Bộ 5 đề thi giữa kì 1 Toán 9 Kết nối tri thức (Tự luận) có đáp án - Đề 3

a) \(\left( { - 2x + 5} \right)\left( {\frac{3}{4}x - 6} \right) = 0\)

\( - 2x + 5 = 0\) hoặc \(\frac{3}{4}x - 6 = 0\)

\( - 2x =  - 5\) hoặc \(\frac{3}{4}x = 6\)

    \(x = \frac{5}{2}\) hoặc \(x = 8\)

Vậy phương trình đã cho có hai nghiệm là \(x = \frac{5}{2};\) \(x = 8\).

b) Điều kiện xác định: \(x \ne 2,\,\,x \ne  - 2.\)

\(\frac{{x + 2}}{{x - 2}} = \frac{{x - 2}}{{x + 2}} + \frac{{16}}{{{x^2} - 4}}\)

\(\frac{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}{{\left( {x - 2} \right)\left( {x + 2} \right)}} = \frac{{{{\left( {x - 2} \right)}^2}}}{{\left( {x - 2} \right)\left( {x + 2} \right)}} + \frac{{16}}{{\left( {x - 2} \right)\left( {x + 2} \right)}}\)

\({\left( {x + 2} \right)^2} = {\left( {x - 2} \right)^2} + 16\)

\({x^2} + 4x + 4 = {x^2} - 4x + 4 + 16\)

 \(8x = 16\)

  \(x = 2\) (không thỏa mãn điều kiện)

Vậy phương trình đã cho vô nghiệm.

a) \(\frac{{15 - 6x}}{3} < 5\)

\(\frac{{15 - 6x}}{3} \cdot 3 < 5 \cdot 3\)

\(15 - 6x < 15\)

\( - 6x < 0\)

    \(x > 0\).

Vậy nghiệm của bất phương trình đã cho là \(x > 0.\)

b) \[\frac{{4x + 1}}{3} - \frac{{x - 5}}{4} \ge \frac{1}{2} - \frac{{3 - x}}{5}\]

\[\frac{{20\left( {4x + 1} \right)}}{{60}} - \frac{{15\left( {x - 5} \right)}}{{60}} \ge \frac{{30 \cdot 1}}{{60}} - \frac{{12\left( {3 - x} \right)}}{{60}}\]

\[20\left( {4x + 1} \right) - 15\left( {x - 5} \right) \ge 30 \cdot 1 - 12\left( {3 - x} \right)\]

\[80x + 20 - 15x + 75 \ge 30 - 36 + 12x\]

\[65x + 95 \ge  - 6 + 12x\]

\[53x \ge  - 101\]

\[x \ge  - \frac{{101}}{{53}}\].

Vậy nghiệm của bất phương trình đã cho là \[x \ge  - \frac{{101}}{{53}}.\]

a) Với \(a = 1,\) \(b = 0\), ta có phương trình \(2x =  - 4\) hay \(x =  - 2.\)

Như vậy với \(a = 1,\) \(b = 0,\) tất cả các nghiệm của phương trình \(2ax + by =  - 4\) được biểu diễn bởi đồ thị của hàm số \(x =  - 2.\)

Đồ thị hàm số \(x =  - 2\) là đường thẳng song song với trục tung và vuông góc với trục hoành tại điểm \( - 2.\)

b) Để hệ phương trình đã cho có nghiệm là \(\left( {1; - 2} \right)\) thì \(x = 1,\,\,y =  - 2\) thỏa mãn hệ phương trình đó.

Thay \(x = 1,\,\,y =  - 2\) vào hệ phương trình \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{2ax + by =  - 4}\\{bx - ay = 4}\end{array}} \right.\) ta được:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{2a \cdot 1 + b \cdot \left( { - 2} \right) =  - 4}\\{b \cdot 1 - a \cdot \left( { - 2} \right) = 4}\end{array}} \right.\) hay \(\left\{ \begin{array}{l}2a - 2b =  - 4\\2a + b = 4\end{array} \right.\)

Trừ từng vế phương trình thứ nhất cho phương trình thứ hai của hệ phương trình trên, ta được:

\( - 3b =  - 8\) suy ra \(b = \frac{8}{3}.\)

Thay \(b = \frac{8}{3}\) vào phương trình \(2a + b = 4,\) ta được:

\(2a + \frac{8}{3} = 4,\) suy ra \(a = \frac{2}{3}.\)

Vậy cặp số \(\left( {a;\,\,b} \right)\) cần tìm là \(\left( {\frac{2}{3};\,\,\frac{8}{3}} \right).\)

Gọi \(x,\,\,y\) (calo) lần lượt là số calo đã tiêu hao trong mỗi phút tập Yoga và Jumping jacks \(\left( {x > y > 0} \right).\)

Theo bài, anh Hoài đã đến phòng tập thể dục và tập Yoga trong 40 phút, sau đó nhảy Jumping jacks trong 10 phút và tiêu hao được tổng cộng 510 calo nên ta có phương trình:

\[40x + 10y = 510\] hay \[4x + y = 51{\rm{ }}\left( 1 \right)\]

Lần tiếp theo anh Hoài tập 30 phút Yoga và nhảy Jumping jacks trong 20 phút thì tổng lượng calo tiêu hao được là 470 calo nên ta có phương trình

\[30x + 20y = 470\] hay \[3x + 2y = 47{\rm{ }}\left( 2 \right)\]

Từ \[\left( 1 \right)\] và \[\left( 2 \right)\] ta có hệ phương trình \[\left\{ \begin{array}{l}4x + y = 51\\3x + 2y = 47\end{array} \right.\].

Nhân hai vế của phương trình thứ nhất của hệ trên với 2, ta được: \[\left\{ \begin{array}{l}8x + 2y = 102\\3x + 2y = 47\end{array} \right.\].

Trừ từng vế phương trình thứ nhất cho phương trình thứ hai của hệ trên, ta được:

\(5x = 55\), suy ra \(x = 11\) (thỏa mãn).

Thay \(x = 11\) vào phương trình \[4x + y = 51\], ta được:

\[4 \cdot 11 + y = 51\] suy ra \(y = 7\) (thỏa mãn).

Vậy số calo tiêu hao trong mỗi phút tập Yoga là 11 calo và số calo tiêu hao trong mỗi phút nhảy Jumping jacks là 7 calo.

a) Với chế độ ăn kiêng và luyện tập hợp lí, chị Hương có thể giảm \(0,5\) kg mỗi tuần thì số kg chị Hương giảm được sau \(x\) tuần là: \(0,5x\) (kg).

Cân nặng của chị Hương sau \(x\) tuần là: \(55 - 0,5x\) (kg).

Theo bài, chị Hương muốn giảm cân sao cho cân nặng của mình không lớn hơn 45 kg nên ta có bất phương trình: \(55 - 0,5x \le 45\).

Vậy từ dữ kiện đề bài, ta viết được bất phương trình: \(55 - 0,5x \le 45\).

b) Giải bất phương trình:

\(55 - 0,5x \le 45\)

\(10 \le 0,5x\)

\(x \ge 20\).

Vậy chị Hương phải thực hiện chế độ ăn kiêng và luyện tập ít nhất 20 tuần để đạt được mục tiêu của mình.

Xét \(\Delta ABC\) vuông tại \(A,\) ta có:

\(BC = AC \cdot \cos C\), suy ra \(AC = \frac{{BC}}{{\cos C}} = \frac{{1,3}}{{\cos 66^\circ }} \approx 3,20\) (m).

Xét \(\Delta ABC\) vuông tại \(A,\) ta có: \(AB = BC \cdot \tan C = 1,3 \cdot \tan 66^\circ  \approx 2,92\) (m).

Khi đầu \(A\) của thang bị trượt xuống \(40{\rm{\;cm}} = 0,4{\rm{\;m}}\) đến vị trí \(D\) thì \(DB = AB - AD \approx 2,92 - 0,4 = 2,52\) (m) và chiều dài thang là \(DE = AC \approx 3,20\) (m).

Xét \(\Delta BDE\) vuông tại \(B,\) ta có:

\(\sin \widehat {DEB} = \frac{{BD}}{{DE}} \approx \frac{{2,52}}{{3,2}} = 0,7875\), suy ra \(\widehat {DEB} \approx 51^\circ 57'.\)

a) Xét \(\Delta ABC\) vuông tại \(A,\) ta có:

\(\sin B = \frac{{AC}}{{BC}},\,\,\cos B = \frac{{AB}}{{BC}},\)

\(\tan B = \frac{{AC}}{{AB}},\,\,\cot B = \frac{{AB}}{{AC}}.\)

b) Xét \(\Delta ABC\) vuông tại \(A,\) theo định lí Pythagore, ta có:

\(B{C^2} = A{B^2} + A{C^2}\)

Suy ra \(A{B^2} = B{C^2} - A{C^2} = {20^2} - {16^2} = 144.\) Do đó \(AB = 12{\rm{\;cm}}.\)

Theo câu a, ta có: \(\cos B = \frac{{AB}}{{BC}} = \frac{{12}}{{20}} = \frac{3}{5}.\) Từ đó suy ra \(\widehat {B\,} \approx 53^\circ 8'.\)

Lại có: \(\widehat {B\,} + \widehat {C\,} = 90^\circ \), suy ra \(\widehat {C\,} = 90^\circ  - \widehat {B\,} \approx 90^\circ  - 53^\circ 8' \approx 36^\circ 52'.\)

Vậy \(AB = 12{\rm{\;cm}},\,\,\widehat {B\,} \approx 53^\circ 8',\,\,\widehat {C\,} \approx 36^\circ 52'.\)

c) Xét \(\Delta ABH\) vuông tại \(H,\) ta có: \(\cos B = \frac{{BH}}{{AB}}.\)

Xét \(\Delta MBH\) vuông tại \(M,\) ta có: \(\cos B = \frac{{BM}}{{BH}}.\)

Ta có: \({\cos ^3}B = \cos B \cdot \cos B \cdot \cos B = \frac{{AB}}{{BC}} \cdot \frac{{BH}}{{AB}} \cdot \frac{{BM}}{{BH}} = \frac{{BM}}{{BC}}.\)

Chứng minh tương tự, ta cũng có: \[{\cos ^3}C = \cos C \cdot \cos C \cdot \cos C = \frac{{AC}}{{BC}} \cdot \frac{{CH}}{{AC}} \cdot \frac{{CK}}{{CH}} = \frac{{CK}}{{BC}}.\]

Lại có \(\widehat {B\,} + \widehat {C\,} = 90^\circ \) nên \(\cos C = \sin B,\) suy ra \[{\sin ^3}B = \frac{{CK}}{{BC}}.\]

Do đó \({\cos ^3}B + {\sin ^3}B = \frac{{BM}}{{BC}} + \frac{{CK}}{{BC}} = \frac{{BM + CK}}{{BC}}.\)

Suy ra \(BM + CK = BC\left( {{{\cos }^3}B + {{\sin }^3}B} \right).\)

Gọi \(x\) là số lượng khách thứ 51 trở lên, \(x > 0,\,\,x \in \mathbb{N}.\)

Cứ thêm một người thì giá chuyến du lịch còn lại là: \[300\,\,0000 - 50\,\,000 \cdot 1\] đồng/ người cho toàn bộ hành khách.

Thêm \(x\) người thì giá chuyến du lịch còn lại là: \[300\,\,0000 - 50\,\,000x\] đồng/người cho toàn bộ hành khách.

Doanh thu công ty du lịch thu được là:

\(T = \left( {50 + x} \right)\left( {3\,\,000\,\,000 - 50\,\,000x} \right) = 50\,\,000\left( {50 + x} \right)\left( {60 - x} \right)\) (đồng).

Để doanh thu cao nhất thì ta tìm giá trị lớn nhất của biểu thức \(T.\)

⦁ Chứng minh bất đẳng thức: \(ab \le {\left( {\frac{{a + b}}{2}} \right)^2}\,\,\,\,\left( * \right)\) với \(a,\,\,b\) là các số không âm.

Thật vậy, xét hiệu \({\left( {\frac{{a + b}}{2}} \right)^2} - ab = \frac{{{a^2} + 2ab + {b^2} - 4ab}}{4} = \frac{{{a^2} - 2ab + {b^2}}}{4} = \frac{{{{\left( {a - b} \right)}^2}}}{2}\)

Với mọi \(a,\,\,b\) là các số không âm, ta có:

\({\left( {a - b} \right)^2} \ge 0\) nên \(\frac{{{{\left( {a - b} \right)}^2}}}{2} \ge 0\) suy ra \({\left( {\frac{{a + b}}{2}} \right)^2} \ge ab\).

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi \(a = b.\) Như vậy bất đẳng thức \(\left( * \right)\) đã được chứng minh.

⦁ Áp dụng bất đẳng thức \(\left( * \right)\) vào biểu thức \(T = 50\,\,000\left( {50 + x} \right)\left( {60 - x} \right),\) ta được:

\[T = 50\,\,000\left( {50 + x} \right)\left( {60 - x} \right) \le 50\,\,000 \cdot {\left( {\frac{{50 + x + 60 - x}}{2}} \right)^2} = 151\,\,250\,\,000\].

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi \[50 + x = 60 - x\] hay \[x = 5\].

Vậy nếu đoàn khách có \(50 + 5 = 55\) người thì công ty du lịch đạt doanh thu cao nhất là \[151\,\,250\,\,000\] đồng.