Bộ 5 đề thi cuối kì 1 Toán 9 Kết nối tri thức cấu trúc mới có đáp án - Đề 1
Đề thi

Bộ 5 đề thi cuối kì 1 Toán 9 Kết nối tri thức cấu trúc mới có đáp án - Đề 1

A
Admin
ToánLớp 977 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.

Trong các hệ thức sau, hệ thức nào không phải là phương trình bậc nhất hai ẩn?

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

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

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

\( - 3x + 3y = 3.\)

Xem đáp án

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.

2. Trắc nghiệm
1 điểm

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

\(x - 2y = 0.\)

\(2x + y = 0.\)

\(x - y = 2.\)

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

Xem đáp án

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.

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

Biểu thức nào sau đây là căn thức bậc ba?

\(\sqrt {{x^3}} .\)

\({\left( {\sqrt x - 1} \right)^3}.\)

\(\sqrt[3]{{x + 1}}.\)

\(\sqrt {{{\left( {2x + 1} \right)}^3}} .\)

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Biểu thức biểu diễn căn thức bậc ba là \(\sqrt[3]{{x + 1}}.\)

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

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Cho tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\). Khi đó: A. \(AC = AB.\cot C.\) B. \(AC = AB.\cot B.\) C. \(AC = BC.\cot C.\) D. \(AC = BC.\cot B.\) (ảnh 1)

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 \(A\) có đường cao \(AH\) như hình vẽ.

Cho tam giác \(A\) có đường cao \(AH\) như hình vẽ.    Khẳng định nào đúng? A. \(\cot \widehat {CAH} = \frac{3}{4}.\)  (ảnh 1)

Khẳng định nào đúng?

\(\cot \widehat {CAH} = \frac{3}{4}.\)

\(\cot \widehat {CAH} = \frac{3}{5}.\)

\(\cot \widehat {CAH} = \frac{4}{3}.\)

\(\cot \widehat {CAH} = \frac{4}{5}.\)

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Ta có \(\widehat {CAH} = \widehat {CAB}\) (cùng phụ với \(\widehat {BAH}\))

Xét \(\Delta BAC\) vuông tại \(A\)\(\cot \widehat {ABC} = \frac{{AB}}{{AC}} = \frac{3}{4}\).

Suy ra \(\cot \widehat {ACH} = \frac{3}{4}\).

Vậy chọn đáp án A.

10. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong hình bên \(\widehat {ACB}\) là góc gì?Trong hình bên \(\widehat {ACB}\) là góc gì? A. Góc vuông. B. Góc tù.  C. Góc nhọn. D. Góc bẹt. (ảnh 1)

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.

11. Trắc nghiệm
1 điểm

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 \(O.\)

Xem đáp án

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 \(A\).

12. Trắc nghiệm
1 điểm

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

\(OO' > 10{\rm{ cm}}{\rm{.}}\)

\(OO' = 10{\rm{ cm}}{\rm{.}}\)

\(OO' < 10{\rm{ cm}}{\rm{.}}\)

\(2{\rm{ cm}} < OO' < 10{\rm{ cm}}{\rm{.}}\)

Xem đáp án

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 \(2{\rm{ cm}} < OO' < 10{\rm{ cm}}{\rm{.}}\)

13. Đúng sai
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).

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).

a

Điều kiện xác định \(x > 0,{\rm{ }}y > 0.\)

ĐúngSai
b

\(x + y = 270{\rm{ }}000\).

ĐúngSai
c

\(\left\{ \begin{array}{l}x + y = 270{\rm{ }}000\\0,9x + 0,8y = 228{\rm{ }}000\end{array} \right.\).

ĐúngSai
d

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.

ĐúngSai
Xem đáp án

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.

14. Đúng sai
1 điểm

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)

Sau một trận bão lớn, một cái cây mọc thẳng đứng ở vị trí \(C\) đã bị gã (ảnh 1)

a

\(\sin \widehat {ABC} = \frac{2}{3}.\)

ĐúngSai
b

Góc tạo bởi phần thân bị gãy và mặt đất nhỏ hơn \(42^\circ \).

ĐúngSai
c

Độ dài phần ngọn bị gãy nhỏ hơn \(6,5{\rm{ m}}{\rm{.}}\)

ĐúngSai
d

Chiều cao ban đầu của cây khoảng \(11,18{\rm{ m}}{\rm{.}}\)

ĐúngSai
Xem đáp án

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: \(AC = BC \cdot \tan \widehat {ABC} \approx 5 \cdot \tan 41^\circ 49' \approx 4,47{\rm{\;(m)}}{\rm{.}}\)

\(\frac{{AB}}{{AC}} = \frac{3}{2}\), 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.

15. Điền vào chỗ trống
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 \(\frac{{1 - 3x}}{{1 + 3x}} - \frac{{1 + 3x}}{{1 - 3x}} = \frac{4}{{1 - 9{x^2}}}\)?

__

(1)
0
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. Điền vào chỗ trống
1 điểm

Tìm nghiệm nguyên nhỏ nhất thỏa mãn bất phương trình: \(3x - \left( {6 + 2x} \right) \le 3 \cdot \left( {x + 4} \right)\).

___

(1)
-9
Xem đáp án

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 \( - 9\).

17. Điền vào chỗ trống
1 điểm

Tính giá trị của biểu thức \(A = \frac{{\sqrt x + 1}}{{\sqrt x - 3}}\) khi \(x = 25.\)

__

(1)
3
Xem đáp án

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: \(A = \frac{{\sqrt {25} + 1}}{{\sqrt {25} - 3}} = \frac{{5 + 1}}{{5 - 3}} = \frac{6}{2} = 3\).

18. Điền vào chỗ trống
1 điểm

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)

_____

(1)
20,8
Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án: 20,8

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) (ảnh 1)

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 \(AB = 2MA = 2 \cdot 6\sqrt 3 = 12\sqrt 3 \approx {\rm{20,8 }}\left( {{\rm{cm}}} \right){\rm{.}}\)

19. Tự luận
1 điểm

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 \(a = 9 - 4\sqrt 5 .\)

Xem đáp án

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 \(a \ge 0,{\rm{ }}a \ne 16\)\[C = \frac{{\sqrt a }}{{\sqrt a + 4}}.\]

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 \(a = 9 - 4\sqrt 5 .\)

20. Tự luận
1 điểm

(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 \(B\)\(C\). Gọi \(H\) là giao điểm của \(OA\)\(BC\), 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 \[\widehat {DCM} = 30^\circ \]\[AH = 4{\rm{ cm}}\]. Tính diện tích hình quạt giới hạn bởi các bán kính \[OB,OC\] và cung nhỏ \(BC\).

Xem đáp án

Cho đường tròn \(\left( O \right)\) và một điểm \(A\) nằm ngoài đường tròn. Các tiếp tuy (ảnh 1)

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 \(\Delta CMD\)\(\Delta ACO\) có:

\(\widehat {CMD} = \widehat {ACO} = 90^\circ \)\(\widehat {CDM} = \widehat {AOC}\) (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)

\(\widehat {ECB} = \widehat {OFB}\) (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 \(BC\)\(E \in OA\), 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:

\[S = \frac{{\pi .{{\left( {\frac{8}{3}} \right)}^2} \cdot 120}}{{360}} = \frac{{64\pi }}{{27}}{\rm{ }}\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^{\rm{2}}}} \right)\].

21. Tự luận
1 điểm

(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)

Xem đáp án

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.