Đề thi học kì 1 Toán 10 Cánh diều - Đề số 5
Câu 1: (ID: 592114) Câu nào sau đây không phải là mệnh đề? A. Bạn bao nhiêu tuổi? B. Hôm nay là chủ nhật. C. Trái đất hình tròn. D. 4≠5
Đề bài
Phần 1: Trắc nghiệm (25 câu – 5 điểm)
Câu 1: (ID: 592114) Câu nào sau đây không phải là mệnh đề?
A. Bạn bao nhiêu tuổi? B. Hôm nay là chủ nhật. C. Trái đất hình tròn. D. 4≠5
Câu 2 : (ID: 592018) Cho hai vectơ →a và →b khác →0. Xác định góc α giữa hai vectơ →a và →b khi 2→a.→b=−|→a|.|→b|.
A. α=1800. B. α=1200. C. α=900. D. α=600.
Câu 3: (ID: 592116) Cho tam giác ABC có M, N, Q lần lượt là trung điểm của AB, BC, CA. Khi đó vectơ →AB+→BM+→NA+→BQ bằng vectơ nào sau đây?
A. →CB. B. →BA. C. →0. D. →BC.
Câu 4: (ID: 592117) Cho tam giác ABC có AB = 6, AC = 8 và ∠BAC=1200. Độ dài cạnh BC bằng:
A. 10. B. 2√13. C. 12. D. 2√37.
Câu 5: (ID: 592118) Cặp số (x;y) nào là sau đây là một nghiệm của bất phương trình x – y + 3 > 0.
A. (x;y) = (0;4). B. (x;y) = (2;5). C. (x;y) = (1;3). D. (x;y) = (1;4).
Câu 6: (ID: 592119) Cho hình bình hành ABCD. Nếu viết được →AB+→AC+→AD=k→AC thì k bằng
A. 4. B. 3. C. 2. D. 1.
Câu 7: (ID: 592120) Gọi a, b, c, r, R, S lần lượt là độ dài ba cạnh, bán kính đường tròn nội tiếp, ngoại tiếp và diện tích của tam giác ABC. Khẳng định nào sau đây là đúng
A. S=p.R với p=a+b+c2.
B. S=abc4R.
C. S=12√p(p−a)(p−b)(p−c) với p=a+b+c2.
D. S=12abcosC.
Câu 8: Tập xác định của hàm số y=√x2−3x+2+1√x+3 là
A. (−3;+∞). B. (−3;1]∪[2;+∞). C. (−3;1]∪(2;+∞). D. (−3;1)∪(2;+∞).
Câu 9: (ID: 590741) Cho hai tập hợp P=[−4;5) và Q=(−3;+∞). Khẳng định nào sau đây là đúng ?
A. P∖Q=[−4;−3]. B. P∩Q=(−3;5].
C. P∪Q=[−4;5). D. CRP=(−∞;−4]∪[5;+∞).
Câu 10: (ID: 592122) Cho các tập hợp A, B, C được minh họa bằng biểu đồ Ven như hình vẽ. Phần tô màu xám trong hình là biểu diễn của tập hợp nào sau đây?
A. A∩B∩C. B. (A∖C)∪(A∖B). C. (A∪B)∖C. D. (A∩B)∖C.
Câu 11: (ID: 592123) Khoảng cách từ điểm A đến điểm B không thể đo trực tiếp được vì phải qua một đầm lầy. Người ta xác định được một điểm C mà từ đó có thể nhìn được A và B dưới một góc 52 0 16’. Biết CA = 200m, BC = 180m. Tính khoảng cách từ A đến B (làm tròn đến hàng đơn vị).
A. 165m. B. 166m. C. 169m. D. 168m.
Câu 12: (ID: 590916) Biết sinx=12. Giá trị của biểu thức P=sin2x−cos2x là
A. 12 B. −12 C. −12+√32 D. −12−√32
Câu 13: Cho hàm số f(x)=4x+1. Khi đó:
A. f(x) tăng trên khoảng (−∞;−1) và giảm trên khoảng (−1;+∞).
B. f(x) tăng trên hai khoảng (−∞;−1) và (−1;+∞).
C. f(x) giảm trên khoảng (−∞;−1) và giảm trên khoảng (−1;+∞).
D. f(x) giảm trên hai khoảng (−∞;−1) và (−1;+∞).
Câu 14: (ID: 592124) Giá trị của biểu thức A=sin2510+sin2550+sin2390+sin2350 là:
A. 3. B. 4. C. 1. D. 2.
Câu 15: (ID: 592125) Cho ba lực →F1=→MA, →F2=→MB, →F3=→MC cùng tác động vào một vật tại điểm M và vật đứng yên. Cho biết cường độ của →F1,→F2 đều bằng 100N và ∠AMB=600. Khi đó cường độ lực →F3 là:
A. 50√2N. B. 50√3N. C. 25√3N. D. 100√3N.
Câu 16: Tọa độ đỉnh của parabol y=−2x2−4x+6 là
A. I(−1;8) . B. I(1;0) . C. I(2;−10) . D. I(−1;6) .
Câu 17 : (ID: 591056) Trong đợt hội diễn văn nghệ chào mừng 20/11, lớp 10A đăng kí tham gia 3 tiết mục là hát tốp ca, múa và diễn kịch. Trong danh sách đăng kí, có 7 học sinh đăng kí tiết mục hát tốp ca, 6 học sinh đăng kí tiết mục múa, 8 học sinh đăng kí diễn kịch; trong đó có 3 học sinh đăng kí cả tiết mục hát tốp ca và tiết mục múa, 4 học sinh đăng kí cả tiết mục hát tốp ca và diễn kịch, 2 học sinh đăng kí cả tiết mục múa và diễn kịch, 1 học sinh đăng kí cả 3 tiết mục. Hỏi lớp 10A có tất cả bao nhiêu học sinh đăng kí tham gia hội diễn văn nghệ?
A. 14. B. 13. C. 21. D. 11.
Câu 18 : (ID: 591999) Cho hình chữ nhật ABCD biết AB = 4a, AD = 3a. Gọi O là giao điểm của hai đường chéo AC và BD. Tính độ dài →AB+→OD.
A. 7a. B. 72a. C. 52a. D. 5a.
Câu 19: Biết đồ thị hàm số y=ax2+bx+c, (a,b,c∈R;a≠0) đi qua điểm A(2;1) và có đỉnh I(1;−1). Tính giá trị biểu thức T=a3+b2−2c.
A. T=22. B. T=9. C. T=6. D. T=1.
Câu 2 0 : Cho parabol y=ax2+bx+c có đồ thị như hình dưới
Phương trình của parabol này là
A. y=−x2+x−1. B. y=2x2+4x−1. C. y=x2−2x−1. D. y=2x2−4x−1.
Câu 21: (ID: 590911) Đường thẳng −x+3y>2 chia mặt phẳng tọa độ thành các miền như hình vẽ. Xác định miền nghiệm của −x+3y>2.
A. Nửa mặt phẳng có bờ là d cùng phía gốc tọa độ O và có lấy đường thẳng d.
B. Nửa mặt phẳng có bờ là d khác phía gốc tọa độ O và có lấy đường thẳng d.
C. Nửa mặt phẳng có bờ là d cùng phía gốc tọa độ O và không lấy đường thẳng d.
D. Nửa mặt phẳng có bờ là d khác phía gốc tọa độ O và không lấy đường thẳng d.
Câu 22: (ID: 590913) Điểm nào dưới đây thuộc miền nghiệm của hệ bất phương trình {x+2y>−43x−y<5x+1>0.
A. (−2,−3) B. (2,−3) C. (4,0) D. (0,2)
Câu 23: (ID: 590761) Cho tam giác ABC thỏa mãn hệ thức b + c = 2a. Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?
A. cosB+cosC=2cosA. B. sinB+sinC=2sinA.
C. sinB+sinC=12sinA. D. sinB+cosC=2sinA.
Câu 24: (ID: 591057) Cho tam giác đều ABC có độ dài các cạnh bằng 4 và điểm M thỏa mãn →BM=−12→BC. Tính tích vô hướng →BM.→BA.
A. →BM.→BA=4. B. →BM.→BA=−4√3. C. →BM.→BA=4√3. D. →BM.→BA=−4.
Câu 25: Cho hàm số y=ax2+bx+c có bảng biến thiên dưới đây. Đáp án nào sau đây là đúng?
A. y=x2+2x−2. B. y=x2−2x−2. C. y=x2+3x−2. D. y=−x2−2x−2.
Phần 2: Tự luận ( 5 điểm)
Câu 1: (ID: 592127) Cho tam giác ABC. Gọi M là điểm thỏa mãn 3→MB+→MC=→0 và G là trọng tâm của tam giác ABC.
a) Chứng minh rằng →MG=112→AC−512→AB.
b) Gọi K là giao điểm của hai đường thẳng AC và MG. Tính tỉ số KAKC.
Câu 2:
a) Xác định parabol (P):y=ax2+bx+c, biết rằng (P) có đỉnh I(2;−1) và cắt trục tung tại điểm có tung độ bằng -3.
b) Xét sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số (P) tìm được.
Câu 3: (ID: 592128) Cho tam giác ABC có BC = 3 thỏa mãn 4sinAtanA=sinBsinC. Gọi G là trọng tâm tam giác ABC. Tính giá trị biểu thức S=GB2+GC2+9GA2.
----- HẾT -----
Lời giải
HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT
Phần 1: Trắc nghiệm (25 câu – 5 điểm)
1.A |
2.B |
3.B |
4.D |
5.C |
6.C |
7.D |
8.B |
9.A |
10.D |
11.D |
12.B |
13.C |
14.D |
15.D |
16.A |
17.B |
18.C |
19.A |
2 0.D |
21.D |
22.D |
23.B |
24.B |
25.B |
Câu 1 (NB):
Phương pháp:
Mệnh đề là câu khẳng định có tính đúng hoặc sai.
Cách giải:
Bạn bao nhiêu tuổi? là câu nghi vấn nên không phải là mệnh đề.
Chọn A.
Câu 2 (TH):
Phương pháp:
Sử dụng định nghĩa tích vô hướng của hai vectơ: →a.→b=|→a|.|→b|.cos(→a,→b).
Cách giải:
Ta có:
→a.→b=|→a|.|→b|.cos(→a,→b)⇔2→a.→b=2|→a|.|→b|.cos(→a,→b)⇔−|→a|.|→b|=2|→a|.|→b|.cos(→a,→b)⇔|→a|.|→b|[1+2cos(→a,→b)]=0⇔cos(→a,→b)=−12(do→a≠→0,→b≠→0)
⇔(→a,→b)=1200.
Chọn B.
Câu 3 (TH):
Phương pháp:
Sử dụng quy tắc ba điểm.
Sử dụng hai vectơ bằng nhau.
Cách giải:
Ta có:
→AB+→BM+→NA+→BQ=→AM+→NA+→BQ=→MB+→BQ+→NA=→MQ+→NA=→BN+→NA=→BA
Chọn B.
Câu 4 (NB):
Phương pháp:
Sử dụng định lí cosin trong tam giác: BC2=AB2+AC2−2AB.AC.cos∠BAC.
Cách giải:
Ta có:
BC2=AB2+AC2−2AB.AC.cos∠BAC.=62+82−2.6.8.cos1200=148⇒BC=√148=2√37.
Chọn D.
Câu 5 (NB):
Phương pháp:
Cặp số nào thỏa mãn bất phương trình là nghiệm của bất phương trình.
Cách giải:
Thay cặp số (x;y) = (0;4) vào bất phương trình: 0 – 4 + 3 > 0 => Sai.
Thay cặp số (x;y) = (2;5) vào bất phương trình: 2 – 5 + 3 > 0 => Sai.
Thay cặp số (x;y) = (1;3) vào bất phương trình: 1 – 3 + 3 > 0 => Đúng.
Thay cặp số (x;y) = (1;4) vào bất phương trình: 1 – 4 + 3 > 0 => Sai.
Chọn C.
Câu 6 (TH):
Phương pháp:
Sử dụng quy tắc hình bình hành.
Cách giải:
Theo quy tắc hình bình hành ta có:
→AB+→AD=→AC⇒→AB+→AC+→AD=→AC+→AC=2→AC⇒k=2.
Chọn C.
Câu 7 (NB):
Phương pháp:
Sử dụng các công thức tính diện tích tam giác: S=abc4R, S=12absinC, S=12√p(p−a)(p−b)(p−c), S=p.R với p=a+b+c2.
Cách giải:
S=12absinC nên đáp án D sai.
Chọn D.
Câu 8 (TH):
Phương pháp:
√f(x) xác định khi f(x)≥0
1g(x) xác định khi g(x)≠0
Cách giải:
Điều kiện: {x2−3x+2≥0x+3>0⇔{x∈(−∞;1]∪[2;+∞)x>−3⇔x∈(−3;1]∪[2;+∞).
Chọn B.
Câu 9 (TH):
Phương pháp:
Biểu diễn các tập hợp trên trục số và thực hiện các phép toán trên tập hợp.
Cách giải:
P∖Q=[−4;−3]⇒A đúng.
P∩Q=(−3;5)⇒B sai.
P∪Q=[−4;+∞)⇒C sai.
CRP=R∖P=(−∞;−4)∪[5;+∞)⇒D sai.
Chọn A.
Câu 10 (TH):
Phương pháp:
Sử dụng khái niệm các phép toán trên tập hợp.
Cách giải:
Phần tô đậm trong hình vẽ biểu diễn cho tập hợp (A∩B)∖C.
Chọn D.
Câu 11 (TH):
Phương pháp:
Sử dụng định lí Cosin trong tam giác ABC ta có: AB2=AC2+BC2−2AC.BC.cosC.
Cách giải:
Áp dụng định lí Cosin trong tam giác ABC ta có:
AB2=AC2+BC2−2AC.BC.cosC=2002+1802−2.200.180.cos52016′≈28337⇒AB≈168(m)
Chọn D.
Câu 12 (TH):
Phương pháp:
Dùng công thức sin2x+cos2x=1 để tính cos x
Cách giải:
sinx=12⇒sinx2=14⇒cos2x=1−sin2x=1−14=34⇒sin2x−cos2x=14−34=−12
Chọn B.
Câu 13 (VD):
Cách giải:
TXĐ: D=R∖{−1}.
Xét x1;x2∈Dvàx1<x2⇔x1−x2<0
Khi đó với hàm số y=f(x)=4x+1
⇒f(x1)−f(x2)=4x1+1−4x2+1=4.(x2−x1)(x1+1)(x2+1)
Trên (−∞;−1)⇒f(x1)−f(x2)=4.(x2−x1)(x1+1)(x2+1)>0nên hàm số nghịch biến.
Trên (−1;+∞)⇒f(x1)−f(x2)=4.(x2−x1)(x1+1)(x2+1)>0nên hàm số nghịch biến.
Vậy y=|x+1|−|1−x|không là hàm số chẵn.
Chọn C.
Câu 14 (TH):
Phương pháp:
Nếu α+β=900 thì sinα=cosβ.
Cách giải:
Ta có:
A=sin2510+sin2550+sin2390+sin2350A=(sin251+sin2390)+(sin2550+sin2350)A=(sin251+sin2(900−510))+(sin2550+sin2(900−550))A=(sin251+cos2510)+(sin2550+cos2550)A=1+1=2.
Chọn D.
Câu 15 (TH):
Phương pháp:
Vì M đứng yên nên →F1+→F2+→F3=→0⇒→MA+→MB+→MC=→0.
Sử dụng quy tắc hình bình hành.
Cách giải:
Vì M đứng yên nên →F1+→F2+→F3=→0⇒→MA+→MB+→MC=→0.
Áp dụng quy tắc hình bình hành ta có: →MA+→MB=→MD, với D là đỉnh thứ tư của hình bình hành AMBD như hình vẽ.
⇒→MD+→MC=→0⇒→MC=−→MD⇒|→F3|=|→MC|=|−→MD|=MD
Vì MA = MB = 100, ∠AMB=600 nên tam giác AMB đều ⇒MD=100√3.
Vậy |→F3|=100√3N.
Chọn D.
Câu 16 (TH):
Phương pháp:
Tọa độ đỉnh của parabol y=ax2+bx+c là I(−b2a;−Δ4a)
Cách giải:
Tọa độ đỉnh của parabol y=−2x2−4x+6 là {x=−−42.(−2)=−1y=−2.(−1)2−4.(−1)+6=8⇒I(−1;8).
Chọn A.
Câu 17 (VD):
Phương pháp:
Sử dụng công thức n(A∪B∪C)=n(A)+n(B)+n(C)−n(A∩B)−n(B∩C)−n(C∩A)+n(A∩B∩C).
Cách giải:
Gọi A là tập hợp các bạn đăng kí tiết mục tốp ca ⇒n(A)=7.
B là tập hợp các bạn đăng kí tiết mục múa ⇒n(B)=6.
C là tập hợp các bạn đăng kí tiết mục diễn kịch ⇒n(C)=8.
⇒A∩B: tập hợp các bạn đăng kí cả 2 tiết mục tốp ca và múa ⇒n(A∩B)=3.
A∩C: tập hợp các bạn đăng kí cả 2 tiết mục tốp ca và diễn kịch ⇒n(A∩C)=4.
B∩C: tập hợp các bạn đăng kí cả 2 tiết mục múa và diễn kịch ⇒n(B∩C)=2.
A∩B∩C: tập hợp các bạn đăng kí cả 3 tiết mục tốp ca, múa và diễn kịch ⇒n(A∩B∩C)=1.
A∪B∪C: tập hợp các bạn đăng kí ít nhất 1 tiết mục.
Ta có: n(A∪B∪C)=n(A)+n(B)+n(C)−n(A∩B)−n(B∩C)−n(C∩A)+n(A∩B∩C)
⇒n(A∪B∪C)=7+6+8−3−4−2+1=13.
Chọn B.
Câu 18 (TH):
Phương pháp:
Sử dụng hai vectơ bằng nhau, đưa về hai vectơ chung điểm đầu và cuối, sử dụng quy tắc ba điểm.
Cách giải:
Ta có: →AB+→OD=→OD+→AB=→OD+→DC=→OC.
⇒|→AB+→OD|=|→OC|=OC.
Áp dụng định lí Pytago ta có:
AC=√AB2+BC2=√(4a)2+(3a)2=5a⇒OC=12AC=52a.
Vậy |→AB+→OD|=OC=52a.
Chọn C.
Câu 19 (TH):
Phương pháp:
Tọa độ đỉnh của parabol y=ax2+bx+c là I(−b2a;−Δ4a)
Cách giải:
Đồ thị hàm số y=ax2+bx+c đi qua điểm A(2;1) và có đỉnh I(1;−1) nên có hệ phương trình
{4a+2b+c=1−b2a=1a+b+c=−1⇔{4a+2b+c=1b=−2aa+b+c=−1⇔{c=1b=−2a−a+c=−1⇔{c=1b=−4a=2.
Vậy T=a3+b2−2c=22.
Chọn A.
Câu 2 0 (TH):
Phương pháp:
Tọa độ đỉnh của parabol y=ax2+bx+c là I(−b2a;−Δ4a)
Cách giải:
Đồ thị hàm số cắt trục tung tại điểm (0;−1) nên c=−1.
Tọa độ đỉnh I(1;−3), ta có phương trình: {−b2a=1a.12+b.1−1=−3 ⇔{2a+b=0a+b=−2 ⇔{a=2b=−4.
Vậy parabol cần tìm là: y=2x2−4x−1.
Chọn D.
Câu 21 (NB):
Phương pháp:
Chọn điểm bất kì thỏa mãn bất phương trình để chọn miền nghiệm
Cách giải:
Vì O(0,0) không thuộc miền nghiệm nên nửa mặt phẳng có bờ là d khác phía gốc tọa độ O và không lấy đường thẳng d
Chọn D.
Câu 22 (NB):
Phương pháp:
Vẽ đồ thị hoặc thử các đáp án
Cách giải:
(0,2) thỏa mãn 3 phương trình trong hệ phương trình nên chọn D
Chọn D.
Câu 23 (TH):
Phương pháp:
Sử dụng định lí Sin trong tam giác asinA=bsinB=csinC=2R.
Cách giải:
Sử dụng định lí Sin trong tam giác asinA=bsinB=csinC=2R ⇒{a=2RsinAb=2RsinBc=2RsinC.
Theo giả thiết ta có:
b+c=2a⇔2RsinB+2RsinC=2.2RsinA⇔sinB+sinC=2sinA.
Chọn B.
Câu 24 (TH):
Phương pháp:
Sử dụng công thức →BM.→BA=BM.BA.cos(→BM,→BA).
Cách giải:
Ta có: →BM.→BA=−12→BC.→BA=−12BC.BA.cos(→BC,→BA).
Vì tam giác ABC đều nên cos(→BC,→BA)=∠ABC=600.
⇒→BM.→BA=−12.4.4.√32=−4√3.
Chọn B.
Câu 25 (TH):
Phương pháp:
Tọa độ đỉnh của parabol y=ax2+bx+c là I(−b2a;−Δ4a)
Cách giải:
Từ BBT ta có a>0 nên loại đáp án D. Đỉnh I(1;−3) nên −b2a=1
Đáp án A. y=x2+2x−2 có a=1,b=2⇒−b2a=−1 (Loại)
Đáp án B. y=x2−2x−2 có a=1,b=−2⇒−b2a=1 (TM)
Đáp án C. y=x2+3x−2 có a=1,b=3⇒−b2a=−32 (Loại)
Chọn B.
Phần 2: Tự luận ( 5 điểm)
Câu 1 (VD):
Phương pháp:
a) Gọi I là trung điểm của BC. Chứng minh M là trung điểm của BI.
Sử dụng quy tắc ba điểm, công thức trung điểm.
b) Sử dụng điều kiện để hai vectơ cùng phương.
Cách giải:
a) Gọi I là trung điểm của BC.
Ta có: 3→MB+→MC=→0⇒3MB=MC⇒MB=14BC=12BI.
=> M là trung điểm của BI.
Khi đó ta có:
→MG=→MI+→IG=14→BC−13→AI=14(→AC−→AB)−13.12(→AB+→AC)=14→AC−14→AB−16→AB−16→AC=112→AC−512→AB(dpcm).
b) Đặt →AK=x→AC(x>0), ta có:
→GK=→AK−→AG=x→AC−23→AI=x→AC−23.12(→AB+→AC)=(x−13)→AC−13→AB
Vì M, G, K thẳng hàng nên x−13112=−13−512⇔x=25.
Vậy →AK=25→AC nên AK=25AC⇒KAKC=23.
Câu 2 (VD):
Phương pháp:
a) Hàm số y=ax2+bx+c(a≠0) có đỉnh (−b2a;−Δ4a).
b) Sự biến thiên
* Vẽ đồ thị
+ Đỉnh I(−b2a;−Δ4a)
+ Trục đối xứng x=−b2a
+ Giao với các trục (nếu có)
+ Lấy các điểm thuộc đồ thị (đối xứng nhau qua trục đối xứng).
Cách giải:
a) Ta có: (P) giao với Oy tại điểm có tung độ bằng -3 hay điểm (0;-3). Suy ra a.0+b.0+c=−3⇔c=−3
Vì (P) có đỉnh I(2;-1) nên {−b2a=2a.22+b.2+(−3)=−1⇔{−b=4a4a+2b−2=0⇔{a=−12b=2
Vậy parabol (P) là y=−12x2+2x−3
b) Hàm số y=−12x2+2x−3 có a=−12<0, đỉnh I(2;-1) nên có bảng biến thiên:
Hàm số đồng biến trên (−∞;2) và nghịch biến trên khoảng (2;+∞)
* Vẽ đồ thị
Đỉnh I(2;-1)
Trục đối xứng x=2
Cắt trục tung tại A(0;-3) và không cắt Ox
Lấy B(4;-3) thuộc (P), đối xứng với A(0;-3) qua trục đối xứng
Lấy C(1;−32),D(3;−32) thuộc (P).
Câu 3 (VDC):
Phương pháp:
Ta thường dùng các chữ cái in hoa để kí hiệu tập hợp và chữ cái in thường để kí hiệu phần tử thuộc tập hợp.
Cách giải:
Ta có
S=GB2+GC2+9GA2=(23mb)2+(23mc)2+9.(23ma)2=49mb2+49mc2+4ma2=49.(2a2+2c2−b24+2a2+2b2−c24)+4.2b2+2c2−a24=49.4a2+b2+c24+2b2+2c2−a2
=4a2+b2+c29+2b2+2c2−a2=199(b2+c2)−59a2
Theo giả thiết ta có: 4sinAtanA=sinBsinC⇔4sin2A=sinBsinCcosA(∗)
Áp dụng định lí sin trong tam giác ta có: asinA=bsinB=csinC=2R⇒{sinA=a2RsinB=b2RsinC=c2R
Thay vào (*) ta có:
(∗)⇔4(a2R)2=b2R.c2RcosA⇔4.a24R2=bc4R2cosA⇔4a2=bccosA
Lại theo định lí cosin trong tam giác ABC ta có:
a2=b2+c2−2bccosA⇒bccosA=b2+c2−a22
Khi đó ta có:
(∗)⇔4a2=b2+c2−a22⇔8a2=b2+c2−a2⇔9a2=b2+c2
Do đó: S=199(b2+c2)−59a2=199.9a2−59a2=166a29=166.
Vậy S = 166.