(2,5 điểm)

1. Xác định giá trị của \(a\) và \(b\) để đường thẳng \(y = ax + b\) đi qua hai điểm \(M\left( {3;\,\, - 5} \right)\) và \(N\left( {1;\,\,2} \right).\)

2. Giải bài toán sau bằng cách lập hệ phương trình:

Một số có hai chữ số. Nếu đổi chỗ hai chữ số của nó thì được số mới lớn hơn số đã cho là \(63\). Tổng của số đã cho và số mới tạo thành bằng \(99\). Tìm số đã cho.

Hướng dẫn giải

1. Xét \(\Delta ABD\) vuông tại \(B\), ta có:

⦁ \(\sin C = \frac{{AB}}{{BC}},\) suy ra \(BC = \frac{{AB}}{{\sin C}} = \frac{9}{{\sin 32^\circ }} \approx 16,98.\)

⦁ \(AC = AB \cdot \cot C = 9 \cdot \cot 32^\circ \approx 14,40.\)

Vậy \[AC \approx 14,40\] và \[BC \approx 16,98.\]

2. Xét \(\Delta ACD\) vuông tại \(D\), ta có: \(DC = AD \cdot \tan \widehat {CAD} = AD \cdot \tan 40^\circ \).

Xét \(\Delta ABD\) vuông tại \(D\), ta có: \(DB = AD \cdot \tan \widehat {BAD} = AD \cdot \tan 50^\circ \).

Ta có: \(BC = DB - DC\)

Suy ra \(4 = AD \cdot \tan 50^\circ - AD \cdot \tan 40^\circ \)

\(4 = AD \cdot \left( {\tan 50^\circ - \tan 40^\circ } \right)\)

\(AD = \frac{4}{{\tan 50^\circ - \tan 40^\circ }}\).

Do đó \(DC = AD \cdot \tan 40^\circ = \frac{{4\tan 40^\circ }}{{\tan 50^\circ - \tan 40^\circ }} \approx 9,5{\rm{\;(m)}}{\rm{.}}\)

Như vậy, \(CH = CD + DH \approx 9,5 + 7 = 16,5{\rm{\;(m)}}{\rm{.}}\)

Vậy chiều cao của tòa nhà 2 khoảng \(16,5{\rm{\;m}}.\)

Hướng dẫn giải

⦁ Với \(a,\,\,b,\,\,c\) là các số thực dương, ta có:

\[\frac{{a + c}}{{b + c}} - \frac{a}{b} = \frac{{b\left( {a + c} \right) - a\left( {b + c} \right)}}{{b\left( {b + c} \right)}} = \frac{{ab + bc - ab - ac}}{{b\left( {b + c} \right)}} = \frac{{bc - ac}}{{b\left( {b + c} \right)}} = \frac{{c\left( {b - a} \right)}}{{b\left( {b + c} \right)}}.\]

Theo bài, \(\frac{a}{b} < 1\) nên \(\frac{{b - a}}{b} > 0\) suy ra \(b - a > 0\) (do \(b > 0)\)</>

Do đó \[\frac{{c\left( {b - a} \right)}}{{b\left( {b + c} \right)}} > 0\] với mọi số thực dương \(a,\,\,b,\,\,c\) thỏa mãn \(\frac{a}{b} < 1.\)

Như vậy, bất đẳng thức \(\frac{a}{b} < \frac{{a + c}}{{b + c}}\,\,\,\left( 1 \right)\) được chứng minh.

⦁ Với \(a,\,\,b,\,\,c\) là các số thực dương, ta có: \(\frac{a}{{a + b + c}} < 1\).

Áp dụng bất đẳng thức (1) ta được \(\frac{a}{{a + b + c}} < \frac{{a + d}}{{a + b + c + d}}.\)

Tương tự, ta có: \(\frac{b}{{b + c + d}} < \frac{{b + a}}{{a + b + c + d}};\,\,\,\frac{c}{{c + d + a}} < \frac{{c + b}}{{a + b + c + d}};\,\,\,\frac{d}{{d + a + b}} < \frac{{d + a}}{{a + b + c + d}}.\)

Suy ra

\(\frac{a}{{a + b + c}} + \frac{b}{{b + c + d}} + \frac{c}{{c + d + a}} + \frac{d}{{d + a + b}} < \frac{{a + d}}{{a + b + c + d}} + \frac{{b + a}}{{a + b + c + d}} + \frac{{c + b}}{{a + b + c + d}} + \frac{{d + a}}{{a + b + c + d}}\)

Do đó \(\frac{a}{{a + b + c}} + \frac{b}{{b + c + d}} + \frac{c}{{c + d + a}} + \frac{d}{{d + a + b}} < \frac{{2\left( {a + b + c + d} \right)}}{{a + b + c + d}} = 2\). (2)

⦁ Với \(a,\,\,b,\,\,c\) là các số thực dương, ta có: \(a + b + c < a + b + c + d\) nên \(\frac{a}{{a + b + c}} > \frac{a}{{a + b + c + d}}\).</>

Tương tự, ta có \(\frac{b}{{b + c + d}} > \frac{b}{{a + b + c + d}};\,\,\,\frac{c}{{c + d + a}} > \frac{c}{{a + b + c + d}};\,\,\,\frac{d}{{d + a + b}} > \frac{d}{{a + b + c + d}}.\)

Suy ra

\(\frac{a}{{a + b + c}} + \frac{b}{{b + c + d}} + \frac{c}{{c + d + a}} + \frac{d}{{d + a + b}} > \frac{a}{{a + b + c + d}} + \frac{b}{{a + b + c + d}} + \frac{c}{{a + b + c + d}} + \frac{d}{{a + b + c + d}}\)

Do đó \(\frac{a}{{a + b + c}} + \frac{b}{{b + c + d}} + \frac{c}{{c + d + a}} + \frac{d}{{d + a + b}} > \frac{{a + b + c + d}}{{a + b + c + d}} = 1\). (3)

Từ (2) và (3) suy ra \(1 < \frac{a}{{a + b + c}} + \frac{b}{{b + c + d}} + \frac{c}{{c + d + a}} + \frac{d}{{d + a + b}} < 2\).

Như vậy bất đẳng thức \(1 < \frac{a}{{a + b + c}} + \frac{b}{{b + c + d}} + \frac{c}{{c + d + a}} + \frac{d}{{d + a + b}} < 2\) đã được chứng minh.