Giải toán 10 trang 17 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Lữ Ngọc My My Ngày: 17-02-2023 Lớp 10

560

Với Giải toán 10 trang 17 Tập 2 Chân trời sáng tạo chi tiết giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Toán 10. Mời các bạn đón xem:

Giải toán 10 trang 17 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Vận dụng trang 17 Toán lớp 10: Cho tam giác OAB và OBC lần lượt vuông tại A và B như hình 1. Các cạnh AB và BC bằng nhau và ngắn hơn OB là 1 cm. Hãy biểu diễn độ dài OC và OA qua OB, từ đó xác định OB để:

a) $O C = 3 O A;$

b) $O C = \frac{5}{4} O B$

Vận dụng trang 17 Toán lớp 10 Tập 2 | Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

Phương pháp giải:

Bước 1: Sử dụng giả thiết và áp dụng định lý pitago để biểu diễn độ dài OC và OA qua OB

Bước 2: Lập phương trình theo giả thiết $O C = 3 O A;$ $O C = \frac{5}{4} O B$

Bước 3: Giải phương trình

Lời giải:

Gọi độ dài cạnh OB là x cm $(x > 0)$

Theo giả thiết ta có $A B = B C = O B - 1 = x - 1$

Áp dụng định lý pitago trong tam giác vuông OAB và OBC ta có:

$O C = \sqrt{O B^{2} + B C^{2}} = \sqrt{x^{2} + {(x - 1)}^{2}} = \sqrt{2 x^{2} - 2 x + 1}$

$O A = \sqrt{O B^{2} - A B^{2}} = \sqrt{x^{2} - {(x - 1)}^{2}} = \sqrt{2 x - 1}$

a) $O C = 3 O A \Rightarrow \sqrt{2 x^{2} - 2 x + 1} = 3 \sqrt{2 x - 1}$

$\begin{array}{l} \Rightarrow 2 x^{2} - 2 x + 1 = 9 (2 x - 1) \\ \Rightarrow 2 x^{2} - 20 x + 10 = 0 \end{array}$

$\Rightarrow$ $x = 5 - 2 \sqrt{5}$ và $x = 5 + 2 \sqrt{5}$

Thay hai nghiệm vừa tìm được vào phương trình $\sqrt{2 x^{2} - 2 x + 1} = 3 \sqrt{2 x - 1}$ ta thấy cả hai đều thỏa mãn phương trình

Vậy khi $O B = 5 - 2 \sqrt{5}$ hoặc $O B = 5 + 2 \sqrt{5}$ thì $O C = 3 O A$

b) $O C = \frac{5}{4} O B \Rightarrow \sqrt{2 x^{2} - 2 x + 1} = \frac{5}{4} x$

$\begin{array}{l} \Rightarrow 2 x^{2} - 2 x + 1 = \frac{25}{16} x^{2} \\ \Rightarrow \frac{7}{16} x^{2} - 2 x + 1 = 0 \end{array}$

$\Rightarrow x = \frac{4}{7}$ hoặc $x = 4$

Thay hai nghiệm vừa tìm được vào phương trình $\sqrt{2 x^{2} - 2 x + 1} = \frac{5}{4} x$ ta thấy cả hai nghiệm đều thỏa mãn phương trình

Vậy khi $O B = \frac{4}{7}$ hoặc $O B = 4$ (cm) thì $O C = \frac{5}{4} O B$

Bài tập (trang 17)

Bài 1 trang 17 Toán lớp 10: Giải các phương trình sau:

a) $\sqrt{11 x^{2} - 14 x - 12} = \sqrt{3 x^{2} + 4 x - 7}$

b) $\sqrt{x^{2} + x - 42} = \sqrt{2 x - 30}$

c) $2 \sqrt{x^{2} - x - 1} = \sqrt{x^{2} + 2 x + 5}$

d) $3 \sqrt{x^{2} + x - 1} - \sqrt{7 x^{2} + 2 x - 5} = 0$

Phương pháp giải:

Bước 1: Bình phương hai vế của phương trình để làm mất dấu căn

Bước 2: Chuyển vế, rút gọn đưa về phương trình bậc hai một ẩn

Bước 3: Giải phương trình nhận được ở bước 2

Bước 4: Thử lại nghiệm và kết luận

Lời giải:

a) $\sqrt{11 x^{2} - 14 x - 12} = \sqrt{3 x^{2} + 4 x - 7}$

$\begin{array}{l} \Rightarrow 11 x^{2} - 14 x - 12 = 3 x^{2} + 4 x - 7 \\ \Rightarrow 8 x^{2} - 18 x - 5 = 0 \end{array}$

$\Rightarrow x = - \frac{1}{4}$ và $x = \frac{5}{2}$

Thay nghiệm vừa tìm được vào phương trình $\sqrt{11 x^{2} - 14 x - 12} = \sqrt{3 x^{2} + 4 x - 7}$ ta thấy chỉ có nghiệm $x = \frac{5}{2}$ thảo mãn phương trình

Vậy nhiệm của phương trình đã cho là $x = \frac{5}{2}$

b) $\sqrt{x^{2} + x - 42} = \sqrt{2 x - 30}$

$\begin{array}{l} \Rightarrow x^{2} + x - 42 = 2 x - 3 \\ \Rightarrow x^{2} - x - 12 = 0 \end{array}$

$\Rightarrow x = - 3$ và $x = 4$

Thay vào phương trình $\sqrt{x^{2} + x - 42} = \sqrt{2 x - 30}$ ta thấy không có nghiệm nào thỏa mãn

Vậy phương trình đã cho vô nghiệm

c) $2 \sqrt{x^{2} - x - 1} = \sqrt{x^{2} + 2 x + 5}$

$\begin{array}{l} \Rightarrow 4. (x^{2} - x - 1) = x^{2} + 2 x + 5 \\ \Rightarrow 3 x^{2} - 6 x - 9 = 0 \end{array}$

$\Rightarrow x = - 1$ và $x = 3$

Thay hai nghiệm trên vào phương trình $2 \sqrt{x^{2} - x - 1} = \sqrt{x^{2} + 2 x + 5}$ ta thấy cả hai nghiệm đếu thỏa mãn phương trình

Vậy nghiệm của phương trình $2 \sqrt{x^{2} - x - 1} = \sqrt{x^{2} + 2 x + 5}$ là $x = - 1$ và $x = 3$

d) $3 \sqrt{x^{2} + x - 1} - \sqrt{7 x^{2} + 2 x - 5} = 0$

$\begin{array}{l} \Rightarrow 3 \sqrt{x^{2} + x - 1} = \sqrt{7 x^{2} + 2 x - 5} \\ \Rightarrow 9. (x^{2} + x - 1) = 7 x^{2} + 2 x - 5 \\ \Rightarrow 2 x^{2} + 7 x - 4 = 0 \end{array}$

$\Rightarrow x = - 4$ và $x = \frac{1}{2}$

Thay hai nghiệm trên vào phương trình $3 \sqrt{x^{2} + x - 1} - \sqrt{7 x^{2} + 2 x - 5} = 0$ ta thấy chỉ có nghiệm $x = - 4$ thỏa mãn phương trình

Vậy nghiệm của phương trình trên là $x = - 4$

Bài 2 trang 17 Toán lớp 10: Giải các phương trình sau:

a) $\sqrt{x^{2} + 3 x + 1} = 3$

b) $\sqrt{x^{2} - x - 4} = x + 2$

c) $2 + \sqrt{12 - 2 x} = x$

d) $\sqrt{2 x^{2} - 3 x - 10} = - 5$

Phương pháp giải:

Bước 1: Chuyển biểu thức có căn về một vế

Bước 2: Bình phương hai vế của phương trình để làm mất dấu căn

Bước 3: Chuyển vế, rút gọn đưa về phương trình bậc hai một ẩn

Bước 4: Giải phương trình nhận được ở bước 2

Bước 5: Thử lại nghiệm và kết luận

Lời giải:

a) $\sqrt{x^{2} + 3 x + 1} = 3$

$\begin{array}{l} \Rightarrow x^{2} + 3 x + 1 = 9 \\ \Rightarrow x^{2} + 3 x - 8 = 0 \end{array}$

$\Rightarrow x = \frac{- 3 - \sqrt{41}}{2}$ và $x = \frac{- 3 + \sqrt{41}}{2}$

Thay hai nghiệm trên vào phương trình $\sqrt{x^{2} + 3 x + 1} = 3$ ta thấy cả hai nghiệm đều thỏa mãn phương trình

Vậy nghiệm của phương trình đã cho là $x = \frac{- 3 - \sqrt{41}}{2}$ và $x = \frac{- 3 + \sqrt{41}}{2}$

b) $\sqrt{x^{2} - x - 4} = x + 2$

$\begin{array}{l} \Rightarrow x^{2} - x - 4 = {(x + 2)}^{2} \\ \Rightarrow x^{2} - x - 4 = x^{2} + 4 x + 4 \\ \Rightarrow 5 x = - 8 \\ \Rightarrow x = - \frac{8}{5} \end{array}$

Thay $x = - \frac{8}{5}$ và phương trình $\sqrt{x^{2} - x - 4} = x + 2$ ta thấy thỏa mãn phương trình

Vậy nghiệm của phương trình đã cho là $x = - \frac{8}{5}$

c) $2 + \sqrt{12 - 2 x} = x$

$\begin{array}{l} \Rightarrow \sqrt{12 - 2 x} = x - 2 \\ \Rightarrow 12 - 2 x = {(x - 2)}^{2} \\ \Rightarrow 12 - 2 x = x^{2} - 4 x + 4 \\ \Rightarrow x^{2} - 2 x - 8 = 0 \end{array}$

$\Rightarrow x = - 2$ và $x = 4$

Thay hai nghiệm vừa tìm được vào phương trình $2 + \sqrt{12 - 2 x} = x$ thì thấy chỉ có $x = 4$ thỏa mãn

Vậy $x = 4$ là nghiệm của phương trình đã cho.

d) Ta có biểu thức căn bậc hai luôn không âm nên $\sqrt{2 x^{2} - 3 x - 10} \geq 0 \forall x \in R$

$\Rightarrow \sqrt{2 x^{2} - 3 x - 10} = - 5$ (vô lí)

Vậy phương trình đã cho vô nghiệm

Bài 3 trang 17 Toán lớp 10: Cho tam giác ABC vuông tại A có AB ngắn hơn AC là 2 cm.

a) Biểu diễn độ dài cạnh huyền BC theo AB

b) Biết chu vi của tam giác ABC là 24 cm. Tính độ dài ba cạnh của tam giác đó.

Phương pháp giải:

a) Bước 1: Đặt độ dài cạnh AB là x ( $x > 0$ ), biểu diễn AC theo AB

Bước 2: Áp dụng định lý Pitago biểu diễn cạnh BC

b) Bước 1: Lập biểu thức tính chu vi của tam giác

Bước 2: Giải phương trình vừa tìm được

Lời giải:

Bài 3 trang 17 Toán lớp 10 Tập 2 | Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

a) Đặt độ dài cạnh AB là x ( $x > 0$ )

Theo giả thiết ta có độ dài $A C = A B + 2 = x + 2$

Áp dụng định lý pitago trong tam giác vuông ta có

$B C = \sqrt{A B^{2} + A C^{2}} = \sqrt{x^{2} + {(x + 2)}^{2}} = \sqrt{2 x^{2} + 4 x + 4}$

b) Chu vi của tam giác là $C = A B + A C + B C$

$\Rightarrow C = x + (x + 2) + \sqrt{2 x^{2} + 4 x + 4} = 2 x + 2 + \sqrt{2 x^{2} + 4 x + 4}$

Theo giả thiết ta có

$\begin{array}{l} C = 24 \Leftrightarrow 2 x + 2 + \sqrt{2 x^{2} + 4 x + 4} = 24 \\ \Leftrightarrow \sqrt{2 x^{2} + 4 x + 4} = 22 - 2 x \\ \Rightarrow 2 x^{2} + 4 x + 4 = {(22 - 2 x)}^{2} \\ \Rightarrow 2 x^{2} + 4 x + 4 = 4 x^{2} - 88 x + 484 \\ \Rightarrow 2 x^{2} - 92 x + 480 = 0 \end{array}$

$\Rightarrow x = 6$ hoặc $x = 40$

Thay hai nghiệm vừa tìm được vào phương trình $\sqrt{2 x^{2} + 4 x + 4} = 22 - 2 x$ ta thấy chỉ có $x = 6$ thỏa mãn phương trình

Vậy độ dài ba cạnh của tam giác là $A B = 6; A C = 8$ và $B C = 10$ (cm)

Bài 4 trang 17 Toán lớp 10: Một con tàu biển M rời cảng O và chuyển động thẳng theo phương tạo với bờ biển một góc $60^{\circ}$ . Trên bờ biển có hai đài quan sát A và B nằm về hai phía so với cảng O và lần lượt cách cảng O khoảng 1km và 2km (Hình 2).

a) Đặt độ dài của MO là x km. Biểu diễn khoảng cách từ tàu đến A và từ tàu đến B theo x.

b) Tìm x để khoảng cách từ tàu đến B bằng $\frac{4}{5}$ khoảng cách từ tàu đến A

c) Tìm x để khoảng cách từ tàu đến B nhỏ hơn khoảng cách từ tàu đến O đúng 500 m.

Lưu ý: Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm.

Bài 4 trang 17 Toán lớp 10 Tập 2 | Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

Phương pháp giải:

a) Sử dụng định lý cosin $a^{2} = b^{2} + c^{2} + 2 b c \cos A$

b) Lập phương trình $M B = \frac{4}{5} M A$ , và giải phương trình lập được

c) Lập phương trình $M B = M O - 0, 5$ , và giải phương trình lập được

Lời giải:

a) Đặt độ dài của MO là x km $(x > 0)$

Ta có: $\hat{M O A} + \hat{M O B} = 180^{\circ}$ (hai góc bù nhau) $\Rightarrow \hat{M O A} = 120^{\circ}$

Áp dụng định lý Cosin trong tam giác ta tính được:

+) Khoảng cách từ tàu đến B là $M B = \sqrt{x^{2} + 2^{2} - 2.2. x . \cos 60^{\circ}} = \sqrt{x^{2} - 2 x + 4}$

+) Khoảng cách từ tàu đến A là $M A = \sqrt{x^{2} + 1^{2} - 2.1. x . \cos 120^{\circ}} = \sqrt{x^{2} + x + 1}$

b) Theo giải thiết ta có phương trình $M B = \frac{4}{5} M A \Rightarrow \sqrt{x^{2} - 2 x + 4} = \frac{4}{5} \sqrt{x^{2} + x + 1}$

$\begin{array}{l} \Rightarrow x^{2} - 2 x + 4 = \frac{16}{25} (x^{2} + x + 1) \\ \Rightarrow \frac{9}{25} x^{2} - \frac{66}{25} x + \frac{84}{25} = 0 \end{array}$

$\Rightarrow x ≃ 1, 64$ và $x ≃ 5, 69$

Thay hai nghiệm vừa tìm được vào phương trình $\sqrt{x^{2} - 2 x + 4} = \frac{4}{5} \sqrt{x^{2} + x + 1}$ ta thấy cả hai nghiệm đều thỏa mãn phương trình

Vậy khi $x ≃ 1, 64$ hoặc $x ≃ 5, 69$ thì khoảng cách từ tàu đến B bằng $\frac{4}{5}$ khoảng cách từ tàu đến A

c) Đổi 500 m = 0,5 km

Theo giả thiết ta có phương trình sau:

$\begin{array}{l} M B = M O - 0, 5 \Rightarrow \sqrt{x^{2} - 2 x + 4} = x - 0, 5 \\ \Rightarrow x^{2} - 2 x + 4 = {(x - 0, 5)}^{2} \\ \Rightarrow x^{2} - 2 x + 4 = x^{2} - x + \frac{1}{4} \\ \Rightarrow x = \frac{15}{4} \end{array}$