Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (103.48 KB, 5 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MƠN TỐN
THỜI GIAN 150 PHÚT
Năm học 2009 - 2010
<b>Câu 1(4đ):</b> Giải các hệ phương trình sau:
a)
7 2 5
2 1
<i>x y</i> <i>x y</i>
<i>x y x y</i>
b)
( 1) ( 1) 2
1 1
<i>x</i> <i>y</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>xy</i>
<i>x y</i> <i>y x</i> <i>xy</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<b>Câu 2(3đ):</b> Giả sử x, y, z là những số dương thay đổi thỏa mãn điều kiện x + y + z = 1.
Hãy tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
1 1 1
<i>x</i> <i>y</i> <i>z</i>
<i>P</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>z</i>
<b>Câu 3(3đ):</b> Cho a, b, c > 0 và thỏa mãn điều kiện
1 1 1
2
1<i>a</i>1<i>b</i>1<i>c</i>
Chứng minh rằng:
1
8
<i>abc</i>
.
<b>Câu 4(4 đ):</b> Cho đường tròn tâm O, hai tiếp tuyến MA và MB (A, B là tiếp điểm), C là
một điểm trên đường tròn tâm M bán kính MA và nằm trong đường trịn (O). Các tia AC
và BC cắt đường tròn (O) lần lượt tại P và Q. Chứng minh rằng PQ là đường kính của
đường tròn (O).
<b>Câu 5(4đ):</b> Cho tam giác ABC nội tiếp đường tròn (O) và d là tiếp tuyến của (O) tại C.
Gọi AH, BI là các đường cao của tam giác.
a) Chứng minh HI // d.
b) Gọi MN và EF lần lượt là hình chiếu của các đoạn thẳng AH và BI lên đường thẳng d.
chứng minh rằng MN = EF
Câu Đáp án Thang điểm
1
a)
7 2 5(1)
2 1(2)
<i>x y</i> <i>x y</i>
<i>x y x y</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Đặt u = 7x y , v = 2x y (<i>u</i>0,<i>v</i>0<sub>)</sub>
Ta có
5
(*)
1
<i>v x y</i>
Do u2<sub> – v</sub>2<sub> = (7x + y) – (2x+y) = 5x</sub>
Mà u + v = 5 nên u – v = x
Do đó u =
5
2
<i>x</i>
, v =
5
2
<i>x</i>
Từ phương trình thứ hai của (*) ta được
y = v + x – 1 =
5 3
1
2 2
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
Thay y =
3
2
<i>x</i>
vào phương trình (2) ta được
1
2
3 3
2 1
2 2
1
5 3 5
19
2 2
<i>x</i> <i>x</i>
Với x = 1 ta được y = 2; x = 19 ta được y = 11
Thử lại hệ phương trình ta được hệ có một nghiệm là (1;2)
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0,25
b)
( 1) ( 1) 2 (1)
1 1 (2)
<i>x</i> <i>y</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>xy</i>
<i>x y</i> <i>y x</i> <i>xy</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Điều kiện <i>x</i>1,<i>y</i>1
Xét phương trình (2) áp dụng bất đảng thức Cơ Si ta có:
( 1 1)
1 ( 1).1
2 2
<i>x y</i> <i>xy</i>
<i>x y</i> <i>x</i> <i>y</i>
(3)
( 1 1)
1 ( 1).1
2 2
<i>y x</i> <i>xy</i>
<i>y x</i> <i>y</i> <i>x</i>
(4)
Vậy <i>x y</i>1<i>y x</i>1<i>xy</i>
Dấu “=” xảy ra
1 1
1 1
<i>y</i>
<i>x</i>
2
<i>x</i> <i>y</i>
Ta thấy x = y =2 củng thỏa mãn phương trình (1)
Vậy hệ phương trình có nghiệm duy nhất là (2;2)
2
Ta có
1 1 1
(1 ) (1 ) (1 )
1 1 1
<i>P</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>z</i>
1 1 1
3 ( )
1 1 1
<i>P</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>z</i>
Mặt khác, với x, y, z > 0, theo bất đẳng thức Cơ Si ta có
3
<i>x y z</i> <i>xyz</i><sub>, </sub>
1 1 1 3
<i>x</i> <i>y</i> <i>z</i> <i>xyz</i>
1 1 1 3
(<i>x y z</i>)( ) 3<i>xyz</i>. 9
<i>x</i> <i>y</i> <i>z</i> <i>xyz</i>
Dấu = xảy ra khi x = y = z.
Ta có
1 1 1 9
1 1 1 ( 1) ( 1) ( 1)
<i>x</i> <i>y</i> <i>z</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>z</i>
1 1 1 9
1 1 1 4
<i>x</i> <i>y</i> <i>z</i>
Vậy
9 3
3
4 4
<i>P</i>
1 1 1
3 1
1
4 3
<i>x</i> <i>y</i> <i>z</i>
<i>P</i> <i>x</i> <i>y z</i>
<i>x y z</i>
<sub></sub>
Vậy P đạt giá trị lớn nhất là
3
4
<i>P</i>
tại
1
3
<i>x</i> <i>y z</i>
0.25
0.5
0.25
0.25
0.5
0.25
0.25
0.5
0.25
3
Ta có:
1 1 1
(1 ) (1 )
1<i>a</i> 1<i>b</i> 1<i>c</i>
1
2
1 1 1 (1 )(1 )
<i>b</i> <i>c</i> <i>bc</i>
<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>b</i> <i>c</i>
Vậy
1
2
1 (1 )(1 )
<i>bc</i>
<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i>
Tương tự:
1
2
1 (1 )(1 )
<i>ac</i>
<i>b</i> <i>a</i> <i>c</i>
1
2
1 (1 )(1 )
<i>ab</i>
<i>c</i> <i>a</i> <i>b</i>
Nhân ba bất đẳng thức trên ta được:
1 8
(1 )(1 )(1 ) (1 )(1 )(1 )
<i>abc</i>
<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>c</i>
8<i>abc</i> 1
0.5
0.5
0.5
0.25
0.25
4
C
P
Q
O
M
B
A
0.5
Để chứng minh PQ là đường kính của đường tròn (O), ta cần
chứng minh ba điểm P, Q, O thẳng hàng.
Trong đường trịn tâm M ta có:
<sub>2</sub>
<i>AMC</i> <i>ABC</i><sub> (góc ở tâm chắn cung AC)</sub>
Trong đường trịn tâm O ta có:
<sub>2</sub>
<i>AOQ</i> <i>ABQ</i><sub> (góc ở tâm chắn cung AQ)</sub>
Suy ra <i>AMC</i><i>AOQ</i><sub> (1)</sub>
Chứng minh tương tự ta có
<i>BMC BOP</i> <sub> (2)</sub>
Tứ giác MAOB có <i>A B</i> 900
<sub>180</sub>0
<i>AMB AOB</i>
<sub>(3)</sub>
Từ (1), (2), và (3) suy ra:
<i>POQ POB BOA AOQ</i>
(<i>BMC AMC</i> )<i>BOA</i>
<i>AMB AOB</i> 1800
Suy ra P, Q, O thẳng hàng.
Vậy PQ là đường kính của đường trịn (O)
5
x
d
M
F
N
E
A
I
H
C
B 0.5
a) Chứng minh HI // d
Gọi Cx là tiếp tuyến chắn cung AC
Tứ giác ABHI nội tiếp nên <i>ABC HIC</i> <sub> (Cùng bù với góc </sub><i>HIA</i> <sub>)</sub>
Mà <i>ABC</i><i>ACx</i><sub> (cùng chắn cung AC)</sub>
<sub>//</sub>
<i>HIC ICx</i> <i>HI d</i>
0.25
0.5
0.25
0.5
b) Chứng minh MN = EF
d // HI IF=HN
AMCH nội tiếp <i>HMN</i><i>HAC</i>
BICE nội tiếp <i>IEF</i> <i>IBC</i>
Mà <i>HAC BIC</i> <sub> nên </sub><i>HMN</i><i>IEF</i> <i>HMN</i> <i>IEF</i>
EF
<i>MN</i>
0.5
0.25
0.25
0.5
0.5
6 Số chính phương là n2<sub>(n </sub><sub>Ỵ</sub> <sub>Z) số đứng trước nó là n</sub>2<sub>-1</sub>
Ta có (n2<sub>-1)n</sub>2 <sub>=(n+1)(n-1)n</sub>2<sub>= (n-1)n.n(n+1) </sub>
Tích này có 3 số ngun liên tiếp nên chia hết cho 3
Mặt khác (n-1)n là hai số nguyên liên tiếp nên chia hết cho 2
Và n (n+1) chia hết cho 2
Nên (n-1)n.n(n+1) chia hết cho 4
Mà (3;4) = 1 nên (n-1)n.n(n+1) chia hết cho 12
Vậy (n2<sub>-1)n</sub>2 <sub>chia hết cho 12 </sub>
0.25
0.25