Giải toán lớp 10 tập 1 trang 7 bài 1 có đáp án chi tiết cho từng bài tập trong sách giáo khoa toán lớp 10 tập 1 Chân trời sáng tạo. Mời các em học sinh cùng quý phụ huynh tham khảo.
Hãy theo dõi tình huống sau đây:
Bạn có thể phát biểu định lí theo cách khác?
Sau bài học này, bạn còn có thể đưa ra những cách phát biểu khác nữa.
Lời giải
Sau bài học này chúng có thể phát biểu định lý trên bảng bằng những cách khác như sau:
Tam giác ABC là tam giác cân nếu tam giác ABC có hai góc ở đáy bằng nhau.
Để tam giác ABC là tam giác cân thì điều kiện cần là tam giác ABC có hai góc ở đáy bằng nhau.
Tam giác ABC là tam giác cân khi và chỉ khi tam giác ABC có hai góc ở đáy bằng nhau.
1. Mệnh đề
Xét các câu sau đây:
(1) 1 + 1 = 2.
(2) Dân ca Quan họ là di sản văn hóa phi vật thể đại diện cho nhân loại.
(3) Dơi là một loài chim.
(4) Nấm có là một loài thực vật không?
(5) Hoa hồng đẹp nhất trong các loài hoa.
(6) Trời ơi, nóng quá!
Trong những câu trên,
a) Cây nào là khẳng định đúng, câu nào là khẳng định sai?
b) Câu nào không phải khẳng định?
c) Câu nào là khẳng định, nhưng không thể xác định nó đúng hay sai?
Lời giải:
a) Câu khẳng định đúng là: (1); (2), vì 1 + 1 = 2; dân ca quan họ được UNESCO công nhận là di sản văn hóa phi vật thể của nhân loại vào ngày 16 tháng 4 năm 2010.
Câu khẳng định sai là: (3) vì, Dơi được cho là loài động vật có vú biết bay như chim nhưng không thuộc loài chim.
b) Câu không phải khẳng định là: (4); (6), vì (4) là câu hỏi; (6) là câu cảm thán.
c) Câu khẳng định nhưng không thể xác định nó đúng hay sai là: (5) vì, đây chỉ là khẳng định của cá nhân và chưa có bằng chứng nào chứng minh hoa hồng là loài đẹp nhất trong các loài hoa.
Trong các câu sau, câu nào là mệnh đề?
a) $\sqrt{2}$ là số vô tỉ;
b) $1 + \frac{1}{\sqrt{2}} + \frac{1}{\sqrt{3}} + … + \frac{1}{\sqrt{10}} > 2$
c) 100 tỉ là số rất lớn;
d) Trời hôm nay đẹp quá!
Lời giải:
Câu (a) là khẳng định đúng nên (a) là mệnh đề.
Câu (b) là khẳng định đúng nên (b) là mệnh đề
Câu (c) là khẳng định nhưng chưa biết đúng hay sai do chưa có tiêu chí thế nào là số rất lớn. Do đó (c) không là mệnh đề.
Câu (d) là câu cảm thán nên không là mệnh đề.
Vậy câu a), b) là mệnh đề còn câu c), d) không là mệnh đề.
Xét tính đúng sai của mệnh đề sau:
a) Vịnh Hạ Long là di sản thiên nhiên thế giới;
b) $\sqrt{(-5)^2}$ =|-5
c) 52 + 122 = 132
Lời giải:
a) Vịnh Hạ Long là di sản thiên nhiên thế giới: là mệnh đề đúng vì, Vịnh Hạ Long được UNESCO công nhận là di sản văn hóa thế giới vào ngày 02 tháng 12 năm 2000.
b) $\sqrt{(-5)^2}$ = -5 : là mệnh đề sai vì, $\sqrt{(-5)^2}$ = 5
c) 52 + 122 =132 : là mệnh đề đúng vì, 52 + 122 = 169 mà 132 = 169 nên 52 + 122 =132
2. Mệnh đề chứa biến
Xét câu “n chia hết cho 5” (n là số tự nhiên).
a) Có thể khẳng định câu trên là đúng hay sai không?
b) Tìm hai giá trị của n sao cho câu trên là khẳng định đúng, hai giá trị của n sao cho câu trên là khẳng định sai.
Lời giải:
a) Không thể khẳng định câu trên là đúng hay sai vì, với n = 10 ta có 10 : 5 = 2 nên câu trên là khẳng định đúng, nhưng với n = 3 ta có 3 không chia hết cho 5 nên câu trên là khẳng định sai.
b)
Với n = 10 ta có câu: “10 chia hết cho 5” là một khẳng định đúng vì 10 : 5 = 2.
Với n = 25 ta có câu: “25 chia hết cho 5” là một khẳng định đúng vì 25 : 5 = 5.
Vậy với n = 10 và n = 25 câu trên là khẳng định đúng.
Với n = 7 ta có câu: “7 chia hết cho 5” là một khẳng định sai vì 7 : 5 = 1 (dư 2).
Với n = 13 ta có câu: “13 chia hết cho 5” là một khẳng định sai vì 13 : 5 = 2 (dư 3).
Vậy với n = 7 và n = 13 câu trên là khẳng định sai.
Giải Toán 10 trang 9 Tập 1
Với mỗi mệnh đề chứa biến sau, tìm những giá trị của biến để nhận được một mệnh đề đúng và một mệnh đề sai.
a) P(x): “x2 = 2”;
b) Q(x): “x2 + 1 > 0”;
c) R(n): “n + 2 chia hết cho 3” (n là số tự nhiên).
Lời giải:
a) Mệnh đề sai
b) Q(x): “x2 + 1 > 0”: ta có x2 + 1 > 0 với ∀x∈R∀x∈ℝ nên với mọi số thực x ta được mệnh đề đúng. Không tồn tại giá trị thực của x để mệnh đề Q(x) sai.
c) R(n): “n + 2 chia hết cho 3” (n là số tự nhiên):
Với n = 3k + 1 với k ∈∈ℕ ta được mệnh đề đúng.
Thật vậy với n = 3k + 1 ta có n + 2 = 3k + 1 + 2 = 3k + 3 = 3(k+1) ⁝ 3 với k ∈ℕ.
Với n ≠ 3k + 1 ta được mệnh đề sai.
3. Mệnh đề phủ định
Xét các mệnh đề nằm cùng dòng của bảng (có 2 cột P và $\overline{P}$ ) sau đây:
P | $\overline{P}$ |
Dơi là một loài chim | Dơi không phải là một loài chim |
π không phải là một số hữu tỉ | π là một số hữu tỉ |
$\sqrt{2} + \sqrt{3} > \sqrt{5}$ | $\sqrt{2} + \sqrt{3} \leq \sqrt{5}$ |
$\sqrt{2} \cdot \sqrt{18} = 6$ | $\sqrt{2} \cdot \sqrt{18} \neq 6$ |
Nêu nhận xét về tính đúng sai của hai mệnh đề cùng cặp.
Lời giải:
Xét cặp mệnh đề P: “Dơi là một loài chim” đây là mệnh đề sai và $\overline{P}$ “Dơi không phải là một loài chim” là mệnh đề đúng vì Dơi được cho là loài động vật có vú biết bay như chim nhưng không thuộc loài chim.
Xét cặp mệnh đề P: “π không phải là một số hữu tỉ” là mệnh đề đúng và $\overline{P}$ “π là một số hữu tỉ” là mệnh đề sai vì, π ≈ 3,14159 không thể viết dưới dạng abab mà số hữu tỉ là số viết được dưới dạng abab.
Xét cặp mệnh đề P: $\sqrt{2} + \sqrt{3} > \sqrt{5}$” là mệnh đề đúng và $\overline{P}$: $\sqrt{2} + \sqrt{3} \leq \sqrt{5}$ là mệnh đề sai nên $\sqrt{2} + \sqrt{3} > \sqrt{5}$
Xét cặp mệnh đề P: $\sqrt{2} \cdot \sqrt{18} = 6$ là mệnh đề đúng và $\overline{P}$: $\sqrt{2} \cdot \sqrt{18} \neq 6$” lả mệnh đề sai nên $\sqrt{2} \cdot \sqrt{18} = 6$
Phát biểu mệnh đề phủ định của các mệnh đề sau. Xét tính đúng sai của mỗi mệnh đề và mệnh đề phủ định của nó.
a) Paris là thủ đô của nước Anh;
b) 23 là số nguyên tố;
c) 2 021 chia hết cho 3;
d) Phương trình x2 – 3x + 4 = 0 vô nghiệm.
Lời giải:
a) Xét mệnh đề P: “Paris là thủ đô của nước Anh”
Mệnh đề phủ định của mệnh đề P là $\overline{P}$: “Paris không phải là thủ đô của nước Anh”.
P là mệnh đề sai và $\overline{P}$ là mệnh đề đúng vì Paris là thủ đô của nước Pháp.
b) Xét mệnh đề Q: “23 là số nguyên tố”.
Mệnh đề phủ định của mệnh đề Q là $\overline{Q}$: “23 không là số nguyên tố”.
Q là mệnh đề đúng và $\overline{Q}$ là mệnh đề sai vì 23 chia hết cho 1 và chính nó nên 23 là số nguyên tố.
c) Xét mệnh đề R: “2021 chia hết cho 3”.
Mệnh đề phủ định của mệnh đề R là $\overline{R}$: “2021 không chia hết cho 3”.
R là mệnh đề sai và $\overline{R}$ là mệnh đề đúng vì 2021 : 3 = 673 dư 2 nên 2021 không chia hết cho 3.
d) Xét mệnh đề H: “phương trình x2 – 3x + 4 = 0 vô nghiệm”.
Mệnh đề phủ định của mệnh đề H là $\overline{H}$ “phương trinh x2 – 3x + 4 = 0 không vô nghiệm”.
H là mệnh đề đúng và $\overline{H}$ là mệnh đề sai vì phương trình x2 – 3x + 4 = 0 có ∆ = – 7 < 0 nên phương trình x2 – 3x + 4 = 0 vô nghiệm.
4. Mệnh đề kéo theo
Xét hai mệnh đề sau:
(1) Nếu ABC là tam giác đều thì nó là tam giác cân;
(2) Nếu 2a – 4 > 0 thì a > 2.
a) Xét tính đúng sai của mỗi mệnh đề trên.
b) Mỗi mệnh đề trên đều có dạng “Nếu P thì Q”. Chỉ ra P và Q ứng với mỗi mệnh đề đó.
Lời giải:
a) Xét tính đúng sai của mỗi mệnh đề
1) Mệnh đề “Nếu ABC là tam giác đều thì nó là tam giác cân” là mệnh đề đúng vì theo tính chất của tam giác đều: Nếu ABC là tam giác đều thì tam giác ABC là tam giác cân và có 1 góc bằng 600.
2) Mệnh đề “Nếu 2a – 4 > 0 thì a > 2” là mệnh đề đúng vì 2a – 4 > 0 <=>2a > 4
<=> a > 2.
b) Chỉ ra P và Q của mỗi mệnh đề
Mệnh đề 1) có P: “ABC là tam giác đều” và Q: “nó là tam giác cân”.
Mệnh đề 2) có P: “2a – 4 > 0” và Q: “a > 2”.
Xét hai mệnh đề:
P: “Hai tam giác ABC và A’B’C’ bằng nhau”;
Q: “Hai tam giác ABC và A’B’C’ có diện tích bằng nhau”.
a) Phát biểu mệnh đề P ⇒⇒ Q.
b) Mệnh đề P ⇒⇒ Q có phải là một định lí không? Nếu có, sử dụng thuật ngữ “điều kiện cần”, “điều kiện đủ” để phát biểu định lí này theo hai cách khác nhau.
Lời giải:
a) P⇒⇒Q: “Nếu hai tam giác ABC và AˊBˊCˊ bằng nhau thì hai tam giác ABC và AˊBˊCˊ có diện tích bằng nhau”
b) Ta có hai tam giác bằng nhau thì có diện tích bằng nhau. Do đó mệnh đề P ⇒⇒Q là một mệnh đề đúng nên là định lí.
Sử dụng thuật ngữ “điều kiện cần”: “Để hai tam giác ABC và AˊBˊCˊ bằng nhau thì điều kiện cần là hai tam giác ABC và AˊBˊCˊ có diện tích bằng nhau”.
Sử dụng thuật ngữ “điều kiện đủ”: “Để hai tam giác ABC và AˊBˊCˊ có diện tích bằng nhau thì điều kiện đủ là hai tam giác ABC và AˊBˊCˊ bằng nhau”.
5. Mệnh đề đảo. Hai mệnh đề tương đương
Xét hai mệnh đề dạng P ⇒ Q sau:
“Nếu ABC là tam giác đều thì nó có hai góc bằng 600”
“Nếu a = 2 thì a2 – 4 = 0”.
a) Chỉ ra P, Q và xét tính đúng sai của mỗi mệnh đề trên.
b) Với mỗi mệnh đề đã cho, phát biểu mệnh đề Q ⇒ P và xét tính đúng sai của nó.
Lời giải:
a) Mệnh đề “Nếu ABC là tam giác đều thì nó có hai góc bằng 600”, có P: “ABC là tam giác đều” và Q: “nó có hai góc bằng 600”.
Đây là mệnh đề đúng vì tam giác ABC là tam giác đều thì tam giác ABC có ba góc bằng 600 thì nó cũng có 2 góc bằng 600.
Mệnh đề “Nếu a = 2 thì a2 – 4 = 0”, có P: “a = 2” và Q: “a2 – 4 = 0”
Đây là mệnh đề đúng vì với a = 2 ta có a2 – 4 = 22 – 4 = 0.
b) Mệnh đề “Nếu ABC là tam giác đều thì nó có hai góc bằng 600”; có mệnh đề
Q ⇒⇒P: “Nếu tam giác ABC có hai góc bằng 600 thì ABC là tam giác đều” là mệnh đề đúng vì giả sử ABC có hai góc $\widehat{B}$=$\widehat{C}$ mà $\widehat{A}$+$\widehat{B}$+$\widehat{C}$ = 1800 nên góc $\widehat{A}$=600 tam giác ABC có ba góc bằng 600 nên ABC là tam giác đều.
Mệnh đề “Nếu a = 2 thì a2 – 4 = 0”, có mệnh đề Q ⇒⇒P: “Nếu a2 – 4 = 0 thì a = 2”; là mệnh đề sai vì ngoài giá trị a = 2 còn giá trị a = – 2 cũng thỏa mãn a2 – 4 = 0.
Xét hai mệnh đề:
P: “Tứ giác ABCD là hình vuông”;
Q: “Tứ giác ABCD là hình chữ nhật có hai đường chéo vuông góc với nhau”.
a) Phát biểu mệnh đề P ⇒⇒ Q và mệnh đề đảo của nó.
b) Hai mệnh đề P và Q có tương đương không? Nếu có, sử dụng thuật “điều kiện cần và đủ” hoặc “khi và chỉ khi” để phát biểu định lí P ⇔ Q theo hai cách khác nhau.
Lời giải:
a) Mệnh đề P ⇒⇒Q: “Nếu tứ giác ABCD là hình vuông thì tứ giác ABCD là hình chữ nhật có hai đường chéo vuông góc với nhau”
Mệnh đề đảo của mệnh đề P ⇒⇒Q: “Tứ giác ABCD là hình chữ nhật có hai đường chéo vuông góc với nhau thì tứ giác ABCD là hình vuông”.
b) Hai mệnh đề P và Q là hai mệnh đề tương đương vì mệnh đề P ⇒⇒Q và mệnh đề Q ⇒⇒P đều là mệnh đề đúng (theo dấu hiệu nhận biết và tính chất các hình)
Sử dụng thuật ngữ “điều kiện cần và đủ” hoặc “khi và chỉ khi”:
Cách 1: “Tứ giác ABCD là hình vuông khi và chỉ khi tứ giác ABCD là hình chữ nhật có hai đường chéo vuông góc với nhau”.
Cách 2: “Tứ giác ABCD là hình chữ nhật có hai đường chéo vuông góc với nhau khi và chỉ khi tứ giác ABCD là hình vuông”.
6. Mệnh đề chứa kí hiệu ∀,∃
Xét tính đúng sai của các mệnh đề sau:
(1) Với mọi số tự nhiên x, $\sqrt{x}$là số vô tỉ;
(2) Bình phương mọi số thực đều không âm;
(3) Có số nguyên cộng với chính nó bằng 0;
(4) Có số tự nhiên n sao cho 2n – 1 = 0.
Lời giải:
(1) là mệnh đề sai vì tồn tại x = 4 có $\sqrt{4}$ =2 mà 2 không là số vô tỉ.
(2) là mệnh đề đúng vì với ∀x∈R thì x2 ≥ 0
(3) là mệnh đề đúng vì tồn tại số 0 là số nguyên thỏa mãn 0 + 0 = 0.
(4) là mệnh đề sai vì ta có 2n – 1 = 0 ⇔n=$\frac{1}{2}$⇔n=$\frac{1}{2}$ mà không phải là số tự nhiên.
Trong các khẳng định sau, khẳng định nào là mệnh đề, khẳng định nào là mệnh đề chứa biến
a) 3 + 2 > 5
b) 1 − 2x = 0
c) x − y = 2
d) 1 − $\sqrt{2}$ < 0
Lời giải
Các khẳng định là mệnh đề là:
a) 3 + 2 > 5
d) 1 − $\sqrt{2}$ < 0
Các khẳng định là mệnh đề chứa biến là:
b) 1 − 2x = 0
c) x − y = 2
Xét tính đúng sai của các mệnh đề sau và phát biểu mệnh đề phủ định của chúng.
a) 2020 chia hết cho 3
b) π < 3,15
c) Nước ta hiện nay có 5 thành phố trực thuộc trung ương.
d) Tam giác có hai góc bằng 45o là tam giác vuông cân.
Lời giải
a) Mệnh đề “2020 chia hết cho 3” sai.
Mệnh đề phủ định của mệnh đề này là: “2020 không chia hết cho 3”
b) Mệnh đề “π < 3,15” đúng vì π ≈ 3,141592654
Mệnh đề phủ định của mệnh đề này là: “π ≥ 3,15”
c) Mệnh đề “Nước ta hiện nay có 5 thành phố trực thuộc trung ương” đúng (gồm Hà Nội, Đà Nẵng, Hải Phòng, Hồ Chí Minh và Cần Thơ)
Mệnh đề phủ định của mệnh đề này là: “Nước ta hiện nay không phải có 5 thành phố trực thuộc trung ương”
d) Mệnh đề “Tam giác có hai góc bằng 45o là tam giác vuông cân” đúng.
Mệnh đề phủ định của mệnh đề này là: “Tam giác có hai góc bằng 45o không phải là tam giác vuông cân”
Xét hai mệnh đề:
P: “Tứ giác ABCD là hình bình hành”.
Q: “Tứ giác ABCD có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường”.
a) Phát biểu mệnh đề P ⇒ Q và xét tính đúng sai của nó.
b) Phát biểu mệnh đề đảo của mệnh đề P ⇒ Q.
Lời giải
a) Mệnh đề P ⇒ Q: “Nếu tứ giác ABCD là hình bình hành thì nó có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường”.
Mệnh đề này đúng vì “hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường” là tính chất của hình hình hành.
b) Mệnh đề đảo của mệnh đề P ⇒ Q là mệnh đề Q ⇒ P, được phát biểu là: “Nếu tứ giác ABCD có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường thì nó là hình bình hành”.
Cho các định lí:
P: “Nếu hai tam giác bằng nhau thì diện tích của chúng bằng nhau”.
Q: “Nếu a<b thì a+c<b+c” (a, b, c ∈ R).
a) Chỉ ra giả thiết và kết luận của mỗi định lí.
b) Phát biểu lại mỗi định lí đã cho, sử dụng thuật ngữ “điều kiện cần” hoặc “điều kiện đủ”.
c) Mệnh đề đảo của mỗi định lí đó có là định lí không?
Lời giải
a) Chỉ ra giả thiết và kết luận của mỗi định lí;
Xét định lý P: “Nếu hai tam giác bằng nhau thì diện tích của chúng bằng nhau” có:
Giả thiết: Nếu hai tam giác bằng nhau.
Kết luận: Diện tích của chúng bằng nhau.
Xét định lý Q: “Nếu a < b thì a + c < b + c” (a, b, c ∈ ℝ), có:
Giả thiết: a < b
Kết luận: a + c < b + c
b) Phát biểu lại mỗi định lí đã cho, sử dụng thuật ngữ “điều kiện cần” hoặc “điều kiện đủ”:
Bằng thuật ngữ “điều kiện cần” hoặc “điều kiện đủ”, các định lý đã cho được phát biểu như sau:
Định lý P:
Hai tam giác bằng nhau là điều kiện đủ để diện tích của chúng bằng nhau.
Hai tam giác có diện tích bằng nhau là điều kiện cần để hai tam giác bằng nhau.
Định lý Q:
a < b là điều kiện đủ để có a + c < b + c.
a + c < b + c là điều kiện cần để có a < b.
c) +) Mệnh đề đảo của định lí P là: “Nếu hai tam giác có diện tích bằng nhau thì hai tam giác đó bằng nhau”.
Mệnh đề này là mệnh đề sai, chẳng hạn hai tam giác sau ABC và MNP có cùng diện tích là 7,5 (đvdt) nhưng hai tam giác này không bằng nhau.
Do đó mệnh đề đảo của định lí P không là định lí.
+) Mệnh đề đảo của định lí Q là: “Nếu a + c < b + c thì a < b”.
Mệnh đề này là một mệnh đề đúng, vì:
Ta có: a + c < b + c
⇔ a + c + (-c) < b + c + (-c) (liên hệ giữa thứ tự và phép cộng)
⇔ a < b.
Do đó mệnh đề đảo của định lí Q là một định lí.
Sử dụng thuật ngữ “điều kiện cần và đủ”, phát biểu các định lí sau:
a) Một phương trình bậc hai có hai nghiệm phân biệt khi và chỉ khi biệt thức của nó dương;
b) Một hình bình hành là hình thoi thì nó có hai đường chéo vuông góc với nhau và ngược lại.
Lời giải
Sử dụng thuật ngữ “điều kiện cần và đủ”, các định lí được phát biểu như sau:
a) Một phương trình bậc hai có hai nghiệm phân biệt là điều kiện cần và đủ để biệt thức của nó dương.
b) Một hình bình hành là hinh thoi là điều kiện cần và đủ để hai đường chéo vuông góc với nhau.
Cho các mệnh đề sau:
P: “Giá trị tuyệt đối của mọi số thực đều lớn hơn hoặc bằng chính nó”;
Q: “Có số tự nhiên sao cho bình phương của nó bằng 10”;
R: “Có số thực x sao cho x2 + 2x – 1 = 0”.
a) Xét tính đúng sai của mỗi mệnh đề trên.
b) Sử dụng kí hiệu ∀, ∃ để viết lại các mệnh đề đã cho.
Lời giải
a) Mệnh đề P đúng, vì:
Mệnh đề Q sai vì chỉ có các số ±$\sqrt{10}$ có bình phương bằng 10, nhưng $\sqrt{10}$ và -$\sqrt{10}$ đều không là số tự nhiên.
Mệnh đề R đúng vì x = −1 + $\sqrt{2}$ ∈ R thỏa mãn x2 + 2x − 1 = 0.
b) Có thể viết lại các mệnh đề trên như sau:
P: “∀ x ∈ R, |x| ≥ x”
Q: “∃ n ∈ N, n2 = 10”
R: “∃ x ∈ R, x2 + 2x − 1 = 0”
Xét tính đúng sai và viết mệnh đề phủ định của các mệnh đề sau đây:
a) ∃ x ∈ N, x + 3 = 0
b) ∀ x ∈ R, x2 + 1 ≥ 2x
c) ∀ a ∈ R, $\sqrt{a^{2}}$ = a
Lời giải
a) Mệnh đề sai, vì chỉ có x = −3 thảo mãn x + 3 = 0 nhưng −3 ∉ N.
Mệnh đề phủ định của mệnh đề này là: “∀ x ∈ N, x + 3 ≠ 0”.
b) Mệnh đề đúng, vì (x − 1)2 ≥ 0 hay x2 + 1 ≥ 2x với mọi số thực x.
Mệnh đề phủ định của mệnh đề này là: “∃ x ∈ R, x2 + 1 < 2x”
c) Mệnh đề sai, vì có a = −2 ∈ R
$\sqrt{\left(-2\right)^2}$ = 2 ≠ a
Mệnh đề phủ định của mệnh đề này là: “∃ a ∈ R, $\sqrt{a^2}$ ≠ a”.