Bộ 10 đề thi cuối kì 1 Toán 10 Cánh diều có đáp án - Đề 8
24 câu hỏi
I. Trắc nghiệm (7 điểm)
Trong các phát biểu sau, phát biểu nào là mệnh đề?
“Bất phương trình \(3x + 2 < 0\) có nghiệm”;
“Bất phương trình \(3x + 2 < 0\) có phải là bất phương trình bậc nhất hai ẩn không?”;
“Bất phương trình \(3x + 2 < 0\) là bất phương trình bậc nhất hai ẩn”;
“Bất phương trình \(3x + 2 < 0\) có vô số nghiệm”.
Đáp án đúng là: B
Phát biểu “Bất phương trình \(3x + 2 < 0\) có phải là bất phương trình bậc nhất hai ẩn không?” không phải là mệnh đề vì đây là câu hỏi, không khẳng định tính đúng sai.
Cho tập hợp \(E = \left\{ {x \in \mathbb{N}|x = 7 - n,n \in \mathbb{N}} \right\}\). Viết tập hợp \(E\) dưới dạng liệt kê các phần tử ta được
\(E = \left\{ {1;\,\,2;\,\,3;\,\,4;\,\,5;\,\,6;\,\,7} \right\}\);
\(E = \left\{ {0;\,\,1;\,\,2;\,\,3;\,\,4;\,\,5;\,\,6;\,\,7} \right\}\);
\(E = \left\{ {0;\,\,1;\,\,2;\,\,3;\,\,4;\,\,5;\,\,6;\,\,7;\,\,8;\,\,9} \right\}\);
\(E = \left\{ {1;\,\,3;\,\,5;\,\,7} \right\}\).
Đáp án đúng là: B
Vì \(n \in \mathbb{N}\) nên ta xét lần lượt các số tự nhiên \(n\) như sau:
+ Với \(n = 0\), ta có \(x = 7 - 0 = 7\).
+ Với \(n = 1\), ta có \(x = 7 - 1 = 6\).
+ Với \(n = 2\), ta có \(x = 7 - 2 = 5\).
+ Với \(n = 3\), ta có \(x = 7 - 3 = 4\).
+ Với \(n = 4\), ta có \(x = 7 - 4 = 3\).
+ Với \(n = 5\), ta có \(x = 7 - 5 = 2\).
+ Với \(n = 6\), ta có \(x = 7 - 6 = 1\).
+ Với \(n = 7\), ta có \(x = 7 - 7 = 0\).
+ Với \(n = 8\), ta có \(x = 7 - 8 = - 1\).
Tiếp tục như trên, ta nhận được các giá trị của \(x\) tiếp theo là số nguyên âm, mà\(x \in \mathbb{N}\), do đó các giá trị \(x\) thỏa mãn tập hợp \(E\) là 7; 6; 5; 4; 3; 2; 1; 0.
Vậy \(E = \left\{ {0;\,\,1;\,\,2;\,\,3;\,\,4;\,\,5;\,\,6;\,\,7} \right\}\).
Cho hai tập hợp: \(A = \left[ { - 4;\,\,1} \right),B = \left[ { - 2;\,\,3} \right]\). Khi đó \({C_\mathbb{R}}\left( {A \cup B} \right)\) là tập hợp nào sau đây?
\(\left( { - 4;\,3} \right)\);
\(\left[ { - 4;\,\,3} \right]\);
\(\left( { - \infty ; - 4} \right) \cup \left( {3; + \infty } \right)\);
\(\left( { - \infty ; - 4} \right] \cup \left( {3; + \infty } \right)\).
Đáp án đúng là: C
Ta có \(A \cap B = \left[ { - 4;\,1} \right) \cup \left[ { - 2;\,\,3} \right] = \left[ { - 4;\,\,3} \right]\).
Suy ra \({C_\mathbb{R}}\left( {A \cup B} \right) = \mathbb{R}\backslash \left( {A \cup B} \right) = \left( { - \infty ; - 4} \right) \cup \left( {3; + \infty } \right)\).
Bạn Hồng muốn pha hai loại nước cam. Để pha một lít nước cam loại 1 thì cần 900 ml nước cốt cam và còn nước cam loại 2 thì cần 850 ml nước cốt cam. Gọi \(x\) và \(y\) \(\left( {x \ge 0,y \ge 0} \right)\) lần lượt là số lít nước cam loại 1 và loại 2 pha chế được và biết rằng Hồng chỉ có 4,5 lít nước cốt cam. Bất phương trình mô tả số lít nước cam loại 1 và loại 2 mà bạn Hồng có thể pha chế được là
\(18x + 17y \le 90\);
\(18x + 17y > 90\);
\(18x + 17y \ge 90\);
\(18x + 17y < 9\).
Đáp án đúng là: A
Đổi 4,5 lít = 4 500 ml.
Pha \(x\) lít nước cam loại 1 cần \(900x\) ml nước cốt cam, pha \(y\) lít nước cam loại 2 cần \(850y\) ml nước cốt cam. Do đó, pha \(x\) lít nước cam loại 1 và \(y\) lít nước cam loại 2 cần \(900x + 850y\) ml nước cốt cam, mà Hồng có 4,5 lít nước cam nên \(900x + 850y \le 4\,\,500\) hay \(18x + 17y \le 90\).
Vậy bất phương trình mô tả số lít nước cam loại 1 và loại 2 mà bạn Hồng có thể pha chế được là \(18x + 17y \le 90\).
Cho hệ bất phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}x + 2y > 5\\2x - 5y < 9\end{array} \right.\). Cặp số nào sau đây không là nghiệm của hệ bất phương trình trên?
\(\left( {2;\,\,3} \right)\);
\(\left( {5;\,\,1} \right)\);
\(\left( { - 1;\,\,4} \right)\);
\(\left( { - 2;\,\, - 5} \right)\).
Đáp án đúng là: D
Ta có: \( - 2 + 2 \cdot \left( { - 5} \right) = - 12 < 5\) nên cặp số \(\left( { - 2;\,\, - 5} \right)\) không thỏa mãn bất phương trình thứ nhất trong hệ bất phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}x + 2y > 5\\2x - 5y < 9\end{array} \right.\). Do đó, cặp số này không là nghiệm của hệ trên.
Cho bảng sau biểu diễn \(y\) là hàm số của \(x\):
\(x\) | 2 | 3 | 4 | 5 |
\(y\) | 3 | 2 | \(\frac{5}{3}\) | \(\frac{3}{2}\) |
Khẳng định nào sau đây đúng?
Giá trị của hàm số tại \(x = 3\) là \(y = 3\);
Giá trị của hàm số tại \(x = 3\) là \(y = 2\);
Giá trị của hàm số tại \(x = 4\) là \(y = \frac{3}{5}\);
Giá trị của hàm số tại \(x = 4\) là \(y = \frac{3}{2}\).
Đáp án đúng là: B
Từ bảng trên ta thấy, giá trị của hàm số tại \(x = 3\) là \(y = 2\).
Cho parabol \(\left( P \right):y = {x^2} - 3x + 2\). Điểm nào sau đây là đỉnh của \(\left( P \right)\)?
\(I\left( { - \frac{3}{2};\,\frac{{35}}{4}} \right)\);
\(I\left( {\frac{3}{2};\,\frac{1}{4}} \right)\);
\(I\left( {\frac{3}{2};\, - \frac{1}{4}} \right)\);
\(I\left( { - \frac{3}{2};\, - \frac{1}{4}} \right)\).
Đáp án đúng là: C
Parabol\(\left( P \right):y = {x^2} - 3x + 2\) có: \(x = - \frac{b}{{2a}} = - \frac{{ - 3}}{{2.1}} = \frac{3}{2}\) và \(y\left( {\frac{3}{2}} \right) = {\left( {\frac{3}{2}} \right)^2} - 3.\frac{3}{2} + 2 = - \frac{1}{4}\).
Vậy đỉnh của parabol \(\left( P \right)\) là \(I\left( {\frac{3}{2};\, - \frac{1}{4}} \right)\).
Cho hàm số \(y = a{x^2} + bc + c\,\,\left( {a \ne 0} \right)\) có đồ thị \(\left( P \right)\). Biết đồ thị của hàm số có đỉnh \(I\left( {1;\,\,1} \right)\) và đi qua điểm \(A\left( {2;\,\,3} \right)\). Tính tổng \(S = {a^2} + {b^2} + {c^2}\) ta được kết quả là
29;
1;
3;
4.
Đáp án đúng là: A
Vì đồ thị hàm số \(y = a{x^2} + bc + c\,\,\left( {a \ne 0} \right)\) có đỉnh \(I\left( {1;\,\,1} \right)\) và đi qua điểm \(A\left( {2;\,\,3} \right)\) nên ta có hệ phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}a + b + c = 1\\ - \frac{b}{{2a}} = 1\\4a + 2b + c = 3\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a + b + c = 1\\2a + b = 0\\4a + 2b + c = 3\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 2\\b = - 4\\c = 3\end{array} \right.\).
Do đó, \(S = {a^2} + {b^2} + {c^2} = {2^2} + {\left( { - 4} \right)^2} + {3^2} = 29\).
Cho tam thức bậc hai \(f\left( x \right) = a{x^2} + bx + c\), \(\left( {a \ne 0} \right)\) và \(\Delta = {b^2} - 4ac\). Mệnh đề nào sau đây đúng?
Nếu Δ>0 thì \(f\left( x \right)\) luôn cùng dấu với hệ số \(a\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\);
Nếu \(\Delta < 0\) thì \(f\left( x \right)\) luôn trái dấu với hệ số \(a\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\);
Nếu \(\Delta < 0\) thì \(f\left( x \right)\) luôn cùng dấu với hệ số \(b\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\);
Nếu \(\Delta = 0\) thì \(f\left( x \right)\) luôn cùng dấu với hệ số \(a\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\backslash \left\{ { - \frac{b}{{2a}}} \right\}\).
Đáp án đúng là: D
Theo định lí về dấu của tam thức bậc hai với tam thức \(f\left( x \right) = a{x^2} + bx + c\), \(\left( {a \ne 0} \right)\), nếu \(\Delta = {b^2} - 4ac = 0\) thì \(f\left( x \right)\) luôn cùng dấu với hệ số \(a\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\backslash \left\{ { - \frac{b}{{2a}}} \right\}\).
Tổng các giá trị nguyên của \(x\) để tam thức \(f\left( x \right) = 2{x^2} - 7x - 9\) nhận giá trị âm là
8;
9;
10;
11.
Đáp án đúng là: C
Xét tam thức \(f\left( x \right) = 2{x^2} - 7x - 9\) có \(\Delta = {\left( { - 7} \right)^2} - 4.2.\left( { - 9} \right) = 121 > 0\) nên tam thức này có hai nghiệm \({x_1} = - 1\) và \({x_2} = \frac{9}{2}\).
Mặt khác có hệ số \(a = 2 > 0\) nên ta có bảng xét dấu sau:
\(x\) | \( - \infty \) – 1 \(\frac{9}{2}\) \( + \infty \) |
\(f\left( x \right)\) | + 0 – 0 + |
Từ bảng xét dấu ta thấy \(f\left( x \right)\) nhận giá trị âm khi \(x \in \left( { - 1;\,\,\frac{9}{2}} \right)\).
Các giá trị nguyên trong khoảng \(\left( { - 1;\,\,\frac{9}{2}} \right)\) là 0; 1; 2; 3; 4.
Ta có: \(0 + 1 + 2 + 3 + 4 = 10\).
Tập nghiệm của bất phương trình \({x^2} - x - 6 \le 0\) là
\[S = \left( { - \infty ;\,\, - 3} \right) \cup \left( {2;\,\, + \infty } \right)\];
\(S = \left[ { - 2;\,\,3} \right]\);
\(S = \left[ { - 3;\,\,2} \right]\);
\(S = \left( { - 2;\,\,3} \right)\).
Đáp án đúng là: B
Xét tam thức bậc hai \(f\left( x \right) = {x^2} - x - 6\) có hai nghiệm là \({x_1} = - 2\), \({x_2} = 3\).
Mặt khác có hệ số \(a = 1 > 0\), do đó ta có bảng xét dấu sau:
\(x\) | \( - \infty \) – 2 3 \( + \infty \) |
\(f\left( x \right)\) | + 0 – 0 + |
Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy \(f\left( x \right) = {x^2} - x - 6 \le 0\)\( \Leftrightarrow x \in \left[ { - 2;\,\,3} \right]\).
Vậy tập nghiệm của bất phương trình đã cho là \(S = \left[ { - 2;\,\,3} \right]\).
Phương trình \(\sqrt {57x + 31{x^2} + 2} = 5x + 4\) có số nghiệm nguyên là
0;
1;
2;
4.
Đáp án đúng là: A
Bình phương hai vế của phương trình \(\sqrt {57x + 31{x^2} + 2} = 5x + 4\) ta được:
\(57x + 31{x^2} + 2 = 25{x^2} + 40x + 16\).
Thu gọn phương trình trên ta được: \(6{x^2} + 17x - 14 = 0\). Từ đó suy ra \(x = - \frac{7}{2}\) hoặc \(x = \frac{2}{3}\).
Lần lượt thay các giá trị này vào phương trình đã cho ta thấy chỉ có \(x = \frac{2}{3}\) thỏa mãn.
Do đó, tập nghiệm của phương trình là \(S = \left\{ {\frac{2}{3}} \right\}\). Mà \(\frac{2}{3} \notin \mathbb{Z}\). Vậy phương trình đã cho không có nghiệm nguyên.
Phương trình \(\sqrt {5{x^2} - 28x - 29} = \sqrt {{x^2} - 5x + 6} \) có tập nghiệm là
\(S = \left\{ { - \frac{5}{4}} \right\}\);
\(S = \left\{ { - \frac{5}{4};\,\,7} \right\}\);
\(S = \left\{ {\,7} \right\}\);
\(S = \left\{ {\frac{5}{4};\,\, - 7} \right\}\).
Đáp án đúng là: B
Bình phương hai vế của phương trình \(\sqrt {5{x^2} - 28x - 29} = \sqrt {{x^2} - 5x + 6} \) ta được:
\(5{x^2} - 28x - 29 = {x^2} - 5x + 6\).
Thu gọn phương trình trên ta được: \(4{x^2} - 23x - 35 = 0\). Từ đó suy ra \(x = - \frac{5}{4}\) hoặc \(x = 7\).
Lần lượt thay các giá trị này vào phương trình đã cho ta thấy cả hai giá trị đều thỏa mãn.
Vậy phương trình đã cho có tập nghiệm là \(S = \left\{ { - \frac{5}{4};\,\,7} \right\}\).
Cho tam giác \(ABC\) có \(AB = 9,\,\widehat B = 55^\circ ,\,\widehat C = 48^\circ \). Độ dài cạnh \(BC\) gần nhất với giá trị nào dưới đây?
11;
11,5;
11,8;
12.
Đáp án đúng là: C
Ta có: \(\widehat A + \widehat B + \widehat C = 180^\circ \Rightarrow \widehat A = 180^\circ - \left( {\widehat B + \widehat C} \right) = 77^\circ \).
Áp dụng định lí sin trong \(\Delta ABC\) ta có:
\[\frac{{AB}}{{\sin C}} = \frac{{BC}}{{\sin A}} \Rightarrow BC = \frac{{AB\sin A}}{{\sin C}} = \frac{{9 \cdot \sin 77^\circ }}{{\sin 48^\circ }} \approx 11,8\].
Một tam giác có độ dài 3 cạnh là \(12,\,\,14,\,\,16\) thì có diện tích là
\(21\sqrt {15} \);
\(15\sqrt {21} \);
\(947,3\);
\(\frac{{21\sqrt {30} }}{2}\).
Đáp án đúng là: A
Nửa chu vi của tam giác là \(\frac{{12 + 14 + 16}}{2} = 21\).
Áp dụng công thức Heron, ta có diện tích của tam giác là
\(S = \sqrt {21 \cdot \left( {21 - 12} \right) \cdot \left( {21 - 14} \right) \cdot \left( {21 - 16} \right)} = 21\sqrt {15} \).
Cho hình vuông \(ABCD\), vectơ \(\overrightarrow {AB} \) cùng phương với vectơ nào sau đây?
\(\overrightarrow {AC} \);
\(\overrightarrow {AD} \);
\(\overrightarrow {CD} \);
\(\overrightarrow {BC} \).
Đáp án đúng là: C

Vì \(ABCD\) là hình vuông nên \(AB\,{\rm{//}}\,CD\), do đó vectơ \(\overrightarrow {AB} \) cùng phương với vectơ \(\overrightarrow {CD} \).
Cho hình chữ nhật \(ABCD\), biết \(AB = 2a,\,\,BC = 3a\). Độ dài vectơ \(\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} \) là
\(a\sqrt {13} \);
\(a\sqrt 5 \);
\(5a\);
\(a\).
Đáp án đúng là: A
Xét chữ nhật\(ABCD\) có: \(\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} = \overrightarrow {AC} \) (áp dụng quy tắc hình bình hành).
Suy ra \(\left| {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} } \right| = \left| {\overrightarrow {AC} } \right| = AC\).
Từ định lí Pythagore trong tam giác vuông \(ABC\), suy ra
\(AC = \sqrt {A{B^2} + B{C^2}} = \sqrt {{{\left( {2a} \right)}^2} + {{\left( {3a} \right)}^2}} = a\sqrt {13} \).
Cho hai vectơ \[\overrightarrow a ,\,\,\overrightarrow b \,\,\]không cùng phương và \[\overrightarrow {\,x\,} = - 2\overrightarrow {a\,} + \overrightarrow {\,b\,} \]. Vectơ cùng hướng với vectơ \[\overrightarrow {x\,} \]là
\[2\overrightarrow {a\,} - \overrightarrow {\,b\,} \];
\[ - \,\overrightarrow {a\,} + \frac{1}{2}\overrightarrow {b\,} \];
\[4\,\overrightarrow {a\,} + 2\overrightarrow {b\,} \];
\[ - \,\overrightarrow {a\,} + \overrightarrow b \].
Đáp án đúng là: B
Ta có: \[2\overrightarrow {a\,} - \overrightarrow b = \left( { - 1} \right) \cdot \left( { - 2\overrightarrow a + \overrightarrow b } \right) = \left( { - 1} \right)\overrightarrow x = - \overrightarrow x \], do đó vectơ \[2\overrightarrow {a\,} - \overrightarrow b \] ngược hướng với vectơ \[\overrightarrow {x\,} \]. Đáp án A sai.
Lại có: \[ - \,\overrightarrow {a\,} + \frac{1}{2}\overrightarrow b = \frac{1}{2} \cdot \left( { - 2\,\overrightarrow {a\,} + \overrightarrow b } \right) = \frac{1}{2}\overrightarrow x \], do đó vectơ \[ - \,\overrightarrow {\,a\,\,} + \frac{1}{2}\overrightarrow {\,b\,} \] cùng hướng với vectơ \[\overrightarrow {x\,} \]. Đáp án B đúng.
Đáp án C và D sai vì ta không thể biểu diễn được các vectơ \[4\,\overrightarrow {a\,} + 2\overrightarrow {b\,} \] và \[ - \,\overrightarrow {a\,} + \overrightarrow b \] dưới dạng \(k\overrightarrow x \).
Cho tam giác \[ABC\]có trọng tâm \(G\). Gọi \(M\) là trung điểm \(BC\). Phân tích vectơ \[\overrightarrow {AG} \]theo hai vectơ là hai cạnh của tam giác. Khẳng định nào sau đây đúng?
\(\overrightarrow {AG} = \frac{2}{3}\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} \);
\(\overrightarrow {AG} = \frac{1}{3}\overrightarrow {AB} + \frac{1}{2}\overrightarrow {AC} \);
\(\overrightarrow {AG} = \frac{2}{3}\overrightarrow {AB} + \frac{1}{3}\overrightarrow {AC} \);
AG→=13AB→+13AC→.
Đáp án đúng là: D

Do \(M\) là trung điểm \(BC\) nên \(\overrightarrow {AM} = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} } \right)\) và \(AM\) là trung tuyến của tam giác \[ABC\].
Hơn nữa, \(G\) là trọng tâm của tam giác \[ABC\] nên \(\overrightarrow {AG} = \frac{2}{3}\overrightarrow {AM} \).
Do đó, \(\overrightarrow {AG} = \frac{2}{3}\overrightarrow {AM} = \frac{2}{3} \cdot \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} } \right) = \frac{1}{3}\overrightarrow {AB} + \frac{1}{3}\overrightarrow {AC} \).
Cho hai vectơ \(\overrightarrow a \) và \(\overrightarrow b \) ngược hướng, biết \(\left| {\overrightarrow a } \right| = 2,\,\left| {\overrightarrow b } \right| = 8\). Giá trị \(\overrightarrow a \cdot \overrightarrow b \) bằng
– 16;
16;
4;
\(\frac{1}{4}\).
Đáp án đúng là: A
Vì hai vectơ \(\overrightarrow a \) và \(\overrightarrow b \) ngược hướng nên \(\left( {\overrightarrow a ,\,\overrightarrow b } \right) = 180^\circ \).
Do đó, \(\overrightarrow a \cdot \overrightarrow b = \left| {\overrightarrow a } \right| \cdot \left| {\overrightarrow b } \right| \cdot \cos \left( {\overrightarrow a ,\,\overrightarrow b } \right) = 2 \cdot 8 \cdot \cos 180^\circ = - 16\).
Cho hình vuông \(ABCD\) tâm \(O\). Hỏi mệnh đề nào sau đây sai?
\(\overrightarrow {OA} \cdot \overrightarrow {OB} = 0\);
\(\overrightarrow {OA} \cdot \overrightarrow {OC} = \frac{1}{2}\overrightarrow {OA} \cdot \overrightarrow {AC} \);
\(\overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AC} = \overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {CD} \);
\(\overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AC} = \overrightarrow {AC} \cdot \overrightarrow {AD} \).
Đáp án đúng là: C

Vì hình vuông \(ABCD\) có tâm \(O\) nên hai đường chéo \(AC\) và \(BD\) vuông góc với nhau tại trung điểm \(O\) của mỗi đường.
Phương án A:\(\overrightarrow {OA} \bot \overrightarrow {OB} \) suy ra \(\overrightarrow {OA} \cdot \overrightarrow {OB} = 0\) nên đáp án A đúng, loại A.
Phương án B: \(\overrightarrow {OA} \cdot \overrightarrow {OC} = - OA \cdot OC = - O{A^2}\)
và \(\frac{1}{2}\overrightarrow {OA} \cdot \overrightarrow {AC} = - \frac{1}{2} \cdot OA \cdot AC = - \frac{1}{2}OA \cdot 2OA = - O{A^2}\).
Suy ra \(\overrightarrow {OA} \cdot \overrightarrow {OC} = \frac{1}{2}\overrightarrow {OA} \cdot \overrightarrow {AC} = - O{A^2}\)nên đáp án B đúng, loại B.
Phương án C và D: \(\overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AC} = AB \cdot AC \cdot \cos 45^\circ = AB \cdot AB\sqrt 2 \cdot \frac{{\sqrt 2 }}{2} = A{B^2}\).
\(\overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {CD} = - AB \cdot DC = - A{B^2}\), \(\overrightarrow {AC} \cdot \overrightarrow {AD} = AC \cdot AD \cdot \cos 45^\circ = AB\sqrt 2 \cdot AB \cdot \frac{{\sqrt 2 }}{2} = A{B^2}\)
\( \Rightarrow \overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AC} \ne \overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {CD} \), \(\overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AC} = \overrightarrow {AC} \cdot \overrightarrow {AD} \) nên chọn C và loại D.
II. Tự luận (3 điểm)
(1 điểm). Một sợi dây kim loại dài 60 cm được cắt thành hai đoạn. Đoạn thứ nhất được uốn thành một hình vuông, đoạn thứ hai được uốn thành một vòng tròn. Khi tổng diện tích của hình vuông và hình tròn ở trên là nhỏ nhất thì chiều dài đoạn dây uốn thành hình vuông bằng bao nhiêu (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)?
Gọi cạnh hình vuông được uốn thành là \(x\) (cm) \(\left( {0 < x < 15} \right)\).
Chiều dài đoạn dây uốn thành hình vuông hay chính là chu vi của hình vuông là \(4x\) (cm).
Chiều dài đoạn dây uốn thành vòng tròn hay chính là chu vi vòng tròn là \(60 - 4x\) (cm). Khi đó bán kính của hình tròn là \(r = \frac{{60 - 4x}}{{2\pi }} = \frac{{30 - 2x}}{\pi }\) (cm).
Diện tích hình vuông được uốn thành là \({S_1} = {x^2}\) (cm2).
Diện tích hình tròn được uốn thành là
\({S_2} = \pi {r^2} = \pi .{\left( {\frac{{30 - 2x}}{\pi }} \right)^2} = \frac{{{{\left( {30 - 2x} \right)}^2}}}{\pi } = \frac{1}{\pi }\left( {4{x^2} - 120x + 900} \right)\) (cm2).
Tổng diện tích của hình vuông và hình tròn được uốn thành là:
\(S = {S_1} + {S_2} = {x^2} + \frac{1}{\pi }\left( {4{x^2} - 120x + 900} \right) = \left( {1 + \frac{4}{\pi }} \right){x^2} - \frac{{120}}{\pi }x + \frac{{900}}{\pi }\) (cm2).
Nhận thấy \(S\) là hàm số bậc hai của \(x\), do đó \(S\) nhỏ nhất tại đỉnh của đồ thị hàm số \(S = \left( {1 + \frac{4}{\pi }} \right){x^2} - \frac{{120}}{\pi }x + \frac{{900}}{\pi }\).
Khi đó, tổng diện tích của hình vuông và hình tròn được uốn nhỏ nhất khi\(x = - \frac{b}{{2a}} = - \frac{{\frac{{ - 120}}{\pi }}}{{2\left( {1 + \frac{4}{\pi }} \right)}} = \frac{{60}}{{4 + \pi }}\) (cm).
Vậy chiều dài đoạn dây uốn thành hình vuông lúc này bằng \(4x = 4.\frac{{40}}{{4 + \pi }} \approx 33,61\) (cm).
(1 điểm) Một tháp viễn thông cao 48 m được dựng thẳng đứng trên một sườn dốc \(25^\circ \) so với phương ngang. Từ đỉnh tháp, người ta neo một sợi dây cáp xuống một điểm trên sườn dốc cách chân tháp 35 m như hình dưới. Tính chiều dài của sợi dây cáp đó.

Gọi \(A,\,B,\,C,M,\,H\) lần lượt là đỉnh tháp viễn thông, điểm trên sườn dốc cách chân tháp 35 m, chân tháp viễn thông, chân sườn dốc, hình chiếu của điểm A lên phương ngang như hình vẽ sau

Khi đó ta có: \(AC = 48\,\)m, \(BC = 35\)m, \(\widehat {CMH} = 25^\circ \), \(\widehat {CHM} = 90^\circ \).
Suy ra \(\widehat {MCH} = 90^\circ - 25^\circ = 65^\circ \).
Ta có: \(\widehat {ACB} = \widehat {MCH} = 65^\circ \) (2 góc đối đỉnh).
Áp dụng định lí côsin trong tam giác \(ABC\) ta có
\(A{B^2} = A{C^2} + B{C^2} - 2AC \cdot BC \cdot \cos \widehat {ACB}\)\( = {48^2} + {35^2} - 2 \cdot 48 \cdot 35 \cdot \cos 65^\circ \approx 2\,\,109\)
Suy ra \(AB \approx 46\) (m).
Vậy chiều dài của sợi dây cáp đó khoảng 46 m.
(1 điểm) Cho hình thang vuông \(ABCD\) đường cao \[AB = h,\] cạnh đáy \[AD = a,BC = b.\] Tìm điều kiện giữa \(a,\,\,b,\,\,h\) để
a) \(AC\) và \(DB\) vuông góc.
b) \[\widehat {AIB} = 90^\circ \] với \(I\) là trung điểm \(CD\).

a) Ta có: \[AC \bot DB \Leftrightarrow \overrightarrow {AC} \cdot \overrightarrow {BD} = 0\]
\[\overrightarrow {AC} \cdot \overrightarrow {BD} = \left( {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BC} } \right)\left( {\overrightarrow {AD} - \overrightarrow {AB} } \right)\]
\[ = \overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AD} - A{B^2} + \overrightarrow {BC} \cdot \overrightarrow {AD} - \overrightarrow {BC} \cdot \overrightarrow {AB} \]
Ta lại có: \[\overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AD} = \overrightarrow {BC} \cdot \overrightarrow {AB} = 0\]
Và \[A{B^2} = {h^2},\overrightarrow {BC} \cdot \overrightarrow {AD} = BC \cdot AD = ab\] .
Do đó, \[\overrightarrow {AC} \cdot \overrightarrow {BD} = 0 - {h^2} + ab - 0 = ab - {h^2}\].
Vậy \[\overrightarrow {AC} \bot \overrightarrow {BD} \Leftrightarrow ab - {h^2} = 0\].
b) Vì \(I\) là trung điểm \(CD\) nên \[\overrightarrow {AI} = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {AC} + \overrightarrow {AD} } \right)\] và \[\overrightarrow {BI} = \frac{1}{2}\left( {\overrightarrow {BC} + \overrightarrow {BD} } \right)\].
Khi đó ta có: \[\widehat {AIB} = 90^\circ \Leftrightarrow \overrightarrow {AI} \cdot \overrightarrow {BI} = 0 \Leftrightarrow \left( {\overrightarrow {AC} + \overrightarrow {AD} } \right)\left( {\overrightarrow {BC} + \overrightarrow {BD} } \right) = 0\]
\[ \Leftrightarrow \overrightarrow {AC} \cdot \overrightarrow {BC} + \overrightarrow {AC} \cdot \overrightarrow {BD} + \overrightarrow {AD} \cdot \overrightarrow {BC} + \overrightarrow {AD} \cdot \overrightarrow {BD} = 0\]
Mà \[\overrightarrow {AC} \cdot \overrightarrow {BC} = \left( {\overrightarrow {AB} + \overrightarrow {BC} } \right)\overrightarrow {BC} = \overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {BC} + {\overrightarrow {BC} ^2} = 0 + B{C^2} = {b^2}\]; \[\overrightarrow {AC} \cdot \overrightarrow {BD} = ab - {h^2}\];
\[\overrightarrow {AD} \cdot \overrightarrow {BC} = AD \cdot BC = ab\]; AD→⋅BD→=AD→BA→+AD→=AD→⋅BA→+AD→2=0+AD2=a2
Do đó, ta có: \[\widehat {AIB} = 90^\circ \Leftrightarrow {a^2} + {b^2} - {h^2} + 2ab = 0 \Leftrightarrow a + b = h.\]








