Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9
Năm học 2012 - 2013
Môn thi : Toỏn
Thời gian làm bài : 150 phút (không kể thời gian giao đề )
Bi 1 ( 6 im )
Cho P =
+
+
3
2
2
3
6
9
:
9
3
1
x
x
x
x
xx
x
x
xx
1. Rỳt gn P.
2. Tỡm x P > 0
3. Vi x > 4, x 9. Tỡm giỏ tr ln nht ca P.(x + 1)
Bi 2 ( 4 im )
1. Tỡm tt c s t nhiờn n sao cho n
2
14n 256 l 1 s chớnh phng.
2. Cho: a > 0, b > 0 v ab = 1. Tỡm giỏ tr nh nht ca biu thc
A =
( )
( )
ba
baba
+
++++
4
1
22
Bi 3 ( 2 im )
Cho h phng trỡnh :
=+
=+
20122012
20122012
yx
yx
1. Chng minh rng : x = y
2. Tỡm nghim ca h phng trỡnh.
Bi 4 ( 5 im )
Cho hai ng trũn ( O; R) v ( O
; R
) tip xỳc ngoi ti A( R > R
). V dõy AM
ca ng trũn ( O ) v dõy AN ca ng trũn ( O) sao cho AM
AN. Gi BC l
tip tuyn chung ngoi ca hai ng trũn (O) v (O) vi B
(O) v C
(O)
1. Chng minh OM // ON.
2. Chng minh : Ba ng thng MN, BC, OO ng qui.
3. Xỏc nh v trớ ca M v N t giỏc MNOO cú din tớch ln nht. Tớnh giỏ
tr ln nht ú.
Bi 5 ( 3 im )
1. Cho tam giỏc nhn ABC. Gi ha, hb, hc ln lt l cỏc ng cao v ma, mb,
mc ln lt l trung tuyn ca cỏc cnh BC, CA, AB; R v r ln lt l bỏn kớnh ca
cỏc ng trũn ngoi tip v ni tip ca tam giỏc ABC. Chng minh rng :
r
rR
hc
mc
hb
mb
ha
ma
+
++
2. Tỡm tt c cỏc cp s nguyờn dng a,b sao cho : a + b
2
chia ht cho a
2
b 1.
__________________________________________________________
Hớng dẫn chấm thi học sinh giỏi lớp 9
Năm học 2012 - 2013
M«n thi : To¸n
Bài Nội dung Điểm
Bài 1
(6 đ )
1. Tìm đúng điều kiện : x ≥ 0, x ≠ 4, x ≠9
P =
( )( )
+
−
−
−
−
+
−+
−
−
−
−
3
2
2
3
23
9
:
9
3
1
x
x
x
x
xx
x
x
xx
= … =
x−2
2
2. P > 0
≠≠≥
>−
9,4,0
02
xxx
x
40
<≤
x
0,5đ.
0,5đ.
2,0đ.
0,5đ.
0,5đ.
3. P. ( x + 1 ) =
+
−
+−−=
−
+−
4
2
5
23
2
)1(3
x
x
x
x
Áp dụng bất đẳng thức Cô si chỉ ra Max
[ ]
1256)1.( −−=+xP
Chỉ ra dấu bằng x =
( )
2
25 +
1,0đ.
0,5đ.
0,5đ.
Bài 2
(4đ)
1. Đặt n
2
– 14n – 256 = K
2
( K є N )
( n – 7 )
2
– K
2
= 305 ( n – K – 7 )( n + K – 7 ) = 305
= 1.305 = 61.5
Xét các trường hợp: do n + K -7 > n – K – 7
n – K – 7 = 1 và n + K – 7 = 305 => n = 160
n – K – 7 = - 305 và n + K – 7 = -1 => n = -146 ( loại )
n – K – 7 = 5 và n + K – 7 = 61 => n = 40
n – K – 7 = -61 và n + K – 7 = -5 => n = -26 ( loại )
Vậy n = 40, K = 28 hoặc n = 160 , K = 152
2. Áp dụng bất đẳng thức cô si cho 2 số dương a
2
và b
2
222
2222
==≥+
abbaba
A =
( )
( )
( )
+
+++≥
+
++++
ba
ba
ba
baba
2
12
4
1
22
=
( )
ba
ba
ba
++
+
+++
4
2
. Áp dụng BĐT Cô si có
A
( )
82422
4
.22 =++=+
+
++≥ ab
ba
ba
-> Giá trị nhỏ nhất của A=8 a = b = 1
1,0đ.
0,25đ.
0,25đ.
0,25đ.
0,25đ.
0,5đ.
0,5đ.
0,5đ.
0,5đ
Bài 3
(2đ)
Điều kiện
≤≤
≤≤
20120
20120
y
x
Từ 2 phương trình của hệ ta có :
yxyx +−=−+ 20122012
<->
yyxx −−=−− 20122012
Nếu x > y thì
yx −−>−− 20122012
=> VT > VP ( mâu thuẫn )
Tương tự nếu x < y => VT < VP ( mâu thuẫn )
0,5đ.
0,5đ.
=> x = y
=> Hệ
=−+
=
20122012 xx
yx
)2(
)1(
Bình phương 2 vế của pt (2) => x = 0 hoặc x = 2012
=> Nghiệm của hệ ( x;y) = (0;0),(2012;2012)
0,5đ.
0,5đ.
Bài 4
(5đ)
1.
'
11
OO
=
)
ˆ
2180(
1
0
A
−=
=> OM //O’N
2. Gọi P là giao điểm của MN và OO’
Có :
R
R
OM
NO
PO
PO '''
==
Gọi P’ là giao điểm của BC và OO’
Do OB // O’C =>
R
R
OB
CO
OP
OP ''
'
''
==
=> P = P’ -> đpcm
3. MNO’C là hình thang có
S =
( ) ( )
2
'
'
2
'
'
2
'
2
''
2
RR
OO
RR
HO
RRHONOOM +
=⋅
+
≤⋅
+
=
+
Dấu “ = “ xảy ra H
≡
O OM
⊥
OO’ và O’N
⊥
OO’
Vậy Max S =
( )
2
'
2
RR +
2,0đ.
0,75đ.
0,75đ.
1,0đ.
0,5đ.
Bài 5
(2đ)
1.
Gọi O và I là tâm đường tròn ngoại tiếp, nội tiếp tam giác ABC
A
1
, B
1
, C
1
lần lượt là trung điểm của các cạnh BC, CA, AB
Có : AA
1
= m
a
≤ R + OA
1
đẳng thức xảy ra AB = AC
BB
1
= m
b
≤ R + OB
1
đẳng thức xảy ra AB = BC
CC
1
= m
c
≤ R + OC
1
đẳng thức xảy ra AC = BC
=>
+++
++≤++
cbacbac
c
b
b
a
a
h
OC
h
OB
h
OA
hhh
R
h
m
h
m
h
m
111
111
(1)
Có 2S = ( a + b + c)r ->
cba
h
S
h
S
h
S
cba
r
S 2222
++=++=
Với ( AB = c , BC = a , AC = b ) =>
rhhh
cba
1111
=++
(2)
2S =
111111
222
OC
h
S
OB
h
S
OA
h
S
OCcOBbOAa
cba
⋅+⋅+⋅=++
=
++
cba
h
OC
h
OB
h
OA
S
111
2
=>
1
111
=++
cba
h
OC
h
OB
h
OA
(3)
Từ (1),(2),(3) =>
r
rR
h
m
h
m
h
m
c
c
b
b
a
a
+
≤++
Dấu đẳng thức xảy ra ∆ABC đều
2. Theo đề bài có : a + b
2
= K(a
2
b – 1) ( K є N* )
a + K = b( Ka
2
– b ) a + K = mb (1)
Với Ka
2
– b = m ( m є N*) -> m + b = Ka
2
(2)
Từ (1) và (2) có ( m – 1 )( b - 1 )= mb – b – m + 1
= a + K – Ka
2
+ 1 = ( a + 1)( K + 1 – Ka ) (3)
Vì m > 0 theo (1) nên ( m – 1 )( b – 1) ≥ 0 . Từ (3)
=> K + 1 – Ka ≥ 0 => K + 1 ≥ Ka => 1 ≥ K( a – 1 )
=>
==
=
⇒
=−
=−
1,2
1
1)1(
0)1(
Ka
a
aK
aK
* Nếu a = 1 từ (3) => (m – 1)(b – 1) = 2 => b = 2 hoặc b = 3
=> (a; b) = ( 1; 2) và ( 1; 3)
* Nếu a = 2, K = 1 => ( m -1)(b – 1 ) = 0
Khi m = 1 từ (1) => ( a; b ) = ( 2; 3 )
Khi b = 1 => (a; b) = ( 2; 1)
Thử lại ta có đáp số ( a,b) = (1,2),(1,3), (2,3),(2,1)
0,5đ.
0,5đ.
0,5đ.
0,75đ.
0,25đ.