TRƯỜNG THPT BÌNH LIÊU ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI
Tổ Toán-Lý-Tin-CN NĂM HỌC 2010-2011.
Môn: TOÁN 10
Thời gian làm bài: 180 phút.
Câu I: ( 3 điểm )
Giải phương trình sau:
4 4
( 4) ( 6) 2x x
+ + + =
Câu II: ( 5 điểm )
Giải hệ phương trình sau:
2 2
3 3
30
35
x y xy
x y
+ =
+ =
Câu III: ( 3 điểm )
Chứng minh rằng mọi ∆ ABC với A, B, C là các góc trong tam giác , S là
diện tích tam giác ABC và a = BC, b = AC, c = AB ta luôn có:
2 2 2
cot
4
b c a
A
S
+ −
=
Câu IV: ( 5 điểm )
1.Cho đường tròn (O; R) và một điểm M cố định. Một đường thẳng thay đổi
đi qua M và cắt đường tròn tại hai điểm A và B. Chứng minh
.MA MB
uuuuruuur
là một số
không đổi.
2. Hai đường thẳng a, b cắt nhau tại M. Trên đường thẳng a lấy hai điểm
phân biệt A và B, trên đường thẳng b lấy hai điểm phân biệt C và D.
Chứng minh rằng tứ giác ABCD nội tiếp được trong đường tròn khi và chỉ
khi
. .MA MB MC MD
=
uuur uuur uuuur uuuur
.
Câu V: ( 4 điểm )
Cho a, b, c là những số dương và
1a b c
+ + =
. Chứng minh rằng:
1 1 1
(1 )(1 )(1 ) 64.
a b c
+ + + ≥
HƯỚNG DẪN CHẤM THI
HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2010-2011
Môn: TOÁN 10
Câu Đáp án Biểu điểm
I(3đ )
Đặt
4 6
5 5
2
y x y x x y
+
= + ⇔ = + ⇔ = −
Pt trở thành
4 4
4 2
2 2
( 1) ( 1) 2
2 12 0
2 .( 6) 0 0
y y
y y
y y y
− + + =
⇔ + =
⇔ + = ⇔ =
Vậy pt có nghiệm duy nhất
5x = −
0,5
0,5
1,0
0,5
0,5
II(5đ)
Hệ pt II
⇔
( ) 30xy x y+ =
2 2
( )( ) 35x y x xy y+ − + =
Đặt
,x y S xy P+ = =
ta được hệ
. 30S P =
2
.( 3 ) 35S S P− =
Giải hệ được
5S
=
6P
=
Thay lại ta có nghiệm của hệ là
3x
=
hoặc
2x
=
2y =
3y =
0,5
1,0
1,5
2,0
III(3đ)
Áp dụng định lý hàm số cosin ta có
2 2 2
b
osA=
2
c a
c
bc
+ −
Vì A là góc trong tam giác nên
sin 0A
≠
.chia hai vế cho sinA
Ta có
2 2 2
cot
4
b c a
A
S
+ −
=
với
1
sin
2
S bc A=
.
1,0
1,0
1,0
IV(5đ) 1
Kẻ đường kính BB’ thì B’A ⊥ MB
Nên
MA
uuur
là hình chiếu của
'MB
uuuur
lên đường thẳng MB
. '.MA MB MB MB=
uuur uuur uuuur uuur
( ').( )MO OB MO OB= + +
uuuur uuuur uuuur uuur
( ).( )MO OB MO OB= − +
uuuur uuur uuuur uuur
2 2
MO OB= −
uuuur uuur
trong đó M, O cố định nên
MO d
=
không đổi
Vậy
2 2
.MA MB d R= −
uuur uuur
không đổi.
0,5
1,0
1,0
0,5
2 Nếu tứ giác ABCD nội tiếp
Giả sử đường tròn ngoại tiếp ABCD có tâm O, bán kính R và
MO = d. Theo chứng minh trên ( ý 1) ta có
2 2
.MA MB d R= −
uuur uuur
tương tự
2 2
.MC MD d R= −
uuuuruuuur
0,5
Vậy
. .MA MB MC MD
=
uuur uuur uuuur uuuur
Nếu
. .MA MB MC MD
=
uuur uuur uuuur uuuur
Gọi (C) là đường tròn đi qua ba điểm A, B, C nó cắt b tại điểm
thứ hai E. khi đó theo cm ý 1. ta có
. .MA MB MC ME
=
uuur uuur uuuur uuur
Mà theo giả thiết thì
. .MA MB MC MD
=
uuur uuur uuuuruuuur
vậy
. .MA MB MC MD
=
uuur uuur uuuur uuuur
suy ra
ME MD
=
uuur uuuur
vì vậy E trùng với D hay tứ giác ABCD nội tiếp trong đtròn
0,5
0,5
0,5
V(4đ)
Từ giả thiết
1a b c
+ + =
ta có
1
1 1 1 1
a b c b c
a a a a
+ +
+ = + = + + +
Áp dụng Cô-si cho 4 số dương 1, 1,
,
b c
a a
ta có
4
2
1 1 4
b c bc
a a a
+ + + ≥
(1)
Tương tự
1
1 1 1 1
a b c a c
b b b b
+ +
+ = + = + + +
4
2
ac
1 1 4
b
a c
b b
+ + + ≥
(2)
4
2
ab
1 1 4
a b
c c c
+ + + ≥
(3)
Nhân vế với vế của BĐT (1)(2)(3) ta được
1 1 1
(1 )(1 )(1 ) 64.
a b c
+ + + ≥
Dấu bằng xảy ra khi
1
3
a b c= = =
0,5
1,0
1,0
0,5
1,0
Lưu ý: Học sinh có thể làm theo cách khác, giám khảo chấm theo biểu điểm tương
ứng với hướng dẫn chấm ở trên.