Bộ 10 đề thi cuối kì Toán 8 Cánh diều có đáp án - Đề 4
17 câu hỏi
PHẦN I. TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (3,0 điểm)
Cho các biểu thức: \[{x^2} + {y^2};\]\[2\,\,025;\]\[\frac{3}{x} + y;\]\[\frac{x}{y} + \frac{1}{5}x;\]\[\frac{x}{2} + xyz;\]\[4 + x\sqrt {yz} \] có bao nhiêu đa thức?
1.
2.
3.
4.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Có ba đa thức là: \[{x^2} + {y^2};\]\[2\,\,025;\] \[\frac{x}{2} + xyz.\]
Các biểu thức \[\frac{3}{x} + y;\]\[\frac{x}{y} + \frac{1}{5}x\] không phải đa thức do có chứa biến ở dưới mẫu.
Biểu thức \[4 + x\sqrt {yz} \] không phải đa thức do có chứa biến ở dưới dấu căn bậc hai.
Vậy ta chọn phương án C.
Biểu thức \({\left( {x + 2} \right)^3} - {\left( {x - 2} \right)^3}\) được rút gọn thành
16.
\( - 16.\)
\(24x + 16.\)
\(12{x^2} + 16.\)
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
Ta có \({\left( {x + 2} \right)^3} - {\left( {x - 2} \right)^3} = \left( {x + 2 - x + 2} \right)\left[ {{{\left( {x + 2} \right)}^2} + \left( {x + 2} \right)\left( {x - 2} \right) + {{\left( {x - 2} \right)}^2}} \right]\)
\( = 4\left[ {{x^2} + 4x + 4 + {x^2} - 4 + {x^2} - 4x + 4} \right]\)
\( = 4\left( {3{x^2} + 4} \right) = 12{x^2} + 16.\)
Vậy ta chọn phương án D.
Phân thức nào sau đây có tử thức là \(2x - 1\) và mẫu thức là \({x^2} - 1?\)
\(\frac{{{x^2} - 1}}{{2x - 1}}.\)
\(\frac{{2x - 1}}{{{x^2} + 1}}.\)
\(\frac{{2x - 1}}{{{x^2} - 1}}.\)
\(\frac{{{x^2} - 1}}{{2x + 1}}.\)
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Phân thức có tử thức là \(2x - 1\) và mẫu thức là \({x^2} - 1,\) là \(\frac{{2x - 1}}{{{x^2} - 1}}.\)
Đa thức nào sau đây không là mẫu thức chung của hai phân thức \(\frac{1}{x};\,\,\frac{1}{{{y^2}}}?\)
\(\left( {{x^2} + x} \right){y^2}.\)
\(2{x^3}{y^2}.\)
\(x\left( {x + 1} \right)y.\)
\(2x{y^2}{\left( {y - 1} \right)^2}.\)
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Mẫu thức chung của hai phân thức \(\frac{1}{x};\,\,\frac{1}{{{y^2}}}\) cần chứa hai nhân tử là \(x\) và \({y^2}.\)
Mà ta thấy lũy thừa cao nhất của biến \(y\) ở đa thức \(x\left( {x + 1} \right)y\) (phương án C) là 1 nên \(x\left( {x + 1} \right)y\) không phải mẫu thức chung của hai phân thức \(\frac{1}{x};\,\,\frac{1}{{{y^2}}}.\)
Cho hàm số \(y = f\left( x \right) = 2{x^2} - 1.\) Khẳng định nào sau đây là đúng?
\(f\left( { - 1} \right) = - 3.\)
\(f\left( 1 \right) = 1.\)
\(f\left( { - 1} \right) = - 1.\)
\(f\left( 1 \right) = 3.\)
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
Xét hàm số \(y = f\left( x \right) = 2{x^2} - 1.\)
Thay \(x = - 1\) vào hàm số trên ta có \(f\left( { - 1} \right) = 2 \cdot {\left( { - 1} \right)^2} - 1 = 2 - 1 = 1.\)
Thay \(x = 1\) vào hàm số trên ta có \(f\left( 1 \right) = 2 \cdot {1^2} - 1 = 2 - 1 = 1.\)
Vậy ta chọn phương án B.
Cho điểm \(A\) và \(B\) trong mặt phẳng tọa độ \(Oxy\) như hình bên. Khẳng định nào sau đây là đúng? 
\(N\left( { - 3;2} \right).\)
\(N\left( {2; - 3} \right).\)
\(M\left( {1; - 2} \right).\)
\(M\left( { - 1;2} \right).\)
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
Trong hình vẽ trên,
⦁ điểm \(M\) có hoành độ là \[ - 2\] và tung độ là \(1\) nên có tọa độ là \(M\left( { - 2;1} \right).\)
⦁ điểm \(N\) có hoành độ là \[2\] và tung độ là \( - 3\) nên có tọa độ là \(N\left( {2; - 3} \right).\)
Vậy ta chọn phương án B.
Giá trị của \(m\) để đồ thị hàm số \(y = \left( {m + 2} \right)x + 5\) là đường thẳng có hệ số góc bằng \( - 3\) là
\(m = 5.\)
\(m = 3.\)
\(m = - 3.\)
\(m = - 5.\)
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
Để đường thẳng \(y = \left( {m + 2} \right)x + 5\) có hệ số góc bằng \( - 3\) thì \(m + 2 = - 3,\) suy ra \(m = - 5.\)
Vậy ta chọn phương án D.
Cho\[\left( {{d_m}} \right):y = mx + 2.\] Kết luận nào sau đây là đúng?
\[\left( {{d_m}} \right)\]cắt trục tung tại điểm 2.
\[\left( {{d_m}} \right)\] có hệ số góc âm.
\[\left( {{d_m}} \right)\]cắt trục hoành tại điểm 1.
\[\left( {{d_m}} \right)\] tạo với trục hoành một góc nhọn.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
⦁ \[\left( {{d_m}} \right)\] cắt trục tung tại điểm \[A\] nên hoành độ của điểm \[A\] bằng 0.
Khi đó tung độ của điểm \[A\] là: \[{y_A} = m \cdot 0 + 2 = 2.\]
Do đó \[\left( {{d_m}} \right)\] cắt trục tung tại điểm 2 nên khẳng định A là đúng.
⦁ \[\left( {{d_m}} \right)\] cắt trục hoành tại điểm \[B\] nên tung độ của điểm \[B\] bằng 0.
Khi đó hoành độ của điểm \[B\] thỏa mãn: \[0 = m{x_B} + 2\,,\] suy ra \({x_B} = \frac{{ - 2}}{m}\) (với \[m \ne 0\,).\]
Do đó \[\left( {{d_m}} \right)\] cắt trục hoành tại điểm \(\frac{{ - 2}}{m}\) (với \[m \ne 0\,).\] nên khẳng định B là sai.
⦁ \[\left( {{d_m}} \right)\]có hệ số là \(m,\) tuy nhiên ta chưa xác định được \(m\) mang giá trị âm hay dương nên khẳng định B là sai. Từ đó khẳng định D cũng sai.
Vậy ta chọn phương án A.
Hình chóp nào sau đây là hình chóp tứ giác đều?
Hình có đáy là tứ giác.
Hình có đáy là hình vuông.
Hình có đáy là hình vuông và tất cả các cạnh bên bằng nhau.
Hình có đáy là tam giác đều và có một cặp cạnh bên vuông góc với nhau.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Hình có đáy là hình vuông và tất cả các cạnh bên bằng nhau là hình chóp tứ giác đều.
Một hình chóp đều có nửa chu vi đáy \(p\) và độ dài trung đoạn \(d\) thì diện tích xung quanh \({S_{xq}}\) của hình chóp đều đó là
\({S_{xq}} = \frac{1}{2}pd.\)
\({S_{xq}} = \frac{1}{3}pd.\)
\({S_{xq}} = pd.\)
\({S_{xq}} = 2pd.\)
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Diện tích xung quanh \({S_{xq}}\) của hình chóp đều có nửa chu vi đáy \(p\) và độ dài trung đoạn \(d\) là: \({S_{xq}} = pd.\)
Tứ giác \[ABCD\] có số đo các góc \[\widehat {A\,\,},\,\,\,\widehat {B\,},\,\,\widehat {C\,},\,\,\widehat {D\,}\] tỉ lệ thuận với \[4;\,\,3;\,\,5;\,\,6.\] Khi đó số đo \[\widehat {A\,\,}\] là
\[60^\circ .\]
\[80^\circ .\]
\[90^\circ .\]
\[100^\circ .\]
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
Tứ giác \[ABCD\] có \[\widehat {A\,\,} + \widehat {B\,} + \widehat {C\,} + \widehat {D\,} = 360^\circ \] (tổng các góc của một tứ giác).
Vì tứ giác \[ABCD\] có số đo các góc \[\widehat {A\,\,},\,\,\,\widehat {B\,},\,\,\widehat {C\,},\,\,\widehat {D\,}\] tỉ lệ thuận với \[4;\,\,3;\,\,5;\,\,6\] nên \[\frac{{\widehat {A\,\,}}}{4} = \frac{{\widehat {B\,}}}{3} = \frac{{\widehat {C\,}}}{5} = \frac{{\widehat {D\,}}}{6}.\]
Áp dụng tính chất dãy tỉ số bằng nhau ta có:
\[\frac{{\widehat {A\,\,}}}{4} = \frac{{\widehat {B\,}}}{3} = \frac{{\widehat {C\,}}}{5} = \frac{{\widehat {D\,}}}{6} = \frac{{\widehat {A\,\,} + \widehat {B\,} + \widehat {C\,} + \widehat {D\,}}}{{4 + 3 + 5 + 6}} = \frac{{360^\circ }}{{18}} = 20^\circ \].
Suy ra \[\frac{{\widehat {A\,\,}}}{4} = 20^\circ ,\] nên \[\widehat {A\,\,} = 80^\circ .\]
Chọn nhận định sai.
Tứ giác nào có hai đường chéo bằng nhau?
Hình thoi.
Hình vuông.
Hình chữ nhật.
Hình thang cân.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
Hình thang cân, hình chữ nhật và hình vuông có hai đường chéo bằng nhau.
Hình thoi có hai đường chéo vuông góc và cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường.
Vậy ta chọn phương án A.
PHẦN II. TỰ LUẬN (7,0 điểm)
(1,0 điểm) Phân tích các đa thức sau thành nhân tử:
a) \(4{x^2} - 6x.\) b) \(25{\left( {x - y} \right)^2} - 16{\left( {x + y} \right)^2}.\)
Hướng dẫn giải
a) \(4{x^2} - 6x\) \( = 2x\left( {2x - 3} \right).\) | b) \(25{\left( {x - y} \right)^2} - 16{\left( {x + y} \right)^2}\) \( = {\left[ {5\left( {x - y} \right)} \right]^2} - {\left[ {4\left( {x + y} \right)} \right]^2}\) \[ = {\left( {5x - 5y} \right)^2} - {\left( {4x + 4y} \right)^2}\] \[ = \left[ {5x - 5y - \left( {4x + 4y} \right)} \right]\left[ {5x - 5y + \left( {4x + 4y} \right)} \right]\] \[ = \left( {5x - 5y - 4x - 4y} \right)\left( {5x - 5y + 4x + 4y} \right)\] \[ = \left( {x - 9y} \right)\left( {9x - y} \right).\] |
(1,5 điểm) Cho biểu thức:\[P = \,\left( {\frac{1}{{x - 1}} - \frac{x}{{1 - \,{x^3}}}.\frac{{{x^2} + \,x\, + \,1}}{{x\, + 1}}} \right)\,:\,\frac{{2x\, + \,\,1}}{{{x^{2\,}} + 2x\, + \,1}}.\]
a) Tìm điều kiện xác định của \[P.\]
b) Rút gọn biểu thức \[P.\]
c) Tính giá trị của \[P\] khi \[x = \,\frac{1}{2}.\]
Hướng dẫn giải
a) Ta có \(1 - {x^3} = \left( {1 - x} \right)\left( {1 + x + {x^2}} \right)\)
\[\frac{{2x\, + \,\,1}}{{{x^{2\,}} + 2x\, + \,1}} = \frac{{2x + 1}}{{{{\left( {x + 1} \right)}^2}}}.\]
Khi đó biểu thức \(P\) xác định khi và chỉ khi \(\left\{ \begin{array}{l}x - 1 \ne 0\\1 - {x^3} \ne 0\\x + 1 \ne 0\\\frac{{2x\, + \,\,1}}{{{x^{2\,}} + 2x\, + \,1}} \ne 0\end{array} \right.\)nên \(\left\{ \begin{array}{l}x \ne 1\\1 - x \ne 0\\1 + x + {x^2} \ne 0\\x \ne - 1\\2x\, + \,\,1 \ne 0\\{\left( {x + 1} \right)^2} \ne 0\end{array} \right.\) hay \(\left\{ \begin{array}{l}x \ne 1\\x \ne - 1\\x \ne - \frac{1}{2}.\end{array} \right.\)
Vậy với \(x \ne 1\,;\,\,x \ne - 1\) và \(x \ne - \frac{1}{2}\) thì biểu thức \(P\) xác định.
b) Với \(x \ne 1\,;\,\,x \ne - 1\) và \(x \ne - \frac{1}{2},\) ta có:
\[P = \,\left( {\frac{1}{{x - 1}} - \frac{x}{{1 - \,{x^3}}}.\frac{{{x^2} + \,x\, + \,1}}{{x\, + 1}}} \right)\,:\,\frac{{2x\, + \,\,1}}{{{x^{2\,}} + 2x\, + \,1}}\]
\[ = \,\left[ {\frac{1}{{x - 1}} - \frac{x}{{\left( {1 - x} \right)\left( {1 + x + {x^2}} \right)}}.\frac{{{x^2} + \,x\, + \,1}}{{x\, + 1}}} \right]\,:\,\frac{{2x\, + \,\,1}}{{{{\left( {x\, + 1} \right)}^2}}}\]
\[ = \,\left[ {\frac{1}{{x - 1}} - \frac{x}{{\left( {1 - x} \right)\left( {x\, + 1} \right)}}} \right] \cdot \frac{{{{\left( {x\, + 1} \right)}^2}}}{{2x\, + \,\,1}}\]
\[ = \,\left[ {\frac{1}{{x - 1}} + \frac{x}{{\left( {x - 1} \right)\left( {x\, + 1} \right)}}} \right] \cdot \frac{{{{\left( {x\, + 1} \right)}^2}}}{{2x\, + \,\,1}}\]
\[ = \,\frac{{\left( {x\, + 1} \right) + x}}{{\left( {x - 1} \right)\left( {x\, + 1} \right)}} \cdot \frac{{{{\left( {x\, + 1} \right)}^2}}}{{2x\, + \,\,1}}\]
\[ = \,\frac{{\left( {2x + 1} \right) \cdot {{\left( {x\, + 1} \right)}^2}}}{{\left( {x - 1} \right)\left( {x\, + 1} \right) \cdot \left( {2x\, + \,\,1} \right)}}\]\[ = \,\frac{{x\, + 1}}{{x - 1}}.\]
Vậy với \(x \ne 1;x \ne - 1\) và \(x \ne - \frac{1}{2}\) thì \(P = \,\frac{{x\, + 1}}{{x - 1}}.\)
c) Thay \[x = \,\frac{1}{2}\] (thỏa mãn điều kiện) vào biểu thức \(P = \,\frac{{x\, + 1}}{{x - 1}},\) ta được: \(P = \,\frac{{\frac{1}{2}\, + 1}}{{\frac{1}{2} - 1}} = \frac{{\frac{3}{2}}}{{\frac{1}{2}}} = 3.\)
Vậy \(P = 3\) khi \[x = \,\frac{1}{2}.\]
(1,0 điểm) Một thiết bị tiệt khuẩn y tế bằng năng lượng mặt trời được mua với giá 60 triệu đồng, mỗi năm thiết bị tiệt khuẩn đó đều khấu hao \(k\) (triệu đồng) với \(0 < k < 60.\) Gọi \(y\) (triệu đồng) là giá của thiết bị tiệt khuẩn đó sau \(x\) năm sử dụng.

a) Chứng tỏ rằng \[y\] là hàm số bậc nhất của \[x,\] tức là \[y = ax + b{\rm{ }}\left( {a \ne 0} \right).\]
b) Trong hình vẽ bên, tia \[At\] là một phần của đường thẳng \[y = ax + b.\] Tìm \[a,{\rm{ }}b.\] Từ đó, cho biết sau 12 năm sử dụng thì giá của thiết bị tiệt khuẩn đó bằng bao nhiêu phần trăm so với giá mua ban đầu.
a) Sau \[x\] năm sử dụng, thiết bị tiệt khuẩn đó bị khấu hhao là \[kx\] (triệu đồng).
Giá của thiết bị tiệt khuẩn đó sau \[x\] năm sử dụng là: \[y = 60 - kx\] hay \[y = - kx + 60.\]
Mà \[0 < k < 60\] hay \[k \ne 0,\] suy ra \[y\] là hàm số bậc nhất của \[x.\]
b) Từ câu a, ta có \[b = 60.\]
Do đường thẳng \[y = ax + b\] đi qua điểm \[B\left( {10;{\rm{ }}30} \right)\] nên ta có:
\[30 = a \cdot 10 + 60.\]
Hay \[10a = --30\]
Suy ra \[a = - 3.\]
Khi đó, đường thẳng cần tìm là: \[y = - 3x + 60.\]
Giá của thiết bị tiệt khuẩn đó sau 12 năm sử dụng là:
\[ - 3 \cdot 12 + 60 = --36 + 60 = 24\] (triệu đồng).
Tỉ số phần trăm giữa giá của thiết bị tiệt khuẩn đó sau 12 năm sử dụng và giá mua ban đầu là: \(\frac{{24}}{{60}} \cdot 100{\rm{\% }} = 40{\rm{\% }}{\rm{.}}\)
Vậy sau 12 năm sử dụng thì giá của thiết bị tiệt khuẩn đó bằng \[40\% \] so với giá mua ban đầu.
(3,0 điểm)
1) Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \(ABCD\) là hình vuông cạnh \(a\) và các mặt bên là những tam giác đều.
a) Tính độ dài đường cao \(SO\) của hình chóp.
b) Tính diện tích xung quanh và thể tích của hình chóp.
2) Cho tam giác \[ABC\] có các đường trung tuyến \[BD,{\rm{ }}CE\] cắt nhau tại \[G.\] Gọi \[F,{\rm{ }}H\] lần lượt là trung điểm của \[BG,{\rm{ }}CG.\]
a) Tứ giác \[EFHD\] là hình gì? Vì sao?
b) Tìm điều kiện của tam giác \[ABC\] để tứ giác \[EFHD\] là hình vuông.
Hướng dẫn giải
1)

Hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \(ABCD\) là hình vuông và các mặt bên là những tam giác đều nên là hình chóp đều.
a) Do \(ABCD\) là hình vuông cạnh \(a\) nên \(\Delta ADC\) vuông tại \(D\) có \(AD = DC = a,\) áp dụng định lí Pythagore ta có: \(A{C^2} = A{D^2} + D{C^2}\)
Suy ra \(A{C^2} = A{D^2} + D{C^2} = {a^2} + {a^2} = 2{a^2}.\) Do đó \(AC = a\sqrt 2 .\)
Vì \(SO\) là đường cao của hình chóp đều \(S.ABCD\) với \(ABCD\) là hình vuông nên \(O\) là giao điểm của hai đường chéo \(AC\) và \(BD\).
Do đó \(O\) là trung điểm của \(AC\) nên \(OA = \frac{1}{2}AC = \frac{1}{2} \cdot a\sqrt 2 = \frac{{a\sqrt 2 }}{2}.\)
Các mặt bên của hình chóp là các tam giác đều nên \(SA = AD = a.\)
Xét \(\Delta SAO\) vuông tại \(O,\) áp dụng định lí Pythagore ta có: \(S{A^2} = S{O^2} + A{O^2}\)
Suy ra \(S{O^2} = S{A^2} - A{O^2} = {a^2} - {\left( {\frac{{a\sqrt 2 }}{2}} \right)^2} = \frac{1}{2}{a^2}.\)
Do đó \(SO = \frac{a}{{\sqrt 2 }}.\)
Vậy độ dài đường cao \(SO\) của hình chóp đều \(S.ABCD\) là \(\frac{a}{{\sqrt 2 }}.\)
b) Gọi \(M\) là trung điểm của \(CD.\) Tam giác \(SCD\) đều nên đường trung tuyến \(SM\) đồng thời là đường cao nên \(SM \bot CD\), do đó \(\Delta SCM\) vuông tại \(M.\)
Áp dụng định lí Pythagore ta có \(S{C^2} = S{M^2} + C{M^2}\)
Suy ra \(S{M^2} = S{C^2} - C{M^2} = {a^2} - {\left( {\frac{1}{2}a} \right)^2} = \frac{3}{4}{a^2}.\)
Do đó \(SM = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}.\)
Diện tích xung quanh của hình chóp đều \(S.ABCD\) là:
\({S_{xq}} = \frac{1}{2} \cdot \left( {4a} \right) \cdot \frac{{a\sqrt 3 }}{2} = {a^2}\sqrt 3 \) (đvdt).
Thể tích của hình chóp đều \(S.ABCD\) là:
\(V = \frac{1}{3} \cdot {a^2} \cdot \frac{a}{{\sqrt 2 }} = \frac{{{a^3}}}{{3\sqrt 2 }}\) (đvtt).
Vậy diện tích xung quanh và thể tích của hình chóp lần lượt là \({a^2}\sqrt 3 \) (đvdt) và \(\frac{{{a^3}}}{{3\sqrt 2 }}\) (đvtt).
2)

a) Tam giác \[ABC\] có các đường trung tuyến \[BD,{\rm{ }}CE\] cắt nhau tại \[G\] nên \[G\] là trọng tâm \[\Delta ABC,\] do đó \(DG = \frac{1}{2}BG,\) \(EG = \frac{1}{2}CG.\)
Mà \[F,{\rm{ }}H\] lần lượt là trung điểm của \[BG,{\rm{ }}CG\] nên \(BF = FG = \frac{1}{2}BG,\) \(CH = HG = \frac{1}{2}CG.\)
Do đó \[DG = BF = FG,{\rm{ }}EG = CH = HG.\]
Suy ra, \[G\] là trung điểm của \[FD,{\rm{ }}G\] là trung điểm của \[EH.\]
Tứ giác \[EFHD\] có hai đường chéo \[EH\] và \(FD\) cắt nhau tại trung điểm \[G\] của mỗi đường nên \[EFHD\] là hình bình hành.
b) ⦁ Để hình bình hành \[EFHD\] là hình vuông thì \[EH = DF\] và \[EH \bot DF.\]
Suy ra \[EG = DG,{\rm{ }}BG = CG\] và \[BD \bot CE.\]
⦁ Xét \(\Delta BEG\) và \[\Delta CDG\] có:
\[BG = CG,\] \(\widehat {EGB} = \widehat {DGC}\) (đối đỉnh), \[EG = DG\]
Do đó \(\Delta BEG = \Delta CDG\) (c.g.c).
Suy ra \[BE = CD\] (hai cạnh tương ứng) (1)
Mà \[BD,{\rm{ }}CE\] là các đường trung tuyến của \(\Delta ABC\) nên \[E\] là trung điểm của \[AB,{\rm{ }}D\] là trung điểm của \[AC\]
Suy ra \[AB = 2BE,{\rm{ }}AC = 2CD\,\,\,\,\,\,\left( 2 \right)\]
Từ (1) và (2) suy ra \[AB = AC.\]
⦁ Dễ thấy, nếu \[AB = AC\] và \[BD \bot CE\] thì tứ giác \[EFHD\] là hình vuông.
Vậy tam giác \[ABC\] cân tại \[A\] có hai đường trung tuyến \[BD,CE\] vuông góc với nhau thì tứ giác \[EFHD\] là hình vuông.
(0,5 điểm) Cho ba số \[a,\,\,b,\,\,c\] đôi một khác nhau và thỏa mãn:
\[{\left( {a + b + c} \right)^2} = {a^2} + {b^2} + {c^2}.\]
Tính giá trị biểu thức \[T = \frac{{{a^3}{b^3} + {b^3}{c^3} + {c^3}{a^3}}}{{3{a^2}{b^2}{c^2}}} + \left( {1 + \frac{a}{c}} \right)\left( {1 + \frac{b}{a}} \right)\left( {1 + \frac{c}{b}} \right).\]
Hướng dẫn giải
Ta có \[{\left( {a + b + c} \right)^2} = {a^2} + {b^2} + {c^2} + 2ab + 2bc + 2ca\].
Theo bài, \[{\left( {a + b + c} \right)^2} = {a^2} + {b^2} + {c^2}\] nên suy ra \[ab + bc + ca = 0.\]
Đặt \[x = ab;y = bc;z = ca.\]
Khi đó \[x + y + z = 0.\] Suy ra \(x + y = - z;\,\,y + z = - x;\,\,z + x = - y.\)
Xét \[\left( {1 + \frac{a}{c}} \right)\left( {1 + \frac{b}{a}} \right)\left( {1 + \frac{c}{b}} \right) = \left( {1 + \frac{{ab}}{{bc}}} \right)\left( {1 + \frac{{bc}}{{ca}}} \right)\left( {1 + \frac{{ca}}{{ab}}} \right)\]
\[ = \left( {1 + \frac{x}{y}} \right)\left( {1 + \frac{y}{z}} \right)\left( {1 + \frac{z}{x}} \right)\]
\[ = \left( {\frac{{y + x}}{y}} \right)\left( {\frac{{z + y}}{z}} \right)\left( {\frac{{x + z}}{x}} \right)\]
\[ = \frac{{ - z}}{y}.\frac{{ - x}}{z}.\frac{{ - y}}{x} = - 1.\]
Xét \[\frac{{{a^3}{b^3} + {b^3}{c^3} + {c^3}{a^3}}}{{3{a^2}{b^2}{c^2}}} = \frac{{{x^3} + {y^3} + {z^3}}}{{3xyz}}\]
\[ = \frac{{{{\left( {x + y} \right)}^3} - 3xy\left( {x + y} \right) + {z^3}}}{{3xyz}}\]
\[ = \frac{{{{\left( { - z} \right)}^3} - 3xy\left( { - z} \right) + {z^3}}}{{3xyz}}\]
\[ = \frac{{ - {z^3} + 3xyz + {z^3}}}{{3xyz}} = \frac{{3xyz}}{{3xyz}} = 1.\]
Từ đó, \[T = \frac{{{a^3}{b^3} + {b^3}{c^3} + {c^3}{a^3}}}{{3{a^2}{b^2}{c^2}}} + \left( {1 + \frac{a}{c}} \right)\left( {1 + \frac{b}{a}} \right)\left( {1 + \frac{c}{b}} \right) = 1 + \left( { - 1} \right) = 0.\]
Vậy \(T = 0.\)

