Câu hỏi:
Cho biết \(\cos \alpha = - \frac{2}{3}\). Tính giá trị của biểu thức \(E = \frac{{\cot \alpha + 3\tan \alpha }}{{2\cot \alpha + \tan \alpha }}\).
Trả lời:
Đáp án đúng: D
Ta có $\cos \alpha = - \frac{2}{3}$.
Vì $\cos^2 \alpha + \sin^2 \alpha = 1$ nên $\sin^2 \alpha = 1 - \cos^2 \alpha = 1 - \left(-\frac{2}{3}\right)^2 = 1 - \frac{4}{9} = \frac{5}{9}$.
Suy ra $\sin \alpha = \pm \frac{\sqrt{5}}{3}$.
Khi đó $\tan \alpha = \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha} = \frac{\pm \frac{\sqrt{5}}{3}}{-\frac{2}{3}} = \mp \frac{\sqrt{5}}{2}$ và $\cot \alpha = \frac{1}{\tan \alpha} = \mp \frac{2}{\sqrt{5}}$.
$E = \frac{{\cot \alpha + 3\tan \alpha }}{{2\cot \alpha + \tan \alpha }} = \frac{{\mp \frac{2}{\sqrt{5}} + 3\left( {\mp \frac{{\sqrt{5}}}{2}} \right)}}{{2\left( {\mp \frac{2}{\sqrt{5}}} \right) + \left( {\mp \frac{{\sqrt{5}}}{2}} \right)}} = \frac{{\mp \frac{2}{{\sqrt{5}}}} \mp \frac{{3\sqrt{5}}}{2}}}{{\mp \frac{4}{{\sqrt{5}}}} \mp \frac{{\sqrt{5}}}{2}}} = \frac{{ - \frac{2}{{\sqrt{5}}} - \frac{{3\sqrt{5}}}{2}}}{{ - \frac{4}{{\sqrt{5}}} - \frac{{\sqrt{5}}}{2}}} = \frac{{\frac{{ - 4 - 15}}{{2\sqrt{5}}}}}{{\frac{{ - 8 - 5}}{{2\sqrt{5}}}}} = \frac{{ - 19}}{{ - 13}} = \frac{{19}}{{13}}$
Hoặc $E = \frac{{\frac{2}{{\sqrt{5}}} + \frac{{3\sqrt{5}}}{2}}}{{\frac{4}{{\sqrt{5}}} + \frac{{\sqrt{5}}}{2}}} = \frac{{\frac{{4 + 15}}{{2\sqrt{5}}}}}{{\frac{{8 + 5}}{{2\sqrt{5}}}}} = \frac{{19}}{{13}}$
Tuy nhiên, chỉ có đáp án $ - \frac{{25}}{{13}}$ gần nhất với một trường hợp nếu ta chọn dấu sai ở một chỗ. Do đó, có lẽ đề bài đã thiếu điều kiện của $\alpha$ để xác định dấu của $\sin \alpha$ và $\tan \alpha$. Nếu ta giải theo hướng khác:
Chia cả tử và mẫu cho $\tan \alpha$, ta có:
$E = \frac{{\frac{{\cot \alpha }}{{\tan \alpha }} + 3}}{{\frac{{2\cot \alpha }}{{\tan \alpha }} + 1}} = \frac{{\cot ^2 \alpha + 3}}{{2\cot ^2 \alpha + 1}}$
Ta có $\cot ^2 \alpha = \frac{{\cos ^2 \alpha }}{{\sin ^2 \alpha }} = \frac{{\cos ^2 \alpha }}{{1 - \cos ^2 \alpha }} = \frac{{\left( { - \frac{2}{3}} \right)^2 }}{{1 - \left( { - \frac{2}{3}} \right)^2 }} = \frac{{\frac{4}{9}}}{{\frac{5}{9}}} = \frac{4}{5}$.
Khi đó $E = \frac{{\frac{4}{5} + 3}}{{2.\frac{4}{5} + 1}} = \frac{{\frac{{4 + 15}}{5}}}{{\frac{{8 + 5}}{5}}} = \frac{{19}}{{13}}$. Vậy đáp án đúng là $\frac{{19}}{{13}}$
Vì $\cos^2 \alpha + \sin^2 \alpha = 1$ nên $\sin^2 \alpha = 1 - \cos^2 \alpha = 1 - \left(-\frac{2}{3}\right)^2 = 1 - \frac{4}{9} = \frac{5}{9}$.
Suy ra $\sin \alpha = \pm \frac{\sqrt{5}}{3}$.
Khi đó $\tan \alpha = \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha} = \frac{\pm \frac{\sqrt{5}}{3}}{-\frac{2}{3}} = \mp \frac{\sqrt{5}}{2}$ và $\cot \alpha = \frac{1}{\tan \alpha} = \mp \frac{2}{\sqrt{5}}$.
$E = \frac{{\cot \alpha + 3\tan \alpha }}{{2\cot \alpha + \tan \alpha }} = \frac{{\mp \frac{2}{\sqrt{5}} + 3\left( {\mp \frac{{\sqrt{5}}}{2}} \right)}}{{2\left( {\mp \frac{2}{\sqrt{5}}} \right) + \left( {\mp \frac{{\sqrt{5}}}{2}} \right)}} = \frac{{\mp \frac{2}{{\sqrt{5}}}} \mp \frac{{3\sqrt{5}}}{2}}}{{\mp \frac{4}{{\sqrt{5}}}} \mp \frac{{\sqrt{5}}}{2}}} = \frac{{ - \frac{2}{{\sqrt{5}}} - \frac{{3\sqrt{5}}}{2}}}{{ - \frac{4}{{\sqrt{5}}} - \frac{{\sqrt{5}}}{2}}} = \frac{{\frac{{ - 4 - 15}}{{2\sqrt{5}}}}}{{\frac{{ - 8 - 5}}{{2\sqrt{5}}}}} = \frac{{ - 19}}{{ - 13}} = \frac{{19}}{{13}}$
Hoặc $E = \frac{{\frac{2}{{\sqrt{5}}} + \frac{{3\sqrt{5}}}{2}}}{{\frac{4}{{\sqrt{5}}} + \frac{{\sqrt{5}}}{2}}} = \frac{{\frac{{4 + 15}}{{2\sqrt{5}}}}}{{\frac{{8 + 5}}{{2\sqrt{5}}}}} = \frac{{19}}{{13}}$
Tuy nhiên, chỉ có đáp án $ - \frac{{25}}{{13}}$ gần nhất với một trường hợp nếu ta chọn dấu sai ở một chỗ. Do đó, có lẽ đề bài đã thiếu điều kiện của $\alpha$ để xác định dấu của $\sin \alpha$ và $\tan \alpha$. Nếu ta giải theo hướng khác:
Chia cả tử và mẫu cho $\tan \alpha$, ta có:
$E = \frac{{\frac{{\cot \alpha }}{{\tan \alpha }} + 3}}{{\frac{{2\cot \alpha }}{{\tan \alpha }} + 1}} = \frac{{\cot ^2 \alpha + 3}}{{2\cot ^2 \alpha + 1}}$
Ta có $\cot ^2 \alpha = \frac{{\cos ^2 \alpha }}{{\sin ^2 \alpha }} = \frac{{\cos ^2 \alpha }}{{1 - \cos ^2 \alpha }} = \frac{{\left( { - \frac{2}{3}} \right)^2 }}{{1 - \left( { - \frac{2}{3}} \right)^2 }} = \frac{{\frac{4}{9}}}{{\frac{5}{9}}} = \frac{4}{5}$.
Khi đó $E = \frac{{\frac{4}{5} + 3}}{{2.\frac{4}{5} + 1}} = \frac{{\frac{{4 + 15}}{5}}}{{\frac{{8 + 5}}{5}}} = \frac{{19}}{{13}}$. Vậy đáp án đúng là $\frac{{19}}{{13}}$
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
Câu hỏi liên quan

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Giáo Dục Kinh Tế Và Pháp Luật Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Lịch Sử Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Công Nghệ Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Hóa Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Sinh Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT
