Giải Mẫu Bài 2 Đề thi Toán Năng Khiếu hệ không Chuyên 2025 (đề thi thử đợt 1)

a. Giải hệ phương trình

$$ \begin{cases} (x-1)(x-y+1) = 0, \quad (1) \\ x + y + 2\sqrt{x + y} = 15. \quad (2) \end{cases} $$ Đk: $$x + y \geq 0.$$
Giải:
Từ (1):
$$x - 1 = 0 \quad \text{hoặc} \quad x - y + 1 = 0.$$
Suy ra:
$$x = 1 \quad \text{hoặc} \quad x + 1 = y. \quad (3)$$
Thay (3) vào (2):
$$x + y + 2\sqrt{x + y} = 15 \Rightarrow x + y + 1 = 16.$$
$$\implies (\sqrt{x + y} + 1)^2 = 16.$$
Vì $$\sqrt{x + y} + 1 > \sqrt{x + y} \geq 0$$, suy ra:
$$\sqrt{x + y} + 1 = 4 \Rightarrow x + y = 9. \quad (4)$$
Từ (3) và (4):
  • Với $$x = 1$$, $$y = 9 - 1 = 8.$$
  • Với $$x + 1 = y$$, ta có:
    • $$x + (x + 1) = 9 \Rightarrow 2x = 8 \Rightarrow x = 4, y = 5.$$
Kết luận: $$\begin{cases} x = 1, y = 8, \ \text{hoặc} \ x = 4, y = 5. \end{cases}$$
Thử lại:
  • Với $$(x, y) = (1, 8)$$:
    • Phương trình (1): $$(1 - 1)(1 - 8 + 1) = 0.$$ Thỏa mãn.
    • Phương trình (2): $$1 + 8 + 2\sqrt{1 + 8} = 15.$$ Thỏa mãn.
  • Với $$(x, y) = (4, 5)$$:
    • Phương trình (1): $$(4 - 1)(4 - 5 + 1) = 0.$$ Thỏa mãn.
    • Phương trình (2): $$4 + 5 + 2\sqrt{4 + 5} = 15.$$ Thỏa mãn.
Đáp số:
$$(x, y) = (1, 8) \quad \text{hoặc} \quad (x, y) = (4, 5).$$
 
Cách khác
Hệ có 2 trường hợp:
Trường hợp 1: $$x=1.$$
Thay vào phương trình thứ hai:
$$ 1+y+2\sqrt{1+y}=15. $$
Đặt $$s=1+y$$ (với $$s\ge0$$):
$$ s+2\sqrt{s}=15. $$
Đưa về dạng:
$$ s+2\sqrt{s}-15=0. $$
Đặt $$t=\sqrt{s}$$ (với $$t\ge0$$), thì $$s=t^2$$ và phương trình trở thành:
$$ t^2+2t-15=0. $$
Tính delta:
$$ \Delta=2^2-4\cdot1\cdot(-15)=4+60=64,\quad t=\frac{-2\pm8}{2}. $$
Chọn $$t=\frac{6}{2}=3,\quad s=t^2=9.$$
Suy ra:
$$ 1+y=9\quad\Longrightarrow\quad y=8. $$
→ Nghiệm: $$ (x,y)=(1,8). $$
Trường hợp 2: $$x-y+1=0 \quad\Rightarrow\quad y=x+1.$$
Thay vào phương trình thứ hai:
$$ x+(x+1)+2\sqrt{2x+1}=15, $$
$$ 2x+1+2\sqrt{2x+1}=15. $$
Đặt $$u=2x+1$$ (với $$u\ge0$$):
$$ u+2\sqrt{u}=15\quad\Longrightarrow\quad 2\sqrt{u}=15-u. $$
Lưu ý $$15-u\ge0$$ nên $$u\le15.$$
Bình phương cả hai vế:
$$ 4u=(15-u)^2=225-30u+u^2, $$
$$ u^2-34u+225=0. $$
Tính delta:
$$ \Delta_u=34^2-4\cdot225=1156-900=256,\quad \sqrt{256}=16. $$
Nghiệm:
$$ u=\frac{34\pm16}{2}. $$
Chọn nghiệm dương:
$$ u=\frac{34-16}{2}=9 \quad \text{hoặc} \quad u=\frac{34+16}{2}=25. $$
Nhưng kiểm tra:
  • Với $$u=9$$: $$9+2\cdot3=15$$ (thỏa).
  • Với $$u=25$$: $$25+2\cdot5=35\neq15.$$
Như vậy, $$u=9.$$
Ta có:
$$ 2x+1=9\quad\Longrightarrow\quad x=4,\quad y=x+1=5. $$
→ Nghiệm: $$ (x,y)=(4,5). $$
Kết luận:
Hệ có 2 nghiệm $$ (x,y)=(1,8) $$ và $$ (4,5). $$

b. Tính độ dài đoạn thẳng BCBC

 
Video preview
👉🏻
Hướng dẫn
  • Sử dụng giả thiết để tính ra cạnh cần thiết (AB)
  • Vẽ yếu tố phụ (CE) để tạo ra tam giác vuông và tính cạnh BC bằng định lý Pytago
 
 
Hình Vẽ
 
Hình thang vuông ABCD, Kẻ CE vuông góc đường AB tại E.
Hình thang vuông ABCD, Kẻ CE vuông góc đường AB tại E.