SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC<br />
—————————<br />
ĐỀ CHÍNH THỨC<br />
<br />
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 11 THPT NĂM HỌC 2010-2011<br />
ĐỀ THI MÔN: TOÁN<br />
(Dành cho học sinh THPT chuyên Vĩnh Phúc )<br />
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề.<br />
————————————<br />
<br />
Câu I (4 điểm)<br />
1. Giải phương trình:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
3 1 cos 2 x <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
3 1 sin x.cos x sin x cos x 3 0<br />
<br />
x2 2 y2 1<br />
<br />
2. Giải hệ phương trình: 2 y 2 3 z 2 1<br />
xy yz zx 1<br />
<br />
<br />
x, y, z <br />
<br />
Câu II (2 điểm)<br />
Giả sử A, B, C , D lần lượt là số đo các góc DAB, ABC , BCD, CDA của tứ giác lồi ABCD<br />
bất kì.<br />
A BC<br />
.<br />
3<br />
A<br />
2. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức P sin sin B sin C sin D .<br />
3<br />
<br />
1. Chứng minh rằng sin A sin B sin C 3sin<br />
<br />
Câu III (1 điểm)<br />
<br />
Gọi A là tập hợp các số tự nhiên có tám chữ số đôi một khác nhau. Chọn ngẫu<br />
nhiên một số tự nhiên thuộc vào tập A. Tính xác suất để chọn được một số thuộc A<br />
và số đó chia hết cho 9 .<br />
Câu IV (2,0 điểm)<br />
Cho tam giác ABC. Phân giác trong của các góc A, B, C cắt đường tròn ngoại tiếp tam<br />
giác ABC lần lượt tại các điểm A1 , B1 , C1 . Đường thẳng AA1 cắt đường thẳng CC1 tại điểm<br />
I ; đường thẳng AA1 cắt đường thẳng BC tại điểm N ; đường thẳng BB1 cắt đường thẳng<br />
A1C1 tại điểm P . Gọi O là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác IPC1 . Đường thẳng OP cắt<br />
đường thẳng BC tại điểm M. Biết rằng BM MN và BAC 2 ABC . Tính các góc của tam<br />
giác ABC.<br />
Câu V (1 điểm)<br />
1<br />
<br />
<br />
<br />
Cho hàm số f : 0; 0; thỏa mãn điều kiện f 3 x f f 2 x 2 x với mọi<br />
2<br />
<br />
x 0 . Chứng minh rằng f x x với mọi x 0 .<br />
-------------Hết------------Chú ý: Giám thị coi thi không giải thích gì thêm.<br />
Họ và tên thí sinh: ……………………………………………SBD: …………………<br />
<br />
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br />
<br />
KÌ THI CHỌN HSG LỚP 11 VÒNG TỈNH<br />
<br />
TỈNH VĨNH PHÚC<br />
<br />
NĂM HỌC 2010 – 2011<br />
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: TOÁN<br />
(Dành cho học sinh các trường THPT chuyên)<br />
Đáp án gồm 5 trang<br />
<br />
Câu<br />
<br />
Nội dung<br />
<br />
I<br />
I.1 (2 điểm)<br />
4điểm<br />
3 1 cos 2 x <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Điểm<br />
<br />
3 1 sin x.cos x sin x cos x 3 0<br />
<br />
3 cos 2 x 1 3 sin x.cos x cos 2 x sin x.cos x sin x cos x 0<br />
<br />
0,5<br />
<br />
3 sin 2 x 3 sin x.cos x cos 2 x sin x.cos x sin x cos x 0<br />
3 sin x sin x cos x cos x sin x cos x sin x cos x 0<br />
sin x cos x <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
2 sin x 0<br />
<br />
sin x cos x 0<br />
4<br />
<br />
<br />
<br />
3 sin x cos x 1 sin x 1<br />
<br />
<br />
6 2<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
x 4 k<br />
x k<br />
<br />
<br />
4<br />
<br />
<br />
<br />
x k 2 x k 2<br />
k <br />
<br />
6 6<br />
<br />
2<br />
<br />
k 2<br />
x <br />
x 5 k 2<br />
3<br />
<br />
<br />
6<br />
6<br />
<br />
0,5<br />
<br />
<br />
<br />
I.2 (2 điểm)<br />
+) Nếu x 0 thay vào hệ ta có hệ vô nghiệm<br />
+) Nếu x 0 ta đặt y ax; z bx thay vào hệ ta được<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
0,5<br />
<br />
3 sin x cos x 1 0<br />
<br />
0,5<br />
<br />
0,25<br />
0,25<br />
<br />
<br />
<br />
x 2 1 2a 2 1<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
<br />
2<br />
1 2a 2a 3b<br />
4a 3b 1<br />
2<br />
2<br />
2<br />
1 x 2a 3b 1 <br />
2<br />
2a a 1 b a 1 0<br />
2<br />
1 2a a ab b<br />
x a ab b 1<br />
<br />
<br />
<br />
0,5<br />
<br />
a 1<br />
<br />
4a 3b 1<br />
4a 3b 1<br />
b 1<br />
<br />
<br />
<br />
b 1 2a<br />
a 1 2a 1 b a 1 0<br />
a 1 2a 1 b 0<br />
<br />
2a 2 3a 1 0<br />
a 1<br />
+) Nếu <br />
thay vào (1) không thỏa mãn<br />
b 1<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
0,5<br />
0,25<br />
<br />
a 1<br />
<br />
b 1<br />
b 1 2a<br />
a 1<br />
+) Nếu 2<br />
<br />
vào (1) không thỏa mãn, thay<br />
1 thay <br />
b<br />
<br />
<br />
1<br />
2<br />
a<br />
<br />
3<br />
a<br />
<br />
1<br />
<br />
0<br />
a<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
b 0<br />
<br />
1<br />
<br />
a <br />
2 vào (1) ta có x 2 . Do đó nghiệm của hệ là<br />
<br />
b 0<br />
1<br />
1<br />
<br />
<br />
<br />
x; y; z 2; ; 0 , 2; ;0 <br />
2 <br />
2 <br />
<br />
<br />
0,25<br />
<br />
II<br />
II.1 (1 điểm)<br />
2điểm<br />
x y<br />
Nhận xét. Nếu 0 x, 0 y;<br />
thì<br />
<br />
2<br />
x y<br />
x y<br />
x y<br />
sin x sin y 2 sin<br />
cos<br />
2sin<br />
. Dấu bằng xảy ra khi x y<br />
2<br />
2<br />
2<br />
<br />
0,25<br />
<br />
Sử dụng nhận xét trên ta có<br />
A BC<br />
A B<br />
A B 4C<br />
2 sin<br />
2sin<br />
3<br />
2<br />
6<br />
A B A B 4C<br />
<br />
A BC<br />
2<br />
6<br />
4 sin<br />
4 sin<br />
2<br />
3<br />
A BC<br />
sin A sin B sin C 3sin<br />
. Dấu bằng xảy ra khi A B C .<br />
3<br />
sin A sin B sin C sin<br />
<br />
0,5<br />
<br />
0,25<br />
<br />
II.2 (1 điểm)<br />
Đặt t <br />
<br />
BC D<br />
<br />
2<br />
, ta có A 2 3t; t <br />
3<br />
3<br />
3<br />
<br />
1<br />
<br />
Khi đó theo phần II.1 ta có<br />
3<br />
5<br />
2 3t <br />
P sin <br />
cos t sin t<br />
3sin t <br />
2<br />
2<br />
3 <br />
<br />
0,25<br />
0,25<br />
<br />
2<br />
2<br />
<br />
3 5 <br />
<br />
Khi đó P sin 2 t cos 2 t 7<br />
2 2 <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
0,25<br />
<br />
3<br />
5<br />
; sin t <br />
2<br />
28<br />
28<br />
Vậy max P 7 B C D t , A 2 3t (với t xác định bởi (1) và (2))<br />
<br />
Đẳng thức xảy ra khi cos t <br />
<br />
0,25<br />
<br />
+) Trước hết ta tính n(A). Với số tự nhiên có tám chữ số đôi một khác nhau<br />
1điểm thì chữ số đầu tiên có 9 cách chọn và có A97 cho 7 vị trí còn lại. Vậy<br />
III<br />
<br />
0,25<br />
<br />
n A 9 A97<br />
<br />
+) Giả sử B 0;1; 2;...;9 ta thấy tổng các phần tử của B bằng 45 9 nên số có<br />
chín chữ số đôi một khác nhau và chia hết cho 9 sẽ được tạo thành từ 8 chữ<br />
số đôi một khác nhau của các tập B \ 0; 9 ; B \ 1; 8 ; B \ 2; 7 ; B \ 3; 6 ; B \ 4; 5<br />
nên số các số loại này là A88 4.7. A77 .<br />
Vậy xác suất cần tìm là<br />
<br />
A88 4.7. A77 1<br />
.<br />
9. A97<br />
9<br />
<br />
0,25<br />
<br />
IV<br />
* Dễ thấy IPC1 900 , do đó O là trung điểm của IC1 .<br />
2điểm<br />
* IOP 2 IC1P CAB CC1B BC1 // OP<br />
* Do BM=MN; OI OC1 IN // C1 B<br />
Do đó CIA1 BAC , mà CIA1 <br />
<br />
0,5<br />
<br />
1<br />
BAC ACB<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
0,5<br />
0,5<br />
<br />
<br />
<br />
0,5<br />
<br />
1<br />
BAC ACB BAC ACB<br />
2<br />
Cùng với BAC 2 ABC ta được BAC ACB 720 ; ABC 360<br />
Vậy BAC <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
C<br />
<br />
A1<br />
<br />
N<br />
B1<br />
<br />
I<br />
<br />
M<br />
<br />
0,5<br />
<br />
P<br />
B<br />
A<br />
<br />
O<br />
<br />
C1<br />
<br />
V<br />
1điểm<br />
<br />
1<br />
<br />
f (3x ) f f (2 x) 2 x (1)<br />
2<br />
<br />
<br />
1<br />
Từ (1) suy ra f ( x) f <br />
2<br />
<br />
0,25<br />
<br />
2x<br />
2x 2x<br />
f <br />
f ( x) , x 0 (2)<br />
3<br />
3 3<br />
<br />
Khi đó<br />
<br />
1 2x 2x 2 1<br />
f ( x) f f <br />
.<br />
2 3 3 3 2<br />
<br />
2x 2 x 1 2 x 2x 4 2 <br />
f <br />
f <br />
x<br />
3 3 3 3 3 27 3 <br />
<br />
Xét dãy (an ) , (n=1,2,…) được xác định như sau: a1 <br />
<br />
0,25<br />
<br />
2<br />
1<br />
2<br />
và an1 an2 .<br />
3<br />
3<br />
3<br />
<br />
Ta sẽ chứng minh bằng quy nạp theo n rằng với mỗi n <br />
<br />
*<br />
<br />
luôn có<br />
<br />
f ( x) an x với x 0 (3)<br />
Thật vậy, khi n 1 thì theo (2), ta có ngay (3)<br />
Giả sử mệnh đề (3) đúng với n k . Khi đó<br />
<br />
1 2x 2x 1<br />
2x 2x<br />
2x 2 x 1<br />
f ( x) f f <br />
a .f <br />
a .a . <br />
k<br />
k<br />
k<br />
3<br />
3<br />
3 3 2<br />
2 3 3 2<br />
a2 2<br />
k<br />
.x ak 1.x<br />
3<br />
<br />
0,25<br />
<br />
Vậy (3) đúng với n k 1 .<br />
Tiếp theo ta chứng minh lim an 1 . Thật vậy, ta thấy ngay an 1 n <br />
<br />
*<br />
<br />
. Do<br />
<br />
1<br />
đó: an1 an (an 1)(an 2) 0 , suy ra dãy (an ) tăng ngặt.<br />
3<br />
1<br />
2<br />
Dãy (an ) tăng và bị chặn trên nên hội tụ. Đặt lim an l thì l l 2 với l 1 ,<br />
3<br />
3<br />
suy ra l 1 . Vậy lim an 1 .Do ®ã tõ (3) suy ra f ( x ) x víi mäi x 0 (®pcm).<br />
<br />
0,25<br />
<br />