Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (152.92 KB, 5 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b> thi học sinh giỏi - mơn tốn LỚP 9 - đề 1</b>
<i> (Thời gian 150 phỳt )</i>
<b>Câu 1: (3đ) a. Rút gọn biểu thức : A = </b>
2
<i></i>2<i>x</i>+2006
<i>x</i>2
c. Giả sử x, y là các số thực dơng thoả mÃn : x + y = 1.
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: A = 1
<i>x</i>3+<i>y</i>3+
1
xy
<b>Câu 2: (2đ) a. Chứng minh rằng : Víi mọi sè d¬ng a th× </b>
2
2
2
1 1 1 1
1 1
1 <sub>1</sub>
<i>a a</i> <i>a</i> <i><sub>a</sub></i>
b. TÝnh S = 2 2 2 2 2 2
1 1 1 1 1 1
1 1 ... 1
1 2 2 3 2008 2009
<b>Câu 3: (3 đ)a) Tìm a , b , c biết a , b ,c là các số dơng và </b>
<i>a</i>2+1
1
<i>b</i>2+2
1
<i>c</i>2+8
32
abc
b) Tìm a , b , c biÕt : a = 2<i>b</i>
2
1+<i>b</i>2 ; b =
2<i>c</i>2
1+<i>c</i>2 ; c =
2<i>a</i>2
1+<i>a</i>2
c. Cho a3<sub> + b</sub>3<sub> + c</sub>3<sub> = 3abc với a,b,c khác 0 và a + b+ c </sub> <sub>0</sub>
TÝnh P = (2008+ <i>a</i>
<i>b</i> )(2008 +
<i>b</i>
<i>c</i> ) ( 2008 +
<i>c</i>
<i>a</i> )
<b>Câu 4: (2 đ) Giải hệ phơng trình </b>
¿
( x2+ 1 )( y2+ 1 ) = 10
( x + y )( xy - 1) = 3
{
<b>Câu 5: (2đ)</b>
Cho tam giác ABC, các đờng phân giác BD, CE cắt nhau tại I thỏa mãn
BD.CE = 2BI.CI. Chứng minh rằng tam giác ABC là tam giỏc vuụng.
<b>Câu 6: (2đ)</b>
Cho tam giác MNP có <i>M</i> <i>N</i> 2<i>P</i> , và độ dài ba cạnh là ba số tự nhiên liên tiếp. Tớnh di cỏc
cnh ca tam giỏc.
<b>Câu 7: (3đ)</b>
Cho tam giác ABC có BC = a, AC = b, AB = c. Giọi (I) là đờng tròn nội tiếp tam giác. Đờng vng
góc với CI tại I cắt AC, AB theo thứ tự ở M, N chứng minh rằng: a. AM.BN = IM2<sub> = IN</sub>2<sub> ; b.</sub>
2 2 2
1
<i>IA</i> <i>IB</i> <i>IC</i>
<i>bc</i> <i>ca</i> <i>ab</i>
<b>Câu 8: (2đ) Giải các phơng tr×nh sau </b>
a) x
2
3 +
48
x2= 10(
<i>x</i>
3 -
4
<i>x</i>) ; b)
2
4 + x + 1 - x =
---
Hết---Đáp án <b>- 1</b>
<b>Câu 1:( 3 điểm): </b>
=
2<i><sub>−</sub></i><sub>2</sub><i><sub>x</sub></i>
+2006
<i>x</i>2
A = <i>x</i>
2
<i>−</i>2<i>x</i>+2006
<i>x</i>2 = 1 -
2
<i>x</i> +
2006
<i>x</i>2 = 2006
1
<i>x</i>2<i>−</i>
2
2006<i>x</i>+
1
20062
<i>x−</i>
1
2006
2
+ 2005
2006
2005
2006 <i>⇒</i> GTNN cña P =
2005
2006 khi x = 2006
c.(1 ®iĨm) Ta cã: (x + y)3<sub> = x</sub>3<sub> + y</sub>3<sub> + 3xy( x + y ) = 1 hay x</sub>3<sub> + y</sub>3<sub> + 3xy = 1.Thay vµo biĨu thc A ta cã:</sub>
A = <i>x</i>
3
+<i>y</i>3+3 xy
<i>x</i>3+<i>y</i>3 +
<i>x</i>3
+<i>y</i>3+3 xy
xy = 4+
3 xy
<i>x</i>3+<i>y</i>3+
<i>x</i>3
+<i>y</i>3
xy
áp dụng bất đẳng thức Cauchy ta có: 4+ 3 xy
<i>x</i>3
+<i>y</i>3+
<i>x</i>3+<i>y</i>3
xy 4+2
<i>x</i>3+<i>y</i>3.
<i>x</i>3+<i>y</i>3
xy =4+2
2
2
3
2
3
2
2
3
2
2<i></i>3<b>Câu 2 : (2đ) a/ Ta có : </b>
2
2
2
1 1 1 1 1 1 1
1 1 2
1 <sub>1</sub> 1 1
<i>a a</i> <i>a</i> <i><sub>a</sub></i> <i>a a</i> <i>a a</i>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
Mµ
1 1 1 1 1 1 1
0
1 1 1 1
<i>a a</i> <i>a a</i> <i>a a</i> <i>a a</i>
Do đó
2
2
2
1 1 1 1
1 1
1 <sub>1</sub>
<i>a a</i> <i>a</i> <i><sub>a</sub></i>
b/ áp dụng c/m câu a ta có : S =
1 1 1 1 1
1 1 1 ... 1
2 2 3 2008 2009
=
1
2009
2009
<b>Câu 3: (3đ) </b>
a) T×m a , b , c biÕt a , b ,c là các số dơng và
1
<i>b</i>2+2
1
<i>c</i>2+8
abc
áp dụng bất đẳng thức Cô-Si : 1
<i>a</i>2+1 2
1
<i>a</i>2 =
2
<i>a</i>
V× a ; b ; c là các số dơng 1
<i>b</i>2+2 2
2
<i>b</i>2 = 2
<i>b</i> ;
1
<i>c</i>2+8 2
8
<i>c</i>2 =
4
<i>c</i>
<i>⇒</i>
<i>a</i>2+1
<i>b</i>2+2
<i>c</i>2+8
2
<i>a</i> . 2
2
<i>b</i> .
4
<i>c</i> =
32
abc
<i>⇒</i>
1
<i>b</i>2+2
1
<i>c</i>2+8
abc <i>⇔</i>
¿
1
<i>a</i>2=1
1
<i>b</i>2=2
1
<i>c</i>2=8
¿{ {
¿
( 0.25®) <i>⇔</i>
¿
<i>a</i>=1
<i>b</i>=
<i>c</i>=
¿
( 0.5®)
b) T×m a , b , c biÕt : a = 2<i>b</i>
2
1+<i>b</i>2 ; b =
2<i>c</i>2
1+<i>c</i>2 ; c =
2<i>a</i>2
1+<i>b</i>2
Nhận xét các số a ; b ; c là các số dơng , áp dụng bất đẳng thức Co-si (0 .25đ)
2
1+<i>b</i>2
2<i>b</i>2
1 + c2 <sub> 2c </sub> <i>⇒</i> <sub> b = </sub> 2<i>c</i>
2
1+<i>c</i>2
2<i>c</i>2
2<i>c</i> = c
1 + a2 <sub> 2a </sub> <i>⇒</i> <sub> c = </sub> 2<i>a</i>
2
1+<i>b</i>2
2<i>a</i>2
2<i>a</i> = a
Tõ ( 1 ) ; ( 2 ) ; (3 ) ta cã a = b = c và theo cosi thì a = b = c = 1
c) Cho a3<sub> + b</sub>3<sub> + c</sub>3<sub> = 3abc víi a,b,c khác 0 và a + b+ c </sub> <sub>0 </sub>
P = (2008+ <i>a</i>
<i>b</i> )(2008 +
<i>c</i> ) ( 2008 +
<i>c</i>
<i>a</i> )
a3 + b3 + c3 = 3abc
<i>⇔</i> ( a + b + c ) ( a2<sub> + b</sub>2<sub> + c</sub>2<sub> - ab - bc - ac ) = 0</sub>
<i>⇔</i> a2<sub> + b</sub>2<sub> + c</sub>2<sub> - ab - bc -ac = 0 ( v× a + b + c </sub> <sub> 0 )</sub>
<i>⇔</i> ( a- b )2<sub> + ( b – c )</sub>2<sub> + ( c – a )</sub>2<sub> = 0 </sub> <i><sub>⇔</sub></i> <sub> a = b = c </sub> <i><sub>⇒</sub></i> <sub> P = (2008+ </sub> <i>a</i>
<i>b</i> )(2008 +
<i>b</i>
<i>c</i> )
( 2008 + <i>c<sub>a</sub></i> )
P = ( 2008 + 1 ) ( 2008 + 1 ) ( 2008 + 1 ) ; P = 20093<sub> </sub>
C©u 4:( 2 ®iÓm )
Ta cã
¿
( x2+ 1 )( y2+ 1 ) = 10
( x + y )( xy - 1) = 3
¿{
¿
Û
¿
<i>x</i>2<i><sub>y</sub></i>2
+ x2+ y2+ 1 = 10
( x + y )( xy - 1) = 3
¿{
¿
Û
xy - 1¿2= 10
¿
( x + y )( xy - 1) = 3
x +<i>y</i>2+
Đặt u = x + y ; v = xy - 1 hÖ trë thµnh :
¿
<i>u</i>2
+ v2= 10
<i>u</i>. v = 3
¿{
¿
u + v¿2= 16
¿
u . v = 3
¿
¿
¿
Û
¿
u + v = <i>±</i> 4
u . v = 3
¿{
¿
· NÕu
¿
u + v = 4
u . v = 3
¿{
¿
th× ta cã
¿
u = 3
v = 1
¿{
¿
hc
¿
u = 1
v = 3
¿{
¿
* víi
¿
u = 3
v = 1
¿{
th×
¿
x + y = 3
xy - 1 = 1
¿{
¿
Û
¿
x + y = 3
xy = 2
¿{
¿
Û (x ; y) = (2 ;1) ; (1 ; 2)
* Víi
¿
u = 1
v = 3
¿{
¿
th×
¿
x + y = 1
xy - 1 = 3
¿{
¿
Û
¿
x + y = 1
xy = 4
{
nên x , y là 2 nghiệm của PT : t2<sub> - t + 4 = 0 cã </sub><sub>D</sub><sub> < 0 </sub><sub>ị</sub><sub> vô nghiệm </sub><sub>ị</sub><sub> hệ vô nghiệm trong trờng hợp này . </sub>
à Nếu
u + v = <i>−</i> 4
u . v = 3
¿{
¿
th× ta cã
¿{
¿
hc
¿
u = -1
v = -3
¿{
¿
* Víi
¿
u = -3
v = -1
¿{
¿
ta cã
¿
x + y = -3
xy - 1 = -1
¿{
Û
¿
x + y = -3
xy = 0
¿{
¿
Û (x ; y) = (- 3; 0) ; (0 ; - 3)
* Víi
¿
u = -1
v = -3
¿{
¿
ta cã
¿
x + y = -1
xy - 1 = -3
¿{
¿
Û
¿
x + y = -1
xy = -2
¿{
¿
2
1
1
P
D
N
M
c
b
a
I
E D
C
A
N
M
c
b
a
I
C
B
A
<b>B</b>
<b> i 5:à </b>
Ta cã: BD.CE = 2BI.CI
1
. (1)
2
<i>BI CI</i>
<i>BD CE</i>
ị
Trong tam giác BEC ta có BI là phân giác của <i>B</i> :
<i>CI</i> <i>BC</i>
<i>EI</i> <i>BE</i>
ị
Theo tinh chÊt tØ lÖ thøc
<i>CI</i> <i>BC</i>
<i>CI EI</i> <i>BC BE</i>
Þ
Hay
<i>CI</i> <i>BC</i>
<i>CE</i> <i>BC BE</i> <sub> (2) mµ </sub>
<i>BE</i> <i>CB</i> <i>a</i> <i>BE</i> <i>a</i>
<i>AE</i> <i>CA</i> <i>b</i> Û <i>c BE</i> <i>b</i>
ac
b.BE ac a.BE BE
b a
Þ Û
<sub> (*)</sub>
Thay (*) vào (2) ta đợc:
<i>CI</i> <i>a</i> <i>a b</i>
<i>ac</i>
<i>CE</i> <i><sub>a</sub></i> <i>a b c</i>
<i>a b</i>
<sub> (3)</sub>
T¬ng tù trong tam giác ABD ta có AI là phân giác cña <i>A</i>:
(4)
<i>BI</i> <i>AB</i> <i>BI</i> <i>AB</i> <i>BI</i> <i>c</i>
<i>ID</i> <i>AD</i> <i>BI CI</i> <i>AB AD</i> <i>BD</i> <i>c AD</i>
Þ Þ Û Þ
<sub> </sub>
<i>ab</i>
<i>AD</i>
<i>a c</i>
<sub>(2*)</sub>
Thay (2*) vào (4) ta đợc:
<i>BI</i> <i>c</i> <i>a c</i>
<i>ab</i>
<i>BD</i> <i><sub>c</sub></i> <i>a b c</i>
<i>a c</i>
<sub> (5)</sub>
Thay (3) và (5) vào (1) ta đợc:
2 2 2 2
1
. 2 2 2 2 2 2 2
2
<i>a b</i> <i>a c</i>
<i>a</i> <i>ab</i> <i>ac</i> <i>bc a</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>ab</i> <i>ac</i> <i>bc</i>
<i>a b c a b c</i>
Û
2 2 2
<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i>
Vậy tam giác ABC vuông tại A
<b>Câu 6: Trên cạnh PM lấy ®iÓm D sao cho PD = PM </b>
Ta cã: <i>M</i> <i>M</i> 1<i>M</i> 2 <i>D</i> 1<i>M</i> 2 <i>N M</i> 2<i>M</i> 2
(Vì <i>D</i>1<sub>là góc ngồi của tam giác MND). Do đó: </sub><i>M</i> <i>N</i>2<i>M</i> 2
Theo bài ra: <i>M</i> <i>N</i>2<i>P</i> Suy ra <i>P M</i> 2
Do đó ta có: D<i>MNP</i>D<i>DNM g g</i>( . )
<i>MN</i> <i>NP</i>
<i>DN</i> <i>MN</i>
Þ
đặt NP = a: MP b: MN = c: Với a,b,c <i>N</i>
Ta có:
2 <sub>(</sub> <sub>) (1)</sub>
<i>c</i> <i>a</i>
<i>c</i> <i>a a b</i>
<i>a b</i> <i>c</i> Þ
Do các cạnh của tam giác MNP là ba số tự nhiên liên tiếp và a > b nên a – b = 1 hc a – b = 2
NÕu: a – b = 1 th× a – c = 2
Tõ (1) ta cã:
2 2 <sub>2</sub>
<i>c</i> <i>a</i> ị <i>c</i> <i>c</i> <sub> (vì a = c + 2) </sub>
2
( 1) 2
1 1
<i>c</i>
<i>c c</i>
<i>c</i>
Þ <sub> Û </sub>
<sub> </sub>Û <i>c</i>2
Nếu: a – b = 2 thì a – c = 1 khi đó ta có
(1)
2 <sub>2(</sub> <sub>1)</sub> <sub>(</sub> <sub>2) 2</sub> 2
1 2
<i>c</i>
<i>c</i> <i>c</i> <i>c c</i>
<i>c</i>
Û Û <sub> Û </sub>
<sub> (Lo¹i). VËy MN = 2: MP = 3: NP = 4 </sub>
Bµi 7:
a. Ta cã:
0 C 0 C
AMI 90 ; BNI 90 AMI BNI (1)
2 2
Þ
Ta l¹i cã:
0 A B 3600 (1800 C) 0 C
AIB 180 90 (2)
2 2 2
Từ (3) và giả thiết suy ra: DAIB DAMI DBNI Þ
AM IN
AM.BN IM.IN
IM BNÞ <sub> (3)</sub>
Mà tam giác CMN cân tại C suy ra: IM=IN (4) (vì CI là đờng cao đồng thời là trung tuyến)
Từ (3) và (4) suy ra: <i>AM BN</i>. <i>IM</i>2 <i>IN</i>2
b. Ta cã: D<i>AIB</i>D<i>AMI</i>
2
2
AI AB AI AB.AM AM
AI AB.AM
AM AI AB.AC AB.AC AC
Þ Þ Û
Hay
2
AI b AM
bc c
(5). T¬ng tù: DAIB DBNI
2
IB a CN
ca a
Þ
(6)
Trong tan giác vuông MIC (<i>I</i> 900) ị IC2 CM2 MI2 ; Mà <i>AM BN</i>. <i>IM</i>2(c/m câu a)
2 <sub>(</sub> <sub>)</sub>2 <sub>.</sub> <sub>(</sub> <sub>)(</sub> <sub>) (</sub> <sub>)(</sub> <sub>)</sub> <sub>.</sub>
<i>IC</i> <i>CA AM</i> <i>AM BN</i> <i>CA AM CA AM</i> <i>b AM a BN</i> <i>AM BN</i>
Þ
(Vì CM = CN c/m trên) ị <i>IC</i>2 <i>ab a AM b BN</i> . .
2
IC BN AM
1
ab a b
Þ
(7)
Cộng hai vế của (5); (6) và (7) ta đợc:
2 2 2
IA IB IC
1
bc ca ab
<b>C©u 8: (2 ®) </b>
a. Điều kiện x ạ 0 . Phơng trình đã cho tơng đơng với
3
2
2
x 16
10
9 x
Đặt t =
-x 4
3 x <sub>Þ</sub><sub> t</sub>2<sub> = </sub>
2
2
x 16 8
-
9 x 3<sub> . P</sub><sub>hương trình</sub><sub> trë thµnh : </sub>
2 8
3 t 10t
3 <sub>Û</sub><sub> 3t</sub>2<sub> – 10t + 8 = 0 </sub>
Û t = 2 hc t = 4/3 * víi t = 2 th×
-x 4
3 x<sub> = 2 </sub><sub>Û</sub><sub> x</sub>2<sub> - 6x - 12 = 0 </sub><sub>Û</sub><sub> x = </sub>3 21
* Víi t = 4/3 th×
-x 4
3 x<sub> = </sub>
4
3 <sub>Û</sub><sub> </sub><sub>x</sub>2<sub> - 4x - 12 = 0 </sub><sub>Û</sub><sub> x = 6 ; x = - 2 </sub>
Vậy phơng trình đã cho có 4 nghiệm là : x = 6 ; x = - 2 ; x = 3 21
b. PT :
2
x
+ x + 1 - x = 9 - 4 2
4 <sub>Û</sub>
x
2 + 1
2
- x =
Û
2+ 1
· NÕu
x
1
2 <sub>³</sub><sub> 0 </sub><sub>Û</sub><sub> x </sub><sub>³</sub><sub> </sub><sub>– </sub><sub>2 , PT trên trở thành x + 2 </sub><sub>– 2x = 4</sub>
Û x = 4 - 4
· NÕu
x
1
2 <sub> < 0 </sub><sub>Û</sub><sub> x < 2</sub><sub> , PT trên trở thành </sub><sub>( x + 2) – 2x = 4</sub>