Bộ 5 đề thi cuối kì 1 Toán 9 Kết nối tri thức cấu trúc mới có đáp án - Đề 1
21 câu hỏi
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.
Trong các hệ thức sau, hệ thức nào không phải là phương trình bậc nhất hai ẩn?
\(0x - 0y = 4.\)
\(0x - 2y = 0.\)
\(3x + 0y = 1.\)
\( - 3x + 3y = 3.\)
Hướng dẫn giải
Đâp án đúng là: A
Phương trình bậc nhất hai ẩn có dạng \[ax + by = c\] với \(a \ne 0\) hoặc \(b \ne 0\).
Do đó, phương trình \(0x - 0y = 4\) không là phương trình bậc nhất hai ẩn.
Phương trình nào dưới đây nhận cặp số \(\left( { - 2;{\rm{ }}4} \right)\) làm nghiệm?
\(x - 2y = 0.\)
\(2x + y = 0.\)
\(x - y = 2.\)
\(x + 2y + 1 = 0.\)
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
⦁ Thay \(x = - 2,{\rm{ }}y = 4\)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 \(x = - 2,{\rm{ }}y = 4\)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 \(x = - 2,{\rm{ }}y = 4\)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 \(x = - 2,{\rm{ }}y = 4\)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 \(x + 2y + 1 = 0.\)
Vậy chọn đáp án B.
Điều kiện xác định của phương trình \(\frac{x}{{2x + 1}} + \frac{3}{{x - 5}} = \frac{x}{{\left( {2x + 1} \right)\left( {x - 5} \right)}}\) là
\(x \ne - \frac{1}{2}.\)
\(x \ne - \frac{1}{2}\)và \(x \ne 5.\)
\(x \ne - 5.\)
\(x \ne \frac{1}{2}\) và \(x \ne - 5.\)
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
Vì \(2x + 1 \ne 0\) khi \(x \ne - \frac{1}{2}\) và \(x - 5 \ne 0\) khi \(x \ne 5.\)
Do đó, điều kiện xác định của phương trình \(\frac{x}{{2x + 1}} + \frac{3}{{x - 5}} = \frac{x}{{\left( {2x + 1} \right)\left( {x - 5} \right)}}\) là \(x \ne - \frac{1}{2}\)và \(x \ne 5.\)
Cho \(m\) bất kỳ. Kết quả so sánh nào sau đây là đúng?
\(m - 3 > m - 4.\)
\(m - 3 < m - 5.\)
\(m - 3 \ge m - 2.\)
\(m - 3 \le m - 6.\)
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.
Điều kiện xác định của \(\sqrt {16 - x} \) là
\(x < 16.\)
\(x > 16.\)
\(x \ge 16.\)
\(x \le 16.\)
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
Điều kiện xác định của \(\sqrt {16 - x} \) là \(16 - x \ge 0\) hay \(x \le 16.\)
Đẳng thức nào sau đây không đúng?
\(\sqrt {16} + \sqrt {144} = 16.\)
\(\sqrt {0,64} .\sqrt 9 = 2,4.\)
\(\sqrt {{{\left( { - 18} \right)}^2}} .\sqrt {{{\left( { - 6} \right)}^2}} = 108.\)
\(\sqrt {{{\left( { - 3} \right)}^2}} .\sqrt {{7^2}} = - 21.\)
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.
Biểu thức nào sau đây là căn thức bậc ba?
\(\sqrt {{x^3}} .\)
\({\left( {\sqrt x - 1} \right)^3}.\)
\(\sqrt[3]{{x + 1}}.\)
\(\sqrt {{{\left( {2x + 1} \right)}^3}} .\)
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Biểu thức biểu diễn căn thức bậc ba là \(\sqrt[3]{{x + 1}}.\)
Cho tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\). Khi đó:
\(AC = AB.\cot C.\)
\(AC = AB.\cot B.\)
\(AC = BC.\cot C.\)
\(AC = BC.\cot B.\)
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.
Cho tam giác \(A\) có đường cao \(AH\) như hình vẽ.

Khẳng định nào đúng?
\(\cot \widehat {CAH} = \frac{3}{4}.\)
\(\cot \widehat {CAH} = \frac{3}{5}.\)
\(\cot \widehat {CAH} = \frac{4}{3}.\)
\(\cot \widehat {CAH} = \frac{4}{5}.\)
Đáp án đúng là: A
Ta có \(\widehat {CAH} = \widehat {CAB}\) (cùng phụ với \(\widehat {BAH}\))
Xét \(\Delta BAC\) vuông tại \(A\) có \(\cot \widehat {ABC} = \frac{{AB}}{{AC}} = \frac{3}{4}\).
Suy ra \(\cot \widehat {ACH} = \frac{3}{4}\).
Vậy chọn đáp án A.
Trong hình bên \(\widehat {ACB}\) là góc gì?
Góc vuông.
Góc tù.
Góc nhọn.
Góc bẹt.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
Xét \(\Delta ABC\) có \(CO\) là đường trung tuyến ứng với cạnh \(AB\) và \(CO = \frac{1}{2}AB\) (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.
Nếu đường thẳng \(d\) là tiếp tuyến của đường tròn \(\left( O \right)\) tại \(A\) thì
\(d\parallel OA.\)
\(d \equiv OA.\)
\(d \bot OA\) tại \(A\).
\(d \bot OA\) tại \(O.\)
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Nếu đường thẳng \(d\) là tiếp tuyến của đường tròn \(\left( O \right)\) tại \(A\) thì \(d \bot OA\) tại \(A\).
Cho đường tròn \(\left( {O;\,\,{\rm{6 cm}}} \right)\) và đường tròn \(\left( {O';\,\,{\rm{4 cm}}} \right)\). Biết hai đường tròn này cắt nhau nên ta có
\(OO' > 10{\rm{ cm}}{\rm{.}}\)
\(OO' = 10{\rm{ cm}}{\rm{.}}\)
\(OO' < 10{\rm{ cm}}{\rm{.}}\)
\(2{\rm{ cm}} < OO' < 10{\rm{ cm}}{\rm{.}}\)
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
Nhận thấy hai đường tròn cắt nhau thì \[\left| {R - R'} \right| < OO' < R + R'\].
Biết hai đường tròn này cắt nhau nên \(2{\rm{ cm}} < OO' < 10{\rm{ cm}}{\rm{.}}\)
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).
Bạn An mua một quyển sách bồi dưỡng Toán và một quyển sách bồi dưỡng Ngữ Văn với tổng số tiền theo giá niêm yết là \(270{\rm{ }}000\) đồng. Vì An mua vào lúc cửa hàng có chương trình giảm giá nên khi thanh toán quyển sách Toán được giảm giá \(10\% \); quyển sách Ngữ Văn được giảm giá \(20\% .\) Do đó An chỉ cần phải trả \(228{\rm{ }}000\) đồng. Gọi giá niêm yết của quyển sách bồi dưỡng Toán và quyển sách bồi dưỡng Ngữ Văn lần lượt là \(x,{\rm{ }}y\) (đồng).
Điều kiện xác định \(x > 0,{\rm{ }}y > 0.\)
\(x + y = 270{\rm{ }}000\).
\(\left\{ \begin{array}{l}x + y = 270{\rm{ }}000\\0,9x + 0,8y = 228{\rm{ }}000\end{array} \right.\).
Giá niêm yết của quyển sách bồi dưỡng Toán là \(150{\rm{ }}000\) đồng và quyển sách bồi dưỡng Ngữ Văn là \(120{\rm{ }}000\) đồng.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: a) Đúng. b) Đúng. c) Đúng. d) Sai.
• Gọi giá niêm yết của quyển sách bồi dưỡng Toán và quyển sách bồi dưỡng Ngữ Văn lần lượt là \(x,{\rm{ }}y\) (đồng). Điều kiện xác định \(x > 0,{\rm{ }}y > 0.\)
Do đó, ý a) là đúng.
• Vì một quyển sách bồi dưỡng Toán và một quyển sách bồi dưỡng Ngữ Văn với tổng số tiền theo giá niêm yết là \(270{\rm{ }}000\) đồng nên ta có phương trình \(x + y = 270{\rm{ }}000\). Do đó, ý b) là đúng.
• Vì An mua vào lúc cửa hàng có chương trình giảm giá nên khi thanh toán quyển sách Toán được giảm giá \(10\% \); quyển sách Ngữ Văn được giảm giá \(20\% \) nên chỉ cần phải trả \(228{\rm{ }}000\) đồng.
Do đó, ta có \(\left( {100\% - 10\% } \right)x + \left( {100\% - 20\% } \right)y = 228{\rm{ }}000\) hay \(0,9x + 0,8y = 228{\rm{ }}000\).
Từ đây, ta có hệ phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}x + y = 270{\rm{ }}000\\0,9x + 0,8y = 228{\rm{ }}000\end{array} \right.\).
Do đó, ý c) là đúng.
• Từ phương trình \(x + y = 270{\rm{ }}000\) suy ra \(y = 270{\rm{ }}000 - x\).
Thay \(y = 270{\rm{ }}000 - x\) vào \(0,9x + 0,8y = 228{\rm{ }}000\) ta được
\(0,9x + 0,8\left( {270{\rm{ }}000 - x} \right) = 228{\rm{ }}000\)
\(0,9x + 0,8 \cdot 270{\rm{ }}000 - 0,8x = 228{\rm{ }}000\)
\(0,1x = 228{\rm{ }}000 - 0,8 \cdot 270{\rm{ }}000\)
\(0,1x = 12{\rm{ }}000\)
\(x = 120{\rm{ }}000\)
Thay \(x = 120{\rm{ }}000\) suy ra \(y = 270{\rm{ }}000 - 120{\rm{ }}000 = 150{\rm{ }}000\) (đồng).
Vậy giá niêm yết của quyển sách bồi dưỡng Toán là \(120{\rm{ }}000\) đồng và quyển sách bồi dưỡng Ngữ Văn là \(150{\rm{ }}000\) đồng.
Vậy ý d) là sai.
Sau một trận bão lớn, một cái cây mọc thẳng đứng ở vị trí \(C\) đã bị gãy ngang tại \(A\) (như hình vẽ). Ngọn cây chạm mặt đất cách gốc một khoảng \(BC = 5{\rm{ m}}\). Biết rằng phần ngọn bị gãy \(AB\) và phần gốc \(AC\) có tỉ lệ \(3:2\). (Các kết quả làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai)

\(\sin \widehat {ABC} = \frac{2}{3}.\)
Góc tạo bởi phần thân bị gãy và mặt đất nhỏ hơn \(42^\circ \).
Độ dài phần ngọn bị gãy nhỏ hơn \(6,5{\rm{ m}}{\rm{.}}\)
Chiều cao ban đầu của cây khoảng \(11,18{\rm{ m}}{\rm{.}}\)
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: a) Đúng. b) Đúng. c) Sai. d) Đúng.
• Theo đề bài, phần ngọn bị gãy \(AB\) và phần gốc \(AC\) có tỉ lệ \(3:2\) hay \(\frac{{AB}}{{AC}} = \frac{3}{2}\), suy ra \(\frac{{AC}}{{AB}} = \frac{2}{3}\).
Xét tam giác \(ABC\) vuông tại \(C\), ta có: \(\sin \widehat {ABC} = \frac{{AC}}{{AB}} = \frac{2}{3}\). Do đó, ý a) là đúng.
• Vì \(\sin \widehat {ABC} = \frac{{AC}}{{AB}} = \frac{2}{3}\) nên \(\alpha = \widehat {ABC} \approx 41^\circ 49'.\) Do đó, ý b) là đúng.
• Xét tam giác \(ABC\) vuông tại \(C\), ta có: \(AC = BC \cdot \tan \widehat {ABC} \approx 5 \cdot \tan 41^\circ 49' \approx 4,47{\rm{\;(m)}}{\rm{.}}\)
Mà \(\frac{{AB}}{{AC}} = \frac{3}{2}\), suy ra \(AB = \frac{3}{2}AC \approx \frac{3}{2} \cdot 4,47 = 6,705{\rm{ (m)}}{\rm{.}}\)
Độ dài phần ngọn bị gãy là độ dài đoạn thẳng \(AB\). Do đó, ý c) là sai.
• Độ dài cây ban đầu là tổng của phần ngọn bị gãy \(AB\) và phần gốc \(AC\).
Vậy chiều cao ban đầu của cây khoảng: \[4,47 + 6,705 = 11,175 \approx 11,18{\rm{\;(m)}}{\rm{.}}\]Do đó, ý d) là đúng.
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 \(\frac{{1 - 3x}}{{1 + 3x}} - \frac{{1 + 3x}}{{1 - 3x}} = \frac{4}{{1 - 9{x^2}}}\)?
__
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.
Tìm nghiệm nguyên nhỏ nhất thỏa mãn bất phương trình: \(3x - \left( {6 + 2x} \right) \le 3 \cdot \left( {x + 4} \right)\).
___
Hướng dẫn giải
Đáp án: −9
Ta có: \(3x - \left( {6 + 2x} \right) \le 3 \cdot \left( {x + 4} \right)\)
\(3x - 2x - 6 \le 3x + 12\)
\(x - 6 \le 3x + 12\)
\(3x - x \ge - 6 - 12\)
\(2x \ge - 18\)
\(x \ge - 9\).
Do đó nghiệm nguyên nhỏ nhất thỏa mãn bất phương trình là \( - 9\).
Tính giá trị của biểu thức \(A = \frac{{\sqrt x + 1}}{{\sqrt x - 3}}\) khi \(x = 25.\)
__
Hướng dẫn giải
Đáp án: 3
Điều kiện xác định \(x \ge 0,{\rm{ }}x \ne 9\).
Thay \(x = 25\) (thỏa mãn ĐKXĐ), ta có: \(A = \frac{{\sqrt {25} + 1}}{{\sqrt {25} - 3}} = \frac{{5 + 1}}{{5 - 3}} = \frac{6}{2} = 3\).
Cho đường tròn \(\left( {O;{\rm{ }}12{\rm{ cm}}} \right)\), dây \(AB\) vuông góc với bán kính \(OC\) tại trung điểm \(M\) của \(OC\). Dây \(AB\) có độ dài bao nhiêu centimet? (Kết quả làm tròn đến hàng phần mười)
_____
Hướng dẫn giải
Đáp án: 20,8

Ta có: \(M\) là trung điểm của \(OC\) nên \(OM = \frac{{OC}}{2} = 6\)cm.
Áp dụng định lý Pythagore vào tam giác \(MOA\) vuông tại \(M,\) ta có: \(M{O^2} + M{A^2} = O{A^2}\)
Suy ra \(M{A^2} = O{A^2} - O{M^2} = {12^2} - {6^2} = 108\)
Do đó \(MA = 6\sqrt 3 {\rm{\;cm}}.\)
Xét \(\Delta OAB\) cân tại \(O\) (do \(OA = OB)\) có \(OM\) là đường cao nên đồng thời là đường trung tuyến, do đó \(M\) là trung điểm của \(AB.\) Khi đó, ta có \(AB = 2MA = 2 \cdot 6\sqrt 3 = 12\sqrt 3 \approx {\rm{20,8 }}\left( {{\rm{cm}}} \right){\rm{.}}\)
B. TỰ LUẬN (3,0 điểm)
(1,0 điểm) Cho biểu thức \(C = \frac{a}{{a - 16}} - \frac{2}{{\sqrt a - 4}} - \frac{2}{{\sqrt a + 4}}\) với \(a \ge 0,{\rm{ }}a \ne 16.\)
a) Chứng minh \(C = \frac{{\sqrt a }}{{\sqrt a + 4}}\).
b) Tính giá trị của biểu thức \(C\) khi \(a = 9 - 4\sqrt 5 .\)
Hướng dẫn giải
a) Với \(a \ge 0,{\rm{ }}a \ne 16\), ta có:
\(C = \frac{a}{{a - 16}} - \frac{2}{{\sqrt a - 4}} - \frac{2}{{\sqrt a + 4}}\)
\[ = \frac{a}{{\left( {\sqrt a - 4} \right)\left( {\sqrt a + 4} \right)}} - \frac{{2\left( {\sqrt a + 4} \right)}}{{\left( {\sqrt a - 4} \right)\left( {\sqrt a + 4} \right)}} - \frac{{2\left( {\sqrt a - 4} \right)}}{{\left( {\sqrt a + 4} \right)\left( {\sqrt a - 4} \right)}}\]
\[ = \frac{{a - 2\sqrt a - 8 - 2\sqrt a + 8}}{{\left( {\sqrt a - 4} \right)\left( {\sqrt a + 4} \right)}}\]
\[ = \frac{{a - 4\sqrt a }}{{\left( {\sqrt a - 4} \right)\left( {\sqrt a + 4} \right)}}\]
\[ = \frac{{\sqrt a \left( {\sqrt a - 4} \right)}}{{\left( {\sqrt a - 4} \right)\left( {\sqrt a + 4} \right)}}\]
\[ = \frac{{\sqrt a }}{{\sqrt a + 4}}.\]
Vậy với \(a \ge 0,{\rm{ }}a \ne 16\) có \[C = \frac{{\sqrt a }}{{\sqrt a + 4}}.\]
b) Ta có: \(a = 9 - 4\sqrt 5 = 5 - 2 \cdot 2 \cdot \sqrt 5 + 4 = {\left( {\sqrt 5 - 2} \right)^2}\).
Thay vào \[C,\] ta được:
\[C = \frac{{\sqrt a }}{{\sqrt a + 4}} = \frac{{\sqrt {{{\left( {\sqrt 5 - 2} \right)}^2}} }}{{\sqrt {{{\left( {\sqrt 5 - 2} \right)}^2}} + 4}} = \frac{{\sqrt 5 - 2}}{{\sqrt 5 + 2}} = \frac{{{{\left( {\sqrt 5 - 2} \right)}^2}}}{{\left( {\sqrt 5 + 2} \right)\left( {\sqrt 5 - 2} \right)}} = \frac{{9 - 4\sqrt 5 }}{{5 - 4}} = 9 - 4\sqrt 5 \].
Vậy giá trị của \(C = 9 - 4\sqrt 5 \) tại \(a = 9 - 4\sqrt 5 .\)
(1,5 điểm) Cho đường tròn \(\left( O \right)\) và một điểm \(A\) nằm ngoài đường tròn. Các tiếp tuyến với đường tròn kẻ từ \(A\) tiếp xúc với đường tròn tại \(B\) và \(C\). Gọi \(H\) là giao điểm của \(OA\) và \(BC\), kẻ đường kính \(BD\) của đường tròn \(\left( O \right)\), hạ \(CM \bot BD\) tại \(M.\) Tia \(AO\) cắt đường tròn \(\left( O \right)\) tại \(E,F\).
a) Chứng minh rằng .
b) Chứng minh rằng \[BE\] là phân giác của \(\widehat {ABC}.\)
c) Cho \[\widehat {DCM} = 30^\circ \] và \[AH = 4{\rm{ cm}}\]. Tính diện tích hình quạt giới hạn bởi các bán kính \[OB,OC\] và cung nhỏ \(BC\).

a) Ta có: \(AB,AC\) là hai tiếp tuyến của đường tròn \(\left( O \right)\), suy ra \(OA\) là đường phân giác của \(\widehat {BOC}\) (tính chất) nên \(\widehat {AOC} = \frac{1}{2}\widehat {BOC}.\)
Xét đường tròn \(\left( O \right)\), ta có: \(\widehat {CDB} = \frac{1}{2}\widehat {BOC}\) (góc nội tiếp và góc ở tâm cùng chắn cung \(BC\))
Do đó, \(\widehat {AOC} = \widehat {CDB}\).
Xét \(\Delta CMD\) và \(\Delta ACO\) có:
\(\widehat {CMD} = \widehat {ACO} = 90^\circ \) và \(\widehat {CDM} = \widehat {AOC}\) (do \(\widehat {AOC} = \widehat {CDB}\))
Do đó (g.g).
b) Xét đường tròn \(\left( O \right)\), ta có: \(\widehat {EBF} = 90^\circ \) (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn).
Ta có \(\widehat {ABO} = \widehat {EBF} = 90^\circ \) nên \(\widehat {ABE} + \widehat {EBO} = \widehat {EBO} + \widehat {OBF}\)
Suy ra \(\widehat {ABE} = \widehat {OBF}\).
Lại có: \(\widehat {OBF} = \widehat {OFB}\) (vì \(\Delta BOF\) cân tại \(O\) do \(OB = OF)\) suy ra \(\widehat {ABE} = \widehat {OFB}\) (1)
Mà \(\widehat {ECB} = \widehat {OFB}\) (hai góc nội tiếp cùng chắn cung \(EC\) của đường tròn tâm \(O\)) (2)
Từ (1) và (2) suy ra \(\widehat {ECB} = \widehat {ABE}\). (3)
Mặt khác, \(AB = AC\) (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau) và \(OB = OC = R\)
Suy ra \(OA\) là đường trung trực của \(BC\) mà \(E \in OA\), suy ra \(EB = EC\).
Do đó \(\Delta EBC\) cân tại \(E\) nên \(\widehat {ECB} = \widehat {EBC}\). (4)
Từ (3) và (4) suy ra \(\widehat {EBC} = \widehat {ABE}\) nên \(BE\) là tia phân giác của góc \(B\) trong tam giác \(ABH\).
Vậy \[BE\] là phân giác của \(\widehat {ABC}.\)
c) Theo câu a, (g.g), suy ra \(\widehat {OAC} = \widehat {DCM} = 30^\circ \).
Suy ra \(\widehat {AOC} = 90^\circ - \widehat {OAC} = 90^\circ - 30^\circ = 60^\circ \).
Do đó, \(\widehat {BOC} = 2\widehat {AOC} = 120^\circ \) hay
Xét \(\Delta AHC\) vuông tại \(H\), có: \(\cos \widehat {HAC} = \frac{{AH}}{{AC}}\)
Suy ra \(AC = \frac{{AH}}{{\cos \widehat {HAC}}} = \frac{4}{{\cos 30^\circ }} = \frac{{8\sqrt 3 }}{3}{\rm{ }}\left( {{\rm{cm}}} \right).\)
Xét \(\Delta AOC\) vuông tại \(C\), có: \(OC = AC.\tan \widehat {OAC} = \frac{{8\sqrt 3 }}{3}.\tan 30^\circ = \frac{8}{3}{\rm{ }}\left( {{\rm{cm}}} \right).\)
Diện tích hình quạt giới hạn bởi các bán kính \[OB,OC\] và cung nhỏ \(BC\) là:
\[S = \frac{{\pi .{{\left( {\frac{8}{3}} \right)}^2} \cdot 120}}{{360}} = \frac{{64\pi }}{{27}}{\rm{ }}\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^{\rm{2}}}} \right)\].
(0,5 điểm) Bác An có mảnh vườn hình vuông \[ABCD\] có cạnh bằng \[4{\rm{ m}}\]. Ở bốn góc vườn, bác An muốn trồng hoa vào các phần đất hình tam giác vuông bằng nhau (hình vẽ). Hãy tính khoảng cách từ góc vườn \[A\] đến vị trí \[E\] sao cho tứ giác \[EFGH\] có chu vi nhỏ nhất.
![Bác An có mảnh vườn hình vuông \[ABCD\] (ảnh 1)](https://video.vietjack.com/upload2/quiz_source1/2025/10/25-1761112465.png)
Gọi độ dài của đoạn \[AE = x{\rm{ }}\left( {0 < x < 4} \right)\] (m), suy ra độ dài đoạn \[EB = 4 - x{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right).\]
Theo đề, các phần đất hình tam giác bằng nhau, nên ta có:
\[AE = BH = GC = DF = x{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\] và \[BE = CH = GD = AF = 4 - x{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\].
Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác \[AEF\] vuông tại \(A\), có:
\[A{E^2} + A{F^2} = E{F^2}\]
\[{x^2} + {\left( {4 - x} \right)^2} = E{F^2}\]
\[2{x^2} - 8x + 16 = E{F^2}\]
Suy ra \[EF = \sqrt {2{x^2} - 8x + 16} = \sqrt {2\left( {{x^2} - 4x + 4} \right) + 8} = \sqrt {2{{\left( {x - 2} \right)}^2} + 8} {\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right).\]
Do các phần hình tam giác bằng nhau nên \[FG = GH = HE = EF = \sqrt {2{{\left( {x - 2} \right)}^2} + 8} {\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\].
Suy ra, chu vi \[EFGH\] là: \[EF + FG + GH + HE = 4EF = 4\sqrt {2{{\left( {x - 2} \right)}^2} + 8} {\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\].
Để chu vi của tứ giác \[EFGH\] nhỏ nhất thì \[4\sqrt {2{{\left( {x - 2} \right)}^2} + 8} \] nhỏ nhất.
Với mọi \[0 < x < 4,\] ta có:
\[2{\left( {x - 2} \right)^2} \ge 0\]
\[2{\left( {x - 2} \right)^2} + 8 \ge 8\]
\[\sqrt {2{{\left( {x - 2} \right)}^2} + 8} \ge \sqrt 8 \]
\[4\sqrt {2{{\left( {x - 2} \right)}^2} + 8} \ge 4\sqrt 8 \]
\[4\sqrt {2{{\left( {x - 2} \right)}^2} + 8} \ge 8\sqrt 2 \].
Do đó, chu vi của tứ giác \[EFGH\] nhỏ nhất bằng \[8\sqrt 2 {\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\] khi \[x - 2 = 0\] hay \[x = 2{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right).\]
Vậy khoảng cách từ \[A\] đến \[E\] bằng \[2{\rm{ m}}\] thì tứ giác \[EFGH\] có chu vi nhỏ nhất.








