SỞ GD & ĐT NGHỆ AN<br />
TRƯỜNG THPT CON CUÔNG<br />
<br />
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG KHỐI 10<br />
NĂM HỌC 2017 – 2018<br />
Môn : TOÁN<br />
<br />
ĐỀ CHÍNH THỨC<br />
<br />
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian phát đề)<br />
<br />
Câu 1.(5,0 điểm)<br />
Cho phương trình bậc hai x 2 5 x m 0 (1) với x là ẩn số.<br />
a) Giải phương trình (1) khi m = 6.<br />
b) Tìm m để phương trình (1) có hai nghiệm dương x1, x2 thoả mãn x 1 x 2 x 2 x 1 6 .<br />
Câu 2. (3,0 điểm)<br />
<br />
x 2 x3 y xy 2 xy y 1<br />
Giải hệ phương trình: 4<br />
2<br />
x y xy (2 x 1) 1<br />
Câu 3.(5,0 điểm)<br />
4sin cos <br />
sin 3 2 cos3 <br />
2 1 <br />
b) Cho tam giác ABC. Gọi D, E lần lượt là các BD BC; AE AC . Điểm K trên đoạn<br />
3<br />
4<br />
<br />
a) Cho góc thỏa mãn tan 2 . Tính giá trị biểu thức P <br />
<br />
thẳng AD sao cho 3 điểm B, K, E thẳng hàng. Tìm tỉ số<br />
<br />
AD<br />
.<br />
AK<br />
<br />
Câu 4. ( 5,0 điểm).<br />
<br />
Trong mặt phẳng tọa độ 0xy cho tam giác ABC vuông tại B, AB = 2BC, D là trung điểm<br />
16<br />
AB, E là điểm thuộc đoạn AC sao cho AC = 3EC, có phương trình CD : x 3y 1 0 , E ;1 .<br />
3 <br />
<br />
a) Chứng minh rằng BE là phân giác trong của góc B, Tìm tọa độ điểm I là giao của CD<br />
và BE.<br />
b) Tìm tọa độ các đỉnh A, B, C, biết A có tung độ âm.<br />
Câu 5. (2,0 điểm) Cho a , b, c là các số thực dương thoả mãn a b c 1 .<br />
<br />
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P <br />
<br />
1<br />
1<br />
<br />
.<br />
2<br />
2<br />
a b c<br />
abc<br />
2<br />
<br />
---- Hết ---Họ tên thí sinh :........................................................................... Số báo danh :.....................................<br />
<br />
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC<br />
(Hướng dẫn chấm gồm 04 trang)<br />
<br />
Câu<br />
1.<br />
<br />
Nội dung<br />
<br />
Điểm<br />
<br />
Phương trình x 2 5 x m 0<br />
<br />
5,0<br />
<br />
a) Giải phương trình (1) khi m 6<br />
<br />
1,5<br />
<br />
Khi m 6 PT (1) có dạng: x 2 5 x 6 0<br />
<br />
0,5<br />
<br />
Ta có: ' 4 1 5 0<br />
<br />
0,5<br />
<br />
PT (1) có 2 nghiệm phân biệt: x1 2 và x2 3<br />
<br />
0,5<br />
<br />
b) Tìm giá trị m thỏa mãn<br />
<br />
3,5<br />
<br />
Lập ∆ = 25 - 4m<br />
Phương trình có 2 nghiệm x1 , x2 khi ∆ ≥ 0 hay m <br />
<br />
0,5<br />
<br />
25<br />
4<br />
<br />
Áp dụng hệ thức Viet, ta có x1 x2 5; x1 x2 m<br />
0,5<br />
<br />
ìïx + x > 0<br />
hay m > 0.<br />
Hai nghiệm x1 , x2 dương khi ïí 1 2<br />
ïïîx1x 2 > 0<br />
<br />
Điều kiện để phương trình có 2 nghiệm dương x1, x2 là 0 < m <br />
Ta có:<br />
Suy ra<br />
<br />
(<br />
<br />
x1 + x 2<br />
<br />
)<br />
<br />
2<br />
<br />
0,5<br />
<br />
= x1 + x 2 + 2 x1 .x 2 = 5 + 2 m<br />
<br />
x1 + x 2 = 5 + 2 m<br />
<br />
Ta có x1 x 2 x 2 x1 6 x1.x 2<br />
Hay<br />
<br />
25<br />
(*)<br />
4<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
0,5<br />
<br />
x1 x 2 6<br />
<br />
m 5 2 m 6 2m m 5m 36 0 (1)<br />
<br />
Đặt t m 0 , khi đó (1) thành:<br />
2t3 + 5t2 - 36 = 0<br />
<br />
0,5<br />
<br />
(t - 2)(2t2 + 9t + 18) = 0<br />
t - 2 = 0 hoặc 2t2 + 9t + 18 = 0<br />
<br />
Với t - 2 = 0 => t = 2 => m = 4 (thoả mãn (*)).<br />
<br />
0,5<br />
<br />
Với 2t2 + 9t + 18 = 0 : phương trình vô nghiệm.<br />
Vậy với m = 4 thì phương trình đã cho có hai nghiệm dương x1, x2 thoả mãn 0,5<br />
<br />
x1 x 2 x 2 x1 6 .<br />
<br />
2.<br />
<br />
x 2 x3 y xy 2 xy y 1<br />
Giải hệ phương trình: 4<br />
2<br />
x y xy (2 x 1) 1<br />
<br />
3,0<br />
<br />
( x 2 y ) xy ( x 2 y ) xy 1<br />
Hệ 2<br />
2<br />
x y xy 1<br />
<br />
1,0<br />
<br />
a x 2 y<br />
Đặt <br />
. Hệ trở thành:<br />
b xy<br />
<br />
a ab b 1<br />
(*)<br />
2<br />
a b 1<br />
<br />
0,5<br />
<br />
a 3 a 2 2a 0<br />
a (a 2 a 2) 0<br />
Hệ (*) <br />
<br />
2<br />
2<br />
b 1 a<br />
b 1 a<br />
<br />
0,5<br />
<br />
Từ đó tìm ra (a; b) (0; 1); (1; 0); (2; 3)<br />
x2 y 0<br />
Với (a; b) (0; 1) ta có hệ <br />
x y 1.<br />
xy 1<br />
x2 y 1<br />
( x; y ) (0; 1);(1;0);(1;0) .<br />
Với (a; b) (1; 0) ta có hệ <br />
xy 0<br />
<br />
0,5<br />
<br />
Với (a; b) (2; 3) ta có hệ<br />
3<br />
3<br />
<br />
<br />
x 2 y 2<br />
y <br />
y <br />
<br />
<br />
x 1; y 3 .<br />
x<br />
x<br />
<br />
xy<br />
3<br />
<br />
<br />
3<br />
2<br />
<br />
x 2x 3 0<br />
( x 1)( x x 3) 0<br />
<br />
<br />
<br />
0,5<br />
<br />
Kết luận: Hệ có 5 nghiệm ( x; y ) (1; 1);(0; 1);(1; 0);(1; 0);(1; 3) .<br />
3.<br />
<br />
5,0<br />
<br />
a) Cho góc thỏa mãn tan 2 . Tính giá trị biểu thức P <br />
<br />
4sin cos sin 2 cos 2 <br />
4sin cos <br />
P<br />
<br />
sin 3 2 cos3 <br />
sin 3 2 cos3 <br />
<br />
4 sin co s <br />
sin 3 2 co s 3 <br />
<br />
2,5<br />
<br />
1.0<br />
<br />
<br />
<br />
4sin 3 sin 2 cos 4sin cos 2 cos3 <br />
sin 3 2 cos3 <br />
<br />
0,5<br />
<br />
<br />
<br />
4 tan 3 tan 2 4 tan 1<br />
tan 3 2<br />
<br />
0,5<br />
<br />
<br />
<br />
4.8 4 4.2 1 7<br />
<br />
8 2<br />
2<br />
<br />
0,5<br />
<br />
<br />
<br />
2 <br />
3<br />
<br />
1 <br />
4<br />
b)<br />
AD<br />
trên đoạn thẳng AD sao cho 3 điểm B, K, E thẳng hàng. Tìm tỉ số<br />
.<br />
AK<br />
<br />
b) Cho tam giác ABC. Gọi D, E lần lượt là các BD BC; AE AC . Điểm K<br />
<br />
<br />
<br />
Vì AE <br />
<br />
2,5<br />
<br />
A<br />
<br />
1 1 3 <br />
AC BE BC BA (1)<br />
4<br />
4<br />
4<br />
<br />
E<br />
K<br />
<br />
0,5<br />
<br />
B<br />
<br />
D<br />
<br />
C<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Giả sử AK x AD BK xBD 1 x BA (1)<br />
<br />
<br />
<br />
2 <br />
3<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Mà BD BC nên AK x.AD BK <br />
<br />
<br />
Do BC; BA không cùng phương nên<br />
1<br />
3<br />
<br />
8<br />
9<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
2x <br />
BD (1 x)BA<br />
3<br />
<br />
0,5<br />
<br />
m 2x<br />
3m<br />
<br />
0 &1 x <br />
0<br />
4 3<br />
4<br />
<br />
0.5<br />
<br />
1 <br />
3<br />
<br />
0,5<br />
<br />
Từ đó suy ra x ; m . Vậy AK AD <br />
<br />
4.<br />
<br />
0,5<br />
<br />
AD<br />
3<br />
AK<br />
<br />
Trong mặt phẳng tọa độ 0xy cho tam giác ABC vuông tại B, AB = 2BC, D là<br />
trung điểm AB, E là điểm thuộc đoạn AC sao cho AC = 3EC, có phương trình<br />
16 <br />
CD : x 3y 1 0 , E ;1 .<br />
3 <br />
<br />
5,0<br />
<br />
Chứng minh rằng BE là phân giác trong của góc B, Tìm tọa độ điểm I là giao<br />
2,5<br />
a) của CD và BE.<br />
Ta có<br />
<br />
BA EA<br />
<br />
2 E là chân đường phân giác trong<br />
BC EC<br />
<br />
A<br />
<br />
0,5<br />
D<br />
I<br />
<br />
B<br />
<br />
E<br />
<br />
C<br />
<br />
Do BD = BC BE CD BE : 3 x y 17 0<br />
<br />
0,5<br />
<br />
x 3y 1 0<br />
I BE CD tọa độ điiểm I là nghiệm của hệ <br />
3x y 17 0<br />
<br />
0,5<br />
<br />
Giải hệ phương trình I 5; 2 <br />
<br />
1,0<br />
<br />
b) Tìm tọa độ các đỉnh A, B, C, biết A có tung độ âm.<br />
<br />
Đặt BC a 0 AB 2a, AC a 5, CE <br />
<br />
2,5<br />
<br />
a 5<br />
3<br />
<br />
0,5<br />
<br />
450 IB IC BC a<br />
Do CBE<br />
<br />
2<br />
<br />
(1)<br />
<br />
2<br />
<br />
Tam giác EIC vuông tại I IE EC IC IE <br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
0,5<br />
<br />
a<br />
<br />
2<br />
<br />
(2)<br />
<br />
3 2<br />
<br />
<br />
<br />
Từ (1) và (2) IB 3IE B (4;5)<br />
Gọi C (3c 1; c) từ<br />
<br />
0,5<br />
<br />
c 1<br />
BC 2 5 c 2 4c 3 0 <br />
c 3<br />
<br />
0,5<br />
<br />
Với c 1 C (2;1), A(12;1) (KTM)<br />
Với c 3 C (8;3), A(0; 3) (TM)<br />
<br />
0,5<br />
<br />
Vậy A(0; 3), B (4;5), C (8;3)<br />
Cho a , b, c là các số thực dương thoả mãn a b c 1 .<br />
5.<br />
<br />
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P <br />
<br />
1<br />
1<br />
<br />
.<br />
2<br />
2<br />
2<br />
a b c<br />
abc<br />
<br />
2,0<br />
<br />
Áp dụng BĐT AM- GM ta có<br />
ab bc ca 33 a 2 b 2 c 2<br />
1= a + b + c 3 3 abc 3 abc <br />
<br />
P<br />
<br />
P<br />
<br />
0,5<br />
1<br />
ab bc ca 33 abc<br />
3<br />
<br />
3<br />
<br />
abc 9abc<br />
<br />
1<br />
9<br />
<br />
2<br />
2<br />
a b c<br />
ab bc ca<br />
2<br />
<br />
1<br />
1<br />
7<br />
1<br />
<br />
<br />
<br />
2<br />
2<br />
a b c<br />
ab bc ca ab bc ca ab bc ca<br />
2<br />
<br />
0,5<br />
<br />
0,5<br />
<br />