Toán 10 Bài tập cuối chương IX - Chân trời sáng tạo Giải SGK Toán 10 trang 73 - Tập 2
Giải Toán 10 Bài tập cuối chương IX giúp các em học sinh lớp 10 tham khảo, biết cách giải các bài tập trong SGK Toán 10 Tập 2 trang 73 sách Chân trời sáng tạo.
Giải SGK Toán 10 Bài tập cuối chương 9 Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng sách Chân trời sáng tạo Tập 2 giúp các em học sinh nắm được cách trình bày, cách triển khai để giải được các bài tập từ bài 1 đến bài 9 trong sách giáo khoa. Từ đó các em học sinh tự bồi dưỡng và nâng cao kiến thức tự tin giải quyết tốt các bài tập. Đồng thời đây cũng là tư liệu hữu ích giúp thầy cô tham khảo để soạn giáo án cho riêng mình.
Giải Toán 10 trang 73 Chân trời sáng tạo - Tập 2
Bài 1 trang 73
Trong mặt phẳng Oxy, cho bốn điểm A(2; 1), B(1; 4), C(4; 5), D(5; 2).
a. Chứng minh ABCD là hình vuông.
b. Tìm tọa độ tâm I của hình vuông ABCD.
Gợi ý đáp án
a. Ta có:\(\vec{AB} = (-1; 3), \vec{DC} = (-1; 3) \Rightarrow \vec{AB} = \vec{DC}\)
\(\Rightarrow\) ABCD là hình bình hành.
Lại có:\(\vec{AD} = (3; 1) \Rightarrow \vec{AB}. \vec{AD} = -1. 3 + 3. 1 = 0\)
\(\Rightarrow \vec{AB} \perp \vec{AD} hay AB \perp AD\)
\(\Rightarrow\)Hình bình hành ABCD là hình chữ nhật.
Ta có: \(AD = |\vec{AD}| = \sqrt{3^{2} + 1^{2}} = \sqrt{10}\)
\(AB = |\vec{AB}| = \sqrt{(-1)^{2} + 3^{2}} = \sqrt{10}\)
\(\Rightarrow AB = AD \Rightarrow\)Hình chữ nhật ABCD là hình vuông (đpcm).
b. Tâm I của hình vuông ABCD là trung điểm của \(AC \Rightarrow I = (\frac{2 + 4}{2}; \frac{1+5}{2}) \Leftrightarrow I = (3; 3)\)
Vậy I = (3; 3).
Bài 2 trang 73
Cho AB và CD là dây cung vuông góc tại E của đường tròn (O). Vẽ hình chữ nhật AECF. Dùng phương pháp tọa độ để chứng minh EF vuông góc với DB.
Gợi ý đáp án
Chọn hệ tọa độ Oxy như hình vẽ. A(a; 0), B(b; 0), C(0; c), D(0; d). Hai dây cung AB và CD vuông góc với nhau tại E (trùng với gốc tọa độ O).
Vì ACEF là hình chữ nhật nên F(a; c).
Gọi I là tâm đường tròn (O), K và H lần lượt là chân đường cao hạ từ I tới AB, CD.
\(\Rightarrow K\) là trung điểm của
\(AB \Rightarrow K = (\frac{a + b}{2}; 0)\)
H là trung điểm của \(CD \Rightarrow H = (0; \frac{c + d}{2})\)
\(\Rightarrow I = (\frac{a + b}{2}; \frac{c + d}{2})\)
Ta có: \(\vec{IA} = (a - \frac{a + b}{2}; -\frac{c + d}{2}) = (\frac{a - b}{2}; -\frac{c + d}{2})\)
\(\vec{IC} = ( -\frac{a + b}{2}; c - \frac{c + d}{2}) = (-\frac{a + b}{2}; \frac{c - d}{2}\)
Vì \(IA = IC (=R) \Rightarrow (\frac{a - b}{2})^{2} + (-\frac{c + d}{2})^{2} = (-\frac{a + b}{2})^{2} + (\frac{c - d}{2})^{2}\)
\(\Leftrightarrow (a - b)^{2} + (c + d)^{2} = (a + b)^{2} + (c - d)^{2}\)
\(\Leftrightarrow a^{2} - 2ab + b^{2} + c^{2} + 2cd + d^{2} = a^{2} + 2ab + b^{2} + c^{2} - 2cd + d^{2}\)
\(\Leftrightarrow 4ab = 4cd \Leftrightarrow ab = cd \Leftrightarrow ab - cd = 0\)
\(\Rightarrow \vec{EF}. \vec{BD} = (-a).(-b) - c.d = ab - cd = 0\) (chứng minh trên)
\(\Rightarrow \vec{EF} \perp \vec{BD} hay EF \perp BD (đpcm).\)
Bài 3 trang 73
Tìm tọa độ giao điểm và góc giữa hai đường thẳng \(d_{1}\) và
\(d_{2}\) trong mỗi trường hợp sau:
a.\(d_{1}: x - y + 2 = 0\) và
\(d_{2}: x + y + 4 = 0;\)
b. \(d_{1}: \left\{\begin{matrix}x = 1 + t\\y = 3 + 2t \end{matrix}\right.\) và
\(d_{2}: x - 3y + 2 = 0;\)
c. \(d_{1}: \left\{\begin{matrix}x = 2 - t\\y = 5 + 3t \end{matrix}\right. và d_{2}: \left\{\begin{matrix}x = 1 + 3t'\\3 + 1t' \end{matrix}\right.\)
Gợi ý đáp án
a. Đường thẳng \(d_{1}\) và
\(d_{2}\) có vectơ pháp tuyến lần lượt là
\(\vec{n_{1}} = (1; -1) và \vec{n_{2}} = (1; 1).\)
Ta có:\(\vec{n_{1}}. \vec{n_{2}} = 1. 1 + (-1). 1 = 0 nên \vec{n_{1}} và \vec{n_{2}}\) là hai vectơ vuông góc
\(\Rightarrow d_{1} \perp d_{2} \Rightarrow (d_{1}, d_{2}) = 90^{\circ}.\)
Giao điểm M của \(d_{1}\) và
\(d_{2}\) là nghiệm của hệ phương trình:
\(\left\{\begin{matrix}x - y + 2 = 0\\x + y + 4 = 0 \end{matrix}\right. \Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}x = -3 \\y = -1\end{matrix}\right.\)
Vậy \(d_{1}\) và
\(d_{2}\)vuông góc và cắt nhau tại M(-3; -1).
b. Ta có: \(\vec{u_{1}} = (1; 2)\) là vectơ chỉ phương của
\(d_{1} \Rightarrow \vec{n_{1}} = (2; -1)\) là vectơ pháp tuyến của
\(d_{1}.\)
Phương trình tổng quát của \(d_1\) đi qua điểm A(1; 3) và nhận
\(\vec{n_{1}} = (2; -1)\) làm vectơ pháp tuyến là:
\(2(x - 1) - (y - 3) = 0 \Leftrightarrow 2x - y + 1 = 0\)
Đường thẳng \(d_{2}\) có vectơ pháp tuyến là
\(\vec{n_{2}} = (1; -3)\)
Ta có: \(\frac{2}{1} \neq \frac{-1}{-3} \Rightarrow \vec{n_{1}}\) và
\(\vec{n_{2}}\) là hai vectơ không cùng phương.
\(\Rightarrow d_{1} và d_{2}\) cắt nhau. Giao điểm M của
\(d_{1}\) và
\(d_{2}\) là nghiệm của hệ phương trình:
\(\left\{\begin{matrix}2x - y + 1 = 0\\x - 3y + 2 = 0\end{matrix}\right. \Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}x = \frac{-1}{5}\\y = \frac{3}{5}\end{matrix}\right.\)
Ta có: \(cos(d_{1}, d_{2}) = \frac{|2. 1 + (-1). (-3)|}{\sqrt{2^{2} + (-1)^{2}}.\sqrt{1^{2} + (-3)^{2}}} = \frac{\sqrt{2}}{2} \Rightarrow (d_{1}, d_{2}) = 45^{\circ}\)
Vậy \(d_{1}\) cắt
\(d_{2}\) tại điểm
\(M(\frac{-1}{5}; \frac{3}{5}) và (d_{1}, d_{2}) = 45^{\circ}.\)
c. Phương trình tổng quát của \(d_{1} và d_{2}\)lần lượt là:
\(d_{1}: 3x + y - 11 = 0 và d_{2}: x - 3y + 8 = 0\)
Ta có: \(\vec{n_{1}}. \vec{n_{2}} = 3. 1 + 1. (-3) = 0 \Rightarrow \vec{n_{1}} \perp \vec{n_{2}} hay d_{1} \perp d_{2} \Rightarrow (d_{1}, d_{2}) = 90^{\circ}.\)
Giao điểm M của đường thẳng \(d_{1}\) và
\(d_{2}\) là nghiệm của hệ phương trình:
\(\left\{\begin{matrix}3x + y - 11 = 0\\x - 3y + 8 = 0\end{matrix}\right. \Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}x = \frac{5}{2}\\y = \frac{7}{2}\end{matrix}\right.\)
Vậy \(d_{1}\) và
\(d_{2}\)vuông góc và cắt nhau tại
\(M(\frac{5}{2}; \frac{7}{2}).\)
Bài 4 trang 73
Tính bán kính của đường tròn tâm M(-2; 3) và tiếp xúc với đường thẳng:
Gợi ý đáp án
d: 14x - 5y + 60 = 0
Ta có: \(R = d(M; d) = \frac{|14. (-2) - 5. 3 + 60|}{\sqrt{14^{2} + (-5)^{2}}} = \frac{\sqrt{221}}{13}\)
Bài 5 trang 73
Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng:
\(\Delta': 3x + 4y - 27 = 0\)
Gợi ý đáp án
Ta có: \(\frac{6}{3} = \frac{8}{4} \neq \frac{-13}{-27} \Rightarrow \Delta // \Delta'\)
Lấy điểm \(A(0; \frac{13}{8}) \in \Delta.\)
Ta có: \(d(\Delta, \Delta') = d(A; \Delta') = \frac{|4.\frac{13}{8}-27|}{\sqrt{3^{2} + 4^{2}}} = \frac{41}{10}\)
Bài 6 trang 73
Tìm tâm và bán kính của các đường tròn có phương trình:
\(a. (x - 2)^{2} + (y - 7)^{2} = 64;\)
\(b. (x + 3)^{2} + (y + 2)^{2} = 8;\)
\(c. x^{2} + y^{2} - 4x - 6y - 12 = 0.\)
Gợi ý đáp án
a. Phương trình đường tròn có dạng \((x - a)^{2} + (y - b)^{2} = R^{2}\)
\(\Rightarrow\) Đường tròn có tâm I(2; 7) và bán kính R = 8.
b. Phương trình đường tròn có dạng (\(x - a)^{2} + (y - b)^{2} = R^{2}\)
\(\Rightarrow\) Đường tròn có tâm I(-3; -2) và bán kính
\(R = 2\sqrt{2}.\)
c. Phương trình có dạng \(x^{2} + y^{2} - 2ax - 2by + c = 0 với a = 2, b = 3, c = -12\)
Ta có: \(a^{2} + b^{2} - c = 2^{2} + 3^{2} + 12 = 25\)
Vậy đường tròn có tâm I(2; 3) và bán kính \(R = \sqrt{25} = 5.\)
Bài 7 trang 73
Lập phương trình đường tròn trong các trường hợp sau:
a. Có tâm I(-2; 4) và bán kính bằng 9;
b. Có tâm I(1; 2) và đi qua điểm A(4; 5);
c. Đi qua hai điểm A(4; 1), B(6; 5) và có tâm nằm trên đường thẳng 4x + y -16 = 0;
d. Đi qua gốc tọa độ và cắt hai trục tọa độ tại các điểm có hoành độ là a, tung độ là b.
Gợi ý đáp án
a. Phương trình đường tròn có tâm I(-2; 4) và bán kính R = 4 là:
\((x + 2)^{2} + (y - 4)^{2} = 16\)
b. Ta có \(R = IA = \sqrt{(4 - 1)^{2} + (5 - 2)^{2}} = 3\sqrt{2}\)
Phương trình đường tròn có tâm I(1; 2) và bán kính \(R = 3\sqrt{2}\) là:
\((x - 1)^{2} + (y - 2)^{2} = 18\)
c. Phương trình đường tròn tâm I(a; b) có dạng: \(x^{2} + y^{2} - 2ax - 2by + c = 0\)
Vì I(a; b) thuộc đường thẳng 4x + y - 16 = 0 và các điểm A(4; 1), B(6; 5) thuộc đường tròn nên ta có hệ phương trình sau:
\(\left\{\begin{matrix}4a + b - 16 = 0\\4^{2} + 1^{2} - 8a-2b +c = 0\\ 6^{2} + 5^{2} - 12a - 10b + c = 0\end{matrix}\right. \Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}4a + b - 16 = 0\\ 8a+2b -c = 17\\ 12a + 10b - c = 61\end{matrix}\right. \Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}a = 3\\b = 4 \\ c = 15\end{matrix}\right.\)
Vậy phương trình đường tròn là: \(x^{2} + y^{2} - 6x - 8y + 15 = 0\)
d. Phương trình đường tròn (C) tâm I(m; n) có dạng:\(x^{2} + y^{2} - 2mx - 2ny + c = 0\)
Vì O(0;0) \in (C) nên thay tọa độ O(0; 0) vào (C) ta được c = 0
Vì (C) cắt trục hoành tại điểm có tọa độ (a; 0) và cắt trục tung tại điểm có tọa độ (0; b) nên ta có:
\(\left\{\begin{matrix}a^{2} - 2ma = 0\\b^{2} - 2nb = 0\end{matrix}\right. \Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} m = \frac{a}{2}\\n = \frac{b}{2}\end{matrix}\right. (vì a \neq 0, b\neq 0)\)
Vậy phương trình đường tròn (C) là:\(x^{2} + y^{2} - ax - by = 0\)
Bài 8 trang 73
Viết phương trình tiếp tuyến của đường tròn (C): \((x - 5)^{2} + (y - 3)^{2} = 100\) tại điểm M(11; 11)
Gợi ý đáp án
Ta có: (C) có tâm I(5; 3).
Phương trình tiếp tuyến của đường tròn (C) tại M(11; 11) là:
\((5 - 11)(x - 11) + (3 - 11)(y - 11) = 0\)
\(\Leftrightarrow -6x - 8y + 154 = 0\)
\(\Leftrightarrow 3x + 4y - 77 = 0\)
Bài 9 trang 73
Tìm tọa độ các tiêu điểm, tọa độ các đỉnh, độ dài trục lớn và trục nhỏ của các elip sau:
\(a. \frac{x^{2}}{100} + \frac{y^{2}}{36} = 1;\)
\(b. \frac{x^{2}}{25} + \frac{y^{2}}{16} = 1;\)
\(c. x^{2} + 16y^{2} = 16\)
Gợi ý đáp án
\(a. (E): \frac{x^{2}}{100} + \frac{y^{2}}{36} = 1\)
Phương trình elip (E) có dạng: \(\frac{x^{2}}{a^{2}} + \frac{y^{2}}{b^{2}} = 1\)
\(\Rightarrow a = 10; b = 6 \Rightarrow c = \sqrt{a^{2} - b^{2}} = \sqrt{10^{2} - 6^{2}} = 8\)
\(\Rightarrow\) Tọa độ các tiêu điểm là: (-8; 0) và (8; 0)
Tọa độ các đỉnh là: (-10; 0), (10; 0), (0; -6); (0; 6)
Độ dài trục lớn bằng 2a = 2. 10 = 20; độ dài trục nhỏ bằng 2b = 2. 6 = 12.
\(b. (E): \frac{x^{2}}{25} + \frac{y^{2}}{16} = 1\)
Phương trình elip (E) có dạng: \(\frac{x^{2}}{a^{2}} + \frac{y^{2}}{b^{2}} = 1\)
\(\Rightarrow a = 5; b = 4 \Rightarrow c = \sqrt{a^{2} - b^{2}} = \sqrt{5^{2} - 4^{2}} = 3\)
\(\Rightarrow\)Tọa độ các tiêu điểm là: (-3; 0) và (3; 0)
Tọa độ các đỉnh là: (-5; 0), (5; 0), (0; -4); (0; 4)
Độ dài trục lớn bằng 2a = 2. 5 = 10; độ dài trục nhỏ bằng 2b = 2. 4 = 8.
c. Ta có:\(x^{2} + 16y^{2} = 16 \Leftrightarrow \frac{x^{2}}{16} + y^{2} = 1\)
Phương trình elip (E) có dạng:\(\frac{x^{2}}{a^{2}} + \frac{y^{2}}{b^{2}} = 1\)
\(\Rightarrow a = 4; b = 1 \Rightarrow c = \sqrt{a^{2} - b^{2}} = \sqrt{4^{2} - 1^{2}} = \sqrt{15}\)
\(\Rightarrow\) Tọa độ các tiêu điểm là:
\((-\sqrt{15}; 0) và (\sqrt{15}; 0)\)
Tọa độ các đỉnh là: (-4; 0), (4; 0), (0; -1); (0; 1)
Độ dài trục lớn bằng 2a = 2. 4 = 8; độ dài trục nhỏ bằng 2b = 2. 1 = 2.
Theo Nghị định 147/2024/ND-CP, bạn cần xác thực tài khoản trước khi sử dụng tính năng này. Chúng tôi sẽ gửi mã xác thực qua SMS hoặc Zalo tới số điện thoại mà bạn nhập dưới đây:

Chủ đề liên quan
Có thể bạn quan tâm
-
Bộ công thức Toán ôn thi THPT Quốc gia
-
Công thức tính lực đàn hồi của lò xo, định luật Húc
-
Văn mẫu lớp 12: Viết đoạn văn trả lời câu hỏi Sự ngông nghênh của tuổi trẻ khiến con người dễ bỏ lỡ những điều gì
-
Nghị luận về tình trạng học lệch, ôn thi lệch của học sinh hiện nay
-
35 đề ôn thi học kì 2 môn Tiếng Việt lớp 5 năm 2023 - 2024
-
Bài tập cuối tuần lớp 3 môn Toán Kết nối tri thức - Tuần 28
-
Bộ đề ôn thi học kì 2 môn Tiếng Anh 6 sách Kết nối tri thức với cuộc sống
-
Bài tập cuối tuần lớp 3 môn Toán Kết nối tri thức - Tuần 30
-
Báo cáo kết quả Bồi dưỡng thường xuyên giáo viên
-
Bộ đề ôn tập cuối năm Toán lớp 3 năm 2023 - 2024
Mới nhất trong tuần
-
Toán 10 Bài tập cuối chương X - Chân trời sáng tạo
1.000+ -
Toán 10 Bài 2: Đường thẳng trong mặt phẳng tọa độ
10.000+ -
Toán 10 Bài 1: Dấu của tam thức bậc hai
100+ -
Toán 10 Bài 1: Tọa độ của vectơ
1.000+ -
Toán 10 Bài 2: Hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn
5.000+ -
Toán 10 Bài 2: Định lí Côsin và định lí Sin
10.000+ 2 -
Toán 10 Bài 1: Bất phương trình bậc nhất hai ẩn
1.000+ -
Toán 10 Bài 3: Các phép toán trên tập hợp
5.000+ -
Toán 10 Bài 1: Giá trị lượng giác của một góc từ 0 đến 180
5.000+ -
Toán 10 Bài 2: Tập hợp
10.000+