PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br />
THÀNH PHỐ VINH<br />
ĐỀ CHÍNH THỨC<br />
<br />
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ<br />
DỰ THI CẤP TỈNH CÁC MÔN VĂN HÓA LỚP 9<br />
NĂM HỌC: 2016-2017<br />
Môn: Toán – Lớp 9<br />
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể giao đê)<br />
Ngày thi: 26 tháng 11 năm 2016<br />
<br />
Bài 1. (4,0 điểm)<br />
1) Cho a+b+c=0 và a,b,c đều khác 0. Rút gọn biểu thức:<br />
A<br />
<br />
ab<br />
bc<br />
ca<br />
2 2 2 2 2<br />
2<br />
2<br />
a b c b c a c a b2<br />
2<br />
<br />
2) Tính giá trị của biểu thức:<br />
P<br />
<br />
x3 x 2 5x 3 6<br />
x 2x 7x 3<br />
3<br />
<br />
2<br />
<br />
tại x 1 3 2 3 4<br />
<br />
Bài 2. (4,0 điểm)<br />
x 2 xy y2 3<br />
<br />
1) Giải hệ phương trình <br />
<br />
x y xy 5<br />
<br />
2) Tìm nghiệm nguyên của phương trình sau:<br />
<br />
2x 5y 1 2 x x2 x y 105<br />
<br />
Bài 3. (4,0 điểm)<br />
1) Chứng minh rằng không tồn tại số nguyên n thỏa mãn 20142014 1 chia hết<br />
cho n3 2012n<br />
2) Cho x, y là các số nguyên thỏa mãn 2x2 x 3y2 y<br />
Chứng minh x – y ; 2x +2y+1 và 3x +3y+1 đều là các số chính phương<br />
Bài 4. (6,0 điểm)<br />
Cho đường tròn (O;R) và một đường thẳng d không có điểm chung với đường tròn.<br />
Trên d lấy một điểm M bất kỳ, qua M kẻ các tiếp tuyến MA, MB với đườn tròn (A,<br />
B là các tiếp điểm). Kẻ đường kính AOC, tiếp tuyến của (O) tại C cắt AB tại E<br />
a) Chứng minh tam giác BCM đồng dạng với tam giác BEO<br />
b) Chứng minh CM vuông góc với OE<br />
c) Tìm giá trị nhỏ nhất của dây AB và diện tích tứ giác MAOB<br />
Bài 5. (2,0 điểm)<br />
1<br />
a<br />
<br />
1<br />
b<br />
<br />
1<br />
c<br />
<br />
Giả sử a, b, c là những số thực thỏa mãn a, b, c 0 và a b c 0<br />
Chứng minh rằng<br />
<br />
a 6 b 6 c6<br />
abc<br />
a 3 b 3 c3<br />
<br />
ĐÁP ÁN ĐỀ HỌC SINH GIỎI 9 VINH NĂM 2016-2017<br />
Câu 1<br />
1) .Từ a b c 0 a b c<br />
Bình phương hai vế ta được a2 b2 2ab c2 nên a2 b2 c2 2ab<br />
Tương tự : b2 c2 a2 2bc và c2 a2 b2 2ac<br />
ab<br />
bc<br />
ca<br />
1 1 1<br />
3<br />
<br />
<br />
<br />
2ab 2bc 2ca<br />
2 2 2<br />
2<br />
3<br />
Vậy A <br />
2<br />
2) . Ta có x 3 2 1 1 3 2 3 4 3 2 1 2 1 1<br />
<br />
Do đó A <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Suy ra x 3 2 x 1 2x3 x 1 hay x3 3x2 3x 1<br />
Do đó<br />
3<br />
<br />
P<br />
<br />
3x 2 3x 1 x 2 5x 3 6<br />
3x 2 3x 1 2x 2 7x 3<br />
4 x 1 6<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
x 2<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
2 x 1 6<br />
x2<br />
<br />
<br />
<br />
4x 2 8x 4 6<br />
<br />
<br />
<br />
x 2 4x 4<br />
<br />
2 x 1 6<br />
x2<br />
<br />
<br />
<br />
2x 4<br />
2<br />
x2<br />
<br />
(vì x 1 3 2 3 4 2)<br />
Vậy P 2 tại x 1 3 2 3 4<br />
Câu 2<br />
2<br />
x 2 xy y2 3 <br />
x y 3xy 3<br />
<br />
1) Ta có : <br />
x y xy 5<br />
<br />
x y xy 5<br />
<br />
Đặt a = x – y , b = xy (1)<br />
a 2 3b 3<br />
a b 5<br />
<br />
Hệ phương trình trên trở thành <br />
<br />
a 3<br />
a 6<br />
hoặc <br />
b 2<br />
b 11<br />
<br />
Giải hệ phương trình trên ta được <br />
<br />
Với a = 3 , b = - 2 thay vào (1) ta được<br />
x y 3 x 1<br />
x 2<br />
<br />
và <br />
<br />
xy 2<br />
y 2<br />
y 1<br />
<br />
Với a = - 6 , b = -11 thay vào (1) ta được<br />
x y 6<br />
x y 6<br />
2<br />
. Hệ phương trình vô nghiệm<br />
<br />
xy 11<br />
y 6y 11 0<br />
x 1<br />
x 2<br />
Vậy hệ phương trình có nghiệm <br />
và <br />
y 2<br />
y 1<br />
<br />
2) . 2x 5y 1 2 x x2 x y 105<br />
Vì 105 là số lẻ nên 2x 5y 1 và 2 x x2 x y phải là các số lẻ<br />
Từ 2x+5y+1 là số lẻ mà 2x+1 là số lẻ nên 5y là số chẵn suy ra y chẵn<br />
x<br />
2 x2 x y là số lẻ mà x2 x x(x 1) là tích của hai số nguyên liên tiếp<br />
nên là số chẵn, y cũng chẵn nên 2 x là số lẻ. Điều này xảy ra khi x=0<br />
Thay x=0 vào phương trình đã cho ta được:<br />
<br />
5y 1 y 1 105<br />
<br />
5y2 6y 104 0<br />
5y2 20y 26y 104 0<br />
5y(y 4) 26(y 4) 0<br />
(5y 26)(y 4) 0<br />
26<br />
(loại) hoặc y 4 (thỏa mãn)<br />
y<br />
5<br />
<br />
Vậy phương trình có nghiệm nguyên (x;y)=(0;4)<br />
Câu 3<br />
1) .Giả sử tồn tại số nguyên n thỏa mãn 20142014 1 chia hết cho n3 2012n<br />
Ta có n3 2012n n3 n 2013n n(n 1)(n 1) 2013n<br />
Vì n – 1 , n. n+1 là ba số nguyên liên tiếp nên có một số chia hết cho 3<br />
Suy ra n n 1 n 1 3 mà 2013 3 nên n3 2012n 3(1)<br />
Mặt khác 20142014 1 2013 1 1 chia cho 3 dư 2 vì 2013 3 (2)<br />
Từ (1) và (2) dẫn đến điều giả sử trên là vô lý, tức là không có số nguyên<br />
nào thỏa mãn điều kiện bài toán đã cho<br />
2) Từ: 2x2 x 3y2 y (1) 2x2 2y2 x y y2 (x y)(2x 2y 1) y2<br />
(2)<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
Mặt khác từ (1) ta có: 3x 3y x y x (x y)(3x 3y 1) x<br />
2014<br />
<br />
(x y)2 (2x 2y 1)(3x 3y 1) x2 y2<br />
(2x 2y 1)(3x 3y 1) là số chính phương (3)<br />
<br />
Gọi 2x 2y 1;3x 3y 1 d<br />
(2x 2y 1) d;<br />
<br />
(3x 3y 1) d<br />
<br />
3x 3y 1 2x 2y 1 x y d<br />
<br />
2(x y) d (2x 2y 1) 2(x y) 1 d nên d = 1<br />
2x 2y 1;3x 3y 1 1<br />
(4)<br />
<br />
Từ (3) và (4) 2x 2y 1 và 3x+3y+1 đều là số chính phương<br />
Lại có từ (2) suy ra x y 2x 2y 1 là số chính phương nên x – y cũng là<br />
số chính phương.<br />
<br />
Vậy 2y2 x 3y2 y thì x y;2x 2y 1 và 3x+3y+1 đều là các số chính<br />
phương<br />
Câu 4<br />
<br />
A<br />
<br />
O<br />
Q<br />
P<br />
<br />
N<br />
C<br />
BI<br />
E<br />
<br />
M<br />
H<br />
<br />
d<br />
<br />
a) Gọi Q là giao điểm của AB với OM<br />
Ta có AM // CE (cùng vuông góc với AC)<br />
Suy ra BEC MAB (so le trong)<br />
Mà ABC 900 ;AQM 900 và AMO OMB (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau)<br />
AMO OMB BCE (cùn phụ với hai góc bằng nhau)<br />
BE OB<br />
MB OB<br />
<br />
<br />
<br />
(1)<br />
BC MB<br />
BC BE<br />
Lại có MBA OBC (cùng phụ với ABO)<br />
tan BCE tan OMB <br />
<br />
Nên MBC OBE (cùng = 900 OBC ) (2)<br />
Từ (1) và (2) suy ra MBC OBE(c.g.c)<br />
b) Từ MBC OBE BCM BEO<br />
Gọi I và N lần lượt là giao điểm của OE với BC và MC<br />
BIE NIC (g.g) IBE INC mà IBE 900<br />
Nên INC 900. Vậy CM OE<br />
c) Gọi H là hình chiếu vuông góc của O trên d. P là giao điểm của AB với OH<br />
<br />
Ta có OQP OHM (g.g) <br />
<br />
OQ OP<br />
<br />
OH OM<br />
<br />
QO.OM OP.OH OA2 R2 OP <br />
<br />
R2<br />
OH<br />
<br />
Mà O và d cố định OH không đổi nên OP không đổi<br />
Lại có AB 2AQ 2 OA2 OQ2 mà OQ OP<br />
R4<br />
2R<br />
AB 2 OA OP 2 R <br />
<br />
. OH 2 R2<br />
2<br />
OH<br />
OH<br />
Dấu “=” xảy ra Q P M H<br />
2R<br />
Vậy GTNN của AB <br />
. OH2 R2 M H<br />
OH<br />
1<br />
*) Vì MO AB nên S AOBM AB.OM AQ.OM<br />
2<br />
Vẽ dây cung A1B1 vuông góc với OH tại P, do P và (O) cố định nên A1B1<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
không đổi<br />
Vì OP OQ AB A1B1 (liên hệ giữa dây và khoảng cách từ tâm đến dây).<br />
1<br />
2<br />
Dấu “=” xảy ra M H<br />
1<br />
Vậy GTNN của S AOBM A1B1.OH khi và chỉ khi M H<br />
2<br />
<br />
Mà OM OH S AOBM A1B1.OH (không đổi)<br />
<br />
Câu 5<br />
* a b c 0 a b c a b c3 a 3 b 3 c3 3ab(a b) 3abc<br />
3<br />
<br />
1 1 1<br />
* 0 ab bc ca 0<br />
a b c<br />
<br />
b c <br />
<br />
*a 6 b6 c6 a 3<br />
<br />
2<br />
<br />
3<br />
<br />
2<br />
<br />
3<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
2 a 3b3 b3c3 c3a 3<br />
<br />
*ab bc ca 0 a 3b3 b3c3 c3a 3 3a 2 b2 c2<br />
2<br />
Do đó *a6 b6 c6 3abc 2.3a 2 b2c2 3a 2 b2c2<br />
<br />
Vậy<br />
<br />
a 6 b6 c6 3a 2 b2c2<br />
<br />
abc<br />
a 3 b 3 c3<br />
3abc<br />
<br />
<br />
<br />