(0,5 điểm) Bạn Nam làm một căn nhà đồ chơi bằng gỗ có phần mái là một chóp tứ giác đều. Biết các cạnh bên của mái nhà bạn Nam dùng các thanh gỗ có chiều dài \(16{\rm{ cm}}\). Bạn Nam dự định dùng giấy màu để phủ kín phần mái nhà. Gọi độ dài cạnh đáy của phần mái là \(2x{\rm{ }}\left( {{\rm{cm}}} \right)\). Hỏi diện tích giấy màu cần sử dụng nhiều nhất là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

a) Xét \(\Delta CAO\) vuông tại \(A\) (\(CA\) là tiếp tuyến) nên ba điểm \(O,A,C\) cùng thuộc đường tròn đường kính \(CO.\) (1)

Xét \(\Delta CDO\) vuông tại \(D\) (\(DC\) là tiếp tuyến) nên ba điểm \(O,C,D\) cùng thuộc đường tròn đường kính \(CO.\) (2)

Từ (1) và (2) suy ra bốn điểm \(O,A,C,D\) cùng thuộc một đường tròn đường kính \(CO.\)

b) Gọi \(BD\) cắt \(AC\) tại \(A'\), \(BC\) cắt \(DF\) tại \(I\).

Xét \(\Delta ADB\) có trung tuyến \(OD = \frac{1}{2}AB\) nên \(\Delta ADB\) vuông tại \(D\).

Suy ra \(\Delta ADA'\) vuông tại \(D\).

Lại có \(CD = CA\) (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau) nên suy ra được \[CD = AC'\].

Suy ra \[\Delta CAD\] cân tại \[C\] nên \[\widehat {CAD} = \widehat {CDA}\].

Có \[\widehat {CAD} + \widehat {AA'D} = \widehat {CDA} + \widehat {CDA'} = 90^\circ \] nên \[\widehat {AA'D} = \widehat {A'DC}\].

Suy ra \(CA' = A'D\).

Từ đây suy ra \(CA' = CA = CD\) hay \(C\) là trung điểm của \(AA'\).

Mặt khác, \(DF\parallel AA '\) (cùng vuông góc với \(AB\)) nên theo định lí Thalès thì \(\frac{{ID}}{{CA'}} = \frac{{IF}}{{CA}}\left( { = \frac{{BI}}{{BC}}} \right)\) (2)

Từ (1) và (2) suy ra \(ID = IF\).

Do đó, \(BC\) đi qua trung điểm của \(DF.\)

c) Ta có: \(\cos \widehat {COD} = \frac{{OD}}{{OC}} = \frac{R}{{2R}} = \frac{1}{2}\) suy ra \(\widehat {COD} = 60^\circ .\)

Suy ra \(\widehat {AOD} = 180^\circ - \widehat {COD} = 180^\circ - 60^\circ = 120^\circ \).

Ta có \({S_{quat{\rm{ }}AOD}} = \frac{{\pi \cdot {R^2} \cdot 120^\circ }}{{360^\circ }} = \frac{{\pi {R^2}}}{3}\).

Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác \(COD\), có \(CD = \sqrt {C{O^2} - O{D^2}} = \sqrt {4{R^2} - {R^2}} = R\sqrt 3 \).

Ta có: \({S_{\Delta OCD}} = \frac{1}{2}CD \cdot DO = \frac{1}{2} \cdot R\sqrt 3 \cdot R = \frac{{{R^2}\sqrt 3 }}{2}\).

Xét \(\Delta DCO\) và \(\Delta ACO\), có: \(CO\) chung (gt)

                                            \(CA = CD\) (tính chất)

                                            \(OA = OD = R\) (gt)

Do đó, \(\Delta DCO = \Delta ACO\) (c.c.c).

Suy ra \({S_{\Delta ACO}} = {S_{\Delta COD}} = \frac{1}{2}{S_{ACDO}}\).

Do đó, \({S_{ACDO}} = 2{S_{\Delta CDO}} = {R^2}\sqrt 3 \).

Diện tích phần tam giác \(ACD\) nằm ngoài đường tròn là: \({R^2}\sqrt 3 - \frac{{\pi {R^2}}}{3} = \left( {\sqrt 3 - \frac{\pi }{3}} \right){R^2}\).

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Điều kiện xác định của phương trình \(\frac{{4x - 1}}{{x + 2}} + 1 = \frac{3}{{x - 3}}\) là \(x + 2 \ne 0\) và \(x - 3 \ne 0\) hay \(x \ne - 2;{\rm{ }}x \ne 3.\)