THCS
THCS
Montoan.com.vn xin giới thiệu lời giải chi tiết và dễ hiểu cho mục 1 trang 25, 26, 27 của Chuyên đề học tập Toán 11 - Chân trời sáng tạo. Bài viết này sẽ giúp các em học sinh nắm vững kiến thức, rèn luyện kỹ năng giải bài tập một cách hiệu quả.
Chúng tôi cung cấp các bước giải rõ ràng, kèm theo giải thích chi tiết để các em có thể tự học và hiểu sâu sắc nội dung bài học.
Tìm phép biến hình biến \(\Delta \)BAC thành \(\Delta \)BA’C’ (Hình 1).
Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, tìm tọa độ của các điểm là ảnh của điểm \(M\left( {\sqrt 2 ;\sqrt 2 } \right)\) lần lượt qua các phép quay \({Q_{\left( {O,{\rm{ }}45^\circ } \right)}},{\rm{ }}{Q_{\left( {O,{\rm{ }}90^\circ } \right)}},{\rm{ }}{Q_{\left( {O,{\rm{ }}180^\circ } \right)}},{\rm{ }}{Q_{\left( {O,{\rm{ }}360^\circ } \right)}}.\)
Phương pháp giải:
Phép quay tâm O, góc quay :
Khi đó, \(\left\{ \begin{array}{l}x' = x\cos \alpha - y\sin \alpha \\y' = x\sin \alpha + y\cos \alpha \end{array} \right.\)
Lời giải chi tiết:
Ta có \(\overrightarrow {OM} = \left( {\sqrt 2 ;\sqrt 2 } \right)\). Suy ra OM = 2.
Vẽ đường tròn (C) tâm O bán kính OM.
⦁ Ảnh của điểm \(M\left( {\sqrt 2 ;\sqrt 2 } \right)\) qua phép quay \({Q_{\left( {O,{\rm{ }}45^\circ } \right)}}\)
Ta có \({Q_{\left( {O,{\rm{ }}45^\circ } \right)}}\) biến điểm M khác O thành điểm M1 sao cho \(O{M_1}\; = {\rm{ }}OM{\rm{ }} = {\rm{ }}2\)và \((OM,{\rm{ }}O{M_1}){\rm{ }} = {\rm{ }}45^\circ \) nên \(\widehat {MO{M_1}} = 45^\circ \)
Kẻ \(MH \bot Ox\) tại H.
Tam giác OMH vuông tại H: \(\cos \widehat {MOH} = \frac{{OH}}{{OM}} = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\)
Suy ra \(\widehat {MOH} = 45^\circ \)
Ta có \(\widehat {HO{M_1}} = \widehat {HOM} + \widehat {MO{M_1}} = 45^\circ + 45^\circ = 90^\circ \)
Suy ra \({M_1}\; \in {\rm{ }}Oy\) nên \({x_{{M_1}}} = 0\)
Mà \(O{M_1}\; = {\rm{ }}2\) (chứng minh trên) nên tọa độ \({M_1}\left( {0;{\rm{ }}2} \right).\)
⦁ Ảnh của điểm \(M\left( {\sqrt 2 ;\sqrt 2 } \right)\) qua phép quay \({Q_{\left( {O,{\rm{ }}90^\circ } \right)}}\)
Ta có \({Q_{\left( {O,{\rm{ }}90^\circ } \right)}}\) biến điểm M khác O thành điểm M2 sao cho \(O{M_2}\; = {\rm{ }}OM{\rm{ }} = {\rm{ }}2\)và \((OM,{\rm{ }}O{M_2}){\rm{ }} = {\rm{ }}90^\circ \) nên \(\widehat {MO{M_2}} = 90^\circ \).
Suy ra tam giác \(MO{M_2}\) vuông cân tại O.
Ta có \(\widehat {{M_1}O{M_2}} = \widehat {MO{M_2}} - \widehat {MO{M_1}} = 90^\circ - 45^\circ = 45^\circ \)
Suy ra \(\widehat {MO{M_1}} = \widehat {{M_1}O{M_2}} = 45^\circ \)
Khi đó tam giác MOM2 có OM1 là đường phân giác.
Vì vậy OM1 cũng là đường trung trực của tam giác MOM2 hay Oy là đường trung trực của tam giác MOM2.
Suy ra M2 là ảnh của điểm M qua phép đối xứng trục Oy.
Do đó hai điểm \(M\left( {\sqrt 2 ;\sqrt 2 } \right)\) và M2 có cùng tung độ và có hoành độ đối nhau.
Vậy tọa độ \({M_2}\left( { - \sqrt 2 ;\sqrt 2 } \right)\)
⦁ Ảnh của điểm \(M\left( {\sqrt 2 ;\sqrt 2 } \right)\) qua phép quay \({Q_{(O,{\rm{ }}180^\circ )}}\)
Ta có \({Q_{(O,{\rm{ }}180^\circ )}}\) biến điểm M khác O thành điểm M3 sao cho \(O{M_3}\; = {\rm{ }}OM{\rm{ }} = {\rm{ }}2\)và \((OM,{\rm{ }}O{M_3}){\rm{ }} = {\rm{ }}180^\circ \) nên \(\widehat {MO{M_3}} = 180^\circ \)
Suy ra O là trung điểm của MM3.
Khi đó \(\left\{ \begin{array}{l}{x_O} = \frac{{{x_M} + {x_{{M_3}}}}}{2}\\{y_O} = \frac{{{y_M} + {y_{{M_3}}}}}{2}\end{array} \right.\)
Vì vậy \(\left\{ \begin{array}{l}{x_{{M_3}}} = 2{x_O} - {x_M} = 2.0 - \sqrt 2 = - \sqrt 2 \\{y_{{M_3}}} = 2{y_O} - {y_M} = 2.0 - \sqrt 2 = - \sqrt 2 \end{array} \right.\)
Vậy tọa độ \({M_3}\left( { - \sqrt 2 ; - \sqrt 2 } \right)\)
⦁ Ảnh của điểm \(M\left( {\sqrt 2 ;\sqrt 2 } \right)\) qua phép quay \({Q_{(O,{\rm{ }}360^\circ )}}\)
Ta có \({Q_{(O,{\rm{ }}360^\circ )}}\) biến điểm M khác O thành điểm M4 sao cho \(O{M_4}\; = {\rm{ }}OM{\rm{ }} = {\rm{ }}2\)và \((OM,{\rm{ }}O{M_4}){\rm{ }} = {\rm{ }}360^\circ \) nên \(\widehat {MO{M_4}} = 360^\circ \)
Tức là, \({M_4}\; \equiv M.\)
Vậy tọa độ \({M_4}\left( {\sqrt 2 ;\sqrt 2 } \right)\).
Một con tàu đang di chuyển theo hướng bắc. Người lái tàu phải thực hiện phép quay nào trên bánh lái để con tàu:
a) rẽ sang hướng tây?
b) rẽ sang hướng đông?
Phương pháp giải:
Quan sát hình 5 và dựa vào đề bài để tìm góc quay φ
Lời giải chi tiết:
a) Để con tàu rẽ sang hướng tây, người lái tàu phải thực hiện phép quay với tâm là tâm của bánh lái và góc quay φ = 90°.
b) Để con tàu rẽ sang hướng đông, người lái tàu phải thực hiện phép quay với tâm là tâm của bánh lái và góc quay φ = –90°.
a) Tìm phép biến hình biến \(\Delta \)BAC thành \(\Delta \)BA’C’ (Hình 1).
b) Trong mặt phẳng, cho điểm O cố định (Hình 2).
Gọi f là quy tắc ứng với mỗi điểm M trùng O cho ta điểm O và ứng với điểm M khác O cho ta một điểm M’ xác định như sau:
– Dùng compa vẽ đường tròn (C) tâm O bán kính OM.
– Trên (C) chọn điểm M’ sao cho góc lượng giác (OM, OM’) bằng 60°.
Quy tắc f có phải là một phép biến hình không?
Hãy vẽ điểm M’ theo quy tắc trên nếu thay góc 60° bởi góc –30°.
Phương pháp giải:
Phép biến hình f trong mặt phẳng là một quy tắc cho tương ứng với mỗi điểm M với duy nhất một điểm M’. Điểm M’ được gọi là ảnh của điểm M qua phép biến hình f, kí hiệu \(M' = f(M)\).
Lời giải chi tiết:
a) Để tìm phép biến hình biến ∆BAC thành ∆BA’C’, ta tìm phép biến hình biến điểm B thành chính nó, biến điểm A thành điểm A’, biến điểm C thành điểm C’.
Với \(\;A\left( {-7;{\rm{ }}4} \right),{\rm{ }}B\left( {-2;{\rm{ }}3} \right),{\rm{ }}C\left( {-5;{\rm{ }}0} \right),{\rm{ }}A'\left( {-3;{\rm{ }}-2} \right),{\rm{ }}C'\left( {1;{\rm{ }}0} \right),\) ta có:
\(\overrightarrow {BA} = \left( { - 5;1} \right),\overrightarrow {BA'} = \left( { - 1; - 5} \right),\overrightarrow {AA'} = \left( {4; - 6} \right)\)
Suy ra \(BA = BA' = \sqrt {26} ;\,AA' = 2\sqrt {13} \)
Khi đó \(\cos \widehat {ABA'} = \frac{{B{A^2} + BA{'^2} - AA{'^2}}}{{2.BA.BA'}} = \frac{{26 + 26 - {{\left( {2\sqrt {13} } \right)}^2}}}{{2.\sqrt {26} .\sqrt {26} }} = 0\)
Vì vậy \(\left( {BA,BA'} \right) = \widehat {ABA'} = 90^\circ \)
Suy ra phép biến hình biến đoạn thẳng BA thành đoạn thẳng BA’ là phép biến hình biến điểm B thành điểm B, biến điểm A thành điểm A’ sao cho BA’ = BA và góc lượng giác \(\left( {BA,{\rm{ }}BA'} \right){\rm{ }} = {\rm{ }}90^\circ {\rm{ }}\left( 1 \right)\)
Thực hiện tương tự, ta được \(BC = BC' = 3\sqrt 2 ;\,\left( {BC,B{C'}} \right) = 90^\circ \)
Suy ra phép biến hình biến đoạn thẳng BC thành đoạn thẳng BC’ là phép biến hình biến điểm B thành điểm B, biến điểm C thành điểm C’ sao cho BC’ = BC và góc lượng giác \(\left( {BC,{\rm{ }}BC'} \right){\rm{ }} = {\rm{ }}90^\circ {\rm{ }}\left( 2 \right)\)
Từ (1), (2), ta thu được phép biến hình biến ∆BAC thành ∆BA’C’ là phép biến hình biến điểm B thành chính nó, biến điểm A thành điểm A’ sao cho và góc lượng giác \(\left( {BA,{\rm{ }}BA'} \right){\rm{ }} = {\rm{ }}90^\circ \) và biến điểm C thành điểm C’ sao cho \(BC'{\rm{ }} = {\rm{ }}BC\) và góc lượng giác \(\left( {BC,{\rm{ }}BC'} \right){\rm{ }} = {\rm{ }}90^\circ .\)
b) Đặt \({\rm{ }}f\left( M \right){\rm{ }} = {\rm{ }}M'.\) Trong đó, M’ là điểm nằm trên (C) sao cho góc lượng giác \(\left( {OM,{\rm{ }}OM'} \right)\) bằng 60°.
Ta thấy f là một quy tắc sao cho ứng với mỗi điểm M đều xác định duy nhất một điểm M’.
Vậy f là một phép biến hình.
Cách vẽ điểm M’ theo quy tắc trên với góc lượng giác (OM, OM’) bằng –30°:
– Dùng compa vẽ đường tròn (C) tâm O bán kính OM.
– Trên (C) chọn điểm M’ sao cho góc lượng giác (OM, OM’) bằng –30°.
Ta có hình vẽ sau:
a) Tìm phép biến hình biến \(\Delta \)BAC thành \(\Delta \)BA’C’ (Hình 1).
b) Trong mặt phẳng, cho điểm O cố định (Hình 2).
Gọi f là quy tắc ứng với mỗi điểm M trùng O cho ta điểm O và ứng với điểm M khác O cho ta một điểm M’ xác định như sau:
– Dùng compa vẽ đường tròn (C) tâm O bán kính OM.
– Trên (C) chọn điểm M’ sao cho góc lượng giác (OM, OM’) bằng 60°.
Quy tắc f có phải là một phép biến hình không?
Hãy vẽ điểm M’ theo quy tắc trên nếu thay góc 60° bởi góc –30°.
Phương pháp giải:
Phép biến hình f trong mặt phẳng là một quy tắc cho tương ứng với mỗi điểm M với duy nhất một điểm M’. Điểm M’ được gọi là ảnh của điểm M qua phép biến hình f, kí hiệu \(M' = f(M)\).
Lời giải chi tiết:
a) Để tìm phép biến hình biến ∆BAC thành ∆BA’C’, ta tìm phép biến hình biến điểm B thành chính nó, biến điểm A thành điểm A’, biến điểm C thành điểm C’.
Với \(\;A\left( {-7;{\rm{ }}4} \right),{\rm{ }}B\left( {-2;{\rm{ }}3} \right),{\rm{ }}C\left( {-5;{\rm{ }}0} \right),{\rm{ }}A'\left( {-3;{\rm{ }}-2} \right),{\rm{ }}C'\left( {1;{\rm{ }}0} \right),\) ta có:
\(\overrightarrow {BA} = \left( { - 5;1} \right),\overrightarrow {BA'} = \left( { - 1; - 5} \right),\overrightarrow {AA'} = \left( {4; - 6} \right)\)
Suy ra \(BA = BA' = \sqrt {26} ;\,AA' = 2\sqrt {13} \)
Khi đó \(\cos \widehat {ABA'} = \frac{{B{A^2} + BA{'^2} - AA{'^2}}}{{2.BA.BA'}} = \frac{{26 + 26 - {{\left( {2\sqrt {13} } \right)}^2}}}{{2.\sqrt {26} .\sqrt {26} }} = 0\)
Vì vậy \(\left( {BA,BA'} \right) = \widehat {ABA'} = 90^\circ \)
Suy ra phép biến hình biến đoạn thẳng BA thành đoạn thẳng BA’ là phép biến hình biến điểm B thành điểm B, biến điểm A thành điểm A’ sao cho BA’ = BA và góc lượng giác \(\left( {BA,{\rm{ }}BA'} \right){\rm{ }} = {\rm{ }}90^\circ {\rm{ }}\left( 1 \right)\)
Thực hiện tương tự, ta được \(BC = BC' = 3\sqrt 2 ;\,\left( {BC,B{C'}} \right) = 90^\circ \)
Suy ra phép biến hình biến đoạn thẳng BC thành đoạn thẳng BC’ là phép biến hình biến điểm B thành điểm B, biến điểm C thành điểm C’ sao cho BC’ = BC và góc lượng giác \(\left( {BC,{\rm{ }}BC'} \right){\rm{ }} = {\rm{ }}90^\circ {\rm{ }}\left( 2 \right)\)
Từ (1), (2), ta thu được phép biến hình biến ∆BAC thành ∆BA’C’ là phép biến hình biến điểm B thành chính nó, biến điểm A thành điểm A’ sao cho và góc lượng giác \(\left( {BA,{\rm{ }}BA'} \right){\rm{ }} = {\rm{ }}90^\circ \) và biến điểm C thành điểm C’ sao cho \(BC'{\rm{ }} = {\rm{ }}BC\) và góc lượng giác \(\left( {BC,{\rm{ }}BC'} \right){\rm{ }} = {\rm{ }}90^\circ .\)
b) Đặt \({\rm{ }}f\left( M \right){\rm{ }} = {\rm{ }}M'.\) Trong đó, M’ là điểm nằm trên (C) sao cho góc lượng giác \(\left( {OM,{\rm{ }}OM'} \right)\) bằng 60°.
Ta thấy f là một quy tắc sao cho ứng với mỗi điểm M đều xác định duy nhất một điểm M’.
Vậy f là một phép biến hình.
Cách vẽ điểm M’ theo quy tắc trên với góc lượng giác (OM, OM’) bằng –30°:
– Dùng compa vẽ đường tròn (C) tâm O bán kính OM.
– Trên (C) chọn điểm M’ sao cho góc lượng giác (OM, OM’) bằng –30°.
Ta có hình vẽ sau:
Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, tìm tọa độ của các điểm là ảnh của điểm \(M\left( {\sqrt 2 ;\sqrt 2 } \right)\) lần lượt qua các phép quay \({Q_{\left( {O,{\rm{ }}45^\circ } \right)}},{\rm{ }}{Q_{\left( {O,{\rm{ }}90^\circ } \right)}},{\rm{ }}{Q_{\left( {O,{\rm{ }}180^\circ } \right)}},{\rm{ }}{Q_{\left( {O,{\rm{ }}360^\circ } \right)}}.\)
Phương pháp giải:
Phép quay tâm O, góc quay :
Khi đó, \(\left\{ \begin{array}{l}x' = x\cos \alpha - y\sin \alpha \\y' = x\sin \alpha + y\cos \alpha \end{array} \right.\)
Lời giải chi tiết:
Ta có \(\overrightarrow {OM} = \left( {\sqrt 2 ;\sqrt 2 } \right)\). Suy ra OM = 2.
Vẽ đường tròn (C) tâm O bán kính OM.
⦁ Ảnh của điểm \(M\left( {\sqrt 2 ;\sqrt 2 } \right)\) qua phép quay \({Q_{\left( {O,{\rm{ }}45^\circ } \right)}}\)
Ta có \({Q_{\left( {O,{\rm{ }}45^\circ } \right)}}\) biến điểm M khác O thành điểm M1 sao cho \(O{M_1}\; = {\rm{ }}OM{\rm{ }} = {\rm{ }}2\)và \((OM,{\rm{ }}O{M_1}){\rm{ }} = {\rm{ }}45^\circ \) nên \(\widehat {MO{M_1}} = 45^\circ \)
Kẻ \(MH \bot Ox\) tại H.
Tam giác OMH vuông tại H: \(\cos \widehat {MOH} = \frac{{OH}}{{OM}} = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\)
Suy ra \(\widehat {MOH} = 45^\circ \)
Ta có \(\widehat {HO{M_1}} = \widehat {HOM} + \widehat {MO{M_1}} = 45^\circ + 45^\circ = 90^\circ \)
Suy ra \({M_1}\; \in {\rm{ }}Oy\) nên \({x_{{M_1}}} = 0\)
Mà \(O{M_1}\; = {\rm{ }}2\) (chứng minh trên) nên tọa độ \({M_1}\left( {0;{\rm{ }}2} \right).\)
⦁ Ảnh của điểm \(M\left( {\sqrt 2 ;\sqrt 2 } \right)\) qua phép quay \({Q_{\left( {O,{\rm{ }}90^\circ } \right)}}\)
Ta có \({Q_{\left( {O,{\rm{ }}90^\circ } \right)}}\) biến điểm M khác O thành điểm M2 sao cho \(O{M_2}\; = {\rm{ }}OM{\rm{ }} = {\rm{ }}2\)và \((OM,{\rm{ }}O{M_2}){\rm{ }} = {\rm{ }}90^\circ \) nên \(\widehat {MO{M_2}} = 90^\circ \).
Suy ra tam giác \(MO{M_2}\) vuông cân tại O.
Ta có \(\widehat {{M_1}O{M_2}} = \widehat {MO{M_2}} - \widehat {MO{M_1}} = 90^\circ - 45^\circ = 45^\circ \)
Suy ra \(\widehat {MO{M_1}} = \widehat {{M_1}O{M_2}} = 45^\circ \)
Khi đó tam giác MOM2 có OM1 là đường phân giác.
Vì vậy OM1 cũng là đường trung trực của tam giác MOM2 hay Oy là đường trung trực của tam giác MOM2.
Suy ra M2 là ảnh của điểm M qua phép đối xứng trục Oy.
Do đó hai điểm \(M\left( {\sqrt 2 ;\sqrt 2 } \right)\) và M2 có cùng tung độ và có hoành độ đối nhau.
Vậy tọa độ \({M_2}\left( { - \sqrt 2 ;\sqrt 2 } \right)\)
⦁ Ảnh của điểm \(M\left( {\sqrt 2 ;\sqrt 2 } \right)\) qua phép quay \({Q_{(O,{\rm{ }}180^\circ )}}\)
Ta có \({Q_{(O,{\rm{ }}180^\circ )}}\) biến điểm M khác O thành điểm M3 sao cho \(O{M_3}\; = {\rm{ }}OM{\rm{ }} = {\rm{ }}2\)và \((OM,{\rm{ }}O{M_3}){\rm{ }} = {\rm{ }}180^\circ \) nên \(\widehat {MO{M_3}} = 180^\circ \)
Suy ra O là trung điểm của MM3.
Khi đó \(\left\{ \begin{array}{l}{x_O} = \frac{{{x_M} + {x_{{M_3}}}}}{2}\\{y_O} = \frac{{{y_M} + {y_{{M_3}}}}}{2}\end{array} \right.\)
Vì vậy \(\left\{ \begin{array}{l}{x_{{M_3}}} = 2{x_O} - {x_M} = 2.0 - \sqrt 2 = - \sqrt 2 \\{y_{{M_3}}} = 2{y_O} - {y_M} = 2.0 - \sqrt 2 = - \sqrt 2 \end{array} \right.\)
Vậy tọa độ \({M_3}\left( { - \sqrt 2 ; - \sqrt 2 } \right)\)
⦁ Ảnh của điểm \(M\left( {\sqrt 2 ;\sqrt 2 } \right)\) qua phép quay \({Q_{(O,{\rm{ }}360^\circ )}}\)
Ta có \({Q_{(O,{\rm{ }}360^\circ )}}\) biến điểm M khác O thành điểm M4 sao cho \(O{M_4}\; = {\rm{ }}OM{\rm{ }} = {\rm{ }}2\)và \((OM,{\rm{ }}O{M_4}){\rm{ }} = {\rm{ }}360^\circ \) nên \(\widehat {MO{M_4}} = 360^\circ \)
Tức là, \({M_4}\; \equiv M.\)
Vậy tọa độ \({M_4}\left( {\sqrt 2 ;\sqrt 2 } \right)\).
Một con tàu đang di chuyển theo hướng bắc. Người lái tàu phải thực hiện phép quay nào trên bánh lái để con tàu:
a) rẽ sang hướng tây?
b) rẽ sang hướng đông?
Phương pháp giải:
Quan sát hình 5 và dựa vào đề bài để tìm góc quay φ
Lời giải chi tiết:
a) Để con tàu rẽ sang hướng tây, người lái tàu phải thực hiện phép quay với tâm là tâm của bánh lái và góc quay φ = 90°.
b) Để con tàu rẽ sang hướng đông, người lái tàu phải thực hiện phép quay với tâm là tâm của bánh lái và góc quay φ = –90°.
Mục 1 của Chuyên đề học tập Toán 11 - Chân trời sáng tạo tập trung vào việc ôn tập và hệ thống hóa kiến thức về hàm số bậc hai. Đây là một phần kiến thức quan trọng, nền tảng cho các chương trình học tiếp theo. Việc nắm vững các khái niệm, tính chất và phương pháp giải bài tập liên quan đến hàm số bậc hai là vô cùng cần thiết.
Mục 1 bao gồm các nội dung chính sau:
Bài 1: (Trang 25) Xác định hệ số a, b, c của hàm số y = 2x2 - 5x + 3.
Lời giải:
Hàm số y = 2x2 - 5x + 3 có hệ số a = 2, b = -5, c = 3.
Bài 2: (Trang 25) Vẽ đồ thị của hàm số y = x2 - 4x + 3.
Lời giải:
Bài 3: (Trang 26) Tìm giá trị lớn nhất của hàm số y = -x2 + 6x - 5.
Lời giải:
Hàm số y = -x2 + 6x - 5 có hệ số a = -1 < 0, nên hàm số đạt giá trị lớn nhất tại đỉnh của parabol. xđỉnh = -b/2a = -6/(2*(-1)) = 3. yđỉnh = -(3)2 + 6(3) - 5 = 4. Vậy giá trị lớn nhất của hàm số là 4.
Bài 4: (Trang 27) Tìm tập xác định của hàm số y = √(x - 2).
Lời giải:
Hàm số y = √(x - 2) xác định khi và chỉ khi x - 2 ≥ 0 => x ≥ 2. Vậy tập xác định của hàm số là [2, +∞).
Để học tốt môn Toán, đặc biệt là các bài tập về hàm số bậc hai, các em cần:
Montoan.com.vn hy vọng rằng với lời giải chi tiết và hướng dẫn cụ thể này, các em sẽ học tập tốt hơn và đạt kết quả cao trong môn Toán.
