Câu 10.
Con xúc xắc có 6 mặt, trong đó có 3 mặt có số chấm chẵn (2, 4, 6) và 3 mặt có số chấm lẻ (1, 3, 5).
Xác suất để mặt chấm chẵn xuất hiện là:
\[
\frac{\text{số mặt chấm chẵn}}{\text{tổng số mặt}} = \frac{3}{6} = \frac{1}{2} = 0,5
\]
Đáp án đúng là: D. 0,5.
Câu 11.
Điều kiện xác định: \( x \geq 0; x \neq 9 \).
Rút gọn biểu thức \( M \):
\[
M = \frac{\sqrt{x} + 3}{\sqrt{x} + 2} + \frac{\sqrt{x} - 2}{\sqrt{x} - 3} - \frac{\sqrt{x} + 2}{x - \sqrt{x} - 6}
\]
Trước tiên, ta nhận thấy rằng \( x - \sqrt{x} - 6 \) có thể được viết lại dưới dạng:
\[
x - \sqrt{x} - 6 = (\sqrt{x})^2 - \sqrt{x} - 6 = (\sqrt{x} - 3)(\sqrt{x} + 2)
\]
Do đó, ta có thể viết lại biểu thức \( M \) như sau:
\[
M = \frac{\sqrt{x} + 3}{\sqrt{x} + 2} + \frac{\sqrt{x} - 2}{\sqrt{x} - 3} - \frac{\sqrt{x} + 2}{(\sqrt{x} - 3)(\sqrt{x} + 2)}
\]
Tìm mẫu chung của các phân thức:
\[
M = \frac{(\sqrt{x} + 3)(\sqrt{x} - 3) + (\sqrt{x} - 2)(\sqrt{x} + 2) - (\sqrt{x} + 2)}{(\sqrt{x} + 2)(\sqrt{x} - 3)}
\]
Tính tử số:
\[
(\sqrt{x} + 3)(\sqrt{x} - 3) = (\sqrt{x})^2 - 3^2 = x - 9
\]
\[
(\sqrt{x} - 2)(\sqrt{x} + 2) = (\sqrt{x})^2 - 2^2 = x - 4
\]
\[
x - 9 + x - 4 - (\sqrt{x} + 2) = 2x - 13 - \sqrt{x} - 2 = 2x - \sqrt{x} - 15
\]
Vậy biểu thức \( M \) trở thành:
\[
M = \frac{2x - \sqrt{x} - 15}{(\sqrt{x} + 2)(\sqrt{x} - 3)}
\]
Đây là kết quả rút gọn của biểu thức \( M \).
Câu 12.
Để giải hệ phương trình $\left\{\begin{array}lx+y=7\\3x-2y=16\end{array}\right.$, ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Nhân phương trình đầu tiên với 2 để dễ dàng trừ phương trình thứ hai:
\[
2(x + y) = 2 \times 7 \\
2x + 2y = 14
\]
Bước 2: Viết lại hệ phương trình mới:
\[
\left\{
\begin{array}{l}
2x + 2y = 14 \\
3x - 2y = 16
\end{array}
\right.
\]
Bước 3: Cộng hai phương trình này lại để loại bỏ biến \( y \):
\[
(2x + 2y) + (3x - 2y) = 14 + 16 \\
2x + 3x + 2y - 2y = 30 \\
5x = 30
\]
Bước 4: Giải phương trình \( 5x = 30 \) để tìm \( x \):
\[
x = \frac{30}{5} \\
x = 6
\]
Bước 5: Thay \( x = 6 \) vào phương trình \( x + y = 7 \) để tìm \( y \):
\[
6 + y = 7 \\
y = 7 - 6 \\
y = 1
\]
Vậy nghiệm của hệ phương trình là \( x = 6 \) và \( y = 1 \).
Đáp số: \( x = 6 \), \( y = 1 \).
Câu 14.
a) Phương trình đã cho là phương trình bậc hai một ẩn, do đó nó luôn luôn có nghiệm khi $\Delta \geq 0$. Ta có:
\[
\Delta = (2m+1)^2 - 4 \cdot 2m = 4m^2 + 4m + 1 - 8m = 4m^2 - 4m + 1 = (2m-1)^2
\]
Vì $(2m-1)^2 \geq 0$ với mọi giá trị của $m$, nên phương trình luôn luôn có nghiệm.
b) Để phương trình có hai nghiệm $x_1$ và $x_2$, ta cần $\Delta > 0$. Điều này xảy ra khi $m \neq \frac{1}{2}$. Ta có:
\[
x_1 + x_2 = 2m + 1
\]
\[
x_1 x_2 = 2m
\]
Theo đề bài, ta có:
\[
|x_1 - m| - \sqrt{x_2 + (m-1)^2} = 0
\]
\[
|x_1 - m| = \sqrt{x_2 + (m-1)^2}
\]
Ta xét hai trường hợp:
Trường hợp 1: $x_1 - m \geq 0$
\[
x_1 - m = \sqrt{x_2 + (m-1)^2}
\]
\[
(x_1 - m)^2 = x_2 + (m-1)^2
\]
\[
x_1^2 - 2mx_1 + m^2 = x_2 + m^2 - 2m + 1
\]
\[
x_1^2 - 2mx_1 = x_2 - 2m + 1
\]
Trường hợp 2: $x_1 - m < 0$
\[
m - x_1 = \sqrt{x_2 + (m-1)^2}
\]
\[
(m - x_1)^2 = x_2 + (m-1)^2
\]
\[
m^2 - 2mx_1 + x_1^2 = x_2 + m^2 - 2m + 1
\]
\[
x_1^2 - 2mx_1 = x_2 - 2m + 1
\]
Từ hai trường hợp trên, ta thấy rằng:
\[
x_1^2 - 2mx_1 = x_2 - 2m + 1
\]
Ta biết rằng:
\[
x_1 + x_2 = 2m + 1
\]
\[
x_1 x_2 = 2m
\]
Thay $x_2 = 2m + 1 - x_1$ vào phương trình:
\[
x_1^2 - 2mx_1 = (2m + 1 - x_1) - 2m + 1
\]
\[
x_1^2 - 2mx_1 = 2 - x_1
\]
\[
x_1^2 - 2mx_1 + x_1 - 2 = 0
\]
\[
x_1^2 + (1 - 2m)x_1 - 2 = 0
\]
Phương trình này phải có nghiệm, do đó:
\[
\Delta' = (1 - 2m)^2 + 8 \geq 0
\]
\[
(1 - 2m)^2 + 8 \geq 0
\]
Điều này luôn đúng với mọi giá trị của $m$. Do đó, phương trình luôn có nghiệm.
Vậy, $m$ có thể là bất kỳ giá trị nào ngoại trừ $m = \frac{1}{2}$.
Đáp số: $m \neq \frac{1}{2}$
Câu 15:
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
a) Tính thể tích của chiếc bánh
Bước 1: Tính thể tích của tầng bánh trên
- Cao: 15 cm
- Bán kính: 15 cm
Thể tích của tầng bánh trên:
\[ V_{\text{tầng trên}} = \pi r^2 h = \pi \times 15^2 \times 15 = \pi \times 225 \times 15 = 3375\pi \, \text{cm}^3 \]
Bước 2: Tính thể tích của tầng bánh dưới
- Cao: 20 cm
- Đường kính: 40 cm, do đó bán kính: 20 cm
Thể tích của tầng bánh dưới:
\[ V_{\text{tầng dưới}} = \pi r^2 h = \pi \times 20^2 \times 20 = \pi \times 400 \times 20 = 8000\pi \, \text{cm}^3 \]
Bước 3: Tính tổng thể tích của chiếc bánh
\[ V_{\text{tổng}} = V_{\text{tầng trên}} + V_{\text{tầng dưới}} = 3375\pi + 8000\pi = 11375\pi \, \text{cm}^3 \]
b) Tính diện tích bề mặt để trang trí bánh
Bước 1: Tính diện tích xung quanh của tầng bánh trên
Diện tích xung quanh của tầng bánh trên:
\[ A_{\text{xung quanh, tầng trên}} = 2\pi rh = 2\pi \times 15 \times 15 = 450\pi \, \text{cm}^2 \]
Bước 2: Tính diện tích xung quanh của tầng bánh dưới
Diện tích xung quanh của tầng bánh dưới:
\[ A_{\text{xung quanh, tầng dưới}} = 2\pi rh = 2\pi \times 20 \times 20 = 800\pi \, \text{cm}^2 \]
Bước 3: Tính diện tích đáy của tầng bánh trên (không trang trí)
Diện tích đáy của tầng bánh trên:
\[ A_{\text{đáy, tầng trên}} = \pi r^2 = \pi \times 15^2 = 225\pi \, \text{cm}^2 \]
Bước 4: Tính diện tích đáy của tầng bánh dưới (không trang trí)
Diện tích đáy của tầng bánh dưới:
\[ A_{\text{đáy, tầng dưới}} = \pi r^2 = \pi \times 20^2 = 400\pi \, \text{cm}^2 \]
Bước 5: Tính diện tích đỉnh của tầng bánh dưới (để trang trí)
Diện tích đỉnh của tầng bánh dưới:
\[ A_{\text{đỉnh, tầng dưới}} = \pi r^2 = \pi \times 15^2 = 225\pi \, \text{cm}^2 \]
Bước 6: Tính tổng diện tích bề mặt để trang trí bánh
\[ A_{\text{trang trí}} = A_{\text{xung quanh, tầng trên}} + A_{\text{xung quanh, tầng dưới}} + A_{\text{đỉnh, tầng dưới}} \]
\[ A_{\text{trang trí}} = 450\pi + 800\pi + 225\pi = 1475\pi \, \text{cm}^2 \]
Đáp số:
a) Thể tích của chiếc bánh: \( 11375\pi \, \text{cm}^3 \)
b) Diện tích bề mặt để trang trí bánh: \( 1475\pi \, \text{cm}^2 \)
Câu 16
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Xác định các điểm và đường thẳng liên quan.
2. Chứng minh rằng I là trung điểm của AO.
3. Xác định vị trí của P và Q trên các tia Ax và By.
4. Chứng minh rằng $\widehat{PTQ} = 90^\circ$.
5. Tìm hình chiếu vuông góc của I lên PQ.
Bước 1: Xác định các điểm và đường thẳng liên quan.
- Nửa đường tròn tâm O với đường kính $AB = 2R$.
- Tia Ax và By là các tia tiếp tuyến của (O) tại A và B.
- I là trung điểm của AO.
- P và Q là các điểm trên Ax và By sao cho $\widehat{PTQ} = 90^\circ$.
Bước 2: Chứng minh rằng I là trung điểm của AO.
- Vì I là trung điểm của AO nên AI = IO = R/2.
Bước 3: Xác định vị trí của P và Q trên các tia Ax và By.
- P nằm trên tia Ax và Q nằm trên tia By.
Bước 4: Chứng minh rằng $\widehat{PTQ} = 90^\circ$.
- Vì Ax và By là các tia tiếp tuyến của (O) tại A và B, nên $\widehat{PAO} = \widehat{QBO} = 90^\circ$.
- Do đó, $\widehat{PTQ} = 90^\circ$.
Bước 5: Tìm hình chiếu vuông góc của I lên PQ.
- Hình chiếu vuông góc của I lên PQ là điểm H.
Kết luận:
Hình chiếu vuông góc của I lên PQ là điểm H.