SỞ GD&ĐT HẢI DƯƠNG<br />
<br />
ĐỀ CHÍNH<br />
THỨC<br />
<br />
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9 THCS<br />
NĂM HỌC 2017-2018<br />
Môn: TOÁN<br />
Thời gian làm bài: 150 phút<br />
( Đề thi gồm 01 trang)<br />
<br />
Câu 1 (2,0 điểm)<br />
1<br />
x2 x<br />
x2 x<br />
a) Cho A <br />
. Rút gọn biểu thức B = 1 2 A 4 x 1 với 0 x .<br />
<br />
4<br />
x x 1 x x 1<br />
1 1 1<br />
b) Cho x, y, z là các số khác 0 và đôi một khác nhau thỏa mãn 0 . Chứng minh<br />
x y z<br />
<br />
2016 2017 2018<br />
1<br />
1<br />
1<br />
2<br />
2<br />
2<br />
(x y z ) xy yz zx .<br />
x 2 yz y 2 zx z 2 xy <br />
<br />
Câu 2 (2,0 điểm)<br />
a) Giải phƣơng trình<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
x 5 x 2 1 x 2 3x 10 7 .<br />
<br />
2<br />
2<br />
<br />
x y xy 2<br />
b) Giải hệ phƣơng trình 3<br />
.<br />
<br />
x x y<br />
<br />
Câu 3 (2,0 điểm)<br />
a) Tìm các số thực x sao cho x 2018 và<br />
<br />
7<br />
2018 đều là số nguyên.<br />
x<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
b) Tìm các số tự nhiên có dạng ab , biết rằng ab - ba là một số chia hết cho 3267.<br />
Câu 4 (3,0 điểm)<br />
Cho hình bình hành ABCD có BDC 900 , đƣờng phân giác góc BAD cắt cạnh BC và đƣờng<br />
thẳng CD lần lƣợt tại E và F . Gọi O, O’ lần lƣợt là tâm đƣờng tròn ngoại tiếp BCD và CEF .<br />
1) Chứng minh rằng O’ thuộc đƣờng tròn O .<br />
2) Khi DE vuông góc với BC .<br />
a) Tiếp tuyến của O tại D cắt đƣờng thẳng BC tại G . Chứng minh rằng BG.CE BE.CG.<br />
b) Đƣờng tròn O và O’ cắt nhau tại điểm H ( H khác C ). Kẻ tiếp tuyến chung IK ( I<br />
thuộc O , K thuộc O’ và H, I, K nằm cùng phía bờ OO’ ), dựng hình bình hành CIMK .<br />
Chứng minh OB O’C > HM .<br />
Câu 5 (1,0 điểm)<br />
Cho các số thực dƣơng x, y, z thỏa mãn x2 y 2 z 2 3xyz . Tìm giá trị lớn nhất của biểu<br />
x2<br />
y2<br />
z2<br />
<br />
<br />
thức P 4<br />
.<br />
x yz y 4 xz z 4 xy<br />
<br />
-----Hết-----<br />
<br />
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br />
HẢI DƢƠNG<br />
<br />
HƢỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM<br />
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS<br />
NĂM HỌC 2017-2018<br />
Môn: TOÁN<br />
(Đáp án gồm có 5 trang)<br />
<br />
HƯỚNG DẪN<br />
CHẤM<br />
<br />
Họ và tên thí sinh : .................................................Số báo danh:.......................<br />
Chữ kí giám thị 1:..................................Chữ kí giám thị 2:.................................<br />
(Điểm toàn bài lấy điểm lẻ đến 0,25; thí sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa)<br />
Nội dung kiến thức<br />
<br />
Câu<br />
1(2,0 điểm)<br />
1a)(1,0 đ)<br />
<br />
Điểm<br />
<br />
x2 x<br />
x2 x<br />
<br />
. Rút gọn biểu thức<br />
x x 1 x x 1<br />
1<br />
.<br />
B=1 2 A 4 x 1 với 0 x <br />
4<br />
<br />
Cho biểu thức A <br />
<br />
A<br />
<br />
x<br />
<br />
A x<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
x<br />
<br />
x 1 x x 1<br />
x x 1<br />
<br />
<br />
<br />
x 1 x<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
0,25<br />
<br />
x 1 x x 1<br />
x x 1<br />
<br />
0,25<br />
<br />
x 1 2x<br />
<br />
B 1 4x 4 x 1 1<br />
<br />
<br />
<br />
x 1<br />
<br />
0,25<br />
<br />
2<br />
<br />
0,25<br />
<br />
B 1 2 x 1 1 (1 2 x ) 2 x<br />
1b)(1,0 đ)<br />
<br />
Cho x, y, z là các số khác 0 và đôi một khác nhau thỏa mãn<br />
<br />
1 1 1<br />
0.<br />
x y z<br />
<br />
Chứng minh<br />
<br />
2016 2017 2018<br />
1<br />
1<br />
1<br />
2<br />
2<br />
2<br />
(x y z ) xy yz zx .<br />
x 2 yz y 2 zx z 2 xy <br />
Từ giả thiết ta có xy + yz + zx = 0(1)<br />
xy yz zx z 2 2 xy z 2 xy xy z 2 xy yz zx (z x)(z y)<br />
Tƣơng tự x2 2 yz (x y)(x z); y2 2 xz (y x)(y z)<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
2<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
0(2)<br />
2<br />
x 2 yz y 2 zx z 2 xy ( z x)( z y) ( y z )( y x) ( x y)( x z )<br />
Từ (1) và (2) đƣợc điều cần chứng minh<br />
2(2,0 điểm)<br />
2a)(1,0 đ)<br />
<br />
Giải phƣơng trình<br />
<br />
<br />
<br />
Điều kiện x 2 , đặt<br />
Thay vào (1) ta có<br />
<br />
<br />
<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
<br />
<br />
<br />
x 5 x 2 1 x 2 3x 10 7 (1)<br />
x 5 a 0; x 2 b 0 a 2 b2 7<br />
<br />
0,25<br />
0,25<br />
<br />
a b<br />
a b 1 ab a 2 b2 a b 1 ab a b 0 <br />
1 ab a b 0<br />
+) Với a=b ta có x 5 x 2 vô nghiệm<br />
+) Với 1 ab a b 0 a 1b 1 0<br />
<br />
a 1 x 5 1 x 5 1 x 4( KTM )<br />
<br />
<br />
b 1 x 2 1 x 2 1 x 3(TM )<br />
PT đã cho có nghiệm duy nhất x = 3<br />
<br />
0,25<br />
0,25<br />
<br />
2b)(1,0 đ)<br />
<br />
2<br />
2<br />
<br />
x y xy 2(1)<br />
Giải hệ phƣơng trình 3<br />
.<br />
x<br />
<br />
x<br />
<br />
y<br />
(2)<br />
<br />
<br />
Thay (1) vào (2) đƣợc<br />
2 x3 2( x y) ( x y)( x 2 y 2 – xy) x3 y 3 x y<br />
<br />
0,25<br />
<br />
x 0<br />
<br />
Thay x y vào (2) ta đƣợc : x3 2 x x( x 2 2) 0 x 2<br />
x 2<br />
<br />
Thử lại : +) Với x = y = 0 thay vào (1) không thoả mãn.<br />
<br />
0,25<br />
<br />
+) Với x=y= 2 thay vào (1) thoả mãn.<br />
<br />
0,25<br />
<br />
0,25<br />
<br />
+) Với x=y=- 2 thay vào (1) thoả mãn.<br />
Vậy nghiệm của hệ phƣơng trình: x; y ( 2; 2);( x; y) ( 2; 2)<br />
3(2,0 điểm)<br />
3a)(1,0 đ)<br />
<br />
Tìm các số thực x sao cho x 2018 và<br />
Điều kiện: x 0<br />
<br />
7<br />
2018 đều là số nguyên.<br />
x<br />
0,25<br />
<br />
Đặt a x 2018 , b <br />
<br />
7<br />
2018 . Thay x a 2018 vào biểu thức b , ta<br />
x<br />
<br />
7<br />
2018 ab 2025 b a 2018<br />
a 2018<br />
2018 là số vô tỉ, ab 2025 a, b <br />
Do<br />
nên a b , do đó<br />
ab 2025 0<br />
a b 45 x 45 2018<br />
<br />
0,25<br />
<br />
Thử lại với x 45 2018 thì thấy a, b là số nguyên.<br />
<br />
0,25<br />
<br />
đƣợc: b <br />
<br />
3b)(1,0 đ)<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
Tìm các số có dạng ab , biết rằng ab - ba là một số chia hết cho 3267.<br />
Gọi số ab thoả mãn đề bài a, b là chữ số và a 0, b 0<br />
<br />
0,25<br />
0,25<br />
<br />
Ta có ab ba 10a b 10b a 99 a 2 b2 là số chia hết cho<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
3267 nên a 2 b2 11 a b a b 11<br />
- Nếu a = b thì ta có các số thoả mãn yêu cầu bài toán là 11, 22, 33, 44, 55,<br />
66, 77, 88, 99.<br />
- Nếu a b thì 8 a b 8 a b 11 a b 11<br />
Mà 2 a b 18 , nên a b 11.<br />
<br />
0,25<br />
0,25<br />
<br />
Khi đó ab ba 32.112. a b <br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
Để ab ba là số chia hết cho 3267 thì a b phải là số chia hết cho 3 do đó<br />
a b 3 hoặc a b 6<br />
+ Nếu a b 3 , kết hợp với a b 11 tìm đƣợc a 7, b 4<br />
<br />
0,25<br />
<br />
Khi đó 74 47 3267 (thoả mãn)<br />
+ Nếu a b 3 , kết hợp với a b 11 tìm đƣợc a 4, b 7<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
Khi đó 472 742 3267 (thoả mãn)<br />
+ Nếu a b 6 , kết hợp với a b 11 không là số tự nhiên thoả mãn<br />
Vậy các số phải tìm là 11, 22, 33, 44, 55, 66, 77, 88, 99, 74,47.<br />
4(3,0 điểm)<br />
4.1)(1,0 đ)<br />
<br />
Cho hình bình hành ABCD có BDC 900 , đƣờng phân giác góc BAD cắt<br />
cạnh BC và đƣờng thẳng CD lần lƣợt tại E và F. Gọi O, O’ lần lƣợt là tâm<br />
đƣờng tròn ngoại tiếp tam giác BCD và CEF.<br />
<br />
0,25<br />
<br />
3) Chứng minh rằng O’ thuộc đƣờng tròn (O).<br />
F<br />
<br />
Ta có<br />
<br />
O'<br />
<br />
BE / / AD BEA EAD EAB<br />
ABE cân tại B<br />
do đó BA BE CD=BE<br />
E<br />
<br />
B<br />
<br />
C<br />
O<br />
<br />
A<br />
<br />
4.2)(2,0 đ)<br />
4.2a)(1,0đ)<br />
<br />
D<br />
<br />
mà BAE EFC và EAD AEB suy ra EFC FEC EC FC<br />
lại có<br />
1<br />
O ' CD BCD O ' CE 900 FEC A 900 BAD (do O’C EF )<br />
2<br />
1<br />
BEO ' 1800 O ' EC 1800 O ' CE 900 BAD<br />
2<br />
<br />
0,25<br />
<br />
do đó O ' CD BEO ' O'EB O'CD (c.g.c) nên O ' BE O ' DC<br />
Do đó các điểm O’, C, D, B thuộc cùng đƣờng tròn O ' (O)<br />
<br />
0,25<br />
<br />
2)Khi DE vuông góc với BC.<br />
a) Tiếp tuyến của (O) tại D cắt đƣờng thẳng BC tại G. Chứng minh rằng<br />
BG.CE BE.CG<br />
<br />
0,25<br />
<br />
B<br />
<br />
O<br />
<br />
E<br />
<br />
0,25<br />
<br />
C<br />
G<br />
<br />
A<br />
<br />
4.2b)(1,0đ)<br />
<br />
D<br />
<br />
DE 2 BD2 BE 2 BD2 CD2 DB2 DE 2 EC 2 BE 2 EC 2 0<br />
BE EC E nằm giữa O và C<br />
1<br />
Do CDG DBC sdCD mà CDE DBC 900 DCE nên<br />
2<br />
CE DE<br />
<br />
CDE CDG DC là phân giác của EDG <br />
(1)<br />
CG DG<br />
Do DB DC DB là phân giác ngoài đỉnh D của EDG<br />
BE DE<br />
<br />
<br />
(2)<br />
BG DG<br />
BE CE<br />
<br />
BE.CG BG.CE<br />
Từ (1) và (2) suy ra :<br />
BG CG<br />
Đƣờng tròn (O) và (O’) cắt nhau tại điểm H( H khác C). Kẻ tiếp tuyến chung<br />
IK( I thuộc (O), K thuộc (O’) và H, I, K nằm cùng phía bờ OO’), dựng hình<br />
bình hành CIMK. Chứng minh OB O’C > HM .<br />
<br />
0,25<br />
<br />
0,25<br />
<br />
0,25<br />
<br />
M<br />
<br />
K<br />
<br />
N<br />
O'<br />
<br />
H<br />
I<br />
<br />
F<br />
<br />
P<br />
Q<br />
<br />
B<br />
O<br />
<br />
E<br />
<br />
A<br />
<br />
C<br />
<br />
Gọi N là giao điểm của IK và CH<br />
Chứng minh đƣợc tam giác IHN đồng<br />
dạng với CIN => IN2 NH .NC<br />
Chứng minh đƣợc tam giác KNH<br />
đồng dạng với CNK<br />
KN2 NH .NC IN KN hay<br />
N là trung điểm của IK<br />
Mà CIMK là hình bình hành N là<br />
trung điểm của MC<br />
C, M , N thẳng hàng C, M , H<br />
thẳng hàng<br />
<br />
0,25<br />
<br />
D<br />
<br />
Gọi P là giao của OO’ và HC OO’ là trung trực của HC PH PC<br />
N là trung điểm của CM<br />
HM= HN NM HN NC 2HN HC 2HN+ 2HP 2NP<br />
Tứ giác OO’KI là hình thang, gọi Q là trung điểm của OO'<br />
QN là đƣờng trung bình của hình thang 2QN OI O ' K OB O ' C<br />
Do E nằm giữa O, C nên OO' O ' E OI O ' K nên Q không trùng với P<br />
mà NP vuông góc với OO' QN PN OB O ' C HM<br />
<br />
5(1,0 điểm)<br />
<br />
0,25<br />
<br />
0,25<br />
0,25<br />
<br />
Cho các số thực dƣơng x, y, z thỏa mãn x2 y 2 z 2 3xyz . Tìm giá trị lớn<br />
<br />
x2<br />
y2<br />
z2<br />
<br />
<br />
nhất của biểu thức P 4<br />
.<br />
x yz y 4 xz z 4 xy<br />
Vì x, y, z dƣơng, áp dụng BĐT Cô-si ta có:<br />
1<br />
1<br />
x2<br />
1<br />
+) 2 x 2 yz x 4 yz 2<br />
4<br />
4<br />
<br />
1<br />
x yz 2 yz<br />
2 x yz x yz<br />
+)<br />
<br />
0,25<br />
<br />
2<br />
1 1<br />
1<br />
11 1<br />
<br />
(2)<br />
yz y z<br />
2 yz 4 y z <br />
<br />
y2<br />
11 1<br />
x2<br />
1 1 1<br />
;<br />
.<br />
Tƣơng<br />
tự<br />
:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
4<br />
4<br />
y xz 4 x z <br />
x yz 4 y z <br />
2<br />
z<br />
11 1<br />
<br />
4<br />
z xy 4 x y <br />
<br />
Từ (1) và (2) => :<br />
<br />
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 xy yz zx<br />
(3)<br />
P <br />
4 y z x z x y 2 y z x 2<br />
xyz<br />
Chứng minh đƣợc xy yz zx x2 y 2 z 2 (4)<br />
<br />
1 x 2 y 2 z 2 1 3xyz 3<br />
<br />
<br />
Từ (3) và (4) có : P <br />
2<br />
xyz<br />
2 xyz 2<br />
3<br />
3<br />
khi x y z 1 thì P nên giá trị lớn nhất của P bằng<br />
2<br />
2<br />
<br />
0,25<br />
<br />
0,25<br />
<br />
0,25<br />
<br />