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

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

A
Admin
ToánLớp 962 lượt thi
18 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
1 điểm

A. TRẮC NGHIỆM (3,0 điểm)

Phương trình nào dưới đây nhận cặp số \(\left( { - 2;4} \right)\) làm nghiệm?

\(x - 2y = 0.\)

\(2x + y = 0.\)

\(x - y = 2.\)

\(x + 2y + 1 = 0.\)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

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

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

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

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

Thay \(x = - 2,y = 4\) vào phương trình \(x - y = 2\), ta được: \( - 2 - 4 = - 6 \ne 2.\)

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

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

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

2. Trắc nghiệm
1 điểm

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

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

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

\(\left( { - 1;7} \right).\)

\(\left( { - 1;0} \right).\)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

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

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

 MODE   5    1      2  =  1  =  5  =  1  =    3  =    1  = = 

Trên màn hình hiện kết quả \(x = 2\), ta bấm tiếp phím =, màn hình cho kết quả \[y = 1.\]

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

Cách 2: Từ phương trình thứ nhất, ta có: \(y = 5 - 2x\).

Thế \(y = 5 - 2x\) vào phương trình thứ hai, ta được:

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

Thay \(x = 2\) vào \(y = 5 - 2x\), ta được \(y = 5 - 2.2 = 1.\)

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

3. Trắc nghiệm
1 điểm

Điều kiện xác định của phương trình \(\frac{x}{{2x + 1}} + \frac{3}{{x - 5}} = \frac{x}{{\left( {2x + 1} \right)\left( {x - 5} \right)}}\)

\(x \ne - \frac{1}{2}.\)

\(x \ne - \frac{1}{2}\)\(x \ne 5.\)

\(x \ne - 5.\)

\(x \ne \frac{1}{2}\)\(x \ne - 5.\)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

\(2x + 1 \ne 0\) khi \(x \ne - \frac{1}{2}\)\(x - 5 \ne 0\) khi \(x \ne 5.\)

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

4. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho \(m\) bất kỳ. Kết quả so sánh nào sau đây là đúng?

\(m - 3 > m - 4.\)

\(m - 3 < m - 5.\)

\(m - 3 \ge m - 2.\)

\(m - 3 \le m - 6.\)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Ta có: \( - 3 > - 4\) nên với \(m\) bất kì thì \(m - 3 > m - 4.\)

Tương tự, ta có: \( - 3 > - 5\) nên \(m - 3 > m - 5;\)

 \( - 3 < - 2\) nên \(m - 3 < m - 2;\)

 \( - 3 > - 6\) nên \(m - 3 > m - 6.\)

Vậy ta chọn phương án A.

5. Trắc nghiệm
1 điểm

Điều kiện xác định của \(\sqrt {16 - x} \)

\(x < 16.\)

\(x > 16.\)

\(x \ge 16.\)

\(x \le 16.\)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Điều kiện xác định của \(\sqrt {16 - x} \)\(16 - x \ge 0\) hay \(x \le 16.\)

6. Trắc nghiệm
1 điểm

Đẳng thức nào sau đây không đúng?

\(\sqrt {16} + \sqrt {144} = 16.\)

\(\sqrt {0,64} .\sqrt 9 = 2,4.\)

\(\sqrt {{{\left( { - 18} \right)}^2}} .\sqrt {{{\left( { - 6} \right)}^2}} = 108.\)

\(\sqrt {{{\left( { - 3} \right)}^2}} .\sqrt {{7^2}} = - 21.\)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Xét các đáp án, ta được:

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

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

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

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

Vậy chọn đáp án D.

7. Trắc nghiệm
1 điểm

Kết quả của phép tính \(\sqrt {27a} :\sqrt {6a} \cdot 2\sqrt {18a} \) với \(a \ge 0\)

\(12\sqrt a .\)

\(18\sqrt a .\)

\(72\sqrt a .\)

\(144\sqrt a .\)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Ta có: \(\sqrt {27a} :\sqrt {6a} \cdot 2\sqrt {18a} = \sqrt {\frac{{27a}}{{6a}} \cdot 18a} \cdot 2 = \sqrt {81a} \cdot 2 = 18\sqrt a .\)

8. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\). Khi đó:

\(AC = AB.\cot C.\)

\(AC = AB.\cot B.\)

\(AC = BC.\cot C.\)

\(AC = BC.\cot B.\)

Xem đáp án

blobid1183-1733829078.png

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Xét tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\), ta có: \(AC = AB.\cot C.\)

Vậy chọn đáp án A.

9. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\), biết \(BC = 5{\rm{ cm}}\), \(\widehat B = 45^\circ \). Độ dài cạnh \(AB\)

\(AB = \frac{{\sqrt 5 }}{2}{\rm{ cm}}.\)

\(AB = \frac{{\sqrt 2 }}{2}{\rm{ cm}}.\)

\(AB = \frac{{5\sqrt 2 }}{2}{\rm{ cm}}.\)

\(AB = \frac{5}{2}{\rm{ cm}}.\)

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Xét tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\), ta có:

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

blobid1196-1733829130.png

 

10. Trắc nghiệm
1 điểm

Độ dài cung \[30^\circ \] của một đường tròn có bán kính \[4{\rm{\;dm}}\]

\[\frac{{4\pi }}{3}{\rm{\;dm}}.\]

\[\frac{{2\pi }}{3}{\rm{\;dm}}.\]

\[\frac{\pi }{3}{\rm{\;dm}}.\]

\[\frac{\pi }{6}{\rm{\;dm}}.\]

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

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

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

Vậy ta chọn phương án B.

11. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong hình bên, \(\widehat {ACB}\) là góc gì?

 

blobid1206-1733829185.png

Góc vuông.

Góc tù.

Góc nhọn.

Góc bẹt.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Xét \(\Delta ABC\)\(CO\) là đường trung tuyến ứng với cạnh \(AB\)\(CO = \frac{1}{2}AB\) (do \(AB\) là đường kính của đường tròn tâm \(O)\) nên tam giác \(ABC\) là tam giác vuông tại \(C\).

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

12. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho tiếp tuyến của đường tròn \(\left( O \right)\) tại \(A\)\(B\) cắt nhau tại \(M\). Biết \(\widehat {AMB} = 50^\circ .\) Số đo cung nhỏ \(AB\)

blobid1221-1733829227.png

\(140^\circ .\)

\(230^\circ .\)

\(130^\circ .\)

\(150^\circ .\)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

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

Xét tứ giác \(OABM\) có: \(\widehat {AOB} + \widehat {MAO} + \widehat {MBO} + \widehat {AMB} = 360^\circ .\)

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

Mà góc \(AOB\) là góc ở tâm chắn cung nhỏ \(AB\)

Do đó, số đo cung nhỏ \(AB\)\(130^\circ .\)

13. Tự luận
1 điểm

B. TỰ LUẬN (7,0 điểm)

Cho hai biểu thức \(A = \frac{{\sqrt x + 5}}{{2\sqrt x - 1}}\)\(B = \frac{{\sqrt x + 1}}{{\sqrt x - 1}} + \frac{{\sqrt x - 1}}{{\sqrt x + 1}} - \frac{{3\sqrt x + 1}}{{x - 1}}\) với \(x \ge 0;x \ne 1;x \ne \frac{1}{4}.\)

a) Tính giá trị của biểu thức \(A\) khi \(x = \frac{1}{{16}}.\)

b) Chứng minh rằng \(B = \frac{{2\sqrt x - 1}}{{\sqrt x + 1}}.\)

c) Tìm \(x\) để biểu thức \(M = A.B\) đạt giá trị lớn nhất.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

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

\(A = \frac{{\sqrt {\frac{1}{{16}}} + 5}}{{2\sqrt {\frac{1}{{16}}} - 1}} = \frac{{\frac{1}{4} + 5}}{{2.\frac{1}{4} - 1}} = \frac{{\frac{5}{4}}}{{ - \frac{1}{2}}} = - \frac{5}{2}.\)

Vậy với giá trị \(x = \frac{1}{{16}}\) thì \(A = - \frac{5}{2}.\)

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

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

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

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

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

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

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

Vậy với \(x \ge 0;x \ne 1;x \ne \frac{1}{4}\) thì \(B = \frac{{2\sqrt x - 1}}{{\sqrt x + 1}}.\)

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

\(M = A.B = \frac{{\sqrt x + 5}}{{2\sqrt x - 1}}.\frac{{2\sqrt x - 1}}{{\sqrt x + 1}} = \frac{{\sqrt x + 5}}{{\sqrt x + 1}} = 1 + \frac{4}{{\sqrt x + 1}}.\)

Với \(x \ge 0\) thì \(\sqrt x + 1 \ge 1\), suy ra \(\frac{{\sqrt x + 1}}{4} \ge \frac{1}{4}\) suy ra \(\frac{4}{{\sqrt x + 1}} \le 4\).

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

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

Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức \(M\) bằng \(5\) khi \(x = 0.\)

14. Tự luận
1 điểm

(2,0 điểm)

1. Giải các phương trình, bất phương trình sau.

a) \(\frac{{x - 1}}{{x + 1}} - \frac{{x + 1}}{{x - 1}} = \frac{8}{{{x^2} - 1}}.\)      b) \(0,5x + 7\left( {x - 2} \right) \le \frac{1}{2}x - 1.\)

Xem đáp án

a) Điều kiện xác định: \(x \ne 1\)\(x \ne - 1\).

Ta có: \(\frac{{x - 1}}{{x + 1}} - \frac{{x + 1}}{{x - 1}} = \frac{8}{{{x^2} - 1}}\)

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

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

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

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

\(2x.\left( { - 2} \right) = 8\)

\( - 4x = 8\)

   \(x = - 2\) (thỏa mãn).

Vậy nghiệm của phương trình là \(x = - 2\).

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

\(0,5x + 7x - 14 \le 0,5x - 1\)

\(0,5x + 7x - 0,5x \le 14 - 1\)

                      \(7x \le 13\)

                        \(x \le \frac{{13}}{7}\).

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

15. Tự luận
1 điểm

Giải bài toán sau bằng cách lập hệ phương trình.

Một chiếc xe khách đi từ Thành phố Hồ Chí Minh đến Cần Thơ, quãng đường dài \(170\) km. Sau khi xe khách xuất phát 1 giờ 40 phút, một xe tải bắt đầu đi từ Cần Thơ về Thành phố Hồ Chí Minh và gặp xe khách sau đó 40 phút. Tính vận tốc của mỗi xe, biết rằng mỗi giờ xe khách đi nhanh hơn xe tải là \(15\) km.

Xem đáp án

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

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

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

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

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

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

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

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

\(\frac{2}{3}x + 35 + \frac{7}{3}x = 170\)

\(3x = 135\)

\(x = 45\) (thỏa mãn).

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

Vậy vận tốc của xe tải là \(45\)km/h, vận tốc của xe khách là \(60\) km/h.

16. Tự luận
1 điểm

(1,0 điểm)Trong một lần đến tham quan tháp Eiffel (Paris, Pháp), bạn Vân muốn ước tính độ cao của tháp. Sau khi quan sát, bạn Vân đã minh họa lại kết quả đo đạc như hình dưới đây. Em hãy giúp bạn Vân tính độ cao \(h\) của tháp Eiffel theo đơn vị mét (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị).

blobid1318-1733829513.png

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Xét tam giác \(ADC\) vuông tại \(C\), ta có:

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

Xét tam giác \(BDC\) vuông tại \(C\), ta có:

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

Do \(AB = AC - BC\) nên \(h \cdot \cot 60^\circ - h \cdot \cot 75^\circ = 101\)

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

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

Vậy tháp Eiffel có độ cao khoảng \(326\) (m).

17. Tự luận
1 điểm

(2,0 điểm) Cho nửa đường tròn \(\left( O \right)\) và đường kính \(AB\). Từ \[A\]\[B\] kẻ hai tiếp tuyến \[Ax,\,\,By\]. Qua điểm \[M\] thuộc nửa đường tròn kẻ tiếp tuyến thứ ba cắt các tiếp tuyến \[Ax,\,\,By\] lần lượt ở \[C\]\[D\]. Các đường thẳng \[AD\]\[BC\] cắt nhau tại \[N\].

a) Chứng minh rằng \(\widehat {COD} = 90^\circ \)\[AC \cdot BD = \frac{{A{B^2}}}{4}.\]

b) Chứng minh rằng \[MN \bot AB.\]

c) Cho \[OD = 2OM\]. Tính diện tích hình quạt giới hạn bởi các bán kính \[OM,OA\] và cung nhỏ \[MA.\]

Xem đáp án

blobid1376-1733829561.png

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

Tương tự, ta có \(DB = DM\)\[OD\] là tia phân giác của \[\widehat {BOM}\], do đó \(\widehat {BOD} = \widehat {MOD} = \frac{1}{2}\widehat {BOM}.\)

\[\widehat {AOM}\]\[\widehat {BOM}\] là hai góc kề bù nên \[\widehat {AOM} + \widehat {BOM} = 180^\circ .\]

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

Hay \(\widehat {COD} = 90^\circ .\)

\(CD\) là tiếp tuyến của nửa đường tròn \(\left( O \right)\) tại \(M\) nên \[CD \bot OM.\]

Xét \(\Delta COM\)\(\Delta ODM\) có:

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

Do đó ΔCOMΔODM (g.g)

Suy ra \(\frac{{CM}}{{OM}} = \frac{{OM}}{{DM}}\) hay \[O{M^2} = CM.DM\].

\[AC = CM\]\[BD = MD\] (chứng minh trên)

Do đó, \[O{M^2} = CM.DM = AC.BD\] hay \[{R^2} = AC \cdot BD\]. (1)

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

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

b) Ta có: \[AC \bot AB,\,\,BD \bot AB\] nên \[AC\,{\rm{//}}\,BD\]

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

Mà \[CA = CM\], \[BD = DM\] (chứng minh câu a)

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

Lại có \[BD \bot AB\] nên \[MN \bot AB.\]

c) Xét tam giác \[MOD\], có: \[\cos \widehat {MOD} = \frac{{MO}}{{OD}} = \frac{{MO}}{{2MO}} = \frac{1}{2}\], suy ra \[\widehat {MOD} = 60^\circ \].

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

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

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

Mà \(\widehat {AOM}\) là góc ở tâm chắn cung \(AM\) nhỏ nên

Diện tích hình quạt giới hạn bởi bán kính \[OM,OA\] và cung nhỏ \[MA\] là:

\[S = \frac{{60 \cdot \pi \cdot {R^2}}}{{360}} = \frac{{\pi {R^2}}}{6}\] (đơn vị diện tích).

18. Tự luận
1 điểm

(0,5 điểm)Bác Sơn muốn xây một bể chứa nước có dạng hình hộp chữ nhật không nắp có thể tích bằng \(72{\rm{ }}{{\rm{m}}^3}\). Đáy bể có dạng hình chữ nhật với chiều rộng là \(x{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\), chiều dài gấp đôi chiều rộng. Bác Sơn muốn phần diện tích cần xây (bao gồm diện tích xung quanh và diện tích đáy bể) là nhỏ nhất để tiết kiệm chi phí thì \(x\) phải bằng bao nhiêu (kết quả làm tròn đến hàng phần trăm)?

blobid1434-1733829686.png

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

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

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

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

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

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

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

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

\(2{x^2} + \frac{{216}}{x} = 2{x^2} + \frac{{108}}{x} + \frac{{108}}{x} \ge 3\sqrt[3]{{2{x^2} \cdot \frac{{108}}{x} \cdot \frac{{108}}{x}}}{\rm{ }}\)

Suy ra \(2{x^2} + \frac{{216}}{x} \ge 3\sqrt[3]{{23\,\,328}} \approx 85,72\)

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

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