Để giải hệ phương trình \(\left\{\begin{array}{l}\frac{3a-b=4}{2a-b=4}\\2a-b=4\end{array}\right.\), chúng ta sẽ làm theo các bước sau:
1. Nhận xét và đơn giản hóa hệ phương trình:
- Phương trình thứ hai của hệ là \(2a - b = 4\). Chúng ta sẽ sử dụng phương trình này để thay thế vào phương trình đầu tiên.
2. Thay \(2a - b = 4\) vào phương trình đầu tiên:
- Phương trình đầu tiên là \(\frac{3a - b}{2a - b} = 4\).
- Vì \(2a - b = 4\), nên ta có \(\frac{3a - b}{4} = 4\).
3. Giải phương trình \(\frac{3a - b}{4} = 4\):
- Nhân cả hai vế với 4: \(3a - b = 16\).
4. Tạo hệ phương trình mới:
- Ta có hệ phương trình mới là:
\[
\left\{
\begin{array}{l}
3a - b = 16 \\
2a - b = 4
\end{array}
\right.
\]
5. Trừ hai phương trình để tìm \(a\):
- Trừ phương trình thứ hai từ phương trình thứ nhất:
\[
(3a - b) - (2a - b) = 16 - 4
\]
\[
3a - b - 2a + b = 12
\]
\[
a = 12
\]
6. Thay \(a = 12\) vào phương trình \(2a - b = 4\) để tìm \(b\):
- \(2(12) - b = 4\)
- \(24 - b = 4\)
- \(b = 24 - 4\)
- \(b = 20\)
7. Kiểm tra lại kết quả:
- Thay \(a = 12\) và \(b = 20\) vào phương trình ban đầu:
\[
\frac{3(12) - 20}{2(12) - 20} = \frac{36 - 20}{24 - 20} = \frac{16}{4} = 4
\]
\[
2(12) - 20 = 24 - 20 = 4
\]
- Cả hai phương trình đều thỏa mãn.
8. Tính \(a^2 + b^2\):
- \(a^2 + b^2 = 12^2 + 20^2 = 144 + 400 = 544\).
Vậy, \(a^2 + b^2 = 544\).
Câu 1:
Để giải bài toán này, chúng ta cần thực hiện các bước sau:
Phần a: Tính \(a - b\) biết \(N(2,4) \in (d)\)
1. Sử dụng điểm \(M(3,4)\) thuộc đồ thị (d):
Vì \(M(3,4)\) thuộc đồ thị của hàm số \(y = ax + b\), ta có:
\[
4 = 3a + b
\]
2. Sử dụng điểm \(N(2,4)\) thuộc đồ thị (d):
Vì \(N(2,4)\) cũng thuộc đồ thị của hàm số \(y = ax + b\), ta có:
\[
4 = 2a + b
\]
3. Giải hệ phương trình:
Từ hai phương trình:
\[
\begin{cases}
3a + b = 4 \\
2a + b = 4
\end{cases}
\]
Trừ phương trình thứ hai từ phương trình thứ nhất:
\[
(3a + b) - (2a + b) = 4 - 4
\]
\[
a = 0
\]
4. Tính \(b\):
Thay \(a = 0\) vào phương trình \(2a + b = 4\):
\[
2(0) + b = 4 \Rightarrow b = 4
\]
5. Tính \(a - b\):
\[
a - b = 0 - 4 = -4
\]
Phần b: Tính \(a + b\) biết (d) cắt tia Ox tại A, tia Oy tại B sao cho \(\triangle AOB\) cân
1. Xác định điểm cắt với trục Ox và Oy:
- Điểm cắt với trục Ox (tung độ bằng 0): \(y = 0\)
\[
ax + b = 0 \Rightarrow 0x + 4 = 0 \Rightarrow x = -\frac{b}{a}
\]
Nhưng vì \(a = 0\), nên không có điểm cắt với trục Ox.
- Điểm cắt với trục Oy (hoành độ bằng 0): \(x = 0\)
\[
y = a(0) + b = b
\]
Vậy điểm cắt với trục Oy là \(B(0, b)\).
2. Điều kiện tam giác cân:
Vì \(\triangle AOB\) cân, nhưng do không có điểm cắt với trục Ox, nên không thể xác định được tam giác cân với điều kiện đã cho.
3. Kết luận:
Do không có điểm cắt với trục Ox, không thể xác định được \(a + b\) từ điều kiện tam giác cân. Tuy nhiên, từ phần a, ta đã biết:
\[
a = 0, \quad b = 4
\]
Vậy:
\[
a + b = 0 + 4 = 4
\]
Kết luận: \(a - b = -4\) và \(a + b = 4\).
Câu 2:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng bước theo yêu cầu:
a. Tìm \(a^2 + b^2\)
1. Điều kiện vuông góc: Đồ thị \((d)\) có phương trình \(y = ax + b\) vuông góc với \((d_1): y = \frac{1}{3}x - 4\). Điều này có nghĩa là tích của hệ số góc của hai đường thẳng bằng \(-1\):
\[
a \cdot \frac{1}{3} = -1 \implies a = -3
\]
2. Điều kiện đi qua điểm \(E(2, 3)\): Thay tọa độ điểm \(E\) vào phương trình của \((d)\):
\[
3 = -3 \cdot 2 + b \implies 3 = -6 + b \implies b = 9
\]
3. Tính \(a^2 + b^2\):
\[
a^2 + b^2 = (-3)^2 + 9^2 = 9 + 81 = 90
\]
b. Tìm \(a^2 - b^2\)
1. Điểm cắt trục Ox (A) và Oy (B):
- Điểm \(A\) là giao điểm của \((d)\) với trục Ox, nên \(y = 0\):
\[
0 = -3x + 9 \implies x = 3 \implies A(3, 0)
\]
- Điểm \(B\) là giao điểm của \((d)\) với trục Oy, nên \(x = 0\):
\[
y = -3 \cdot 0 + 9 = 9 \implies B(0, 9)
\]
2. Tính độ dài \(AB\):
\[
AB = \sqrt{(3 - 0)^2 + (0 - 9)^2} = \sqrt{3^2 + (-9)^2} = \sqrt{9 + 81} = \sqrt{90}
\]
3. Tính \(a^2 - b^2\):
\[
a^2 - b^2 = (-3)^2 - 9^2 = 9 - 81 = -72
\]
c. Tìm diện tích \(\Delta AOB\)
1. Tọa độ điểm \(O\) là gốc tọa độ (0, 0).
2. Diện tích \(\Delta AOB\):
- Sử dụng công thức diện tích tam giác với tọa độ:
\[
\Delta = \frac{1}{2} \left| x_1(y_2 - y_3) + x_2(y_3 - y_1) + x_3(y_1 - y_2) \right|
\]
- Với \(A(3, 0)\), \(B(0, 9)\), \(O(0, 0)\):
\[
\Delta = \frac{1}{2} \left| 3(9 - 0) + 0(0 - 0) + 0(0 - 9) \right| = \frac{1}{2} \times 27 = 13.5
\]
Tuy nhiên, có một sự nhầm lẫn ở đây vì diện tích được cho là 24. Vui lòng kiểm tra lại thông tin hoặc điều kiện bài toán.