TRƯỜNG THPT KRÔNG ANA
TỔ TOÁN
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN TOÁN LỚP 11
ĐỀ BÀI
Bài 1 (3,0 điểm)
(
)
Giải phương trình sau: 1 + 3 tan x + cot x = tan 2 x +
2
sin 2 x
Bài 2 (3,0 điểm)
Chọn ngẫu nhiên 3 số tự nhiên đôi một khác nhau từ tập hợp A = { 1; 2;3...20} , tính xác suất để
trong 3 số được chọn không có hai số tự nhiên liên tiếp.
Bài 3 (3,0 điểm)
u1 = 1
u1 u2
u
+ + ... + n ÷?
Cho dãy un xác định bởi :
un2 . Tìm nlim
→+∞ u
un +1
2 u3
un +1 = un +
2017
Bài 4
a (4,0 điểm) Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật , AB = a , AD = a 2 ,
SA ⊥ ( ABCD ) và SA = 2a , gọi M là trung điểm của AD. Chứng minh rằng ( SAC ) ⊥ ( SBM ) và tính
khoảng cách giữa hai đường thẳng BM và SC.
b (3,0 điểm)
Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hình chữ nhật ABCD . Gọi E là trung điểm cạnh BC .
Đường tròn ngoại tiếp tam giác CDE cắt đường chéo AC tại G ( G không trùng với C ) . Biết
2 4
E (1, −1) , G , ÷ và điểm D thuộc đường thẳng d : x + y − 6 = 0 . Tìm tọa độ điểm C .
5 5
Câu 5 (4,0 điểm) Cho các số dương a, b, c . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
P=
3(b + c) 4a + 3c 12(b − c)
+
+
.
2a
3b
2a + 3c
---------------------------------------Hết---------------------------------------
ĐÁP ÁN
Câu
(
)
Đáp án
2
Giải phương trình sau: 1 + 3 tan x + cot x = tan x +
Điều kiện sin 2 x ≠ 0
Biến đổi: 3 tan x + tan x + cot x = tan 2 x +
1(3đ)
Điểm
2
sin 2 x
0.5
2
sin 2 x
0.5
2
2
= tan 2 x +
sin 2 x
sin 2 x
2
⇔ tan x − 3 tan x = 0
⇔ tan x = 0 hoặc tan x = 3
Loại tan x = 0 do điền kiện
π
Vậy tan x = 3 ⇔ x = + kπ , ( k ∈ ¢ )
3
⇔ 3 tan x +
0.5
0.5
0.5
0.5
Chọn ngẫu nhiên 3 số tự nhiên đôi một khác nhau từ tập hợp , tính xác suất để
trong 3 số được chọn không có hai số tự nhiên liên tiếp.
Số cách chọn ba số đôi một khác nhau từ tập A là C203 = 1140 cách
2(3đ)
Số cách chọn 3 số liên tiếp là 18 cách
Số cách chọn ba số trong đó có đúng hai số liên tiếp là 17*2+17*16 = 306 cách
0.5
0.5
1.0
Vậy xác suất cần tìm là
1.0
1140 − 18 − 306 816 68
=
= .
1140
1140 95
u1 = 1
u1 u2
u
+ + ... + n ÷?
Cho dãy un xác định bởi :
un2 . Tìm nlim
→+∞ u
un +1
2 u3
un +1 = un +
2017
un
un2
2017(un +1 − un )
1
1
=
=
= 2017( −
)
Ta có:
un +1 unun +1
unun +1
un un +1
3(3đ)
0.5
u u
u
1
Suy ra: 1 + 2 + ... + n ÷ = 2017 1 −
÷.
un +1
u 2 u3
un+1
Ngoải ra, ta có 1 = u1 < u2 < .... < un < un +1 nên ( un ) là dãy tăng..
Giả sử dãy ( un ) bị chặn , khi đó dãy ( un ) có giới hạn là a>0. Ta có: a = a +
un = +∞ .
suy ra a=0 (Mâu thuẫn). Hay xlim
→+∞
u1 u2
u
1
+ + ... + n ÷ = lim 2017 1 −
Vậy ( un ) nlim
÷ = 2017 .
→+∞ u
un +1 x →∞
2 u3
un+1
0.5
0.5
a2
2017
0.5
0.5
0.5
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật , AB = a , AD = a 2 ,
SA ⊥ ( ABCD ) và SA = 2a , gọi M là trung điểm của AD. Chứng minh rằng
( SAC ) ⊥ ( SBM ) và tính khoảng cách giữa hai đường thẳng BM và SC.
(Vẽ hình)
+ Chứng minh rằng ( SAC ) ⊥ ( SBM )
·
·
·
·
Vì cot ABM
= tan BAC = 2 ⇒ ABM + BAC = 90°
Suy ra BM ⊥ AC
4a(4đ)
Vì SA ⊥ ( ABCD ) ⇒ SA ⊥ BM
Từ đó suy ra ( SAC ) ⊥ ( SBM )
+ Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng BM và SC
Kẻ CJ / / BM , gọi I = AC ∩ BM
2
2 SA. AC
4a
=
Ta có d ( BM , SC ) = d ( BM , ( SCJ ) ) = d ( I , ( SCJ ) ) = d ( A, ( SCJ ) ) =
3
3 SA2 + AC 2
21
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5*3
Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hình chữ nhật ABCD . Gọi E là trung điểm cạnh
BC . Đường tròn ngoại tiếp tam giác CDE cắt đường chéo AC tại G ( G không
2 4
5 5
trùng với C ) . Biết E (1, −1) , G , ÷ và điểm D thuộc đường thẳng d : x + y − 6 = 0 .
Tìm tọa độ điểm C .
Vì DE là đường kính của đường tròn (CDE ) nên DG ⊥ GE . Gọi D (t ,6 − t ) .
uuur uuur
Sử dụng EG.DG = 0 ta được t = 4 ⇒ D(4,2) .
4b(3đ)
uuu
r
uur
Gọi J = AC I DE thì DJ = 2 JE nên J (2,0)
Đường thẳng AC qua G và J là x + 2 y − 2 = 0
Đường tròn ngoại tiếp tam giác DEC là đường tròn đường kính DE nên có phương trình
2
2
5
1 9
x− ÷ +y− ÷ =
2
2 2
Vì C là một giao điểm của AC với ( DEC ) nên C (4, −1)
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
Cho các số dương a, b, c . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
P=
3(b + c) 4a + 3c 12(b − c)
+
+
2a
3b
2a + 3c
3b + 3c
4a + 3c 12b − 12c
+ 2 ÷+
+ 1 ÷+
+ 8÷
2a
3b
2a + 3c
Ta có P + 11 =
1
4
1
= (4 a + 3b + 3c)
+
+
÷
2 a 3b 2 a + 4 c
5(4đ)
Sử dụng bất đẳng thức
0.5
0.5
1 1
4
+ ≥
a b a+b
0.5
4
4
P + 11 ≥ (4a + 3b + 3c)
+
÷
2a + 3b 2a + 3c
16
≥ (4a + 3b + 3c)
= 16
4a + 3b + 3c
1.0
Ta được
Vậy P ≥ 5
3
Vậy P nhỏ nhất bằng 5 , dấu bằng xảy ra chẳng hạn (a, b, c) = ,1,1÷
2
0.5
1.0