SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br />
BÌNH ĐỊNH<br />
<br />
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS<br />
KHOÁ NGÀY 18 – 3 – 2017<br />
<br />
Đề chính thức<br />
<br />
Môn thi:<br />
TOÁN<br />
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian phát đề)<br />
Ngày thi: 18/3/2017<br />
<br />
Bài 1 (6,0 điểm).<br />
1. Cho biểu thức: P =<br />
<br />
2m 16m 6<br />
<br />
m2 m 3<br />
<br />
m2<br />
<br />
m 1<br />
<br />
3<br />
2<br />
m3<br />
<br />
a) Rút gọn P.<br />
b) Tìm giá trị tự nhiên của m để P là số tự nhiên.<br />
2. Cho biểu thức: P = (a + b)(b + c)(c + a) – abc với a, b, c là các số nguyên.<br />
Chứng minh rằng nếu a + b + c chia hết cho 4 thì P chia hết cho 4.<br />
Bài 2 (5,0 điểm).<br />
a) Chứng minh rằng: với mọi số thực x, y dương, ta luôn có:<br />
<br />
1 1<br />
4<br />
<br />
x y x y<br />
<br />
b) Cho phương trình: 2 x2 3mx 2 0 (m là tham số). Có hai nghiệm x1 và x2 .<br />
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: M = x1 x2 <br />
<br />
2<br />
<br />
1 x12 1 x22 <br />
<br />
<br />
<br />
x2 <br />
x1<br />
<br />
2<br />
<br />
Bài 3 (2,0 điểm)<br />
Cho x, y, z là ba số dương. Chứng minh rằng:<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1 1<br />
1<br />
1 <br />
2<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
x yz y xz z xy 2 xy yz zx <br />
2<br />
<br />
Bài 4 (7,0 điểm).<br />
1. Cho tam giác đều ABC nội tiếp đường tròn tâm O bán kính R. M là một điểm di<br />
động trên cung nhỏ BC của đường tròn đó.<br />
a) Chứng minh MB + MC = MA<br />
b) Gọi H, I, K lần lượt là chân đường vuông góc hạ từ M xuống AB, BC, CA. Gọi<br />
S, S’ lần lượt là diện tích của tam giác ABC, MBC. Chứng minh rằng: Khi M di động<br />
ta luôn có đẳng thức:<br />
MH + MI + MK =<br />
<br />
2 3 S + 2S' <br />
3R<br />
<br />
2. Cho tam giác ABC có ba góc nhọn. AD, BE, CF là các đường cao. Lấy M trên<br />
đoạn FD, lấy N trên tia DE sao cho MAN = BAC . Chứng minh MA là tia phân<br />
giác của góc NMF<br />
<br />
Lbinhpn thcsphuochoa<br />
<br />
ĐÁP ÁN<br />
Bài 1 (6,0 điểm).<br />
1a) Rút gọn được P =<br />
<br />
m 1<br />
(với m 0, m 1)<br />
m 1<br />
<br />
1b)<br />
P=<br />
<br />
m 1<br />
= 1+<br />
m 1<br />
<br />
Ta có: P N <br />
<br />
2<br />
m 1<br />
2<br />
N <br />
m 1<br />
<br />
m 1 là ước dương của 2 m 4; 9 (TMĐK)<br />
<br />
Vậy m = 4; m = 9 là giá trị cần tìm.<br />
2) a + b + c 4 (a, b, c Z)<br />
Đặt a + b + c = 4k (k Z) a + b = 4k – c ; b + c = 4k – a ; a + c = 4k – b<br />
Ta có: P = (a + b)(b + c)(c + a) – abc = (4k – c)(4k – a)(4k – b) – abc<br />
= 16k 2 4ak ack ac 4k b abc<br />
= 64 k 3 16bk 2 16ak 2 4abc 16ck 2 4bck 4ack abc abc<br />
= 4 16k 3 4bk 2 4ak 2 abk 4ck 2 bck ack 2abc (*)<br />
Giả sử a, b, c đều chia 2 dư 1 a+ b + c chia 2 dư 1 (1)<br />
Mà: a + b + c 4 a + b + c 2 (theo giả thiết)<br />
(2)<br />
Do đó (1) và (2) mâu thuẫn Điều giả sử là sai<br />
Trong ba số a, b, c ít nhất có một số chia hết cho 2<br />
2abc 4 (**)<br />
Từ (*) và (**) P 4<br />
Bài 2 (5,0 điểm).<br />
a)<br />
<br />
1 1<br />
4<br />
ab<br />
4<br />
2<br />
2<br />
<br />
<br />
a b 4ab a b 0 (đúng)<br />
<br />
ab<br />
ab<br />
x y x y<br />
<br />
b) PT có a, c trái dấu nên luôn có hai nghiệm phân biệt x1 và x2<br />
Ta có: x1 x2 <br />
<br />
3m<br />
2<br />
và x1.x2 <br />
2<br />
2<br />
2<br />
<br />
1 x12 1 x22 <br />
x<br />
<br />
x<br />
<br />
<br />
M = 1 2 <br />
= ......=<br />
x<br />
x2 <br />
1<br />
2<br />
2<br />
<br />
<br />
1 x1 x2 <br />
1 x1 x2 <br />
<br />
<br />
2<br />
2<br />
<br />
<br />
x1 x2 4 x1 x2 1 <br />
<br />
x1 x2 1 <br />
2<br />
2<br />
x1 x2 <br />
x1 x2 <br />
<br />
<br />
<br />
9 2 2<br />
= 9 <br />
m 8 2 8 8 2 8<br />
2 <br />
<br />
2<br />
<br />
Dấu “=” xảy ra khi m = 0<br />
Vậy GTNN của M là 8 2 8 khi m = 0<br />
Bài 3 (2,0 điểm)<br />
Áp dụng BĐT Cô si cho các số dương x 2 và yz, ta có:<br />
x 2 + yz 2 x 2 yz 2 x yz <br />
<br />
1<br />
1<br />
1 1<br />
<br />
.<br />
x yz 2 x yz 2 x yz<br />
2<br />
<br />
Lbinhpn thcsphuochoa<br />
<br />
Tương tự, ta có:<br />
<br />
1<br />
1 1<br />
1<br />
1 1<br />
và 2<br />
.<br />
.<br />
z xy<br />
2 z xy<br />
y xz<br />
2 y xz<br />
2<br />
<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1 1<br />
1<br />
1 <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
x 2 yz<br />
y 2 xz z 2 xy 2 x yz<br />
y xz<br />
z xy <br />
yz xz xy<br />
1<br />
1<br />
1<br />
<br />
<br />
Ta có:<br />
=<br />
(2)<br />
xyz<br />
x yz<br />
y xz<br />
z xy<br />
<br />
Suy ra:<br />
<br />
(1)<br />
<br />
Ta có: yz xz xy x + y + z (3)<br />
Thật vậy: (*) 2 yz 2 xz 2 xy 2 x 2 y 2 z<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
x<br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
y<br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
z <br />
<br />
x<br />
<br />
y <br />
<br />
x<br />
<br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
0 (BĐT đúng)<br />
<br />
Dấu “=” xảy ra khi x = y = z<br />
Từ (2) và (3) suy ra:<br />
<br />
1<br />
1<br />
1<br />
x yz<br />
1<br />
1<br />
1<br />
<br />
<br />
(4)<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
xyz<br />
yz xz xy<br />
x yz<br />
y xz<br />
z xy<br />
<br />
Từ (1) và (4) suy ra:<br />
<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1 1<br />
1<br />
1<br />
2<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
x yz<br />
y xz z xy 2 xy yz zx <br />
2<br />
<br />
Bài 4 (7,0 điểm).<br />
1.a) Cách 1: Trên tia đối của tia MC lấy điểm E sao cho ME = MB<br />
Ta có: BEM là tam giác đều BE = BM = EM<br />
A<br />
BMA = BEC MA = EC<br />
Do đó: MB + MC = MA<br />
Cách 2:<br />
O<br />
Trên AM lấy điểm E sao cho ME = MB<br />
E<br />
Ta có: BEM là tam giác đều<br />
B<br />
BE = BM = EM<br />
MBC = EBA (c.g.c) MC= AE<br />
M<br />
Do đó: MB + MC = MA<br />
1.b) Kẻ AN vuông góc với BC tại N<br />
Vì ABC là tam giác đều nên O là trọng tâm của tam giác<br />
A, O, N thẳng hàng AN =<br />
<br />
A<br />
<br />
O<br />
B<br />
<br />
C<br />
M<br />
E<br />
A<br />
<br />
3<br />
R<br />
2<br />
<br />
Ta có: AN = AB.sin ABN AB <br />
<br />
AN<br />
<br />
<br />
<br />
3<br />
3<br />
R:<br />
R 3<br />
2<br />
2<br />
<br />
sin ABN<br />
2S<br />
2S<br />
1<br />
I<br />
N<br />
Ta có: MH . AB S ABM MH ABM = ABM<br />
B<br />
2<br />
AB<br />
R 3<br />
H<br />
2S ACM<br />
2 S ACM<br />
1<br />
=<br />
MK . AC S ACM MK <br />
M<br />
2<br />
AC<br />
R 3<br />
2S<br />
2 S BCM<br />
1<br />
2S '<br />
=<br />
MI .BC S BCM MI BCM =<br />
2<br />
BC<br />
R 3<br />
R 3<br />
2<br />
2<br />
2S '<br />
2S '<br />
Do đó: MH + MK + MI =<br />
+<br />
+<br />
.S ABMC<br />
S ABM S ACM =<br />
R 3<br />
R 3<br />
R 3<br />
R 3<br />
<br />
=<br />
<br />
C<br />
<br />
2 3 S 2S '<br />
2S '<br />
2<br />
+<br />
. S S ' <br />
3R<br />
R 3<br />
R 3<br />
Lbinhpn thcsphuochoa<br />
<br />
O<br />
K<br />
<br />
C<br />
<br />
2. Qua M kẻ đường thẳng song song với BC cắt DE tại K<br />
Tứ giác AEDB nội tiếp CDE BAC<br />
Mà: MKD CDE (vì MK // BC).<br />
Do đó: MKD MAN Tứ giác AMKN nội tiếp<br />
AMN AKN<br />
<br />
Ta có: D3 D4 (= BAC ) D1 D2<br />
DMK có DA là phân giác vừa là đường cao nên cân tại D<br />
DM = DK<br />
AMD = AKD (c.g.c) AMD AKD<br />
F<br />
Nên: AMF AKN . Ta có: AMF AMN AKN<br />
<br />
<br />
<br />
A<br />
<br />
N<br />
<br />
<br />
<br />
E<br />
H<br />
<br />
Vậy: MA là phân giác của góc NMF<br />
K<br />
<br />
M<br />
1 2<br />
3<br />
<br />
B<br />
<br />
Lbinhpn thcsphuochoa<br />
<br />
4<br />
<br />
D<br />
<br />
C<br />
<br />