PHÒNG GD&ĐT<br />
TP. BẮC GIANG<br />
<br />
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP THÀNH PHỐ<br />
NĂM HỌC 2017-2018<br />
Môn: Toán lớp 9<br />
Thời gian làm bài: 150 phút<br />
Thi ngày 14 tháng 1 năm 2018<br />
<br />
Bài 1: (5 điểm)<br />
x2 x 4<br />
<br />
a/ Cho biểu thức M <br />
<br />
x x 8<br />
<br />
x 2 x 1 3 x 5<br />
2 x 10 <br />
<br />
: <br />
<br />
x 1 x 2 x 6 x 5 <br />
<br />
Rút gọn M và tìm x để M>1<br />
b/Cho a, b, c >0 thỏa mãn ab bc ca 1 . Tính H=<br />
<br />
a b<br />
b c<br />
c a<br />
<br />
<br />
1 c<br />
1 a<br />
1 b<br />
<br />
Bài 2: (4 điểm)<br />
a/ Giải phương trình<br />
<br />
30 <br />
<br />
5<br />
5<br />
6 x2 2 6 x2<br />
2<br />
x<br />
x<br />
<br />
b/ Tìm số thực x để 3 số x 3; x 2 2 3; x <br />
<br />
2<br />
là số nguyên<br />
x<br />
<br />
Bài 3: (4 điểm)<br />
a/ Tìm x nguyên dương để 4 x3 14 x2 9 x 6 là số chính phương<br />
b/ Cho x, y, z là các số thực dương thỏa mãn x y z xyz .<br />
2<br />
2<br />
2<br />
Chứng minh rằng: 1 1 x 1 1 y 1 1 z xyz<br />
<br />
x<br />
<br />
y<br />
<br />
z<br />
<br />
Bài 4: (6 điểm)<br />
Cho đoạn thẳng OA=R, vẽ đường tròn (O;R). Trên đường tròn (O;R) lấy H bấy kỳ sao<br />
cho AH1<br />
<br />
x 2 x 1 3 x 5<br />
2 x 10 <br />
<br />
: <br />
<br />
x 1 x 2 x 6 x 5 <br />
<br />
<br />
x2 x 4<br />
( x 1) 2<br />
<br />
*M <br />
<br />
x2 x2 x 4<br />
x 1<br />
x 1<br />
<br />
1<br />
x 1 3 x 5<br />
2 <br />
<br />
<br />
<br />
: <br />
<br />
x 1 x 2<br />
x 1 <br />
x 2<br />
<br />
<br />
<br />
x 1 <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
x 1<br />
<br />
x 2<br />
<br />
<br />
<br />
x 2<br />
<br />
<br />
<br />
x 1<br />
<br />
: (3<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
: 3 x 5 <br />
x 2<br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
x 5 <br />
<br />
<br />
x 5<br />
<br />
<br />
<br />
x 1<br />
<br />
0,5<br />
<br />
<br />
<br />
x 5)( x 1) 2( x 2)<br />
<br />
<br />
<br />
x 2<br />
<br />
<br />
<br />
0,5<br />
<br />
<br />
<br />
x 1<br />
<br />
x 1 x 2 x x 2 3x 3 x 5 x 5 2 x 4<br />
:<br />
x 2<br />
x 11<br />
x 2<br />
x 1<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Điểm<br />
5đ<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
x 3<br />
x 2<br />
<br />
<br />
<br />
Vậy M=<br />
3<br />
<br />
<br />
<br />
*M1 khi 10 nên ta có 4 x2 b2 4 x2 12 x 9 2 x b2 2 x 3<br />
Vì b lẻ nên b2 2 x 1 4 x2 6 x 3 4 x2 4 x 1 x 2<br />
2<br />
<br />
Với x=2 ta có 4 x3 14 x2 9 x 6 =100=102 là số chính phương<br />
b/ Cho x, y, z là các số thực dương thỏa mãn x y z xyz .<br />
b/<br />
2,0đ<br />
<br />
Chứng minh rằng:<br />
Từ Gt suy ra:<br />
<br />
1 1 x2 1 1 y 2 1 1 z 2<br />
<br />
<br />
xyz<br />
x<br />
y<br />
z<br />
<br />
1<br />
1<br />
1<br />
<br />
1.<br />
xy yz zx<br />
<br />
0,5<br />
<br />
1 1 1 1 1 2 1 1 <br />
1 x2<br />
1 1 1 1<br />
2 <br />
;" " y z<br />
x<br />
x xy yz zx<br />
x y x z 2 x y z <br />
<br />
Nên ta có:<br />
Vậy<br />
<br />
0,25<br />
<br />
1 1 x2 1 4 1 1 <br />
.<br />
2 x y z <br />
x<br />
<br />
1 1 y2 1 1 4 1 1 1 z2 1 1 1 4 <br />
Tương tụ ta có<br />
;<br />
<br />
2 x y z <br />
2 x y z <br />
z<br />
y<br />
<br />
Vậy ta có<br />
<br />
1 1 1<br />
1 1 x2 1 1 y 2 1 1 z 2<br />
<br />
<br />
3 ;" " x y z<br />
x<br />
y<br />
z<br />
x y z<br />
<br />
1<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
Ta có x y x 3 xy yz xx .... x y y z x z 0<br />
<br />
Nên x y x 3 xy yz xx <br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
0,5<br />
<br />
0,25<br />
0,5<br />
<br />
2<br />
<br />
xyz 3 xy yz xz 3<br />
2<br />
<br />
Vậy<br />
<br />
1 1 1<br />
xy yz xz<br />
xyz 3 xyz<br />
xyz<br />
x y z<br />
<br />
1 1 x2 1 1 y 2 1 1 z 2<br />
<br />
<br />
xyz ; " " x y z<br />
x<br />
y<br />
z<br />
<br />
0,25<br />
6đ<br />
<br />
Bài 4<br />
a<br />
B<br />
M<br />
H<br />
E<br />
O<br />
<br />
A<br />
<br />
N<br />
C<br />
<br />
a/<br />
3đ<br />
<br />
a/ Chứng minh OM OB=ON OC và MN luôn đi qua 1 điểm cố định<br />
*Ta có OH HB (t/c tiếp tuyến) OHB vuông tại H, mà HM OB (gt) nên theo hệ<br />
thức lượng trong tam giác vuông ta có OM OB OH R<br />
2<br />
<br />
0,5<br />
<br />
2<br />
<br />
0,5<br />
<br />
Chưng minh tương tự ta có ON OC OH 2 R2 . Vậy ta có OM OB ON OC<br />
* Ta có OM OB OH 2 R2 mà OA=R nên ta có OM OB OA2 <br />
<br />
OM OA<br />
<br />
OA OB<br />
<br />
OM OA<br />
<br />
OMA OAB OAM OBA .<br />
OA OB<br />
Ta có AO=AB=R (gt) OAB cân AOB OBA AOM OBA , vậy OAM AOM<br />
OMA cân MO MA<br />
Chứng minh tương tự ta có ONA cân NO NA<br />
Ta có MO MA ; NO NA , vậy MN là trung trực của OA, gọi E là giao điểm của MN<br />
OA<br />
với OA ta có EO=EA=<br />
và MN OA tại E, mà O, A cố định nên E cố đinh. Vậy<br />
2<br />
<br />
0,5<br />
<br />
Xét OMA và OAB có O chung, có<br />
<br />
b/<br />
1,5đ<br />
<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
<br />
MN luôn đi qua 1 điểm cố định<br />
b/ Chứng minh OB. OC=2R2<br />
Ta có OM OB ON OC <br />
<br />
0,5<br />
<br />
OM ON<br />
<br />
OC OB<br />
<br />
OM ON<br />
<br />
OMN OCB ,<br />
OC OB<br />
OM OE<br />
OM OE OE 1<br />
1<br />
mà OE MN và OH BC nên ta có<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
OM OC<br />
OC OH<br />
OC OA 2OE 2<br />
2<br />
<br />
Xét OMN và OCB có O chung , có<br />
<br />
0.5<br />
<br />
( vì OH=OA=2OE)<br />
1<br />
2<br />
<br />
Ta có OM OB OH 2 R2 ( cm trên) OC OB R 2 OC OB 2 R 2<br />
c/<br />
1,5đ<br />
<br />
0,5<br />
<br />
c/ Tìm giá trị lớn nhất của diện tích tam giác OMN khi H thay đổi<br />
Ta có OMN<br />
1<br />
4<br />
<br />
OCB (cm trên) <br />
<br />
1 1<br />
4 2<br />
<br />
0,5<br />
<br />
SOMN OE 2 OE 2<br />
OE 2<br />
1<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
2<br />
2<br />
2<br />
SOCB OH<br />
OA<br />
2OE 4<br />
1<br />
8<br />
<br />
1<br />
8<br />
Dấu bằng có khi B, A, C thẳng hàng H A<br />
<br />
1<br />
8<br />
<br />
1<br />
4<br />
<br />
Nên SOMN SOCB OH BC R BC R( AB AC ) R( R R) R 2<br />
1<br />
4<br />
<br />
Vậy diện tích tam giác OMN lớn nhất là SOMN R 2 khi H A<br />
Bài 5<br />
-Nếu n là lũy thừa bậc 2 của 1 số tự nhiên bài toán chứng minh xong<br />
-Nếu n không là lũy thừa bậc 2 của 1 số tự nhiên, ta luôn tìm được 1 số nguyên dương<br />
2<br />
k sao cho k 2 n k 1 .Vì n nguyên dương và n k 2 n k 2 1 , vậy ta có:<br />
<br />
0,75<br />
<br />
0,25<br />
1đ<br />
0,25<br />
0,5<br />
<br />
2n k 1 2(k 2 1) k 1 ... k 2 2k 1 k 1 0<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
Vậy mọi k nguyên dương , nên ta có k 2 n k 1 2n<br />
Vậy trong dãy luôn có ít nhất một lũy thừa bậc 2 của 1 số tự nhiên.<br />
2<br />
<br />
0,25<br />
<br />