Giải bài toán bằng cách lập hệ phương trình:

Trong kỳ thi học kì I môn toán lớp 9, một phòng thi của trường có 24 thí sinh dự thi. Các thí sinh đều phải làm bài trên giấy thi của trường phát cho, cuối buổi thi, sau khi thu bài, giám thị coi thi đếm được tổng số tờ là 59 tờ giấy thi. Hỏi trong phòng thi có bao nhiêu thí sinh làm bài 2 tờ giấy thi, bao nhiêu thí sinh làm bài 3 tờ giấy thi? Biết rằng có 3 thí sinh chỉ làm 1 tờ giấy thi.

a) Ta có: $\widehat{BEC}$= 90° (CE ^ AB), $\widehat{BDC}$= 90° (BD ^ AC)

Þ $\widehat{BEC}=\widehat{BDC}$ = 90°

Mà $\widehat{BEC}$ và $\widehat{BDC}$ là hai góc có đỉnh kề nhau cùng nhìn cạnh BC của tứ giác BEDC.

Þ Tứ giác BEDC nội tiếp.

b) Ta có điểm C nằm trên đường tròn (O) đường kính AM

Nên $\widehat{ACM}$= 90° (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)

Mà AH cắt BC tại F nên AF ⊥ BC do đó $\widehat{AFB}=90°$

Suy ra $\widehat{ACM}=\widehat{AFB}$ = 90°

Xét ∆ACM và ∆ABF, có:

$\widehat{ACM}=\widehat{AFB}$ = 90° (chứng minh trên),

$\widehat{ABC}=\widehat{AMC}$(hai góc nội tiếp cùng chắn cung AC của (O))

Þ ∆ACM ᔕ ∆AFB (g.g)

Þ $\frac{AC}{AF}=\frac{AM}{AB}$ (tỉ số đồng dạng)

Þ AB.AC = AF.AM (đpcm).

c) • Tứ giác BEDC là tứ giác nội tiếp (chứng minh câu a)

Þ $\widehat{EDC}=\widehat{ECB}$ (hai góc nội tiếp cùng chắn cung EB)

Hay $\widehat{KDB}=\widehat{KCE}$

Xét DKDB và DKCE có:

$\widehat{KDB}=\widehat{KCE}$ (Chứng minh trên),

$\widehat{DKC}$ là góc chung

Þ DKDB ᔕ DKCE (g.g)

$\Rightarrow \frac{KD}{KC}=\frac{KB}{KE}$ (tỉ số đồng dạng)

Þ KB.KC = KD.KE        (1)

• Tứ giác ANBC nội tiếp

$\Rightarrow \widehat{KBN}=\widehat{KAC}$

Xét DKBN và DKAC có:

$\widehat{AKC}$ là góc chung,

 $\widehat{KBN}=\widehat{KAC}$ (chứng minh trên)

Þ DKBN ᔕ DKAC (g.g)

$\Rightarrow \frac{KB}{KA}=\frac{KN}{KC}$ (tỉ số đồng dạng)

Þ KB. KC = KA.KN      (2)

Từ (1) và (2) ta có:

KD.KE = KA.KN (= KB. KC)

$\Rightarrow \frac{KE}{KA}=\frac{KN}{KD}$

Xét DKNE và DKAD có:

$\widehat{AKD}$ là góc chung,

 $\frac{KE}{KA}=\frac{KN}{KD}$ (chứng minh trên)

Þ DKNE ᔕ DKAD (c.g.c)

 $\Rightarrow \widehat{KEN}=\widehat{KAD}$ (hai góc tương ứng)

Þ Tứ giác ANED nội tiếp đường tròn.

Do đó 4 điểm A, N, E, D cùng thuộc một đường tròn          (3)

• Tứ giác AEHD có  $\widehat{AEH}=\widehat{ADH}\left(=90°\right)$

Þ E và D cùng thuộc đường tròn đường kính AH

Þ 4 điểm A, E, H, D cùng thuộc đường tròn đường kính AH          (4)

Từ (3) và (4) suy ra 5 điểm A, N, E, H, D cùng thuộc đường tròn đường kính AH

Do đó tứ giác ANHD nội tiếp đường tròn

 $\Rightarrow \widehat{ANH}=90°$ (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)

Þ AN ⊥ HN tại N           (5)

• Ta có điểm N nằm trên đường tròn đường kính AM

 $\Rightarrow \widehat{ANM}$ = 90° (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)          

Þ AN ⊥ MN tại N          (6)

Từ (5) và (6) ta có: MN ≡ HN

Do đó ba điểm N, H, M thẳng hàng.

∆ = b² – 4ac = 5² – 4.3.(−6) = 97 > 0

Vì ∆ > 0 nên phương trình trên có hai nghiệm phân biệt.

Theo hệ thức Vi – ét ta có:

• S = x₁ + x₂ =$\frac{-b}{a}$= $-\frac{5}{3}$

• P = x₁x₂ = $\frac{c}{a}$= $-\frac{6}{3}$= −2

b) A = x₁² + x₁ + x₂ + x₂² − $\frac{1}{9}$

= (x₁² + 2x₁x₂ + x₂²) – 2x₁x₂ + x₁ + x₂ − $\frac{1}{9}$

= (x₁ + x₂)² – 2x₁x₂ + (x₁ + x₂) −  $\frac{1}{9}$

= ${\left(-\frac{5}{3}\right)}^2$− 2.(−2) + ${\left(-\frac{5}{3}\right)}^{}$ − $\frac{1}{9}$

= $\frac{25}{9}$ + 4 – $\frac{5}{3}$ − $\frac{1}{9}$ = 5.

Vậy A = 5.