THI CHỌN HS GIỎI CẤP TRƯỜNG NH 2012-2013<br />
Môn: TOÁN - Lớp 11<br />
Ngày thi: 31/01/2013<br />
Thời gian: 120 phút (Không kể thời gian giao đề)<br />
<br />
TRƯỜNG THPT KON TUM<br />
ĐỀ CHÍNH THỨC<br />
(Đề thi gồm 01 trang)<br />
<br />
ĐỀ BÀI<br />
Câu 1. ( 3.0 điểm)<br />
x 2 y 2 2<br />
<br />
Giải hệ phương trình sau <br />
<br />
x3 2 y 3 2 x y 0<br />
<br />
.<br />
<br />
Câu 2. ( 5.0 điểm)<br />
1. Chứng minh rằng với mọi số thực m , phương trình:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
x3 m 2 3 x 2 m 2 3 x 1 0 luôn có ba nghiệm lập thành một cấp số nhân.<br />
<br />
2. Trong mặt phẳng Oxy xét phép biến hình f biến mỗi điểm M x; y thành điểm<br />
M ' 2 x 1; 2 y 3 . Chứng minh f là phép đồng dạng.<br />
<br />
Câu 3. ( 3.0 điểm)<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
Đặt f n n 2 n 1 1 . Xét dãy số un sao cho<br />
un <br />
<br />
f 1 . f 3 . f 5 ... f 2n 1<br />
, n * . Tính lim n un .<br />
f 2 . f 4 . f 6 ... f 2n <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Câu 4. ( 3.0 điểm)<br />
Tìm tất cả các đa thức P x có hệ số thực sao cho: P 2 12 và<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
P x 2 x 2 x 2 1 P x với mọi x <br />
<br />
.<br />
<br />
Câu 5. ( 3.0 điểm)<br />
Cho a, b, c là các số thực dương thỏa mãn a b c 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu<br />
thức P <br />
<br />
a3<br />
a 2 b2<br />
<br />
<br />
<br />
b3<br />
b2 c 2<br />
<br />
<br />
<br />
c3<br />
c 2 a2<br />
<br />
.<br />
<br />
Câu 6. ( 3.0 điểm)<br />
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là tứ giác lồi. Gọi N, P lần lượt là trung điểm<br />
của SB và AD. Gọi I là trung điểm của NP và G là giao điểm của SI với mp(ABCD). Tính tỷ<br />
số<br />
<br />
IS<br />
.<br />
IG<br />
<br />
----------- HẾT -----------<br />
<br />
ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM<br />
Câu<br />
<br />
Nội dung<br />
<br />
Ý<br />
<br />
1<br />
<br />
Điểm<br />
<br />
Ta có: x3 2 y3 2 x y 0 2 x3 4 y3 2 2 x y 0<br />
<br />
<br />
<br />
0.5<br />
<br />
<br />
<br />
2 x3 4 y3 x 2 y 2 2 x y 0<br />
<br />
0.5<br />
<br />
2 x3 4 y3 2 x3 x 2 y 2 xy 2 y3 0<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
4 x3 x2 y 2 xy 2 5 y 3 0 x y 4 x 2 3 xy 5 y 2 0<br />
<br />
0.5<br />
<br />
x y<br />
<br />
0.5<br />
0.5<br />
<br />
Thay x y vào PT x 2 y 2 2 ta được y 1 .<br />
Vậy hệ có hai nghiệm 1; 1 , 1;1 .<br />
2<br />
<br />
1<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
0.5<br />
<br />
<br />
<br />
PT đã cho tương đương x3 1 m2 3 x x 1 0<br />
x 1<br />
x 1 x 2 m2 2 x 1 0 2<br />
2<br />
<br />
<br />
x m 2 x 1<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
0.5<br />
0.5<br />
<br />
1<br />
<br />
PT (1) có m 4 4m 2 0 và PT (1) có hai nghiệm x1; x2 thỏa mãn<br />
x1.x2 1 12 .<br />
<br />
2<br />
<br />
Suy ra x1,1, x2 lập thành cấp số nhân.<br />
Vậy PT ban đầu luôn có ba nghiệm lập thành cấp số nhân.<br />
Lấy N x1; y1 thì f N N ' 2 x1 1; 2 y1 3 .<br />
<br />
0.5<br />
0.5<br />
<br />
Ta có: M ' N '2 2 x1 2 x 2 2 y1 2 y 2 4 x1 x 2 y1 y 2 4MN 2<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Từ đó suy ra với M, N tùy ý và M’, N’ lần lượt là ảnh của chúng qua f ta<br />
có M ' N ' 2 MN .<br />
Vậy f là phép đồng dạng với tỉ số đồng dạng là 2.<br />
3<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
0.5<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
2<br />
n 2 1 n 2 2n 2 n 2 1 n 1 1<br />
<br />
<br />
2<br />
2<br />
2<br />
f 2n 1 4n 4n 2 4 n 1 2n 1 1<br />
Do đó<br />
<br />
<br />
f 2n <br />
4n2 1 4n2 4n 2 2n 12 1<br />
<br />
Ta có f n n 2 1 n 1 n 2 1 2n n 2 1 n 2 1<br />
<br />
<br />
<br />
1.0<br />
1.0<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
<br />
2<br />
<br />
1<br />
12 1 52 1 9 2 1 2 n 1 1<br />
Suy ra un 2 . 2 . 2 ...<br />
<br />
.<br />
2<br />
2<br />
5 1 9 1 13 1 2n 1 1 2n 2n 1<br />
<br />
Suy ra n un <br />
Vậy lim n un <br />
4<br />
<br />
n<br />
2n 2 2n 1<br />
1<br />
<br />
.<br />
<br />
.<br />
<br />
2<br />
Cho x 0 ta được P 0 0 , cho x 1 ta được P 1 2 P 1 P 1 0<br />
<br />
và P 1 0 .<br />
Giả sử P x có nghiệm khác 0 và khác 1 .<br />
<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Ta có P t 2 t 2 t 2 1 P t 0 suy ra t 2 cũng là nghiệm. Điều này dẫn<br />
đến P x có vô số nghiệm thực, vô lí. Vậy P x chỉ có ba nghiệm là 0 và<br />
1 .<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Gọi n là bậc của P x . Khi đó P x 2 có bậc là 2n và x 2 x 2 1 P x có<br />
<br />
0.5<br />
<br />
bậc là n + 4. Suy ra 2n n 4 n 4 .<br />
Như thế đa thức P x có một trong các dạng sau:<br />
2<br />
<br />
P x a x 1 x x 1 hoặc P x a x 1 x 2 x 1 hoặc<br />
<br />
0.5<br />
<br />
2<br />
<br />
P x a x 1 x x 1 .<br />
<br />
Thay x 2 ta có P 2 12 suy ra 6a 12 hoặc 12a 12 hoặc 18a 12<br />
Hay a 2 hoặc a 1 hoặc a <br />
<br />
0.5<br />
<br />
2<br />
3<br />
<br />
Thử lại ta thấy P x x 1 x 2 x 1 thỏa mãn.<br />
<br />
0.5<br />
<br />
Vậy P x x 1 x 2 x 1<br />
5<br />
Ta có:<br />
<br />
<br />
<br />
a a 2 b2 b2<br />
<br />
a3<br />
<br />
<br />
<br />
a 2 b2<br />
<br />
ab<br />
<br />
<br />
<br />
0.5<br />
<br />
a 2 b2<br />
ab<br />
<br />
0.5<br />
<br />
a 2 b2<br />
<br />
a 2 b2<br />
b<br />
2<br />
a b<br />
a<br />
2<br />
2<br />
2<br />
a b<br />
<br />
0.5<br />
<br />
b3<br />
<br />
c3<br />
<br />
c<br />
b ,<br />
2<br />
2<br />
2<br />
b c<br />
<br />
Tương tự<br />
<br />
Cộng vế theo vế ta được P <br />
<br />
2<br />
<br />
c a<br />
a3<br />
2<br />
<br />
a b<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
c<br />
<br />
b3<br />
2<br />
<br />
b c<br />
1<br />
1<br />
Vậy GTNN của P khi a b c .<br />
2<br />
3<br />
<br />
6<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
a<br />
2<br />
<br />
0.5<br />
c3<br />
2<br />
<br />
c a<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
a bc 1<br />
<br />
2<br />
2<br />
<br />
0.5<br />
0.5<br />
<br />
S<br />
<br />
N<br />
<br />
0.5<br />
<br />
I<br />
<br />
A<br />
G<br />
<br />
P<br />
<br />
B<br />
H<br />
C<br />
<br />
D<br />
<br />
Qua N dựng đường thẳng song song với SG cắt BP tại H<br />
Suy ra G là trung điểm PH<br />
Và H là trung điểm BG<br />
1<br />
2<br />
<br />
1<br />
2<br />
<br />
Suy ra IG NH , NH SG<br />
Suy ra<br />
<br />
SI<br />
3.<br />
IG<br />
<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
<br />