Bài 5.32. Cho đường tròn (O;4 cm) và hai điểm A, B với OA=15 cm, OB=4 cm.
Lời giải:OA=15≈3,87<4=R → A nằm trong (O). OB=4=R → B nằm trên (O).
Đáp án: D.
Bài 5.33.BD là đường kính, AOB=40∘, BOC=100∘.
Lời giải:
DOC=180∘−BOC=180∘−100∘=80∘ → sđDC⌢=80∘.
AOD=180∘−AOB=180∘−40∘=140∘ → sđAD⌢=140∘.
Đáp án: D.
Bài 5.34. Hai đường tròn (A;R1), (B;R2) với R2<R1 cắt nhau. Khi đó:
Lời giải: Điều kiện hai đường tròn cắt nhau: R1−R2<AB<R1+R2.
Đáp án: B.
Bài 5.35.(O;R) cắt a1 và tiếp xúc với a2; d1, d2 là khoảng cách từ O đến a1, a2.
Lời giải: Cắt nhau → d1<R; tiếp xúc → d2=R.
Đáp án: A.
B. Tự luận
Bài 5.36. Cho đường tròn (O) đường kính BC và điểm A (khác B và C).
a) Chứng minh rằng nếu A nằm trên (O) thì ABC là tam giác vuông; ngược lại, nếu ABC là tam giác vuông tại A thì A nằm trên (O).
Lời giải:
Thuận: nếu A∈(O) thì OA=OB=OC=2BC. Trung tuyến AO của tam giác ABC bằng nửa cạnh BC, do đó tam giác ABC vuông tại A.
Đảo: nếu tam giác ABC vuông tại A thì trung tuyến ứng với cạnh huyền bằng nửa cạnh huyền: AO=2BC=R (với O là trung điểm BC). Vậy A nằm trên đường tròn (O) đường kính BC. ■
Bài 5.37. Cho AB là một dây (không phải đường kính) của đường tròn (O;4 cm). Gọi C và D lần lượt là các điểm đối xứng với A và B qua tâm O.
a) Hai điểm C và D có nằm trên đường tròn (O) không? Vì sao?
b) Biết rằng ABCD là một hình vuông. Tính độ dài cung lớn AB và diện tích hình quạt tròn tạo bởi hai bán kính OA và OB.
Lời giải:
a) Có. Tâm O là tâm đối xứng của đường tròn: OC=OA=R và OD=OB=R, nên C,D∈(O).
b) ABCD có hai đường chéo AC=BD=2R cắt nhau tại trung điểm O của mỗi đường. Vì ABCD là hình vuông nên hai đường chéo vuông góc: AOB=90∘.
Số đo cung nhỏ AB bằng 90∘ → cung lớn AB có số đo 360∘−90∘=270∘. Độ dài cung lớn:
l=180270π⋅4=6π≈18,85 (cm).
Diện tích hình quạt tạo bởi hai bán kính OA, OB (ứng với cung nhỏ 90∘):
S=36090π⋅42=4π≈12,57 (cm2).
Kết quả: cung lớn dài 6π≈18,85 cm; diện tích quạt 4π≈12,57 cm².
Bài 5.38. Cho điểm B nằm giữa hai điểm A và C sao cho AB=2 cm, BC=1 cm. Vẽ các đường tròn (A;1,5 cm), (B;3 cm) và (C;2 cm). Xác định các cặp đường tròn: a) cắt nhau; b) không giao nhau; c) tiếp xúc nhau.
Lời giải:
Ta có AB=2, BC=1, AC=3 (cm). Xét từng cặp:
(A;1,5) và (B;3): ∣3−1,5∣=1,5<AB=2<4,5=3+1,5 → cắt nhau.
(A;1,5) và (C;2): ∣2−1,5∣=0,5<AC=3<3,5=2+1,5 → cắt nhau.
(B;3) và (C;2): ∣3−2∣=1=BC → tiếp xúc trong.
Kết quả: a) (A) và (B); (A) và (C) cắt nhau; b) không có cặp nào không giao nhau; c) (B) và (C) tiếp xúc trong.
Bài 5.39. Cho tam giác vuông ABC (A vuông). Vẽ hai đường tròn (B;BA) và (C;CA) cắt nhau tại A và A′. Chứng minh rằng:
a) BA và BA′ là hai tiếp tuyến cắt nhau của đường tròn (C;CA);
b) CA và CA′ là hai tiếp tuyến cắt nhau của đường tròn (B;BA).
Lời giải:
Trước hết, xét hai tam giác ABC và A′BC có: BA=BA′ (bán kính của (B)), CA=CA′ (bán kính của (C)), BC chung. Suy ra △ABC=△A′BC (c.c.c), do đó:
BA′C=BAC=90∘.
a) BA⊥CA tại A∈(C;CA) → BA là tiếp tuyến của (C;CA) tại A.
BA′⊥CA′ tại A′∈(C;CA) → BA′ là tiếp tuyến của (C;CA) tại A′.
Hai tiếp tuyến này cắt nhau tại B. ■
b) Hoàn toàn tương tự: CA⊥BA tại A∈(B;BA) và CA′⊥BA′ tại A′∈(B;BA), nên CA và CA′ là hai tiếp tuyến của (B;BA) cắt nhau tại C. ■
Bài 5.40. Cho hai đường tròn (O) và (O′) cắt nhau tại A và B. Đường thẳng d qua A cắt (O) tại E và cắt (O′) tại F (E, F khác A), điểm A nằm trong đoạn EF. Gọi I và K lần lượt là trung điểm của AE và AF.
a) Chứng minh rằng tứ giác OO′KI là một hình thang vuông.
b) Chứng minh rằng IK=21EF.
c) Khi đường thẳng d ở vị trí nào (d vẫn qua A) thì OO′KI là một hình chữ nhật?
Lời giải:
a) I là trung điểm của dây AE của (O) nên OI⊥AE, tức OI⊥d.
K là trung điểm của dây AF của (O′) nên O′K⊥d.
Suy ra OI∥O′K (cùng vuông góc với d). Tứ giác OO′KI có OI∥O′K và hai góc vuông tại I và K (kề cạnh IK), vậy nó là hình thang vuông. ■
b) Vì A nằm giữa E và F, còn I, K là trung điểm AE, AF:
IK=IA+AK=2AE+2AF=2AE+AF=2EF.■
c) Hình thang vuông OO′KI là hình chữ nhật khi và chỉ khi OI=O′K, tức là khoảng cách từ O và từ O′ đến đường thẳng d bằng nhau — điều này xảy ra khi và chỉ khi d∥OO′.
Kết quả:OO′KI là hình chữ nhật khi đường thẳng d đi qua A và song song với đường nối tâm OO′.
Hoạt động thực hành trải nghiệm: Pha chế dung dịch theo nồng độ yêu cầu
HĐ1. Tính lượng đường cát (x gam) và nước tinh khiết (y gam) để pha 1000 ml dung dịch nồng độ a%, biết khối lượng riêng của đường là 1,1 g/ml và của nước là 1 g/ml.
a) Lập hệ phương trình.
Lời giải:
Thể tích của x gam đường: 1,1x (ml); thể tích của y gam nước: y (ml). Tổng thể tích dung dịch là 1000 ml:
1,1x+y=1000.
Nồng độ phần trăm: khối lượng chất tan là x, khối lượng dung dịch là x+y:
x+yx⋅100=a.
Vậy x, y thỏa mãn hệ đã cho. ■
b) Biến đổi về hệ bậc nhất hai ẩn và giải.
Lời giải:
Nhân hai vế phương trình thứ nhất với 1,1: x+1,1y=1100.
Phương trình thứ hai: 100x=a(x+y)⟺(100−a)x−ay=0.
Từ phương trình thứ hai: x=100−aay. Thế vào phương trình thứ nhất:
(Kiểm tra: thể tích =668,3:1,1+392,5≈607,5+392,5=1000 ml ✓; nồng độ =668,3+392,5668,3≈63% ✓)
Kết quả: cần khoảng 668,3 g đường và 392,5 g nước.
Thực hành. Tính số gam muối tinh khiết và nước tinh khiết cần thiết để pha 1000 ml dung dịch nước muối sinh lý 0,9%, biết khối lượng riêng của muối là 2,16 g/ml.
Lời giải:
Gọi x, y (gam) lần lượt là lượng muối và nước. Ta có hệ:
⎩⎨⎧2,16x+y=1000x+yx⋅100=0,9
Từ phương trình thứ hai: 100x=0,9(x+y)⟺99,1x=0,9y⟺y=0,999,1x.