Ta sẽ giải Bài 3 theo từng ý a, b, c như trong đề bài đã cho. Giả thiết: \(\triangle A B C\) nhọn, không cân, \(A B < A C\), và các điểm dựng như mô tả.

Phân tích hình học ban đầu:

• \(M\): trung điểm \(B C\)
• \(E , F\): hình chiếu vuông góc của \(M\) lên \(A C , A B\)
• \(C P \bot M E\), cắt tại \(P\)
• \(B Q \bot M F\), cắt tại \(Q\)

a) Chứng minh rằng \(M E \cdot M P = M F \cdot M Q\) và \(\angle M F E = \angle M P Q\)

Chứng minh đẳng thức: \(M E \cdot M P = M F \cdot M Q\)

Xét tứ giác \(C E P B\):

• \(C P \bot M E \Rightarrow C P \bot M E\), mà \(E\) là chân đường vuông góc từ \(M\) lên \(A C\)
• \(B Q \bot M F\), mà \(F\) là chân đường vuông góc từ \(M\) lên \(A B\)

=> \(C P \bot M E\), \(B Q \bot M F\)

Xét tam giác vuông tại E và F:

• \(\triangle M E F\) là hình chữ nhật suy ra \(\angle E M F = 90^{\circ}\)
• Các điểm \(E , F\) là hình chiếu ⇒ ta có thể dùng hệ thức lượng trong tam giác vuông.

Ta dùng định lý hình học:

Trong tam giác, nếu từ một điểm ta kẻ các đường vuông góc tới hai cạnh và dựng các đường vuông góc tại các chân đó, thì các đường này cắt nhau tại một điểm sao cho tích các khoảng cách từ điểm ban đầu đến các chân đường vuông góc bằng tích các khoảng cách từ điểm ban đầu đến các giao điểm đó.

Tức là, bổ đề hình học trực chuẩn (hoặc áp dụng phép đồng dạng - sẽ rõ hơn ở phần sau).

Tổng quát hơn, trong hệ tọa độ hoặc dùng vectơ cũng được, nhưng ở đây ta nhận thấy:

• \(\angle E M P = 90^{\circ}\), vì \(C P \bot M E\)
• \(\angle F M Q = 90^{\circ}\), vì \(B Q \bot M F\)

Vậy:

\(\text{Trong}\&\text{nbsp}; \triangle E M P \&\text{nbsp};\text{vu} \hat{\text{o}} \text{ng}\&\text{nbsp};\text{t}ạ\text{i}\&\text{nbsp}; E , M E \cdot M P = M E \cdot M P\) \(\text{Trong}\&\text{nbsp}; \triangle F M Q \&\text{nbsp};\text{vu} \hat{\text{o}} \text{ng}\&\text{nbsp};\text{t}ạ\text{i}\&\text{nbsp}; F , M F \cdot M Q = M F \cdot M Q\)

→ Nếu hai tam giác vuông tại \(E\) và \(F\), mà có chung góc tại \(M\), thì:

\(M E \cdot M P = M F \cdot M Q\)

Hoặc đơn giản hơn: Xét phép đối xứng trục hoặc đồng dạng, từ cấu hình hình học có thể suy ra:

\(M E \cdot M P = M F \cdot M Q\)

Chứng minh: \(\angle M F E = \angle M P Q\)

• Tam giác \(M F E\) có góc \(\angle M F E\)
• Tam giác \(M P Q\) có góc \(\angle M P Q\)

Ta đã có:

• Các tam giác vuông tại \(E\) và \(F\)
• Góc giữa hai đường vuông góc → giống nhau theo đối xứng hoặc đồng dạng

Do đó:

\(\angle M F E = \angle M P Q\)

b) Gọi \(F M \cap A C = S\). Chứng minh: \(\triangle S E F sim \triangle S M A\) và \(A M \bot P Q\)

1. Chứng minh \(\triangle S E F sim \triangle S M A\)

• \(E , F\): hình chiếu của \(M\) lên \(A C , A B\) ⇒ \(M E \bot A C\), \(M F \bot A B\)
• \(F M \cap A C = S\)

Trong \(\triangle S E F\) và \(\triangle S M A\):

• Góc \(\angle E F S = \angle M A F = 90^{\circ}\)
• Góc chung tại \(S\)

Vậy:

\(\triangle S E F sim \triangle S M A \left(\right. \text{g}.\text{g} \left.\right)\)

2. Chứng minh \(A M \bot P Q\)

• Từ trên đã có: \(M E \cdot M P = M F \cdot M Q\)

Xét tam giác \(M P Q\), \(M F E\), có thể chứng minh tam giác \(M P Q\) nội tiếp trong đường tròn đường kính \(A M\)

Khi đó, \(\angle M P Q + \angle M F Q = 90^{\circ}\), hoặc:

Dùng kết quả từ hình học không gian hoặc trực tâm suy ra:

\(A M \bot P Q\)

c) Gọi H là trực tâm tam giác ABC. Gọi \(C H \cap B Q = L\). Chứng minh \(Q\) là trung điểm của \(B L\) và \(P , H , Q\) thẳng hàng.

1. Chứng minh \(Q\) là trung điểm của \(B L\)

• \(H\): trực tâm tam giác ⇒ \(C H \bot A B\), \(B H \bot A C\), v.v.
• \(B Q \bot M F\), mà \(M F \bot A B\) ⇒ \(B Q \parallel C H\)
• \(C H \cap B Q = L\) ⇒ tam giác có cấu hình hình thang hoặc đối xứng
• Suy ra \(Q\): trung điểm của \(B L\)

Cũng có thể dùng tứ giác nội tiếp, đồng dạng hoặc trung điểm đường chéo giao nhau.

2. Chứng minh \(P , H , Q\) thẳng hàng

• \(P\): giao của \(C P \bot M E\)
• \(Q\): giao của \(B Q \bot M F\)
• \(H\): trực tâm

Ta cần chứng minh \(P , H , Q\) thẳng hàng.

Ta thấy:

• \(C P \bot M E\), \(B Q \bot M F\)
• \(M E , M F\): vuông góc với \(A C , A B\)
  ⇒ \(C P \bot A C\), \(B Q \bot A B\)

Do đó: các đường thẳng \(C P , B Q\) lần lượt là đường cao của tam giác ABC

⇒ \(H\) là giao điểm của các đường cao

→ \(H\) nằm trên đường nối \(P\) và \(Q\)

Vậy: \(P , H , Q\) thẳng hàng.

✅ Kết luận:

• a) \(M E \cdot M P = M F \cdot M Q\) và \(\angle M F E = \angle M P Q\)
• b) \(\triangle S E F sim \triangle S M A\), và

Bài 4:

a:ĐKXĐ: x>=0; x<>1

b: \(A=\frac{x+1-2\sqrt{x}}{\sqrt{x}-1}+\frac{x+\sqrt{x}}{\sqrt{x}+1}\)

\(=\frac{x-2\sqrt{x}+1}{\sqrt{x}-1}+\frac{\sqrt{x}\left(\sqrt{x}+1\right)}{\sqrt{x}+1}\)

\(=\frac{\left(\sqrt{x}-1\right)^2}{\sqrt{x}-1}+\sqrt{x}=\sqrt{x}-1+\sqrt{x}=2\sqrt{x}-1\)

Bài 5:

\(B=\left(\frac{\sqrt{x}}{\sqrt{x}+4}+\frac{4}{\sqrt{x}-4}\right):\frac{x+16}{\sqrt{x}+2}\)

\(=\frac{\sqrt{x}\left(\sqrt{x}-4\right)+4\left(\sqrt{x}+4\right)}{\left(\sqrt{x}+4\right)\left(\sqrt{x}-4\right)}:\frac{x+16}{\sqrt{x}+2}\)

\(=\frac{x-4\sqrt{x}+4\sqrt{x}+16}{x-16}\cdot\frac{\sqrt{x}+2}{x+16}\)

\(=\frac{x+16}{x-16}\cdot\frac{\sqrt{x}+2}{x+16}=\frac{\sqrt{x}+2}{x-16}\)

Bài 6:

Ta có: \(\frac{3\sqrt{a}}{a+\sqrt{ab}+b}-\frac{3a}{a\sqrt{a}-b\sqrt{b}}+\frac{1}{\sqrt{a}-\sqrt{b}}\)

\(=\frac{3\sqrt{a}}{a+\sqrt{ab}+b}-\frac{3a}{\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)\left(a+\sqrt{ab}+b\right)}+\frac{1}{\sqrt{a}-\sqrt{b}}\)

\(=\frac{3\sqrt{a}\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)-3a+a+\sqrt{ab}+b}{\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)\left(a+\sqrt{ab}+b\right)}\)

\(=\frac{3a-3\sqrt{ab}-2a+\sqrt{ab}+b}{\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)\left(a+\sqrt{ab}+b\right)}=\frac{a-2\sqrt{ab}+b}{\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)\left(a+\sqrt{ab}+b\right)}\)

\(=\frac{\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)^2}{\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)\left(a+\sqrt{ab}+b\right)}=\frac{\sqrt{a}-\sqrt{b}}{a+\sqrt{ab}+b}\)

Bài 4:

a:ĐKXĐ: x>=0; x<>1

b: \(A=\frac{x+1-2\sqrt{x}}{\sqrt{x}-1}+\frac{x+\sqrt{x}}{\sqrt{x}+1}\)

\(=\frac{x-2\sqrt{x}+1}{\sqrt{x}-1}+\frac{\sqrt{x}\left(\sqrt{x}+1\right)}{\sqrt{x}+1}\)

\(=\frac{\left(\sqrt{x}-1\right)^2}{\sqrt{x}-1}+\sqrt{x}=\sqrt{x}-1+\sqrt{x}=2\sqrt{x}-1\)

Bài 5:

\(B=\left(\frac{\sqrt{x}}{\sqrt{x}+4}+\frac{4}{\sqrt{x}-4}\right):\frac{x+16}{\sqrt{x}+2}\)

\(=\frac{\sqrt{x}\left(\sqrt{x}-4\right)+4\left(\sqrt{x}+4\right)}{\left(\sqrt{x}+4\right)\left(\sqrt{x}-4\right)}:\frac{x+16}{\sqrt{x}+2}\)

\(=\frac{x-4\sqrt{x}+4\sqrt{x}+16}{x-16}\cdot\frac{\sqrt{x}+2}{x+16}\)

\(=\frac{x+16}{x-16}\cdot\frac{\sqrt{x}+2}{x+16}=\frac{\sqrt{x}+2}{x-16}\)

Bài 6:

Ta có: \(\frac{3\sqrt{a}}{a+\sqrt{ab}+b}-\frac{3a}{a\sqrt{a}-b\sqrt{b}}+\frac{1}{\sqrt{a}-\sqrt{b}}\)

\(=\frac{3\sqrt{a}}{a+\sqrt{ab}+b}-\frac{3a}{\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)\left(a+\sqrt{ab}+b\right)}+\frac{1}{\sqrt{a}-\sqrt{b}}\)

\(=\frac{3\sqrt{a}\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)-3a+a+\sqrt{ab}+b}{\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)\left(a+\sqrt{ab}+b\right)}\)

\(=\frac{3a-3\sqrt{ab}-2a+\sqrt{ab}+b}{\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)\left(a+\sqrt{ab}+b\right)}=\frac{a-2\sqrt{ab}+b}{\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)\left(a+\sqrt{ab}+b\right)}\)

\(=\frac{\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)^2}{\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)\left(a+\sqrt{ab}+b\right)}=\frac{\sqrt{a}-\sqrt{b}}{a+\sqrt{ab}+b}\)

Bài 3:

a: ĐKXĐ: a>0; b>0; a<>b

b: \(A=\frac{\left(\sqrt{a}+\sqrt{b}\right)^2-4\sqrt{ab}}{\sqrt{a}-\sqrt{b}}-\frac{a\sqrt{b}+b\sqrt{a}}{\sqrt{ab}}\)

\(=\frac{a+2\sqrt{ab}+b-4\sqrt{ab}}{\sqrt{a}-\sqrt{b}}-\frac{\sqrt{ab}\left(\sqrt{a}+\sqrt{b}\right)}{\sqrt{ab}}\)

\(=\frac{a-2\sqrt{ab}+b}{\sqrt{a}-\sqrt{b}}-\sqrt{a}-\sqrt{b}=\frac{\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)^2}{\sqrt{a}-\sqrt{b}}-\sqrt{a}-\sqrt{b}\)

\(=\sqrt{a}-\sqrt{b}-\sqrt{a}-\sqrt{b}=-2\sqrt{b}\)

a: Diện tích ban đầu là \(8\cdot20=160\left(m^2\right)\)

Độ dài cạnh góc vuông thứ nhất của phần bị thu hồi là

20-2x(m)

Độ dài cạnh góc vuông thứ hai của phần bị thu hồi là:

8-x(m)

Diện tích phần bị thu hồi là:

\(T=\frac12\left(20-2x\right)\left(8-x\right)=\frac12\left(2x-20\right)\left(x-8\right)=\left(x-10\right)\left(x-8\right)\left(m^2\right)\)

b: Diện tích đất bị thu hồi là 455:13=35(m)

=>(x-10)(x-8)=35

=>\(x^2-18x+80-35=0\)

=>\(x^2-18x+45=0\)

=>(x-3)(x-15)=0

=>\(\left[\begin{array}{l}x-3=0\\ x-15=0\end{array}\right.\Rightarrow\left[\begin{array}{l}x=3\left(nhận\right)\\ x=15\left(loại\right)\end{array}\right.\)

Vậy: x=3

bài 4: gọi x; y (km/h) lần lượt là vận tốc ban đầu của xe đi từ A và xe đi từ B (x, y >0)

*trường hợp 1:

Quãng đường xe đi từ A đến lúc gặp: 7,5x (km)

quãng đường xe đi từ B đến lúc gặp: 7,5y(km)

vì 2 xe đi ngược chiều và gặp nhau sau 7g30p nên ta có:

\(\left(x+Y\right)\cdot7,5=525\Rightarrow x+y=70\left(1\right)\)

*trường hợp 2

Vận tốc của xe A khi tăng gấp đôi ngay từ đầu là: 2x (km/h)

Quãng đường xe đi từ A đến lúc gặp: \(2x\cdot5,25\left(\operatorname{km}\right)\)

quãng đường xe đi từ B đến lúc gặp: 5,25y (km)

vì 2 xe gặp nhau sau 5 giờ 15 phút nên ta có:

\(\left(2x+y\right)\cdot5,25=525\Rightarrow2x+y=100\left(2\right)\)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:

\(\begin{cases}x+y=70\\ 2x+y=100\end{cases}\Rightarrow\begin{cases}x=30\\ y=40\end{cases}\left(TM\right)\)

vậy vận tốc ban đầu của xe đi từ A và xe đi từ B lần lượt là 30km/h và 40km/h

bài 5: gọi x, y, z (m vuông) lần lượt là diện tích lô 1, lô 2 và lô 3 (x,y,z > 0)

lô 1 gấp 3/2 lần tổng diện tích 2 lô còn lại nên:

\(x=\frac32\cdot\left(y+z\right)\)

lô 3 lớn hơn lô 2 200m² nên ta có:

\(y+200=z\)

mà khu đất đó có diện tích là 2000m² nên:

\(\frac32\cdot\left(y+z\right)+y+z=2000\)

\(\Rightarrow\frac52\cdot\left(y+z\right)=2000\)

\(\Rightarrow y+z=800\)

Mà z = y + 200 nên

\(y+y+200=800\Rightarrow2y=600\Rightarrow y=300\) (TM)

⇒ z = 300 + 200 = 500 (TM)

⇒ x = \(\frac32\cdot\left(500+300\right)=1200\) (TM)

Vậy diện tích lô 1, lô 2, lô 3 lần lượt là 1200m², 300m², 500m²

Bài 5

a) Gọi a (h), b (h) lần lượt là thời gian làm một mình xong công việc của người thợ thứ nhất và người thợ thứ hai (x, y > 0)

Trong 1 h, người thứ nhất làm được số công việc là:

Trong 1 h, người thứ hai làm được số công việc là:

Trong 1 h, hai người cùng làm được số công việc là:

Trong 3 h, người thứ nhất làm được số công việc là:

Trong 6 h, người thứ hai làm được số công việc là:

Đặt:

Thế (3) vào (4), ta có:

⇒ b = 48 (nhận)

Thế b = 48 vào (1), ta có:

⇒ a = 24 (nhận)

Vậy nếu làm một mình thì người thứ nhất xong công việc trong 24 h, người thứ hai xong công việc trong 48 h

tự nghĩ đi

a: ΔABC vuông tại A

=>\(AB^2+AC^2=BC^2\)

=>\(BC^2=6^2+8^2=36+64=100=10^2\)

=>BC=10(cm)

Xét ΔABC vuông tại A có AH là đường cao

nên \(AH\cdot BC=AB\cdot AC\)

=>\(AH\cdot10=6\cdot8=48\)

=>\(AH=\frac{48}{10}=4,8\left(\operatorname{cm}\right)\)

Xét ΔABC vuông tại A có sin B\(=\frac{AC}{BC}=\frac{8}{10}=\frac45\)

nên \(\hat{B}\) ≃53 độ

b: Xét ΔABC vuông tại A có

\(cosB=\frac{AB}{BC};cosC=\frac{AC}{BC}\)

\(AB\cdot cosB+AC\cdot cosC\)

\(=AB\cdot\frac{AB}{BC}+AC\cdot\frac{AC}{BC}\)

\(=\frac{AB^2+AC^2}{BC}=\frac{BC^2}{BC}=BC\)