f) $\frac{\sqrt{7}+\sqrt{5}}{\sqrt{7}-\sqrt{5}}+\frac{\sqrt{7}-\sqrt{5}}{\sqrt{7}+\sqrt{5}}$
Đầu tiên, ta quy đồng mẫu số của hai phân số:
\[
\frac{\sqrt{7}+\sqrt{5}}{\sqrt{7}-\sqrt{5}}+\frac{\sqrt{7}-\sqrt{5}}{\sqrt{7}+\sqrt{5}} = \frac{(\sqrt{7}+\sqrt{5})^2 + (\sqrt{7}-\sqrt{5})^2}{(\sqrt{7}-\sqrt{5})(\sqrt{7}+\sqrt{5})}
\]
Ta tính tử số:
\[
(\sqrt{7}+\sqrt{5})^2 = 7 + 2\sqrt{35} + 5 = 12 + 2\sqrt{35}
\]
\[
(\sqrt{7}-\sqrt{5})^2 = 7 - 2\sqrt{35} + 5 = 12 - 2\sqrt{35}
\]
\[
(\sqrt{7}+\sqrt{5})^2 + (\sqrt{7}-\sqrt{5})^2 = (12 + 2\sqrt{35}) + (12 - 2\sqrt{35}) = 24
\]
Ta tính mẫu số:
\[
(\sqrt{7}-\sqrt{5})(\sqrt{7}+\sqrt{5}) = 7 - 5 = 2
\]
Vậy:
\[
\frac{24}{2} = 12
\]
g) $(a\sqrt{\frac{3}{a}} + 3\sqrt{\frac{a}{3}} + \sqrt{12a^3}) : \sqrt{3a}$ với $a > 0$
Đầu tiên, ta rút gọn các căn thức:
\[
a\sqrt{\frac{3}{a}} = a \cdot \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{a}} = \sqrt{3a}
\]
\[
3\sqrt{\frac{a}{3}} = 3 \cdot \frac{\sqrt{a}}{\sqrt{3}} = \sqrt{3a}
\]
\[
\sqrt{12a^3} = \sqrt{4 \cdot 3 \cdot a^2 \cdot a} = 2a\sqrt{3a}
\]
Vậy:
\[
(a\sqrt{\frac{3}{a}} + 3\sqrt{\frac{a}{3}} + \sqrt{12a^3}) = \sqrt{3a} + \sqrt{3a} + 2a\sqrt{3a} = 2\sqrt{3a} + 2a\sqrt{3a}
\]
Chia cho $\sqrt{3a}$:
\[
(2\sqrt{3a} + 2a\sqrt{3a}) : \sqrt{3a} = 2 + 2a
\]
h) $\frac{1-a}{1+\sqrt{a}} + \frac{1-a\sqrt{a}}{1-\sqrt{a}}$ với $a \geq 0, a \neq 1$
Đầu tiên, ta quy đồng mẫu số của hai phân số:
\[
\frac{(1-a)(1-\sqrt{a}) + (1-a\sqrt{a})(1+\sqrt{a})}{(1+\sqrt{a})(1-\sqrt{a})}
\]
Ta tính tử số:
\[
(1-a)(1-\sqrt{a}) = 1 - \sqrt{a} - a + a\sqrt{a}
\]
\[
(1-a\sqrt{a})(1+\sqrt{a}) = 1 + \sqrt{a} - a\sqrt{a} - a
\]
\[
(1 - \sqrt{a} - a + a\sqrt{a}) + (1 + \sqrt{a} - a\sqrt{a} - a) = 2 - 2a
\]
Ta tính mẫu số:
\[
(1+\sqrt{a})(1-\sqrt{a}) = 1 - a
\]
Vậy:
\[
\frac{2 - 2a}{1 - a} = 2
\]
i) $2(\sqrt{x} + \sqrt{y}) - \frac{x-y}{\sqrt{x} + \sqrt{y}}$ (biết $x > 0, y > 0$)
Đầu tiên, ta quy đồng mẫu số của hai phân số:
\[
2(\sqrt{x} + \sqrt{y}) - \frac{x-y}{\sqrt{x} + \sqrt{y}} = \frac{2(\sqrt{x} + \sqrt{y})^2 - (x-y)}{\sqrt{x} + \sqrt{y}}
\]
Ta tính tử số:
\[
2(\sqrt{x} + \sqrt{y})^2 = 2(x + 2\sqrt{xy} + y) = 2x + 4\sqrt{xy} + 2y
\]
\[
2x + 4\sqrt{xy} + 2y - (x - y) = x + 4\sqrt{xy} + 3y
\]
Vậy:
\[
\frac{x + 4\sqrt{xy} + 3y}{\sqrt{x} + \sqrt{y}}
\]
Bài 5:
Để tính giá trị của biểu thức \( M = \frac{1}{\sqrt{1 + \sqrt{2}}} + \frac{1}{\sqrt{2 + \sqrt{3}}} + ... + \frac{1}{\sqrt{99 + \sqrt{100}}} \), chúng ta sẽ sử dụng phương pháp biến đổi đại lượng để đơn giản hóa từng phân số.
Đầu tiên, ta xét một phân số tổng quát trong biểu thức:
\[ \frac{1}{\sqrt{n + \sqrt{n+1}}} \]
Ta nhân cả tử và mẫu của phân số này với biểu thức liên hợp của mẫu:
\[ \frac{1}{\sqrt{n + \sqrt{n+1}}} = \frac{\sqrt{n + \sqrt{n+1}} - \sqrt{n}}{\left( \sqrt{n + \sqrt{n+1}} \right)^2 - \left( \sqrt{n} \right)^2} \]
Tính toán mẫu số:
\[ \left( \sqrt{n + \sqrt{n+1}} \right)^2 - \left( \sqrt{n} \right)^2 = n + \sqrt{n+1} - n = \sqrt{n+1} \]
Do đó, ta có:
\[ \frac{1}{\sqrt{n + \sqrt{n+1}}} = \frac{\sqrt{n + \sqrt{n+1}} - \sqrt{n}}{\sqrt{n+1}} \]
Như vậy, mỗi phân số trong biểu thức \( M \) có thể viết lại dưới dạng:
\[ \frac{1}{\sqrt{n + \sqrt{n+1}}} = \sqrt{n+1} - \sqrt{n} \]
Áp dụng công thức này vào biểu thức \( M \):
\[ M = (\sqrt{2} - \sqrt{1}) + (\sqrt{3} - \sqrt{2}) + (\sqrt{4} - \sqrt{3}) + ... + (\sqrt{100} - \sqrt{99}) \]
Nhận thấy rằng đây là một dãy tổng có các số hạng liên tiếp triệt tiêu lẫn nhau:
\[ M = \sqrt{100} - \sqrt{1} \]
Cuối cùng, ta tính giá trị của biểu thức:
\[ M = 10 - 1 = 9 \]
Vậy giá trị của biểu thức \( M \) là:
\[ \boxed{9} \]
Bài 6:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
a) Rút gọn biểu thức \( A \)
Biểu thức \( A \) được cho là:
\[ A = \frac{x}{\sqrt{x} - 1} - \frac{2x - \sqrt{x}}{x - \sqrt{x}} \]
Đầu tiên, ta cần rút gọn từng phân thức riêng lẻ.
Rút gọn phân thức đầu tiên:
\[ \frac{x}{\sqrt{x} - 1} \]
Ta nhân tử số và mẫu số với \((\sqrt{x} + 1)\):
\[ \frac{x}{\sqrt{x} - 1} = \frac{x (\sqrt{x} + 1)}{(\sqrt{x} - 1)(\sqrt{x} + 1)} = \frac{x (\sqrt{x} + 1)}{x - 1} \]
Rút gọn phân thức thứ hai:
\[ \frac{2x - \sqrt{x}}{x - \sqrt{x}} \]
Ta nhận thấy rằng \( x - \sqrt{x} = \sqrt{x} (\sqrt{x} - 1) \), do đó:
\[ \frac{2x - \sqrt{x}}{x - \sqrt{x}} = \frac{2x - \sqrt{x}}{\sqrt{x} (\sqrt{x} - 1)} \]
Chia cả tử số và mẫu số cho \(\sqrt{x}\):
\[ \frac{2x - \sqrt{x}}{\sqrt{x} (\sqrt{x} - 1)} = \frac{2\sqrt{x} - 1}{\sqrt{x} - 1} \]
Bây giờ, ta có thể viết lại biểu thức \( A \) dưới dạng:
\[ A = \frac{x (\sqrt{x} + 1)}{x - 1} - \frac{2\sqrt{x} - 1}{\sqrt{x} - 1} \]
Tìm mẫu chung và rút gọn:
Mẫu chung của hai phân thức là \((x - 1)\):
\[ A = \frac{x (\sqrt{x} + 1) - (2\sqrt{x} - 1)(\sqrt{x} + 1)}{x - 1} \]
Phân tích và rút gọn tử số:
\[ x (\sqrt{x} + 1) - (2\sqrt{x} - 1)(\sqrt{x} + 1) = x \sqrt{x} + x - (2x + 2\sqrt{x} - \sqrt{x} - 1) \]
\[ = x \sqrt{x} + x - 2x - 2\sqrt{x} + \sqrt{x} + 1 \]
\[ = x \sqrt{x} + x - 2x - \sqrt{x} + 1 \]
\[ = x \sqrt{x} - x - \sqrt{x} + 1 \]
Do đó:
\[ A = \frac{x \sqrt{x} - x - \sqrt{x} + 1}{x - 1} \]
b) Tính giá trị của biểu thức \( A \) tại \( x = 3 + 2\sqrt{2} \)
Thay \( x = 3 + 2\sqrt{2} \) vào biểu thức đã rút gọn:
\[ A = \frac{(3 + 2\sqrt{2}) \sqrt{3 + 2\sqrt{2}} - (3 + 2\sqrt{2}) - \sqrt{3 + 2\sqrt{2}} + 1}{(3 + 2\sqrt{2}) - 1} \]
Tính giá trị cụ thể:
\[ \sqrt{3 + 2\sqrt{2}} = \sqrt{(\sqrt{2} + 1)^2} = \sqrt{2} + 1 \]
Do đó:
\[ A = \frac{(3 + 2\sqrt{2})(\sqrt{2} + 1) - (3 + 2\sqrt{2}) - (\sqrt{2} + 1) + 1}{2 + 2\sqrt{2}} \]
Rút gọn tiếp:
\[ A = \frac{(3\sqrt{2} + 3 + 4 + 2\sqrt{2}) - (3 + 2\sqrt{2}) - (\sqrt{2} + 1) + 1}{2 + 2\sqrt{2}} \]
\[ = \frac{3\sqrt{2} + 3 + 4 + 2\sqrt{2} - 3 - 2\sqrt{2} - \sqrt{2} - 1 + 1}{2 + 2\sqrt{2}} \]
\[ = \frac{3\sqrt{2} + 4 + 2\sqrt{2} - 2\sqrt{2} - \sqrt{2}}{2 + 2\sqrt{2}} \]
\[ = \frac{3\sqrt{2} + 4 - \sqrt{2}}{2 + 2\sqrt{2}} \]
\[ = \frac{2\sqrt{2} + 4}{2 + 2\sqrt{2}} \]
\[ = \frac{2(\sqrt{2} + 2)}{2(1 + \sqrt{2})} \]
\[ = \frac{\sqrt{2} + 2}{1 + \sqrt{2}} \]
Nhân tử số và mẫu số với \((1 - \sqrt{2})\):
\[ = \frac{(\sqrt{2} + 2)(1 - \sqrt{2})}{(1 + \sqrt{2})(1 - \sqrt{2})} \]
\[ = \frac{\sqrt{2} - 2 + 2 - 2\sqrt{2}}{1 - 2} \]
\[ = \frac{-\sqrt{2}}{-1} \]
\[ = \sqrt{2} \]
Vậy giá trị của biểu thức \( A \) tại \( x = 3 + 2\sqrt{2} \) là \( \sqrt{2} \).
Bài 7:
Điều kiện xác định: \( a \geq 0; a \neq 4 \)
a) Rút gọn biểu thức \( P \):
Ta có:
\[ P = \frac{a + 4\sqrt{a} + 4}{\sqrt{a} + 2} + \frac{4 - a}{2 - \sqrt{a}} \]
Nhận thấy rằng \( a + 4\sqrt{a} + 4 = (\sqrt{a} + 2)^2 \), ta có thể viết lại biểu thức như sau:
\[ P = \frac{(\sqrt{a} + 2)^2}{\sqrt{a} + 2} + \frac{4 - a}{2 - \sqrt{a}} \]
Rút gọn phân thức đầu tiên:
\[ P = \sqrt{a} + 2 + \frac{4 - a}{2 - \sqrt{a}} \]
Nhận thấy rằng \( 4 - a = -(a - 4) = -( \sqrt{a} - 2)(\sqrt{a} + 2) \), ta có thể viết lại phân thức thứ hai:
\[ P = \sqrt{a} + 2 + \frac{-(\sqrt{a} - 2)(\sqrt{a} + 2)}{2 - \sqrt{a}} \]
Phân tích và rút gọn phân thức thứ hai:
\[ P = \sqrt{a} + 2 + \frac{-(\sqrt{a} - 2)(\sqrt{a} + 2)}{-(\sqrt{a} - 2)} \]
\[ P = \sqrt{a} + 2 + (\sqrt{a} + 2) \]
\[ P = \sqrt{a} + 2 + \sqrt{a} + 2 \]
\[ P = 2\sqrt{a} + 4 \]
Vậy biểu thức \( P \) đã được rút gọn thành:
\[ P = 2\sqrt{a} + 4 \]
b) Tìm giá trị của \( a \) sao cho \( P = a + 1 \):
Thay biểu thức \( P \) vào phương trình:
\[ 2\sqrt{a} + 4 = a + 1 \]
Di chuyển các hạng tử để nhóm các biến về một vế:
\[ 2\sqrt{a} + 4 - a - 1 = 0 \]
\[ 2\sqrt{a} - a + 3 = 0 \]
Đặt \( t = \sqrt{a} \), ta có:
\[ 2t - t^2 + 3 = 0 \]
\[ t^2 - 2t - 3 = 0 \]
Giải phương trình bậc hai:
\[ t = \frac{2 \pm \sqrt{4 + 12}}{2} \]
\[ t = \frac{2 \pm 4}{2} \]
\[ t = 3 \text{ hoặc } t = -1 \]
Vì \( t = \sqrt{a} \geq 0 \), ta loại \( t = -1 \):
\[ t = 3 \]
Do đó:
\[ \sqrt{a} = 3 \]
\[ a = 9 \]
Vậy giá trị của \( a \) là:
\[ a = 9 \]
Bài 8:
Điều kiện xác định: \( x \geq 0 \) và \( x \neq 1 \).
Bước 1: Rút gọn biểu thức \( A \).
Ta có:
\[ A = \frac{x - 16}{x + \sqrt{x} + 1} : \frac{\sqrt{x} + 4}{x \sqrt{x} - 1} \]
Chuyển phép chia thành phép nhân:
\[ A = \frac{x - 16}{x + \sqrt{x} + 1} \times \frac{x \sqrt{x} - 1}{\sqrt{x} + 4} \]
Nhận thấy rằng \( x - 16 \) có thể viết lại dưới dạng \( (\sqrt{x})^2 - 4^2 \):
\[ x - 16 = (\sqrt{x} - 4)(\sqrt{x} + 4) \]
Do đó:
\[ A = \frac{(\sqrt{x} - 4)(\sqrt{x} + 4)}{x + \sqrt{x} + 1} \times \frac{x \sqrt{x} - 1}{\sqrt{x} + 4} \]
Chuẩn bị để giản ước:
\[ A = \frac{(\sqrt{x} - 4)(\sqrt{x} + 4)}{x + \sqrt{x} + 1} \times \frac{(x \sqrt{x} - 1)}{(\sqrt{x} + 4)} \]
Giản ước \( \sqrt{x} + 4 \):
\[ A = \frac{(\sqrt{x} - 4)(x \sqrt{x} - 1)}{x + \sqrt{x} + 1} \]
Bước 2: Thay \( x = 0,64 \) vào biểu thức đã rút gọn.
Tính \( \sqrt{x} \):
\[ \sqrt{0,64} = 0,8 \]
Thay vào biểu thức:
\[ A = \frac{(0,8 - 4)((0,64)(0,8) - 1)}{0,64 + 0,8 + 1} \]
\[ A = \frac{(0,8 - 4)(0,512 - 1)}{0,64 + 0,8 + 1} \]
\[ A = \frac{(0,8 - 4)(-0,488)}{2,44} \]
\[ A = \frac{(-3,2)(-0,488)}{2,44} \]
\[ A = \frac{1,5616}{2,44} \]
\[ A = 0,64 \]
Vậy giá trị của biểu thức \( A \) tại \( x = 0,64 \) là \( 0,64 \).
Bài 9:
a) Điều kiện xác định của P:
\[
\sqrt{x} - 2 \neq 0 \quad \text{và} \quad \sqrt{x} + 2 \neq 0 \quad \text{và} \quad 4 - x \neq 0
\]
\[
\sqrt{x} \neq 2 \quad \text{và} \quad \sqrt{x} \neq -2 \quad \text{(luôn đúng)} \quad \text{và} \quad x \neq 4
\]
\[
x \neq 4 \quad \text{và} \quad x \neq 4
\]
b) Rút gọn P:
\[
P = \frac{\sqrt{x} + 1}{\sqrt{x} - 2} + \frac{2\sqrt{x}}{\sqrt{x} + 2} + \frac{2 + 5\sqrt{x}}{4 - x}
\]
Chúng ta sẽ quy đồng mẫu số chung:
\[
P = \frac{(\sqrt{x} + 1)(\sqrt{x} + 2) + 2\sqrt{x}(\sqrt{x} - 2) + (2 + 5\sqrt{x})(-\sqrt{x} - 2)}{(\sqrt{x} - 2)(\sqrt{x} + 2)(4 - x)}
\]
\[
= \frac{(\sqrt{x} + 1)(\sqrt{x} + 2) + 2\sqrt{x}(\sqrt{x} - 2) + (2 + 5\sqrt{x})(-\sqrt{x} - 2)}{(\sqrt{x} - 2)(\sqrt{x} + 2)(4 - x)}
\]
\[
= \frac{x + 2\sqrt{x} + \sqrt{x} + 2 + 2x - 4\sqrt{x} - 2\sqrt{x} - 4 - 5x - 10\sqrt{x}}{(\sqrt{x} - 2)(\sqrt{x} + 2)(4 - x)}
\]
\[
= \frac{-2x - 10\sqrt{x} + 2}{(\sqrt{x} - 2)(\sqrt{x} + 2)(4 - x)}
\]
\[
= \frac{-2(x + 5\sqrt{x} - 1)}{(\sqrt{x} - 2)(\sqrt{x} + 2)(4 - x)}
\]
c) Tìm x để \(P = 2\):
\[
\frac{-2(x + 5\sqrt{x} - 1)}{(\sqrt{x} - 2)(\sqrt{x} + 2)(4 - x)} = 2
\]
\[
-2(x + 5\sqrt{x} - 1) = 2(\sqrt{x} - 2)(\sqrt{x} + 2)(4 - x)
\]
\[
-2(x + 5\sqrt{x} - 1) = 2(4 - x)(4 - x)
\]
\[
-2(x + 5\sqrt{x} - 1) = 2(16 - 8x + x^2)
\]
\[
-2(x + 5\sqrt{x} - 1) = 32 - 16x + 2x^2
\]
\[
-2x - 10\sqrt{x} + 2 = 32 - 16x + 2x^2
\]
\[
2x^2 - 14x + 10\sqrt{x} + 30 = 0
\]
d) Tìm giá trị nguyên của x để P có giá trị nguyên:
\[
P = \frac{-2(x + 5\sqrt{x} - 1)}{(\sqrt{x} - 2)(\sqrt{x} + 2)(4 - x)}
\]
Để P có giá trị nguyên, tử số phải chia hết cho mẫu số. Chúng ta thử các giá trị nguyên của x:
\[
x = 1 \quad \text{thì} \quad P = \frac{-2(1 + 5 - 1)}{(1 - 2)(1 + 2)(4 - 1)} = \frac{-2 \cdot 5}{(-1) \cdot 3 \cdot 3} = \frac{-10}{-9} = \frac{10}{9} \quad \text{(không phải số nguyên)}
\]
\[
x = 9 \quad \text{thì} \quad P = \frac{-2(9 + 15 - 1)}{(3 - 2)(3 + 2)(4 - 9)} = \frac{-2 \cdot 23}{1 \cdot 5 \cdot (-5)} = \frac{-46}{-25} = \frac{46}{25} \quad \text{(không phải số nguyên)}
\]
Vậy không có giá trị nguyên của x để P có giá trị nguyên.
Bài 10:
Điều kiện xác định: \( a > 0, a \neq 1 \).
a) Rút gọn biểu thức \( P \):
\[
P = \left( \frac{\sqrt{a} + 1}{\sqrt{a} - 1} - \frac{\sqrt{a} - 1}{\sqrt{a} + 1} + \frac{4 + 4a}{1 - a^2} \right) \left( \sqrt{a} - \frac{1}{\sqrt{a}} \right)
\]
Chúng ta sẽ rút gọn từng phần của biểu thức \( P \):
Phần 1: Rút gọn \( \frac{\sqrt{a} + 1}{\sqrt{a} - 1} - \frac{\sqrt{a} - 1}{\sqrt{a} + 1} \)
\[
\frac{\sqrt{a} + 1}{\sqrt{a} - 1} - \frac{\sqrt{a} - 1}{\sqrt{a} + 1} = \frac{(\sqrt{a} + 1)^2 - (\sqrt{a} - 1)^2}{(\sqrt{a} - 1)(\sqrt{a} + 1)}
\]
\[
= \frac{(a + 2\sqrt{a} + 1) - (a - 2\sqrt{a} + 1)}{a - 1}
\]
\[
= \frac{4\sqrt{a}}{a - 1}
\]
Phần 2: Rút gọn \( \frac{4 + 4a}{1 - a^2} \)
\[
\frac{4 + 4a}{1 - a^2} = \frac{4(1 + a)}{(1 - a)(1 + a)} = \frac{4}{1 - a}
\]
Phần 3: Rút gọn \( \sqrt{a} - \frac{1}{\sqrt{a}} \)
\[
\sqrt{a} - \frac{1}{\sqrt{a}} = \frac{a - 1}{\sqrt{a}}
\]
Bây giờ, chúng ta kết hợp tất cả các phần lại:
\[
P = \left( \frac{4\sqrt{a}}{a - 1} + \frac{4}{1 - a} \right) \left( \frac{a - 1}{\sqrt{a}} \right)
\]
\[
= \left( \frac{4\sqrt{a}}{a - 1} - \frac{4}{a - 1} \right) \left( \frac{a - 1}{\sqrt{a}} \right)
\]
\[
= \left( \frac{4(\sqrt{a} - 1)}{a - 1} \right) \left( \frac{a - 1}{\sqrt{a}} \right)
\]
\[
= \frac{4(\sqrt{a} - 1)}{\sqrt{a}}
\]
\[
= 4 \left( 1 - \frac{1}{\sqrt{a}} \right)
\]
b) Tìm giá trị của \( a \) để \( P = 2 \):
\[
4 \left( 1 - \frac{1}{\sqrt{a}} \right) = 2
\]
\[
1 - \frac{1}{\sqrt{a}} = \frac{1}{2}
\]
\[
\frac{1}{\sqrt{a}} = \frac{1}{2}
\]
\[
\sqrt{a} = 2
\]
\[
a = 4
\]
Đáp số:
a) \( P = 4 \left( 1 - \frac{1}{\sqrt{a}} \right) \)
b) \( a = 4 \)
Bài 11:
Để tính góc tạo bởi thang và tường, chúng ta sẽ sử dụng các kiến thức về tam giác vuông và tỉ số lượng giác.
Bước 1: Xác định các thông số đã biết:
- Chiều dài của thang (cạnh huyền): 10 m
- Khoảng cách từ chân thang đến tường (cạnh kề): 6,5 m
Bước 2: Áp dụng công thức tính tỉ số lượng giác:
- Ta có: cos(α) = cạnh kề / cạnh huyền
- Thay các giá trị đã biết vào công thức: cos(α) = 6,5 / 10 = 0,65
Bước 3: Tìm góc α:
- Sử dụng bảng lượng giác hoặc máy tính để tìm góc α sao cho cos(α) = 0,65
- Kết quả: α ≈ 49°
Vậy góc tạo bởi thang và tường là 49° (làm tròn đến hàng đơn vị của độ).
Bài 12:
Đầu tiên, ta cần tính quãng đường máy bay đã bay trong 5 phút.
Vì 5 phút bằng $\frac{5}{60} = \frac{1}{12}$ giờ, nên quãng đường máy bay đã bay là:
\[ 450 \times \frac{1}{12} = 37,5 \text{ km} \]
Tiếp theo, ta cần tìm khoảng cách theo phương thẳng đứng từ mặt đất đến máy bay. Ta biết rằng đường bay tạo với phương nằm ngang một góc $30^0$. Do đó, ta có thể sử dụng tỉ số lượng giác của góc $30^0$ để tính khoảng cách này.
Trong tam giác vuông, nếu góc giữa đường bay và phương nằm ngang là $30^0$, thì chiều cao (khoảng cách theo phương thẳng đứng) sẽ là:
\[ \sin(30^0) = \frac{\text{khoảng cách theo phương thẳng đứng}}{\text{quãng đường máy bay đã bay}} \]
Biết rằng $\sin(30^0) = \frac{1}{2}$, ta có:
\[ \frac{1}{2} = \frac{\text{khoảng cách theo phương thẳng đứng}}{37,5} \]
Từ đó, ta tính được khoảng cách theo phương thẳng đứng:
\[ \text{khoảng cách theo phương thẳng đứng} = 37,5 \times \frac{1}{2} = 18,75 \text{ km} \]
Vậy sau 5 phút kể từ khi cất cánh, máy bay cách mặt đất 18,75 km theo phương thẳng đứng.
Bài 13:
a) Ta có $\stackrel\frown{AC}=\stackrel\frown{DC}$ (cùng chắn cung nhỏ AB)
$\Rightarrow AC=DC$ (hai dây cung bằng nhau chắn hai cung bằng nhau)
Mà OA = OD (cùng bán kính)
$\Rightarrow \Delta OAD$ cân tại O
$\Rightarrow \widehat{OAD}=\widehat{ODA}$
Mặt khác $\widehat{OAD}+\widehat{CAD}=180^{\circ}$ (hai góc kề bù)
$\Rightarrow \widehat{ODA}+\widehat{CAD}=180^{\circ}$
$\Rightarrow \widehat{CAD}=90^{\circ}$ (tổng hai góc bằng 180^{\circ})
$\Rightarrow AC\perp CD$
b) Ta có $\widehat{BAC}=\widehat{BDC}$ (cùng chắn cung BC)
$\widehat{ABC}=\widehat{ADC}$ (cùng chắn cung AC)
c) Ta có $\widehat{BAC}=\widehat{BDC}$ (cùng chắn cung BC)
$\widehat{ABC}=\widehat{ADC}$ (cùng chắn cung AC)
$\Rightarrow \Delta ABC\sim \Delta ADC$ (g-g)
$\Rightarrow \frac{AB}{AD}=\frac{AC}{AH}$ (tỉ số đồng dạng)
$\Rightarrow AB\times AC=AD\times AH$
Bài 14:
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
Bước 1: Chứng minh rằng góc ACB có số đo bằng $90^\circ$
- Vì AB là đường kính của đường tròn (O;R), nên tam giác ABC nội tiếp trong đường tròn và có đỉnh C nằm trên đường tròn.
- Theo tính chất của tam giác nội tiếp, góc ACB là góc nội tiếp chắn nửa đường tròn, do đó góc ACB có số đo bằng $90^\circ$.
Bước 2: Tính độ dài của BC theo R
- Vì tam giác ABC là tam giác vuông tại C, ta có:
\[ BC = R \]
Bước 3: Chứng minh rằng OI vuông góc với AC
- I là trung điểm của dây AC, nên OI là đường trung trực của dây AC.
- Do đó, OI vuông góc với AC.
Bước 4: Chứng minh rằng OI song song với BC
- Vì OI vuông góc với AC và tam giác ABC là tam giác vuông tại C, nên OI song song với BC.
Bước 5: Chứng minh rằng OI = $\frac{1}{2}BC$
- Vì OI song song với BC và I là trung điểm của AC, nên OI là đường trung bình của tam giác ABC.
- Do đó, OI = $\frac{1}{2}BC$.
Kết luận
- Ta đã chứng minh được rằng góc ACB có số đo bằng $90^\circ$, từ đó suy ra độ dài của BC là R.
- OI song song với BC và OI = $\frac{1}{2}BC$.
Đáp số:
- Độ dài của BC là R.
- OI = $\frac{1}{2}BC$.