Bộ 10 đề thi Giữa kì 1 Toán 10 Chân trời sáng tạo có đáp án - Đề 10
Đề thi

Bộ 10 đề thi Giữa kì 1 Toán 10 Chân trời sáng tạo có đáp án - Đề 10

A
Admin
ToánLớp 1065 lượt thi
24 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
• 1 điểm

I. Trắc nghiệm (6 điểm)

Trong các mệnh đề sau, mệnh đề đúng là

Nếu \(x < 5\) thì \(x + 5 > 10\);

Nếu \(x = 6\) thì \(x > 2\);

Nếu \(x \ge 5\) thì \(x + 6 \le 6\);

Nếu \(x - 2 = 9\) thì \(x = 7\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Ta có: 6 > 2 nên “Nếu \(x = 6\) thì \(x > 2\)” là mệnh đề đúng.

2. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Mệnh đề phủ định của mệnh đề: “\(\exists x \in \mathbb{Z},\,\,{x^5} + 8x = 10\)” là

“\(\exists x \in \mathbb{Z},\,\,{x^5} + 8x \ne 10\)”;

“\(\forall x \in \mathbb{R},\,\,{x^5} + 8x \ne 10\)”;

“\(\forall x \in \mathbb{Z},\,\,{x^5} + 8x \ne 10\)”;

“\(\forall x \in \mathbb{Z},\,\,{x^5} + 8x = 10\)”.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Mệnh đề phủ định của mệnh đề: “\(\exists x \in \mathbb{Z},\,\,{x^5} + 8x = 10\)” là “\(\forall x \in \mathbb{Z},\,\,{x^5} + 8x \ne 10\)”.

3. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cho tập hợp \(B = \left\{ {x \in \mathbb{Z}|{x^2} < 9} \right\}\), một tập hợp con của tập hợp này là

\(\left\{ {2;5} \right\}\);

\(\left\{ {4; - 1; - 2} \right\}\);

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

\(\left\{ {3; - 3} \right\}\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Ta có:\(B = \left\{ {x \in \mathbb{Z}|{x^2} < 9} \right\} = \left\{ { - 2;2; - 1;1;0} \right\}\).

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

4. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Kí hiệu nào sau đây để chỉ 0,4 là số hữu tỉ ?

\(0,4 \in \mathbb{N}\);

\(0,4 \in \mathbb{R}\);

\(0,4 \in \mathbb{Z}\);

\(0,4 \in \mathbb{Q}\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

\(\mathbb{Q}\) là tập hợp số hữu tỉ. Vậy kí hiệu để chỉ 0,4 là số hữu tỉ là: \(0,4 \in \mathbb{Q}\).

5. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Chọn đáp án đúng: \(\left( {2;6} \right) \cap \left[ {3;10} \right) = ?\)

\(\left( { - \infty ;\,3} \right)\);

\(\left( {2;\,3} \right)\);

\(\left[ {6;10} \right)\);

\(\left[ {3;6} \right)\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Đáp án đúng là: D (ảnh 1)

Ta có: \(\left( {2;6} \right) \cap \left[ {3;10} \right) = \left[ {3;6} \right)\).

6. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Trong các bất phương trình sau, đâu là bất phương trình bậc nhất hai ẩn ?

\(x - 3y + 5 < {x^2}\);

\({x^2} + {y^2} \le 46\);

\(x - y + 4z - 9 < 0\);

\(2x - 5y < 9\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Bất phương trình bậc nhất hai ẩn là:\(2x - 5y < 9\).

7. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Điểm nào sau đây thuộc miền nghiệm của bất phương trình bậc nhất hai ẩn \(2x - y < 0\) ?

\(A\left( {3;4} \right)\);

\(B\left( { - 2;1} \right)\);

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

\(D\left( {3; - 4} \right)\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Xét điểm \(B\left( { - 2;1} \right)\) ta có khi \(x = - 2\), \(y = 1\) thì \(2 \cdot ( - 2) - 1 = - 5 < 0\).

Vậy điểm \(B\left( { - 2;1} \right)\) thuộc miền nghiệm của bất phương trình \(2x - y < 0\).

8. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cặp số \(\left( {9;\,8} \right)\) là một nghiệm của hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn nào dưới đây ?

\(\left\{ \begin{array}{l}x + 2y > 5\\x - y < 0\end{array} \right.\);

\(\left\{ \begin{array}{l}x + y > 10\\2x - y < 13\end{array} \right.\);

\(\left\{ \begin{array}{l}x + 2y < 20\\x - y < 1\end{array} \right.\);

\(\left\{ \begin{array}{l}3x + y < 0\\2x - 3y > 2\end{array} \right.\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Xét cặp số \(\left( {9;8} \right)\) và hệ \(\left\{ \begin{array}{l}x + y > 10\\2x - y < 13\end{array} \right.\)

Ta thấy hệ \(\left\{ \begin{array}{l}x + y > 10\\2x - y < 13\end{array} \right.\) là hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn và \(\left\{ \begin{array}{l}9 + 8 = 17 > 10\\2 \cdot 9 - 8 = 10 < 13\end{array} \right.\)

Vậy cặp số \(\left( {9;8} \right)\) là một nghiệm của hệ bất phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}x + y > 10\\2x - y < 13\end{array} \right.\).

9. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Miền nghiệm của hệ bất phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}x + y > 2\\x - 3y < - 3\end{array} \right.\) là phần không được tô màu trên hình vẽ nào dưới đây ?

Đáp án đúng là: B (ảnh 2);

Đáp án đúng là: B (ảnh 3);

Đáp án đúng là: B (ảnh 4)

Tất cả các đáp án trên đều sai.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Vẽ các đường thẳng \(x + y = 2\) và \(x - 3y = - 3\) trên mặt phẳng tọa độ \[Oxy\]

Xét điểm \((0;0)\) thấy \((0;0)\) không phải là nghiệm của hệ \(\left\{ \begin{array}{l}x + y > 2\\x - 3y < - 3\end{array} \right.\).

Do đó, miền nghiệm cần tìm giao của nửa mặt phẳng (không kể bờ) bờ là đường thẳng \(x + y = 2\) không chứa điểm \((0;0)\) và nửa mặt phẳng (không kể bờ) bờ là đường thẳng \(x - 3y = - 3\) không chứa điểm \((0;0)\).

Vậy miền nghiệm của hệ bất phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}x + y > 2\\x - 3y < - 3\end{array} \right.\) là phần không được tô màu trên hình vẽ sau.

Đáp án đúng là: B (ảnh 1)
10. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cho góc \(\alpha \) biết \(0^\circ \le \alpha \le 180^\circ \), khẳng định nào dưới đây là sai ?

\(\tan \alpha \in \mathbb{R}\);

\[\cot \alpha = \frac{1}{{\tan \alpha }}\left( {\tan \alpha \ne 0} \right)\];

\[ - 1 \le \cos \alpha \le 1\];

\(\sin \alpha \in \left( { - 1;1} \right)\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Do \(0^\circ \le \alpha \le 180^\circ \), ta có: \(\sin \alpha \in \left[ {0;\,\,1} \right]\).

Vậy khẳng định \(\sin \alpha \in \left( { - 1;1} \right)\) là sai.

11. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cho tam giác có độ dài ba cạnh lần lượt là \(a\), \(b\), \(c\), các góc đối diện các cạnh đó lần lượt là \(\alpha \), \(\beta \), \(\varphi \), các đường cao tương ứng lần lượt là \({h_a}\), \({h_b}\), \({h_c}\) và \(p\) là nửa chu vi của tam giác. Diện tích tam giác bằng

\(\frac{1}{2}a{h_a}\);

\(\sqrt {p\left( {p + a} \right)\left( {p + b} \right)\left( {p + c} \right)} \);

\(\frac{1}{2}bc\sin \beta \);

\(\frac{1}{2}ab\sin \alpha \).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Ta có: \(S = \frac{1}{2}a{h_a}\)\( = \frac{1}{2}bc\sin \alpha \)\( = \frac{1}{2}ab\sin \varphi \)\( = \sqrt {p\left( {p - a} \right)\left( {p - b} \right)\left( {p - c} \right)} \).

12. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cho tam giác \(ABC\) có \(AB = 14\,\,{\rm{cm}}\), \(AC = 15\,\,{\rm{cm}}\), \(BC = 16\) cm. Bán kính đường tròn ngoại tiếp (làm tròn đến hàng phần trăm) của tam giác \(ABC\) là

8,70;

9,70;

8,69;

9,69.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Nửa chu vi của tam giác \(ABC\) là: \(p = \frac{{AB + AC + BC}}{2} = \frac{{14 + 15 + 16}}{2} = 22,5\) (cm).

Áp dụng công thức Heron tính diện tích ta có:

\({S_{ABC}} = \sqrt {p\left( {p - AB} \right)\left( {p - AC} \right)\left( {p - BC} \right)} \)

\( = \sqrt {22,5 \cdot \left( {22,5 - 14} \right) \cdot \left( {22,5 - 15} \right) \cdot \left( {22,5 - 16} \right)} \approx 96,56\,\,\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^{\rm{2}}}} \right)\)

Bán kính đường tròn ngoại tiếp của tam giác \(ABC\) là:

\(R = \frac{{abc}}{{4{S_{ABC}}}} \approx \frac{{14 \cdot 15 \cdot 16}}{{4 \cdot 96,56}} \approx 8,70\) (cm).

13. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Cho lục giác đều \(ABCDEF\) tâm \(O\) như hình dưới, khẳng định nào sau đây là đúng ?

Cho lục giác đều ABCDEF tâm O như hình dưới, khẳng định nào sau đây là đúng ?  (ảnh 1)

\(\overrightarrow {AB} \) và \(\overrightarrow {ED} \) có cùng điểm cuối;

\[\overrightarrow {CO} = \overrightarrow {DE} \];

Đường thẳng \(AB\) là giá của vectơ \(\overrightarrow {FC} \);

\[\overrightarrow {OA} \] và \[\overrightarrow {OB} \] là hai vectơ đối nhau.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Ta có: \[\overrightarrow {CO} \] và \[\overrightarrow {DE} \] là hai vectơ có cùng phương, cùng hướng, có độ dài bằng nhau.

Vậy \[\overrightarrow {CO} = \overrightarrow {DE} \].

14. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Hai vectơ bằng nhau khi hai vectơ đó: 

Cùng hướng và có độ dài bằng nhau;

Song song và có độ dài bằng nhau;

Cùng phương và có độ dài bằng nhau;

Không có đáp án đúng.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Hai vectơ bằng nhau khi hai vectơ đó cùng hướng và có độ dài bằng nhau.

15. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cho 3 điểm phân biệt \(A\), \(B\), \(C\) ta có: \(\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {AC} = ?\)

\(\overrightarrow {AC} \);

\(\overrightarrow {BC} \);

\[\overrightarrow {AA} \];

\(\overrightarrow {CB} \).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Ta có: \(\overrightarrow {AB} - \overrightarrow {AC} = \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {CA} = \overrightarrow {CA} + \overrightarrow {AB} = \overrightarrow {CB} \).

16. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cho tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\) có \(AB = 3\,\)cm, \(AC = 4\)cm. Tính \(\left| {\overrightarrow {BA} + \overrightarrow {AC} } \right|\).

5 cm;

6 cm;

7 cm;

1 cm.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Ta có: \(\left| {\overrightarrow {BA} + \overrightarrow {AC} } \right| = \left| {\overrightarrow {BC} } \right| = BC\)

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

Áp dụng định lý Pythagore ta có:

\(A{B^2} + A{C^2} = B{C^2} \Rightarrow B{C^2} = {3^2} + {4^2} = 25\)\( \Rightarrow BC = \sqrt {25} = 5\,\,\left( {{\rm{cm}}} \right)\).

Vậy \(\left| {\overrightarrow {BA} + \overrightarrow {AC} } \right| = \left| {\overrightarrow {BC} } \right| = BC = 5\,\,{\rm{cm}}\).

17. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cho vectơ \(\overrightarrow a \) khác vectơ – không và số thực k khác 0, ta có: \(\left| {k\overrightarrow a } \right| = ?\)

\(k \cdot a\);

\(\overrightarrow k \cdot \overrightarrow a \);

\(k \cdot \left| {\overrightarrow a } \right|\);

\(\left| k \right|\left| {\overrightarrow a } \right|\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Cho vectơ \(\overrightarrow a \) khác vectơ – không, số thực k khác 0, ta có: \(\left| {k\overrightarrow a } \right| = \left| k \right| \cdot \left| {\overrightarrow a } \right|\).

18. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cho tam giác \(ABC\) có \(D\) và \(H\) lần lượt là trung điểm của \(AB\) và \(AC\). Biểu diễn vectơ \(\overrightarrow {CB} \) theo hai vectơ \(\overrightarrow {AD} \) và \(\overrightarrow {AH} \) ta được

\(\overrightarrow {CB} = \overrightarrow {AD} - \overrightarrow {AH} \);

\(\overrightarrow {CB} = 2\overrightarrow {AD} - 2\overrightarrow {AH} \);

\(\overrightarrow {CB} = \frac{1}{2}\overrightarrow {AD} - \frac{1}{2}\overrightarrow {AH} \);

\(\overrightarrow {CB} = 2\overrightarrow {AD} + 2\overrightarrow {AH} \).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Do \(D\), \(H\) lần lượt là trung điểm của \(AB\) và \(AC\) nên ta có:

\(\overrightarrow {AB} = 2\overrightarrow {AD} \), \(\overrightarrow {AC} = 2\overrightarrow {AH} \).

Ta có: \(\overrightarrow {CB} = \overrightarrow {AB} - \overrightarrow {AC} = 2\overrightarrow {AD} - 2\overrightarrow {AH} \).

19. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cho hai vectơ \(\overrightarrow a \) và \(\overrightarrow b \) khác vectơ – không. Biết \(\overrightarrow a \cdot \overrightarrow b = 0\), khẳng định nào sau đây là đúng ?

\(\overrightarrow a \bot \overrightarrow b \);

\(\overrightarrow a \) và \(\overrightarrow b \) cùng phương;

\(\overrightarrow a \) và \(\overrightarrow b \) song song;

\(\left| {\overrightarrow a } \right| = \left| {\overrightarrow b } \right| = 0\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Ta có: \(\overrightarrow a \cdot \overrightarrow b = 0\), mà \(\overrightarrow a \) và \(\overrightarrow b \) khác vectơ – không.

Nên \(\overrightarrow a \bot \overrightarrow b \).

20. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cho tam giác \(ABC\) có \(AC = 11\,\,\,{\rm{cm}}\), \(BC = 9\,\,{\rm{cm}}\), \(\overrightarrow {AC} \cdot \overrightarrow {CB} = 95\). Tính số đo góc \(ACB\) (làm tròn đến độ).

\(100^\circ \);

\(16^\circ \);

\(164^\circ \);

\(116^\circ \).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Đáp án đúng là: A (ảnh 1)

\(\overrightarrow {AC} \cdot \overrightarrow {CB} = \left| {\overrightarrow {AC} } \right| \cdot \left| {\overrightarrow {CB} } \right| \cdot \cos \left( {\overrightarrow {AC} ,\overrightarrow {CB} } \right) = 11 \cdot 9 \cdot \cos \left( {\overrightarrow {AC} ,\overrightarrow {CB} } \right)\)

\( \Rightarrow 95 = 99 \cdot \cos \left( {\overrightarrow {AC} ,\overrightarrow {CB} } \right)\)

\( \Rightarrow \cos \left( {\overrightarrow {AC} ,\overrightarrow {CB} } \right) = \frac{{95}}{{99}} \Rightarrow \widehat {BCx} = \left( {\overrightarrow {AC} ,\overrightarrow {CB} } \right) \approx 16^\circ \) (với \(Cx\) là tia đối của tia \(CA\)).

Do đó, \(\widehat {ACB} = 180^\circ - \widehat {BCx} = 180^\circ - 16^\circ = 164^\circ \).

21. Tự luận
• 1 điểm

II. Tự luận (4 điểm)

(1 điểm) Trong một hội thi hùng biện ngôn ngữ có 200 thí sinh tham dự. Mỗi thí sinh tham gia thi một hoặc hai hoặc ba thứ tiếng: Hàn Quốc, Trung Quốc hoặc Anh. Biết rằng có 78 thí sinh chỉ thi tiếng Anh, 70 thí sinh thi tiếng Hàn Quốc, 80 thí sinh thi tiếng Trung Quốc, 18 thí sinh thi cả tiếng Hàn Quốc và tiếng Trung Quốc. Hỏi có bao nhiêu thí sinh thi cả 3 thứ tiếng?

Xem đáp án

Từ bài toán đã cho ta có sơ đồ Venn như sau:

Trong một hội thi hùng biện ngôn ngữ có 200 thí sinh tham dự. Mỗi thí sinh tham gia thi một hoặc hai hoặc ba thứ tiếng: Hàn Quốc, Trung Quốc hoặc Anh. Biết rằng có 78 thí sinh chỉ thi tiếng Anh, 70 thí sinh thi tiếng Hàn Quốc (ảnh 1)

Số thí sinh thi tiếng Hàn Quốc hoặc tiếng Trung Quốc là:

200 – 78 = 122 (thí sinh)

Số thí sinh cả hai thứ tiếng Hàn Quốc và Trung Quốc là:

(70 + 80) – 122 = 28 (thí sinh)

Số thí sinh thi cả ba thứ tiếng là:

28 – 18 = 10 (thí sinh)

Vậy có 10 thí sinh thi cả ba thứ tiếng.

22. Tự luận
• 1 điểm

(1 điểm) Xưởng Liên Hà định dùng hai loại hoa khô để chiết xuất ra 140 kg tinh dầu \(A\) và 9 kg tinh dầu \(B\). Từ mỗi tấn hoa khô loại I giá 4 triệu đồng, có thể làm được 20 kg tinh dầu \(A\) và 0,6 kg tinh dầu \(B\). Từ mỗi tấn hoa khô loại II giá 3 triệu đồng có thể chiết xuất được làm được 10 kg tinh dầu \(A\) và 1,5 tinh dầu \(B\). Hỏi phải dùng bao nhiêu tấn hoa khô mỗi loại để chi phí mua hoa khô là ít nhất, biết rằng cơ sở cung cấp hoa khô chỉ có thể cung cấp không quá 9 tấn hoa khô loại I và không quá 10 tấn hoa khô loại II.

Xem đáp án

Gọi \(x\) và \(y\) lần lượt là số tấn hoa khô loại I và loại II (\(0 \le x \le 9\), \(0 \le y \le 10\)).

Khi đó, số tiền để mua hoa khô là: \(F\left( {x;y} \right) = 4x + 3y\).

Từ \(x\) tấn hoa khô loại I làm được \(20x\) kg tinh dầu \(A\) và \(0,6x\) kg tinh dầu \(B\).

Từ \(y\) tấn hoa khô loại II làm được \(10y\) kg tinh dầu \(A\) và \(1,5y\) kg tinh dầu \(B\).

Suy ra từ \(x\) tấn hoa khô lọai I và \(y\) tấn hoa khô loại II làm được \(20x + 10y\) kg tinh dầu \(A\), \(0,6x + 1,5y\) kg tinh dầu \(B\).

Do phải làm ít nhất 140 kg tinh dầu \(A\) và 9 kg tinh dầu \(B\), nên ta có hệ bất phương trình sau:

\(\left\{ \begin{array}{l}20x + 10y \ge 140\\0,6x + 1,5y \ge 9\\0 \le x \le 9\\0 \le y \le 10\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}2x + y \ge 14\\2x + 5y \ge 30\\0 \le x \le 9\\0 \le y \le 10\end{array} \right.\)(*)

Bài toán trở thành: Tìm \(\left( {x;y} \right)\) để \(F\left( {x;y} \right)\) đạt giá trị nhỏ nhất thỏa mãn hệ bất phương trình (*).

Biểu diễn miền nghiệm của hệ bất phương trình (*) trên hệ trục tọa độ \[Oxy\] ta được:

Xưởng Liên Hà định dùng hai loại hoa khô để chiết xuất ra 140 kg tinh dầu A và 9 kg tinh dầu B. Từ mỗi tấn hoa khô loại I giá 4 triệu đồng, có thể làm được 20 kg tinh dàu A và 0,6 kg tinh dầu B (ảnh 1)

Miền nghiệm của hệ bất phương trình (*) là miền tứ giác \(ABCD\) (kể cả biên) với \(A\left( {5;4} \right)\), \(B\left( {9;\frac{{12}}{5}} \right)\),\(C\left( {9;10} \right)\), \(D\left( {2;\,\,10} \right)\).

Ta có:\(F\left( {x;y} \right) = 4x + 3y\) đạt giá trị nhỏ nhất trên miền nghiệm của hệ bất phương trình (*) khi \(\left( {x;y} \right)\) là tọa độ của một trong các đỉnh.

Tính giá trị của \(F\left( {x;y} \right)\) tại các đỉnh ta được:

Tại \(A\left( {5;4} \right)\): \(F\left( {5;4} \right) = 32\);

Tại \(B\left( {9;\frac{{12}}{5}} \right)\): \(F\left( {9;\,\,\frac{{12}}{5}} \right) = 43,2\);

Tại \(C\left( {9;10} \right)\): \(F\left( {9;\,\,10} \right) = 66\);

Tại \(D\left( {2;\,\,10} \right)\): \(F\left( {2;\,\,10} \right) = 38\).

Suy ra \(F\left( {x;y} \right)\) nhỏ nhất khi \(\left( {x;y} \right) = \left( {5;4} \right)\).

Như vậy để chi phí mua hoa khô ít nhất cần mua 5 tấn hoa khô loại I và 4 tấn hoa khô loại II.

23. Tự luận
• 1 điểm

(1 điểm) Từ vị trí \(O\)trên một cái tháp, người ta quan sát một cây cao. Biết khoảng cách từ vị trí cái tháp người đó đứng đến cái cây là 20 m, chiều cao của cái tháp là 4 m, góc nhìn từ gốc cây đến ngọn cây là \(\widehat {BOC} = 60^\circ \), góc nhìn nếu đứng ở gốc cây nhìn từ chân tháp đến đỉnh tháp thì góc nhìn là \(\widehat {OBH} = 25^\circ \).  Tính chiều cao của cây.

Từ vị trí \(O\)trên một cái tháp (ảnh 1)

Xem đáp án

Theo đề bài ta có: \(OH = 4\,\,{\rm{m}}\), \(HB = 20\,\,{\rm{m}}\).

Xét tam giác vuông \(OHB\)

Áp dụng định lý Pythagore ta có:

\(O{B^2} = O{H^2} + H{B^2} = {4^2} + {20^2} = 416 \Rightarrow OB = \sqrt {416} \approx 20,4\) (m).

Xét tam giác \(OBC\)có: \(\widehat {OBC} = 90^\circ - \widehat {OBH} = 90^\circ - 25^\circ = 65^\circ \).

\( \Rightarrow \widehat {OCB} = 180^\circ - 60^\circ - 65^\circ = 55^\circ \).

Áp dụng định lý sin ta có:

\(\frac{{OB}}{{\sin \widehat {OCB}}} = \frac{{CB}}{{\sin \widehat {COB}}} \Rightarrow \frac{{20,4}}{{\sin 55^\circ }} = \frac{{CB}}{{\sin 60^\circ }} \Rightarrow CB = \frac{{20,4 \cdot \sin 60^\circ }}{{\sin 55^\circ }} \approx 21,57\) (m)

Vậy chiều cao của cây khoảng 21,57 m.

24. Tự luận
• 1 điểm

(1 điểm) Cho tam giác \(ABC\) đều cạnh 3 cm, \(M\) là điểm thuộc đường tròn ngoại tiếp tam giác \(ABC\). Đặt biểu thức \(P = M{A^2} - M{B^2} - M{C^2}\) với giá trị lớn nhất là \(a\) và giá trị nhỏ nhất là \(b\). Khi đó, tính giá trị biểu thức \(T = 4a + 3b\).

Xem đáp án

Cho tam giác \(ABC\) đều cạn (ảnh 1)

Gọi \(O\), \(R\) lần lượt là tâm và bán kính của đường tròn ngoại tiếp tam giác \(ABC\).

Gọi \(A'\) là điểm đối xứng với \(A\) qua \(O\).

Ta có:

\(P = M{A^2} - M{B^2} - M{C^2}\)

\( = {\overrightarrow {MA} ^2} - {\overrightarrow {MB} ^2} - {\overrightarrow {MC} ^2}\)

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

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

\( = \left( {\overrightarrow {OA} - \overrightarrow {OB} } \right)\left( {2\overrightarrow {MO} + \overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OB} } \right) - \left( {M{O^2} + 2\overrightarrow {MO} \cdot \overrightarrow {OC} + O{C^2}} \right)\)

\( = 2\overrightarrow {OA} \cdot \overrightarrow {MO} + O{A^2} + \overrightarrow {OA} \cdot \overrightarrow {OB} - 2\overrightarrow {OB} \cdot \overrightarrow {MO} - \overrightarrow {OB} \cdot \overrightarrow {OA} - O{B^2} - M{O^2} - 2\overrightarrow {MO} \cdot \overrightarrow {OC} - O{C^2}\)

\( = - M{O^2} - 2\overrightarrow {MO} \left( {\overrightarrow {OA} - \overrightarrow {OB} - \overrightarrow {OC} } \right) + O{A^2} - O{B^2} - O{C^2}\)

\( = - 2{R^2} + 2\overrightarrow {MO} \left( {\overrightarrow {OA} - \overrightarrow {OA'} } \right)\)

\( = - 2{R^2} + 2\overrightarrow {MO} \cdot 2\overrightarrow {OA} \)

\( = - 2{R^2} - 4\overrightarrow {OM} \cdot \overrightarrow {OA} \)

\( = - 2{R^2} - 4{R^2} \cdot \cos \left( {\overrightarrow {OM} ,\,\overrightarrow {OA} } \right)\).

Ta có:

\(b = {P_{\min }} = - 6{R^2} \Leftrightarrow \cos \left( {\overrightarrow {OM} ,\,\overrightarrow {OA} } \right) = 1 \Leftrightarrow M \equiv A\)

\(a = {P_{\max }} = 2{R^2} \Leftrightarrow \cos \left( {\overrightarrow {OM} ,\overrightarrow {OA} } \right) = - 1 \Leftrightarrow M \equiv A'\)

\( \Rightarrow T = 4a + 3b = 4 \cdot 2{R^2} + 3 \cdot \left( { - 6{R^2}} \right) = - 10{R^2}\)

Tam giác đều cạnh 3 cm có: \[{S_{ABC}} = \frac{1}{2}AB \cdot AC \cdot \sin \widehat {BAC} = \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot 3 \cdot \sin 60^\circ = \frac{{9\sqrt 3 }}{4}\].

Do đó, \(R = \frac{{AB \cdot AC \cdot BC}}{{4{S_{ABC}}}} = \frac{{3 \cdot 3 \cdot 3}}{{4 \cdot \frac{{9 \cdot \sqrt 3 }}{4}}} = \sqrt 3 \).

Vậy \[T = - 10{R^2} = - 10 \cdot {\left( {\sqrt 3 } \right)^2} = - 30\].