Bài 16 trang 58 SGK Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo là bài toán ứng dụng định lý Pythagore để xác định độ dài đoạn thẳng, từ đó tìm tọa độ các số thực vô tỉ trên trục số. Đây là một phương pháp trực quan để hiểu cách các số vô tỉ như $\sqrt{10}$ hay $\sqrt{2}$ được biểu diễn chính xác trên trục số.
Một trục số được vẽ trên lưới ô vuông như Hình 1.
a) Đường tròn tâm $O$ bán kính $OA$ cắt trục số tại hai điểm $M$ và $N$. Hai điểm $M$ và $N$ biểu diễn hai số thực nào?
b) Đường tròn tâm $B$ bán kính $BC$ cắt trục số tại hai điểm $P$ và $Q$. Hai điểm $P$ và $Q$ biểu diễn hai số thực nào?

Xác định bán kính: Áp dụng Định lý Pythagore $\mathbf{c^2 = a^2 + b^2}$ cho các tam giác vuông để tìm độ dài bán kính $OA$ và $BC$. Độ dài này chính là khoảng cách từ tâm đến các điểm trên trục số.
Xác định tọa độ (Câu a): Với tâm là gốc tọa độ $O(0)$, điểm $N$ bên phải $O$ sẽ biểu diễn số dương $(+\text{bán kính})$, điểm $M$ bên trái $O$ sẽ biểu diễn số âm $(-\text{bán kính})$.
Xác định tọa độ (Câu b): Với tâm là điểm $B$ biểu diễn số $b_0$, điểm $Q$ bên trái $B$ sẽ biểu diễn số $b_0 - \text{bán kính}$, điểm $P$ bên phải $B$ sẽ biểu diễn số $b_0 + \text{bán kính}$.
a) Hai điểm M và N biểu diễn hai số thực nào?
Ta có $OA=\sqrt{3^2+1^2}=\sqrt{9+1}=\sqrt{10}$ (áp dụng định lí Pythagore vào tam giác vuông).
Đường tròn tâm $O$ bán kính $OA$ cắt trục số tại hai điểm $M$ và $N$ nên $OA, OM, ON$ đều là bán kính của đường tròn tâm $O$ hay $OM=ON=OA=\sqrt{10}.$
Trong Hình 1, điểm $M$ nằm bên trái gốc tọa độ, điểm $N$ nằm bên phải gốc tọa độ.
Do đó, điểm $M$ biểu diễn số thực $-\sqrt{10}$ và điểm $N$ biểu diễn số thực $\sqrt{10}.$
Vậy hai điểm $M$ và $N$ biểu diễn hai số thực lần lượt là $-\sqrt{10}$ và $\sqrt{10}.$
b) Hai điểm P và Q biểu diễn hai số thực nào?
Ta có $BC=\sqrt{1^2+1^2}=\sqrt{1+1}=\sqrt{2}$ (áp dụng định lí Pythagore vào tam giác vuông).
Đường tròn tâm $B$ bán kính $BC$ cắt trục số tại hai điểm $P$ và $Q$ nên $BC, BP, BQ$ đều là bán kính của đường tròn tâm $B$ hay $BC=BP=BQ=\sqrt{2}.$
Trong Hình 1:
Điểm $B$ biểu diễn số $6$.
Điểm $P$ nằm bên trái điểm $B$ nên điểm $P$ biểu diễn số thực $6 - \sqrt{2}.$
Điểm $Q$ nằm bên phải điểm $B$ nên điểm $Q$ biểu diễn số thực $6 + \sqrt{2}.$
Vậy hai điểm $P$ và $Q$ biểu diễn hai số thực lần lượt là $6 - \sqrt{2}$ và $6 + \sqrt{2}.$
Bài 16 trang 58 SGK Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo đã thành công trong việc sử dụng hình học để xác định tọa độ các số vô tỉ trên trục số, cụ thể:
Xác định bán kính $OA$: Bán kính $OA$ được xác định là $\mathbf{\sqrt{10}}$ (từ tam giác vuông có hai cạnh góc vuông là 3 và 1).
Hai điểm $M, N$ biểu diễn $\mathbf{-\sqrt{10}}$ và $\mathbf{\sqrt{10}}$.
Xác định bán kính $BC$: Bán kính $BC$ được xác định là $\mathbf{\sqrt{2}}$ (từ tam giác vuông có hai cạnh góc vuông là 1 và 1).
Xác định tọa độ $P, Q$: Với tâm $B$ tại $6$, các điểm $P$ và $Q$ được xác định là:
Điểm $P$ (bên trái): $\mathbf{6 - \sqrt{2}}$.
Điểm $Q$ (bên phải): $\mathbf{6 + \sqrt{2}}$.
Phương pháp hình học này là một minh chứng quan trọng cho sự tồn tại và vị trí của các số vô tỉ trên trục số thực.
• Xem thêm:
Bài 10 trang 57 Toán 9 tập 1 Chân trời sáng tạo: Rút gọn biểu thức...
Bài 11 trang 58 Toán 9 tập 1 Chân trời sáng tạo: Tìm x biết...
Bài 12 trang 58 Toán 9 tập 1 Chân trời sáng tạo: Biết rằng 1 < a < 5...
Bài 13 trang 58 Toán 9 tập 1 Chân trời sáng tạo: Trục căn thức ở mẫu...
Bài 14 trang 58 Toán 9 tập 1 Chân trời sáng tạo: Biết rằng a > 0, b > 0...
Bài 15 trang 58 Toán 9 tập 1 Chân trời sáng tạo: Tính...
Bài 17 trang 58 Toán 9 tập 1 Chân trời sáng tạo: Cho hình hộp chữ nhật...
Bài 18 trang 58 Toán 9 tập 1 Chân trời sáng tạo: Rút gọn các biểu...