Bộ 5 đề thi cuối kì 1 Toán 9 Cánh diều cấu trúc mới có đáp án - Đề 1
Đề thi

Bộ 5 đề thi cuối kì 1 Toán 9 Cánh diều cấu trúc mới có đáp án - Đề 1

A
Admin
ToánLớp 972 lượt thi
21 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
1 điểm

Phần 1. (3,0 điểm) Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn

Trong mỗi câu hỏi từ câu 1 đến câu 12, hãy viết chữ cái in hoa đứng trước phương án đúng duy nhất vào bài làm.

Điều kiện xác định của phương trình \(\frac{{4x - 1}}{{x - 4}} + 1 = \frac{3}{{x + 2}}\)

\(x \ne - 4;\,\,x \ne 2.\)

\(x \ne 4;\,\,x \ne - 2.\)

\(x \ne 4;\,\,x \ne 2.\)

\(x \ne 4;\,\,x \ne 2.\)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Điều kiện xác định của phương trình \(\frac{{4x - 1}}{{x - 4}} + 1 = \frac{3}{{x + 2}}\)\(x - 4 \ne 0\)\(x + 2 \ne 0\).

Suy ra \(x \ne 4\)\(x \ne - 2.\)

2. Trắc nghiệm
1 điểm
Trong các hệ thức sau, hệ thức nào không phải là phương trình bậc nhất hai ẩn?

\(x - 2y = 3.\)

\(0x + 3y = 1.\)

\(0x - 0y = 5.\)

\(2x - 0y = 4.\)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Phương trình bậc nhất hai ẩn có dạng \(ax + by = c\) trong đó \(a \ne 0\) hoặc \(b \ne 0\).

Do đó, 0x - 0y = 5  không là phương trình bậc nhất hai ẩn.

3. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong các hệ phương trình dưới đây, đâu là phương trình bậc nhất hai ẩn?

\(\left\{ \begin{array}{l}x - y = 3\\{x^2} + y = 4\end{array} \right..\)

\(\left\{ \begin{array}{l}3x - y = 5\\0x + 0y = 3\end{array} \right..\)

\(\left\{ \begin{array}{l}2x + y = 4\\x + {y^2} = 3\end{array} \right..\)

\(\left\{ \begin{array}{l}4x + y = 5\\x - 3y = 2\end{array} \right..\)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Hệ phương trình bậc nhất hai ẩn gồm một cặp phương trình bậc nhất hai ẩn có dạng \(\left\{ \begin{array}{l}ax + by = c\\a'x + b'y = c'\end{array} \right..\)

Do đó, \(\left\{ \begin{array}{l}4x + y = 5\\x - 3y = 2\end{array} \right.\) là một hệ phương trình bậc nhất hai ẩn.

4. Trắc nghiệm
1 điểm
Cho \(a\) bất kì. Kết quả so sánh nào dưới đây là đúng?

\(a - 4 > a - 5.\)

\(a - 3 < a - 4.\)

\(a - 2 \le a - 4.\)

\(a - 7 \ge a - 9.\)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Với số \(a\) bất kì có \(a - 4 > a - 5.\)

5. Trắc nghiệm
1 điểm
Phát biểu “\(x\) không lớn hơn \( - \frac{{10}}{3}\)” được viết là

\(x > - \frac{{10}}{3}.\)

\(x \ge - \frac{{10}}{3}.\)

\(x < - \frac{{10}}{3}.\)

\(x \le - \frac{{10}}{3}.\)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Phát biểu “\(x\) không lớn hơn \( - \frac{{10}}{3}\)” được viết là \(x \le - \frac{{10}}{3}.\)

6. Trắc nghiệm
1 điểm
Điều kiện xác định của căn thức \(\sqrt {\frac{2}{{x - 1}}} \)

\(x \ge 1.\)

\(x > 1.\)

\(x < 1.\)

\(x \le 1.\)\(x - 1 > 0\)\(x > 1.\)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải\(\sqrt {\frac{2}{{x - 1}}} \)

Đáp án đúng là: B

7. Trắc nghiệm
1 điểm
Biểu thức \(\sqrt {{{\left( {3 - 2x} \right)}^2}} \) bằng

\(3 - 2x.\)

\(2x - 3.\)

\(\left| {2x - 3} \right|.\)

\(2x - 3\)\( - 2x + 3\).

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Điều kiện xác định của biểu thức \(\sqrt {{{\left( {3 - 2x} \right)}^2}} \)\(x \in \mathbb{R}\).

Do đó, \(\sqrt {{{\left( {3 - 2x} \right)}^2}} = \sqrt {{{\left( {2x - 3} \right)}^2}} = \left| {2x - 3} \right|\).

8. Trắc nghiệm
1 điểm
Rút gọn \[\sqrt[3]{{{{\left( {1 - x} \right)}^3}}}\] ta được

\(\left| {1 - x} \right|.\)

\(1 - x.\)

\(x - 1.\)

Cả A, B, C đều sai.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Ta có: \[\sqrt[3]{{{{\left( {1 - x} \right)}^3}}} = 1 - x\].

9. Trắc nghiệm
1 điểm
Cho tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\)\(AC = 3;\,\,AB = 4;\,\,BC = 5.\) Khi đó \(\tan C\) bằng

\(\frac{3}{4}.\)

\(\frac{3}{5}.\)

\(\frac{4}{3}.\)

\(\frac{4}{5}.\)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Cho tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\) có \(AC = 3;\,\,AB = 4;\,\,BC = 5.\) Khi đó \(\tan C\) bằng A. \(\frac{3}{4}.\) B. \(\frac{3}{5}.\) C. \(\frac{4}{3}.\) D. \(\frac{4}{5}.\) (ảnh 1)

Xét tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\), có \(\tan C = \frac{{AB}}{{AC}} = \frac{3}{4}.\)

10. Trắc nghiệm
1 điểm
Cho tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\). Khẳng định nào dưới đây là sai?

\(\sin B = \cos C.\)

\(\cos B = \sin C.\)

\(\cot B = \tan C.\)

\(\tan B = \frac{1}{{\cot C}}.\)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Vì tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\) nên \(\widehat B + \widehat C = 90^\circ \) hay \(\widehat B,\,\widehat C\) là hai góc phụ nhau.

Do đó, \(\tan B = \cot C.\)

Vậy khẳng định D là sai.

11. Trắc nghiệm
1 điểm
Góc ở tâm chắn cung \(160^\circ \) có số đo bằng bao nhiêu?

\(200^\circ .\)

\(160^\circ \).

\(80^\circ \).

\(20^\circ .\)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Ta có góc ở tâm có số đo bằng cung bị chắn.

Do đó, chọn đáp án B.

12. Trắc nghiệm
1 điểm
Cho đường tròn \(\left( {O;{\rm{ 4 cm}}} \right)\)\(\left( {O';{\rm{ 3 cm}}} \right)\)\(OO' = 5{\rm{ cm}}{\rm{.}}\) Vị trí tương đối của hai đường tròn đã cho là

tiếp xúc trong.

cắt nhau.

tiếp xúc ngoài.

đựng nhau.

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Ta có: 43<5<4+3 hay 1<OO'<7

Do đó hai đường tròn này cắt nhau.

13. Tự luận
1 điểm

Phần 2. (2,0 điểm) Câu trắc nghiệm đúng sai

Trong câu 13, 14, hãy chọn đúng hoặc sai cho mỗi ý a), b), c), d).

Lan có một dung dịch nước muối sinh lí có nồng độ \(1,5\% \) và một dung dịch nước cất không chứa muối (nồng độ \(0\% \)). Lan cần pha trộn dung dịch để thu được 1 lít (1000 ml) dung dịch nước muối sinh lí súc miệng có nồng độ 0,9%. Gọi  (ml) là thể tích dung dịch nước muối  \(y\) (ml) là thể tích nước cất \(0\% \) (\(x,{\rm{ }}y > 0\)).

a) Phương trình biểu diễn tổng thể tích dung dịch là \(x + y = 1\,\,000\).

b) Phương trình biểu diễn lượng muối trong dung dịch ban đầu là .

c) Hệ phương trình biểu diễn bài toán là \(\left\{ \begin{array}{l}x + y = 1\,\,000\\0,015x + y = 900\end{array} \right.\).

d) Lan cần pha \(600{\rm{ ml}}\) dung dịch nước muối \(1,5\% \) và \(400{\rm{ ml}}\) dung dịch nước cốt \(0\% \) để được dung dịch mong muốn.\(1,5\% .x\)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: a) Đúng.         b) Sai.             c) Sai.                  d) Đúng.

• Gọi \(x\) (ml) là thể tích dung dịch nước muối \(1,5\% \)\(y\) (ml) là thể tích nước cất \(0\% \) (\(x,{\rm{ }}y > 0\)).

Tổng thể tích dung dịch là \(1{\rm{ 000 ml}}\) nên ta có phương trình \(x + y = 1\,\,000\) (1).

Do đó, ý a) là đúng.

Tổng khối lượng muối trong dung dịch là \(0,9\% \) của \(1{\rm{ 000 ml}}\). Lượng muối trong dung dịch ban đầu là \(1,5\% .x\) và trong nước cất là \(0\).

Do đó ta có: \(0,015x + 0y = 0,009.1\,\,000\) hay \(0,015x = 9\) (2)

Do đó, ý b) là sai.

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}x + y = 1\,\,000\\0,015x = 9\end{array} \right.\).

Do đó, ý c) là sai.

• Giải phương trình \(0,015x = 9\) ta được \(x = 600\) (thỏa mãn).

Thay \(x = 600\) vào phương trình (1), được: \(y = 1\,000 - 600 = 400\) (thỏa mãn).

Vậy Lan cần pha \(600{\rm{ ml}}\) dung dịch nước muối \(1,5\% \)\(400{\rm{ ml}}\) dung dịch nước cốt \(0\% \) để được dung dịch mong muốn.

Do đó, ý d) là đúng.

14. Tự luận
1 điểm

Trên nóc của một tòa nhà có một cột ăng – ten cao \(5{\rm{ m}}\). Từ vị trí quan sát \(A\) cao \(7{\rm{ m}}\) so với mặt đất, có thể nhìn thấy đỉnh \(B\) và đỉnh \(C\) của một cột ăng – ten dưới góc \(50^\circ \) và \(40^\circ \) so với phương nằm ngang.

Trên nóc của một tòa nhà có một cột ăng – ten cao \(5{\rm{ m}}\). Từ vị (ảnh 1)

a) \(CE = AE.\tan 40^\circ .\)

b) \(BE = AE.\tan 50^\circ .\)

c) \(AE = \frac{{BC}}{{\tan 40^\circ  + \tan 50^\circ }}\).

d) Chiều cao của tòa nhà lớn hơn 24 m.
Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: a) Đúng.            b) Đúng.            c) Sai.                  d) Sai.

• Chiều cao của tòa nhà chính là độ dài đoạn thẳng \(BH\).

Xét tam giác \(CAE\) vuông tại \(E\), ta có:

\(CE = AE.\tan \widehat {CAE} = AE.\tan 40^\circ {\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\) (1).

Do đó, ý a) là đúng.

• Xét tam giác \(BAE\) vuông ở \(E\), ta có:

\(BE = AE.\tan \widehat {BAE} = AE.\tan 50^\circ {\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\) (2).

Do đó, ý b) là đúng.

• Từ (1) và (2) suy ra \(BC = BE - CE = AE\tan 50^\circ  - AE\tan 40^\circ \)

                                \(BC = AE\left( {\tan 50^\circ  - \tan 40^\circ } \right)\)

                                \(5 = AE\left( {\tan 50^\circ  - \tan 40^\circ } \right)\)

                               \(AE = \frac{5}{{\tan 50^\circ  - \tan 40^\circ }}{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\).

Do đó, ý c) là sai.

• Với \(AE = \frac{5}{{\tan 50^\circ  - \tan 40^\circ }}\) suy ra \(CE = AE \cdot \tan \widehat {CAE} = \frac{5}{{\tan 50^\circ  - \tan 40^\circ }} \cdot \tan 40^\circ  \approx 11,9{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right){\rm{.}}\)

Chiều cao của tòa nhà là: \(5 + 11,9 + 7 \approx 23,9{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\).

Vậy tòa nhà cao \(23,9{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\).

Do đó, ý d) là sai.

15. Tự luận
1 điểm

Phần 3. (2,0 điểm)Câu hỏi trắc nghiệm trả lời ngắn

Trong các câu từ 15 đến 18, hãy viết câu trả lời/ đáp án vào bài làm mà không cần trình bày lời giải chi tiết.

Có bao nhiêu giá trị của \(x\) thỏa mãn phương trình \(\frac{{1 - 3x}}{{1 + 3x}} - \frac{{1 + 3x}}{{1 - 3x}} = \frac{4}{{1 - 9{x^2}}}\)?

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án: 0

Điều kiện xác định \(x \ne \frac{1}{3},\,\,x \ne  - \frac{1}{3}.\)

Ta có: \(\frac{{1 - 3x}}{{1 + 3x}} - \frac{{1 + 3x}}{{1 - 3x}} = \frac{4}{{1 - 9{x^2}}}\)

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

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

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

\(\left( {1 - 3x - 1 - 3x} \right)\left( {1 - 3x + 1 + 3x} \right) = 4\)

\( - 6x \cdot 2 = 4\)

\( - 12x = 4\)

      \(x =  - \frac{1}{3}\) (loại).

Vậy phương trình vô nghiệm.

Do đó, không có giá trị nào của \(x\) thỏa mãn yêu cầu bài toán.

16. Tự luận
1 điểm

Tìm giá trị nguyên nhỏ nhất của \[x\] thỏa mãn bất phương trình \[\frac{{4x + 9}}{3} + \frac{1}{2} \ge \frac{{2x - 1}}{4}\].

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án: −4

Ta có: \[\frac{{4x + 9}}{3} + \frac{1}{2} \ge \frac{{2x - 1}}{4}\]

   \[\frac{{4\left( {4x + 9} \right)}}{{12}} + \frac{6}{{12}} \ge \frac{{3\left( {2x - 1} \right)}}{{12}}\]

   \[4\left( {4x + 9} \right) + 6 \ge 3\left( {2x - 1} \right)\]

   \[16x + 36 + 6 \ge 6x - 3\]

   \[16x + 42 \ge 6x - 3\]

   \[16x - 6x \ge  - 3 - 42\]

   \[10x \ge  - 45\]

    \[x \ge  - \frac{9}{2}.\]

Vậy bất phương trình có nghiệm là \[x \ge  - \frac{9}{2}.\]

Do đó, giá trị nguyên nhỏ nhất thỏa mãn bất phương trình trên là \[ - 4\].

17. Tự luận
1 điểm

Tính giá trị của biểu thức \[A = \frac{{\sqrt x - 2}}{{\sqrt x + 7}}\] tại \[x = 25.\] (Kết quả ghi dưới dạng số thập phân)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án: 0,25

Điều kiện xác dịnh: \[x \ge 0\].

Thay \[x = 25\] (thỏa mãn ĐKXĐ) vào \[A = \frac{{\sqrt x  - 2}}{{\sqrt x  + 7}}\], ta được:

\[A = \frac{{\sqrt {25}  - 2}}{{\sqrt {25}  + 7}} = \frac{{5 - 2}}{{5 + 7}} = \frac{3}{{12}} = \frac{1}{4} = 0,25\].

Vậy \[A = 0,25\] tại \[x = 25.\]

18. Tự luận
1 điểm

Mặt đĩa CD có dạng vành khuyên giới hạn bởi hai đường tròn có bán kính lần lượt là \[4{\rm{ cm}}\]\[6{\rm{ cm}}\]. Hình vành khuyên đó có diện tích bằng bao nhiêu centimet vuông? (Kết quả làm tròn đến hàng phần mười)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án: 62,8

Diện tích hình vành khuyên đó là: \(S = \pi \left( {{6^2} - {4^2}} \right) = 20\pi \approx 62,8{\rm{ }}\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}} \right)\).

19. Tự luận
1 điểm

B. TỰ LUẬN (3,0 điểm)

(1,0 điểm) Cho biểu thức \(P = \left( {\frac{{x - 2}}{{x + 2\sqrt x }} + \frac{1}{{\sqrt x + 2}}} \right) \cdot \frac{{\sqrt x + 1}}{{\sqrt x - 1}}\) với \(x > 0\)

    a) Chứng minh rằng \(P = \frac{{\sqrt x + 1}}{{\sqrt x }}.\)

    b) Tìm các giá trị của \(x\) để \(2P = 2\sqrt x + 5\).

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

a) Với \(x > 0,{\rm{ }}x \ne 1\) ta có:

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

   \[ = \frac{{x - 2 + \sqrt x }}{{\left( {\sqrt x + 2} \right)\sqrt x }} \cdot \frac{{\sqrt x + 1}}{{\sqrt x - 1}}\]

   \[ = \frac{{\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 2} \right)}}{{\left( {\sqrt x + 2} \right)\sqrt x }} \cdot \frac{{\sqrt x + 1}}{{\sqrt x - 1}}\]

   \[ = \frac{{\sqrt x + 1}}{{\sqrt x }}\].

Vậy với \(x > 0,{\rm{ }}x \ne 1\) ta có \(P = \frac{{\sqrt x  + 1}}{{\sqrt x }}.\)

b) Ta có \(P = \frac{{\sqrt x + 1}}{{\sqrt x }}\).\(BC\)

Theo đề, để \(2P = 2\sqrt x + 5\) thì \(\frac{{2\left( {\sqrt x + 1} \right)}}{{\sqrt x }} = 2\sqrt x + 5\)

Suy ra \(2\sqrt x + 2 = 2x + 5\sqrt x \) hay \(2x + 3\sqrt x - 2 = 0\) do đó \(\left( {\sqrt x + 2} \right)\left( {\sqrt x - \frac{1}{2}} \right) = 0\)

Suy ra \(\sqrt x + 2 = 0\) hoặc \(\sqrt x - \frac{1}{2} = 0\).

Do đó, \(\sqrt x = - 2\) (vô lí) hoặc \(\sqrt x = \frac{1}{2}\).

Suy ra \(x = \frac{1}{4}\) (thỏa mãn).

Vậy \(x = \frac{1}{4}\) thì \(2P = 2\sqrt x + 5\).

20. Tự luận
1 điểm

(1,5 điểm) Trên đường thẳng \(xy\), lấy lần lượt ba điểm \(A,B,C\) sao cho \(AB > BC\). Vẽ đường tròn \(\left( O \right)\) đường kính \(AB\) và đường tròn \(\left( {O'} \right)\) đường kính .

a) Gọi \(H\) là trung điểm của \(AC\). Vẽ dây \(DE\) của đường tròn \(\left( O \right)\) vuông góc với \(AC\) tại \(H\). Chứng minh tứ giác \(ADCE\) là hình thoi.

b)\(DC\) cắt đường tròn \(\left( {O'} \right)\) tại \(F\). Chứng minh rằng ba điểm \(F,B,E\) thẳng hàng.

c) Chứng minh rằng \(HF\) là tiếp tuyến của đường tròn \(\left( {O'} \right)\).

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Trên đường thẳng \(xy\), lấy lần lượt ba điểm \(A,B,C\) (ảnh 1) 

a) Ta có \(OO' = OB + BO'\,\,\,\,\left( {d = R + R'} \right)\)

Do đó đường tròn \(\left( O \right)\) và đường tròn \(\left( {O'} \right)\) tiếp xúc ngoài với nhau tại \(B.\)

Xét \(\Delta ODE\) cân tại \(O\) (do \(OD = OE)\) nên đường cao \(OH\) đồng thời là đường trung tuyến của tam giác. Do đó \(H\) là trung điểm của \(DE\).

\[H\] lại là trung điểm của \(AC\), do đó tứ giác \(ADCE\) là hình bình hành.

Mặt khác, \(AC \bot DE\) nên hình bình hành \[ADCE\] là hình thoi.

b) Xét đường tròn \(\left( O \right)\) đường kính \(AB\) ta có \(\widehat {AEB} = 90^\circ \) (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn).

Do đó \(BE \bot AE\) tại \(E\).

\(AE\,{\rm{//}}\,CD\) (do \[ADCE\] là hình thoi) nên\[EB \bot CD\].

Xét đường tròn \(\left( {O'} \right)\) đường kính \(BC\) ta có \(\widehat {BFC} = 90^\circ \) (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn).

Do đó \(BF \bot CD\) tại \(F\).

Ta có \(EB \bot CD\)\(FB \bot CD\) suy ra \(EB\)\(FB\) trùng nhau.

Vậy ba điểm \(F,B,E\) thẳng hàng.

c) Tam giác \(FDE\) vuông tại \(F\)\[FH\] là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền \(DE\) nên \(FH = \frac{1}{2}DE = HD = HE.\)

Do đó \(\Delta HFD\) cân tại \(H\), do đó \(\widehat {HFD} = \widehat {HDC}\).

Mặt khác, \[O'FC\] cân tại \(O'\) (do \[O'F = O'C\]) nên \(\widehat {O'FC} = \widehat {HCD}\)

\(\widehat {HDC} + \widehat {HCD} = 90^\circ \) (tam giác \[HCD\] vuông tại \[H\])

Nên \(\widehat {HFD} + \widehat {O'FC} = 90^\circ \).

Do đó \(\widehat {HFO'} = 180^\circ - \left( {\widehat {HFD} + \widehat {O'FC}} \right) = 180^\circ - 90^\circ = 90^\circ \).

Ta có \(HF \bot O'F\) tại \(F\)\(F\) thuộc đường tròn \(\left( {O'} \right)\) nên \[HF\] là tiếp tuyến của đường tròn \(\left( {O'} \right)\).

Vậy \[HF\] là tiếp tuyến của đường tròn \(\left( {O'} \right)\).

21. Tự luận
1 điểm
(0,5 điểm) Một người đào ao cá trên thửa ruộng dạng hình tam giác vuông \[ABC\] tại \[A\] có độ dài các cạnh góc vuông \[AB = 6{\rm{ m,}}\]\[AC = 8{\rm{ m}}{\rm{.}}\] Một chiếc máy xúc ở vị trí điểm \[M\] di chuyển trên bờ \[BC.\] Gọi \[MD\]\[ME\] là khoảng cách từ \[M\] đến bờ \[AB,AC.\]Người đó đào được ao là tứ giác \[ADME\]. Tính diện tích lớn nhất của ao cá mà người đó có thể đào.
Một người đào ao cá trên t (ảnh 1)
Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đặt \[AD = x\,\,\left( {x > 0} \right)\].

Ta có tứ giác \[ADME\]\[\widehat {ADE} = \widehat {DAE} = \widehat {AEM} = 90^\circ \] nên \[ADME\] là hình chữ nhật.

Do đó, \[EM = AD = x{\rm{\;(m)}}{\rm{.}}\]

Ta có \(EM\,{\rm{//}}\,AB\) (cùng vuông góc với \(AC)\) nên theo hệ quả định lí Thalès, ta có:

\[\frac{{EM}}{{AB}} = \frac{{CE}}{{CA}}\] hay \[\frac{x}{6} = \frac{{CE}}{8}\] suy ra \[CE = \frac{4}{3}x\].

Ta có \[AE = AC - EC = 8 - \frac{4}{3}x\].

Diện tích hình chữ nhật \[ADME\] là:

\[{S_{ADME}} = AD.AE = x\left( {8 - \frac{4}{3}x} \right)\]\[ = - \frac{4}{3}{x^2} + 8x = - \frac{4}{3}\left( {{x^2} - 6x} \right)\]

 \[ = - \frac{4}{3}\left( {{x^2} - 6x + 9} \right) + 12\]\[ = - \frac{4}{3}{\left( {x - 3} \right)^2} + 12\].

Vì \[{\left( {x - 3} \right)^2} \ge 0\] với mọi \(x \in \mathbb{R}\) nên \[ - \frac{4}{3}{\left( {x - 3} \right)^2} \le 0\] với mọi \(x \in \mathbb{R}\).

Do đó \[ - \frac{4}{3}{\left( {x - 3} \right)^2} + 12 \le 12\] với mọi \(x \in \mathbb{R}\).

Dấu “=” xảy ra khi \[x - 3 = 0\] hay \[x = 3.\]

Khi đó \[D\] là trung điểm của \[AB\].

Lúc này, xét \(\Delta ABC\)\(D\) là trung điểm của \(AB\)\(DM\,{\rm{//}}\,AC\) (cùng vuông góc với \(AB)\) nên \(DM\) là đường trung bình của tam giác \(ABC,\) suy ra \[M\] là trung điểm của \[BC\].

Như vậy, diện tích lớn nhất của hình chữ nhật \[ADME\] bằng \[{\rm{12 }}{{\rm{m}}^{\rm{2}}}\] khi \[M\] là trung điểm của \[BC\].

Vậy diện tích ao cá lớn nhất mà người đó có thể đào là \[{\rm{12 }}{{\rm{m}}^{\rm{2}}}\].