Đề thi học kì 1 Toán 9 - Đề số 2

Tổng hợp đề thi học kì 1 lớp 9 tất cả các môn - Kết nối tri thức

Toán - Văn - Anh - KHTN - Lịch sử và Địa lí

Phần trắc nghiệm (3 điểm) Chọn câu trả lời đúng trong mỗi câu sau:

Đề bài

I. Trắc nghiệm
Chọn câu trả lời đúng trong mỗi câu sau:
Câu 1 :

Cặp số \(\left( {4;2} \right)\) là nghiệm của hệ phương trình

  • A.

    \(\left\{ \begin{array}{l}x + y = 6\\x - y = 2\end{array} \right.\).

  • B.

    \(\left\{ \begin{array}{l}x - y = 2\\3x + 2y = 5\end{array} \right.\).

  • C.

    \(\left\{ \begin{array}{l}x + y = 6\\2x - 5y = 8\end{array} \right.\).

  • D.

    \(\left\{ \begin{array}{l}x - y = 2\\x - 5y = 4\end{array} \right.\).

Câu 2 :

Bất đẳng thức \(a + 1 < 3\) có vế trái là:

  • A.

    \(a + 1\).

  • B.

    \(a\).

  • C.

    \(1\).

  • D.

    \(3\).

Câu 3 :

So sánh hai số 2 và \(1 + \sqrt 2 \)

  • A.

    Không thể so sánh.

  • B.

    \(2 = 1 + \sqrt 2 \).

  • C.

    \(2 > 1 + \sqrt 2 \).

  • D.

    \(2 < 1 + \sqrt 2 \).

Câu 4 :

Điều kiện xác định của biểu thức \(\sqrt {x - 10} \) là:

  • A.

    \(x - 10 < 0\).

  • B.

    \(x - 10 \le 0\).

  • C.

    \(x \ge 10\).

  • D.

    \(x \le 10\).

Câu 5 :

Biểu thức \(\sqrt {{{\left( {3 - 2x} \right)}^2}} \) bằng

  • A.

    \(3 - 2x\).

  • B.

    \(2x - 3\).

  • C.

    \(\left| {2x - 3} \right|\).

  • D.

    \(3x - 2\) và \(2 - 3x\).

Câu 6 :

Trục căn thức biểu thức \(\sqrt {\frac{2}{{5{a^3}}}} \) với \(a > 0\) được

  • A.

    \(\frac{{\sqrt {10a} }}{{5{a^2}}}\).

  • B.

    \(\frac{{\sqrt {10a} }}{{5{a^3}}}\).

  • C.

    \(\frac{{\sqrt 2 }}{{5{a^2}}}\).

  • D.

    \(\frac{2}{{5{a^2}}}\).

Câu 7 :

Rút gọn biểu thức \(\sqrt[3]{{27{x^3}}} - \sqrt[3]{{8{x^3}}} + 4x\) ta được

  • A.

    \(23\sqrt[3]{x}\).

  • B.

    \(23x\).

  • C.

    \(15x\).

  • D.

    \(5x\).

Câu 8 :

Chọn đáp án đúng:

  • A.

    \(\cot 37^\circ  = \cot 53^\circ \).

  • B.

    \(\cos 37^\circ  = \sin 53^\circ \).

  • C.

    \(\tan 37^\circ  = \cos 37^\circ \).

  • D.

    \(\sin 37^\circ  = \sin 53^\circ \).

Câu 9 :

Cung cả đường tròn có số đo

  • A.

    \(360^\circ \).

  • B.

    \(270^\circ \).

  • C.

    \(180^\circ \).

  • D.

    \(90^\circ \).

Câu 10 :

Cho hình vẽ. Biết \(\widehat {BOC} = 110^\circ \). Số đo của $\overset\frown{BnC}$ bằng:

  • A.

    \(110^\circ \).

  • B.

    \(220^\circ \).

  • C.

    \(140^\circ \).

  • D.

    \(250^\circ \).

Câu 11 :

Một hình quạt tròn có bán kính 6cm, số đo cung là \(36^\circ \). Diện tích hình quạt tròn đó là

  • A.

    \(3,6\pi \left( {cm} \right)\).

  • B.

    \(3,6\pi \left( {c{m^2}} \right)\).

  • C.

    \(7,2\pi \left( {c{m^2}} \right)\).

  • D.

    \(6\pi \left( {c{m^2}} \right)\).

Câu 12 :

Hai tiếp tuyến tại B và C của đường tròn (O) cắt nhau tại A. Chọn khẳng định sai.

  • A.

    \(AB = AC\).

  • B.

    \(OA \bot BC\).

  • C.

    \(OA\) là đường trung trực của BC.

  • D.

    \(OA \bot BC\) tại trung điểm của OA.

II. Tự luận

Lời giải và đáp án

I. Trắc nghiệm
Chọn câu trả lời đúng trong mỗi câu sau:
Câu 1 :

Cặp số \(\left( {4;2} \right)\) là nghiệm của hệ phương trình

  • A.

    \(\left\{ \begin{array}{l}x + y = 6\\x - y = 2\end{array} \right.\).

  • B.

    \(\left\{ \begin{array}{l}x - y = 2\\3x + 2y = 5\end{array} \right.\).

  • C.

    \(\left\{ \begin{array}{l}x + y = 6\\2x - 5y = 8\end{array} \right.\).

  • D.

    \(\left\{ \begin{array}{l}x - y = 2\\x - 5y = 4\end{array} \right.\).

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Thay \(\left( {4;2} \right)\) vào các hệ phương trình xem hệ nào thỏa mãn.

Lời giải chi tiết :

Vì \(\left\{ \begin{array}{l}4 + 2 = 6\\4 - 2 = 2\end{array} \right.\) nên cặp số \(\left( {4;2} \right)\) là nghiệm của hệ phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}x + y = 6\\x - y = 2\end{array} \right.\).

Đáp án A.

Câu 2 :

Bất đẳng thức \(a + 1 < 3\) có vế trái là:

  • A.

    \(a + 1\).

  • B.

    \(a\).

  • C.

    \(1\).

  • D.

    \(3\).

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Hệ thức a < b là bất đẳng thức và a là vế trái, b là vế phải của bất đẳng thức.

Lời giải chi tiết :

Vế trái của bất đẳng thức là \(a + 1\).

Đáp án A.

Câu 3 :

So sánh hai số 2 và \(1 + \sqrt 2 \)

  • A.

    Không thể so sánh.

  • B.

    \(2 = 1 + \sqrt 2 \).

  • C.

    \(2 > 1 + \sqrt 2 \).

  • D.

    \(2 < 1 + \sqrt 2 \).

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Sử dụng tính chất của bất đẳng thức để so sánh.

Lời giải chi tiết :

Vì \(1 < 2\) nên \(1 < \sqrt 2 \) suy ra \(1 + 1 < 1 + \sqrt 2 \) hay \(2 < 1 + \sqrt 2 \).

Đáp án D.

Câu 4 :

Điều kiện xác định của biểu thức \(\sqrt {x - 10} \) là:

  • A.

    \(x - 10 < 0\).

  • B.

    \(x - 10 \le 0\).

  • C.

    \(x \ge 10\).

  • D.

    \(x \le 10\).

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Điều kiện xác định của \(\sqrt A \) là \(A \ge 0\).

Lời giải chi tiết :

Điều kiện xác định của biểu thức \(\sqrt {x - 10} \) là \(x - 10 \ge 0\) hay \(x \ge 10\).

Đáp án C.

Câu 5 :

Biểu thức \(\sqrt {{{\left( {3 - 2x} \right)}^2}} \) bằng

  • A.

    \(3 - 2x\).

  • B.

    \(2x - 3\).

  • C.

    \(\left| {2x - 3} \right|\).

  • D.

    \(3x - 2\) và \(2 - 3x\).

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Sử dụng công thức \(\sqrt {{A^2}}  = \left| A \right|\).

Lời giải chi tiết :

\(\sqrt {{{\left( {3 - 2x} \right)}^2}}  = \left| {3 - 2x} \right| = \left| {2x - 3} \right|\).

Đáp án C.

Câu 6 :

Trục căn thức biểu thức \(\sqrt {\frac{2}{{5{a^3}}}} \) với \(a > 0\) được

  • A.

    \(\frac{{\sqrt {10a} }}{{5{a^2}}}\).

  • B.

    \(\frac{{\sqrt {10a} }}{{5{a^3}}}\).

  • C.

    \(\frac{{\sqrt 2 }}{{5{a^2}}}\).

  • D.

    \(\frac{2}{{5{a^2}}}\).

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Với những căn thức bậc hai mà biểu thức dưới dấu căn có mẫu, ta thường khử mẫu của biểu thức lấy căn (biến đổi căn thức bậc hai đó thành một biểu thức mà trong căn thức không còn mẫu).

Lời giải chi tiết :

\(\sqrt {\frac{2}{{5{a^3}}}}  = \sqrt {\frac{{2.5a}}{{25{a^4}}}}  = \sqrt {\frac{{10a}}{{{{\left( {5{a^2}} \right)}^2}}}}  = \frac{{\sqrt {10a} }}{{5{a^2}}}\).

Đáp án A.

Câu 7 :

Rút gọn biểu thức \(\sqrt[3]{{27{x^3}}} - \sqrt[3]{{8{x^3}}} + 4x\) ta được

  • A.

    \(23\sqrt[3]{x}\).

  • B.

    \(23x\).

  • C.

    \(15x\).

  • D.

    \(5x\).

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Sử dụng kiến thức về căn thức bậc ba để rút gọn.

Lời giải chi tiết :

\(\begin{array}{l}\sqrt[3]{{27{x^3}}} - \sqrt[3]{{8{x^3}}} + 4x\\ = \sqrt[3]{{{{\left( {3x} \right)}^3}}} - \sqrt[3]{{{{\left( {2x} \right)}^3}}} + 4x\\ = 3x - 2x + 4x = 5x.\end{array}\)

Đáp án D.

Câu 8 :

Chọn đáp án đúng:

  • A.

    \(\cot 37^\circ  = \cot 53^\circ \).

  • B.

    \(\cos 37^\circ  = \sin 53^\circ \).

  • C.

    \(\tan 37^\circ  = \cos 37^\circ \).

  • D.

    \(\sin 37^\circ  = \sin 53^\circ \).

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Sử dụng kiến thức về tỉ số lượng giác của hai góc phụ nhau.

Lời giải chi tiết :

Vì \(37^\circ \) và \(53^\circ \) là hai góc phụ nhau nên \(\sin 37^\circ  = \cos 53^\circ ;\) \(\cos 37^\circ  = \sin 53^\circ ;\) \(\tan 37^\circ  = \cot 53^\circ ;\) \(\tan 53^\circ  = \cot 37^\circ \).

Đáp án B.

Câu 9 :

Cung cả đường tròn có số đo

  • A.

    \(360^\circ \).

  • B.

    \(270^\circ \).

  • C.

    \(180^\circ \).

  • D.

    \(90^\circ \).

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Sử dụng kiến thức về số đo cung.

Lời giải chi tiết :

Cung cả đường tròn có số đo là \(360^\circ \).

Đáp án A.

Câu 10 :

Cho hình vẽ. Biết \(\widehat {BOC} = 110^\circ \). Số đo của $\overset\frown{BnC}$ bằng:

  • A.

    \(110^\circ \).

  • B.

    \(220^\circ \).

  • C.

    \(140^\circ \).

  • D.

    \(250^\circ \).

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Góc \(BOC\) chính là góc ở tâm nên ta suy ra số đo cung nhỏ $\overset\frown{BmC}$.

Số đo cung lớn $\overset\frown{BnC}$ bằng hiệu giữa \(360^\circ \) và số đo của cung nhỏ có chung hai mút.

Lời giải chi tiết :

Vì góc BOC là góc ở tâm nên sđ$\overset\frown{BmC}=\widehat{BOC}=110{}^\circ $.

Số đo cung lớn $\overset\frown{BnC}$ là:

\(360^\circ  - 110^\circ  = 250^\circ \).

Đáp án D.

Câu 11 :

Một hình quạt tròn có bán kính 6cm, số đo cung là \(36^\circ \). Diện tích hình quạt tròn đó là

  • A.

    \(3,6\pi \left( {cm} \right)\).

  • B.

    \(3,6\pi \left( {c{m^2}} \right)\).

  • C.

    \(7,2\pi \left( {c{m^2}} \right)\).

  • D.

    \(6\pi \left( {c{m^2}} \right)\).

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Sử dụng công thức tính diện tích hình quạt tròn: \({S_q} = \frac{{\pi {R^2}n}}{{360}}\).

Lời giải chi tiết :

Diện tích hình quạt tròn đó là: \({S_q} = \frac{{\pi {{.6}^2}.36}}{{360}} = 3,6\pi \left( {c{m^2}} \right)\)

Đáp án B.

Câu 12 :

Hai tiếp tuyến tại B và C của đường tròn (O) cắt nhau tại A. Chọn khẳng định sai.

  • A.

    \(AB = AC\).

  • B.

    \(OA \bot BC\).

  • C.

    \(OA\) là đường trung trực của BC.

  • D.

    \(OA \bot BC\) tại trung điểm của OA.

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Sử dụng tính chất của hai tiếp tuyến cắt nhau.

Lời giải chi tiết :

Vì hai tiếp tuyến tại B và C của đường tròn (O) cắt nhau tại A nên AB = AC (tính chất). Vậy A đúng.

Gọi H là giao điểm của BC và AO.

Xét tam giác BOH và tam giác COH có:

OB = OC

\(\widehat {BOH} = \widehat {COH}\) (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau)

OH chung

nên \(\Delta BOH = \Delta COH\) suy ra \(\widehat {BHO} = \widehat {CHO}\).

Mà hai góc kề bù nên \(\widehat {BHO} = \widehat {CHO} = \frac{1}{2}.180^\circ  = 90^\circ \).

Suy ra \(OA \bot BC\). Vậy B đúng.

Vì BH = HC (hai cạnh tương ứng) và \(OA \bot BC\) nên OA là đường trung trực của BC. Vậy C đúng.

Vậy D sai.

Đáp án D.

II. Tự luận
Phương pháp giải :

a) Quy đồng, rút gọn.

b) Đưa biểu thức về dạng \(A\left( x \right) + \frac{C}{{B\left( x \right)}}\) với C là hằng số. Để biểu thức đó là số nguyên thì \(B\left( x \right) \in \) Ư(C).

c) Nhận xét mẫu số trước khi giải bất phương trình, lưu ý kết hợp điều kiện.

Lời giải chi tiết :

a) Với \(x \ge 0,x \ne 4,x \ne 9.\) Ta có:

\(A = \left( {1 - \frac{{\sqrt x }}{{1 + \sqrt x }}} \right):\left( {\frac{{\sqrt x {\rm{\;}} + 3}}{{\sqrt x {\rm{\;}} - 2}} + \frac{{\sqrt x {\rm{\;}} + 2}}{{3 - \sqrt x }} + \frac{{\sqrt x {\rm{\;}} + 2}}{{x - 5\sqrt x {\rm{\;}} + 6}}} \right)\)

\(A = \frac{1}{{\sqrt x {\rm{\;}} + 1}}:\left( {\frac{{\left( {\sqrt x {\rm{\;}} + 3} \right)\left( {\sqrt x {\rm{\;}} - 3} \right)}}{{\left( {\sqrt x {\rm{\;}} - 2} \right)\left( {\sqrt x {\rm{\;}} - 3} \right)}} - \frac{{\left( {\sqrt x {\rm{\;}} + 2} \right)\left( {\sqrt x {\rm{\;}} - 2} \right)}}{{\left( {\sqrt x {\rm{\;}} - 2} \right)\left( {\sqrt x {\rm{\;}} - 3} \right)}} + \frac{{\sqrt x {\rm{\;}} + 2}}{{\left( {\sqrt x {\rm{\;}} - 2} \right)\left( {\sqrt x {\rm{\;}} - 3} \right)}}} \right)\)

\(A = \frac{1}{{\sqrt x {\rm{\;}} + 1}}:\frac{{x - 9 - \left( {x - 4} \right) + \sqrt x {\rm{\;}} + 2}}{{\left( {\sqrt x {\rm{\;}} - 2} \right)\left( {\sqrt x {\rm{\;}} - 3} \right)}}\)

\(A = \frac{1}{{\sqrt x {\rm{\;}} + 1}}:\frac{{\sqrt x {\rm{\;}} - 3}}{{\left( {\sqrt x {\rm{\;}} - 2} \right)\left( {\sqrt x {\rm{\;}} - 3} \right)}}\)

\(A = \frac{1}{{\sqrt x {\rm{\;}} + 1}}:\frac{1}{{\sqrt x {\rm{\;}} - 2}} = \frac{{\sqrt x {\rm{\;}} - 2}}{{\sqrt x {\rm{\;}} + 1}}.\)

b) \(A = \frac{{\sqrt x {\rm{\;}} - 2}}{{\sqrt x {\rm{\;}} + 1}} = \frac{{\sqrt x  + 1 - 3}}{{\sqrt x {\rm{\;}} + 1}} = 1 - \frac{3}{{\sqrt x {\rm{\;}} + 1}}\left( {x \ge 0} \right)\)

Để \(A \in \mathbb{Z}\) với x nguyên thì \(\sqrt x {\rm{\;}} + 1\) là ước nguyên dương của 3 do \(\sqrt x {\rm{\;}} + 1 > 0\)

Ư(3) = {1;3} nên:

+) Với \(\sqrt x {\rm{\;}} + 1 = 1\) suy ra \(\sqrt x  = 0\) nên \(x = 0\) (TM).

+) Với \(\sqrt x {\rm{\;}} + 1 = 3\) suy ra \(\sqrt x  = 2\) nên \(x = 4\) (KTM).

Vậy với \(x = 0\) thì \(A \in \mathbb{Z}\).

c) Vì \(A < 0\) nên \(\frac{{\sqrt x {\rm{\;}} - 2}}{{\sqrt x {\rm{\;}} + 1}} < 0\).

Do \(\sqrt x {\rm{\;}} + 1 > 0\) nên \(\frac{{\sqrt x {\rm{\;}} - 2}}{{\sqrt x {\rm{\;}} + 1}} < 0\) khi \(\sqrt x {\rm{\;}} - 2 < 0\) hay \(x < 4\).

Kết với \(x \ge 0\), suy ra \(A > 0\) khi \(0 \le x < 4\).

Vậy \(0 \le x < 4\) thì \(A < 0.\)

Phương pháp giải :

Gọi giá tiền một quả trứng gà và một quả trứng vịt lần lượt là \(x\) và \(y\) đồng (\(x;y \in \mathbb{N}\))

Dựa vào đề bài lập hệ phương trình.

Giải hệ phương trình đó để tính giá tiền một quả trứng gà và một quả trứng vịt.

Từ đó tính số tiền mua \(62\) quả trứng gồm \(22\) quả trứng gà và \(40\) quả trứng vịt.

Lời giải chi tiết :

Gọi giá tiền một quả trứng gà và một quả trứng vịt lần lượt là \(x\) và \(y\) đồng (\(x;y \in \mathbb{N}\))

Vì mua \(24\) quả trứng gà và \(13\) quả trứng vịt hết \(91200\) đồng nên ta có phương trình:

\(24x + 13y = 91200\).

Vì mua \(48\) quả trứng gà và \(36\) quả trứng vịt hết \(206400\) đồng nên ta có phương trình:

\(48x + 36y = 206400\) hay \(4x + 3y = 17200\).

Ta có hệ phương trình \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{24x + 13y = 91200}\\{4x + 3y = 17200}\end{array}} \right.\)

\(\begin{array}{l}\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{24x + 13y = 91200}\\{24x + 18y = 103200}\end{array}} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}5y = 12000\\4x + 3y = 17200\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}y = 2400\\4x + 3.2400 = 17200\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}y = 2400(TM)\\x = 2500(TM)\end{array} \right.\end{array}\)

Vậy số tiền mua \(22\) quả trứng gà và \(40\) quả trứng vịt là: \(2500.22 + 2400.40 = 151000\) đồng.

Phương pháp giải :

Phân tích đề bài: Phần diện tích cần tính là hình vành khuyên. Kích cỡ đeo nhẫn chính là đường kính của đường tròn nhỏ, còn thước kẹp pan-me đo được đường kính của đường tròn lớn.

Tính bán kính hai đường tròn đồng tâm đó.

Sử dụng công thức tính diện tích hình vành khuyên giới hạn bởi hai đường tròn \(\left( {O;R} \right)\) và \(\left( {O;r} \right)\) với \(R > r\) là:

\(S = \pi .\left( {{R^2} - {r^2}} \right)\)

Lời giải chi tiết :

Bán kính của hai đường tròn nhỏ và lớn lần lượt là: \(\frac{{15}}{2} = 7,5\left( {mm} \right)\) và \(\frac{{17}}{2} = 8,5\left( {mm} \right)\)

Phần diện tích cần tính là diện tích của hình vành khuyên tạo bởi hai đường tròn đồng tâm O có đường kính lần lượt là 17mm và 15mm.

Vậy diện tích bề mặt là:  

\(S = \pi \left( {8,{5^2} - 7,{5^2}} \right) \approx 3,14.16 = 50,24\left( {m{m^2}} \right)\)

Vậy diện tích một bề mặt của chiếc nhẫn là \(50,24m{m^2}\).

Phương pháp giải :

a) Chứng minh tam giác ACH và tam giác CHB vuông nên viết các hệ thức lượng liên quan đến cạnh CH.

Chứng minh \(\widehat {CAB} = \widehat {HCB}\) nên \(\cos \widehat {CAB} = \cos \widehat {HCB}\) suy ra điều phải chứng minh.

b) Chứng minh \(\Delta IAO = \Delta ICO\left( {c.c.c} \right)\) suy ra \(\widehat {IOA} = \widehat {ICO} = 90^\circ \) hay \(IC \bot OC\) tại C.

c) Chứng minh \(\Delta AIO = \Delta CIO\) và \(\Delta KCO = \Delta KBO\).

Biểu diễn \({S_{AIKB}}\) theo \({S_{\Delta IOK}}\).

Suy ra diện tích nhỏ nhất của \({S_{AIKB}}\) theo R.

Lời giải chi tiết :

a) Vì AB là đường kính của (O) và \(C \in \left( O \right)\) suy ra \(\Delta ABC\) vuông tại C.

Vì CH vuông góc với AB tại H nên theo hệ thức lượng trong tam giác vuông, ta có:

\(CH = AC.\sin A\) (tam giác ACH vuông tại H)

và \(CH = BC.\cos \widehat {HCB}\) (tam giác CHB vuông tại H).

Mà \(\widehat {CAB} = \widehat {HCB}\) (cùng phụ với \(\widehat {ACH}\)) nên \(\cos \widehat {CAB} = \cos \widehat {HCB}\) hay \(\cos A = \cos \widehat {HCB}\). Do đó \(CH = BC.\cos A\).

Do đó \(C{H^2} = \left( {AC.\sin A} \right)\left( {BC.\cos A} \right) = AC.BC.\sin A.\cos A\).

b) Ta có \(CI = IA = ID\) (đường trung truyến trong tam giác vuông)

Xét tam giác IAO và tam giác ICO có:

AO = OB = R

IA = IC (cmt)

OI chung

Suy ra \(\Delta IAO = \Delta ICO\left( {c.c.c} \right)\), do đó \(\widehat {IOA} = \widehat {ICO} = 90^\circ \) hay \(IC \bot OC\) tại C.

Vậy IC là tiếp tuyến của (O) tại điểm C.

c) Theo ý b, ta có \(\Delta AIO = \Delta CIO\) (c.c.c).

Chứng minh tương tự, ta có \(\Delta KCO = \Delta KBO\) (c.c.c).

Mà \({S_{AIKB}} = {S_{\Delta AIO}} + {S_{\Delta CIO}} + {S_{\Delta COK}} + {S_{\Delta KOB}} = 2\left( {{S_{\Delta CIO}} + {S_{\Delta COK}}} \right)\)

Suy ra \({S_{AIKB}} = 2.{S_{\Delta IOK}} = OC.IK = R.IK \ge R.AB = R.2R = 2{R^2}\)

Dấu “=” xảy ra khi IK = AB. Khi đó C là điểm chính giữa $\overset\frown{AB}$.

Vậy \({S_{AIKB}}\) có giá trị lớn nhất là \(2{R^2}\) khi C là điểm chính giữa $\overset\frown{AB}$.

Phương pháp giải :

Sử dụng công thức \(k\sqrt {k - 1}  + \left( {k - 1} \right)\sqrt k {\mkern 1mu}  = \sqrt {k\left( {k - 1} \right)} \left( {\sqrt k  + \sqrt {k - 1} } \right)\) với \(k \ge 1\).

Lời giải chi tiết :

Ta có:

\(\begin{array}{l}k\sqrt {k - 1}  + \left( {k - 1} \right)\sqrt k {\mkern 1mu} \\ = \sqrt k .\sqrt {k - 1} .\left( {\sqrt k  + \sqrt {k - 1} } \right)\end{array}\)

\( = \sqrt {k\left( {k - 1} \right)} \left( {\sqrt k  + \sqrt {k - 1} } \right)\) với \(k \ge 1\).

Suy ra

\(\begin{array}{l}\frac{1}{{k\sqrt {k - 1}  + \left( {k - 1} \right)\sqrt k }}\\ = \frac{1}{{\sqrt {k\left( {k - 1} \right)} \left( {\sqrt k  + \sqrt {k - 1} } \right)}}\\ = \frac{{\left( {\sqrt k  - \sqrt {k - 1} } \right)}}{{\sqrt {k\left( {k - 1} \right)} \left( {\sqrt k  + \sqrt {k - 1} } \right)\left( {\sqrt k  - \sqrt {k - 1} } \right)}}\end{array}\)

\(\begin{array}{l} = \frac{{\sqrt k  - \sqrt {k - 1} }}{{\sqrt {k\left( {k - 1} \right)} }}\\ = \frac{{\sqrt k  - \sqrt {k - 1} }}{{\sqrt k .\sqrt {k - 1} }}\\ = \frac{1}{{\sqrt {k - 1} }} - \frac{1}{{\sqrt k }}\end{array}\) 

Thay lại vào A ta được:

\(A = \frac{1}{{2\sqrt 1  + 1\sqrt 2 }} + \frac{1}{{3\sqrt 2  + 2\sqrt 3 }} + ... + \frac{1}{{2025\sqrt {2024}  + 2024\sqrt {2025} }}\)\({\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu}  = {\mkern 1mu} \left( {\frac{1}{{\sqrt 1 }} - \frac{1}{{\sqrt 2 }}} \right) + \left( {\frac{1}{{\sqrt 2 }} - \frac{1}{{\sqrt 3 }}} \right) + ..... + \left( {\frac{1}{{\sqrt {2024} }} - \frac{1}{{\sqrt {2025} }}} \right)\)

\({\mkern 1mu}  = 1 - \frac{1}{{\sqrt {2025} }} = 1 - \frac{1}{{45}} = \frac{{44}}{{45}}\).

Vậy \(A = \frac{{44}}{{45}}\).