Câu hỏi:

Ta có:

• $P$: "Tứ giác $ABCD$ là hình vuông"


• $Q$: "Tứ giác $ABCD$ là hình chữ nhật có hai đường chéo vuông góc với nhau"

Mệnh đề $P \Rightarrow Q$ là đúng vì hình vuông là hình chữ nhật có hai đường chéo vuông góc.

Mệnh đề đảo của $P \Rightarrow Q$ là $Q \Rightarrow P$ cũng đúng, vì hình chữ nhật có hai đường chéo vuông góc là hình vuông.

Do đó, $P$ và $Q$ tương đương, tức là $P \Leftrightarrow Q$ là mệnh đề đúng.

Vì $P \Leftrightarrow Q$ là đúng, nên $P$ là điều kiện cần và đủ để có $Q$. Các mệnh đề a, b, c đều sai, mệnh đề d đúng.

Ta có $\sin \alpha = \frac{1}{3}$ và $90^\circ < \alpha < 180^\circ$ nên $\cos \alpha < 0$.
Sử dụng công thức $\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1$, ta có:
$\cos^2 \alpha = 1 - \sin^2 \alpha = 1 - \left(\frac{1}{3}\right)^2 = 1 - \frac{1}{9} = \frac{8}{9}$
Vì $\cos \alpha < 0$, nên $\cos \alpha = -\sqrt{\frac{8}{9}} = -\frac{2\sqrt{2}}{3}$.
Vậy đáp án đúng là b).
Kiểm tra các đáp án khác:
a) $\sin \alpha > 0$ và $\cos \alpha < 0$ nên $\sin \alpha \cdot \cos \alpha < 0$. Vậy a) đúng.
c) $\tan \alpha = \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha} = \frac{\frac{1}{3}}{-\frac{2\sqrt{2}}{3}} = -\frac{1}{2\sqrt{2}} = -\frac{\sqrt{2}}{4} \neq \frac{\sqrt{2}}{4}$. Vậy c) sai.
d) $\tan \alpha = -\frac{\sqrt{2}}{4}$ và $\cot \alpha = \frac{1}{\tan \alpha} = -\frac{4}{\sqrt{2}} = -2\sqrt{2}$.
$\frac{{6\sin \alpha + 3\sqrt 2 \cos \alpha }}{{2\sqrt 2 \tan \alpha + \sqrt 2 \cot \alpha }} = \frac{{6\left( {\frac{1}{3}} \right) + 3\sqrt 2 \left( { - \frac{{2\sqrt 2 }}{3}} \right)}}{{2\sqrt 2 \left( { - \frac{{\sqrt 2 }}{4}} \right) + \sqrt 2 \left( { - 2\sqrt 2 } \right)}} = \frac{{2 - 4}}{{ - 1 - 4}} = \frac{{ - 2}}{{ - 5}} = \frac{2}{5}$. Vậy d) đúng.

Ta có $A = \{-4, -2, -1, 2, 3, 4\}$ và $B = \{x \in \mathbb{Z} | |x| \le 4\} = \{-4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4\}$.

Vì $A \cup X = B$ nên $X \subset B$. Ta có $B \setminus A = \{-3, 0, 1\}$.

Vì $X$ có 4 phần tử và $A \cup X = B$, nên $X$ phải chứa tất cả các phần tử của $B \setminus A$. Vậy $X$ có dạng $X = \{-3, 0, 1, x\}$, trong đó $x \in A$.

Mặt khác, $X \not\subset A$, do đó $x \in B \setminus A$ là không thỏa mãn.

Vậy $x$ phải thuộc $A \cap B = \{-4, -2, -1, 2, 3, 4\}$.

Nhưng $X$ phải là tập hợp con của $B$, vậy $x$ phải thuộc $B$. Suy ra $x \in A \cap B$.

Vì $X$ gồm 4 phần tử và $X \subset B$ và $A \cup X = B$, $X$ phải chứa các phần tử của $B \setminus A = \{-3, 0, 1\}$.

Do đó, $X$ có dạng $X = \{-3, 0, 1, x\}$, với $x \in B \setminus (B \setminus A) = B \setminus \{-3, 0, 1\} = \{-4, -2, -1, 2, 3, 4\}$.

Để $A \cup X = B$, ta cần $X$ phải chứa các phần tử còn thiếu của $A$ để tạo thành $B$.

Vì $X$ có 4 phần tử, nên $X = \{-3, 0, 1, x\}$, với $x$ là một trong các phần tử của $A \cap B = \{-4, -2, -1, 2, 3, 4\}$.

Tuy nhiên, do $X$ phải là tập hợp con của $B$, nên $x \in B$. Do đó, $x \in \{-4, -2, -1, 2, 3, 4\}$.

Vậy $x$ có thể là $-4, -2, -1, 2, 3, 4$. Có 6 khả năng.

Nhưng ta cần xem xét lại. Ta có $B = \{-4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4\}$. Vì $A \cup X = B$ và $X$ có 4 phần tử, thì $X$ phải chứa ít nhất các phần tử $B \setminus A = \{-3, 0, 1\}$. Vậy $X = \{-3, 0, 1, x\}$. Vậy $x$ phải thuộc $B$.

$X$ phải bổ sung cho $A$ để được $B$. Các phần tử của $A$ đã có là $-4, -2, -1, 2, 3, 4$. Vậy các phần tử còn thiếu là $-3, 0, 1$. Do $X$ có 4 phần tử, $X = \{-3, 0, 1, x\}$, trong đó $x$ phải thuộc $A$.

Vậy $X$ có thể là một trong các tập $\{ -3, 0, 1, -4\}, \{ -3, 0, 1, -2\}, \{ -3, 0, 1, -1\}, \{ -3, 0, 1, 2\}, \{ -3, 0, 1, 3\}, \{ -3, 0, 1, 4\}$.

Số tập hợp $X$ là 7. Ta có $B \setminus A = \{ -3, 0, 1 \}$. $X$ có 4 phần tử và $X \cup A = B$. Suy ra $X$ phải chứa $-3, 0, 1$. Vậy $X = \{ -3, 0, 1, x \}$, với $x \in A \cap B = \{-4, -2, -1, 2, 3, 4 \}$. Ta thấy $|A \cap B| = 6$. Như vậy, có 6 tập $X$.

Tuy nhiên $X$ cần có 4 phần tử, mà $A \cup X = B$. Các phần tử thiếu của A là -3, 0, 1. X có dạng $X = \{ -3, 0, 1, x \}$. x phải thuộc B và không thuộc \{-3,0,1\}, $B \setminus \{-3,0,1\} = \{-4, -2, -1, 2, 3, 4 \}$. Vậy có 6 cách chọn $x$. Các tập con 4 phần tử $X = \{-3,0,1,-4\}$, $X = \{-3,0,1,-2\}$,$X = \{-3,0,1,-1\}$,$X = \{-3,0,1,2\}$,$X = \{-3,0,1,3\}$,$X = \{-3,0,1,4\}$. Tuy nhiên $B \setminus A = \{-3,0,1\}$ và $X$ cần có 4 phần tử thuộc $B$ và $X \cup A = B$, vậy $X = \{-3,0,1, x\}$, với $x \in A \cap B= \{-4, -2, -1, 2, 3, 4\}$. Tuy nhiên $\{-3,0,1, -1\} \cup A = B$, không đúng. Vậy có 7 tập hợp.