a) Chứng minh đẳng thức:
Đầu tiên, ta sẽ đơn giản hóa các căn thức trong ngoặc:
Thay vào biểu thức ban đầu:
Các số hạng triệt tiêu lẫn nhau:
Tiếp tục đơn giản hóa:
Vậy ta đã chứng minh được:
b) Rút gọn: với
Điều kiện xác định:
Ta sẽ tìm mẫu chung để cộng các phân thức:
Mẫu chung là
Tuy nhiên, ta có thể nhận thấy rằng:
Do đó, mẫu chung thực tế là
Bây giờ, ta sẽ viết lại các phân thức với mẫu chung này:
Gộp các phân thức lại:
Tính tử số:
Cộng các kết quả trên:
Nhận thấy rằng mẫu số triệt tiêu với tử số, ta có:
Vậy, biểu thức rút gọn là:
Bài 2.
a) Ta có:
- Đồ thị của hàm số là parabol .
- Đường thẳng có phương trình .
Để viết phương trình đường thẳng song song với và tiếp xúc với , ta cần tìm điểm tiếp xúc của với . Đường thẳng sẽ có dạng , vì nó song song với .
Ta thay vào phương trình của :
Để tiếp xúc với , phương trình này phải có nghiệm kép, tức là:
Vậy phương trình của đường thẳng là:
b) Cổng vòm hình parabol có phương trình . Biết chiều rộng là 5m, ta cần kiểm tra chiều cao của cổng tại trung tâm (x = 0) và hai biên (x = ±2,5m).
Tại trung tâm (x = 0):
Tại biên (x = ±2,5):
Chiều cao của cổng tại biên là 3,125m. Chiều cao của xe tải là 3,5m, lớn hơn 3,125m, nên xe tải không đi qua được cổng.
Đáp số: Xe tải không đi qua được cổng.
Bài 3.
Gọi vận tốc dự định ban đầu là (km/h) và thời gian dự định là (giờ).
Quãng đường từ A đến B là:
Nếu xe chạy mỗi giờ nhanh hơn 10 km, tức là với vận tốc km/h, thì thời gian đi sẽ là:
Theo đề bài, thời gian này ít hơn thời gian dự định 3 giờ:
Do đó ta có phương trình:
Nếu xe chạy mỗi giờ chậm hơn 10 km, tức là với vận tốc km/h, thì thời gian đi sẽ là:
Theo đề bài, thời gian này nhiều hơn thời gian dự định 5 giờ:
Do đó ta có phương trình:
Bây giờ ta có hệ phương trình:
Thay vào hai phương trình trên:
Rearrange the first equation:
Rearrange the second equation:
Bây giờ ta có hai phương trình:
Bằng cách đặt hai biểu thức này bằng nhau:
Nhân cả hai vế với 3 để loại bỏ mẫu số:
Thay vào :
Vậy vận tốc ban đầu của xe là 40 km/h và thời gian dự định là 15 giờ.
Bài 4.
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng phần theo yêu cầu.
Phần a: Tính thể tích của đống cát
Bước 1: Tính bán kính đáy của hình nón
- Chu vi đáy của hình nón là 25,12m.
- Công thức tính chu vi của đường tròn là , do đó:
Bước 2: Tính thể tích của hình nón
- Thể tích của hình nón được tính bằng công thức:
- Thay các giá trị vào công thức:
Phần b: Số chuyến xe cải tiến cần để chuyển hết đống cát
Bước 1: Tính thể tích của thùng xe cải tiến
- Thùng xe cải tiến có dạng hình hộp chữ nhật với kích thước dài 1m, rộng 0,6m và cao 0,3m.
- Thể tích của thùng xe cải tiến là:
Bước 2: Tính thể tích thực tế mà thùng xe có thể chứa
- Thùng xe có thể chứa nhiều hơn thể tích thực của nó là 10%, do đó:
Bước 3: Tính số chuyến xe cần để chuyển hết đống cát
- Số chuyến xe cần là:
Vì số chuyến xe phải là số nguyên, nên ta làm tròn lên để đảm bảo chuyển hết đống cát:
Đáp số:
a) Thể tích của đống cát là 25,12 m³.
b) Cần ít nhất 128 chuyến xe cải tiến để chuyển hết đống cát.
Bài 5.
a) Ta có nên tứ giác AEHB nội tiếp (giao tuyến đối bằng 180°)
(cùng bù với
(cùng chắn cung BK)
b) Ta có (cùng bù với
Mà (định lý trung bình tam giác)
là đường trung trực của HE