ĐỀ THI CHỌN HSG KHÁNH HÒA<br />
NĂM HỌC 2017-2018<br />
Câu 1. (4,0 điểm)<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Giải phương trình: 2 5x 3 x2 x 2 27 3 x 1 x 2 .<br />
Câu 2.<br />
<br />
(4,0 điểm)<br />
a. Chứng minh rằng: 3 70 4901 3 70 4901 là một số nguyên.<br />
b. Chứng minh rằng: Với mọi số nguyên dương n , ta có:<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
3 3 ... <br />
3.<br />
2 3 2 4 3<br />
n 1 3 n<br />
<br />
Câu 3.<br />
<br />
(2,0 điểm)<br />
<br />
Cho hai số thực x và y thỏa mãn x2 xy y 2 1 . Tìm giá trị lớn nhất của<br />
P x3 y xy 3 .<br />
Câu 4. (2,0 điểm)<br />
Cho p là một số nguyên tố thỏa mãn p a3 b3 với a, b là hai số nguyên dương<br />
phân biệt. Chứng minh rằng : Nếu lấy 4 p chia cho 3 và loại bỏ phần dư thì nhận<br />
được số là bình phương của một số nguyên lẻ.<br />
Câu 5. (6,0 điểm)<br />
Cho tam giác ABC nhọn nội tiếp O . Gọi E, F lần lượt là các chân đường cao<br />
kẻ từ B, C của tam giác ABC . Đường tròn I đi qua E, F và tiếp xúc với BC<br />
tại D . Chứng minh rằng:<br />
<br />
DB 2 BF .BE<br />
<br />
.<br />
DC 2 CF .CE<br />
<br />
Câu 6. (2,0 điểm)<br />
Trên bàn có n (n , n > 1). viên bi. Có hai người lần lượt lấy bi. Mỗi người đến<br />
lượt mình được lấy một số bi tùy ý (ít nhất 1 viên bi) trong những viên bi còn lại<br />
trên bàn, nhưng không vượt quá số viên bi mà người lấy trước vừa lấy, biết rằng<br />
người lấy đầu tiên lấy không quá n 1 viên bi. Người nào lấy viên bi cuối cùng<br />
được xem là người chiến thắng. Tìm các số n sao cho người lấy trước có chiến<br />
lược chiến thắng.<br />
<br />
LỜI GIẢI ĐỀ THI HSG TOÁN 9 TỈNH KHÁNH HÒA<br />
NĂM HỌC 2017-2018<br />
Câu 1. (4,0 điểm)<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Giải phương trình: 2 5x 3 x2 x 2 27 3 x 1 x 2 .<br />
Lời giải:<br />
x + 2 0<br />
x - 2<br />
<br />
x 1.<br />
x 1 0<br />
x 1<br />
<br />
ĐK : <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
2 5 x 3 x 2 x 2 27 3 x 1 x 2<br />
<br />
10 x 6 x2 x 2 27 3 x 1 x 2 (1).<br />
<br />
Đặt t 3 x 1 x 2 mà x 1 t <br />
<br />
3.<br />
<br />
Phương trình (1) t 2 t 20 0 t 4 t 5 = 0 t = 5 t 3 .<br />
Khi đó ta có phương trình: 3 x 1 x 2 5<br />
3 x 1 3 +<br />
<br />
<br />
3 x 2<br />
x 1 1<br />
<br />
<br />
<br />
x2 2 0<br />
x2<br />
0<br />
x2 2<br />
<br />
3<br />
1<br />
<br />
<br />
x 2 <br />
<br />
0<br />
x2 2<br />
x 1 1<br />
3<br />
1<br />
<br />
<br />
x 2 0 x 2 do<br />
<br />
> 0 .<br />
x 1 1<br />
x2 2<br />
<br />
<br />
<br />
Vậy phương trình có tập nghiệm S {2}.<br />
<br />
Câu 2.<br />
<br />
(4,0 điểm)<br />
a. Chứng minh rằng: 3 70 4901 3 70 4901 là một số nguyên.<br />
b. Chứng minh rằng: Với mọi số nguyên dương n , ta có:<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
3 3 ... <br />
3.<br />
2 3 2 4 3<br />
n 1 3 n<br />
<br />
Lời giải:<br />
a) Với x a b x3 = a3 b3 3ab(a b) x3 a3 b3 3abx.<br />
Áp dụng: Đặt<br />
a 3 70 4901, b = 3 70 4901, x 3 70 4901+3 70 4901<br />
<br />
x3 70 70 3 3 702 4901x x3 140 3x x3 3x 140 0<br />
( x 5)( x 2 5 x 28) 0 x 5 0 ( do x 2 5 x 28 0) x 5.<br />
<br />
Vậy 3 70 4901 3 70 4901 5 là một số nguyên (đpcm).<br />
b) Ta có<br />
1 n 1 n =<br />
<br />
<br />
<br />
3<br />
<br />
n <br />
3<br />
<br />
n 1 <br />
<br />
3<br />
<br />
3<br />
<br />
3<br />
<br />
n 1 3 n<br />
<br />
<br />
<br />
3<br />
<br />
n 1<br />
<br />
2<br />
<br />
Mà 3 n 1 3 n 1 n 3 n2 3 3 n 1 1 3 3 n 1<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
3 n 1 n 3 n 2 .<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
3<br />
<br />
<br />
<br />
n 1 3 n .<br />
<br />
<br />
<br />
3 3 n 1 3 n 1 3 n<br />
1<br />
1 <br />
1<br />
<br />
<br />
3<br />
<br />
Từ đó suy ra<br />
<br />
<br />
3<br />
3<br />
n 1 <br />
n 1 3 n<br />
n 1 3 n<br />
n<br />
2<br />
<br />
Nên<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1 <br />
1 <br />
1<br />
1 1 1<br />
3 3 ... <br />
<br />
3<br />
<br />
<br />
3<br />
<br />
<br />
...<br />
<br />
3<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
3<br />
3<br />
2 3 2 4 3<br />
(n 1) 3 n<br />
n 1 <br />
1 3 2 3 2 3 3 <br />
n<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1 <br />
1<br />
3 3 ... <br />
3 3<br />
3<br />
3<br />
2 3 2 4 3<br />
(n 1) n<br />
n 1 <br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
3 3 ... <br />
3.<br />
2 3 2 4 3<br />
n 1 3 n<br />
<br />
<br />
Câu 3.<br />
<br />
(2,0 điểm)<br />
<br />
Cho hai số thực x và y thỏa mãn x2 xy y 2 1 . Tìm giá trị lớn nhất của<br />
P x3 y xy 3 .<br />
Lời giải:<br />
Áp dụng BĐT Côsi cho 2 số không âm ta có:<br />
1<br />
x 2 y 2 2 x 2 y 2 2 xy 2 xy x2 y 2 xy 2 xy xy 3xy xy .<br />
3<br />
<br />
Ta có a b 0 2ab a b 4ab a b <br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
a b<br />
ab <br />
<br />
P x3 y xy3 xy x 2 y 2 xy 1 xy vì x2 xy y 2 1<br />
<br />
4<br />
<br />
2<br />
<br />
1 .<br />
<br />
Áp dụng BĐT 1 ta có<br />
<br />
2 xy 1 xy <br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
1 xy <br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
4<br />
1<br />
2 P 2 xy. 1 xy <br />
1 : 4 <br />
4<br />
4<br />
9<br />
3<br />
2<br />
2<br />
P . Vậy P có giá trị lớn nhất bằng . Dấu bằng xảy ra khi và chỉ<br />
9<br />
9<br />
<br />
khi<br />
<br />
xy <br />
<br />
1<br />
1<br />
1<br />
và x y x y <br />
hoặc x y .<br />
3<br />
3<br />
3<br />
<br />
Câu 4. (2,0 điểm)<br />
Cho p là một số nguyên tố thỏa mãn p a3 b3 với a, b là hai số nguyên dương<br />
phân biệt. Chứng minh rằng : Nếu lấy 4 p chia cho 3 và loại bỏ phần dư thì nhận<br />
được số là bình phương của một số nguyên lẻ.<br />
Lời giải:<br />
Ta có p a3 b3 (a b)(a2 ab b2 ) là số nguyên tố mà a, b là số nguyên dương<br />
a b 1<br />
<br />
a b 1 p (b 1)3 b3 3b2 3b 1 4 p 12b2 12b 4 1(mod 3)<br />
<br />
Nếu lấy 4 p chia 3 và loại bỏ phần dư ta được A 4b2 4b 1 2b 1 là số chính<br />
phương lẻ.<br />
2<br />
<br />
Câu 5. (6,0 điểm)<br />
Cho tam giác ABC nhọn nội tiếp O . Gọi E, F lần lượt là các chân đường cao<br />
kẻ từ B, C của tam giác ABC . Đường tròn I đi qua E, F và tiếp xúc với BC<br />
tại D . Chứng minh rằng:<br />
<br />
DB 2 BF .BE<br />
<br />
.<br />
DC 2 CF .CE<br />
<br />
Lời giải:<br />
<br />
A<br />
<br />
E<br />
<br />
G<br />
F<br />
<br />
H<br />
I<br />
<br />
B<br />
<br />
D<br />
<br />
O<br />
<br />
C<br />
<br />
Gọi H AC (I), G AB (I ).<br />
<br />
<br />
Trước hết ta chứng minh được CDH ∽ CED g g do <br />
<br />
C chung<br />
<br />
CDH CED<br />
<br />
<br />
<br />
CD CE<br />
<br />
CD 2 CH .CE 1 .<br />
CH CD<br />
<br />
Chứng minh tương tự BDF ∽ BGD g g <br />
<br />
BD BG<br />
<br />
BD 2 BG.BF 2 .<br />
BF BD<br />
<br />
Ta có GBE HCF ( cùng phụ với A ) và BGE CHF ( cùng bù với EHF )<br />
BG BE<br />
<br />
3 . Từ 1 , 2 và 3 <br />
CH CF<br />
DB 2 BG.BF BG BF BE BF BF .BE<br />
( đpcm).<br />
<br />
<br />
.<br />
<br />
.<br />
<br />
DC 2 CH .CE CH CE CF CE CF .CE<br />
<br />
BGE ∽ CHF g g <br />
<br />
Câu 6.<br />
<br />
(2,0 điểm)<br />
<br />
Trên bàn có n (n , n > 1). viên bi. Có hai người lần lượt lấy bi. Mỗi người đến<br />
lượt mình được lấy một số bi tùy ý (ít nhất 1 viên bi) trong những viên bi còn lại<br />
trên bàn, nhưng không vượt quá số viên bi mà người lấy trước vừa lấy, biết rằng<br />
người lấy đầu tiên lấy không quá n 1 viên bi. Người nào lấy viên bi cuối cùng<br />
được xem là người chiến thắng. Tìm các số n sao cho người lấy trước có chiến<br />
lược chiến thắng.<br />
<br />
Lời giải:<br />
+ Ta thấy rằng nếu n lẻ thì người đi trước luôn thắng, bằng cách ở nước đi đầu<br />
tiên, người đó chỉ lấy một viên bi, do đó ở những nước đi tiếp theo, mỗi người<br />
chỉ được lấy một viên bi.<br />
+ Xét trường hợp n chẵn. Rõ ràng người nào lấy một số lẻ viên bi đầu tiên sẽ<br />
thua, vì để lại cho người đi nước tiếp theo một số lẻ viên bi, trở về trường hợp<br />
trên. Do đó, người chiến thắng phải luôn lấy một số chẵn viên bi. Như vậy, các<br />
viên bi gắn thành từng cặp và mỗi người đến lượt sẽ lấy một số cặp nào đó.<br />
TH1: Nếu chỉ có một cặp n 2 : người đi trước thua vì chỉ được lấy một viên.<br />
<br />