn thẳng).

Xem đáp án

Lời giải

Xét 1 điểm có tọa độ (x; y) bất kì trong mặt phẳng tọa độ Oxy (x; y là các số nguyên).

Do 1 giá trị x hoặc y chỉ nhận 1 trong 2 giá trị chẵn, lẻ.

Suy ra có tất cả 2.2 = 4 bộ số mà (x; y) có thể nhận.

Mà theo đề bài, ta có tất cả 5 điểm có tọa độ là các số nguyên.

Do đó theo nguyên lí Dirichle, tồn tại ít nhất 2 điểm có cùng tọa độ chẵn, lẻ.

Vậy có ít nhất một trung điểm của đoạn thẳng tạo thành từ 5 điểm đã cho có tọa độ là các số nguyên (điều phải chứng minh).

53. Tự luận
1 điểm

Tìm m để đường thẳng y = mx + 3m + 2 và đường thẳng y = 2x – 1 cắt nhau tại 1 điểm có tung độ bằng 2.

Xem đáp án

Lời giải

Gọi d1: y = mx + 3m + 2, d2: y = 2x – 1.

Để hai đường thẳng trên cắt nhau thì m 2.

Gọi A(xA; yA) là giao điểm của d1 và d2.

Suy ra tọa độ A(xA; 2).

Ta có A(xA; 2) d2.

Suy ra 2 = 2.xA – 1.

Do đó\({x_A} = \frac{3}{2}\).

Vì vậy tọa độ \(A\left( {\frac{3}{2};2} \right)\).

Ta có \(A\left( {\frac{3}{2};2} \right) \in {d_1}\).

Suy ra \(2 = \frac{3}{2}m + 3m + 2\).

Do đó \(\frac{9}{2}m = 0\).

Vì vậy m = 0 (thỏa mãn).

Vậy m = 0 thỏa mãn yêu cầu bài toán.

54. Tự luận
1 điểm

Cho hình bình hành ABCD, qua C kẻ đường thẳng song song BD cắt AB ở E, cắt AD ở F.

a) Tứ giác BECD là hình gì? Vì sao?

b) Chứng minh 3 đường thẳng AC, BF, DE đồng quy (cùng đi qua 1 điểm).

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

a) Tứ giác BECD là hình bình hành vì BE // CD (giả thiết) và CE // BD (giả thiết).

b) Ta có DF // BC (giả thiết) và BD // CF (giả thiết).

Suy ra BCFD là hình bình hành.

Do đó CF = BD   (1)

Lại có BECD là hình bình hành (chứng minh trên).

Suy ra CE = BD   (2)

Từ (1), (2), suy ra CF = CE.

Do đó CA là đường trung tuyến của tam giác AEF (*)

Ta có FD = BC (do BCFD là hình bình hành) và AD = BC (do ABCD là hình bình hành).

Suy ra DF = AD.

Do đó DE là đường trung tuyến của tam giác AEF   (**)

Chứng minh tương tự, ta được BF là đường trung tuyến của tam giác AEF   (***)

Từ (*), (**), (***), suy ra ba đường thẳng AC, BF, DE đồng quy tại trọng tâm của tam giác AEF.

Vậy ta có điều phải chứng minh.

55. Tự luận
1 điểm

Cho tam giác ABC, I là giao điểm của 3 đường phân giác. Đường thẳng qua I vuông góc với CI cắt AC và BC theo thứ tự tại M và N. Chứng minh rằng:

a) Media VietJack.

b) \(\frac{{AM}}{{BN}} = {\left( {\frac{{AI}}{{BI}}} \right)^2}\).

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

a) Vì AI, BI, CI là ba đường phân giác của tam giác ABC nên ta có:

 \(\widehat {AIB} = 180^\circ - \widehat {IAB} - \widehat {IBA} = 180^\circ - \frac{1}{2}\widehat {BAC} - \frac{1}{2}\widehat {ABC}\)

\[ = 180^\circ - \frac{1}{2}\left( {\widehat {BAC} + \widehat {ABC}} \right) = 180^\circ - \frac{1}{2}\left( {180^\circ - \widehat {ACB}} \right)\]

\[ = 180^\circ - \frac{1}{2}\left( {180^\circ - 2\widehat {ACI}} \right) = 90^\circ + \widehat {ACI}\].

Lại có \(\widehat {AMI} = \widehat {MIC} + \widehat {ACI} = 90^\circ + \widehat {ACI}\) (tính chất góc ngoài của tam giác).

Suy ra \(\widehat {AIB} = \widehat {AMI}\).

Xét ∆AIM và ∆ABI, có:

\(\widehat {AIB} = \widehat {AMI}\) (chứng minh trên);

\(\widehat {BAI} = \widehat {IAM}\) (do AI là tia phân giác của \(\widehat {BAC}\)).

Do đó (g.g).

b) Ta có (chứng minh trên).

Suy ra \(\frac{{AI}}{{AB}} = \frac{{AM}}{{AI}}\).

AI2 = AB.AM    (1)

Chứng minh tương tự câu a, ta có (g.g).

Suy ra \(\frac{{BI}}{{AB}} = \frac{{BN}}{{BI}}\).

BI2 = AB.BN    (2)

Từ (1), (2), suy ra \(\frac{{A{I^2}}}{{B{I^2}}} = \frac{{AB.AM}}{{AB.BN}}\).

\( \Leftrightarrow \frac{{AM}}{{BN}} = {\left( {\frac{{AI}}{{BI}}} \right)^2}\).

Vậy ta có điều phải chứng minh.

56. Tự luận
1 điểm

Cho tam giác ABC, I là giao điểm của 3 đường phân giác, đường thẳng vuông góc với CI tại I cắt AC và BC tại M và N.

a) Chứng minh AM.BI = AI.IM.

b) Chứng minh BN.AI = BI.NI.

c) Chứng minh \(\frac{{AM}}{{BN}} = {\left( {\frac{{AI}}{{BI}}} \right)^2}\).

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

a) Vì AI, BI, CI là ba đường phân giác của tam giác ABC nên ta có:

 \(\widehat {AIB} = 180^\circ - \widehat {IAB} - \widehat {IBA} = 180^\circ - \frac{1}{2}\widehat {BAC} - \frac{1}{2}\widehat {ABC}\)

\[ = 180^\circ - \frac{1}{2}\left( {\widehat {BAC} + \widehat {ABC}} \right) = 180^\circ - \frac{1}{2}\left( {180^\circ - \widehat {ACB}} \right)\]

\[ = 180^\circ - \frac{1}{2}\left( {180^\circ - 2\widehat {ACI}} \right) = 90^\circ + \widehat {ACI}\].

Lại có \(\widehat {AMI} = \widehat {MIC} + \widehat {ACI} = 90^\circ + \widehat {ACI}\) (tính chất góc ngoài của tam giác).

Suy ra \(\widehat {AIB} = \widehat {AMI}\).

Xét ∆AIM và ∆ABI, có:

\(\widehat {AIB} = \widehat {AMI}\) (chứng minh trên);

\(\widehat {BAI} = \widehat {IAM}\) (do AI là tia phân giác của \(\widehat {BAC}\)).

Do đó (g.g).

Suy ra \(\frac{{AM}}{{AI}} = \frac{{IM}}{{BI}}\).

Vậy AM.BI = AI.IM (điều phải chứng minh).

b) Chứng minh tương tự câu a, ta có (g.g).

Suy ra \(\frac{{BN}}{{BI}} = \frac{{IN}}{{AI}}\).

Vậy BN.AI = BI.NI (điều phải chứng minh).

c) Ta có (chứng minh trên).

Suy ra \(\frac{{AI}}{{AB}} = \frac{{AM}}{{AI}}\).

AI2 = AB.AM    (1)

Lại có (chứng minh trên).

Suy ra \(\frac{{BI}}{{AB}} = \frac{{BN}}{{BI}}\).

BI2 = AB.BN    (2)

Từ (1), (2), suy ra \(\frac{{A{I^2}}}{{B{I^2}}} = \frac{{AB.AM}}{{AB.BN}}\).

\( \Leftrightarrow \frac{{AM}}{{BN}} = {\left( {\frac{{AI}}{{BI}}} \right)^2}\).

Vậy ta có điều phải chứng minh.

57. Tự luận
1 điểm

Cho tứ giác ABCD. Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, CD, AD, BC. Chứng minh: \(\overrightarrow {MP} = \overrightarrow {QN} \)\(\overrightarrow {MQ} = \overrightarrow {PN} \).

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

Tam giác ABD có M, P lần lượt là trung điểm của AB, AD.

Suy ra MP là đường trung bình của tam giác ABD.

Do đó \(MP = \frac{1}{2}BD\).

Vì vậy \(\overrightarrow {MP} = \frac{1}{2}\overrightarrow {BD} \)     (1)

Tam giác CBD có Q, N lần lượt là trung điểm của BC, CD.

Suy ra QN là đường trung bình của tam giác CBD.

Do đó \(QN = \frac{1}{2}BD\).

Vì vậy \(\overrightarrow {QN} = \frac{1}{2}\overrightarrow {BD} \)     (2)

Từ (1), (2), suy ra \(\overrightarrow {MP} = \overrightarrow {QN} \).

Chứng minh tương tự ở trên, ta có \(\overrightarrow {MQ} = \overrightarrow {PN} \).

Vậy ta có điều phải chứng minh.

58. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hàm số y = f(x). Đồ thị của hàm số y = f’(x) như hình bên.

Media VietJack

Hàm số g(x) = f(x2) có bao nhiêu điểm cực trị?

4

3

5

2

Xem đáp án

Lời giải

Đáp án đúng là: C

Ta có g’(x) = 2x.f’(x2).

Cho g’(x) = 0 2x.f’(x2) = 0.

\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\\f'\left( {{x^2}} \right) = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\\{x^2} = - 2\,\,\,\left( {vo\,\,nghiem} \right)\\{x^2} = 0\\{x^2} = 1\\{x^2} = 3\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\\x = \pm 1\\x = \pm \sqrt 3 \end{array} \right.\)

Bảng biến thiên:

Media VietJack

Dựa vào bảng biến thiên, ta thấy hàm số g(x) có tất cả 5 điểm cực trị.

Vậy ta chọn phương án C.

59. Tự luận
1 điểm

1) Tìm hệ số của x12.y13 trong khai triển (2x + 3y)25.

2) Tìm hệ số của x12.y13 trong khai triển (x – y)25.

3) Viết số hạng thứ 9 của khai triển \({\left( {2x - \frac{1}{y}} \right)^{13}}\).

Xem đáp án

Lời giải

1) Ta có số hạng tổng quát: \(C_{25}^k.{\left( {2x} \right)^{25 - k}}.{\left( {3y} \right)^k} = C_{25}^k{.2^{25 - k}}{.3^k}.{x^{25 - k}}.{y^k}\).

Ta cần tìm hệ số của x12.y13.

Suy ra \(\left\{ \begin{array}{l}25 - k = 12\\k = 13\end{array} \right. \Leftrightarrow k = 13\).

Vậy hệ số của x12.y13 trong khai triển (2x + 3y)25\(C_{25}^{13}{.2^{12}}{.3^{13}}\).

2) Ta có số hạng tổng quát: \[C_{25}^k.{x^{25 - k}}.{\left( { - y} \right)^k} = C_{25}^k.{\left( { - 1} \right)^k}.{x^{25 - k}}.{y^k}\].

Ta cần tìm hệ số của x12.y13.

Suy ra \(\left\{ \begin{array}{l}25 - k = 12\\k = 13\end{array} \right. \Leftrightarrow k = 13\).

Vậy hệ số của x12.y13 trong khai triển (x – y)25\[C_{25}^{13}.{\left( { - 1} \right)^{13}} = - C_{25}^{13}\].

3) Ta có số hạng tổng quát: \(C_{13}^k.{\left( {2x} \right)^{13 - k}}.{\left( { - \frac{1}{y}} \right)^k} = C_{13}^k{.2^{13 - k}}.{x^{13 - k}}.\frac{{{{\left( { - 1} \right)}^k}}}{{{y^k}}}\).

Ta cần viết số hạng thứ 9.

Suy ra k = 8.

Vậy số hạng thứ 9 trong khai triển \({\left( {2x - \frac{1}{y}} \right)^{13}}\)\(C_{13}^8{.2^5}.{x^5}.\frac{{{{\left( { - 1} \right)}^8}}}{{{y^8}}} = 41184.\frac{{{x^5}}}{{{y^8}}}\).

60. Tự luận
1 điểm

Phân tích đa thức thành nhân tử: 9x2 – 6xy + y2 – 81.

Xem đáp án

Lời giải

9x2 – 6xy + y2 – 81 = (3x – y)2 – 92

= (3x – y – 9)(3x – y + 9).

61. Tự luận
1 điểm

Cho hàm số bậc nhất y = (m + 3)x + n (d).

Tìm các giá trị của m, n để đường thẳng (d):

a) Đi qua điểm A(1; –3) và B(–2; 3).

b) Cắt đường thẳng 3y – x – 4 = 0.

c) Song song với đường thẳng 2x + 5y = –1.

d) Trùng với đường thẳng y – 3x – 7 = 0.

Xem đáp án

Lời giải

a) Ta có (d) đi qua hai điểm A(1; –3) và B(–2; 3).

\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} - 3 = \left( {m + 3} \right).1 + n\\3 = \left( {m + 3} \right).\left( { - 2} \right) + n\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m + n = - 6\\ - 2m + n = 9\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}n = - m - 6\\ - 2m - m - 6 = 9\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}n = - m - 6\\ - 3m = 15\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}n = - m - 6\\m = - 5\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}n = - 1\\m = - 5\end{array} \right.\)

Vậy m = –5, n = –1 thỏa mãn yêu cầu bài toán.

b) Gọi d1: 3y – x – 4 = 0 \(y = \frac{1}{3}x + \frac{4}{3}\).

Để (d) cắt d1 nên ta có \(m + 3 \ne \frac{1}{3}\).Suy ra \(m \ne - \frac{8}{3}\).

Vậy \(m \ne - \frac{8}{3}\), n ℝ thỏa mãn yêu cầu bài toán.

c) Gọi d2: 2x + 5y = –1 \( \Leftrightarrow y = \frac{{ - 2}}{5}x - \frac{1}{5}\).

Vì (d) // d2 nên \(\left\{ \begin{array}{l}m + 3 = - \frac{2}{5}\\n \ne - \frac{1}{5}\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m = - \frac{{17}}{5}\\n \ne - \frac{1}{5}\end{array} \right.\)

Vậy \(\left\{ \begin{array}{l}m = - \frac{{17}}{5}\\n \ne - \frac{1}{5}\end{array} \right.\) thỏa mãn yêu cầu bài toán.

d) Gọi d3: y – 3x – 7 = 0 y = 3x + 7.

Vì (d) trùng với d3 nên \(\left\{ \begin{array}{l}m + 3 = 3\\n = 7\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m = 0\\n = 7\end{array} \right.\)

Vậy \(\left\{ \begin{array}{l}m = 0\\n = 7\end{array} \right.\) thỏa mãn yêu cầu bài toán.

62. Tự luận
1 điểm

Cho hàm số bậc nhất y = (1 – 3m)x + m + 3. Đồ thị của hàm số là đường thẳng đi qua gốc tọa độ khi m bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Lời giải

Ta có đồ thị của hàm số đã cho đi qua gốc tọa độ O(0; 0).

Suy ra 0 = (1 – 3m).0 + m + 3.

m = –3.

Vậy m = –3 thỏa mãn yêu cầu bài toán.

63. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thoi cạnh a, SA = SB = SD = a, \[\widehat {BAD} = 60^\circ \]. Góc giữa đường thẳng SA và mặt phẳng (SCD) bằng

30°;

90°;

60°;

45°.

Xem đáp án

Lời giải

Đáp án đúng là: D

Media VietJack

Gọi O là tâm của hình thoi ABCD, H là trọng tâm của tam giác ABD.

Tam giác ABD có: AB = AD (do ABCD là hình thoi) và \[\widehat {BAD} = 60^\circ \] (giả thiết).

Suy ra tam giác ABD đều.

Do đó H là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABD.

Mà hình chóp S.ABD có SA = SB = SD = a (giả thiết).

Suy ra SH (ABD).

Ta có \(\widehat {ADC} = 180^\circ - \widehat {BAD} = 180^\circ - 60^\circ = 120^\circ \).

Khi đó \(\widehat {ODC} = \widehat {ADO} = \frac{{\widehat {ADC}}}{2} = \frac{{120^\circ }}{2} = 60^\circ \) (do ABCD là hình thoi nên DO là tia phân giác của \(\widehat {ADC}\)).

Vì vậy \(\widehat {HDO} = \frac{{\widehat {ADO}}}{2} = \frac{{60^\circ }}{2} = 30^\circ \) (do ∆ABD đều có H là trọng tâm nên DH là đường phân giác của ∆ABD).

Ta có \(\widehat {HDC} = \widehat {HDO} + \widehat {ODC} = 30^\circ + 60^\circ = 90^\circ \).

Suy ra HD CD.

Trong (SAC): dựng HK // SA (K SC).

Trong (SHD): dựng HI SD (I SD).

Mà HD CD (chứng minh trên).

Suy ra CD (SHD).

Do đó CD HI.

Vì vậy HI (SCD).

Ta có I, K lần lượt là hình chiếu vuông góc của H, K lên (SCD).

Do đó KI là hình chiếu vuông góc của HK lên (SCD).

Vì vậy (SA; (SCD)) = (HK; (SCD)) = (HK; KI) = \(\widehat {HKI}\).

Ta có HK // SA. Áp dụng định lí Thalet, ta được \(\frac{{HK}}{{SA}} = \frac{{HC}}{{AC}} = \frac{2}{3}\).

Suy ra \(HK = \frac{{2a}}{3}\).

Ta có:

\(HD = \frac{2}{3}.\frac{{a\sqrt 3 }}{2} = \frac{{a\sqrt 3 }}{3}\);

\(AH = \frac{2}{3}OA = \frac{2}{3}.\frac{{a\sqrt 3 }}{2} = \frac{{a\sqrt 3 }}{3}\);

\(SH = \sqrt {S{A^2} - A{H^2}} = \sqrt {{a^2} - {{\left( {\frac{{a\sqrt 3 }}{3}} \right)}^2}} = \frac{{a\sqrt 6 }}{3}\).

Tam giác SHD vuông tại H có HI là đường cao:

\[\frac{1}{{H{I^2}}} = \frac{1}{{S{H^2}}} + \frac{1}{{H{D^2}}} = \frac{1}{{{{\left( {\frac{{a\sqrt 6 }}{3}} \right)}^2}}} + \frac{1}{{{{\left( {\frac{{a\sqrt 3 }}{3}} \right)}^2}}} = \frac{9}{{2{a^2}}}\].

Suy ra \(H{I^2} = \frac{{2{a^2}}}{9}\).

Do đó \(HI = \frac{{a\sqrt 2 }}{3}\).

Tam giác HIK vuông tại I: \(\sin \widehat {HKI} = \frac{{HI}}{{HK}} = \frac{{\frac{{a\sqrt 2 }}{3}}}{{\frac{{2a}}{3}}} = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\).

Suy ra \(\widehat {HKI} = 45^\circ \).

Vậy góc giữa đường thẳng SA và mặt phẳng (SCD) bằng 45°.

Do đó ta chọn phương án D.

64. Tự luận
1 điểm

Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thoi ABCD cạnh a, có \(\widehat {BAD} = 60^\circ \)\(SA = SB = SD = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}\).

a) Tính khoảng cách từ S đến mặt phẳng (ABCD) và độ dài cạnh SC.

b) Chứng minh mặt phẳng (SAC) vuông góc với mặt phẳng (ABCD).

c) Chứng minh SB vuông góc với BC.

d) Gọi φ là góc giữa hai mặt phẳng (SBD) và (ABCD). Tính tanφ.

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

a) Tam giác ABD có: AB = AD (do ABCD là hình thoi) và \[\widehat {BAD} = 60^\circ \] (giả thiết).

Suy ra tam giác ABD đều.

Lại có SA = SB = SD = a.

Suy ra hình chóp S.ABD là hình chóp đều.

Gọi H là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABD.

Suy ra SH (ABD).

Gọi O là giao điểm của AC và BD.

Khi đó \(AO = \frac{{AD\sqrt 3 }}{2} = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}\)\(AH = \frac{2}{3}AO = \frac{2}{3}.\frac{{a\sqrt 3 }}{2} = \frac{{a\sqrt 3 }}{3}\).

Tam giác SHA vuông tại H, có: \(SH = \sqrt {S{A^2} - A{H^2}} = \sqrt {{{\left( {\frac{{a\sqrt 3 }}{2}} \right)}^2} - {{\left( {\frac{{a\sqrt 3 }}{3}} \right)}^2}} = \frac{{a\sqrt {15} }}{6}\).

Do đó d(S, (ABCD)) = SH = \(\frac{{a\sqrt {15} }}{6}\).

Ta có \(CH = CO + OH = AO + \frac{1}{3}AO = \frac{4}{3}AO = \frac{4}{3}.\frac{{a\sqrt 3 }}{2} = \frac{{2a\sqrt 3 }}{3}\).

Tam giác SHC vuông tại H, có: \(SC = \sqrt {S{H^2} + H{C^2}} = \sqrt {{{\left( {\frac{{a\sqrt {15} }}{6}} \right)}^2} + {{\left( {\frac{{2a\sqrt 3 }}{3}} \right)}^2}} = \frac{{a\sqrt 7 }}{2}\).

Vậy d(S, (ABCD)) = \(\frac{{a\sqrt {15} }}{6}\)\(SC = \frac{{a\sqrt 7 }}{2}\).

b) Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}SH \bot \left( {ABCD} \right)\\SH \subset \left( {SAC} \right)\end{array} \right. \Rightarrow \left( {SAC} \right) \bot \left( {ABCD} \right)\).

c) Ta có H là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABD.

Suy ra BH AD.

Lại có SH AD (vì SH (ABD)).

Suy ra AD (SBH).

Mà BC // AD (do ABCD là hình thoi).

Nên BC (SBH).

Vậy BC SB.

d) Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}\left( {SBD} \right) \cap \left( {ABCD} \right) = BD\\Trong\,\,\left( {SBD} \right):\,\,SO \bot BD\\Trong\,\,\left( {ABCD} \right):\,\,AO \bot BD\end{array} \right.\)

\( \Rightarrow \) Góc giữa hai mặt phẳng (SBD) và (ABCD) là \(\widehat {SOA} = \varphi \).

Tam giác SHO vuông tại H: \(\tan \varphi = \frac{{SH}}{{OH}} = \frac{{\frac{{a\sqrt {15} }}{6}}}{{\frac{1}{3}.AO}} = \frac{{\frac{{a\sqrt {15} }}{6}}}{{\frac{1}{3}.\frac{{a\sqrt 3 }}{2}}} = \sqrt 5 \).

Vậy \(\tan \varphi = \sqrt 5 \).

65. Tự luận
1 điểm

Cho tam giác ABC. Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của BC, CA, AB và O là 1 điểm tùy ý.

a) Chứng minh rằng: \(\overrightarrow {AM} + \overrightarrow {BN} + \overrightarrow {CP} = \vec 0\).

b) Chứng minh rằng \(\overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OC} = \overrightarrow {OM} + \overrightarrow {ON} + \overrightarrow {OP} \).

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

a) Ta có \(VT = \overrightarrow {AM} + \overrightarrow {BN} + \overrightarrow {CP} \) (do M, N, P lần lượt là trung điểm của BC, CA, AB).

\( = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} } \right) + \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {BA} + \overrightarrow {BC} } \right) + \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {CA} + \overrightarrow {CB} } \right)\)

\( = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BA} } \right) + \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {CB} + \overrightarrow {BC} } \right) + \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {CA} + \overrightarrow {AC} } \right)\)

\( = \frac{1}{2}.\vec 0 + \frac{1}{2}.\vec 0 + \frac{1}{2}.\vec 0 = \vec 0 = VP\).

Vậy ta có điều phải chứng minh.

b) Ta có \(VT = \overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OC} = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OB} } \right) + \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OC} } \right) + \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OC} } \right)\)

\( = \frac{1}{2}.2\overrightarrow {OP} + \frac{1}{2}.2\overrightarrow {ON} + \frac{1}{2}.2\overrightarrow {OM} \)

\( = \overrightarrow {OP} + \overrightarrow {ON} + \overrightarrow {OM} = VP\).

Vậy ta có điều phải chứng minh.

66. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho tam giác ABC, với M, N, P lần lượt là trung điểm BC, CA, AB. Khẳng định nào sau đây sai?

\(\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BC} + \overrightarrow {CA} = \vec 0\);

\(\overrightarrow {AP} + \overrightarrow {BM} + \overrightarrow {CN} = \vec 0\);

\(\overrightarrow {MN} + \overrightarrow {NP} + \overrightarrow {PM} = \vec 0\);

\(\overrightarrow {PB} + \overrightarrow {MC} = \overrightarrow {MP} \).

Xem đáp án

Lời giải

Media VietJack

Ta có \(\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BC} + \overrightarrow {CA} = \overrightarrow {AC} + \overrightarrow {CA} = \overrightarrow {AA} = \vec 0\).

Do đó phương án A đúng.

Ta có \(\overrightarrow {AP} + \overrightarrow {BM} + \overrightarrow {CN} = \overrightarrow {PB} + \overrightarrow {BM} + \overrightarrow {CN} = \overrightarrow {PM} + \overrightarrow {CN} = \vec 0\) (vì PM là đường trung bình của tam giác ABC nên \(\overrightarrow {PM} = - \overrightarrow {CN} \)).

Do đó phương án B đúng.

Ta có \(\overrightarrow {MN} + \overrightarrow {NP} + \overrightarrow {PM} = \overrightarrow {MP} + \overrightarrow {PM} = \overrightarrow {MM} = \vec 0\).

Do đó phương án C đúng.

Ta có \(\overrightarrow {PB} + \overrightarrow {MC} = \overrightarrow {PB} + \overrightarrow {BM} = \overrightarrow {PM} \ne \overrightarrow {MP} \).

Do đó phương án D sai.

Vậy ta chọn phương án D.

67. Tự luận
1 điểm

Phân tích các đa thức sau thành nhân tử 5x(x – 1) – 3x2(1 – x);

Xem đáp án

2) 5x(x – 1) – 3x2(1 – x)

= 5x(x – 1) + 3x2(x – 1)

= (5x + 3x2)(x – 1)

= x(5 + 3x)(x – 1).

68. Tự luận
1 điểm

Phân tích các đa thức sau thành nhân tử x2 – y2 – 5x + 5y;

Xem đáp án

x2 – y2 – 5x + 5y

= (x – y)(x + y) – 5(x – y)

= (x – y)(x + y – 5).

69. Tự luận
1 điểm

Phân tích các đa thức sau thành nhân tử 3x2 – 6xy + 3y2 – 12z2;

Xem đáp án

3x2 – 6xy + 3y2 – 12z2

= 3(x2 – 2xy + y2 – 4z2)

= 3[(x – y)2 – (2z)2]

= 3(x – y – 2z)(x – y + 2z).

70. Tự luận
1 điểm

Phân tích các đa thức sau thành nhân tử 4x2 – y2 + 4x + 1;

Xem đáp án

4x2 – y2 + 4x + 1

= (2x + 1)2 – y2

= (2x + 1 – y)(2x + 1 + y).

71. Tự luận
1 điểm

Phân tích các đa thức sau thành nhân tử x5 – 3x4 + 3x3 – x2;

Xem đáp án

x5 – 3x4 + 3x3 – x2

= x2(x3 – 3x2 + 3x – 1)

= x2(x – 1)3.

72. Tự luận
1 điểm

Phân tích các đa thức sau thành nhân tử –x2 – y2 + 2xy + 36;

Xem đáp án

–x2 – y2 + 2xy + 36

= 36 – (x2 – 2xy + y2)

= 62 – (x – y)2

= (6 – x + y)(6 + x – y).

73. Tự luận
1 điểm

Phân tích các đa thức sau thành nhân tử x3 – x2 – 5x + 125;

Xem đáp án

x3 – x2 – 5x + 125

= (x3 + 125) – (x2 + 5x)

= (x + 5)(x2 – 5x + 25) – x(x + 5)

= (x + 5)(x2 – 5x + 25 – x)

= (x + 5)(x2 – 6x + 25).

74. Tự luận
1 điểm

Phân tích các đa thức sau thành nhân tử6x2 – 5x + 1;

Xem đáp án

6x2 – 5x + 1

= 6x2 – 3x – 2x + 1

= 3x(2x – 1) – (2x – 1)

= (3x – 1)(2x – 1).

75. Tự luận
1 điểm

Phân tích các đa thức sau thành nhân tử x2 – 2x – 9y2 + 6y;

Xem đáp án

x2 – 2x – 9y2 + 6y

= (x2 – 9y2) – (2x – 6y)

= (x – 3y)(x + 3y) – 2(x – 3y)

= (x – 3y)(x + 3y – 2).

76. Tự luận
1 điểm

Phân tích các đa thức sau thành nhân tử (x2 + 1)2 – 4x2;

Xem đáp án

(x2 + 1)2 – 4x2

= (x2 + 1 – 2x)(x2 + 1 + 2x)

= (x – 1)2.(x + 1)2.

77. Tự luận
1 điểm

Phân tích các đa thức sau thành nhân tử x2 + 2x – 15;

Xem đáp án

x2 + 2x – 15

= (x2 – 3x) + (5x – 15)

= x(x – 3) + 5(x – 3)

= (x + 5)(x – 3).

78. Tự luận
1 điểm

Phân tích các đa thức sau thành nhân tử x2 – 4xy + 4y2 – z2 + 4zt – 4t2;

Xem đáp án

x2 – 4xy + 4y2 – z2 + 4zt – 4t2

= (x – 2y)2 – (z – 2t)2

= (x – 2y + z – 2t)(x – 2y – z + 2t).

79. Tự luận
1 điểm

Phân tích các đa thức sau thành nhân tử x3 – x + 3x2y + 3xy2 – y + y3.

Xem đáp án

x3 – x + 3x2y + 3xy2 – y + y3

= (x3 + 3x2y + 3xy2 + y3) – (x + y)

= (x + y)3 – (x + y)

= (x + y)[(x + y)2 – 1]

= (x + y)(x + y – 1)(x + y + 1).