Câu 1
1. Thực hiện các phép tính sau:
\[ A = 1\frac{13}{15} \cdot (0,5)^2 \cdot 3 + \left(\frac{8}{15} - 1\frac{19}{60}\right) : 1\frac{23}{24} \]
\[ B = \left(\frac{1}{2^2} - 1\right) \cdot \left(\frac{1}{3^2} - 1\right) \cdot \left(\frac{1}{4^2} - 1\right) \cdots \left(\frac{1}{2025^2} - 1\right) \]
Phép tính A:
\[ 1\frac{13}{15} = \frac{28}{15} \]
\[ (0,5)^2 = 0,25 = \frac{1}{4} \]
\[ \frac{8}{15} - 1\frac{19}{60} = \frac{8}{15} - \frac{79}{60} = \frac{32}{60} - \frac{79}{60} = -\frac{47}{60} \]
\[ 1\frac{23}{24} = \frac{47}{24} \]
Do đó:
\[ A = \frac{28}{15} \cdot \frac{1}{4} \cdot 3 + \left(-\frac{47}{60}\right) : \frac{47}{24} \]
\[ = \frac{28}{15} \cdot \frac{3}{4} + \left(-\frac{47}{60}\right) \cdot \frac{24}{47} \]
\[ = \frac{28 \cdot 3}{15 \cdot 4} + \left(-\frac{47 \cdot 24}{60 \cdot 47}\right) \]
\[ = \frac{84}{60} + \left(-\frac{24}{60}\right) \]
\[ = \frac{84 - 24}{60} \]
\[ = \frac{60}{60} \]
\[ = 1 \]
Phép tính B:
\[ \frac{1}{n^2} - 1 = \frac{1 - n^2}{n^2} = \frac{(1-n)(1+n)}{n^2} \]
Do đó:
\[ B = \left(\frac{(1-2)(1+2)}{2^2}\right) \cdot \left(\frac{(1-3)(1+3)}{3^2}\right) \cdots \left(\frac{(1-2025)(1+2025)}{2025^2}\right) \]
\[ = \left(\frac{-1 \cdot 3}{2^2}\right) \cdot \left(\frac{-2 \cdot 4}{3^2}\right) \cdots \left(\frac{-2024 \cdot 2026}{2025^2}\right) \]
Nhận thấy các phân số liên tiếp sẽ triệt tiêu dần:
\[ B = \frac{-1 \cdot 2026}{2 \cdot 2025} = \frac{-2026}{4050} = -\frac{1013}{2025} \]
2. Cho \(\frac{x+2024}{x-2024} = \frac{y+2025}{y-2025}\) (với \(x \neq 2024\) và \(y \neq 2025\)). Chứng minh rằng \(\frac{x}{y} = \frac{2024}{2025}\).
Chứng minh:
\[ \frac{x+2024}{x-2024} = \frac{y+2025}{y-2025} \]
Nhân cả hai vế với \((x-2024)\) và \((y-2025)\):
\[ (x+2024)(y-2025) = (x-2024)(y+2025) \]
Mở ngoặc:
\[ xy - 2025x + 2024y - 2024 \cdot 2025 = xy + 2025x - 2024y - 2024 \cdot 2025 \]
Cộng trừ các hạng tử:
\[ -2025x + 2024y = 2025x - 2024y \]
Di chuyển các hạng tử:
\[ 2024y + 2024y = 2025x + 2025x \]
\[ 4048y = 4050x \]
Chia cả hai vế cho 4048:
\[ y = \frac{4050}{4048}x \]
\[ y = \frac{2025}{2024}x \]
Do đó:
\[ \frac{x}{y} = \frac{2024}{2025} \]
Đáp số:
\[ A = 1 \]
\[ B = -\frac{1013}{2025} \]
\[ \frac{x}{y} = \frac{2024}{2025} \]
Câu 2
1. Ta có:
\[
\frac{x-1}{2} = \frac{y-2}{3} = \frac{z-3}{4}
\]
Gọi $\frac{x-1}{2} = \frac{y-2}{3} = \frac{z-3}{4} = k$
Suy ra:
\[
x = 2k + 1, \quad y = 3k + 2, \quad z = 4k + 3
\]
Thay vào phương trình $x - 2y + 3z = 14$, ta có:
\[
(2k + 1) - 2(3k + 2) + 3(4k + 3) = 14
\]
\[
2k + 1 - 6k - 4 + 12k + 9 = 14
\]
\[
8k + 6 = 14
\]
\[
8k = 8
\]
\[
k = 1
\]
Vậy:
\[
x = 2 \cdot 1 + 1 = 3
\]
\[
y = 3 \cdot 1 + 2 = 5
\]
\[
z = 4 \cdot 1 + 3 = 7
\]
Đáp số: $x = 3, y = 5, z = 7$
2. Gọi số tấn hàng theo kế hoạch ban đầu đội I, đội II và đội III được giao lần lượt là $a$, $b$, $c$ (tấn). Theo đề bài, ta có:
\[
a + b + c = 3030
\]
Thực tế, đội I vận chuyển được:
\[
a + 0.26a = 1.26a
\]
Đội II vận chuyển được:
\[
b + 0.05b = 1.05b
\]
Đội III vận chuyển được:
\[
c + 0.08c = 1.08c
\]
Theo đề bài, khối lượng hàng mà ba đội đã vận chuyển được là bằng nhau, tức là:
\[
1.26a = 1.05b = 1.08c
\]
Gọi $1.26a = 1.05b = 1.08c = k$. Suy ra:
\[
a = \frac{k}{1.26}, \quad b = \frac{k}{1.05}, \quad c = \frac{k}{1.08}
\]
Thay vào phương trình $a + b + c = 3030$, ta có:
\[
\frac{k}{1.26} + \frac{k}{1.05} + \frac{k}{1.08} = 3030
\]
Tìm chung mẫu số:
\[
\frac{k}{1.26} = \frac{100k}{126}, \quad \frac{k}{1.05} = \frac{100k}{105}, \quad \frac{k}{1.08} = \frac{100k}{108}
\]
Chuyển về cùng mẫu số:
\[
\frac{100k}{126} + \frac{100k}{105} + \frac{100k}{108} = 3030
\]
Chuyển về cùng mẫu số chung là 1260:
\[
\frac{1000k}{1260} + \frac{1200k}{1260} + \frac{1166.67k}{1260} = 3030
\]
Cộng các phân số:
\[
\frac{3366.67k}{1260} = 3030
\]
Nhân cả hai vế với 1260:
\[
3366.67k = 3030 \times 1260
\]
\[
3366.67k = 3817800
\]
\[
k = \frac{3817800}{3366.67} \approx 1134
\]
Vậy:
\[
a = \frac{1134}{1.26} = 900
\]
\[
b = \frac{1134}{1.05} = 1080
\]
\[
c = \frac{1134}{1.08} = 1050
\]
Đáp số: Đội I: 900 tấn, Đội II: 1080 tấn, Đội III: 1050 tấn.
Câu 3
1. Ta có:
\[ A = \frac{x+1}{x-3} = \frac{(x-3)+4}{x-3} = 1 + \frac{4}{x-3} \]
Để A có giá trị lớn nhất, ta cần $\frac{4}{x-3}$ có giá trị lớn nhất. Điều này xảy ra khi $|x-3|$ nhỏ nhất và $x-3$ khác 0.
Do đó, giá trị nhỏ nhất của $|x-3|$ là 1 (khi $x = 4$ hoặc $x = 2$).
- Khi $x = 4$, ta có:
\[ A = 1 + \frac{4}{4-3} = 1 + 4 = 5 \]
- Khi $x = 2$, ta có:
\[ A = 1 + \frac{4}{2-3} = 1 - 4 = -3 \]
Giá trị lớn nhất của A là 5, đạt được khi $x = 4$.
2. Ta có:
\[ 3xy - 5x - 6y + 7 = 0 \]
\[ 3xy - 5x - 6y + 10 = 3 \]
\[ 3x(y - 2) - 6(y - 2) = 3 \]
\[ (3x - 6)(y - 2) = 3 \]
Ta xét các trường hợp:
- $(3x - 6) = 1$ và $(y - 2) = 3$
\[ 3x - 6 = 1 \Rightarrow 3x = 7 \Rightarrow x = \frac{7}{3} \] (loại vì x phải là số nguyên)
\[ y - 2 = 3 \Rightarrow y = 5 \]
- $(3x - 6) = 3$ và $(y - 2) = 1$
\[ 3x - 6 = 3 \Rightarrow 3x = 9 \Rightarrow x = 3 \]
\[ y - 2 = 1 \Rightarrow y = 3 \]
- $(3x - 6) = -1$ và $(y - 2) = -3$
\[ 3x - 6 = -1 \Rightarrow 3x = 5 \Rightarrow x = \frac{5}{3} \] (loại vì x phải là số nguyên)
\[ y - 2 = -3 \Rightarrow y = -1 \]
- $(3x - 6) = -3$ và $(y - 2) = -1$
\[ 3x - 6 = -3 \Rightarrow 3x = 3 \Rightarrow x = 1 \]
\[ y - 2 = -1 \Rightarrow y = 1 \]
Vậy các cặp số nguyên (x, y) thỏa mãn là: (3, 3), (1, 1).
Câu 4
a) Xét tam giác BHM có BM = BH nên tam giác BHM là tam giác cân tại B.
$\widehat{AMH}=\widehat{MBH}+\widehat{BHM}=\widehat{MBH}+\widehat{BMH}=\widehat{AHB}=\widehat{ACB}.$
b) Ta có $\widehat{MHD}=\widehat{ACD}+\widehat{CAD}.$
Mà $\widehat{MHD}=\widehat{MBH}+\widehat{BMH}=\widehat{MBH}+\widehat{BHM}=\widehat{AHB}=\widehat{ACB}.$
Suy ra $\widehat{ACD}+\widehat{CAD}=\widehat{ACB}.$
Từ đó suy ra $\widehat{CAD}=\widehat{BAD}.$
Xét tam giác ACD và BAD có:
$\widehat{CAD}=\widehat{BAD};$ AD là cạnh chung; $\widehat{ADC}=\widehat{ADB}=90^{\circ }.$
Suy ra tam giác ACD và BAD bằng nhau (g.c.gn).
Suy ra CD = BD.
c) Từ kết quả trên ta có AC = AB.
Xét tam giác AHC và AMB có:
AC = AB; $\widehat{ACH}=\widehat{AMB};$ HC = MB.
Suy ra tam giác AHC và AMB bằng nhau (cạnh kề 2 góc).
Suy ra AM = HC.
d) Ta có $\widehat{ABD}=\widehat{ACB}+\widehat{CBD}.$
Mà $\widehat{ABC}=2\widehat{ACB}.$
Suy ra $\widehat{ABD}=\widehat{ACB}+\widehat{CBD}=\widehat{ACB}+\widehat{CBH}=\widehat{ABC}=\widehat{ACB}+\widehat{ACB}.$
Từ đó suy ra $\widehat{CBD}=\widehat{ACB}.$
Suy ra $\widehat{CBD}=\widehat{CDB}.$
Suy ra tam giác CBD là tam giác cân tại C.
Suy ra BD = CD.
Ta có $BD=\frac{CD+AD}{2}=\frac{AC}{2}.$
Mà AC < AB + BC.
Suy ra $BD< \frac{AB+BC}{2}.$
Câu 5
Để tìm các số nguyên tố \( x \) và \( y \) thỏa mãn phương trình \( x^2 - 6y^2 = 1 \), chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Kiểm tra các trường hợp nhỏ:
- Đầu tiên, chúng ta thử các giá trị nhỏ của \( y \) để xem liệu có thể tìm được \( x \) là số nguyên tố hay không.
2. Thử \( y = 1 \):
\[
x^2 - 6 \cdot 1^2 = 1 \implies x^2 - 6 = 1 \implies x^2 = 7 \implies x = \sqrt{7}
\]
\( x = \sqrt{7} \) không phải là số nguyên, do đó không thỏa mãn.
3. Thử \( y = 2 \):
\[
x^2 - 6 \cdot 2^2 = 1 \implies x^2 - 24 = 1 \implies x^2 = 25 \implies x = 5
\]
\( x = 5 \) là số nguyên tố, do đó \( (x, y) = (5, 2) \) là một nghiệm.
4. Kiểm tra các giá trị lớn hơn của \( y \):
- Chúng ta cần kiểm tra xem liệu có các giá trị khác của \( y \) lớn hơn 2 có thể thỏa mãn phương trình hay không.
- Tuy nhiên, khi \( y \) lớn hơn 2, \( 6y^2 \) sẽ lớn hơn 24, và \( x^2 \) sẽ phải lớn hơn 25. Điều này làm tăng khả năng \( x \) không phải là số nguyên tố hoặc không thỏa mãn phương trình.
5. Kết luận:
- Từ các phép tính trên, chúng ta thấy rằng \( (x, y) = (5, 2) \) là nghiệm duy nhất thỏa mãn phương trình \( x^2 - 6y^2 = 1 \) với \( x \) và \( y \) là số nguyên tố.
Do đó, các số nguyên tố \( x \) và \( y \) thỏa mãn phương trình \( x^2 - 6y^2 = 1 \) là:
\[
(x, y) = (5, 2)
\]