SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br />
THÁI BÌNH<br />
<br />
<br />
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2018 - 2019<br />
<br />
<br />
Môn: TOÁN<br />
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)<br />
<br />
Câu 1. (3,0 điểm)<br />
x +1<br />
<br />
xy + x<br />
xy + x<br />
x +1 <br />
Cho biểu thức =<br />
+<br />
+ 1 : 1 −<br />
−<br />
P <br />
<br />
xy + 1 1 − xy<br />
<br />
1<br />
1<br />
−<br />
+<br />
xy<br />
xy<br />
<br />
<br />
<br />
với x; y ≥ 0 và xy ≠ 1.<br />
<br />
a. Rút gọn P .<br />
b. Tính giá trị của biểu thức P khi x = 3 4 − 2 6 + 3 4 + 2 6 và =<br />
y x2 + 6 .<br />
Câu 2. (3,0 điểm)<br />
3m – 4<br />
Trong mặt phẳng với hệ trục tọa độ Oxy, cho đường thẳng (d): ( m – 1) x + y =<br />
= 300 .<br />
m . Tìm m để (d ) cắt (d’) tại điểm M sao cho MOx<br />
và (d’): x + ( m – 1) y =<br />
Câu 3. (4,0 điểm)<br />
a. Giải phương trình:<br />
<br />
3 x + 1 − 6 − x + 3 x 2 − 14 x − 8 =<br />
0<br />
<br />
x 3 − 2 x 2 + 2 x + 2 y + x 2 y − 4 =<br />
0<br />
b. Giải hệ phương trình: 2<br />
1<br />
3x − y + 7<br />
x − xy − 4 x −=<br />
Câu 4. (2,0 điểm)<br />
Chứng minh rằng nếu a, b, c là độ dài ba cạnh của một tam giác có chu vi bằng 3 thì<br />
3a 2 + 3b 2 + 3c 2 + 4abc ≥ 13 .<br />
Câu 5. (3,0 điểm)<br />
Cho tam giác ABC có ba góc nhọn, vẽ các đường cao BE và AD. Gọi H là trực tâm và G là<br />
trọng tâm tam giác ABC.<br />
a. Chứng minh: nếu HG//BC thì tan B.tan C = 3.<br />
b. Chứng minh: tan A.tan B.tan C = tan A + tan B + tan C .<br />
Câu 6. (3,0 điểm)<br />
Cho tam giác ABC vuông tại A, đường cao AH, gọi I, J, K lần lượt là tâm các đường tròn<br />
nội tiếp các tam giác ABC, ABH, ACH. Gọi giao điểm của các đường thẳng AJ, AK với<br />
cạnh BC lần lượt là E và F.<br />
a. Chứng minh: I là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác AEF.<br />
b. Chứng minh: đường tròn ngoại tiếp tam giác IJK và đường tròn nội tiếp tam giác ABC<br />
có bán kính bằng nhau.<br />
Câu 7. (2,0 điểm)<br />
Tìm tất cả các bộ số nguyên dương ( x; y; z ) sao cho<br />
<br />
x + y 2019<br />
là số hữu tỉ và x 2 + y 2 + z 2<br />
y + z 2019<br />
<br />
là số nguyên tố.<br />
HẾT <br />
<br />
Họ và tên thí sinh:................................................................... Số báo danh:..................<br />
<br />
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br />
THÁI BÌNH<br />
<br />
<br />
Câu<br />
<br />
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2018-2019<br />
<br />
<br />
HƯỚNG DẪN CHẤM, ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM MÔN TOÁN<br />
(Gồm 05 trang)<br />
Ý<br />
Nội dung<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
xy + x<br />
<br />
x +1<br />
<br />
xy + x<br />
<br />
Cho biểu thức =<br />
+<br />
+ 1 : 1 −<br />
P <br />
xy + 1 1 − xy<br />
<br />
<br />
<br />
với x; y ≥ 0 và xy ≠ 1<br />
a. Rút gọn P .<br />
<br />
xy − 1<br />
<br />
−<br />
<br />
Điểm<br />
<br />
x +1 <br />
<br />
xy + 1 <br />
<br />
b. Tính giá trị của biểu thức P khi x = 3 4 − 2 6 + 3 4 + 2 6 và =<br />
y x2 + 6 .<br />
x +1<br />
<br />
xy + x<br />
=<br />
P <br />
+<br />
+ 1 : 1 −<br />
xy + 1 1 − xy<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
=<br />
<br />
(<br />
<br />
xy − 1 −<br />
<br />
a.<br />
1,5đ<br />
<br />
=<br />
<br />
1.<br />
=<br />
3,0đ<br />
<br />
) (<br />
<br />
)(<br />
<br />
x + 1 1 − xy +<br />
<br />
(<br />
<br />
xy + x<br />
<br />
)(<br />
<br />
xy + x<br />
<br />
xy − 1<br />
<br />
)(<br />
<br />
) (<br />
<br />
xy + 1 −<br />
<br />
)<br />
<br />
)(<br />
<br />
x +1<br />
<br />
xy − 1<br />
<br />
(<br />
<br />
(<br />
<br />
4−2 6 + 3 4+2 6<br />
<br />
)(<br />
<br />
0,5<br />
<br />
)<br />
<br />
xy − 1<br />
<br />
xy + 1 + 1 − xy<br />
<br />
0,5<br />
0,5<br />
<br />
1<br />
.<br />
xy<br />
<br />
Vậy với x; y ≥ 0 và xy ≠ 1 thì P =<br />
3<br />
<br />
:<br />
<br />
)<br />
x + 1)( xy − 1)<br />
<br />
x + 1 1 − xy +<br />
<br />
Ta có: x3 =<br />
<br />
x +1 <br />
<br />
xy + 1 <br />
<br />
−<br />
<br />
xy + 1 + 1 − xy<br />
<br />
1 − xy<br />
<br />
) ( xy + x )(<br />
)(<br />
1 − xy + ( xy + x )( xy + 1) + (<br />
2 ( x + 1)<br />
1<br />
=<br />
xy<br />
2 ( xy + x y )<br />
(<br />
<br />
xy + x<br />
<br />
)<br />
<br />
3<br />
<br />
)<br />
<br />
=<br />
8 + 3 3 4 − 2 6 + 3 4 + 2 6 3 4 − 2 6 .3 4 + 2 6 =<br />
8 − 6x<br />
b.<br />
1,5đ ⇒ x3 + 6 x =8 ⇔ x x 2 + 6 =8 ⇔ xy =8 thỏa mãn điều kiện xác định<br />
(<br />
)<br />
<br />
2<br />
2<br />
. Vậy P =<br />
.<br />
4<br />
4<br />
3m – 4 ,<br />
Cho hai đường thẳng (d): ( m – 1) x + y =<br />
<br />
Thay vào ta có P =<br />
<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
<br />
= 300 .<br />
m . Tìm m để d cắt d’ tại điểm M sao cho MOx<br />
(d’): x + ( m – 1) y =<br />
<br />
2<br />
3,0đ<br />
<br />
Tọa độ giao điểm (nếu có) của (d) và (d’) là nghiệm của hệ phương trình:<br />
( m – 1) x + y =<br />
3m – 4<br />
x =m − ( m − 1) y<br />
⇔<br />
*<br />
(<br />
)<br />
<br />
<br />
2<br />
m<br />
y ( m − 2 ) (1)<br />
x + ( m – 1) y =<br />
m ( m − 2 )=<br />
Để (d) cắt (d’) ⇔ hệ (*) có nghiệm duy nhất<br />
m ≠ 0<br />
⇔ (1) có nghiệm duy nhất ⇔ <br />
m ≠ 2<br />
<br />
0,5<br />
<br />
0,5<br />
<br />
Câu<br />
<br />
Ý<br />
<br />
Nội dung<br />
<br />
Điểm<br />
<br />
3m − 2<br />
<br />
x<br />
=<br />
<br />
m ≠ 0<br />
m<br />
Với <br />
hệ phương trình có nghiệm duy nhất <br />
m ≠ 2<br />
y = m − 2<br />
<br />
m<br />
3m − 2 m − 2 <br />
Lúc đó M <br />
;<br />
<br />
m <br />
m<br />
<br />
0,5<br />
<br />
= 300<br />
Từ giả thiết MOx<br />
<br />
m−2<br />
= m<br />
⇒ nên M có hoành độ dương và tan MOx<br />
3m − 2<br />
m<br />
0<br />
<br />
= tan 30=<br />
tan MOx<br />
<br />
0,5<br />
<br />
m−2<br />
m−2<br />
1<br />
m<br />
⇒ 3m − 2 =± 3 ( m − 2 )<br />
⇔ =<br />
3m − 2<br />
3 3m − 2<br />
m<br />
<br />
2 3<br />
thỏa mãn.<br />
3<br />
2 3<br />
2 3<br />
.<br />
Vậy m =<br />
;m = −<br />
3<br />
3<br />
⇔m=<br />
±<br />
<br />
1,0<br />
<br />
a. Giải phương trình: 3x + 1 − 6 − x + 3x 2 − 14 x − 8 =<br />
0<br />
x 3 − 2 x 2 + 2 x + 2 y + x 2 y − 4 =<br />
0<br />
b. Giải hệ phương trình: 2<br />
1<br />
3x − y + 7<br />
x − xy − 4 x −=<br />
3 x + 1 − 6 − x + 3 x 2 − 14 x − 8 =<br />
0<br />
−1<br />
Điều kiện xác định<br />
≤ x ≤ 6 ( *)<br />
3<br />
<br />
Phương trình đã cho ⇔<br />
<br />
(<br />
<br />
) (<br />
<br />
3x + 1 − 4 −<br />
<br />
)<br />
<br />
6 − x − 1 + 3x 2 − 14 x − 5 =<br />
0<br />
<br />
3 x − 15<br />
5− x<br />
−<br />
+ ( x − 5 )( 3 x + 1) =<br />
0<br />
3x + 1 + 4<br />
6 − x +1<br />
3<br />
1<br />
<br />
<br />
⇔ ( x − 5) <br />
+<br />
+ ( 3x + 1) =<br />
0<br />
6 − x +1<br />
3x + 1 + 4<br />
<br />
<br />
⇔<br />
<br />
a.<br />
2,0đ<br />
<br />
3.<br />
4,0đ<br />
<br />
1,0<br />
<br />
x = 5 ( t/m (*) )<br />
<br />
⇔<br />
3<br />
1<br />
0 (1)<br />
3 x + 1 + 4 + 6 − x + 1 + ( 3 x + 1) =<br />
<br />
0,5<br />
<br />
VT của pt (1) luôn lớn hơn 0 với mọi x thỏa mãn (*) nên (1) vô nghiệm<br />
<br />
0,5<br />
<br />
Vậy tập nghiệm phương trình là S = {5} .<br />
3<br />
2<br />
2<br />
0 (1)<br />
x − 2 x + 2 x + 2 y + x y − 4 =<br />
2<br />
1<br />
3x − y + 7 ( 2 )<br />
x − xy − 4 x −=<br />
<br />
b.<br />
2,0đ Điều kiện xác định 3x − y + 7 ≥ 0<br />
<br />
2<br />
<br />
Câu<br />
<br />
Ý<br />
<br />
(1) ⇔ ( x<br />
<br />
2<br />
<br />
+ 2) ( x + y − 2) =<br />
0<br />
<br />
⇔ x+ y−2= 0⇔ y = 2− x<br />
<br />
Nội dung<br />
<br />
( do x<br />
<br />
2<br />
<br />
Điểm<br />
0,5<br />
<br />
+ 2 > 0∀x )<br />
<br />
Thay y= 2 − x vào (2) ta được<br />
3x − ( 2 − x ) + 7 ⇔ 4 x + 5= 2 x 2 − 6 x − 1<br />
<br />
x 2 − x ( 2 − x ) − 4 x − 1=<br />
<br />
2<br />
=<br />
2 4 x + 5 + 11<br />
⇔ 2 4 x + 5= 4 x 2 − 12 x − 2 ⇔ (2 x − 3)<br />
<br />
Đặt<br />
<br />
4 x + 5 = 2t − 3 .<br />
<br />
( 2t − 3)2 =4 x + 5<br />
( 2t − 3) =4 x + 5<br />
<br />
<br />
( 2t − 3) =4 x + 5<br />
Ta có <br />
⇔<br />
⇔ t = x<br />
<br />
2<br />
0<br />
<br />
<br />
<br />
( t − x )( t + x − 2 ) =<br />
( 2 x − 3) =4t + 5<br />
t= 2 − x<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
0,5<br />
<br />
x2 − 4x + 1 =<br />
0<br />
Trường hợp 1: t= x ⇔ 4 x + 5 = 2 x − 3 ⇔ <br />
⇔ x= 2+ 3<br />
2<br />
3<br />
0<br />
x<br />
−<br />
≥<br />
<br />
<br />
⇒y=<br />
− 3 thỏa mãn điều kiện xác định<br />
<br />
(<br />
<br />
0,5<br />
<br />
)<br />
<br />
Hệ có nghiệm ( x; y ) = 2 + 3; − 3 .<br />
x2 − 2x − 1 =<br />
0<br />
Trường hợp 2: t =4 − x ⇔ 4 x + 5 =1 − 2 x ⇔ <br />
⇔ x =1 − 2<br />
1 − 2 x ≥ 0<br />
<br />
⇒ y =1 + 2 thỏa mãn điều kiện xác định.<br />
<br />
(<br />
<br />
)<br />
<br />
0,5<br />
<br />
1 2;1 + 2 .<br />
Hệ có nghiệm ( x; y ) =−<br />
<br />
Vậy hệ có nghiệm:<br />
<br />
( x; y ) =( 2 +<br />
<br />
(<br />
<br />
)<br />
<br />
3; − 3 ; ( x; y ) =1 − 2;1 + 2<br />
<br />
)<br />
<br />
Chứng minh rằng nếu a, b, c là độ dài ba cạnh của một tam giác có chu vi<br />
bằng 3 thì 3a 2 + 3b 2 + 3c 2 + 4abc ≥ 13 .<br />
Đặt T = 3a 2 + 3b 2 + 3c 2 + 4abc . Do vai trò của a, b, c bình đẳng nên không<br />
giảm tổng quát ta có thể giả sử 0 < a ≤ b ≤ c .<br />
3<br />
Từ a + b + c = 3 và a + b > csuy ra 1 ≤ c <<br />
2<br />
<br />
0,5<br />
<br />
2<br />
T = 3(a 2 + b 2 ) + 3c 2 + 4abc = 3 ( a + b ) − 2ab + 3c 2 + 4abc<br />
<br />
<br />
<br />
4.<br />
2,0đ<br />
<br />
= 3 ( 3 − c ) + 3c 2 − 2ab ( 3 − 2c )<br />
2<br />
<br />
0,5<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
a +b 3−c <br />
Do 3 – 2c > 0 và ab ≤ <br />
=<br />
<br />
, suy ra<br />
2 2 <br />
1<br />
2<br />
2<br />
T ≥ 3 ( 3 − c ) + 3c 2 − ( a + b ) ( 3 − 2c )<br />
2<br />
1<br />
2<br />
= 3 ( c 2 − 6c + 9 ) + 3c 2 − ( 3 − c ) ( 3 − 2c )<br />
2<br />
3<br />
27<br />
1<br />
2<br />
2<br />
=c 3 − c 2 +<br />
=c ( c − 1) + ( c − 1) + 13 ≥ 13<br />
2<br />
2<br />
2<br />
<br />
3<br />
<br />
0,75<br />
<br />
Câu<br />
<br />
Ý<br />
<br />
Nội dung<br />
Dấu bằng xảy ra khi a= b= c= 1<br />
<br />
Điểm<br />
0,25<br />
<br />
Cho tam giác ABC có ba góc nhọn. Vẽ đường cao BE và AD. Gọi H là<br />
trực tâm và G là trọng tâm tam giác ABC.<br />
a. Chứng minh: nếu HG//BC thì tanB.tanC = 3.<br />
b. Chứng minh: tanA.tanB.tanC = tanA + tanB + tanC .<br />
<br />
A<br />
E<br />
a.<br />
1,5đ<br />
<br />
H<br />
B<br />
<br />
G<br />
<br />
D<br />
<br />
M<br />
<br />
C<br />
<br />
Gọi M là trung điểm BC<br />
Ta có tam giác ABD vuông tại D<br />
AD<br />
nên tanB =<br />
BD<br />
AD<br />
Tương tự : tanC =<br />
CD<br />
AD 2<br />
⇒ tanB.tanC =<br />
BD.CD<br />
<br />
0,5<br />
<br />
=<br />
<br />
= EHA<br />
⇒ HBD<br />
Ta có BHD<br />
HAE<br />
<br />
AD.DH ⇒ tanB.tanC =<br />
⇒ ∆BDH ∆ADC ⇒ BD.CD =<br />
<br />
Ta có HG//BC ⇒<br />
<br />
AD<br />
DH<br />
<br />
AD AM<br />
⇒ tanB.tanC = 3<br />
=<br />
DH GM<br />
<br />
0,5<br />
0,5<br />
<br />
Gọi S , S1 , S 2 , S3 lần lượt là diện tích các tam giác ABC, HBC, HCA, HAB<br />
AD<br />
1<br />
DH S1<br />
⇒<br />
==<br />
DH<br />
tan B.tanC AD S<br />
S<br />
1<br />
1<br />
S<br />
Tương tự ⇒<br />
= 2,<br />
= 3<br />
tanC.tan A S tan A.tan B S<br />
<br />
1,0<br />
<br />
S + S 2 + S3<br />
1<br />
1<br />
1<br />
+<br />
+<br />
= 1<br />
= 1<br />
tan B.tanC tanC.tan A tan A.tan B<br />
S<br />
tan A + tan B + tan C<br />
⇒<br />
=<br />
1 ⇒ ĐPCM<br />
tan A.tan B.tanC<br />
<br />
0,5<br />
<br />
Ta có tanB.tanC =<br />
5.<br />
3,0đ<br />
<br />
b.<br />
1,5đ<br />
<br />
⇒<br />
<br />
Cho tam giác ABC vuông tại A, đường cao AH, gọi I, J, K lần lượt là tâm<br />
các đường tròn nội tiếp các tam giác ABC, ABH, ACH. Gọi giao điểm của<br />
các đường thẳng AJ, AK với cạnh BC lần lượt là E và F.<br />
a. Chứng minh: I là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác AEF.<br />
b. Chứng minh: đường tròn ngoại tiếp tam giác IJK và đường tròn nội tiếp<br />
tam giác ABC có bán kính bằng nhau.<br />
<br />
4<br />
<br />