Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Câu 1.
a) Giải phương trình $\frac{2}{x-2}-\frac{3}{x-3}=\frac{3x-20}{(x-3)(x-2)}$
Điều kiện xác định: $x \neq 2; x \neq 3$.
Quy đồng mẫu số hai vế:
$\frac{2(x-3)-3(x-2)}{(x-3)(x-2)}=\frac{3x-20}{(x-3)(x-2)}$
$\frac{2x-6-3x+6}{(x-3)(x-2)}=\frac{3x-20}{(x-3)(x-2)}$
$\frac{-x}{(x-3)(x-2)}=\frac{3x-20}{(x-3)(x-2)}$
Từ đây ta có: $-x = 3x - 20$
$x + 3x = 20$
$4x = 20$
$x = 5$
Kiểm tra lại điều kiện xác định, $x = 5$ thỏa mãn.
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất $x = 5$.
b) Giải hệ phương trình $\left\{\begin{array}{l}x + 2y = 5 \\ 2x + 3y = 8\end{array}\right.$
Nhân phương trình đầu tiên với 2:
$2x + 4y = 10$
Lấy phương trình này trừ đi phương trình thứ hai:
$(2x + 4y) - (2x + 3y) = 10 - 8$
$y = 2$
Thay $y = 2$ vào phương trình đầu tiên:
$x + 2(2) = 5$
$x + 4 = 5$
$x = 1$
Vậy hệ phương trình có nghiệm $(x, y) = (1, 2)$.
Câu 2.
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
a) Rút gọn M
Điều kiện xác định: \( x \geq 0; x \neq 4; x \neq -\frac{3}{4} \)
Ta có:
\[ M = \left( \frac{\sqrt{x} - 2}{\sqrt{x} + 2} + \frac{\sqrt{x} + 2}{\sqrt{x} - 2} - \frac{4x}{4 - x} \right) : \frac{3x + 4}{\sqrt{x} + 2} \]
Trước tiên, ta sẽ rút gọn từng phân thức trong ngoặc đơn:
1. Rút gọn \(\frac{\sqrt{x} - 2}{\sqrt{x} + 2}\):
\[ \frac{\sqrt{x} - 2}{\sqrt{x} + 2} \]
2. Rút gọn \(\frac{\sqrt{x} + 2}{\sqrt{x} - 2}\):
\[ \frac{\sqrt{x} + 2}{\sqrt{x} - 2} \]
3. Rút gọn \(\frac{4x}{4 - x}\):
\[ \frac{4x}{4 - x} \]
Bây giờ, ta cộng các phân thức này lại:
\[ \frac{\sqrt{x} - 2}{\sqrt{x} + 2} + \frac{\sqrt{x} + 2}{\sqrt{x} - 2} - \frac{4x}{4 - x} \]
Tìm mẫu chung của ba phân thức trên:
\[ \text{Mẫu chung} = (\sqrt{x} + 2)(\sqrt{x} - 2)(4 - x) \]
Rút gọn biểu thức:
\[ \frac{(\sqrt{x} - 2)^2 + (\sqrt{x} + 2)^2 - 4x(\sqrt{x} + 2)}{(\sqrt{x} + 2)(\sqrt{x} - 2)(4 - x)} \]
Phân tích và rút gọn:
\[ (\sqrt{x} - 2)^2 = x - 4\sqrt{x} + 4 \]
\[ (\sqrt{x} + 2)^2 = x + 4\sqrt{x} + 4 \]
Do đó:
\[ x - 4\sqrt{x} + 4 + x + 4\sqrt{x} + 4 - 4x(\sqrt{x} + 2) = 2x + 8 - 4x(\sqrt{x} + 2) \]
Tiếp theo, ta chia biểu thức này cho \(\frac{3x + 4}{\sqrt{x} + 2}\):
\[ M = \frac{2x + 8 - 4x(\sqrt{x} + 2)}{(\sqrt{x} + 2)(\sqrt{x} - 2)(4 - x)} \times \frac{\sqrt{x} + 2}{3x + 4} \]
Rút gọn:
\[ M = \frac{2x + 8 - 4x(\sqrt{x} + 2)}{(3x + 4)(\sqrt{x} - 2)(4 - x)} \]
b) Tìm x nguyên để M có giá trị nguyên
Để M có giá trị nguyên, ta cần tìm các giá trị nguyên của x sao cho biểu thức trên là số nguyên.
Chúng ta sẽ kiểm tra các giá trị nguyên của x thỏa mãn điều kiện \( x \geq 0; x \neq 4; x \neq -\frac{3}{4} \):
- Kiểm tra x = 0:
\[ M = \frac{2(0) + 8 - 4(0)(\sqrt{0} + 2)}{(3(0) + 4)(\sqrt{0} - 2)(4 - 0)} = \frac{8}{4(-2)(4)} = \frac{8}{-32} = -\frac{1}{4} \] (không là số nguyên)
- Kiểm tra x = 1:
\[ M = \frac{2(1) + 8 - 4(1)(\sqrt{1} + 2)}{(3(1) + 4)(\sqrt{1} - 2)(4 - 1)} = \frac{2 + 8 - 4(1 + 2)}{(3 + 4)(1 - 2)(3)} = \frac{10 - 12}{7(-1)(3)} = \frac{-2}{-21} = \frac{2}{21} \] (không là số nguyên)
- Kiểm tra x = 2:
\[ M = \frac{2(2) + 8 - 4(2)(\sqrt{2} + 2)}{(3(2) + 4)(\sqrt{2} - 2)(4 - 2)} = \frac{4 + 8 - 8(\sqrt{2} + 2)}{(6 + 4)(\sqrt{2} - 2)(2)} = \frac{12 - 8\sqrt{2} - 16}{10(\sqrt{2} - 2)(2)} = \frac{-4 - 8\sqrt{2}}{20(\sqrt{2} - 2)} \] (không là số nguyên)
- Kiểm tra x = 3:
\[ M = \frac{2(3) + 8 - 4(3)(\sqrt{3} + 2)}{(3(3) + 4)(\sqrt{3} - 2)(4 - 3)} = \frac{6 + 8 - 12(\sqrt{3} + 2)}{(9 + 4)(\sqrt{3} - 2)(1)} = \frac{14 - 12\sqrt{3} - 24}{13(\sqrt{3} - 2)} = \frac{-10 - 12\sqrt{3}}{13(\sqrt{3} - 2)} \] (không là số nguyên)
- Kiểm tra x = 5:
\[ M = \frac{2(5) + 8 - 4(5)(\sqrt{5} + 2)}{(3(5) + 4)(\sqrt{5} - 2)(4 - 5)} = \frac{10 + 8 - 20(\sqrt{5} + 2)}{(15 + 4)(\sqrt{5} - 2)(-1)} = \frac{18 - 20\sqrt{5} - 40}{19(\sqrt{5} - 2)(-1)} = \frac{-22 - 20\sqrt{5}}{-19(\sqrt{5} - 2)} = \frac{22 + 20\sqrt{5}}{19(\sqrt{5} - 2)} \] (không là số nguyên)
Vậy không có giá trị nguyên nào của x thỏa mãn điều kiện để M có giá trị nguyên.
Câu 3.
a) Thay $m=3$ vào phương trình, ta được:
\[ x^2 - 2(3+1)x + 3^2 + 3 = 0 \]
\[ x^2 - 8x + 12 = 0 \]
Phương trình này có dạng $ax^2 + bx + c = 0$, với $a = 1$, $b = -8$, $c = 12$. Ta tính $\Delta$:
\[ \Delta = b^2 - 4ac = (-8)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 12 = 64 - 48 = 16 \]
Vì $\Delta > 0$, phương trình có hai nghiệm phân biệt:
\[ x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{\Delta}}{2a} = \frac{8 \pm \sqrt{16}}{2} = \frac{8 \pm 4}{2} \]
Do đó:
\[ x_1 = \frac{8 + 4}{2} = 6 \]
\[ x_2 = \frac{8 - 4}{2} = 2 \]
Vậy nghiệm của phương trình là $x = 6$ hoặc $x = 2$.
b) Để phương trình $x^2 - 2(m+1)x + m^2 + 3 = 0$ có hai nghiệm $x_1$ và $x_2$ thỏa mãn $|x_1| + |x_2| = 10$, ta cần xét các trường hợp sau:
Trường hợp 1: Cả hai nghiệm đều dương ($x_1 > 0$ và $x_2 > 0$)
Trường hợp 2: Một nghiệm dương và một nghiệm âm ($x_1 > 0$ và $x_2 < 0$ hoặc ngược lại)
Trường hợp 3: Cả hai nghiệm đều âm ($x_1 < 0$ và $x_2 < 0$)
Ta sẽ xét từng trường hợp:
Trường hợp 1: Cả hai nghiệm đều dương
\[ x_1 + x_2 = 10 \]
Theo định lý Viète:
\[ x_1 + x_2 = 2(m+1) \]
\[ 2(m+1) = 10 \]
\[ m+1 = 5 \]
\[ m = 4 \]
Kiểm tra:
\[ x^2 - 2(4+1)x + 4^2 + 3 = 0 \]
\[ x^2 - 10x + 19 = 0 \]
\[ \Delta = (-10)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 19 = 100 - 76 = 24 \]
\[ x_{1,2} = \frac{10 \pm \sqrt{24}}{2} = 5 \pm \sqrt{6} \]
Cả hai nghiệm đều dương, thỏa mãn $|x_1| + |x_2| = 10$.
Trường hợp 2: Một nghiệm dương và một nghiệm âm
\[ |x_1| + |x_2| = 10 \]
\[ x_1 - x_2 = 10 \text{ hoặc } x_2 - x_1 = 10 \]
Trường hợp 3: Cả hai nghiệm đều âm
\[ -(x_1 + x_2) = 10 \]
\[ x_1 + x_2 = -10 \]
Theo định lý Viète:
\[ x_1 + x_2 = 2(m+1) \]
\[ 2(m+1) = -10 \]
\[ m+1 = -5 \]
\[ m = -6 \]
Kiểm tra:
\[ x^2 - 2(-6+1)x + (-6)^2 + 3 = 0 \]
\[ x^2 + 10x + 39 = 0 \]
\[ \Delta = 10^2 - 4 \cdot 1 \cdot 39 = 100 - 156 = -56 \]
Phương trình vô nghiệm, không thỏa mãn.
Vậy giá trị của $m$ để phương trình có hai nghiệm $x_1$ và $x_2$ thỏa mãn $|x_1| + |x_2| = 10$ là $m = 4$.
Câu 4.
Gọi vận tốc của ô tô du lịch là \( v_{du} \) (km/h, điều kiện: \( v_{du} > 0 \)).
Gọi vận tốc của ô tô tải là \( v_{tai} \) (km/h, điều kiện: \( v_{tai} > 0 \)).
Theo đề bài, ta có:
\[ v_{du} = v_{tai} + 20 \]
Thời gian ô tô du lịch đã đi trước là 17 phút, tức là:
\[ \frac{17}{60} \text{ giờ} \]
Khi hai xe gặp nhau, tổng thời gian cả hai xe đã đi là:
\[ \frac{17}{60} + 28 \times \frac{1}{60} = \frac{17}{60} + \frac{28}{60} = \frac{45}{60} = \frac{3}{4} \text{ giờ} \]
Quãng đường AB dài 88 km, nên tổng quãng đường hai xe đã đi là 88 km. Ta có phương trình:
\[ v_{du} \times \frac{3}{4} + v_{tai} \times \frac{3}{4} = 88 \]
Thay \( v_{du} = v_{tai} + 20 \) vào phương trình trên:
\[ (v_{tai} + 20) \times \frac{3}{4} + v_{tai} \times \frac{3}{4} = 88 \]
\[ \frac{3}{4} v_{tai} + 15 + \frac{3}{4} v_{tai} = 88 \]
\[ \frac{3}{2} v_{tai} + 15 = 88 \]
\[ \frac{3}{2} v_{tai} = 73 \]
\[ v_{tai} = 73 \times \frac{2}{3} \]
\[ v_{tai} = 48.67 \text{ km/h} \]
Vận tốc của ô tô du lịch là:
\[ v_{du} = v_{tai} + 20 \]
\[ v_{du} = 48.67 + 20 \]
\[ v_{du} = 68.67 \text{ km/h} \]
Đáp số:
- Vận tốc của ô tô du lịch: 68.67 km/h
- Vận tốc của ô tô tải: 48.67 km/h
Câu 5.
a) Ta có $\widehat{BFE}=\widehat{BAE}$ (cùng chắn cung BE)
$\widehat{BCE}=\widehat{BAE}$ (góc nội tiếp và góc tạo bởi tiếp tuyến và dây cung cùng chắn cung BE)
$\Rightarrow \widehat{BFE}=\widehat{BCE}$
$\Rightarrow BEFI$ là tứ giác nội tiếp (tứ giác có cặp góc đối bằng nhau)
b) Ta có $\widehat{AIF}=\widehat{KIB}$ (đối đỉnh)
$\widehat{IAF}=\widehat{IBK}$ (góc nội tiếp cùng chắn cung IF)
$\Rightarrow \Delta AIF\backsim \Delta KIB$ (g.g)
$\Rightarrow \frac{AI}{IK}=\frac{AF}{BK}$
Mà I là trung điểm OA nên AI = $\frac{OA}{2}=\frac{R}{2}$
F là trung điểm IC nên AF = $\frac{AC}{2}$
Ta có $\widehat{ABC}=90^{\circ}$ (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)
$\Rightarrow AC=R$ (cạnh huyền của tam giác vuông ABC có 1 góc 30^{\circ})
$\Rightarrow AF=\frac{R}{2}$
Ta có $\widehat{ABD}=\widehat{ADB}=45^{\circ}$ (AB là tiếp tuyến, $\widehat{ABD}$ là góc giữa tiếp tuyến và dây cung)
$\Rightarrow BD=AB=R$
$\Rightarrow BK=BD+DK=R+R=2R$
Thay vào ta có:
$\frac{\frac{R}{2}}{IK}=\frac{\frac{R}{2}}{2R}$
$\Rightarrow IK=2R$
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.