a) $\sqrt{8} - 4\sqrt{2} + \sqrt{72} - 3\sqrt{50}$
Ta thực hiện phép cộng trừ các căn bậc hai như sau:
\[
\sqrt{8} = \sqrt{4 \times 2} = 2\sqrt{2}
\]
\[
\sqrt{72} = \sqrt{36 \times 2} = 6\sqrt{2}
\]
\[
\sqrt{50} = \sqrt{25 \times 2} = 5\sqrt{2}
\]
Thay vào biểu thức ban đầu:
\[
2\sqrt{2} - 4\sqrt{2} + 6\sqrt{2} - 3 \times 5\sqrt{2} = 2\sqrt{2} - 4\sqrt{2} + 6\sqrt{2} - 15\sqrt{2}
\]
Cộng trừ các số hạng:
\[
(2 - 4 + 6 - 15)\sqrt{2} = -11\sqrt{2}
\]
Vậy:
\[
\sqrt{8} - 4\sqrt{2} + \sqrt{72} - 3\sqrt{50} = -11\sqrt{2}
\]
b) $\sqrt{(2\sqrt{6} - 4)^2} + \sqrt{(\sqrt{6} - 3)^2}$
Ta biết rằng $\sqrt{a^2} = |a|$, do đó:
\[
\sqrt{(2\sqrt{6} - 4)^2} = |2\sqrt{6} - 4|
\]
\[
\sqrt{(\sqrt{6} - 3)^2} = |\sqrt{6} - 3|
\]
Ta cần kiểm tra dấu của các biểu thức trong trị tuyệt đối:
- $2\sqrt{6} \approx 2 \times 2.45 = 4.9$, nên $2\sqrt{6} - 4 > 0$. Do đó, $|2\sqrt{6} - 4| = 2\sqrt{6} - 4$
- $\sqrt{6} \approx 2.45$, nên $\sqrt{6} - 3 < 0$. Do đó, $|\sqrt{6} - 3| = -( \sqrt{6} - 3 ) = 3 - \sqrt{6}$
Vậy:
\[
\sqrt{(2\sqrt{6} - 4)^2} + \sqrt{(\sqrt{6} - 3)^2} = (2\sqrt{6} - 4) + (3 - \sqrt{6}) = 2\sqrt{6} - 4 + 3 - \sqrt{6} = \sqrt{6} - 1
\]
c) $\frac{3}{3 - \sqrt{7}} - \frac{3}{3 + \sqrt{7}}$
Ta có thể quy đồng mẫu số để trừ hai phân số này:
\[
\frac{3}{3 - \sqrt{7}} - \frac{3}{3 + \sqrt{7}} = \frac{3(3 + \sqrt{7}) - 3(3 - \sqrt{7})}{(3 - \sqrt{7})(3 + \sqrt{7})}
\]
Tính tử số:
\[
3(3 + \sqrt{7}) - 3(3 - \sqrt{7}) = 9 + 3\sqrt{7} - 9 + 3\sqrt{7} = 6\sqrt{7}
\]
Tính mẫu số:
\[
(3 - \sqrt{7})(3 + \sqrt{7}) = 3^2 - (\sqrt{7})^2 = 9 - 7 = 2
\]
Vậy:
\[
\frac{3}{3 - \sqrt{7}} - \frac{3}{3 + \sqrt{7}} = \frac{6\sqrt{7}}{2} = 3\sqrt{7}
\]
Đáp số:
a) $-11\sqrt{2}$
b) $\sqrt{6} - 1$
c) $3\sqrt{7}$
Câu 2:
a) $\sqrt{4x^2+4x+1}=5$
Điều kiện xác định: $4x^2 + 4x + 1 \geq 0$ (luôn đúng với mọi x)
Bình phương hai vế:
\[4x^2 + 4x + 1 = 25\]
\[4x^2 + 4x - 24 = 0\]
Chia cả hai vế cho 4:
\[x^2 + x - 6 = 0\]
Phương trình này có dạng $ax^2 + bx + c = 0$, ta sử dụng công thức nghiệm:
\[x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}\]
\[x = \frac{-1 \pm \sqrt{1 + 24}}{2}\]
\[x = \frac{-1 \pm 5}{2}\]
\[x_1 = 2, x_2 = -3\]
b) $\frac{1}{2}\sqrt{12x-4} + 2\sqrt{75x-25} = -\sqrt{3x-1} + 36$
Điều kiện xác định: $12x - 4 \geq 0$, $75x - 25 \geq 0$, $3x - 1 \geq 0$
\[x \geq \frac{1}{3}\]
Nhân cả hai vế với 2:
\[\sqrt{12x-4} + 4\sqrt{75x-25} = -2\sqrt{3x-1} + 72\]
Đặt $t = \sqrt{3x-1}$, ta có:
\[2t + 4(5t) = -2t + 72\]
\[2t + 20t = -2t + 72\]
\[24t = 72\]
\[t = 3\]
Do đó:
\[\sqrt{3x-1} = 3\]
\[3x - 1 = 9\]
\[3x = 10\]
\[x = \frac{10}{3}\]
c) $\frac{x-3}{3} - \frac{x-1}{6} \leq \frac{x+2}{4} + 2$
Quy đồng mẫu số:
\[\frac{2(x-3)}{6} - \frac{x-1}{6} \leq \frac{x+2}{4} + 2\]
\[\frac{2x - 6 - x + 1}{6} \leq \frac{x+2}{4} + 2\]
\[\frac{x - 5}{6} \leq \frac{x+2}{4} + 2\]
Quy đồng mẫu số:
\[\frac{2(x - 5)}{12} \leq \frac{3(x + 2)}{12} + \frac{24}{12}\]
\[2x - 10 \leq 3x + 6 + 24\]
\[2x - 10 \leq 3x + 30\]
\[-10 - 30 \leq x\]
\[x \geq -40\]
d) $\frac{x-5}{x+5} - \frac{2x}{x-5} = \frac{x(x+10)}{25-x^2}$
Điều kiện xác định: $x \neq \pm 5$
Quy đồng mẫu số:
\[\frac{(x-5)^2 - 2x(x+5)}{(x+5)(x-5)} = \frac{x(x+10)}{(5-x)(5+x)}\]
\[(x-5)^2 - 2x(x+5) = -x(x+10)\]
\[x^2 - 10x + 25 - 2x^2 - 10x = -x^2 - 10x\]
\[-x^2 - 20x + 25 = -x^2 - 10x\]
\[-20x + 25 = -10x\]
\[25 = 10x\]
\[x = \frac{5}{2}\]
Câu 3:
1)
a) Với $m=2$, ta có hệ phương trình:
\[
\left\{
\begin{array}{l}
2x - y = 2 \\
3x + 2y = 5
\end{array}
\right.
\]
Nhân phương trình thứ nhất với 2:
\[
4x - 2y = 4
\]
Cộng phương trình này với phương trình thứ hai:
\[
(4x - 2y) + (3x + 2y) = 4 + 5 \\
7x = 9 \\
x = \frac{9}{7}
\]
Thay $x = \frac{9}{7}$ vào phương trình $2x - y = 2$:
\[
2 \cdot \frac{9}{7} - y = 2 \\
\frac{18}{7} - y = 2 \\
y = \frac{18}{7} - 2 \\
y = \frac{18}{7} - \frac{14}{7} \\
y = \frac{4}{7}
\]
Vậy nghiệm của hệ phương trình là $(x, y) = \left(\frac{9}{7}, \frac{4}{7}\right)$.
b) Để hệ phương trình có nghiệm duy nhất, ta cần:
\[
m \neq -3
\]
Giả sử hệ phương trình có nghiệm duy nhất $(x, y)$ thỏa mãn $x + y = 1 - \frac{m^2}{m^2 + 3}$.
Từ hệ phương trình:
\[
mx - y = 2 \quad \text{(1)}
\]
\[
3x + my = 5 \quad \text{(2)}
\]
Nhân phương trình (1) với $m$:
\[
m^2x - my = 2m \quad \text{(3)}
\]
Cộng phương trình (2) và (3):
\[
(m^2 + 3)x = 2m + 5 \\
x = \frac{2m + 5}{m^2 + 3}
\]
Thay $x = \frac{2m + 5}{m^2 + 3}$ vào phương trình (1):
\[
m \cdot \frac{2m + 5}{m^2 + 3} - y = 2 \\
y = m \cdot \frac{2m + 5}{m^2 + 3} - 2 \\
y = \frac{2m^2 + 5m - 2(m^2 + 3)}{m^2 + 3} \\
y = \frac{2m^2 + 5m - 2m^2 - 6}{m^2 + 3} \\
y = \frac{5m - 6}{m^2 + 3}
\]
Ta có:
\[
x + y = \frac{2m + 5}{m^2 + 3} + \frac{5m - 6}{m^2 + 3} \\
x + y = \frac{2m + 5 + 5m - 6}{m^2 + 3} \\
x + y = \frac{7m - 1}{m^2 + 3}
\]
Theo đề bài:
\[
x + y = 1 - \frac{m^2}{m^2 + 3}
\]
Do đó:
\[
\frac{7m - 1}{m^2 + 3} = 1 - \frac{m^2}{m^2 + 3} \\
\frac{7m - 1}{m^2 + 3} = \frac{m^2 + 3 - m^2}{m^2 + 3} \\
\frac{7m - 1}{m^2 + 3} = \frac{3}{m^2 + 3} \\
7m - 1 = 3 \\
7m = 4 \\
m = \frac{4}{7}
\]
Vậy $m = \frac{4}{7}$.
2)
Gọi chiều dài và chiều rộng của mảnh vườn hình chữ nhật lần lượt là $l$ và $w$ (đơn vị: mét).
Theo đề bài:
\[
(l + 5)(w - 2) = lw \quad \text{(1)}
\]
\[
(l + 9)(w - 3) = lw + 30 \quad \text{(2)}
\]
Từ phương trình (1):
\[
lw - 2l + 5w - 10 = lw \\
-2l + 5w = 10 \quad \text{(3)}
\]
Từ phương trình (2):
\[
lw - 3l + 9w - 27 = lw + 30 \\
-3l + 9w = 57 \quad \text{(4)}
\]
Nhân phương trình (3) với 3:
\[
-6l + 15w = 30 \quad \text{(5)}
\]
Nhân phương trình (4) với 2:
\[
-6l + 18w = 114 \quad \text{(6)}
\]
Lấy phương trình (6) trừ phương trình (5):
\[
(-6l + 18w) - (-6l + 15w) = 114 - 30 \\
3w = 84 \\
w = 28
\]
Thay $w = 28$ vào phương trình (3):
\[
-2l + 5 \cdot 28 = 10 \\
-2l + 140 = 10 \\
-2l = 10 - 140 \\
-2l = -130 \\
l = 65
\]
Diện tích của mảnh vườn hình chữ nhật ban đầu là:
\[
A = l \times w = 65 \times 28 = 1820 \text{ m}^2
\]
Đáp số: Diện tích của mảnh vườn hình chữ nhật ban đầu là 1820 m².
Câu 4:
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
a) Tính độ dài đoạn đường dốc
Ta có:
- Độ cao của đỉnh dốc so với phương nằm ngang là 70 m.
- Độ nghiêng của đoạn đường dốc là $7^\circ$.
Áp dụng công thức lượng giác trong tam giác vuông, ta có:
\[ \sin(7^\circ) = \frac{\text{độ cao}}{\text{độ dài đoạn đường dốc}} \]
Do đó:
\[ \text{độ dài đoạn đường dốc} = \frac{70}{\sin(7^\circ)} \]
Tính $\sin(7^\circ)$:
\[ \sin(7^\circ) \approx 0,121869 \]
Vậy:
\[ \text{độ dài đoạn đường dốc} = \frac{70}{0,121869} \approx 574,3 \text{ m} \]
b) Tính thời gian để tới đỉnh dốc
Biết vận tốc trung bình của người đi xe đạp là 6 km/h, ta chuyển đổi vận tốc này sang đơn vị mét/giây:
\[ 6 \text{ km/h} = 6 \times \frac{1000}{3600} \text{ m/s} = 1,6667 \text{ m/s} \]
Thời gian để đi hết đoạn đường dốc:
\[ \text{thời gian} = \frac{\text{độ dài đoạn đường dốc}}{\text{vận tốc}} = \frac{574,3}{1,6667} \approx 344,3 \text{ giây} \]
Chuyển đổi thời gian từ giây sang phút:
\[ 344,3 \text{ giây} \approx 5,74 \text{ phút} \]
Vậy, người đó phải mất khoảng 6 phút để tới đỉnh dốc.
Đáp số:
a) Độ dài đoạn đường dốc: 574 m
b) Thời gian để tới đỉnh dốc: 6 phút