TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN - TỈNH LAI CHÂU
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
ĐỀ THI MÔN TOÁN
LỚP 10
(Đề này có 01 trang gồm 5 câu)
Câu 1. (5,0 điểm): Giải hệ phương trình
4 x 2 + 3xy − 7 y 2 + 4 ( x 2 + 5 xy − 6 y 2 ) = 3 x 2 − 2 xy − y 2
( x, y ∈ ¡
2
2
3 x + 10 xy + 34 y = 47
)
Câu 2. (5,0 điểm): Cho tam giác nhọn ABC, gọi H là trực tâm của tam giác, M là
·
·
trung điểm của BC, I là giao điểm các phân giác của ABH
và ACH
. Chứng minh
MI đi qua trung điểm của AH.
Câu 3. (4,0 điểm): Cho ba số dương a, b, c và a + b + c = 3 . Chứng minh rằng:
a
b
c
3
+
+
≥
2
2
2
1+ b 1+ c 1+ a
2
Câu 4. (4,0 điểm): Tìm bộ ba số nguyên tố liên tiếp (liền kề) sao cho tổng bình
phương của chúng cũng là một số nguyên tố.
Câu 5. (2,0 điểm): Một hình tròn được chia thành 10 ô hình quạt, trên mỗi ô người ta
đặt một viên bi. Nếu ta cứ di chuyển các viên bi theo quy luật: mỗi lần lấy ở 2 ô bất
kỳ mỗi ô 1 viên bi, chuyển sang ô liền kề theo chiều ngược nhau thì có thể chuyển tất
cả các viên bi về cùng 1 ô hay không ?
.......................HẾT.........................
Người ra đề
Lê Thị Lệ Quyên
(Số điện thoại: 0986722886)
HƯỚNG DẪN CHẤM
MÔN TOÁN - LỚP 10
Lưu ý: các cách giải khác hướng dẫn chấm, nếu đúng cho điểm tối đa theo thang
điểm đã quy định.
Câu
Nội dung chính cần đạt
2
2
1
3 x − 2 xy − y ≥ 0
ĐK: 2
2
4 x + 3 xy − 7 y ≥ 0
Điểm
0,5
Chuyển vế nhân liên hợp ở phương trình (1), ta được
1
+
4
÷= 0
( x 2 + 5xy − 6 y 2 ) 2
2
2
2
÷
4
x
+
3
xy
−
7
y
+
3
x
−
2
xy
−
y
x = y
1
⇔
do
+4>0
4 x 2 + 3xy − 7 y 2 + 3 x 2 − 2 xy − y 2
x = −6 y
2,0
x =1⇒ y =1
2
Với x = y, thay vào (2), ta được: x = 1 ⇔
x = −1 ⇒ y = −1
1,0
Với x = -6y thay vào (2) ta được
47
⇒ x = −6
y =
82
2
82 y = 47 ⇔
47
⇒x=6
y = −
82
1,0
47
82
47
82
47 47 47
47
;
;−
KL: S = ( 1;1) , ( −1; −1) , −6
÷, 6
÷
82
82
82
82
0,5
Do H là trực tâm của ∆ABC ⇒ BH ⊥ AC, CH ⊥ AB ⇒
∆AEH, ∆ADH là các tam giác có cạnh huyền AH.
0,5
2
Gọi N là trung điểm của AH, ta có EN = DN =
Mà ∆BEC, ∆BDC là các tam giác vuông nên
1
EM = DM = BC
2
1
AH
2
0,5
0,5
⇒ E và D đối xứng qua MN
·
µ ECB
·
µ
Ta lại có DBC
= 90 0 − C,
= 90 0 − B
(
1,0
)
1
·
·
µ = 45 0 − 1 A
µ
ABI
= IBD
= 90 0 − A
2
2
1µ
·
·
= ICH
= 450 − A
Tương tự ta có ACI
2
1µ µ
·
·
·
⇒ IBC
= IBD
+ DBC
= 135 0 − A
−C
2
1µ µ
·
= 1350 − A
−B
Chứng minh tương tự ta có IBC
2
·
·
⇒ BIC
= 180 0 − 2IBC
= 90 0
1
⇒ IM = BC ⇒ MI = ME = MD và
2
·
·
·
·
µ = 90 0 − A
µ
IME
= IMB
− EMB
= 180 0 − 2IBC
− 180 0 − 2B
(
·
µ
Chứng minh tương tự ta có IMD
= 90 0 − A
3
1,0
⇒ ∆EMI = ∆DMI ( c.g.c ) ⇒ IE = ID
⇒ I thuộc đường trung trực của ED ⇒ M, I, N thẳng hàng.
0,5
a
ab 2
ab 2
ab
Ta có
=
a
−
≥
a
−
=
a
−
1 + b2
1 + b2
2b
2
b
bc
c
ca
Tương tự ta có
≥b− ;
≥ c−
2
2
1+ c
2 1+ a
2
1,0
Từ đó suy ra
4
)
1,0
a
b
c
ab + bc + ca
ab + bc + ca
( *)
+
+
≥
a
+
b
+
c
−
=
3
−
1 + b 2 1 + c2 1 + a 2
2
2
2
a + b + c)
(
Mặt khác, ta biết ab + bc + ca ≤
= 3 ( ** )
3
Từ ( * ) và ( ** ) ta có điều phải chứng minh.
Gọi 3 số nguyên tố liên tiếp là p, q, r với 2 ≤ p < q < r
2
2
2
Bộ ba số nguyên tố liên tiếp đầu tiên là 2,3,5 ⇒ 2 + 3 + 5 = 38 không
0,5
1,0
1,0
0,5
1,0
là số nguyên tố nên không thỏa mãn đề bài.
2
2
2
1,0
Bộ ba số nguyên tố liên tiếp tiếp theo là 3,5,7 ⇒ 3 + 5 + 7 = 83 là số
nguyên tố nên thỏa mãn đề bài.
Xét p > 3 thì hiển nhiên q, r > 3 , nhận thấy rằng các số nguyên tố này đều
có dạng ±1 ( mod 6 ) vì không chia hết cho 2 và 3, vì thế nên tổng bình
2,0
phương của chúng luôn chia hết cho 3 nên không phải là số nguyên
tố.Vậy bộ ba số nguyên tố liên tiếp ( 3,5,7 ) là bộ 3 số nguyên tố liên tiếp
duy nhất thỏa mãn đề bài.
5
Trước tiên, ta tô màu xen kẽ các ô hình quạt, như vậy sẽ có 5 ô được tô
màu (ô màu) và 5 ô không được tô màu (ô trắng).
Ta có nhận xét:
Nếu di chuyển 1 bi ở ô màu và 1 bi ở ô trắng thì tổng số bi ở 5 ô màu
không đổi.
Nếu di chuyển ở 2 ô màu, mỗi ô 1 bi thì tổng số bi ở 5 ô màu giảm đi 2.
Nếu di chuyển ở 2 ô trắng, mỗi ô 1 bi thì tổng số bi ở 5 ô màu tăng lên 2.
Vậy tổng số ở 5 ô màu hoặc không đổi, hoặc giảm đi 2, hoặc tăng
lên 2. Nói cách khác, tổng số bi ở 5 ô màu sẽ không thay đổi tính chẵn lẻ
so với ban đầu.
Ban đầu tổng số bi ở 5 ô màu là 5 viên (số lẻ) nên sau hữu hạn lần
di chuyển bi theo quy luật trên thì tổng số bi ở 5 ô màu luôn khác 0 và
khác 10, do đó không thể chuyển các viên bi về cùng 1 ô.
0,5
0,5
0,5
0,5