Đề cương ôn tập giữa kì 2 Toán 9 Chân trời sáng tạo có đáp án - Tự luận
53 câu hỏi
Cho đồ thị hàm số \[y = {x^2}\] có đồ thị \[\left( P \right)\].
(a) Vẽ đồ thị \[\left( P \right)\].
(b) Tìm các điểm trên parabol có tung độ bằng \[16.\]
(c) Tìm các điểm trên parabol (khác gốc tọa độ) các đều hai trục của tọa độ.
a) Ta có bảng giá trị của \[y\] tương ứng với giá trị của \[x\] trong bảng như sau:

Do đó, đồ thị hàm số \[y = {x^2}\] đi qua các điểm có tọa độ \[\left( { - 2;4} \right)\]; \[\left( { - 1;1} \right)\]; \[\left( {0;0} \right)\]; \[\left( {1;1} \right)\]; \[\left( {2;4} \right)\].
Từ đây, ta có đồ thị hàm số \[y = {x^2}\] như sau:

b) Ta có: \[{x^2} = 16\] suy ra \[x = 4\] hoặc \[x = - 4\].
Do đó, các điểm trên parabol có tung độ \[16\] là \[\left( {4;16} \right)\] và \[\left( { - 4;16} \right)\].
c) Gọi \[A\left( {{x_0};{y_0}} \right)\] là điểm thuộc \[\left( P \right)\] cách đều hai trục tọa độ.
Ta có: \[d\left( {A;Ox} \right) = \left| {{y_0}} \right| = x_0^2\]; \[d\left( {A;Oy} \right) = \left| {{x_0}} \right|\]. Theo giả thiết thì ta có: \[x_0^2 = \left| {{x_0}} \right|\]
Suy ra \[\left| {{x_0}} \right| = 0\] (loại do khác gốc tọa độ) hoặc \[\left| {{x_0}} \right| = 1\].
Suy ra \[{x_0} = 1\] hoặc \[{x_0} = - 1\].
Vậy \[A\left( {1;1} \right)\] hoặc \[A\left( { - 1;1} \right)\] là các điểm trên parabol cách đều hai trục tọa độ.
Cho hàm số \[y = a{x^2}\] có đồ thị hàm số \[\left( P \right)\].
(a) Xác định \[a\] biết \[\left( P \right)\] đi qua điểm \[A\left( {1; - 2} \right)\].
(b) Vẽ đồ thị \[\left( P \right)\].
(c) Tìm điểm thuộc \[\left( P \right)\] có hoành độ bằng \[2\].
a) Thay \[x = 1\], \[y = - 2\] vào \[\left( P \right)\], ta được: \[a = - 2\].
Vậy \[\left( P \right):y = - 2{x^2}\].
b) Ta có bảng giá trị của \[y\] tương ứng với giá trị của \[x\] trong bảng như sau:

Do đó, đồ thị hàm số \[y = - 2{x^2}\] đi qua các điểm có tọa độ \[\left( { - 2; - 8} \right)\]; \[\left( { - 1; - 2} \right)\]; \[\left( {0;0} \right)\]; \[\left( {1; - 2} \right)\]; \[\left( {2; - 8} \right)\].
Từ đây, ta có đồ thị của hàm số \[y = - 2{x^2}\] như sau:

c) Thay \[x = 2\] vào \[\left( P \right)\], ta được: \[y = - {2.2^2} = - 8\].
Vậy điểm thuộc \[\left( P \right)\] có hoành độ bằng \[2\] là \[\left( {2; - 8} \right)\].
Cho hàm số \[y = a{x^2}\] với \[a \ne 0\].
(1) Xác định \[a\] để đồ thị hàm số đi qua điểm \[A\left( { - 1;2} \right)\].
(2) Với giá trị \[a\] vừa xác định được, hãy:
(a) Vẽ đồ thị hàm số vừa tìm được.
(b) Tìm các điểm trên đồ thị có tung độ bằng \[4\].
(c) Tìm các điểm trên đồ thị và cách đều hai trục tọa độ.
1. Thay \[x = - 1,y = 2\] vào hàm số \[y = a{x^2}\], ta được: \[2 = a.{\left( { - 1} \right)^2}\] suy ra \[a = 2\].
Do đó, ta có hàm số \[y = 2{x^2}\].
2.
a) Ta có bảng giá trị của \[y\] tương ứng với giá trị của \[x\] trong bảng như sau:

Do đó, đồ thị hàm số \[y = 2{x^2}\] đi qua các điểm có tọa độ \[\left( { - 2;8} \right)\]; \[\left( { - 1;2} \right)\]; \[\left( {0;0} \right)\]; \[\left( {1;2} \right);\] \[\left( {2;8} \right)\].
Từ đây, ta có đồ thị của hàm số \[y = 2{x^2}\] như sau:

c) Gọi \[A\left( {{x_0};{y_0}} \right)\] là điểm thuộc đồ thị hàm số \[y = 2{x^2}\] cách đều hai trục tọa độ.
Ta có: \[d\left( {A;Ox} \right) = \left| {{y_0}} \right| = 2x_0^2\]; \[d\left( {A;Oy} \right) = \left| {{x_0}} \right|\]. Theo giả thiết thì ta có: \[2x_0^2 = \left| {{x_0}} \right|\]
Suy ra \[\left| {{x_0}} \right| = 0\] hoặc \[\left| {{x_0}} \right| = \frac{1}{2}\].
Suy ra \[{x_0} = \frac{1}{2}\] hoặc \[{x_0} = - \frac{1}{2}\]; \[{x_0} = 0\]
Vậy \[A\left( {\frac{1}{2};\frac{1}{2}} \right)\];\[A\left( { - \frac{1}{2};\frac{1}{2}} \right)\]; \[A\left( {0;0} \right)\] là các điểm trên parabol cách đều hai trục tọa độ.
Cho hàm số \[y = \left( {{m^2} - 1} \right){x^2}\] với \[m\] là tham số. Tìm \[m\] để:
(a) Đồ thị hàm số đi qua điểm \[A\left( {\frac{1}{2};2} \right)\].
(b) Đồ thị hàm số đi qua điểm \[\left( {{x_0};{y_0}} \right)\] biết \[\left( {{x_0};{y_0}} \right)\] là nghiệm của hệ phương trình \[\left\{ \begin{array}{l}3x + 2y = 3\\2x + y = 1\end{array} \right.\].
(c) Vẽ đồ thị hàm số với các giá trị \[m\] tìm được ở trên cùng một mặt phẳng tọa độ.
a) Thay \[x = \frac{1}{2},y = 2\] vào hàm số \[y = \left( {{m^2} - 1} \right){x^2}\], ta được:
\[\left( {{m^2} - 1} \right){\left( {\frac{1}{2}} \right)^2} = 2\] suy ra \[{m^2} - 1 = 8\] nên \[{m^2} = 9\], do đó \[m = 3\] hoặc \[m = - 3\].
b) Ta có hệ phương trình \[\left\{ \begin{array}{l}3x + 2y = 3\\2x + y = 1\end{array} \right.\].
Từ phương trình \[2x + y = 1\] ta được \[y = 1 - 2x\].
Thay \[y = 1 - 2x\] vào phương trình \[3x + 2y = 3\], ta có: \[3x + 2\left( {1 - 2x} \right) = 3\], do đó \[x = - 1.\]
Với \[x = - 1\] thì \[y = 3\].
Do đó, \[\left( {{x_0};{y_0}} \right) = \left( { - 1;3} \right)\].
Thay \[x = - 1\], \[y = 3\] vào hàm số \[y = \left( {{m^2} - 1} \right){x^2}\], ta được: \[\left( {{m^2} - 1} \right).{\left( { - 1} \right)^2} = 3\],
suy ra \[{m^2} - 1 = 3\] hay \[{m^2} = 4\].
Do đó, \[m = 2\] hoặc \[m = - 2\].
c) • Với \[m = 2\] và \[m = - 2\] thì ta có hàm số \[y = 3{x^2}\].
Ta có bảng giá trị của \[y\] tương ứng với giá trị của \[x\] trong bảng như sau:

• Với \[m = 3\] và \[m = - 3\] thì ta có hàm số \[y = 8{x^2}\].
Ta có bảng giá trị của \[y\] tương ứng với giá trị của \[x\] trong bảng như sau:

Do đó, ta có đồ thị hai hàm số \[y = 3{x^2}\], \[y = 8{x^2}\] được biểu diễn như sau:

Cho hàm số \[y = a{x^2}\] biết rằng đồ thị của nó đi qua điểm \[A\left( {2;4} \right)\].
(a) Vẽ đồ thị hàm số đã cho.
(b) Tìm các điểm trên parabol có tung độ bằng \[8\].
(c) Tìm \[m\] sao cho \[B\left( {m;{m^3}} \right)\] thuộc parabol.
(d) Tìm các điểm trên parabol (khác gốc tọa độ) cách đều hai trục tọa độ.
a) Thay \[x = 2,y = 4\] vào hàm số \[y = a{x^2}\], ta được: \[a.{\left( 2 \right)^2} = 4\] suy ra \[a = 1\].
Vậy hàm số đó là \[y = {x^2}\].
Ta có bảng giá trị của \[y\] tương ứng với giá trị của \[x\] trong bảng như sau:

Do đó, đồ thị hàm số \[y = {x^2}\] đi qua các điểm có tọa độ \[\left( { - 2;4} \right)\]; \[\left( { - 1;1} \right)\]; \[\left( {0;0} \right)\]; \[\left( {1;1} \right)\]; \[\left( {2;4} \right)\].
Từ đây, ta có đồ thị hàm số \[y = {x^2}\] như sau:

b) Thay \[y = 8\] vào hàm số \[y = {x^2}\] được \[{x^2} = 8\], suy ra \[x = 2\sqrt 2 \] hoặc \[x = - 2\sqrt 2 \].
Vậy các điểm có tọa độ \[\left( {2\sqrt 2 ;8} \right)\] và \[\left( { - 2\sqrt 2 ;8} \right)\].
c) Thay \[x = m,y = {m^3}\] vào hàm số \[y = {x^2}\], ta được:
\[{m^2} = {m^3}\], suy ra \[{m^3} - {m^2} = 0\] hay \[{m^2}\left( {m - 1} \right) = 0\] suy ra \[m = 0\] hoặc \[m = 1\].
d) Gọi \[A\left( {{x_0};{y_0}} \right)\] là điểm thuộc đồ thị hàm số \[y = {x^2}\] cách đều hai trục tọa độ.
Ta có: \[d\left( {A;Ox} \right) = \left| {{y_0}} \right| = x_0^2\]; \[d\left( {A;Oy} \right) = \left| {{x_0}} \right|\]. Theo giả thiết thì ta có: \[x_0^2 = \left| {{x_0}} \right|\]
Suy ra \[\left| {{x_0}} \right| = 0\] (loại do khác gốc tọa độ) hoặc \[\left| {{x_0}} \right| = 1\].
Suy ra \[{x_0} = 1\] hoặc \[{x_0} = - 1\].
Do đó, các điểm có tọa độ \[\left( {1;1} \right)\] và \[\left( { - 1;1} \right)\] cách đều các trục tọa độ.
Một hòn đá rơi xuống một cái hang, khoảng cách rơi xuống được cho bởi công thức \[h = 4,9{t^2}{\rm{ m}}\], trong đó \[t\] là thời gian tính bằng giây.
(a) Hãy tính độ sâu của hang nếu mất \[3{\rm{s}}\] để hòn đá chạm đáy.
(b) Nếu hang sâu \[122,5{\rm{ m}}\] thì phải mất bao lâu để hòn đá chạm tới đáy.
a) Nếu mất \[3{\rm{s}}\] để hòn đá chạm đáy thì độ sâu của hang là \[h = 4,{9.3^2} = 44,1{\rm{ m}}\].
b) Nếu hang sâu \[122,5{\rm{ m}}\] thì thời gian để hòn đá chạm đáy là:
\[4,9{t^2} = 122,5\], suy ra \[{t^2} = 25\] do đó \[t = 5{\rm{s}}\] \[\left( {t > 0} \right)\].
Một cây cầu treo tháp đôi cao \[75{\rm{ m}}\] so với mặt của cây cầu và cách nhau \[{\rm{400 m}}{\rm{.}}\]Các dây cáp có dạng đồ thị của hàm số \[y = a{x^2}\] và được treo trên các đỉnh tháp như hình vẽ.

(a) Tính độ dài đoạn \[CH\] của dây cáp, biết điểm \[H\] cách tâm \[O\] của cây cầu là \[100{\rm{ m}}{\rm{.}}\](giả sử mặt cầu của cây cầu bằng phẳng)
(b) Nếu có đường thẳng vuông góc với trục \[Oy\] tại điểm \[E\left( {0;27} \right)\] và đồng thời cắt parabol hai điểm \[M,N\] (như hình vẽ) thì khoảng cách hai điểm \[M,N\] lần lượt đến tâm \[O\] là bao nhiêu?

a) • Tìm hàm số \[y = a{x^2}\].
Theo đề bài, ta có: hàm số \[y = a{x^2}\] đi qua điểm có tọa độ là \[\left( {200;75} \right)\] và \[\left( { - 200;75} \right)\].
Do đó, thay \[x = 200,y = 75\] vào hàm số \[y = a{x^2}\], ta được:
\[75 = a{.200^2}\] suy ra \[a = \frac{3}{{1600}}\].
Vậy hàm số đó là \[y = \frac{3}{{1600}}{x^2}\].
Để tính được chiều cao của \[CH\], ta thay \[x = 100\] vào hàm số \[y = \frac{3}{{1600}}{x^2}\], ta được:
\[y = \frac{3}{{1600}}{.100^2} = \frac{{75}}{4} = 18,75{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\].
Vậy độ dài đoạn \[CH = 18,75{\rm{ m}}\].
b) Ta có tọa độ điểm \[M( - {x_0};27)\] và \[N({x_0};27)\].
Thay \[y = 27\] vào hàm số \[y = \frac{3}{{1600}}{x^2}\], ta được:
\[27 = \frac{3}{{1600}}{x^2}\] suy ra \[{x^2} = 14400\] suy ra \[x = 120\] và \[x = - 120\].
Do đó, tọa độ điểm \[M( - 120;27)\], \[N(120;27)\].
Có khoảng cách từ \[M\] lần lượt đến tâm \[O\] bằng khoảng cách từ \[N\] lần lượt đến tâm \[O\] hay \[MO = ON\].
Áp dụng định lý Pythagore vào tam giác vuông \[EOM\], có:
\[O{E^2} + E{M^2} = O{M^2}\] hay \[{27^2} + {120^2} = O{M^2}\] suy ra \[OM = 123{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\].
Do đó, khoảng cách hai điểm \[M,N\] lần lượt đến tâm \[O\] là \[123{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\].
Thiết diện một hồ nước là hình parabol \[y = a{x^2}\] (chọn hệ trục tọa độ vuông góc với \[Oxy\] như hình vẽ), biết rằng bề ngang của thiết diện là \[AB = 8{\rm{ m}}\], bề sâu của thiết diện \[OC = 4{\rm{ m}}\].


(a) Xác định hệ số \[a\].
(b) Vẽ đồ thị hàm số với hệ số \[a\] vừa tìm được trên mặt phẳng tọa độ \[Oxy\].
Gọi tọa độ của \[A\left( {{x_A};{y_A}} \right)\] và \[B\left( {{x_B};{y_B}} \right)\].
Ta có \[AB = 8{\rm{ m}}\] và có \[C\] là trung điểm của \[AB\].
Do đó, \[AC = BC = \frac{{AB}}{2} = 4{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right){\rm{.}}\]
Có \[A\] và \[B\] nằm về hai phái của trục tung nên suy ra \[{x_A} = - 4\] và \[{x_B} = 4\].
Mà độ cao \[OC = 4{\rm{ m}}\] suy ra \[{y_A} = {y_B} = 4\].
Suy ra \[A\left( { - 4;4} \right)\] và \[B\left( {4;4} \right)\].
Thay \[x = 4,y = 4\] vào hàm số \[y = a{x^2}\] ta được:
\[4 = a{.4^2}\] suy ra \[a = \frac{1}{4}\].
Vậy ta có \[y = \frac{1}{4}{x^2}\].
b) Ta có bảng giá trị của \[y\] tương ứng với giá trị của \[x\] trong bảng như sau:

Do đó, đồ thị hàm số \[y = \frac{{{x^2}}}{4}\] đi qua các điểm có tọa độ \[\left( { - 2;1} \right)\]; \[\left( { - 1;\frac{1}{4}} \right)\]; \[\left( {0;0} \right)\]; \[\left( {1;\frac{1}{4}} \right);\]
\[\left( {2;1} \right)\].
Vậy ta có đồ thị hàm số \[y = \frac{{{x^2}}}{4}\] như sau:

Đường đi của quả bóng theo quỹ đạo là một parabol \[y = a{x^2}\]. Một cầu thủ ở vị trí \[A\] (hình minh họa), đá một quả bóng bay bổng lên cao đến vị trí \[O\] cách mặt đất \[15{\rm{ m}}\] và rơi xuống vị trí \[B\] cách \[A\] \[30{\rm{ m}}\].

Xác định tọa độ các điểm \[A\] và \[B\] trong hệ trục \[Oxy\] này và tìm giá trị của hệ số \[a\].
Theo đề, ta có \[OK = 15{\rm{ m}}\] và \[AB = 30{\rm{ m}}\].
Suy ra \[AK = BK = \frac{{AB}}{2}{\rm{ = 15 m}}\].
Vì \[A,B\] nằm về hai phía so với trục tung.
Suy ra tọa độ \[A\left( { - 15;15} \right)\] và \[B\left( {15;15} \right)\].
Thay \[x = 15,y = 15\] vào \[y = a{x^2}\], ta được: \[15 = a{.15^2}\] suy ra \[a = \frac{1}{{15}}\].
Vậy có hàm số \[y = \frac{{{x^2}}}{{15}}\].
Quãng đường đi (đơn vị là mét) của một xe ô tô đi được trong thời gian \[t\] giây được cho bởi công thức \[y = a{t^2}\]. Giả sử ô tô trên đi được quãng đường \[225{\rm{ m}}\] sau khoảng thời gian \[5\] giây.
a) Xác định hệ số \[a\].
b) Hỏi xe ô tô đi trong bao lâu thì được quãng đường \[3,6{\rm{ km}}\] so với vị trí ban đầu?
a) Thay \[t = 5\], \[y = 225\] ta được: \[255 = a{.5^2}\] suy ra \[a = \frac{{255}}{{25}} = 9\].
Vậy ta có hàm số \[y = 9{t^2}\].
b) Đổi \[3,6{\rm{ km}} = 3600{\rm{ m}}\].
Thay \[y = 3600\] vào hàm số \[y = 9{t^2}\], ta được: \[3600 = 9{t^2}\] do đó \[{t^2} = \frac{{3600}}{9} = 400\], suy ra \[t = 20\] (do \[t > 0\]).
Vậy ô tô đi trong thời gian \[20\] giây thì được quãng đường \[3,6{\rm{ km}}\] so với vị trí ban đầu.
Giải các phương trình sau:
(a) \[5{x^2} - 7x = 0\];
(b) \[ - 3{x^2} + 9 = 0\];
(c) \[ - \sqrt 3 {x^2} - 7x = 0\];
(d) \[ - \frac{3}{5}{x^2} - \frac{7}{2} = 0\];
(e) \[{\left( {x + 1} \right)^2} = 4\];
(f) \[{\left( {x - 5} \right)^2} - 11 = 0\];
(g) \[ - {x^2} - 7x - 6 = 0\];
(h) \[{x^2} - 3x + 2 = 0\];
(i) \[9{x^2} - 12x + 4 = 0\];
(k) \[{x^2} - 6x + 8 = 0\];
(l) \[2{x^2} - 6x + 3 = 0\];
(m) \[{x^2} - 3x + 3 = 0\].
a) \[5{x^2} - 7x = 0\]
\[x\left( {5x - 7} \right) = 0\]
\[x = 0\] hoặc \[5x - 7 = 0\]
Do đó, \[x = 0\] hoặc \[x = \frac{7}{5}\].
Vậy nghiệm của phương trình là \[x = 0\] hoặc \[x = \frac{7}{5}\].
b) \[ - 3{x^2} + 9 = 0\]
\[ - 3{x^2} = - 9\]
\[{x^2} = 3\]
\[{x^2} = {\left( {\sqrt 3 } \right)^2}\] hoặc \[{x^2} = {\left( { - \sqrt 3 } \right)^2}\]
Do đó, \[x = \sqrt 3 \] hoặc \[x = - \sqrt 3 \].
Vậy phương trình có nghiệm là \[\left\{ {\sqrt 3 ; - \sqrt 3 } \right\}\].
c) \[ - \sqrt 3 {x^2} - 7x = 0\]
\[\left( { - \sqrt 3 x - 7} \right)x = 0\]
\[x = 0\] hoặc \[ - \sqrt 3 x - 7 = 0\].
Suy ra \[x = 0\] hoặc \[x = - \frac{{7\sqrt 3 }}{3}\].
Vậy phương trình có nghiệm \[\left\{ {0; - \frac{{7\sqrt 3 }}{3}} \right\}\]
d) \[ - \frac{3}{5}{x^2} - \frac{7}{2} = 0\]
\[ - \frac{3}{5}{x^2} = \frac{7}{2}\]
\[{x^2} = - \frac{{35}}{6}\] (vô lí do \[{x^2} \ge 0\]).
Vậy phương trình vô nghiệm.
e) \[{\left( {x + 1} \right)^2} = 4\]
TH1: \[x + 1 = 2\] suy ra \[x = 1\].
TH2: \[x + 1 = - 2\] suy ra \[x = - 3\].
Vậy phương trình có nghiệm là \[\left\{ {1; - 3} \right\}\].
f) \[{\left( {x - 5} \right)^2} - 11 = 0\]
\[{\left( {x - 5} \right)^2} = 11\]
TH1: \[x - 5 = \sqrt {11} \] suy ra \[x = 5 + \sqrt {11} \].
TH2: \[x - 5 = - \sqrt {11} \] suy ra \[x = 5 - \sqrt {11} \].
Vậy phương trình có nghiệm là \[\left\{ {5 + \sqrt {11} ;5 - \sqrt {11} } \right\}\].
g) \[ - {x^2} - 7x - 6 = 0\]
Nhận thấy:
\[a - b + c = - 1 - \left( { - 7} \right) + \left( { - 6} \right) = 0\].
Do đó, phương trình có hai nghiệm là \[x = - 1\] và \[x = - 6\].
h) \[{x^2} - 3x + 2 = 0\]
Nhận thấy \[a + b + c = 1 + \left( { - 3} \right) + 2 = 0\].
Do đó phương trình có hai nghiệm là
\[x = 1\] và \[x = 2\].
Ta có biệt thức:
\[\Delta = {\left( { - 12} \right)^2} - 4.9.4 = 0\].
Do đó, phương trình có nghiệm kép là \[x = \frac{{12 + 0}}{{2.9}} = \frac{2}{3}\].
Vậy phương trình có nghiệm \[x = \frac{2}{3}\].
k) \[{x^2} - 6x + 8 = 0\]
\[{x^2} - 2x - 4x + 8 = 0\]
\[\left( {x - 2} \right)x - 4\left( {x - 2} \right) = 0\]
\[\left( {x - 2} \right)\left( {x - 4} \right) = 0\]
Do đó, \[x - 2 = 0\] hoặc \[x - 4 = 0\].
Suy ra \[x = 2\] hoặc \[x = 4\].
Vậy phương trình có nghiệm là \[\left\{ {2;4} \right\}\].
l) \[2{x^2} - 6x + 3 = 0\]
Phương trình có biệt thức:
\[\Delta = {\left( { - 6} \right)^2} - 4.2.3 = 12 > 0\].
Do đó, phương trình có hai nghiệm phân biệt là \[{x_1} = \frac{{ - 6 + \sqrt {12} }}{4} = \frac{{ - 3 + \sqrt 3 }}{2}\] và
\[{x_1} = \frac{{ - 6 - \sqrt {12} }}{4} = \frac{{ - 3 - \sqrt 3 }}{2}\].
Vậy nghiệm của phương trình là \[\left\{ {\frac{{ - 3 - \sqrt 3 }}{2};\frac{{ - 3 + \sqrt 3 }}{2}} \right\}\].
m) \[{x^2} - 3x + 3 = 0\]
Phương trình có biệt thức là:
\[\Delta = {\left( { - 3} \right)^2} - 4.3 = - 3 < 0\].
Do đó phương trình vô nghiệm.
Giải các phương trình sau:
(a) \[{x^2} + \sqrt 8 x = 2\];
(b) \[{x^2} + 2\sqrt 2 x + 2 = 0\];
(c) \[2{x^2} + 2\sqrt {11} x - 7 = 0\];
(d) \[3{x^2} - 2\sqrt 3 x + 1 = 0\];
(e) \[\sqrt 3 {x^2} - \left( {1 - \sqrt 3 } \right)x - 1 = 0\];
(f) \[ - 3{x^2} + 4\sqrt 6 x + 4 = 0\];
(g) \[3{x^2} - 4x = \sqrt 2 {x^2} - 2\];
(h) \[{x^2} = \sqrt 2 x + 2\sqrt 2 \].
a) \[{x^2} + \sqrt 8 x = 2\]
\[{x^2} + \sqrt 8 x - 2 = 0\].
Ta có: \[\Delta = {\left( {\sqrt 8 } \right)^2} - 4.\left( { - 2} \right) = 16 > 0\].
Do đó phương trình có hai nghiệm phân biệt là \[{x_1} = \frac{{ - \sqrt 8 + 4}}{2} = - \sqrt 2 + 2\] và \[{x_1} = \frac{{ - \sqrt 8 - 4}}{2} = - \sqrt 2 - 2\].
Vậy phương trình có nghiệm là \[\left\{ { - \sqrt 2 - 2; - \sqrt 2 + 2} \right\}\].
b) \[{x^2} + 2\sqrt 2 x + 2 = 0\]
Ta có: \[\Delta = {\left( {2\sqrt 2 } \right)^2} - 4.2 = 0\].
Do đó phương trình có nghiệm kép
\[{x_1} = \frac{{ - 2\sqrt 2 }}{2} = - \sqrt 2 \].
Vậy phương trình có nghiệm \[{x_1} = - \sqrt 2 \].
c) \[2{x^2} + 2\sqrt {11} x - 7 = 0\]
Ta có:
\[\Delta = {\left( {2\sqrt {11} } \right)^2} - 4.2.\left( { - 7} \right) = 100 > 0\].
Do đó, phương trình có hai nghiệm phân biệt \[{x_1} = \frac{{ - 2\sqrt {11} + 10}}{4} = \frac{{5 - \sqrt {11} }}{2}\] và \[{x_2} = \frac{{ - 2\sqrt {11} - 10}}{4} = \frac{{5 + \sqrt {11} }}{2}\].
Vậy phương trình có hai nghiệm
\[\left\{ {\frac{{5 - \sqrt {11} }}{2};\frac{{5 + \sqrt {11} }}{2}} \right\}\].
d) \[3{x^2} - 2\sqrt 3 x + 1 = 0\]
\[{\left( {\sqrt 3 x} \right)^2} - 2\sqrt 3 x + 1 = 0\]
\[{\left( {\sqrt 3 x - 1} \right)^2} = 0\]
Suy ra \[\sqrt 3 x - 1 = 0\], do đó \[x = \frac{1}{{\sqrt 3 }}\].
Vậy phương trình có nghiệm \[x = \frac{1}{{\sqrt 3 }}\].
e) \[\sqrt 3 {x^2} - \left( {1 - \sqrt 3 } \right)x - 1 = 0\]
Nhận thấy:
\[a - b + c = \sqrt 3 + \left( {1 - \sqrt 3 } \right) - 1 = 0\].
Do đó phương trình có hai nghiệm là
\[x = - 1\] và \[x = \frac{{\sqrt 3 }}{3}\].
Vậy phương trình có nghiệm là \[\left\{ {\frac{{\sqrt 3 }}{3}; - 1} \right\}\].
f) \[ - 3{x^2} + 4\sqrt 6 x + 4 = 0\]
Ta có:
\[\Delta = {\left( {4\sqrt 6 } \right)^2} - 4.4.\left( { - 3} \right) = 144 > 0\].
Do đó, phương trình có hai nghiệm phân biệt là \[{x_1} = \frac{{ - 4\sqrt 6 + 12}}{{ - 6}} = \frac{{2\sqrt 6 - 6}}{3}\]
và \[{x_2} = \frac{{ - 4\sqrt 6 - 12}}{{ - 6}} = \frac{{2\sqrt 6 + 6}}{3}\].
Vậy nghiệm của phương trình là \[\left\{ {\frac{{2\sqrt 6 - 6}}{3};\frac{{2\sqrt 6 + 6}}{3}} \right\}\].
g) \[3{x^2} - 4x = \sqrt 2 {x^2} - 2\]
\[\left( {3 - \sqrt 2 } \right){x^2} - 4x + 2 = 0\]
Ta có:
\[\Delta = {\left( { - 4} \right)^2} - 4.2.\left( {3 - \sqrt 2 } \right) = 8\sqrt 2 - 8 > 0\]
Do đó, phương trình có hai nghiệm phân biệt là:
\[{x_1} = \frac{{4 + \sqrt {8\sqrt 2 - 8} }}{{2\left( {3 - \sqrt 2 } \right)}} = \frac{{2 + \sqrt {2\sqrt 2 - 2} }}{{3 - \sqrt 2 }}\] và
\[{x_2} = \frac{{4 - \sqrt {8\sqrt 2 - 8} }}{{2\left( {3 - \sqrt 2 } \right)}} = \frac{{2 - \sqrt {2\sqrt 2 - 2} }}{{3 - \sqrt 2 }}\].
h) \[{x^2} = \sqrt 2 x + 2\sqrt 2 \].
\[{x^2} - \sqrt 2 x - 2\sqrt 2 = 0\]
Ta có:
\[\Delta = {\left( { - \sqrt 2 } \right)^2} - 4.\left( { - 2\sqrt 2 } \right) = 2 + 8\sqrt 2 > 0\].
Do đó, phương trình có hai nghiệm phân biệt \[{x_1} = \frac{{\sqrt 2 - \sqrt {8\sqrt 2 + 2} }}{2}\] và
\[{x_2} = \frac{{\sqrt 2 + \sqrt {8\sqrt 2 + 2} }}{2}\].
Giải các phương trình sau:
(a) \[{\left( {x + 1} \right)^2} - 4\left( {{x^2} - 2x + 1} \right) = 0\];
(b) \[{x^2} + 7x - 3 = x\left( {x - 1} \right) - 1\];
(c) \[2{x^2} - 5x - 3 = \left( {x + 1} \right)\left( {x - 1} \right) + 3\];
(d) \[5{x^2} - x - 3 = 2x\left( {x - 1} \right) - 1 + {x^2}\].
a) \[{\left( {x + 1} \right)^2} - 4\left( {{x^2} - 2x + 1} \right) = 0\]
\[{\left( {x + 1} \right)^2} - {\left[ {2\left( {x - 1} \right)} \right]^2} = 0\]
\[\left( {x + 1 + 2x + 2} \right)\left( {x + 1 - 2x - 2} \right) = 0\]
\[\left( {3x + 3} \right)\left( { - x - 1} \right) = 0\]
\[ - 3\left( {x + 1} \right)\left( {x + 1} \right) = 0\]
\[ - 3{\left( {x + 1} \right)^2} = 0\]
Do đó \[x + 1 = 0\] suy ra \[x = - 1\].
Vậy phương trình có nghiệm \[x = - 1\].
b) \[{x^2} + 7x - 3 = x\left( {x - 1} \right) - 1\]
\[{x^2} + 7x - 3 - {x^2} + x + 1 = 0\]
\[8x - 2 = 0\]
\[8x = 2\]
\[x = \frac{1}{4}\].
Vậy phương trình có nghiệm là \[x = \frac{1}{4}\].
c) \[2{x^2} - 5x - 3 = \left( {x + 1} \right)\left( {x - 1} \right) + 3\]
\[2{x^2} - 5x - 3 = {x^2} - 1 + 3\]
\[2{x^2} - 5x - 3 - {x^2} + 1 - 3 = 0\]
\[{x^2} - 5x - 5 = 0\]
Ta có: \[\Delta = {\left( { - 5} \right)^2} - 4.\left( { - 5} \right) = 45 > 0\].
Do đó, phương trình có hai nghiệm phân biệt là \[{x_1} = \frac{{5 - \sqrt {45} }}{2} = \frac{{5 - 3\sqrt 5 }}{2}\] và \[{x_2} = \frac{{5 + \sqrt {45} }}{2} = \frac{{5 + 3\sqrt 5 }}{2}\].
Vậy phương trình có nghiệm \[\left\{ {\frac{{5 + 3\sqrt 5 }}{2};\frac{{5 - 3\sqrt 5 }}{2}} \right\}\].
d) \[5{x^2} - x - 3 = 2x\left( {x - 1} \right) - 1 + {x^2}\]
\[5{x^2} - x - 3 = 2{x^2} - 2x - 1 + {x^2}\]
\[5{x^2} - x - 3 - 2{x^2} + 2x + 1 - {x^2} = 0\]
\[2{x^2} + x - 2 = 0\]
Ta có: \[\Delta = {1^2} - 4.\left( { - 2} \right).2 = 17 > 0\].
Do đó, phương trình có hai nghiệm phân biệt \[{x_1} = \frac{{ - 1 + \sqrt {17} }}{4}\] và \[{x_2} = \frac{{ - 1 - \sqrt {17} }}{4}\].
Cho phương trình \[m{x^2} - 2\left( {m + 1} \right)x + 3 = 0\] với \[m\] là tham số. Tìm \[m\] để phương trình:
(a) Có hai nghiệm phân biệt.
(b) Có nghiệm kép.
(c) Vô nghiệm.
(d) Có đúng một nghiệm.
a) Để phương trình \[m{x^2} - 2\left( {m + 1} \right)x + 3 = 0\] có hai nghiệm phân biệt thì
\[\left\{ \begin{array}{l}a \ne 0\\\Delta ' > 0\end{array} \right.\] do đó \[\left\{ \begin{array}{l}m \ne 0\\{\left( {m + 1} \right)^2} - 3m > 0\end{array} \right.\] suy ra \[\left\{ \begin{array}{l}m \ne 0\\{m^2} - m + 1 > 0\end{array} \right.\] hay \[\left\{ \begin{array}{l}m \ne 0\\{\left( {m - \frac{1}{2}} \right)^2} + \frac{3}{4} > 0\end{array} \right.\].
Nhận thấy \[{\left( {m - \frac{1}{2}} \right)^2} + \frac{3}{4} > 0\] luôn đúng với mọi \[m\].
Do đó, phương trình có hai nghiệm phân biệt khi \[m \ne 0\].
b) Để phương trình \[m{x^2} - 2\left( {m + 1} \right)x + 3 = 0\] có nghiệm kép thì:
\[\left\{ \begin{array}{l}a \ne 0\\\Delta ' = 0\end{array} \right.\] do đó \[\left\{ \begin{array}{l}m \ne 0\\{\left( {m + 1} \right)^2} - 3m = 0\end{array} \right.\] suy ra \[\left\{ \begin{array}{l}m \ne 0\\{m^2} - m + 1 = 0\end{array} \right.\] hay \[\left\{ \begin{array}{l}m \ne 0\\{\left( {m - \frac{1}{2}} \right)^2} + \frac{3}{4} = 0\end{array} \right.\].
Nhận thấy \[{\left( {m - \frac{1}{2}} \right)^2} + \frac{3}{4} > 0\] luôn đúng với mọi \[m\].
Do đó \[{\left( {m - \frac{1}{2}} \right)^2} + \frac{3}{4} = 0\] vô nghiệm.
Vậy không có giá trị \[m\] thỏa mãn để phương trình có nghiệm kép.
c) Xét với \[m = 0\] thì ta có \[ - 2x + 3 = 0\] suy ra \[x = \frac{3}{2}\].
Do đó với \[m = 0\] thì phương trình có đúng một nghiệm là \[x = \frac{3}{2}\].
Xét \[m \ne 0\], để phương trình vô nghiệm thì \[\Delta ' < 0\].
Ta có: \[{\left( {m + 1} \right)^2} - 3m < 0\] suy ra \[{m^2} - m + 1 < 0\] hay \[{\left( {m - \frac{1}{2}} \right)^2} + \frac{3}{4} < 0\].
Nhận thấy \[{\left( {m - \frac{1}{2}} \right)^2} + \frac{3}{4} > 0\] luôn đúng với mọi \[m\].
Do đó, không có giá trị \[m\] thỏa mãn để phương trình vô nghiệm.
d) Xét với \[m = 0\] thì ta có \[ - 2x + 3 = 0\] suy ra \[x = \frac{3}{2}\].
Do đó với \[m = 0\] thì phương trình có đúng một nghiệm là \[x = \frac{3}{2}\].
Vậy với \[m = 0\] thì phương trình có đúng một nghiệm.
Cho phương trình \[\left( {2m - 3} \right){x^2} - 2\left( {m - 2} \right)x - 1 = 0\] với \[m\] là tham số.
(a) Giải phương trình với \[m = 2\].
(b) Chứng minh rằng với mọi \[m \in \mathbb{R}\], phương trình luôn có nghiệm.
(c) Với giá trị nào của \[m\] thì phương trình có hai nghiệm phân biệt.
a) Với \[m = 2\], ta có: \[{x^2} - 1 = 0\] suy ra \[{x^2} = 1\].
Do đó, \[x = 1\] hoặc \[x = - 1\].
Vậy với \[m = 2\] thì phương trình có nghiệm là \[\left\{ { - 1;1} \right\}\].
b) Xét \[2m - 3 = 0\] suy ra \[m = \frac{3}{2}\] thì ta có phương trình \[x - 1 = 0\] suy ra \[x = 1\]. (1)
Xét \[2m - 3 \ne 0\] suy ra \[m \ne \frac{3}{2}\] thì ta có phương trình \[\left( {2m - 3} \right){x^2} - 2\left( {m - 2} \right)x - 1 = 0\].
Ta có: \[\Delta ' = {\left( {m - 2} \right)^2} + 2m - 3 = {m^2} - 2m + 1 = {\left( {m - 1} \right)^2} \ge 0\] với mọi \[m \in \mathbb{R}\].
Do đó phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt. (2)
Từ (1) và (2) ta chứng minh được với mọi \[m \in \mathbb{R}\] thì phương trình luôn có nghiệm.
c) Để phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt thì:
\[\left\{ \begin{array}{l}2m - 3 \ne 0\\\Delta ' > 0\end{array} \right.\] hay \[\left\{ \begin{array}{l}2m - 3 \ne 0\\{\left( {m - 1} \right)^2} > 0\end{array} \right.\] suy ra \[\left\{ \begin{array}{l}m \ne \frac{3}{2}\\m \ne 1\end{array} \right.\].
Vậy \[\left\{ \begin{array}{l}m \ne \frac{3}{2}\\m \ne 1\end{array} \right.\] thì phương trình có hai nghiệm phân biệt.
Cho phương trình \[\left( {m - 2} \right){x^2} - 2\left( {m + 1} \right)x + m = 0\] với \[m\] là tham số. Tìm các giá trị của \[m\] để phương trình:
(a) Có hai nghiệm phân biệt.
(b) Có nghiệm kép.
(c) Vô nghiệm.
(d) Có đúng một nghiệm.
(e) Có nghiệm.
a) Để phương trình có hai nghiệm phân biệt thì:
\[\left\{ \begin{array}{l}a \ne 0\\\Delta ' > 0\end{array} \right.\] hay \[\left\{ \begin{array}{l}m - 2 \ne 0\\{\left[ { - \left( {m + 1} \right)} \right]^2} - m\left( {m - 2} \right) > 0\end{array} \right.\] suy ra \[\left\{ \begin{array}{l}m \ne 2\\4m + 1 > 0\end{array} \right.\] do đó \[\left\{ \begin{array}{l}m \ne 2\\m > - \frac{1}{4}\end{array} \right.\].
Vậy với \[\left\{ \begin{array}{l}m \ne 2\\m > - \frac{1}{4}\end{array} \right.\] thì phương trình có hai nghiệm phân biệt.
b) Để phương trình có nghiệm kép thì:
\[\left\{ \begin{array}{l}a \ne 0\\\Delta ' = 0\end{array} \right.\] hay \[\left\{ \begin{array}{l}m - 2 \ne 0\\{\left[ { - \left( {m + 1} \right)} \right]^2} - m\left( {m - 2} \right) = 0\end{array} \right.\] suy ra \[\left\{ \begin{array}{l}m \ne 2\\4m + 1 = 0\end{array} \right.\] do đó \[\left\{ \begin{array}{l}m \ne 2\\m = - \frac{1}{4}\end{array} \right.\].
Vậy với \[\left\{ \begin{array}{l}m \ne 2\\m = - \frac{1}{4}\end{array} \right.\] thì phương trình có nghiệm kép.
c) Để phương trình vô nghiệm thì:
\[\left\{ \begin{array}{l}a \ne 0\\\Delta ' < 0\end{array} \right.\] hay \[\left\{ \begin{array}{l}m - 2 \ne 0\\{\left[ { - \left( {m + 1} \right)} \right]^2} - m\left( {m - 2} \right) < 0\end{array} \right.\] suy ra \[\left\{ \begin{array}{l}m \ne 2\\4m + 1 < 0\end{array} \right.\] do đó \[\left\{ \begin{array}{l}m \ne 2\\m < - \frac{1}{4}\end{array} \right.\].
Vậy \[\left\{ \begin{array}{l}m \ne 2\\m < - \frac{1}{4}\end{array} \right.\] thì phương trình vô nghiệm.
d) Để phương trình có đúng một nghiệm thì phương trình trở thành phương trình bậc nhất. Do đó, \[m - 2 = 0\], suy ra \[m = 2\].
Với \[m = 2\], ta có: \[6x + 2 = 0\] suy ra \[x = - \frac{1}{3}\].
Vậy với \[m = 2\] thì phương trình có nghiệm duy nhất \[x = - \frac{1}{3}\].
e) Xét \[m - 2 = 0\] suy ra \[m = 2\].
Suy ra phương trình có đúng một nghiệm \[x = - \frac{1}{3}\].
Xét \[m - 2 \ne 0\], suy ra \[m \ne 2\].
Do đó, để phương trình có nghiệm thì \[\Delta ' \ge 0\] hay \[{\left[ { - \left( {m + 1} \right)} \right]^2} - m\left( {m - 2} \right) \ge 0\], suy ra
\[m \ge - \frac{1}{4}\].
Do đó, \[m \ge - \frac{1}{4}\] thì phương trình có nghiệm.
Cho phương trình: \[{x^2} - 2\left( {m - 2} \right)x + {m^2} - 3m + 5 = 0\].
(a) Giải phương trình với \[m = 3\].
(b) Tìm các giá trị của \[m\] để phương trình có một trong các nghiệm bằng \[ - 4\].
(c) Tìm các giá trị của \[m\] để phương trình trên có nghiệm kép.
a) Với \[m = 3\], ta có phương trình: \[{x^2} - 2x + 5 = 0\] hay \[{\left( {x - 1} \right)^2} + 4 = 0\].
Nhận thấy \[{\left( {x - 1} \right)^2} + 4 > 0\] với mọi \[x\].
Do đó, phương trình \[{\left( {x - 1} \right)^2} + 4 = 0\] vô nghiệm.
Vậy với \[m = 3\] thì phương trình vô nghiệm.
b) Thay \[x = - 4\] vào phương trình, ta có:
\[{\left( { - 4} \right)^2} - 2\left( {m - 2} \right).\left( { - 4} \right) + {m^2} - 3m + 5 = 0\]
\[16 + 8m - 16 + {m^2} - 3m + 5 = 0\]
\[{m^2} + 5m + 5 = 0\] (*)
Xét phương trình (*), ta có:\[\Delta = {5^2} - 5.4 = 5 > 0\].
Do đó, ta có \[{m_1} = \frac{{ - 5 - \sqrt 5 }}{2}\] và \[{m_2} = \frac{{ - 5 + \sqrt 5 }}{2}\].
Vậy các giá trị của \[m\] để phương trình có một trong các nghiệm bằng \[ - 4\] là:
\[\left\{ {\frac{{ - 5 + \sqrt 5 }}{2};\frac{{ - 5 - \sqrt 5 }}{2}} \right\}\].
c) Để phương trình có nghiệm kép thì phương trình \[{x^2} - 2\left( {m - 2} \right)x + {m^2} - 3m + 5 = 0\] có biệt thức \[\Delta ' = 0\].
Ta có: \[\Delta ' = 0\] suy ra \[{\left[ { - \left( {m - 2} \right)} \right]^2} - {m^2} + 3m - 5 = 0\] hay \[ - m - 1 = 0\] suy ra \[m = - 1\].
Vậy với \[m = - 1\] thì phương trình có nghiệm kép.
Chứng minh rằng với mọi \[m\] các phương trình sau luôn có nghiệm:
(a) \[{x^2} - 2\left( {m + 2} \right)x - m - 7 = 0\];
(b) \[{x^2} - 4m{x^2} - 4m - 2 = 0\].
a) \[{x^2} - 2\left( {m + 2} \right)x - m - 7 = 0\].
Xét biệt thức \[\Delta ' = {\left[ { - \left( {m + 2} \right)} \right]^2} + m + 7 = {m^2} + 5m + 11 = {\left( {m + \frac{5}{2}} \right)^2} + \frac{{19}}{4} > 0\] với mọi \[m\].
Vậy với mọi \[m\] thì phương trình luôn có nghiệm.
b) \[{x^2} - 4m{x^2} - 4m - 2 = 0\]
Xét biệt thức \[\Delta ' = {\left( { - 2m} \right)^2} + 4m + 2 = 4{m^2} + 4m + 2 = 4{\left( {m + \frac{1}{2}} \right)^2} + \frac{1}{4} > 0\] với mọi \[m\].
Vậy phương trình luôn có nghiệm với mọi \[m\].
Cho phương trình \[{x^2} + 5x - 4 = 0\]. Gọi \[{x_1};{x_2}\] là hai nghiệm của phương trình. Không giải phương trình, hãy tính giá trị của biểu thức \[Q = x_1^2 + x_2^2 + 6{x_1}{x_2}\].
Xét phương trình: \[{x^2} + 5x - 4 = 0\] có \[\Delta = {5^2} - 4.\left( { - 4} \right) = 41 > 0\].
Suy ra phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt.
Theo hệ thức Viète, ta có: \[\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = - 5\\{x_1}{x_2} = - 4\end{array} \right.\].
Lại có \[Q = x_1^2 + x_2^2 + 6{x_1}{x_2} = {\left( {{x_1} + {x_2}} \right)^2} + 4{x_1}{x_2} = {\left( { - 5} \right)^2} + 4.\left( { - 4} \right) = 9.\]
Vậy \[Q = 9.\]
Giả sử \[{x_1};{x_2}\] là hai nghiệm của phương trình \[{x^2} - 5x - 1 = 0\]. Không giải phương trình, hãy tính giá trị của các biểu thức sau:
(a) \[A = x_1^2 + x_2^2 - {x_1} - {x_2}\];
(b) \[B = x_1^4 + x_2^4\];
(c) \[C = \frac{1}{{x_1^3}} + \frac{1}{{x_2^3}}\];
(d) \[D = \left| {{x_1} - {x_2}} \right|\].
Ta có: \[{\left( { - 5} \right)^2} - 4.\left( { - 1} \right) = 29 > 0\].
Do đó, phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt.
Theo hệ thức Viète, ta có: \[\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = 5\\{x_1}{x_2} = - 1\end{array} \right.\].
a) Ta có: \[A = x_1^2 + x_2^2 - {x_1} - {x_2}\]
\[A = x_1^2 + x_2^2 + 2{x_1}{x_2} - {x_1} - {x_2} + 2{x_1}{x_2}\]
\[A = {\left( {{x_1} + {x_2}} \right)^2} - \left( {{x_1} + {x_2}} \right) + 2{x_1}{x_2}\]
\[A = {5^2} - 5 + 2.\left( { - 1} \right) = 18\].
b) Ta có: \[B = x_1^4 + x_2^4\]
\[B = x_1^4 + x_2^4 + 2x_1^2x_2^2 - 2x_1^2x_2^2\]
\[B = {\left( {x_1^2 + x_2^2} \right)^2} - 2x_1^2x_2^2\]
\[B = {\left( {x_1^2 + x_2^2 + 2{x_1}{x_2} - 2{x_1}{x_2}} \right)^2} - 2x_1^2x_2^2\]
\[B = {\left[ {{{\left( {{x_1} + {x_2}} \right)}^2} - 2{x_1}{x_2}} \right]^2} - 2x_1^2x_2^2\]
\[B = {\left[ {{5^2} - 2.\left( { - 1} \right)} \right]^2} - 2.{\left( { - 1} \right)^2} = 727\].
c) \[C = \frac{1}{{x_1^3}} + \frac{1}{{x_2^3}} = \frac{{x_1^3 + x_2^3}}{{x_1^3x_2^3}}\]
\[ = \frac{{\left( {{x_1} + {x_2}} \right)\left( {x_1^2 - {x_1}{x_2} + x_2^2} \right)}}{{{{\left( { - 1} \right)}^3}}} = \left( {{x_1} + {x_2}} \right)\left( {x_1^2 - {x_1}{x_2} + x_2^2} \right)\]
\[ = \left( {{x_1} + {x_2}} \right)\left[ {{{\left( {{x_1} + {x_2}} \right)}^2} - 3{x_1}{x_2}} \right] = 5\left[ {{5^2} - 3.\left( { - 1} \right)} \right] = 140\].
d) \[D = \left| {{x_1} - {x_2}} \right|\]
Suy ra \[{D^2} = {\left( {{x_1} - {x_2}} \right)^2} = x_1^2 - 2{x_1}{x_2} + x_2^2 = {\left( {{x_1} + {x_2}} \right)^2} - 4{x_1}{x_2} = {5^2} - 4.\left( { - 1} \right) = 29\].
Do đó, \[D = \sqrt {{D^2}} = \sqrt {29} \].
Tìm hai số \[x\] và \[y\] biết:
(a) \[x + y = 18\] và \[xy = 77\];
(b) \[x + y = - 3\] và \[xy = 5\];
(c) \[x - y = 2\sqrt 3 \] và \[xy = 1\];
(d) \[{x^2} + {y^2} = 34\] và \[xy = - 15\].
a) Vì \[x + y = 18\] và \[xy = 77\] nên \[x,y\] là nghiệm của phương trình
\[{a^2} - 18a + 77 = 0\]
Xét \[\Delta ' = {\left( { - 9} \right)^2} - 77 = 4 > 0\].
Do đó phương trình có hai nghiệm phân biệt là \[{a_1} = 7\] và \[{a_2} = 11\].
Vậy hai số \[x,y\] cần tìm là \[\left( {x;y} \right) = \left( {7;11} \right)\] hoặc \[\left( {x;y} \right) = \left( {11;7} \right)\].
b) Vì \[x + y = - 3\] và \[xy = 5\], nhận thấy \[{\left( { - 3} \right)^2} < 4.5\] không thỏa mãn \[{S^2} \ge 4P\].
Do đó không có giá trị \[x,y\] thỏa mãn.
c) Có \[x - y = 2\sqrt 3 \] và \[xy = 1\] biến đổi ta được:\[x + \left( { - y} \right) = 2\sqrt 3 \] và \[x\left( { - y} \right) = - 1\].
Do đó, \[x, - y\] là nghiệm của phương trình: \[{a^2} - 2\sqrt 3 a - 1 = 0\].
Xét \[\Delta ' = {\left( { - \sqrt 3 } \right)^2} - \left( { - 1} \right) = 4 > 0\].
Do đó phương trình có hai nghiệm phân biệt là \[{a_1} = 2 - \sqrt 3 \] và \[{a_2} = 2 + \sqrt 3 \].
Do đó, \[\left\{ \begin{array}{l}x = 2 - \sqrt 3 \\ - y = 2 + \sqrt 3 \end{array} \right.\] hoặc \[\left\{ \begin{array}{l}x = - 2 + \sqrt 3 \\ - y = 2 + \sqrt 3 \end{array} \right.\].
Vậy hai số \[x,y\] cần tìm là \[\left( {x;y} \right) = \left( {2 - \sqrt 3 ; - 2 - \sqrt 3 } \right)\] hoặc \[\left( {x;y} \right) = \left( { - 2 + \sqrt 3 ; - 2 - \sqrt 3 } \right)\].
d) \[{x^2} + {y^2} = 34\] và \[xy = - 15\].
Ta có: \[{x^2} + {y^2} = 34\] hay \[{\left( {x + y} \right)^2} - 2xy = 34\] suy ra \[{\left( {x + y} \right)^2} = 4\].
Do đó, \[x + y = 2\] hoặc \[x + y = - 2\].
TH1: \[x + y = 2\] và \[xy = - 15\], nên \[x,y\] là nghiệm của phương trình \[{a^2} - 2a - 15 = 0\]
Suy ra \[\left( {a + 3} \right)\left( {a - 5} \right) = 0\] do đó \[a = - 3\] hoặc \[a = 5\].
Vậy hai số \[x,y\] cần tìm là \[\left( {x;y} \right) = \left( { - 3;5} \right)\] hoặc \[\left( {x;y} \right) = \left( {5; - 3} \right)\].
TH2: \[x + y = - 2\] và \[xy = - 15\] nên \[x,y\] là nghiệm của phương trình \[{a^2} + 2a - 15 = 0\]
Suy ra \[\left( {a - 3} \right)\left( {a + 5} \right) = 0\] do đó \[a = 3\] hoặc \[a = - 5\].
Vậy hai số \[x,y\] cần tìm là \[\left( {x;y} \right) = \left( {3; - 5} \right)\] hoặc \[\left( {x;y} \right) = \left( { - 5;3} \right)\].
Từ hai trường hợp, ta có hai số \[x,y\] cần tìm là \[\left( {x;y} \right) = \left\{ {\left( {3; - 5} \right);\left( { - 5;3} \right);\left( { - 3;5} \right);\left( {5; - 3} \right)} \right\}\].
Cho phương trình \[{x^2} - 6x + m = 0\]. Tìm \[m\] để phương trình có hai nghiệm phân biệt \[{x_1};{x_2}\] sao cho \[{x_1} - {x_2} = 4\].
Xét phương trình \[{x^2} - 6x + m = 0\] có \[\Delta ' = {\left( { - 3} \right)^2} - m = 9 - m\].
Để phương trình có hai nghiệm phân biệt thì \[\Delta ' > 0\] hay \[9 - m > 0\] suy ra \[m < 9\].
Theo hệ thức Viète, ta có: \[\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = 6\\{x_1}{x_2} = m\end{array} \right.\].
Ta có: \[{x_1} - {x_2} = 4\] suy ra \[{\left( {{x_1} - {x_2}} \right)^2} = {4^2}\] hay \[x_1^2 - 2{x_1}{x_2} + x_2^2 = 16\]
Suy ra \[x_1^2 + 2{x_1}{x_2} + x_2^2 - 4{x_1}{x_2} = 16\] hay \[{\left( {{x_1} + {x_2}} \right)^2} - 4{x_1}{x_2} = 16\] suy ra \[{6^2} - 4m = 16\]
Suy ra \[m = 5\] (thỏa mãn).
Vậy \[m = 5\].
Cho phương trình \[{x^2} + 2\left( {m + 1} \right)x + {m^2} = 0\]. Tìm \[m\] để phương trình có hai nghiệm phân biệt trong đó có một nghiệm bằng \[ - 2\].
Phương trình \[{x^2} + 2\left( {m + 1} \right)x + {m^2} = 0\] có \[\Delta ' = {\left( {m + 1} \right)^2} - 4{m^2} = - 3{m^2} + 2m + 1\].
Để phương trình có hai nghiệm phân biệt thì \[\Delta ' > 0\] hay \[ - 3{m^2} + 2m + 1 > 0\].
Suy ra \[\left( {1 - m} \right)\left( {1 + 3m} \right) > 0\].
Ta có: \[\left[ \begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}1 - m > 0\\1 + 3m > 0\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}1 - m < 0\\1 + 3m < 0\end{array} \right.\end{array} \right.\] suy ra \[\left[ \begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}m < 1\\m > - \frac{1}{3}\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}m > 1\\m < - \frac{1}{3}\end{array} \right.\end{array} \right.\] do đó \[ - \frac{1}{3} < m < 1\].
Theo hệ thức Viète, ta có: \[\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = - 2\left( {m + 1} \right)\\{x_1}{x_2} = {m^2}\end{array} \right.\].
Theo đề bài, phương trình có một nghiệm bằng \[ - 2\] nên ta có:
\[\left\{ \begin{array}{l} - 2 + {x_2} = - 2\left( {m + 1} \right)\\ - 2{x_2} = {m^2}\end{array} \right.\] suy ra \[\left\{ \begin{array}{l}{x_2} = - 2m\\ - 2{x_2} = {m^2}\end{array} \right.\].
Thay \[{x_2} = - 2m\] vào \[ - 2{x_2} = {m^2}\], ta được: \[ - 2\left( { - 2m} \right) = {m^2}\] hay \[4m = {m^2}\]
Suy ra \[{m^2} - 4m = 0\] hay \[m\left( {m - 4} \right) = 0\] do đó \[m = 0\] (thỏa mãn) hoặc \[m = 4\](loại).
Vậy \[m = 0\].
Cho phương trình \[{x^2} - \left( {4m - 1} \right)x + 3{m^2} - 2m = 0\]. Tìm \[m\] để phương trình có hai nghiệm phân biệt thỏa mãn \[x_1^2 + x_2^2 = 7\].
Phương trình \[{x^2} - \left( {4m - 1} \right)x + 3{m^2} - 2m = 0\] có \[\Delta = {\left[ { - \left( {4m - 1} \right)} \right]^2} - 4\left( {3{m^2} - 2m} \right)\].
Để phương trình có hai nghiệm phân biệt thì \[\Delta > 0\].
Suy ra \[{\left[ { - \left( {4m - 1} \right)} \right]^2} - 4\left( {3{m^2} - 2m} \right) > 0\] hay \[4{m^2} + 1 > 0\] luôn đúng với mọi \[m\].
Theo hệ thức Viète, ta có: \[\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = 4m - 1\\{x_1}{x_2} = 3{m^2} - 2\end{array} \right.\].
Theo đề, có: \[x_1^2 + x_2^2 = 7\] suy ra \[{\left( {{x_1} + {x_2}} \right)^2} - 2{x_1}{x_2} = 7\]
Suy ra \[{\left( {4m - 1} \right)^2} - 2\left( {3{m^2} - 2} \right) = 7\] hay \[10{m^2} - 8m - 2 = 0\] hay \[\left( {m - 1} \right)\left( {10m + 2} \right) = 0\].
Do đó \[m = 1\] (thỏa mãn) hoặc \[m = - \frac{1}{5}\] (thỏa mãn).
Vậy \[m \in \left\{ {1; - \frac{1}{5}} \right\}\].
Cho phương trình \[{x^2} - 2x + m - 3 = 0\]. Tìm \[m\] để phương trình có hai nghiệm phân biệt thỏa mãn \[x_1^3{x_2} + {x_1}x_2^3 = - 6\].
Phương trình \[{x^2} - 2x + m - 3 = 0\] có \[\Delta ' = {\left( { - 1} \right)^2} - m + 3 = - m + 4\].
Để phương trình có hai nghiệm phân biệt thì \[\Delta ' > 0\] hay \[ - m + 4 > 0\] suy ra \[m < 4\].
Theo hệ thức Viète, ta có: \[\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = 2\\{x_1}{x_2} = m - 3\end{array} \right.\].
Ta có: \[x_1^3{x_2} + {x_1}x_2^3 = - 6\] hay \[{x_1}{x_2}\left( {x_1^2 + x_2^2} \right) = - 6\].
Suy ra \[{x_1}{x_2}\left[ {{{\left( {{x_1} + {x_2}} \right)}^2} - 2{x_1}{x_2}} \right] = - 6\]
Suy ra \[\left( {m - 3} \right)\left( {{2^2} - 2m + 6} \right) = - 6\] hay \[\left( {m - 3} \right)\left( {10 - 2m} \right) = - 6\]
Suy ra \[ - 2{m^2} + 16m - 24 = 0\] hay \[{m^2} - 8m + 12 = 0\] hay \[\left( {m - 6} \right)\left( {m - 2} \right) = 0\].
Do đó \[m = 6\] (loại) hoặc \[m = 2\](thỏa mãn).
Vậy \[m = 2\].
Một tổ công nhân dự định làm \[240\] sản phẩm trong một thời gian nhất định. Nhưng khi thực hiện, nhờ cải tiến kĩ thuật nên mỗi ngày tổ đã làm thêm được \[10\] sản phẩm so với dự định. Do đó mỗi tổ đã hoàn thành công việc sớm hơn dự định \[2\] ngày. Hỏi khi thực thực hiện, mỗi ngày tổ đã làm được bao nhiêu sản phẩm?
Gọi số sản phẩm tổ đã thực hiện trong mỗi ngày là x (sản phẩm). (ĐK: \(x > 10,\,\,x \in \mathbb{Z}\))
Do đó số sản phẩm tổ dự định làm trong mỗi ngày là: \(x - 10\) (sản phẩm).
Thời gian tổ hoàn thành công việc trong thực tế là: \[\frac{{240}}{x}\] (ngày).
Thời gian tổ hoàn thành công việc theo dự định là: \[\frac{{240}}{{x - 10}}\] ngày.
Vì tổ đã hoàn thành công việc sớm hơn dự định 2 ngày, do đó ta có phương trình:
\[\frac{{240}}{{x - 10}} - \frac{{240}}{x} = 2\] hay \(\frac{{120}}{x} - \frac{{120}}{x} = 1\).
Biến đổi và khử mẫu ta được phương trình:
\(120x - 120x + 1200 = {x^2} - 10x\)
\({x^2} - 10x - 1200 = 0\)
Giải phương trình ta được \(x = 40\,\,\left( {TM} \right),\,\,x = - 30\left( L \right)\).
Vậy số sản phẩm tổ đã thực hiện trong mỗi ngày là \(40\) sản phẩm.
Một người đi xe máy từ huyện Ba Vì đến huyện Mỹ Đức cách nhau \[100{\rm{ km}}\]. Khi về người đó tăng vận tốc thêm \[10{\rm{ km/h}}\] so với lúc đi, do đó thời gian về ít hơn thời gian đi là 30 phút. Tính vận tốc lúc đi của xe máy.
Gọi vận tốc lúc đi của xe máy là \(x\) (km/h; \(x > 0\)).
Thời gian lúc đi của xe máy là: \(\frac{{100}}{x}\) (giờ) .
Vận tốc lúc về của xe máy là: \(x + 10\) (km/h) .
Thời gian lúc về của xe máy là: \(\frac{{100}}{{x + 10}}\) (giờ) .
Vì lúc về xe máy tăng tốc nên thời gian về ít hơn so với thời gian đi là 30 phút \( = \frac{1}{2}\) giờ nên ta có phương trình: \(\frac{{100}}{x} - \frac{{100}}{{x + 10}} = \frac{1}{2}\).
Khử mẫu và biến đổi ta được \(200\left( {x + 10} \right) - 200x = x\left( {x + 10} \right)\).
Hay \({x^2} + 10x - 2000 = 0\). Giải phương trình ta có \({x_1} = 40\,\left( {TM} \right)\) và \({x_2} = - 5\,\,\left( L \right)\).
Vậy vận tốc lúc đi của xe máy là \(40{\rm{ km/h}}\).
Một khu vườn hình chữ nhật có chiều dài lớn hơn chiều rộng \[{\rm{6 m}}\]. Diện tích của khu vườn là \[{\rm{216 }}{{\rm{m}}^2}\]. Tính chiều rộng và chiều dài mảnh vườn đó.
Gọi chiều rộng của mảnh vườn nhà bạn An là: \(x\) (\(x > 0,{\rm{ m}}\)).
Khi đó: Chiều dài mảnh vườn nhà bạn An là: \[x + 6{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\].
Vì diện tích của mảnh vườn là \(216{\rm{ }}{{\rm{m}}^{\rm{2}}}\) nên ta có phương trình:
\(x\left( {x + 6} \right) = 216\) hay \({x^2} + 6x - 216 = 0\).
\(\Delta ' = {3^2} - \left( { - 216} \right) = 225 > 0\).
Vậy phương trình có hai nghiệm phân biệt:
\({x_1} = \frac{{ - 6 + \sqrt {225} }}{{2.1}} = 12\,\,\left( {TM} \right)\); \({x_2} = \frac{{ - 6 - \sqrt {225} }}{{2.1}} = - 18\,\,\left( L \right)\).
Do đó, chiều rộng của mảnh vườn nhà bạn An là: \[{\rm{12 }}\left( {\rm{m}} \right)\]
Chiều dài của mảnh vườn nhà bạn An là: \[12 + 6 = 18{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\].
Vậy chiều rộng và chiều dài của mảnh vườn nhà bạn An lần lượt là \[12{\rm{ m}}\] và \[18{\rm{ m}}\].
Bai công nhân cùng làm một công việc thì hoàn thành công việc đó trong 6 giờ 40 phút. Nếu họ làm riêng thì công nhân thứ nhất hoàn thành công việc đó ít hơn công nhân thứ hai 3 giờ. Hỏi nếu làm riêng thì mỗi công nhân phải làm trong bao lâu thì xong công việc?
Ta có 6 giờ 40 phút = \(\frac{{20}}{3}\) giờ.
Gọi thời gian công nhân thứ nhất làm một mình xong công việc là \(x\) (giờ, \(x > 6\frac{2}{3}\)). Thời gian công nhân thứ hai làm một mình xong việc là \(x + 3\) (giờ).
Mỗi giờ công nhân thứ nhất làm được \(\frac{1}{x}\) (công việc).
Mỗi giờ công nhân thứ hai làm được \(\frac{1}{{x + 3}}\) (công việc).
Theo đầu bài, hai công nhân cùng làm thì hoàn thành công việc trong \(\frac{{20}}{3}\) giờ. Nên mỗi giờ họ cùng làm được \(1:\frac{{20}}{3} = \frac{3}{{20}}\) (công việc).
Ta có phương trình: \(\frac{1}{x} + \frac{1}{{x + 3}} = \frac{3}{{20}}\).
Biến đổi và khử mẫu ta được \(3{x^2} - 31x - 60 = 0\).
Ta có \(\Delta = {31^2} - 4.3.\left( { - 60} \right) = 1681 > 0\) nên phương trình có nghiệm là
\({x_1} = - \frac{5}{3}\,\,\left( L \right)\);\({x_2} = 12\) (TM).
Vậy thời gian công nhân thứ nhất làm xong công việc là 12 giờ. Thời gian công nhân thứ hai làm một mình xong công việc là 15 giờ.
Một đội xe cần vận chuyển \[{\rm{160}}\] tấn gạo với khối lượng mỗi xe chở bằng nhau. Khi sắp khởi hành thì được bổ sung thêm 4 xe nữa nên mỗi xe chở ít hơn dự định lúc đầu là \[2\] tấn gạo (khối lượng mỗi xe chở vẫn bằng nhau). Hỏi đội xe ban đầu có bao nhiêu chiếc?
Gọi số xe ban đầu của đội là \[x\] (chiếc) với \[x \in {\mathbb{N}^*}\].
Số xe của đội khi sắp khởi hành là: \[x + 4\] (chiếc).
Ban đầu, mỗi xe phải chở số tấn gạo là: \[\frac{{{\rm{160}}}}{x}\] (tấn).
Lúc sắp khởi hành, số tấn gạo mỗi xe phải chở là: \[\frac{{{\rm{160}}}}{{x + 4}}\] (tấn).
Khi sắp khởi hành, mỗi xe phải chở ít hơn dự định \[2\] tấn gạo nên ta có phương trình:
\[\frac{{{\rm{160}}}}{x} - \frac{{{\rm{160}}}}{{x + 4}} = 2\] suy ra \[160\left( {x + 4} \right) - 160x = 2x\left( {x + 4} \right)\] hay \[2{x^2} + 8x - 640 = 0\].
Giải phương trình \[2{x^2} + 8x - 640 = 0\]:
\[2{x^2} - 32x + 40x - 640 = 0\]
\[2x\left( {x - 16} \right) + 40\left( {x - 16} \right) = 0\]
\[\left( {x - 16} \right)\left( {2x + 40} \right) = 0\]
Do đó \[x = 16\] (thỏa mãn) hoặc \[x = - 20\] (loại).
Vậy ban đầu đội có \[16\] xe.
Cho tam giác \[ABC\] vuông tại \[A\] có \[AB = 4a\] và đường tròn ngoại tiếp tam giác \[ABC\] có bán kính \[R = \frac{{5a}}{2}\]. Tính cạnh \[AC\] theo \[a\].

Gọi \[I\] là trung điểm của \[BC\]. Suy ra \[I\] là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác \[ABC\].
Do đó, \[IA = IB = IC = R\] và \[BC = 2R = 5a\].
Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác \[ABC\], có:
\[A{B^2} + A{C^2} = B{C^2}\]
\[A{C^2} = B{C^2} - A{B^2}\]
\[A{C^2} = 9{a^2}\] suy ra \[AC = 3a\].
Đường tròn nội tiếp tam giác đều \[ABC\] có bán kính bằng \[4{\rm{ dm}}\].
(a) Tính diện tích tam giác \[ABC\].
(b) Tính bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác \[ABC\].

a) Ta có tâm \[O\] đường tròn nội tiếp của tam giác đều \[ABC\] là giao điểm của ba đường phân giác, cũng là đường trung trực, đường cao của tam giác đều.
Bán kính \[OI = 4{\rm{ dm}}\] với \[I\] là trung điểm của \[BC\].
Do đó \[OI = \frac{1}{3}AI\] suy ra \[AI = 3OI = 12{\rm{ dm}}\].
Gọi cạnh của tam giác đều \[ABC\] là \[a{\rm{ dm}}\].
Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác \[ABI\], ta có:
\[A{I^2} + B{I^2} = A{B^2}\]
\[{12^2} + {\frac{a}{4}^2} = {a^2}\]
\[\frac{{3{a^2}}}{4} = {12^2}\] suy ra \[a = 8\sqrt 3 {\rm{ dm}}\].
Suy ra diện tích tam giác đều \[ABC\] là \[\frac{1}{2}.12.8\sqrt 3 = 48\sqrt 3 {\rm{ }}\left( {{\rm{d}}{{\rm{m}}^2}} \right)\].
b)

Ta có đường tròn ngoại tiếp tam giác đều \[ABC\] có tâm \[O\] là giao điểm của ba đường trung trực, bán kính \[OA = OB = OC\].
Ta có \[OA = \frac{2}{3}AI = \frac{2}{3}.12 = 8{\rm{ dm}}\].
Do đó, bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giá đều \[ABC\] là \[R = 8{\rm{ dm}}\].
Đường tròn ngoại tiếp tam giác đều \[ABC\] có bán kính bằng \[R = \frac{{4a\sqrt 3 }}{3}\].
(a) Tính cạnh của tam giác \[ABC\] theo \[a\].
(b) Tính bán kính đường tròn nội tiếp của \[ABC\] theo \[a\].

a) Gọi \[I\] là trung điểm của \[BC\].
Có \[O\] là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác đều \[ABC\].
Ta có: \[OA = OB = OC = R = \frac{{4a\sqrt 3 }}{3}\].
Mà \[OA = \frac{2}{3}AI\] (\[O\] là giao điểm của ba đường trung trực, cũng là trung tuyến, đường cao trong tam giác đều).
Suy ra \[AI = 2a\sqrt 3 \].
Gọi cạnh của tam giác đều \[ABC\] là \[x{\rm{ dm}}\].
Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác \[ABI\], ta có:
\[A{I^2} + B{I^2} = A{B^2}\]
\[{\left( {2a\sqrt 3 } \right)^2} + {\frac{x}{4}^2} = {x^2}\]
\[\frac{{3{x^2}}}{4} = 12{a^2}\] suy ra \[x = 4a\].
Vậy độ dài cạnh của tam giác đều \[ABC\] là \[4a\].
b) Ta có:

Đường tròn nội tiếp tam giác đều \[ABC\] có tâm \[O\], bán kính \[OI.\]
Ta có: \[OI = \frac{1}{2}OA = \frac{{2a\sqrt 3 }}{3}\].
Vậy bán kính đường tròn nội tiếp tam giác đều \[ABC\] là \[\frac{{2a\sqrt 3 }}{3}\].
Cho tam giác \[ABC\] có \[AB = 5{\rm{ cm}}\], \[AC = 12{\rm{ cm}}\], \[BC = 13{\rm{ cm}}\].
(a) Tính diện tích tam giác \[ABC\].
(b) Tính bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác \[ABC\].

a) Áp dụng định lí Pythagore đảo, ta có:
\[A{B^2} + A{C^2} = {5^2} + {12^2} = 169 = {13^2} = B{C^2}\] hay \[A{B^2} + A{C^2} = B{C^2}\].
Suy ra tam giác \[ABC\] vuông tại \[A\].
Do đó, diện tích tam giác \[ABC\] là \[\frac{1}{2}AB.AC = \frac{1}{2}.12.5 = 30{\rm{ }}\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}} \right)\].
b) Do tam giác \[ABC\] vuông tại \[A\] nên tâm đường tròn ngoại tiếp là trung điểm cạnh huyền \[BC\].
Vậy bán kính của đường tròn ngoại tiếp tam giác \[ABC\] là \[13:2 = 6,5{\rm{ }}\left( {{\rm{cm}}} \right)\].
Cho tam giác \[ABC\] vuông tại \[A\], có \[AB = 6{\rm{ cm}}\] và \[AC = 8{\rm{ cm}}\] ngoại tiếp đường tròn \[I\] bán kính \[r\]. Tính \[r\].

Đường tròn \[\left( {I,r} \right)\] tiếp xúc với các cạnh \[AB,AC,BC\] lần lượt tại \[M,N,P\].
Ta có: \[{S_{AIB}} = \frac{1}{2}.AM.AB = \frac{{AB.r}}{2}\] (1);
\[{S_{AIC}} = \frac{1}{2}.IN.AC = \frac{{AC.r}}{2}\] (2);
\[{S_{CIB}} = \frac{1}{2}.IP.BC = \frac{{BC.r}}{2}\] (3).
Cộng (1), (2), (3) theo vế, ta được: \[{S_{AIB}} + {S_{AIC}} + {S_{CIB}} = \frac{1}{2}r\left( {AB + AC + BC} \right)\] hay
\[{S_{ABC}} = \frac{1}{2}r\left( {AB + AC + BC} \right)\]
Mà \[{S_{ABC}} = \frac{1}{2}.6.8 = 24{\rm{ c}}{{\rm{m}}^2}\], \[BC = \sqrt {{6^2} + {8^2}} = 10{\rm{ cm}}\].
Do đó, ta có: \[\frac{1}{2}r.\left( {6 + 8 + 10} \right) = 24\] hay \[r = 2{\rm{ }}\left( {{\rm{cm}}} \right)\].
Vậy \[r = 2{\rm{ cm}}\].
Dựa vào hình vẽ sau, hãy tính số đo các góc của tứ giác \[ABCD\], biết \[\widehat {DCx} = 135^\circ .\]

a) Ta có: \[\widehat {DCx} + \widehat {DCB} = 180^\circ \] (hai góc kề bù).
Suy ra \[\widehat {DCB} = 45^\circ \].
Mà tứ giác \[ABCD\] nội tiếp nên ta có: \[\widehat {DCB} + \widehat {DAB} = 180^\circ \] (tính chất), suy ra \[\widehat {DAB} = 135^\circ \].
Lại có: \[\widehat {DAB} + \widehat {DAE} = 180^\circ \] (hai góc kề bù) suy ra \[\widehat {DAE} = 45^\circ \].
Có \[\widehat {CDA}\] là góc ngoài đỉnh \[D\] của tam giác \[ADE\] nên \[\widehat {CDA} = \widehat {DEA} + \widehat {DAE} = 75^\circ \].
Mà \[\widehat {CDA} + \widehat {CBA} = 180^\circ \] (tứ giác \[ABCD\] nội tiếp)
Suy ra \[\widehat {CBA} = 105^\circ \].
Cho tam giác \[ABC\] có ba góc nhọn. Vẽ các đường cao \[BD\] và \[CE\] của tam giác \[ABC\]. Gọi \[H\] là giao điểm của \[BD\] và \[CE\].
(a) Chứng minh \[ADHE\] là tứ giác nội tiếp.
(b) Chứng minh \[BCDE\] là tứ giác nội tiếp.

a) Chứng minh \[ADHE\] là tứ giác nội tiếp.
Vì \[BD,CE\] là các đường cao của tam giác \[ABC\] nên \[\left\{ \begin{array}{l}BD \bot AC\\CE \bot AB\end{array} \right.\].
Suy ra \[\widehat {AEH} = \widehat {ADH} = 90^\circ \].
Gọi \[I\] là trung điểm của \[AH\], khi đó:
\[DI\] là đường trung tuyến của tam giác vuông \[DAH\] nên \[EI = \frac{1}{2}AH = IA = IH\].
\[DI\] là đường trung tuyến của tam giác vuông \[EAH\] nên \[DI = \frac{1}{2}AH = IA = IH\].
Vậy \[EI = DI = IA = IH\] hay bốn điểm \[A,D,H,E\] cùng thuộc một đường tròn.
Suy ra \[ADHE\] là tứ giác nội tiếp.
b) Chứng minh \[BCDE\] là tứ giác nội tiếp.
Gọi \[O\] là trung điểm của \[BC\].
Vì \[BD,CE\] là các đường cao của tam giác \[ABC\] nên \[\left\{ \begin{array}{l}BD \bot AC\\CE \bot AB\end{array} \right.\].
Suy ra \[\widehat {BDC} = \widehat {BEC} = 90^\circ \].
Xét tam giác \[BDC\] có \[\widehat {BDC} = 90^\circ \] và \[DO\] là đường trung tuyến nên
\[OD = OC = OB = \frac{1}{2}BC\] (1).
Xét tam giác \[BEC\] có \[\widehat {BEC} = 90^\circ \] và \[EO\] là đường trung tuyến nên
\[OE = OC = OB = \frac{1}{2}BC\] (2).
Từ (1) và (2) suy ra \[OD = OE = OC = OB = \frac{1}{2}BC\].
Vậy tứ giác \[BCDE\] nội tiếp đường tròn.
Cho tam giác \[ABC\] vuông tại \[A\]. Kẻ đường cao \[AH\] và phân giác trong \[AD\] của góc \[HAC\]. Phân giác trong của \[\widehat {ABC}\] cắt \[AH\], \[AD\] lần lượt tại \[M,N\]. Chứng minh rằng: \[MHDN\] là tứ giác nội tiếp.

Ta có: \[\widehat {MBH} = \frac{1}{2}\widehat {ABC}\], \[\widehat {HAD} = \frac{1}{2}\widehat {HAC}\] và \[\widehat {HAC} = \widehat {ABC}\] (cùng phụ với \[\widehat {ACB}\]).
Suy ra \[\widehat {MBH} = \widehat {HAD}\] và \[\widehat {BHM} = 90^\circ = \widehat {MBH} + \widehat {BMH} = \widehat {AMN} + \widehat {HAD}\] suy ra \[\widehat {ANM} = 90^\circ \] hay \[\widehat {MND} = 90^\circ \].
Xét tam giác \[MHD\] vuông tại \[H\] và \[M,H,D\] thuộc đường tròn đường kính \[MD\].
Xét tam giác \[MND\] vuông tại \[N\] và \[M,N,D\] thuộc đường tròn đường kính \[MD\].
Suy ra bốn điểm \[M,N,D,H\] cùng thuộc một đường tròn đường kính \[MD\] hay \[MHDN\] là tứ giác nội tiếp.
Cho đường tròn tâm \[O\], đường kính \[AB\], dây \[CD\] vuông góc với \[AB\] tại \[F\]. Gọi \[M\] là một điểm thuộc cung nhỏ \[BC\] (\[M\] khác \[B,C\]), hai đường thẳng \[AM\] và \[CD\] cắt nhau \[E\].
(a) Chứng minh tứ giác \[BMEF\] nội tiếp.
(b) Chứng minh tia \[MA\] là phân giác của góc \[\widehat {CMD}\].
(c) Chứng minh \[A{C^2} = AE.AM.\]

a) Xét \[\Delta EFB\] vuông tại \[F\] nên có trung điểm của cạnh huyền \[EB\] là tâm đường tròn ngoại tiếp \[\Delta EFB\]. (1).
Xét \[\Delta EMB\] vuông tại \[M\] nên có trung điểm của cạnh huyền \[EB\] là tâm đường tròn ngoại tiếp \[\Delta EFB\] (2).
Từ (1) và (2) ta có \[B,M,E,F\] cùng thuộc một đường tròn hay tứ giác \[BMEF\] nội tiếp.
b) Vì \[AB \bot CD\] và \[\Delta ICD\] cân tại \[I\] nên \[IF\] là đường cao đồng thời là đường phân giác hay \[\widehat {CIF} = \widehat {FID}\] suy ra .
Ta có: và .
Suy ra \[\widehat {AMC} = \widehat {AMD}\] nên \[AM\] là phân giác của \[\widehat {CMD}\].
c) Xét \[\Delta ACE\] và \[\Delta AMC\] có: \[\widehat A\] chung; .
Suy ra (g.g), do đó \[\frac{{AC}}{{AM}} = \frac{{AE}}{{AC}}\] suy ra \[A{C^2} = AE.AM\].
Cho đường tròn \[O\] đường kính \[AB\]. Dây cung \[MN\] vuông góc với \[AB\], \[\left( {AM < BM} \right)\]. Hai đường thẳng \[BM\] và \[NA\] cắt nhau tại \[K\]. Gọi \[H\] là chân đường vuông góc kẻ từ \[K\] đến đường thẳng \[AB\].
(a) Chứng minh tứ giác \[AHKM\] nội tiếp trong một đường tròn.
(b) Chứng minh rằng \[NB.HK = AN.HB.\]
(c) Chứng minh \[HM\] là tiếp tuyến của đường tròn \[O\].

a) Chứng minh tứ giác \[AHKM\] nội tiếp.
Xét tứ giác \[AHKM\], có \[\widehat {AHM} = 90^\circ \] (vì \[HK \bot AB\]) và \[\widehat {AMB} = 90^\circ \] (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn).
Suy ra \[\widehat {AMK} = 90^\circ \] (kề bù với \[\widehat {AMB} = 90^\circ \]).
Suy ra tứ giác \[AHKM\] nội tiếp.
b) Chứng minh rằng \[NB.HK = AN.HB.\]
Xét \[\Delta ANB\] và \[\Delta KHB\] có:
\[ANB = 90^\circ \] (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn) nên \[\widehat {ANB} = \widehat {KHB} = 90^\circ \]
\[\widehat {ABN} = \widehat {KBH}\] (góc nội tiếp chắn hai cung \[AN,AM\] bằng nhau do \[AB \bot MN\]).
Suy ra (g.g) suy ra \[\frac{{AN}}{{NB}} = \frac{{KH}}{{HB}}\] suy ra \[BN.HK = AN.HB\].
c) Cho \[HM\] giao với \[\left( O \right)\] tại \[M\].
Tứ giác \[AHKM\] nội tiếp nên \[\widehat {HMK} = \widehat {HAK}\] (hai góc nội tiếp cùng chắn cung \[HK\]);
\[\widehat {HAK} = \widehat {NAB}\] (đối đỉnh); \[\widehat {NAB} = \widehat {MAB}\] (\[AB \bot MN\] nên \[B\] nằm chính giữa cung \[MN\], hai góc nội tiếp chắn hai cung bằng nhau).
Suy ra \[\widehat {HMK} = \widehat {HAK} = \widehat {NAB} = \widehat {MAB}\] do đó \[\widehat {HMK} + \widehat {HMA} = \widehat {OMA} + \widehat {HMA}\].
Mà \[\widehat {HMK} + \widehat {MHA} = \widehat {AMK} = 90^\circ \] (kề bù với \[\widehat {AMB} = 90^\circ \], góc nội tiếp chắn nửa đường tròn).
Suy ra \[\widehat {OMA} + \widehat {HMA} = 90^\circ \] suy ra \[\widehat {HMO} = 90^\circ \] hay \[HM \bot OM\] tại \[M\].
Suy ra \[HM\] là tiếp tuyến của đường tròn \[O\].
Cho điểm \[M\] nằm ngoài đường tròn tâm \[O\]. Vẽ tiếp tuyến \[MA,MB\] của đường tròn với \[A,B\] là các tiếp điểm. Vẽ cát tuyến \[MCD\] không đi qua tâm \[O\] (\[C\] nằm giữa \[M\] và \[D\]); \[OM\] cắt \[AB\] và \[\left( O \right)\] lần lượt tại \[H,I\]. Gọi \[E\] là trung điểm của \[DC\].
(a) Chứng minh: \[MAOB,ABOE\] nội tiếp.
(b) Chứng minh \[MC.MD = M{A^2}\] và \[\widehat {MHC} = \widehat {MDO}\].
(c) Chứng minh: \[OH.OM + MC.MD = M{O^2}\].

a) Vì \[MA,MB\] là tiếp tuyến của \[\left( O \right)\] nên suy ra \[MA \bot OA,MB \bot OB\]
Suy ra \[\widehat {MAO} = \widehat {MBO} = 90^\circ \].
Xét tứ giác \[MAOB\] có \[\widehat {MAO} + \widehat {MBO} = 180^\circ \].
Suy ra \[MAOB\] nội tiếp đường tròn đường kính \[MO\].
Xét \[\left( O \right)\] có \[CD\] là dây cung và \[E\] là trung điểm của \[CD\] suy ra \[OE \bot CD\].
Suy ra \[\widehat {OEC} = 90^\circ \] suy ra \[\widehat {OEM} = 90^\circ \] với \[M \in CD\].
Xét tứ giác \[OEMB\] có:
\[\widehat {OEM} + \widehat {OBM} = 180^\circ \].
Suy ra tứ giác \[OEMB\] nội tiếp đường tròn đường kính \[MO\].
b) Xét \[\Delta MAC\] và \[\Delta MDA\] có:
\[\widehat {AMD}\] chung và \[\widehat {MDA} = \widehat {MAC}\] (cùng chắn cung \[AC\])
Suy ra (g.g) suy ra \[\frac{{MA}}{{MD}} = \frac{{MC}}{{MA}}\] hay \[MC.MD = M{A^2}\] (*).
Ta có: \[OA = OB = R\] và \[MA = MB\] (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau).
Suy ra \[MO\] là đường trung trực của \[AB\].
Xét \[\Delta AMO\] và \[\Delta HMA\] có \[\widehat {MAO} = \widehat {MHA} = 90^\circ \] và \[\widehat {AMO} = \widehat {HMA}\]
Suy ra (g.g) suy ra \[MH.MO = M{A^2}\] (**).
Từ (*) và (**) suy ra \[MH.MO = MC.MD = M{A^2}\]
Suy ra \[\frac{{MC}}{{MH}} = \frac{{MO}}{{MD}}\].
Xét \[\Delta MCH\] và \[\Delta MOD\] có: \[\widehat {DMO}\] chung và \[\frac{{MC}}{{MH}} = \frac{{MO}}{{MD}}\].
Suy ra (c.g.c) suy ra \[\widehat {MHC} = \widehat {MDO}\].
Xét \[\Delta MOA\] có \[AH\] là đường cao (\[AH \bot OM\]); \[\widehat {MAO} = 90^\circ \] (chứng minh trên).
Xét \[\Delta OHA\] và \[\Delta OAM\] có: \[\widehat {HOA} = \widehat {AOM}\] và \[\widehat {OHA} = \widehat {OAM} = 90^\circ \].
Suy ra (g.g) suy ra \[OH.OM = O{A^2}\].
Xét tam giác \[\Delta OAM\], áp dụng định lí Pythagore, ta có: \[O{A^2} + A{M^2} = M{O^2}\].
Suy ra \[OH.OM + MC.MD = M{O^2}\].
Cho tam giác \[ABC\] vuông tại \[A\] nội tiếp \[\left( O \right)\]. Từ một điểm \[D\] trên cạnh \[BC\] kẻ đường thẳng vuông góc với \[BC\] cắt \[AC\] tại \[F\] và cắt tia đối của tia \[AB\] tại \[E\]. Gọi \[H\] là giao điểm của \[BF\] và \[CE\], tia \[HD\] cắt \[\left( O \right)\] tại \[K\].
(a) Chứng minh tứ giác \[AECD\] nội tiếp.
(b) Chứng minh \[BF.BH = BD.BC\] và \[AK \bot BC\].
(c) Gọi \[I\] là trung điểm của \[EF\]. Chứng minh \[OI \bot AH\].

a) Xét \[\Delta EBC\] có:
\[CA \bot BE\] (vì tam giác \[ABC\] vuông tại \[A\]) và \[ED \bot BC\] (giả thiết) mà \[CA \cap ED = \left\{ F \right\}\] nên \[F\] là giao điểm của ba đường cao trong tam giác \[\Delta EBC\], suy ra \[BF \bot EC\] tại \[H\] suy ra \[\widehat {BHC} = 90^\circ \].
Xét \[\left( {O;\frac{{BC}}{2}} \right)\] có \[\widehat {BHC} = 90^\circ \] nên \[H \in \left( O \right)\].
Vì \[CA \bot BE\] (cmt) nên \[\widehat {CAE} = 90^\circ \].
Vì \[ED \bot BC\] (cmt) nên \[\widehat {EDC} = 90^\circ \].
Xét tứ giác \[AECD\] có \[\widehat {CAE} = \widehat {EDC} = 90^\circ \] mà đỉnh \[A,D\] là hai đỉnh liền kề cùng nhìn cạnh \[EC\] nên \[AECD\] nội tiếp.
b) Xét \[\Delta BDF\] và \[\Delta BHC\] có: \[\widehat {HBC}\] chung và \[\widehat {BDF} = \widehat {BHC} = 90^\circ \].
Suy ra (g.g) suy ra \[\frac{{BF}}{{BC}} = \frac{{BD}}{{BH}}\] suy ra \[BF.BH = BD.BC\] (đpcm).
Xét đường tròn \[\left( {O;\frac{{BC}}{2}} \right)\] có (hai góc nội tiếp cùng chắn cung \[AB\]).
Xét tứ giác \[FHCD\] có \[\widehat {FHC} = 90^\circ \] (Vì \[BH \bot EC\] tại \[H\]); \[\widehat {FDC} = 90^\circ \] (vì \[ED \bot BC\] tại \[D\]).
Suy ra \[\widehat {FHC} + \widehat {FDC} = 180^\circ \] mà \[\widehat {FHD}\] và \[\widehat {FCD}\] là hai góc đối nên tứ giác \[FHCD\] là tứ giác nội tiếp.
Suy ra mà \[\widehat {AHB} = \widehat {ACB}\] (cmt) nên \[\widehat {AHB} = \widehat {FHD}\] suy ra \[\widehat {AHB} = \widehat {BHK}\].
Mặt khác , .
Từ đó ta được \[AB = BK\].
Xét \[\left( {O;\frac{{BC}}{2}} \right)\] có (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn).
Suy ra tam giác \[BKC\] vuông tại \[K\].
Xét \[\Delta BKC\] và \[\Delta BAC\] có:
\[\widehat {BKC} = \widehat {BAC} = 90^\circ \]
\[BC\] chung
\[BA = BK\] (cmt)
Suy ra \[\Delta BKC = \Delta BAC\] (g.c.g)
Suy ra \[KC = AC\] (hai cạnh tương ứng).
Mà \[BA = BK\] nên \[BC\] là đường trung trực của \[AK\].
Suy ra \[AK \bot BC\] (đpcm).
c)

Xét \[\Delta EAF\] vuông tại \[A\] có \[I\] là trung điểm của \[EF\] nên \[AI\] là đường trung tuyến của \[\Delta EAF\].
Suy ra \[AI = IE = IF = \frac{1}{2}EF\].
Xét \[\Delta HEF\] vuông tại \[H\] có \[I\] là trung điểm của \[EF\] nên \[HI\] là đường trung tuyến của \[\Delta HEF\]. Suy ra \[HI = IE = IF = \frac{1}{2}EF\].
Suy ra \[AI = HI\].
Xét \[\left( O \right)\] có \[OA = OH = R\] nên ta được \[OI\] là đường trung trực của \[AH.\]
Vậy \[OI \bot AH\]. (đpcm).
Cho đường tròn \[\left( O \right)\] có dây cung \[AB\] cố định. Kẻ đường kính \[IK\] vuông góc với \[AB\] tại \[N\] (\[I\] thuộc cung lớn \[AB\]). Lấy điểm \[M\] bất kì trên cung lớn \[AB\], \[MK\] cắt \[AB\] tại \[D\]. Hai đường thẳng \[IM\] và \[AB\] cắt nhau tại \[C\].
(a) Chứng minh rằng \[INDM\] là tứ giác nội tiếp.
(b) Chứng minh \[ND.NC = NI.NK\].
(c) Gọi \[E\] là giao điểm của đường thẳng \[ID\] và \[CK\]. Chứng minh \[E \in \left( O \right)\].
(d) Xác định vị trí của \[M\] trên cung lớn \[AB\] để tích \[DM.DK\] đạt giá trị lớn nhất.

a) Ta có: \[\widehat {IMK} = 90^\circ \] hay \[\widehat {IMD} = 90^\circ \] (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn).
Do đó, \[\widehat {IMD} = \widehat {IND} = 90^\circ \].
Suy ra \[INDM\] là tứ giác nội tiếp.
b) Xét \[\Delta NIC\] và \[\Delta NDK\] có:
\[\widehat {INC} = \widehat {DNK} = 90^\circ \] (gt)
\[\widehat {NIC} = \widehat {NDK}\] (cùng phụ với \[\widehat {NKM}\])
Suy ra (g.g)
Suy ra \[\frac{{NI}}{{ND}} = \frac{{NC}}{{NK}}\] hay \[ND.NC = NI.NK\].
c) Gọi \[E\] là giao điểm của đường thẳng \[ID\] và \[CK\].
Xét tam giác \[\Delta KIC\], có \[CN \bot IK\] tại \[N\]; \[KM \bot IC\] tại \[M\].
Mà \[CN,KM\] giao nhau tại \[D\].
Suy ra \[D\] là trực tâm tam giác \[\Delta KIC\].
Suy ra \[CK \bot IE\] tại \[E\] hay \[\widehat {IEK} = 90^\circ \].
Mà \[IK\] là đường kính đường tròn tâm \[O.\]
Suy ra \[E \in \left( O \right)\].
d) Có \[AB \bot IK\] với \[IK\] là đường kính đường tròn tâm \[O\] suy ra \[IK\] là đường trung trực của \[AB\]. Do đó .
Xét \[\Delta ADM\] và \[\Delta BDK\] có: \[\widehat {ADM} = \widehat {BDK}\] (đối đỉnh) và \[\widehat {DAM} = \widehat {DBK}\] (góc nội tiếp chắn hai cung bằng nhau).
Suy ra (g.g).
Suy ra \[DM.DK = DA.DB\].
Mà, ta có: \[DA.DB \le \frac{{{{\left( {DA + DB} \right)}^2}}}{4} = \frac{{A{B^2}}}{4}\].
Mà dây cung \[AB\] cố định suy ra \[DM.DK\] đạt giá trị lớn nhất bằng \[\frac{{A{B^2}}}{4}\] khi \[DA = DB\] hay \[D\] trùng \[N\]. Suy ra \[M\] trùng \[I.\]
Một lục giác đều và một ngũ giác đều chung cạnh \[AD\] như hình vẽ. Tính các góc của tam giác \[ABC\].

Theo công thức tính góc của đa giác đều, ta có:
\[\widehat {ADB} = \frac{{\left( {6 - 2} \right).180^\circ }}{6} = 120^\circ \] suy ra \[\widehat {DAB} = \widehat {DBA} = \frac{{180^\circ - \widehat {ADB}}}{2} = 30^\circ \] (do \[\Delta BDA\] cân tại \[D\]).
\[\widehat {ADC} = \frac{{\left( {5 - 2} \right).180^\circ }}{5} = 108^\circ \] suy ra \[\widehat {DAC} = \widehat {DCA} = \frac{{180^\circ - \widehat {ADC}}}{2} = 36^\circ \](do \[\Delta CDA\] cân tại \[D\]).
Suy ra \[\widehat {BDC} = 360^\circ - 120^\circ - 108^\circ = 132^\circ \].
Xét \[\Delta BDC\] có \[BD = DC\] nên \[\Delta BDC\] cân tại \[D\].
Do đó, \[\widehat {DBC} = \widehat {DCB} = \frac{{180^\circ - 132^\circ }}{2} = 24^\circ \].
Suy ra \[\widehat {BAC} = \widehat {DAB} + \widehat {DAC} = 30^\circ + 36^\circ = 66^\circ \]; \[\widehat {ACB} = \widehat {DCB} + \widehat {DCA} = 24^\circ + 36^\circ = 60^\circ \] và \[\widehat {ABC} = \widehat {DBA} + \widehat {DBC} = 24^\circ + 30^\circ = 54^\circ \].
Cho ngũ giác đều \[ABCDE\]. Gọi \[I\] là giao điểm của \[AD\] và \[BE\]. Chứng minh rằng:
(a) \[DIBC\] là hình bình hành;
(b) \[D{I^2} = AI.AD.\]

a) Ta có mỗi góc trong ngũ giác đều có số đo là \[\frac{{\left( {5 - 2} \right).180^\circ }}{5} = 108^\circ \].
Suy ra \[\widehat {AED} = 108^\circ \].
Có tam giác \[AED\] cân tại \[E\] từ đó suy ra \[{\widehat A_{\scriptstyle\atop\scriptstyle1}} = \widehat {{D_1}} = \frac{{180^\circ - 108^\circ }}{2} = 36^\circ \].
Tương tự, ta tính được \[\widehat {{B_1}} = \widehat {{E_1}} = \widehat {{D_1}} = 36^\circ \].
Suy ra \[\widehat {{I_1}} = \widehat {{E_1}} + \widehat {{A_1}} = 72^\circ \] (góc ngoài của tam giác \[AEI\]) và
\[\widehat {{D_2}} = \widehat {EDC} - \widehat {{D_1}} = 108^\circ - 36^\circ = 72^\circ \].
Suy ra \[\widehat {{I_1}} = \widehat {{D_2}}\].
Mà hai góc ở vị trí đồng vị nên \[IB\parallel DC\]. (1)
Lại có \[\widehat {{D_2}} + \widehat {DCB} = 72^\circ + 108^\circ = 180^\circ \].
Mà hai góc ở vị trí trong cùng phí nên \[ID\parallel BC\] (2).
Từ (1) và (2) suy ra \[DIBC\] là hình bình hành.
b) Xét \[\Delta EAD\] và \[\Delta AIE\] có: \[\widehat {EAD} = \widehat {IAE}\] và \[\widehat {EDA} = \widehat {IEA} = 36^\circ \]
Suy ra (g.g) suy ra \[\frac{{AI}}{{AE}} = \frac{{AE}}{{AD}}\] suy ra \[AI.AD = A{E^2}\].
Mà \[DIBC\] là hình bình hành nên \[DI = BC = AE\].
Suy ra \[D{I^2} = AI.AD.\]
Đường tròn tâm \[O\] nội tiếp hình vuông \[ABCD\], tiếp điểm trên \[AB\] là \[M\]. Một tiếp tuyến với \[\left( O \right)\] cắt các cạnh \[BC,CD\] lần lượt ở \[E,F\]. Chứng minh rằng
(a) Các tam giác \[DFO\] và \[BOE\] đồng dạng.
(b) \[ME\parallel AF.\]

a) Xét tam giác \[\Delta DFO\] có \[\widehat {DOF} + \widehat {DFO} + \widehat {ODF} = 180^\circ \]
Suy ra \[\widehat {DOF} + \widehat {DFO} = 135^\circ \] (vì \[\widehat {ODF} = 45^\circ \]). (1)
Xét tứ giác \[BDEF\] có \[\widehat D + \widehat B + \widehat E + \widehat F = 360^\circ \] suy ra \[\widehat {DEF} + \widehat {BEF} = 270^\circ \].
Mặt khác ta có: \[FO,EO\] lần lượt là phân giác của góc \[\widehat {DFE},\widehat {BEF}\] nên ta có:
\[\widehat {DFO} = \frac{1}{2}\widehat {DFE}\] và \[\widehat {BEO} = \frac{1}{2}\widehat {BEF}\].
Suy ra \[\widehat {DFO} + \widehat {BEO} = \frac{1}{2}\left( {\widehat {DFE} + \widehat {BEF}} \right) = 135^\circ \] (2)
Từ (1) và (2) suy ra \[\widehat {BEO} = \widehat {DOF}\].
Xét tam giác \[DOF\] và tam giác \[BEO\], có:
\[\widehat {ODF} = \widehat {OBE} = 45^\circ \] và \[\widehat {BEO} = \widehat {DOF}\] suy ra (g.g).
b) Ta có: nên \[\frac{{DF}}{{BO}} = \frac{{DO}}{{BE}}\]
Suy ra \[DF.BE = DO.BO = \frac{{B{D^2}}}{4} = \frac{{A{B^2}}}{4} = BM.AD\].
Suy ra \[\frac{{BM}}{{DF}} = \frac{{BE}}{{AD}}\].
Xét \[\Delta ADF\] và \[\Delta EBM\], ta có: \[\frac{{BM}}{{DF}} = \frac{{BE}}{{AD}}\] và \[\widehat {ADF} = \widehat {MBE}\]
Suy ra (c.g.c) nên \[\widehat {AFD} = \widehat {BME}\].
Mặt khác, có \[\widehat {BAF} = \widehat {AFD}\] (vì \[AB\parallel CD\]).
Suy ra \[\widehat {BAF} = \widehat {BME}\].
Mà hai góc ở vị trí đồng vị nên \[ME\parallel AF.\]
Cho ngũ giác đều \[ABCDE\] có tâm \[O\].
(a) Phép quay thuận chiều \[O\] biến điểm \[A\] thành điểm \[C\] thì các điểm \[B,C,D,E\] tương ứng biến thành điểm nào?
(b) Chỉ ra các phép quay tâm \[O\] giữ nguyên hình ngũ giác đều đã cho.

a) Ta có mỗi góc trong ngũ giác đều có số đo là \[\frac{{\left( {5 - 2} \right).180^\circ }}{5} = 108^\circ \].
Có \[ABCDE\] là ngũ giác đều nên ta tính được:
\[\widehat {AOB} = 360^\circ - \left( {\widehat {OAC} + \widehat {OCB} + ABC} \right) = 360^\circ - \left( {\frac{{108^\circ }}{2} + \frac{{108^\circ }}{2} + 108^\circ } \right) = 144^\circ \].
Vậy phép quay thuận chiều tâm \[O\] biến điểm \[A\] thành điểm \[C\] thì các điểm \[B,C,D,E\] tương ứng biến thành điểm \[D,E,A,B\].
b) Các phép quay tâm \[O\] giữ nguyên hình ngũ giác đã cho là:
Năm phép quay thuận chiều \(\alpha ^\circ \) tâm \[O\] giữ nguyên với \(\alpha ^\circ \) lần lượt nhận các giá trị \(72^\circ ;144^\circ ;216^\circ ;288^\circ ;360^\circ \).
Năm phép quay ngược chiều \(\alpha ^\circ \) tâm \[O\] giữ nguyên với \(\alpha ^\circ \) lần lượt nhận các giá trị \(72^\circ ;144^\circ ;216^\circ ;288^\circ ;360^\circ \).
Cho các số \[a,b,c\] dương thỏa mãn \[2ab + c\left( {a + b} \right) = 6\]. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức \[P = \frac{{2a + 2b + c}}{{\sqrt {4{a^2} + 12} + \sqrt {4{b^2} + 12} + \sqrt {{c^2} + 12} }}\].
Từ giả thiết, ta có:
\[\sqrt {4{a^2} + 12} = \sqrt {2\left( {2{a^2} + 6} \right)} = \sqrt {2\left( {2{a^2} + 2ab + ac + bc} \right)} = \sqrt {\left( {2a + 2b} \right)\left( {c + 2a} \right)} \].
Tương tự
\[\sqrt {4{b^2} + 12} = \sqrt {\left( {2a + 2b} \right)\left( {c + 2b} \right)} \]; \[\sqrt {{c^2} + 12} = \sqrt {\left( {2a + c} \right)\left( {c + 2b} \right)} \].
Khi đó, \[\sqrt {4{a^2} + 12} + \sqrt {4{b^2} + 12} + \sqrt {{c^2} + 12} \le \frac{{6a + 6b + 2c}}{2} + \frac{{2a + 2b + 2c}}{2}\]
Hay \[\sqrt {4{a^2} + 12} + \sqrt {4{b^2} + 12} + \sqrt {{c^2} + 12} \le 2\left( {2a + 2b + c} \right)\].
Suy ra \[P = \frac{{2a + 2b + c}}{{\sqrt {4{a^2} + 12} + \sqrt {4{b^2} + 12} + \sqrt {{c^2} + 12} }} \ge \frac{{2a + 2b + c}}{{2\left( {2a + 2b + c} \right)}}\] hay \[P \ge \frac{1}{2}\].
Dấu “=” xảy ra khi \[a = b = 1,c = 2\].
Vậy giá trị nhỏ nhất của \[P = \frac{1}{2}\] khi \[a = b = 1,c = 2\].
Cho \[a,b,c\] là các số thực dương thỏa mãn \[a + b + c = 1\]. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức \[A = \frac{{ab}}{{\sqrt {c + ab} }} + \frac{{bc}}{{\sqrt {a + bc} }} + \frac{{ca}}{{\sqrt {b + ca} }}\].
Ta có: \[a + b + c = 1\] suy ra \[\left( {a + b + c} \right)c = c\] hay \[c = ac + bc + {c^2}\].
Suy ra \[c + ab = ac + bc + {c^2} = a\left( {c + b} \right) + c\left( {b + c} \right) = \left( {b + c} \right)\left( {c + a} \right)\].
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy với hai số dương \[x,y\] ta luôn có:
\[\sqrt {xy} \le \frac{{x + y}}{2}\]. Dấu “=” xảy ra khi \[x = y\].
Suy ra \[\frac{1}{{\sqrt {c + ab} }} = \frac{1}{{\sqrt {\left( {a + c} \right)\left( {b + c} \right)} }} \le \frac{{\frac{1}{{a + c}} + \frac{1}{{b + c}}}}{2}\]
Suy ra \[\frac{{ab}}{{\sqrt {c + ab} }} \le \frac{{ab}}{2}\left( {\frac{1}{{a + c}} + \frac{1}{{b + c}}} \right)\] (1)
Tương tự, có: \[a + bc = \left( {a + b} \right)\left( {a + c} \right)\]; \[b + ac = \left( {b + c} \right)\left( {b + a} \right)\].
Suy ra \[\frac{{bc}}{{\sqrt {a + bc} }} \le \frac{{bc}}{2}\left( {\frac{1}{{a + b}} + \frac{1}{{a + c}}} \right)\] (2); \[\frac{{ac}}{{\sqrt {b + ac} }} \le \frac{{ac}}{2}\left( {\frac{1}{{c + b}} + \frac{1}{{a + b}}} \right)\] (3).
Cộng (1), (2), (3) theo vế, ta được:
\[A = \frac{{ab}}{{\sqrt {c + ab} }} + \frac{{bc}}{{\sqrt {a + bc} }} + \frac{{ca}}{{\sqrt {b + ca} }} \le \frac{{bc + ca}}{{2\left( {a + b} \right)}} + \frac{{bc + ab}}{{2\left( {a + b} \right)}} + \frac{{ac + ab}}{{2\left( {b + c} \right)}} = \frac{{a + b + c}}{2}\]
Suy ra \[A \le \frac{1}{2}\].
Dấu “=” xảy ra khi \[a = b = c = \frac{1}{3}.\]
Một gia đình muốn xây một bể chứa nước dạng hình hộp với chiều dài \[x{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\], chiều rộng \[x{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\] và chiều cao \[{\rm{h }}\left( {\rm{m}} \right)\] có thể tích bằng \[{\rm{4 }}{{\rm{m}}^3}\]. Để xây dựng bể chứa nước này, gia đình đó cần phải trả \[500\,\,000\] đồng cho mỗi mét vuông để xây hai mặt đáy của bể và \[1\,\,000\,\,000\] đồng cho mỗi mét vuông để xây bốn mặt bể. Tính chi phí tối thiểu gia đình đó phải trả để xây bể chứa nước.
Thể tích của hình hộp đó là: \[{x^2}h = 4{\rm{ }}\left( {{{\rm{m}}^3}} \right)\] suy ra \[h = \frac{4}{{{x^2}}}{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\].
Diện tích hai mặt đáy của bể là \[2{x^2}{\rm{ }}\left( {{{\rm{m}}^2}} \right)\].
Diện tích bốn mặt bên của bể là \[8x.h{\rm{ }}\left( {{{\rm{m}}^2}} \right)\].
Số tiền gia đình đó phải trả khi xây hai mặt đáy là: \[2{x^2}.0,5 = {x^2}\] (triệu đồng).
Số tiền gia đình đó phải trả khi xây bốn mặt bên của bể là
\[8xh.1 = 8xh\] (triệu đồng).
Do đó, số tiền phải trả khi làm bể là: \[{x^2} + 8xh\] (triệu đồng).
Để chi phí xây bể nước là tối thiểu thì \[{x^2} + 8xh\] đạt giá trị nhỏ nhất.
Ta có: \[{x^2} + 8xh = {x^2} + 8\left( {x.\frac{4}{{{x^2}}}} \right) = {x^2} + \frac{{32}}{x} = {x^2} + \frac{{16}}{x} + \frac{{16}}{x}\].
Vì \[x > 0\] nên áp dụng bất đẳng thức Cauchy, ta có:
\[{x^2} + \frac{{16}}{x} + \frac{{16}}{x} \ge 3\sqrt[3]{{x.\frac{{16}}{x}.\frac{{16}}{x}}}\] hay \[{x^2} + \frac{{16}}{x} + \frac{{16}}{x} \ge 3.4\sqrt[3]{4}\]
Do đó, \[{x^2} + 8xh \ge 12\sqrt[3]{4} \approx 19,05\].
Dấu “=” xảy ra khi \[{x^2} = \frac{{16}}{x}\] hay \[x = 2\sqrt[3]{2}{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\].
Vậy chi phí tối thiểu để gia đình đó xây bể nước là khoảng \[19,05\] triệu đồng.
Một người nông dân muốn rào một khu đất hình chữ nhật có chu vi là \[600{\rm{ m}}\] để xây dựng một vườn hoa. Với chiều rộng \[x\] của khu vườn, tìm \[x\] để diện tích vườn hoa xây được là lớn nhất.
Theo đề, ta có chiều rộng của khu vườn là \[x{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\].
Do đó, chiều rộng của khu vườn là: \[600:2 - x = 300 - x{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\].
Diện tích của khu vườn là: \[\left( {300 - x} \right)x = - {x^2} + 300x{\rm{ }}\left( {{{\rm{m}}^2}} \right)\].
Để diện tích vườn hoa xây được lớn nhất thì \[ - {x^2} + 300x\] đạt giá trị lớn nhất.
Ta có: \[ - {x^2} + 300x = - \left( {{x^2} - 300x + {{150}^2}} \right) + {150^2} = - {\left( {x - 150} \right)^2} + 22500\].
Ta có: \[ - {\left( {x - 150} \right)^2} \le 0\] nên \[ - {\left( {x - 150} \right)^2} + 22500 \le 22500\].
Dấu “=” xảy ra khi \[x = 150{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\].
Vậy diện tích vườn hoa xây được lớn nhất là \[22500{\rm{ }}\left( {{{\rm{m}}^{\rm{2}}}} \right)\] khi \[x = 150{\rm{ m}}\].
Nhận dịp Tết Trung Thu, câu lạc bộ sinh viên muốn kinh doanh đèn ông sao. Chi phí để hoàn thiện mỗi chiếc đèn ông sao là \[7\] nghìn đồng. Với giá bán \[25\] nghìn đồng cho mỗi chiếc đèn ông sao, câu lạc bộ bán được \[200\] chiếc đèn. Để bán được nhiều đèn ông sao, câu lạc bộ sinh viên dự định giảm giá bán và ước tính rằng theo tỉ lệ cứ giảm giá \[1\] nghìn đồng mỗi chiếc đèn thì số lượng bán ra tăng thêm \[20\] chiếc. Vậy câu lạc bộ nên bán mỗi chiếc đèn với giá bao nhiêu để sau khi giảm giá thu được lợi nhuận cao nhất?
Gọi \[x\] là giá mới mà câu lạc bộ phải bán (\[x > 0\], đơn vị: nghìn đồng).
Theo đề, số tiền mà câu lạc bộ sẽ giảm là: \[25 - x\] (nghìn đồng) mỗi chiếc.
Khi đó, số lượng đèn lồng bán được tăng lên là: \[20\left( {25 - x} \right):1 = 20\left( {25 - x} \right)\] (chiếc).
Do đó, lượng đèn câu lạc bộ bán được là: \[200 + 20\left( {25 - x} \right) = 700 - 20x\] (chiếc).
Vậy doanh thu của câu lạc bộ lúc này là: \[\left( {700 - 20x} \right)x\] (nghìn đồng).
Lợi nhuận mà câu lạc bộ thu được sau khi bán giá mới là:
\[\left( {700 - 20x} \right)x - \left( {700 - 20x} \right).7 = - 20{x^2} + 840x - 4900\]
\[ = - 20\left( {{x^2} - 42x + 245} \right)\]
\[ = - 20{\left( {x - 21} \right)^2} + 3920\]
Nhận thấy \[ - 20{\left( {x - 21} \right)^2} \le 0\] nên \[ - 20{\left( {x - 21} \right)^2} + 3920 \le 3920\].
Dấu “=” xảy ra khi \[x = 21\] (nghìn đồng).
Vậy câu lạc bộ nên bán mỗi chiếc đèn với giá \[21\] nghìn đồng để loại nhuận thu được là lớn nhất.
Kim cương là một khoáng sản quý, có rất nhiều giá trị và được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau. Giá bán của một viên kim cương tỉ lệ với bình phương khối lượng của nó. Khi đem một viên kim cương cắt thành ba phần và vẫn bán với giá như trên (theo đúng tỉ lệ trên) thì tổng số tiền thu được tăng hay giảm? Trong trường hợp nào giá kim cương ban đầu giảm nhiều nhất?
Gọi giá bán của kim cương ban đầu là \[x\] đồng, khối lượng là \[y\] (kg).
Sau khi chia thành ba phần thì mỗi phần nặng \[{y_1},{y_2},{y_3}\] (kg) với giá bán lần lượt là \[{x_1};{x_2};{x_3}\] đồng.
Ta có: \[{y_1} + {y_2} + {y_3} = y\] và \[\frac{{{x_1}}}{{y_1^2}} = \frac{{{x_2}}}{{y_2^2}} = \frac{{{x_3}}}{{y_3^2}} = \frac{x}{{{y^2}}}\].
Suy ra \[\frac{{{x_1} + {x_2} + {x_3}}}{{y_1^2 + y_2^2 + y_3^2}} = \frac{x}{{{y^2}}}\].
Suy ra \[{x_1} + {x_2} + {x_3} = x.\frac{{y_1^2 + y_2^2 + y_3^2}}{{{y^2}}}\].
Hay \[{x_1} + {x_2} + {x_3} \ge x.\frac{{\frac{1}{3}{{\left( {{y_1} + {y_2} + {y_3}} \right)}^2}}}{{{y^2}}}\]
\[{x_1} + {x_2} + {x_3} \ge x.\frac{{\frac{1}{3}{y^2}}}{{{y^2}}}\]
\[{x_1} + {x_2} + {x_3} \ge \frac{1}{3}x\].
Do đó, khi chia làm ba phần thì giá bán kim cương giảm đi và giảm nhiều nhất khi ba phần kim cương đó có khối lượng bằng nhau.




