Tr
thi toán vào các kh i chuyên
ng HKHTN - HQG Hà N i n m 1998
(Th i gian làm bài: 180 phút)
H
Câu I:
1) i u ki n: x2 ≤ 2. Bình ph
ph ng trình t ng đ ng.
2 – x2 + x2 + 8 + 2
⇔
ng d n gi i:
ng hai v c a ph
(2 − x 2 )( x 2 + 8 ) = 16
x 4 − 6 x 2 + 16 = 3 ⇔ x 4 + 6 x 2 − 7 = 0
x2 = 1
⇔ 2
x = −7
Lo i nghi m x2= - 7
Nghi m c a ph ng trình là x = + 1
x 2 + xy + y 2 = 7(1)
2) Gi i h 4
2 2
4
x + x y + y = 21(2)
(2) ⇔ ( x 2 + y 2 ) 2 − x 2 y 2 = 21
⇔ (x2+y2+xy)(x2+y2-xy) =21
T đó và (1) ⇒ (x2 +y2 – xy)= 3 (3)
x 2 + y 2 = 5
T đó (1) và (3) ⇒
xy = 2
T đó suy ra h đã cho có 4 nghi m:
x =1
x = 2
x = −1
x = −2
y = 2
y =1
y = −2
y = −1
Câu II: Ta có:
(a 3 − 3ab 2 ) 2 = 19 2 (1)
3
2
2
2
(b − 3a b) = 98 (2)
C ng (1) và (2) ta nh n đ c:
a6 + b6 + 3a4b2+ 3a2b4 = 192 + 982
⇔ (a2 + b2)3 = 192 + 982
⇔ a2 + b2 = 3 19 2 + 98 2
Câu III: Do a,b,c ∈ [0,1]
ng trình đã cho ta đ
c
⇒ (1 − a )(1 − b)(1 − c) ≥ 0
⇒ (1 − a − b − c) + ab + bc + ca − abc ≥ 0
⇒ a + b + c − ab − bc − ca ≤ 1 − abc ≤ 1
Chú ý r ng do a,b,c ∈ [0,1] nên b2 < b , c3 < c
V y a + b2+c3 – ab – bc – ca < a+b+c –ab – bc – ca < 1
Câu IV:
1) Vì góc ∠ AIB=900 nên khi M thay đ i ( trên cung l n AB) thì I n m trên
đ ng tròn c đ nh có đ ng kính AB.
1
IJ là trung tuy n tam giác vuông MIN nên IJ = MN. Do t ng 2 cung AB và MN
2
là 1800, AB c đ nh nên MN có đ dài không đ i.
Kéo dài JI c t AB H ta có ∠ JIM= ∠ AIH= ∠ JMI suy ra ∠ IAB + ∠ AIH = 900
hay ∠ IHA=900. o n JI vuông góc v i AB và có đ dài không đ i.
K hai đo n AA’,BB’ vuông góc v i AB và có đ dài b ng JI (A’,B’, I n m cùng
phía đ i v i AB) Φ A’, B’ c đ nh. Do các t giác AA’JI và BB’JI là các hình bình
hành nên ∠ A’JB’= ∠ AIB = 900. V y J n m trên đ ng tròn c đ nh đ ng kính
A’B’.
2) Kéo dài AM m t đo n MN=MB khi đó:
AN=AM+MN=AM+MB
Chu vi c a ∆ AMB b ng AB+AN. Do AB c đ nh nên chu vi ∆ AMB l n nh t
khi AN l n nh t.
G i P, Q l n l t là trung đi m c a cung l n AB và cung nh AB, MP ⊥ MQ
và PQ là đ ng kính c đ nh c a đ ng tròn. Vì MQ là phân giác góc AMB
nên MP là phân giác góc BMN. Do ∆ BMN là tam giác cân nên MP đ ng th i
là trung tr c c a BM ⇒ PA=PB=PN ⇒ N n m trên đ ng tròn c đ nh tâm P
bán kính PA. Khi đó AN là dây cung c a đ ng tròn này, suy ra AN l n nh t
khi AN là đ ng kính c a đ ng tròn tâm P. V y khi M trùng v i trung đi m
P c a cung l n AB thì chu vi c a ∆ AMB l n nh t.
Câu V:
n + 26 = a 3 (1)
3
n − 11 = b (2)
v i a và b là nh ng s nguyên d
L y (1) tr đi (2) ta nh n đ c:
a3 – b3 = 37
1) Gi s
ng.
⇔ (a − b)(a2 + ab+ b2 ) = 37 = 1.37
a −b =1
Chú ý r ng a-b< a2 + ab + b2 ⇒ 2
2
a + ab + b = 37
Thay a= b+1 vào ph
V i b=3 ⇒ n = 38
ng trình th 2 ta đ
c: b2+b-12= 0 ⇒ b1=3, b2=-4 (lo i)
2) Tr c h t, chú ý r ng v i ∀ a,b và α ∈ [0,1] ta luôn có:
(a-b)2(1- α ) ≥ 0
⇔ a 2 + b 2 ≥ 2ab + α (a − b) 2 (*)
áp d ng (*) v i hai s x,y và α = z 2 ∈ [0,1] ta đ c : x2 + y2 ≥ 2 xy + z 2 ( x − y ) 2
T ng t y 2 + z 2 ≥ 2 yz + x 2 ( y − z ) 2 và z 2 + x 2 ≥ 2 zx + y 2 ( z − x) 2
C ng ba b t đ ng th c cùng chi u l i v i nhau ta nh n đ c:
1
1= x 2 + y 2 + z 2 ≥ xy + yz + zx + x 2 ( y − z ) 2 + y 2 ( z − x) 2 + z 2 ( x − y ) 2 ⇒ P ≤ 1
2
[
V y Pmax=1, đ t đ
c khi x = y = z =
]
1
3
.