Giải Chuyên đề Toán 10 [CĐ 1] BÀI TẬP CUỐI CHUYÊN ĐỀ . (bộ Kết nối tri thức với cuộc sống)

Sau đây là Hướng dẫn và lời giải chi tiết các bài tập của Bài tập cuối Chuyên đề 1, trong sách Chuyên đề học tập Toán lớp 10, thuộc bộ sách Kết nối tri thức với cuộc sống. Bài tập 1.15 (Trang 23 / CĐ Toán 10 / Kết nối tri thức với cuộc […]

Sau đây là Hướng dẫn và lời giải chi tiết các bài tập của Bài tập cuối Chuyên đề 1, trong sách Chuyên đề học tập Toán lớp 10, thuộc bộ sách Kết nối tri thức với cuộc sống.

Bài tập 1.15 (Trang 23 / CĐ Toán 10 / Kết nối tri thức với cuộc sống) Giải các hệ phương trình sau:

$$\mathbf{a)} \left\{ \begin{matrix} x+y+z=6 \\ x+2y+3z=14 \\ 3x-2y-z=-4; \end{matrix} \right.$$

$$\mathbf{b)} \left\{ \begin{matrix} 2x-2y+z=6 \\ 3x+2y+5z=7 \\ 7x+3y-6z=1; \end{matrix} \right.$$

$$\mathbf{c)} \left\{ \begin{matrix} 2x+y-6z=1 \\ 3x+2y-5z=5 \\ 7x+4y-17z=7; \end{matrix} \right.$$

$$\mathbf{d)} \left\{ \begin{matrix} 5x+2y-7z=6 \\ 2x+3y+2z=7 \\ 9x+8y-3z=1. \end{matrix} \right.$$

Giải

$$\mathbf{a)} \left\{ \begin{matrix} x+y+z=6 \\ x+2y+3z=14 \\ 3x-2y-z=-4 \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x+y+z=6 \\ y+2z=8 \\ -5y-4z=-22 \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x+y+z=6 \\ y+2z=8 \\ 6z=18 \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x+y+z=6 \\ y+2z=8 \\ z=3 \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x+y+z=6 \\ y+2\cdot 3=8 \\ z=3 \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x+y+z=6 \\ y=2 \\ z=3 \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x+2+3=6 \\ y=2 \\ z=3 \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x=1 \\ y=2 \\ z=3 \end{matrix} \right.$$

Vậy hệ có nghiệm duy nhất $(x; y; z) = (1; 2; 3).$

$$\mathbf{b)} \left\{ \begin{matrix} 2x-2y+z=6 \\ 3x+2y+5z=7 \\ 7x+3y-6z=1 \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 2x-2y+z=6 \\ 10y+7z=-4 \\ 20y-19z=-40 \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 2x-2y+z=6 \\ 10y+7z=-4 \\ -33z=-32 \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 2x-2y+z=6 \\ 10y+7z=-4 \\ z=\frac{32}{33} \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 2x-2y+z=6 \\ 10y+7\cdot \frac{32}{33}=-4 \\ z=\frac{32}{33} \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 2x-2y+z=6 \\ y=\frac{-178}{165} \\ z=\frac{32}{33} \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 2x-2\cdot \frac{-178}{165}+\frac{32}{33}=6 \\ y=\frac{-178}{165} \\ z=\frac{32}{33} \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x=\frac{79}{55} \\ y=\frac{-178}{165} \\ z=\frac{32}{33} \end{matrix} \right.$$

Vậy hệ có nghiệm duy nhất $(x; y; z) = \left(\frac{79}{55}; \frac{-178}{165}; \frac{32}{33} \right).$

$$\mathbf{c)} \left\{ \begin{matrix} 2x+y-6z=1 \\ 3x+2y-5z=5 \\ 7x+4y-17z=7 \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 2x+y-6z=1 \\ y+8z=7 \\ y+8z=7 \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 2x+y-6z=1 \\ y+8z=7 \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 2x+y-6z=1 \\ y=7-8z \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 2x+(7-8z)-6z=1 \\ y=7-8z \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x=7z-3 \\ y=7-8z \end{matrix} \right.$$

Vậy hệ đã cho có vô số nghiệm và tập nghiệm là: $S = \left\{ (7z-3; 7-8z; z) \;|\; z\in \mathbb{R}\right\}.$

$$\mathbf{d)} \left\{ \begin{matrix} 5x+2y-7z=6 \\ 2x+3y+2z=7 \\ 9x+8y-3z=1 \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 5x+2y-7z=6 \\ 11y+24z=23 \\ 22y+48z=-49 \end{matrix} \right.$$

$$ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 5x+2y-7z=6 \\ 22y+48z=46 \\ 22y+48z=-49 \end{matrix} \right.$$

$$ \Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 5x+2y-7z=6 \\ 22y+48z=46 \\ 46=-49 \end{matrix} \right.$$

Phương trình cuối cùng vô nghiệm nên hệ đã cho vô nghiệm.

Bài tập 1.16 (Trang 23 / CĐ Toán 10 / Kết nối tri thức với cuộc sống) Tìm các số thực $A, B, C$ thỏa mãn:

$$\frac{1}{x^3 +1} = \frac{A}{x+1} + \frac{Bx+C}{x^2 – x +1}.$$

Giải

Ta có:

$$\frac{A}{x+1} + \frac{Bx+C}{x^2 – x +1} = \frac{(A+B)x^2 + (-A+B+C)x +A+C}{(x+1)(x^2-x+1}$$

$$\;\;\; = \frac{(A+B)x^2 + (-A+B+C)x + A+C}{x^3+1}$$

Vậy:

$$\frac{1}{x^3+1} = \frac{(A+B)x^2 + (-A+B+C)x + A+C}{x^3+1}$$

Đồng nhất hệ số, ta được hệ phương trình:

$$\left\{ \begin{matrix} A+B=0 \\ -A+B+C = 0 \\ A+C = 1 \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} A=\frac{1}{3} \\ B=\frac{-1}{3} \\ C=\frac{2}{3} \end{matrix} \right.$$

Vậy:

$$\frac{1}{x^3+1} = \frac{1}{3} \left(\frac{1}{x+1} + \frac{-x+2}{x^2-x+1}\right).$$

Bài tập 1.17 (Trang 23 / CĐ Toán 10 / Kết nối tri thức với cuộc sống) Tìm parabol $y=ax^2+bx+c$ trong mỗi trường hợp sau:

a) Parabol đi qua ba điểm $A(2;-1),$ $B(4; 3)$ và $C(-1;8).$

b) Parabol nhận đường thẳng $x=\frac{5}{2}$ làm trục đối xứng và đi qua hai điểm $M(1;0)$ và $N(5; -4).$

Giải

a) Parabol đi qua ba điểm $A(2;-1),$ $B(4; 3)$ và $C(-1;8)$ nên ta có hệ phương trình:

$$\left\{ \begin{matrix} 4a+2b+c=-1 \\ 16a+4b+c=3 \\ a-b+c=8 \end{matrix} \right.$$

Giải hệ ta được: $a=1; b=-4; c=3.$

Vậy hàm số bậc hai cần tìm là: $y=x^2-4x+3.$

b) Parabol nhận đường thẳng $x=\frac{5}{2}$ làm trục đối xứng và đi qua hai điểm $M(1;0)$ và $N(5; -4)$ nên ta có hệ phương trình:

$$\left\{ \begin{matrix} \frac{-b}{2a} = \frac{5}{2} \\ a+b+c=0 \\ 25a+5b+c=-4 \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 5a+b=0 \\ a+b+c=0 \\ 25a+5b+c=-4 \end{matrix} \right.$$

Giải hệ ta được: $a=-1; b=5; c=-4.$

Vậy hàm số bậc hai cần tìm là: $y=-x^2+5x-4.$

Bài tập 1.18 (Trang 23 / CĐ Toán 10 / Kết nối tri thức với cuộc sống) Trong mặt phẳng tọa độ, viết phương trình đường tròn đi qua ba điểm $A(0;1),$ $B(2;3);$ và $C(4;1).$

Giải

Phương trình tổng quát của đường tròn có dạng: $x^2+y^2 -2ax-2by+c=0.$

Đường tròn đi qua ba điểm $A(0;1),$ $B(2;3);$ và $C(4;1)$ nên ta có hệ phương trình:

$$\left\{ \begin{matrix} 1 -2b+c=0 \\ 4+9-4a-6b+c=0 \\ 16+1-8a-2b+c=0 \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} -2b+c=-1 \\ -4a-6b+c=-13 \\ -8a-2b+c=-17 \end{matrix} \right.$$

Giải hệ ta được: $a = 2; b=1; c=1$

Vậy phương trình đường tròn cần tìm là: $x^2+y^2-4x-2y+1=0.$

Bài tập 1.19 (Trang 23 / CĐ Toán 10 / Kết nối tri thức với cuộc sống) Một đoàn xe chở 255 tấn gạo tiếp tế cho đồng bào vùng bị lũ lụt. Đoàn xe có 36 chiếc gồm ba loại: xe chở 5 tấn, xe chở 7 tấn và xe chở 10 tấn. Biết rằng tổng số hai loại xe chở 5 tấn và chở 7 tấn gấp ba lần số xe chở 10 tấn. Hỏi mỗi loại xe có bao nhiêu chiếc?

Giải

Gọi $x, y, z$ theo thứ tự là số lượng xe loại 5 tấn, 7 tấn và 10 tấn (với $x,y,z$ nguyên dương).

Đoàn xe có 36 chiếc nên: $x+y+z=36.$

Cả đoàn xe chở 255 tấn gạo nên: $5x+7y+10z=255.$

Tổng số hai loại xe chở 5 tấn và chở 7 tấn gấp ba lần số xe chở 10 tấn nên: $x+y = 3z.$

Ta có hệ phương trình:

$$\left\{ \begin{matrix} x+y+z=36 \\ 5x+7y+10z=255 \\ x+y=3z \end{matrix} \right.$$

Giải hệ ta được: $x=12; y=15; z=9.$

Vậy xe loại 5 tấn có 12 chiếc, xe loại 7 tấn có 15 chiếc và xe loại 10 tấn có 9 chiếc.

Bài tập 1.20 (Trang 23 / CĐ Toán 10 / Kết nối tri thức với cuộc sống) Bác An là chủ cửa hàng kinh doanh cà phê cho những người sành cà phê. Bác có ba loại cà phê nổi tiếng của Việt Nam: Arabica, Robusta và Moka với giá bán lần lượt là 320 nghìn đồng/kg, 280 nghìn đồng/kg và 260 nghìn đồng/kg. Bác muốn trộn ba loại cà phê này để được một hỗn hợp cà phê, sau đó đóng thành các gói 1 kg, bán với giá 300 nghìn đồng/kg và lượng cà phê Moka gấp đôi lượng cà phê Robusta trong mỗi gói. Hỏi bác cần trộn ba loại cà phê này theo tỷ lệ nào?

Giải

Gọi $x,y,z$ lần lượt là số kg cà phê Arabica, Robusta và Moka trong 1 kg cà phê hỗn hợp cần trộn.

Ta có hệ phương trình:

$$\left\{ \begin{matrix} x+y+z=1 \\ 320x+280y+260z=300 \\ z=2y \end{matrix} \right.$$

Giải hệ ta được: $x=\frac{5}{8}; y=\frac{1}{8}; z=\frac{2}{8}.$

Vậy bác An cần pha chế cà phê theo tỷ lệ Arabica : Robusta : Moka là 5:1:2.

Bài tập 1.21 (Trang 23 / CĐ Toán 10 / Kết nối tri thức với cuộc sống) Bác Việt có 12 ha đất canh tác để trồng ba loại cây: ngô, khoai tây và đậu tương. Chi phí trồng 1 ha ngô là 4 triệu đồng, 1 ha khoai tây là 3 triệu đồng và 1 ha đậu tương là 4,5 triệu đồng. Do nhu cầu thị trường, bác đã trồng khoai tây trên phần diện tích gấp đôi diện tích trồng ngô. Tổng chi phí trồng ba loại cây trên là 45,25 triệu đồng. Hỏi diện tích trồng mỗi loại cây là bao nhiêu?

Giải

Gọi $x,y,z$ là diện tích đất bác Việt trồng ngô, khoai tây và đậu tương (với $x,y,z \geq 0$ và có đơn vị là ha).

Ta có hệ phương trình:

$$\left\{ \begin{matrix} x+y+z=12 \\ 4x+3y+4,5z=45,25 \\ y=2x \end{matrix} \right.$$

Giải hệ ta được: $x=2,5; y=5; z=4,5.$

Vậy diện tích đất bác Việt trồng ngô là 2,5 ha, khoai tây là 5 ha, đậu tương là 4,5 ha.

Bài tập 1.22 (Trang 24 / CĐ Toán 10 / Kết nối tri thức với cuộc sống) Cân bằng phương trình phản ứng hóa học sau:

$$FeS_{2} + O_{2} \rightarrow Fe_{2}O_{3} + SO_{2}.$$

Giải

Giả sử $x,y,z,t$ là bốn số nguyên dương thỏa mãn cân bằng phương trình phản ứng:

$$xFeS_{2} + yO_{2} \rightarrow zFe_{2}O_{3} + tSO_{2}.$$

Ta có hệ phương trình:

$$\left\{ \begin{matrix} x = 2z \\ 2x = t \\ 2y = 3z+2t \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} \frac{x}{t} – 2\cdot \frac{z}{t} = 0 \\ 2\cdot \frac{x}{t} = 1 \\ 2\cdot \frac{y}{t} – 3\cdot \frac{z}{t} = 2\end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} \frac{x}{t} = \frac{1}{2} \\ \frac{y}{t} = \frac{11}{8} \\ \frac{z}{t} = \frac{1}{4} \end{matrix} \right.$$

Chọn $t=8,$ ta được $x=4; y= 11; z=2.$ Từ đó ta được phương trình cân bằng:

$$4FeS_{2} + 11O_{2} \rightarrow 2Fe_{2}O_{3} + 8SO_{2}.$$

Bài tập 1.23 (Trang 24 / CĐ Toán 10 / Kết nối tri thức với cuộc sống) Bạn Mai có ba lọ dung dịch chứa một loại acid. Dung dịch A chứa 10%, dung dịch B chứa 30% và dung dịch C chứa 50% acid. Bạn Mai lấy từ mỗi lọ một lượng dung dịch và hòa với nhau để có 50 g hỗn hợp chứa 32% acid này và lượng dung dịch loại C lấy nhiều gấp đôi dung dịch loại A. Tính lượng dung dịch mỗi loại bạn Mai đã lấy.

Giải

Gọi $x,y,z$ theo thứ tự là số gam dung dịch lọ A, lọ B và lọ C mà bạn Mai cần lấy để pha chế (với $x,y,z \geq 0).$

Bạn Mai lấy từ mỗi lọ một lượng dung dịch và hòa với nhau để có 50 g hỗn hợp nên: $x+y+z=50.$

Dung dịch A chứa 10%, dung dịch B chứa 30% và dung dịch C chứa 50% acid nên khối lượng acid có trong 50 g hỗn hợp là: $\frac{10}{100}x + \frac{30}{100}y + \frac{50}{100}z.$

Do 50 g hỗn hợp chứa 32% acid này nên: $\frac{10}{100}x + \frac{30}{100}y + \frac{50}{100}z = \frac{32}{100} \cdot 50 = 16.$

Lượng dung dịch loại C lấy nhiều gấp đôi dung dịch loại A nên: $z = 2x.$

Vậy ta có hệ phương trình:

$$\left\{ \begin{matrix} x+y+z=50 \\ \frac{10}{100}x + \frac{30}{100}y + \frac{50}{100}z = 16 \\ z = 2x \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x+y+z=50 \\ x + 3y + 5z = 160 \\ 2x-z=0 \end{matrix} \right.$$

Giải hệ ta được: $x=5; y=35; z=10.$

Vậy Mai cần lấy 5 g dung dịch từ lọ A, 35 g dung dịch từ lọ B và 10 g dung dịch từ lọ C.

Bài tập 1.24 (Trang 24 / CĐ Toán 10 / Kết nối tri thức với cuộc sống) Cho đoạn mạch như Hình 1.3. Biết $R_{1}=36\Omega,$ $R_{2}=45\Omega,$ $I_{3}=1,5A$ là cường độ dòng điện trong mạch chính và hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch $U=60V.$ Gọi $I_{1}, I_{2}$ là cường độ dòng điện mạch rẽ. Tính $I_{1}, I_{2}$ và $R_{3}.$

Bài tập 1.24 - Trang 24 - Chuyên đề học tập Toán 10 - bộ Kết nối tri thức với cuộc sống.

Giải

Ta có hệ phương trình:

$$\left\{ \begin{matrix} I_{1}R_{1} = I_{2}R_{2} \\ I_{1}+I_{2}=I_{3} \\ I_{1}R_{1}+I_{3}R_{3}=U \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 36I_{1} = 45I_{2} \\ I_{1}+I_{2}=1,5 \\ 36I_{1}+1,5R_{3}=6 \end{matrix} \right.$$

Giải hệ ta được:

$$I_{1}=\frac{5}{6}; I_{2}=\frac{2}{3}; R_{3}=20.$$

Hướng dẫn

$R_{1}\;//\;R_{2}$ nên $U_{1}=U_{2}$ Suy ra: $I_{1}R_{1} = I_{2}R_{2}.$

$R_{1}\;//\;R_{2}$ nên $I_{12}=I_{1}+I_{2}.$ Mà $R_{12} \;nt\; R_{3}$ nên $I_{12}=I_{3}.$ Suy ra: $I_{1}+I_{2} =I_{3}.$

$R_{12} \;nt\; R_{3}$ nên $U_{12}+U_{3}=U.$ Mà $U_{1}=U_{2}=U_{12}$ nên $U_{1}+U_{3}=U.$ Suy ra: $I_{1}R_{1} +I_{3}R_{3}=U.$

Toàn bộ bài giải này sử dụng rất nhiều đến công thức của định luật Ohm: $U=IR.$

Bài tập 1.25 (Trang 24 / CĐ Toán 10 / Kết nối tri thức với cuộc sống) Giải bài toán dân gian sau:

“Em đi chợ phiên

Anh gửi một tiền

Cam, thanh yên, quýt

Không nhiều thì ít

Mua đủ một trăm

Cam ba đồng một

Quýt một đồng năm

Thanh yên tươi tốt

Năm đồng một trái.”

Hỏi mỗi thứ mua bao nhiêu trái, biết một tiền bằng 60 đồng?

Giải

Gọi $x,y,z$ theo thứ tự là số trái cam, quýt và thanh yên đã mua. Điều kiện: $x,y,z$ nguyên dương và nhỏ hơn 100 (vì chỉ “mua đủ một trăm”).

“Mua đủ một trăm” nên $x+y+z=100.$

Cam ba đồng một (trái), quýt một đồng năm (trái), thanh yên năm đồng một (trái) nên tổng số tiền để mua chúng là: $3x+\frac{1}{5}y+5z.$

Mà theo đề bài thì “Anh gửi một tiền” (tức là mua hết 1 tiền = 60 đồng) nên ta có: $3x+\frac{1}{5}y+5z=60.$

Vậy ta có hệ phương trình:

$$\left\{ \begin{matrix} x+y+z=100 \\ 3x+\frac{1}{5}y+5z=60 \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} x=16-12t \\ y=85+5t \\ z=-1+7t \end{matrix} \right. (t\in \mathbb{R}).$$

Dựa vào điều kiện $x,y,z$ nguyên dương nhỏ hơn 100, ta chỉ chọn được $t=1.$ Khi đó, $x=4; y=90; z=6.$

Vậy đã mua 4 trái cam, 90 trái quýt và 6 trái thanh yên.

Bài tập 1.26 (Trang 24 / CĐ Toán 10 / Kết nối tri thức với cuộc sống) Một con ngựa giá 204 đồng (đơn vị tiền cổ). Có ba người muốn mua nhưng mỗi người không đủ tiền mua.

Người thứ nhất nói với hai người kia: “Mỗi anh cho tôi vay một nửa số tiền của mình thì tôi đủ tiền mua ngựa”;

Người thứ hai nói: “Mỗi anh cho tôi vay một phần ba số tiền của mình, tôi sẽ mua được ngựa”;

Người thứ ba lại nói: “Chỉ cần mỗi anh cho tôi vay một phần tư số tiền của mình thì con ngựa sẽ là của tôi”.

Hỏi mỗi người có bao nhiêu tiền?

Giải

Gọi $x,y,z$ (đồng) lần lượt là số tiền của người thứ nhất, thứ hai và thứ ba $(x,y,z > 0).$

Ta có hệ phương trình:

$$\left\{ \begin{matrix} x+\frac{y+z}{2} = 204 \\ y+\frac{z+x}{3}=204 \\ z+\frac{x+y}{4}=204 \end{matrix} \right.$$

$$\Leftrightarrow \left\{ \begin{matrix} 2x+y+z=408 \\ x+3y+z=612 \\ x+y+4z=816 \end{matrix} \right.$$

Giải hệ ta được: $x=60; y=132; z=156.$

Vậy người thứ nhất có 60 đồng, người thứ hai có 132 đồng, người thứ ba có 156 đồng.

Chia sẻ nếu thấy hay:

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Website này sử dụng Akismet để hạn chế spam. Tìm hiểu bình luận của bạn được duyệt như thế nào.