PHÒNG GD & ĐT THANH OAI
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP 9
TRƯỜNG THCS CỰ KHÊ
MÔN TOÁN HỌC
NĂM HỌC: 2015 - 2016
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Bài 1: ( 4đ )
Cho biểu thức
P=
x +1
:
1
x x +x+ x x − x
2
và Q = x 4 − 7 x 2 + 15
( với x > 0, x ≠ 1 )
a) Rút gọn biểu thức P
b) Với giá trị nào của x thì Q – 4P đạt giá trị nhỏ nhất?
Bài 2: ( 4đ )
Cho ba số dương a , b , c . Chứng minh rằng
1 1 1
1
1
1
+ + ≥ 3(
+
+
)
a b c
a + 2b b + 2c c + 2a
Bài 3: ( 4đ )
Tìm nghiệm nguyên của phương trình:
x 2 − 3 y 2 + 2 xy − 2 x − 10 y + 4 = 0
Bài 4: ( 6đ)
Trên đường tròn tâm (o), bán kính R lấy hai điểm A và B tùy ý. Giả sử C là một điểm nằm
phía trong AB ( C ≠ A, C ≠ B ). Kẻ đường kính AD của đường tròn tâm (o). Cát tuyến đi qua
C vuông góc với đường kính AD tại H cắt đường tròn tâm (o) tại M và N. Đường thẳng đi qua
M và D cắt AB tại E. Kẻ EG vuông góc với AD tại G
a) Chứng minh rằng: BDHC và AMEG cùng thuộc một đường tròn
b) Chứng minh rằng: AM 2 = AC . AB
c) Chứng minh rằng: AE . AB + DE . DM = 4R 2
Bài 5 ( 2đ)
Các góc nhọn của tam giác ABC thỏa mãn điều kiện
CosA + CosB + CosC = CosA.CosB + CosB.CosC + CosC.CosA
Chứng minh rằng tam giác ABC đều
................... Hết ......................
PHÒNG GD & ĐT THANH OAI
HƯỚNG DẪN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9
TRƯỜNG THCS CỰ KHÊ
MÔN TOÁN HỌC
NĂM HỌC: 2015 - 2016
Câu
1/a
1/b
Đáp án
P=
x +1
x ( x + x + 1)
. x ( x − 1)( x + x + 1)
= ( x + 1)( x − 1)
= x −1
Q – 4P = x 4 − 7 x 2 + 15 − 4 x + 4
= ( x 4 − 8 x 2 + 16) + ( x 2 − 4 x + 4) − 1
= ( x 2 − 4) 2 + ( x − 2) − 1 ≥ -1 Với mọi x
x2 − 4 = 0
Dấu đẳng thức xảy ra khi x − 2 = 0
x=2
Vậy Min Q - 4P = -1 khi x = 2
Với x, y, z > 0 ta có
1
1 1 1
x + y + z ≥ 3 xyz ,
+ + ≥ 3. 3
xyz
x y z
1 1 1
( x + y + z )( x + y + z ) ≥ 9
1 1 1
9
x + y + z ≥ x+ y+z *
{
2
Điểm
1đ
0,5đ
0,5đ
0,5
0,25
0,25
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Áp dụng * ta có:
1 1 1
9
1 1 1
9
1 1 1
9
+ + ≥
, + + ≥
, + + ≥
a b b
a + 2b b c c
b + 2c c a a
c + 2a
Cộng vế ta được:
1 1 1
1
1
1
+
+
)
a b c
a + 2b b + 2c c + 2a
1 1 1
1
1
1
+
+
)
+ + ≥ 3(
a b c
a + 2b b + 2c c + 2a
3( + + ) ≥ 9(
3
4/a
Dấu đẳng thức xảy ra khi: a = b = c
Biến đổi phương trình [ x 2 + 2 x( y − 1) + ( y − 1) 2 ] – ( 4 y 2 + 8 y + 4) + 7 = 0
( x + y − 1) 2 − (2 y + 2) 2 + 7 = 0
(3 y + x + 1)( y − x + 3) = 7
Do đó: 3 y + x + 1 và y − x + 3 là ước của 7
Vậy : ( x, y ) ( 7; -3 ), ( 1; -3 ) , ( 3; 1 ) , ( -3 ; 1 )
Vẽ hình
Tứ giác BDHC và tứ giác AMEG là tứ giác nội tiếp
Vì có tổng hai góc đối bằng 180 0
1
0,5
0,5
0,5
1
1
1
0,5
0,5
1
4/b
∆AHC đồng dạng ∆ABD ( g. g )
0,5
AH AC
=
=>
AB AD
0,5
0,5
Nên AH. AD = AB. AC
Áp dụng hệ thức lượng với tam giác vuôngMAD
Ta có: MA 2 = AH. AD
AM 2 = AB. AC
4/c
∆AGE đồng dạng ∆ABD ( g. g )
AE. AB = AG. AD
∆DGE đồng dạng ∆DMA ( g. g )
DE. DM = DG. DA
Vậy AE. AB + DE. DM = AD(AG + GD)
= AD 2 = 4R 2
0,5
0,5
N
D
G
H
•
O
.
A
E
C
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
B
M
5
Đặt CosA = x , CosB = y, Cos C = z ( ta có x ; y ; z > 0 )
x + y + z = xy + yz + zx
( x − y )2 + ( y − z )2 + ( z − x ) = 0
0,25
0,25
0,25
( x − y )2 = 0
0,5
( y − z )2 = 0
( z − x)2 = 0
=> x = y = z
Hay CosA = CosB = Cosc
A=B=C
Vậy ∆ABC đều
Ban giám hiệu
PHT. Vũ Thị Hồng Thắm
0,25
0,25
0,25
Người duyệt đề
Người ra đề / đáp án
Trịnh Văn Đông
Đàm Trọng Tuấn