Chúng ta sẽ giải từng bài toán một cách chi tiết.
Bài toán 1
Yêu cầu: Tìm ba số \(x, y, z\) biết \(\frac{x}{2} = \frac{y}{3} = \frac{z}{5}\) và \(2x - y + 3z = -48\).
Giải:
1. Đặt ẩn số:
Gọi \(\frac{x}{2} = \frac{y}{3} = \frac{z}{5} = k\).
Từ đó, ta có:
\[
x = 2k, \quad y = 3k, \quad z = 5k
\]
2. Thay vào phương trình:
Thay các giá trị của \(x, y, z\) vào phương trình \(2x - y + 3z = -48\):
\[
2(2k) - 3k + 3(5k) = -48
\]
\[
4k - 3k + 15k = -48
\]
\[
16k = -48
\]
3. Giải phương trình:
Chia cả hai vế cho 16:
\[
k = -3
\]
4. Tìm giá trị của \(x, y, z\):
Thay \(k = -3\) vào các biểu thức của \(x, y, z\):
\[
x = 2k = 2(-3) = -6
\]
\[
y = 3k = 3(-3) = -9
\]
\[
z = 5k = 5(-3) = -15
\]
Vậy, ba số cần tìm là \(x = -6\), \(y = -9\), \(z = -15\).
Bài toán 2
Yêu cầu: Ba đội xe vận chuyển cùng một khối lượng hàng hóa đến ba trạm giao hàng. Đội thứ nhất hoàn thành việc vận chuyển trong 4 ngày, đội thứ hai trong 6 ngày, đội thứ ba trong 8 ngày. Biết rằng đội thứ nhất có nhiều hơn đội thứ hai 6 xe và năng suất của mỗi xe là như nhau. Hỏi mỗi đội có bao nhiêu xe?
Giải:
1. Đặt ẩn số:
Gọi số xe của đội thứ hai là \(x\) (điều kiện: \(x > 0\)).
Số xe của đội thứ nhất là \(x + 6\).
Gọi số xe của đội thứ ba là \(y\).
2. Lập phương trình:
Vì năng suất của mỗi xe là như nhau, ta có thể coi năng suất của mỗi xe là 1 đơn vị hàng hóa mỗi ngày.
Tổng khối lượng hàng hóa là \(4(x + 6) = 6x = 8y\).
3. Giải hệ phương trình:
Từ \(4(x + 6) = 6x\), ta có:
\[
4x + 24 = 6x
\]
\[
24 = 2x
\]
\[
x = 12
\]
Thay \(x = 12\) vào \(8y = 6x\):
\[
8y = 6 \times 12
\]
\[
8y = 72
\]
\[
y = 9
\]
4. Kết luận:
Số xe của đội thứ nhất là \(x + 6 = 12 + 6 = 18\).
Số xe của đội thứ hai là \(x = 12\).
Số xe của đội thứ ba là \(y = 9\).
Vậy, đội thứ nhất có 18 xe, đội thứ hai có 12 xe, và đội thứ ba có 9 xe.
Bài 2:
1) Thu gọn đa thức \( P(x) \):
\( P(x) = -4x^4 + 2x - 1 + 2x^4 + 3x^3 + 2 - x \)
Gom các hạng tử đồng dạng:
\( P(x) = (-4x^4 + 2x^4) + 3x^3 + (2x - x) + (-1 + 2) \)
\( P(x) = -2x^4 + 3x^3 + x + 1 \)
Sắp xếp đa thức theo lũy thừa giảm dần của biến:
\( P(x) = -2x^4 + 3x^3 + x + 1 \)
Hệ số cao nhất của đa thức \( P(x) \) là \(-2\) (hệ số của \( x^4 \)).
Hệ số tự do của đa thức \( P(x) \) là \( 1 \).
2) Tính \( N(x) - M(x) \):
\( N(x) = 2x^3 + x^2 - 5 \)
\( M(x) = x^2 - 4 \)
\( N(x) - M(x) = (2x^3 + x^2 - 5) - (x^2 - 4) \)
Gom các hạng tử đồng dạng:
\( N(x) - M(x) = 2x^3 + x^2 - 5 - x^2 + 4 \)
\( N(x) - M(x) = 2x^3 + (x^2 - x^2) + (-5 + 4) \)
\( N(x) - M(x) = 2x^3 - 1 \)
3) Tính \( N(x) \cdot M(x) \):
\( N(x) = 2x^3 + x^2 - 5 \)
\( M(x) = x^2 - 4 \)
Nhân đa thức \( N(x) \) với đa thức \( M(x) \):
\( N(x) \cdot M(x) = (2x^3 + x^2 - 5)(x^2 - 4) \)
Phân phối các hạng tử:
\( N(x) \cdot M(x) = 2x^3 \cdot x^2 + 2x^3 \cdot (-4) + x^2 \cdot x^2 + x^2 \cdot (-4) - 5 \cdot x^2 - 5 \cdot (-4) \)
\( N(x) \cdot M(x) = 2x^5 - 8x^3 + x^4 - 4x^2 - 5x^2 + 20 \)
Gom các hạng tử đồng dạng:
\( N(x) \cdot M(x) = 2x^5 + x^4 - 8x^3 - 9x^2 + 20 \)
4) Tìm nghiệm của đa thức \( M(x) \):
\( M(x) = x^2 - 4 \)
Để tìm nghiệm của đa thức \( M(x) \), ta giải phương trình \( M(x) = 0 \):
\( x^2 - 4 = 0 \)
\( x^2 = 4 \)
\( x = 2 \) hoặc \( x = -2 \)
Vậy nghiệm của đa thức \( M(x) \) là \( x = 2 \) và \( x = -2 \).
Bài 3:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng phần một cách chi tiết.
a) Chứng minh $\Delta ADB = \Delta EDC$ và $AB // EC$
1. Chứng minh $\Delta ADB = \Delta EDC$:
- Ta có $DA = DE$ (theo giả thiết).
- $DB$ là cạnh chung của hai tam giác $\Delta ADB$ và $\Delta EDC$.
- Vì $AD$ là trung tuyến của $\Delta ABC$, nên $AB = AC$.
Do đó, theo trường hợp cạnh-cạnh-cạnh (c.c.c), ta có $\Delta ADB = \Delta EDC$.
2. Chứng minh $AB // EC$:
- Từ $\Delta ADB = \Delta EDC$, ta có $\angle ADB = \angle EDC$.
- Hai góc này là hai góc so le trong khi $AB$ và $EC$ là hai đường thẳng cắt bởi đường thẳng $BD$.
Do đó, $AB // EC$.
b) Chứng minh D là trung điểm MN
1. Xét M là trung điểm của AB:
- Theo giả thiết, $M$ là trung điểm của $AB$, do đó $AM = MB$.
2. Xét đường thẳng MD cắt CE tại N:
- Ta cần chứng minh $D$ là trung điểm của $MN$.
- Từ $\Delta ADB = \Delta EDC$, ta có $AD = DE$ và $DB = DC$.
- Do đó, $D$ là trung điểm của $BE$.
3. Chứng minh D là trung điểm của MN:
- Vì $M$ là trung điểm của $AB$ và $D$ là trung điểm của $BE$, theo tính chất đường trung bình trong tam giác, $D$ cũng là trung điểm của $MN$.
c) Chứng minh ba đường thẳng AD, BK và MH đồng quy
1. Gọi H, K lần lượt là trung điểm của AN và AC:
- $H$ là trung điểm của $AN$, do đó $AH = HN$.
- $K$ là trung điểm của $AC$, do đó $AK = KC$.
2. Chứng minh ba đường thẳng AD, BK và MH đồng quy:
- Xét tam giác $ABC$ với $M$ là trung điểm của $AB$ và $K$ là trung điểm của $AC$.
- Đường thẳng $BK$ là đường trung tuyến của tam giác $ABC$.
- Xét tam giác $ANM$ với $H$ là trung điểm của $AN$ và $M$ là trung điểm của $AB$.
- Đường thẳng $MH$ là đường trung tuyến của tam giác $ANM$.
3. Sử dụng tính chất đồng quy của các đường trung tuyến:
- Trong tam giác $ABC$, các đường trung tuyến $AD$, $BK$, và $MH$ đồng quy tại một điểm gọi là trọng tâm của tam giác.
Như vậy, ba đường thẳng $AD$, $BK$, và $MH$ đồng quy.