SỞ GD&ĐT BẮC GIANG<br />
CỤM TÂN YÊN<br />
Ngày thi: 28/01/2018<br />
<br />
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2017 - 2018<br />
MÔN: TOÁN 10<br />
Thời gian làm bài 150 phút (không kể thời gian phát đề)<br />
<br />
Câu 1: (6 điểm) Cho phương trình x 2 2 x 3m 4 0 (m là tham số).<br />
a) Tìm các giá trị của m để phương trình có hai nghiệm.<br />
b) Tìm các giá trị của m để phương trình có hai nghiệm x1 , x2 thỏa mãn x12 x2 2 x12 x2 2 4 .<br />
c) Tìm các giá trị của m để phương trình có hai nghiệm phân biệt cùng thuộc đoạn 3;4 .<br />
Câu 2: (2 điểm) Giả sử phương trình bậc hai ẩn x ( m là tham số):<br />
<br />
x 2 2 m 1 x m3 m 1 0<br />
2<br />
<br />
có hai nghiệm x1 , x2 thỏa mãn điều kiện x1 x2 4 . Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất<br />
3<br />
3<br />
của biểu thức sau: P x1 x2 x1 x2 3 x1 3x2 8 .<br />
<br />
Câu 3: (2 điểm) Giải phương trình<br />
<br />
3<br />
<br />
81x 8 x 3 2 x 2 <br />
<br />
4<br />
x2;<br />
3<br />
<br />
x <br />
<br />
x2 y 2 2 y 6 2 2 y 3 0<br />
Câu 4: (2 điểm) Giải hệ phương trình <br />
<br />
( x y )( x xy y 3) 3( x y ) 2<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
.<br />
<br />
Câu 5: (2 điểm) Cho các số dương a, b, c có a+b+c=3. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức<br />
P<br />
<br />
a a<br />
b b<br />
c c<br />
<br />
<br />
2c a b<br />
2a b c<br />
2b c a<br />
<br />
Câu 6: (2 điểm) Không dùng máy tính hãy tính tổng<br />
P = cos2 00 cos210 cos2 20 cos2 30 cos2 40 ... cos21800 .<br />
Câu 7: (2 điểm) Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hai điểm A 1; 2 và B 4;3 . Tìm tọa độ<br />
điểm M nằm trên trục hoành sao cho góc<br />
<br />
bằng 450 .<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Câu 8: (2 điểm) Cho tam giác đều ABC và các điểm M , N , P thỏa mãn BM k BC ,<br />
2 4 <br />
CN CA , AP AB . Tìm k để AM vuông góc với PN .<br />
3<br />
15<br />
<br />
…………………Hết…………………<br />
Họ và tên thí sinh:……………………………..…………Số báo danh:……………….<br />
<br />
ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI<br />
Năm học 2017 – 2018<br />
Môn thi: Toán – Lớp 10<br />
(Thời gian làm bài: 150 phút)<br />
<br />
CỤM TÂN YÊN<br />
<br />
Câu<br />
Nội dung<br />
2<br />
1 Cho phương trình x 2 x 3m 4 0 (m là tham số).<br />
<br />
Điểm<br />
<br />
a) Tìm các giá trị của m để phương trình có hai nghiệm.<br />
b) Tìm m để pt có hai nghiệm x1 , x2 thỏa mãn x12 x2 2 x12 x2 2 4 .<br />
c) Tìm m để phương trình có hai nghiệm phân biệt cùng thuộc đoạn 3;4 .<br />
a)<br />
<br />
Để phương trình có hai nghiệm thì 12 (3m 4) 0<br />
<br />
1<br />
1<br />
<br />
b)<br />
<br />
5<br />
m . KL<br />
3<br />
x x 2<br />
(Không có bước này không trừ điểm)<br />
Khi m 5 thì 1 2<br />
3<br />
x<br />
x<br />
<br />
3<br />
m<br />
<br />
4<br />
1 2<br />
<br />
0.5<br />
<br />
x12 x2 2 x12 x2 2 4<br />
<br />
(3m 4)2 (2)2 2(3m 4) 4<br />
<br />
1<br />
<br />
9m2 18m 0<br />
m 0;2<br />
<br />
c)<br />
<br />
Kết hợp với m 5 được m 0; 5 . KL<br />
3<br />
3<br />
2<br />
Nghiệm của pt x 2 x 3m 4 0 là hoành độ giao điểm của hai đồ thị hàm<br />
số y x 2 2 x và y 3m 4<br />
Vẽ bảng biến thiên của hàm số y x 2 2 x trên đoạn 3;4 .<br />
Từ bảng biến thiên để phương trình x 2 2 x 3m 4 0 có hai nghiệm phân<br />
biệt cùng thuộc đoạn 3;4 thì 1 3m 4 3 .<br />
<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
<br />
1 5 <br />
m ; . KL<br />
3 3 <br />
<br />
2<br />
<br />
0.5<br />
<br />
Giả sử phương trình bậc hai ẩn x ( m là tham số):<br />
<br />
x 2 2 m 1 x m3 m 1 0<br />
2<br />
<br />
có hai nghiệm x1 , x2 thỏa mãn điều kiện x1 x2 4 . Tìm giá trị lớn nhất và<br />
3<br />
3<br />
giá trị nhỏ nhất của biểu thức sau: P x1 x2 x1 x2 3 x1 3x2 8 .<br />
<br />
Trước hết xét biệt thức ' m 1 m3 m 1 m3 4m m m 2 m 2 .<br />
<br />
<br />
Phương trình có hai nghiệm x1 , x2 nên ' 0 m m 2 m 2 0.<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
(1)<br />
Khi đó, theo Vi-ét ta có x1 x2 <br />
<br />
b<br />
2 m 1 với điều kiện 2 m 1 4<br />
a<br />
<br />
0,5<br />
<br />
(2)<br />
và x1 x2 <br />
<br />
c<br />
2<br />
m3 m 1 . Điều kiện (1) và (2) giải được 2 m 0 hoặc 2 m 3.<br />
a<br />
<br />
Như vậy x13 x23 x1 x2 3 x1 x2 x1 x2 nên biểu thức<br />
3<br />
<br />
3<br />
3<br />
2<br />
P x1 x2 8 x1 x2 2 m 1 8 m3 m 1 16m2 40m.<br />
<br />
<br />
Bài toán trở thành: Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức<br />
P m 16m 2 40m với m 2;0 2;3.<br />
<br />
Ta lập bảng biến thiên của hàm số P m 16m 2 40m với m 2;0 2;3.<br />
<br />
m<br />
<br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
0<br />
<br />
5<br />
4<br />
<br />
0<br />
P m<br />
<br />
3<br />
<br />
2<br />
<br />
16<br />
<br />
144<br />
<br />
Giải phương trình<br />
<br />
3<br />
<br />
0,5<br />
<br />
24<br />
<br />
Từ đó ta kết luận được:<br />
Giá trị lớn nhất của biểu thức P 16 khi m 2 ,<br />
Giá trị nhỏ nhất của biểu thức P 144 khi m 2 .<br />
<br />
3<br />
<br />
<br />
<br />
0,5<br />
<br />
81x 8 x 3 2 x 2 <br />
<br />
0,5<br />
<br />
4<br />
x2;<br />
3<br />
<br />
x <br />
3<br />
<br />
2 46 <br />
2 46<br />
<br />
x <br />
PT đã cho tương dương với 3. 3 3 x <br />
3 27 <br />
3 27<br />
<br />
2<br />
<br />
46<br />
<br />
3u v3 <br />
u x 3<br />
<br />
<br />
<br />
27<br />
Đặt <br />
ta có hệ: <br />
v 3 3 x 2 46 3 3u 46<br />
3v u 3 46<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
27<br />
3 27<br />
27<br />
<br />
<br />
0.5<br />
<br />
Trừ hai phương trình cho nhau theo từng vế ta có:<br />
<br />
u v 0,<br />
1<br />
3 u v v u v 2 uv u 2 2<br />
2<br />
v uv u 3, 2 <br />
Dễ thấy v 2 uv u 2 0 nên (2) vô nghiệm.<br />
8<br />
2<br />
5<br />
1 u v 3 3x x x3 2 x 2 x 0<br />
27<br />
3<br />
3<br />
x 0<br />
và kết luận.<br />
<br />
x 3 2 6<br />
<br />
3<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
0,5<br />
0.5<br />
<br />
0.5<br />
<br />
4<br />
<br />
x2 y 2 2 y 6 2 2 y 3 0<br />
Giải hệ phương trình <br />
<br />
(1)<br />
<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
( x y )( x xy y 3) 3( x y ) 2<br />
<br />
(2)<br />
<br />
.<br />
<br />
ĐKXĐ: y 1,5 .<br />
<br />
(2) x3 y 3 3 x 3 y 3 x 2 y 2 2 x 1 y 1 x 1 y 1 y x 2<br />
3<br />
<br />
3<br />
<br />
1<br />
<br />
Thay vào pt thứ nhất ta được:<br />
2<br />
2<br />
2x 1 1 x<br />
1 <br />
1<br />
<br />
x 3x 1 2 x 1 x 2 x 1 <br />
2 <br />
2<br />
<br />
2 x 1 x<br />
2<br />
<br />
(Có thể bình phương được pt: x 12 ( x 2 4 x 2) 0 )<br />
Giải hai pt này ta được x 1, x 2 2<br />
Vậy hệ có hai nghiệm là x; y 1; 1 , 2 2, 2 .<br />
5<br />
<br />
0.5<br />
<br />
0.5<br />
<br />
Cho các số dương a, b, c có a+b+c=3. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức<br />
P<br />
<br />
a a<br />
b b<br />
c c<br />
.<br />
<br />
<br />
2c a b<br />
2a b c<br />
2b c a<br />
<br />
1<br />
<br />
1<br />
a a<br />
a3<br />
a3<br />
a3<br />
c3 c3<br />
)<br />
<br />
(<br />
<br />
<br />
8<br />
16<br />
2c a b<br />
c ( a b c) 2 c 3<br />
c3<br />
a3<br />
a 3 c 3 c 3 3a c 3<br />
<br />
<br />
<br />
16<br />
4<br />
16<br />
c3 c3 8<br />
a a<br />
3a c 3<br />
Suy ra:<br />
<br />
<br />
16<br />
2c a b 4<br />
1<br />
33<br />
2<br />
<br />
Tương tự<br />
<br />
3b a 3 và<br />
b b<br />
<br />
16<br />
2a b c 4<br />
<br />
0.5<br />
<br />
3c b 3<br />
c c<br />
<br />
16<br />
2b a c 4<br />
<br />
Cộng các vế tương ứng của ba BĐT cùng chiều ta được P 3 ,<br />
<br />
6<br />
<br />
3<br />
P khi a=b=c=1. KL<br />
2<br />
Tính P=cos2 00 cos 210 cos 2 20 cos 2 30 cos 2 40 ... cos 21800 .<br />
<br />
2<br />
<br />
0.5<br />
<br />
cos00 =-cos1800 cos2 00 =cos 21800 .<br />
<br />
…<br />
cos890 =-cos910 cos 2 890 =cos 2 910 .<br />
<br />
0,5<br />
<br />
P=2cos 2 00 2(cos 210 cos 2 20 cos 2 30 cos 2 40 ... cos 2 890 ) cos 2 900<br />
<br />
=2 2(cos 210 cos2 20 cos2 30 cos2 40 ... cos2 890 )<br />
<br />
0,5<br />
<br />
cos890 =sin10 cos 2 890 =sin 210 .<br />
<br />
…<br />
<br />
0,5<br />
<br />
cos46 =sin44 cos 46 =sin 44 .<br />
P=2 2(cos 210 sin 210 cos 2 20 sin 2 20 ... cos 2 440 sin 2 440 cos 2 450 )<br />
0<br />
<br />
0<br />
<br />
2<br />
<br />
0<br />
<br />
2<br />
<br />
0<br />
<br />
=2 2(44 cos2 450 )<br />
91<br />
<br />
0,5<br />
<br />
KL<br />
7<br />
<br />
A 1; 2 và B 4;3 . Tìm M nằm trên trục hoành sao cho góc<br />
<br />
bằng 450 .<br />
0.5<br />
<br />
Điểm M mằm trên trục hoành nên gọi M(m;0) ,<br />
<br />
<br />
MA (1 m;2) , MB (4 m;3)<br />
<br />
(1 m)(4 m) 2.3<br />
<br />
cos450 <br />
<br />
0.5<br />
<br />
(1 m)2 22 (4 m)2 32<br />
<br />
1<br />
<br />
m4 10m3 44m2 110m 75 0 (m2 6m 5)(m2 4m 15) 0<br />
<br />
m=1 hoặc m=5 . KL: M(1;0) hoặc M(5;0)<br />
8<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Cho tam giác đều ABC và các điểm M , N , P thỏa mãn BM k BC ,<br />
2 4 <br />
CN CA , AP AB . Tìm k để AM vuông góc với PN .<br />
15<br />
3<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
+) BM k BC AM AB k ( AC AB)<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
AM (1 k ) AB k AC .<br />
<br />
A<br />
<br />
P<br />
N<br />
<br />
<br />
4 1 <br />
+) PN AN AP AB AC<br />
15<br />
3<br />
<br />
<br />
Để AM vuông góc với PN thì AM .PN 0<br />
<br />
0.5<br />
B<br />
<br />
<br />
4 1 <br />
(1 k ) AB k AC AB AC 0<br />
3<br />
15<br />
<br />
<br />
4(1 k )<br />
k<br />
1 k 4k <br />
AB 2 AC 2 (<br />
) AB AC 0<br />
15<br />
3<br />
3<br />
15<br />
4(1 k ) k 1 k 4k<br />
<br />
(<br />
)cos600 0<br />
15<br />
3<br />
3<br />
15<br />
1<br />
k<br />
3<br />
<br />
M<br />
<br />
C<br />
<br />
0.5<br />
<br />
<br />
<br />
KL: k <br />
<br />
1<br />
3<br />
<br />
1<br />
<br />