Sở gd- đt quảng bình
đề chính thức
Số BD ..................
đề)
kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh
lớp 10 thpt năm học 2002 - 2003
Môn : toán
Thời gian : 180 phút (không kể thời gian giao
Ngày thi : 28/3/2003
Câu 1 (1,5 điểm) : Giải phơng trình : 3 13 x + 3 22 + x = 5
Câu 2 (2,0 điểm) : Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức sau :
x 2 8x + 7
P=
; xR.
x2 +1
Câu 3 (1,5 điểm) : Gọi A là tổng của 2003 số thực dơng và B là tổng của 2003
số nghịch đảo của chúng . Tìm giá trị nhỏ nhất của tích AB ?
Câu 4 (2,0 điểm) : Cho các số thực dơng a1 , a2 , ... , an (n N, n 2). Đặt :
n
S = ak
k =1
n
Chứng minh bất đẳng thức :
k =1
ak
n
S ak n 1
Câu 5 (3,0 điểm) : Cho tam giác đều ABC nội tiếp trong đờng tròn tâm O và một
điểm M tuỳ ý trên (O). Chứng minh rằng, tổng MA 2 + MB2 + MC2 là một đại lợng không đổi (không phụ thuộc vào vị trí của điểm M) .
Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh
Năm học : 2002 - 2003
Môn : toán 10 THPT
đáp án, hớng dẫn chấm
yêu cầu chung
* Đáp án chỉ trình bày khá vắn tắt một lời giải cho mỗi câu . Trong bài làm
của học sinh yêu cầu phải lập luận lô gic chặt chẻ, đầy đủ, chi tiết và rõ ràng.
* Trong mỗi câu, nếu học sinh giải sai ở bớc giải trớc thì cho điểm 0 đối với
những bớc giải sau có liên quan.
* Điểm thành phần của mỗi câu nói chung chỉ phân chia đến 0,5 điểm. Tổ
Giám khảo thống nhất để chiết thành từng 0,25 điểm.
* Học sinh không vẽ hình hoặc vẽ hình sai nghiêm trọng đối với câu 5 thì
cho điểm 0 đối với câu 5.
* Học sinh có lời giải khác đáp án (nếu đúng) vẫn cho điểm tối đa tuỳ theo
mức điểm của từng câu.
* Điểm của toàn bài là tổng (không làm tròn số) của điểm tất cả các câu .
Nội dung
điểm
3
Câu1(1,5 điểm) : Đặt: u = 13 x ; v = 3 22 + x
0,25
Ta có hệ phơng trình:
u+v=5
3
u = 13 x
v3 = 22 x
u+v=5
2
( u + v ) 3uv = 7
0,25
u + v = 5
uv = 6
0,5
Do đó u,v là các nghệm của phơng trình:
X2 - 5X +6 = 0
u = 2 hoặc u = 3
x =5 hoặc x = - 14 là các nghiệm của phơng trình đã cho
0,5
Câu 2 (2,0 điểm) :
Hàm số đã cho xác định với mọi giá trị của x.
(Biểu thức P đúng là biểu thức của 1 hàm số).
Ta xét một giá trị của P0 nào đó trong miền giá trị của P. Khi đó, luôn luôn
tồn tại một giá trị của x sao cho:
(
0,25
)
x 2 8x + 7
P0 x 2 + 1 = x 2 8x + 7
P0 =
2
x +1
( P0 1) x 2 + 8x + ( P0 7 ) = 0
(*)
0,25
a) Nếu P0 = 1 x = 3 4
0,25
b) P0 1 : Tam thức bậc hai (*) buộc phải có nghiệm x.
Tức là: , = P02 + 8P0 + 9 0 1 P0 9
0,25
- Khi P0 = 1 x = 2
- Khi
P0 = 9 x =
0,25
Kết luận:
1
2
min P = -1 đạt đợc khi x = 2
max P = 9 đạt đợc khi x =
1
2
0,25
Câu 3 (1,5 điểm) :
Gọi 2003 số thực dơng là : x1,x2...x2003.
Ta có: AB = x . 1 + x . 1 + ... + x . 1 + x 1 + x 2
1
2
2003
x1
x2
x 2003 x 2 x 1
x
x
x
x
+ 1 + 3 + ... + 2002 + 2003 (1)
x 3 x1
x 2003 x 2003
Nhận xét:
Tổng (1) gồm 2003 cộng với 20032 - 2003 số hạng đợc chia thành
0,5
xi x j
2003 2 2003
cặp. Mỗi cặp : x + x 2 (BĐT Cô-si), Với: i j ; i = 1,2003.
2
j
i
0,5
Do đó: AB 2003 +
20032 2003
.2 AB 20032
2
Dấu = xảy ra khi và chỉ khi : x1 = x2 = ...= x2003
Kết luận: min AB = 20032 đạt đợc khi x1= x2 = ... =x2003
0,5
Câu 4 (2,0 điểm) :
Đặt : bi = S - ai
(i = 1,..., n)
n
Khi đó: ai + bi = S và
b = ( n 1).S
i
i =1
0,5
n
n
n
ai
ai
S
1
= + 1 n = n = S n
Ta có:
i =1 S a i
i =1 b i
i =1 b i
i =1 b i
n
0,5
áp dụng Bất đẳng thức Cô-si, ta có:
n
1
S. . n
i =1 b i
=
n 2 .S
n
n
b1 + .... + b n
b1 ....b n
nS
n
n 2S
n2
n
n =
n =
( n 1)S
n 1
n 1
0,5
(đ.p.c.m)
0,5
Câu 5 (3,0 điểm) : Đặt: MA = r1 ; MB = r2 ; MC = r3
Trên AM lấy D sao cho MD = r2. Tức là BDM đều, cạnh r2.
Nhận thấy:
sđ B1 + sđ B2 = 600 ; sđ B3 + sđ B2 = 600 B1 = B3
0,5
Ngoài ra : AB = BC ; BD =BM . Suy ra : ABD = CBM .
AD = MC = r3
0,5
Đồng thời: MA = r3 + r2 = r1.
0,25
áp dụng định lý hàm số cosin trong tam giác BCM, ta có :
BC2 = BM2+ MC2 - 2BM.MC.cos BMC
0,25
Đặt: a = AB = BC = AC (không đổi)
Rõ ràng : BMC = 1200.
Do đó: a 2 = r22 + r32 + r1.r2 .
0,5
Từ đó: r22 + r32 + r1.r2 = MA 2 + MB2 + MC 2 = ( r1 + r2 ) 2 + r22 + r32 =
= 2( r22 + r32 + r2 .r3 ) = 2a 2
0,5
Kết luận : MA2 + MB2 + MC2 = 2a2 = const (a là độ dài cạnh ABC ) 0,25