Đề cương ôn tập cuối kì 1 Toán 8 Chân trời sáng tạo cấu trúc mới (Tự luận) có đáp án - Phần 3

Hướng dẫn giải

Do đó \(A{H^2} = A{B^2} - B{H^2} = {5^2} - 2,{5^2} = 25 - 6,25 = 18,75 = \frac{{75}}{4}.\)

Suy ra \(AH = \sqrt {\frac{{75}}{4}} = \sqrt {\frac{{{5^2} \cdot {{\left( {\sqrt 3 } \right)}^2}}}{{{2^2}}}} = \sqrt {{{\left( {\frac{{5\sqrt 3 }}{2}} \right)}^2}} = \frac{{5\sqrt 3 }}{2}{\rm{\;(cm)}}{\rm{.}}\)

Diện tích đáy hình chóp tam giác đều là:

\({S_{ABC}} = \frac{1}{2}AH \cdot BC = \frac{1}{2} \cdot \frac{{5\sqrt 3 }}{2} \cdot 5 = \frac{{25\sqrt 3 }}{4}{\rm{\;}}\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}} \right).\)

Thể tích của hình chóp tam giác đều là:

\(V = \frac{1}{3}{S_{ABC}} \cdot SO = \frac{1}{3} \cdot \frac{{25\sqrt 3 }}{4} \cdot 4 = \frac{{25\sqrt 3 }}{3} \approx {\rm{14,4}}\,{\rm{\;}}\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}} \right).\)

Vậy thể tích của chiếc bánh tro khoảng \[14,4{\rm{\;c}}{{\rm{m}}^3}.\]

Hướng dẫn giải

Hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \(ABCD\) là hình vuông và các mặt bên là những tam giác đều nên là hình chóp đều.

⦁ Gọi \(M\) là trung điểm của \(CD.\) Khi đó \(CM = \frac{1}{2}CD = \frac{1}{2}a\).

Tam giác \(SCD\) đều nên đường trung tuyến \(SM\) đồng thời là đường cao nên \(SM \bot CD\), do đó \(\Delta SCM\) vuông tại \(M.\)

Áp dụng định lí Pythagore ta có \(S{C^2} = S{M^2} + C{M^2}\)

Suy ra \(S{M^2} = S{C^2} - C{M^2} = {a^2} - {\left( {\frac{1}{2}a} \right)^2} = \frac{3}{4}{a^2}.\) Do đó \(SM = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}.\)

Diện tích xung quanh của hình chóp đều \(S.ABCD\) là:

\({S_{xq}} = \frac{1}{2} \cdot \left( {4a} \right) \cdot \frac{{a\sqrt 3 }}{2} = {a^2}\sqrt 3 \) (đvdt).

⦁ Do \(ABCD\) là hình vuông cạnh \(a\) nên \(\Delta ADC\) vuông tại \(D\) có \(AD = DC = a,\) áp dụng định lí Pythagore ta có: \(A{C^2} = A{D^2} + D{C^2} = {a^2} + {a^2} = 2{a^2}.\) Do đó \(AC = a\sqrt 2 .\)

Vì \(SO\) là đường cao của hình chóp đều \(S.ABCD\) với \(ABCD\) là hình vuông nên \(O\) là giao điểm của hai đường chéo \(AC\) và \(BD\)

Do đó \(O\) là trung điểm của \(AC\) nên \(OA = \frac{1}{2}AC = \frac{1}{2} \cdot a\sqrt 2 = \frac{{a\sqrt 2 }}{2}.\)

Các mặt bên của hình chóp là các tam giác đều nên \(SA = AD = a.\)

Xét \(\Delta SAO\) vuông tại \(O,\) áp dụng định lí Pythagore ta có: \(S{A^2} = S{O^2} + A{O^2}\)

Suy ra \(S{O^2} = S{A^2} - A{O^2} = {a^2} - {\left( {\frac{{a\sqrt 2 }}{2}} \right)^2} = {a^2} - \frac{1}{2}{a^2} = \frac{1}{2}{a^2}.\) Do đó \(SO = \frac{a}{{\sqrt 2 }}.\)

Thể tích của hình chóp đều \(S.ABCD\) là:

\(V = \frac{1}{3} \cdot {a^2} \cdot \frac{a}{{\sqrt 2 }} = \frac{{{a^3}}}{{3\sqrt 2 }}\) (đvtt).

Hướng dẫn giải

a) Diện tích đáy hình vuông của chiếc lều là:

Thể tích không khí bên trong chiếc lều là:

b) Diện tích xung quanh của chiếc lều là:

\({S_{xq}} = \frac{1}{2} \cdot C \cdot d = \frac{1}{2} \cdot \left( {4 \cdot 3} \right) \cdot 3,18 = 19,08{\rm{\;(}}{{\rm{m}}^2}{\rm{)}}{\rm{.}}\)

Diện tích vải phủ bốn phía và trải nền đất cho chiếc lều là:

\(S = 9 + 19,08 = 28,08\) (m²).

Do \(28,08 > 20\) nên số tiền mua vải được giảm giá \(5\% \) trên tổng hóa đơn.

Vậy số tiền mua vải là: \(28,08 \cdot 15\,\,000 \cdot \left( {100\% - 5\% } \right) = 400\,\,140\) (đồng).

Hướng dẫn giải

1 – c; 2 – b; 3 – a; 4 – d.

Hướng dẫn giải

1) a) Bạn An có thể thu thập bằng phương pháp trực tiếp.

    b) Dữ liệu thu được thuộc loại dữ liệu số.

2) a) Biểu đồ đoạn thẳng thể hiện bảng thống kê đã cho như sau:

Hướng dẫn giải

a) Trong các mặt hàng trên, sản phẩm được giảm giá nhiều nhất là áo sơ mi giảm \(35\% ,\) sản phẩm được giảm giá ít nhất là quần Jean giảm \(10\% .\)

b) Bạn An đã biểu diễn tỉ lệ giảm giá của các mặt hàng trên bằng biều đồ hình quạt tròn. Biểu đồ An sử dụng không phù hợp. Vì tỉ lệ phần trăm được giảm ở đây không phải tỉ lệ so với tổng thể.

c) An nên dùng biểu đồ cột để biểu diễn.

Hướng dẫn giải

a) Bảng thống kê:

b) Lớp 8A3 đăng kí tham gia cầu lông ít hơn lớp 8A4 (ít hơn \(7\) bạn) và đăng kí tham gia cờ vua nhiều hơn lớp lớp 8A4 (nhiều hơn 4 bạn).

c) Vì số lượng tham gia Câu lạc bộ cầu lông của lớp 8A1 chiếm \(25\% \) tổng số học sinh cả lớp nên số học sinh của lớp 8A1 là: \(10:25\% = 40\) (học sinh).

d) Tổng số học sinh tham gia Câu lạc bộ cầu lông là: \(10 + 8 + 5 + 12 = 35\) (học sinh).

Tổng số học sinh tham gia Câu lạc bộ cờ vua là: \(12 + 14 + 14 + 10 = 50\) (học sinh).

Vậy tổng số học sinh tham gia Câu lạc bộ cầu lông ít hơn tổng số học sinh tham gia Câu lạc bộ cờ vua.

Hướng dẫn giải

a) Dữ liệu biểu diễn trên hai biểu đồ là như nhau.

Ta có bảng thông kê sau:

b) Không thể căn cứ và độ dốc để đánh giá về tốc độ doanh thu trong trong 5 năm của các dữ liệu được biểu diễn. Vì độ dốc của biểu đồ phụ thuộc vào việc chọn đơn vị của trục đứng.

Hướng dẫn giải

a) Yếu tố Phân bón (chiếm \(34\% )\) ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây trồng nhiều nhất.

b) Trong các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây thì Yếu tố kiểm soát dịch hại gấp số lần Yếu tố khác là: \(\frac{{12\% }}{{4\% }} = 3\) (lần).

c) Một vài biện pháp khắc phục tình trạng vấn đề tưới nước để làm giảm thiệt hại trong việc trồng trọt: khoan thêm giếng, lắp đặt thêm ống dẫn nước từ các hồ chứa, xây dựng phương án tưới cho phù hợp với từng loại cây trồng, áp dụng phương pháp tưới tiết kiệm nước theo hình thức khô – nước xen kẽ, chỉ vô nước giai đoạn bón phân.

Hướng dẫn giải

a) Ta hoàn thành được biểu đồ cột kép biểu diễn dữ liệu trong biểu đồ đoạn thẳng như sau:

b) Trong năm 2020 lượng gia cầm ở Kon Tum nhiều nhất, là 1698 nghìn con.

c) Tổng số lượng gia cầm ở Kon Tum trong năm \[2015,\]\[2018,{\rm{ }}2019,{\rm{ }}2020\] là:

\(853 + 1\,\,431 + 1\,\,608 + 1\,\,698 = 5\,\,590\) (nghìn con).

Trong năm 2018, số lượng gia cầm ở TP. HCM \[(375\] nghìn con) ít hơn so với số lượng gia cầm ở Kon Tum \[(1{\rm{ }}431\] nghìn con) nên nhận định trên bài báo không chính xác.

d) Một vài giải pháp để tăng số lượng gia cầm ở Kon Tum trong những năm tới để đạt hiệu quả trong chăn nuôi:

⦁ Đẩy mạnh tuyên truyền, vận động nhân dân chăm sóc tốt đàn gia cầm hiện có;

⦁ Mạnh dạn đầu tư phát triển quy mô chăn nuôi, đa dạng các loại gia cầm;

⦁ Chú trọng việc lai tạo và cải thiện giống gia cầm địa phương;

⦁ Thường xuyên thực hiện vệ sinh tiêu độc khử trùng; …

Hướng dẫn giải

a) Ta lập bảng số liệu thống kê số giờ nắng của các tháng trong năm 2022 như sau:

b) Ta hoàn thành được biểu đồ đoạn thẳng biểu diễn số giờ nắng của các tháng trong năm 2022 tại trạm quan trắc Nam Định như sau:

a) \(A = {\left( {y + 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} + {\left( {y - 3} \right)^2} - {\left( {y + 4} \right)^2}\)

\( = {y^2} + 2y + 1 + {y^2} - 4y + 4 + {y^2} - 6y + 9 - \left( {{y^2} + 8y + 16} \right)\)

\( = 2{y^2} - 16y - 2\)

\( = 2\left( {{y^2} - 8y} \right) - 2\)

\( = 2\left( {{y^2} - 8y + 16} \right) - 32 - 2\)

\( = 2{\left( {y - 4} \right)^2} - 34\)

Vì \({\left( {y - 4} \right)^2} \ge 0\) với mọi \(y\) nên \(2{\left( {y - 4} \right)^2} - 34 \ge - 34\), suy ra \(A \ge - 34\).

Dấu xảy ra khi \(y = 4\).

Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(A\) là \( - 34\) khi \(y = 4\).

b) \[B = {x^2} + 4xy + 5{y^2} - 6y + 11\]

\( = \left( {{x^2} + 4xy + 4{y^2}} \right) + {y^2} - 6y + 11\)

\[ = {\left( {x + 2y} \right)^2} + \left( {{y^2} - 6y + 9} \right) + 2\]

\( = {\left( {x + 2y} \right)^2} + {\left( {y - 3} \right)^2} + 2\).

Với mọi \(x,\,\,y\) ta có \({\left( {x + 2y} \right)^2} \ge 0,\,\,{\left( {y - 3} \right)^2} \ge 0\) nên \({\left( {x + 2y} \right)^2} + {\left( {y - 3} \right)^2} + 2 \ge 2\) hay \(B \ge 2.\)

Dấu “=” xảy ra khi \(x + 2y = 0\) và \(y - 3 = 0\) hay \(x = - 6;\,\,y = 3.\)

Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(B\) là \(2\) khi \(x = - 6;\,\,y = 3.\)

c) \[C = {x^2} - 2xy + 2{y^2} + 2x - 10y + 17\]

\[ = {x^2} - 2xy + {y^2} + {y^2} + 2x - 10y + 17\]

\[ = {\left( {x - y} \right)^2} + 2 \cdot \left( {x - y} \right) \cdot 1 + 1 + {y^2} - 8y + 16\]

\( = {\left( {x - y + 1} \right)^2} + \left( {{y^2} - 8y + 16} \right)\)

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

Với mọi \(x,\,\,y\) ta có: \({\left( {x - y + 1} \right)^2} \ge 0;\,\,{\left( {y - 4} \right)^2} \ge 0\) nên \({\left( {x - y + 1} \right)^2} + {\left( {y - 4} \right)^2} \ge 0\) hay \(C \ge 0.\)

Dấu “=” xảy ra khi \(x - y + 1 = 0\) và \(y - 4 = 0\), hay \(x = 3,\,\,y = 4\).

Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(C\) là \(0\) khi \(x = 3,\,\,y = 4\).

d) \(D = \left( {x - 3} \right)\left( {x - 5} \right)\left( {{x^2} - 8x + 17} \right)\)

\( = \left( {x - 3} \right)\left( {x - 5} \right)\left[ {\left( {{x^2} - 8x + 16} \right) + 1} \right]\)

\( = \left( {x - 3} \right)\left( {x - 5} \right)\left[ {{{\left( {x - 4} \right)}^2} + 1} \right]\)

Đặt \(t = x - 4\) suy ra \(x - 3 = t + 1\) và \(x - 5 = t - 1\).

Khi đó, ta có:

\(D = \left( {t + 1} \right)\left( {t - 1} \right)\left( {{t^2} + 1} \right)\)\( = \left( {{t^2} - 1} \right)\left( {{t^2} + 1} \right) = {t^4} - 1.\)

Vì \({t^4} \ge 0\) với mọi \(t\) nên \(D \ge - 1\).

Dấu xảy ra khi \(t = 0\) hay \(x = 4\).

Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(D\) là \( - 1\) khi \(x = 4\).

Hướng dẫn giải

e) Ta có \(E = \frac{{11}}{{12 - 4x - {x^2}}} = \frac{{11}}{{ - \left( {{x^2} + 4x + 4} \right) + 16}} = \frac{{11}}{{ - {{\left( {x + 2} \right)}^2} + 16}}.\)

Với mọi \(x,\) ta luôn có \({\left( {x + 2} \right)^2} \ge 0\) nên \( - {\left( {x + 2} \right)^2} + 16 \le 16\)

Suy ra \(\frac{{11}}{{ - {{\left( {x + 2} \right)}^2} + 16}} \ge \frac{{11}}{{16}},\) hay \(E \ge \frac{{11}}{{16}}.\)

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi \({\left( {x + 2} \right)^2} = 0,\) tức là \(x =  - 2.\)

Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(E\) là \(\frac{{11}}{{16}}\) tại \(x =  - 2.\)

a) \[A = {\left( {{x^2} - 2} \right)^2} + 2{\left( {x - 1} \right)^2} + \left( {2 - {x^2}} \right)\left( {2 + {x^2}} \right)\]

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

\[ = {x^4} - 4{x^2} + 4 + 2{x^2} - 4x + 2 + 4 - {x^4}\]

\[ = - 2{x^2} - 4x + 10\]\[ = - 2\left( {{x^2} + 2x - 5} \right)\]

\[ = - 2\left( {{x^2} + 2x + 1 - 6} \right)\]\[ = - 2{\left( {x + 1} \right)^2} + 12.\]

Với mọi \(x\), ta luôn có \[{\left( {x + 1} \right)^2} \ge 0,\] nên \[ - 2{\left( {x + 1} \right)^2} \le 0\], suy ra \[ - 2{\left( {x + 1} \right)^2} + 12 \le 12\]

Do đó \(A \le 12.\) Dấu xảy ra khi \[x = - 1\].

Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức \(A\) là \(12\) khi \(x = - 1\).

b) \[B = - 7{x^2} - 4{y^2} - 8xy + 18x + 9\]

\( = - \left( {4{x^2} + 8xy + 4{y^2}} \right) - 3{x^2} + 18x + 9\)

\( = - 4\left( {{x^2} + 2xy + {y^2}} \right) - 3\left( {{x^2} - 6x + 9} \right) + 36\)

\( = - 2{\left( {x + y} \right)^2} - 3{\left( {x - 3} \right)^2} + 36\).

Với mọi \(x,\,\,y\) ta có \({\left( {x + y} \right)^2} \ge 0,\,\,{\left( {x - 3} \right)^2} \ge 0\) nên \( - 2{\left( {x + y} \right)^2} - 3{\left( {x - 3} \right)^2} \le 0\)

Suy ra \( - 2{\left( {x + y} \right)^2} - 3{\left( {x - 3} \right)^2} + 36 \le 36\) hay \(B \le 36.\)

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi \(x + y = 0\) và \(x - 3 = 0\) hay \(x = 3,\,\,y = - 3.\)

Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức \(B\) là \(36\) khi \(x = 3,\,\,y = - 3.\)

c) \[C = - {x^2} + 2xy - 4{y^2} + 2x + 10y - 3\]

\[ = - \left( {{x^2} - 2xy + {y^2}} \right) - 3{y^2} + 2x + 10y - 3\]

\[ = - \left[ {{{\left( {x - y} \right)}^2} - 2 \cdot \left( {x - y} \right) \cdot 1 + 1} \right] - 3{y^2} + 12y - 2\]

\[ = - {\left( {x - y - 1} \right)^2} - 3\left( {{y^2} - 4y + 4} \right) + 10\]

\[ = - {\left( {x - y - 1} \right)^2} - 3{\left( {y - 2} \right)^2} + 10\].

Với mọi \(x,\,\,y\) ta có \[{\left( {x - y - 1} \right)^2} \ge 0,\,\,{\left( {y - 2} \right)^2} \ge 0\] nên \[ - {\left( {x - y - 1} \right)^2} - 3{\left( {y - 2} \right)^2} \le 0\]

Suy ra \[ - {\left( {x - y - 1} \right)^2} - 3{\left( {y - 2} \right)^2} + 10 \le 10\] hay \(C \le 10.\)

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi \(x - y - 1 = 0\) và \(y - 2 = 0\) hay \(x = 3,\,\,y = 2.\)

Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức \(C\) là \(10\) khi \(x = 3,\,\,y = 2.\)

d) \[D = \left( {y - 2} \right)\left( {y - 5} \right)\left( {y - 6} \right)\left( {9 - y} \right)\]

\[ = \left[ {\left( {y - 2} \right)\left( {9 - y} \right)} \right]\left[ {\left( {y - 5} \right)\left( {y - 6} \right)} \right]\]

\[ = \left( { - {y^2} + 11y - 18} \right)\left( {{y^2} - 11y + 30} \right)\]

Đặt \[t = {y^2} - 11y\], ta có

\[D = \left( { - t - 18} \right)\left( {t + 30} \right)\]\[ = - {t^2} - 48t - 540\]

   \[ = - \left( {{t^2} + 48t + 576} \right) + 36\]\[ = - {\left( {t + 24} \right)^2} + 36.\]

Với mọi \(t,\) ta có \[{\left( {t + 24} \right)^2} \ge 0\] nên \[ - {\left( {t + 24} \right)^2} \le 0\] suy ra \[ - {\left( {t + 24} \right)^2} + 36 \le 36\].

Do đó \[D \le 36\].

Dấu xảy ra khi \(t = - 24\) hay \[{y^2} - 11y = - 24\]

\[{y^2} - 11y + 24 = 0\]

\[\left( {y - 3} \right)\left( {y - 8} \right) = 0\]

\[y = 3\] hoặc \[y = 8\]

Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức \(D\) là \(36\) khi \(y = 3\); \(y = 8\).

e) Ta có \(E = \frac{{14}}{{{x^2} - 2x + 4}} = \frac{{14}}{{\left( {{x^2} - 2x + 1} \right) + 3}} = \frac{{14}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2} + 3}}.\)

Với mọi \(x,\) ta luôn có \({\left( {x - 1} \right)^2} \ge 0\) nên \({\left( {x - 1} \right)^2} + 3 \ge 3\)

Suy ra \(\frac{{14}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2} + 3}} \le \frac{{14}}{3},\) hay \(E \le \frac{{14}}{3}.\)

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi \({\left( {x - 1} \right)^2} = 0,\) tức là \(x = 1.\)

Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức \(E\) là \(\frac{{14}}{3}\) tại \(x = 1.\)

a) Ta có: \(A = \frac{{{x^3} + {y^3} + {z^3} - 3xyz}}{{{x^2} + {y^2} + {z^2} - xy - yz - xz}}\)

\( = \frac{{{{\left( {x + y} \right)}^3} - 3xy\left( {x + y} \right) + {z^3} - 3xyz}}{{{x^2} + {y^2} + {z^2} - xy - yz - xz}}\)

\( = \frac{{{{\left( {x + y} \right)}^3} + {z^3} - 3xy\left( {x + y + z} \right)}}{{{x^2} + {y^2} + {z^2} - xy - yz - xz}}\)

\( = \frac{{{{\left( {x + y + z} \right)}^3} - 3\left( {x + y} \right)z\left( {x + y + z} \right) - 3xy\left( {x + y + z} \right)}}{{{x^2} + {y^2} + {z^2} - xy - yz - xz}}\)

\[ = \frac{{\left( {x + y + z} \right)\left[ {{{\left( {x + y + z} \right)}^2} - 3\left( {x + y} \right)z - 3xy} \right]}}{{{x^2} + {y^2} + {z^2} - xy - yz - xz}}\]

\[ = \frac{{\left( {x + y + z} \right)\left( {{x^2} + {y^2} + {z^2} + 2xy + 2yz + 2zx - 3xz - 3yz - 3xy} \right)}}{{{x^2} + {y^2} + {z^2} - xy - yz - xz}}\]

\[ = \frac{{\left( {x + y + z} \right)\left( {{x^2} + {y^2} + {z^2} - xy - yz - zx} \right)}}{{{x^2} + {y^2} + {z^2} - xy - yz - xz}} = x + y + z.\]

Hướng dẫn giải

b) Ta có: \(B = \frac{{{x^{24}} + {x^{20}} + {x^{16}} + ... + {x^4} + 1}}{{{x^{26}} + {x^{24}} + {x^{22}} + ... + {x^2} + 1}},\) xét phân thức nghịch đảo của phân thức \(B\) là:

\(\frac{1}{B} = \frac{{{x^{26}} + {x^{24}} + {x^{22}} + ... + {x^2} + 1}}{{{x^{24}} + {x^{20}} + {x^{16}} + ... + {x^4} + 1}}\)

\( = \frac{{\left( {{x^{26}} + {x^{22}} + {x^{18}} + ... + {x^6} + {x^2}} \right) + \left( {{x^{24}} + {x^{20}} + ... + {x^4} + 1} \right)}}{{{x^{24}} + {x^{20}} + {x^{16}} + ... + {x^4} + 1}}\)

\( = \frac{{{x^2}\left( {{x^{24}} + {x^{20}} + ... + {x^4} + 1} \right) + \left( {{x^{24}} + {x^{20}} + ... + {x^4} + 1} \right)}}{{{x^{24}} + {x^{20}} + {x^{16}} + ... + {x^4} + 1}}\)

\( = \frac{{\left( {{x^{24}} + {x^{20}} + ... + 1} \right)\left( {{x^2} + 1} \right)}}{{{x^{24}} + {x^{20}} + {x^{16}} + ... + {x^4} + 1}} = {x^2} + 1.\)

Vậy \(B = \frac{1}{{{x^2} + 1}}.\)

Hướng dẫn giải

Ta có: \({x^2} + 5{y^2} - 3xy - 3x - y + 5 = 0\)

Suy ra \(2{x^2} + 10{y^2} - 6xy - 6x - 2y + 10 = 0\)

\({x^2} - 6xy + 9{y^2} + {x^2} - 6x + 9 + {y^2} - 2y + 1 = 0\)

\(\left( {{x^2} - 6xy + 9{y^2}} \right) + \left( {{x^2} - 6x + 9} \right) + \left( {{y^2} - 2y + 1} \right) = 0\)

\({\left( {x - 3y} \right)^2} + {\left( {x - 3} \right)^2} + {\left( {y - 1} \right)^2} = 0\)

Với mọi \(x,\,\,y\) ta có: \({\left( {x - 3y} \right)^2} \ge 0,\,\,{\left( {x - 3} \right)^2} \ge 0,\,\,{\left( {y - 1} \right)^2} \ge 0\)

Suy ra \({\left( {x - 3y} \right)^2} + {\left( {x - 3} \right)^2} + {\left( {y - 1} \right)^2} \ge 0\)

Do đó, để \({\left( {x - 3y} \right)^2} + {\left( {x - 3} \right)^2} + {\left( {y - 1} \right)^2} = 0\) thì \[\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{{\left( {x - 3y} \right)}^2} = 0}\\{{{\left( {x - 3} \right)}^2} = 0}\\{{{\left( {y - 1} \right)}^2} = 0}\end{array}} \right.\] hay \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x - 3y = 0}\\{x - 3 = 0}\\{y - 1 = 0}\end{array}} \right.\), tức là \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 3}\\{y = 1}\end{array}} \right.\).

Thay \(x = 3,\,\,y = 1\) vào biểu thức \(A,\) ta được:

\[A = \frac{{{{\left( {3 + 1 - 4} \right)}^{2222}} - {1^{2222}}}}{3} = \frac{{ - 1}}{3}.\]

Hướng dẫn giải

Cách 1. Ta có: \({x^2} + 2xy + 6x + 6y + 2{y^2} + 8 = 0\)

\({x^2} + 2xy + {y^2} + 6x + 6y + 9 - 1 = - {y^2}\)

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

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

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

\(\left( {x + y + 4} \right)\left( {x + y + 2} \right) = - {y^2}\).

Với mọi \(x,\,\,y\) ta luôn có \({y^2} \ge 0\) hay \( - {y^2} \le 0\)

Nên \(\left( {x + y + 4} \right)\left( {x + y + 2} \right) \le 0.\)

\(\left( {x + y + 6 - 2} \right)\left( {x + y + 6 - 4} \right) \le 0\)

\(\left( {M - 2} \right)\left( {M - 4} \right) \le 0\)\((*)\)

Với mọi \(x,\,\,y\) và \[M = x + y + 6\] ta lại có \(M - 4 < M - 2\) nên để \((*)\) xảy ra thì \(M - 4 \le 0\) và \(M - 2 \ge 0.\)

⦁ Xét \(M - 4 \le 0\) ta có \(M \le 4\).

Dấu “=” xảy ra khi \(x + y + 2 = 0\) và \(y = 0\), tức là \(x = - 2,\,\,y = 0.\)

⦁ Xét \(M - 2 \ge 0\) ta có \(M \ge 2\).

Dấu “=” xảy ra khi \(x + y + 4 = 0\) và \(y = 0\), tức là \(x = - 4,\,\,y = 0.\)

Vậy GTLN của \(M\) bằng 4 khi \(x = - 2,\,\,y = 0\) và GTNN của \(M\) bằng 2 khi \(x = - 4,\,\,y = 0.\)

Cách 2.Ta có:\({x^2} + 2xy + 6x + 6y + 2{y^2} + 8 = 0\)

\({x^2} + 2xy + {y^2} + 6x + 6y + 9 = 1 - {y^2}\)

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

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

Với mọi \(x,\,\,y\) ta luôn có \({y^2} \ge 0\) hay \( - {y^2} \le 0\) nên \(1 - {y^2} \le 1\).

Suy ra: \({\left( {x + y + 3} \right)^2} \le 1\), do đó \(\left| {x + y + 3} \right| \le 1\) hay \( - 1 \le x + y + 3 \le 1\).

Vì vậy, \(2 \le x + y + 6 \le 4\)

⦁ Xét \(x + y + 6 \le 4\) hay \(M \le 4\). Dấu “=” xảy ra khi \(x + y + 6 = 4\) và \(y = 0\), tức là \(x = - 2,\,\,y = 0.\)

⦁ Xét \(2 \le x + y + 6\) hay \(M \ge 2\). Dấu “=” xảy ra khi \(x + y + 6 = 2\) và \(y = 0\), tức là \(x = - 4,\,\,y = 0.\)

Vậy GTLN của \(M\) bằng 4 khi \(x = - 2,\,\,y = 0\) và GTNN của \(M\) bằng 2 khi \(x = - 4,\,\,y = 0.\)

Hướng dẫn giải

a) Vì \[x\] là số tự nhiên không chia hết cho \[3\] nên ta có \(x = 3k + 1\) hoặc \(x = 3k + 2\,\,\left( {k \in \mathbb{N}} \right)\).

⦁ Với \(x = 3k + 1\) ta có: \[M = 2{\left( {3k + 1} \right)^2} - 5\]\[ = 2\left( {9{k^2} + 6k + 1} \right) - 5\]

\[ = 18{k^2} + 12k + 2 - 5\]\[ = 18{k^2} + 12k - 3 = 3\left( {6{k^2} + 4k - 1} \right)\,\, \vdots \,\,3\].

⦁ Với \(x = 3k + 2\) ta có: \[M = 2{\left( {3k + 2} \right)^2} - 5\]\[ = 2\left( {9{k^2} + 12k + 4} \right) - 5\]

\[ = 18{k^2} + 24k + 8 - 5\]\[ = 18{k^2} + 24k + 3\]\[ = 3\left( {6{k^2} + 8k + 1} \right)\,\, \vdots \,\,3\].

Vậy \[x\] là số tự nhiên không chia hết cho \[3\] thì \(M = 2{x^2} - 5\) chia hết cho \[3\].

b) Vì \(x\) là số tự nhiên lẻ nên ta có \(x = 2k + 1\,\,\left( {k \in \mathbb{N}} \right)\). Do đó:

\(N = {\left( {2k + 1} \right)^3} + 3{\left( {2k + 1} \right)^2} - \left( {2k + 1} \right) - 3\)

\( = 8{k^3} + 12{k^2} + 6k + 1 + 12{k^2} + 12k + 3 - 2k - 1 - 3\)

\( = 8{k^3} + 24{k^2} + 16k\)

\( = 8\left( {{k^3} + 3{k^2} + 2k} \right)\,\, \vdots \,\,8\)

Vậy \(x\) là số tự nhiên lẻ thì \(N = {x^3} + 3{x^2} - x - 3\) chia hết cho \[8\].

c) Ta có \[M = x\left( {x + 1} \right)\left( {x + 2} \right)\left( {x + 3} \right) + 1\]\( = x\left( {x + 3} \right)\left( {x + 2} \right)\left( {x + 1} \right) + 1\)

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

Với \(x \in \mathbb{Z}\) ta có \(\left( {{x^2} + 3x + 1} \right) \in \mathbb{Z}\). Do đó \({\left( {{x^2} + 3x + 1} \right)^2}\) là bình phương của một số nguyên.

Vậy đa thức \[M = x\left( {x + 1} \right)\left( {x + 2} \right)\left( {x + 3} \right) + 1\] (với \(x \in \mathbb{Z}\)) là bình phương của một số nguyên.

Hướng dẫn giải

Ta có: \(M = \frac{{{{\left( {a - 2} \right)}^2}}}{{\left( {b - 2} \right)\left( {c - 2} \right)}} + \frac{{{{\left( {b - 2} \right)}^2}}}{{\left( {a - 2} \right)\left( {c - 2} \right)}} + \frac{{{{\left( {c - 2} \right)}^2}}}{{\left( {a - 2} \right)\left( {b - 2} \right)}}\)\( = \frac{{{{\left( {a - 2} \right)}^3} + {{\left( {b - 2} \right)}^3} + {{\left( {c - 2} \right)}^3}}}{{\left( {a - 2} \right)\left( {b - 2} \right)\left( {c - 2} \right)}}\)

Đặt \(a - 2 = x;\,\,b - 2 = y;\,\,c - 2 = z.\)

Khi đó \(M = \frac{{{x^3} + {y^3} + {z^3}}}{{xyz}}.\)

Mặt khác, từ \(a + b + c = 6\) suy ra \(\left( {a - 2} \right) + \left( {b - 2} \right) + \left( {c - 2} \right) = 0\)

Hay \(x + y + z = 0\)

Suy ra \(x + y = - z\)

\[{\left( {x + y} \right)^3} = {\left( { - z} \right)^3}\]

\({x^3} + {y^3} + 3xy\left( {x + y} \right) = - {z^3}\)

\({x^3} + {y^3} + 3xy\left( { - z} \right) = - {z^3}\)

\({x^3} + {y^3} + {z^3} = 3xyz\)

Do đó \(M = \frac{{{x^3} + {y^3} + {z^3}}}{{xyz}} = \frac{{3xyz}}{{xyz}} = 3.\)

Vậy \(M = 3.\)