ĐỀ THI CHỌN HSG TỈNH BÌNH ĐỊNH<br />
NĂM HỌC 2017-2018<br />
Câu 1:<br />
1) Chứng minh n6 2n4 n2 chia hết cho 36 với mọi n nguyên dương.<br />
2) Cho ba số phân biệt a, b, c . Đặt:<br />
x a b c 9ab, y a b c 9bc, z a b c 9ac .<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
Chứng minh rằng trong ba số x, y, z có ít nhất một số dương.<br />
Câu 2:<br />
1) Tìm nghiệm nguyên của phương trình: x y 2 x y 1 9 y 1 13<br />
2) Giải phương trình: x2 x 2018 2018<br />
Câu 3:<br />
1) Cho ba số a, b, c không âm thỏa mãn điều kiện: a2 b2 c2 2 ab bc ca và<br />
p, q, r là ba số thỏa mãn: p q r 0 . Chứng minh rằng: apq bqr crp 0 .<br />
2) Cho các số dương a, b thỏa mãn a.b 1 . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
M a b 1 a 2 b2 <br />
<br />
4<br />
ab<br />
<br />
Câu 4:<br />
1) Cho tam giác nhọn ABC có các đường cao AD, BE, CF và trực tâm là H.<br />
a) Chứng minh rằng: AC.BD.CE = BE.CD.BH<br />
b) Gọi I, J lần lượt là trung điểm của AH và BC. Đường tròn đường kính<br />
AH cắt đoạn thẳng IJ tại K. Tia AK cắt đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC tại<br />
M và cắt đoạn thẳng BC tại P. Tia MD cắt đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC<br />
tại Q. Chứng minh tứ giác AQDP là tứ giác nội tiếp.<br />
2) Cho tam giác ABC vuông cân tại A. Các điểm D, E theo thứ tự di chuyển trên<br />
các cạnh AB, AC sao cho BD = AE. Xác định vị trí của điểm D, E sao cho:<br />
a) DE có độ dài nhỏ nhất.<br />
b) Tứ giác BDEC có diện tích nhỏ nhất.<br />
<br />
STT 07. LỜI GIẢI ĐỀ HỌC SINH GIỎI TỈNH BÌNH ĐỊNH<br />
NĂM HỌC 2017-2018<br />
Câu 1:<br />
1) Chứng minh n6 2n4 n2 chia hết cho 36 với mọi n nguyên dương.<br />
2) Cho ba số phân biệt a, b, c . Đặt:<br />
x a b c 9ab, y a b c 9bc, z a b c 9ac .<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
Chứng minh rằng trong ba số x, y, z có ít nhất một số dương.<br />
Lời giải<br />
1) Ta có: n6 2n4 n2 n6 n4 n4 n2 n4 n2 1 n2 n2 1 n n 1 n 1<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
A 2<br />
và 2,3 1 A 6 n n 1 n 1 36<br />
A 3<br />
<br />
Đặt A n n 1 n 1 , ta có <br />
(đpcm)<br />
2) Ta có:<br />
<br />
x y z a b c 9ab a b c 9bc a b c 9ac 3 a b c 9 ab bc ca <br />
2<br />
<br />
3 a 2 b2 c 2 ab bc ca <br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
3<br />
2<br />
2<br />
2<br />
a b b c c a <br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
Vì a, b, c là ba số phân biệt nên<br />
<br />
3<br />
2<br />
2<br />
2<br />
a b b c c a 0 x y z 0 .<br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
Do đó trong ba số x, y, z phải có ít nhất một số dương.<br />
Câu 2:<br />
1) Tìm nghiệm nguyên của phương trình: x y 2 x y 1 9 y 1 13<br />
2) Giải phương trình: x2 x 2018 2018<br />
Lời giải<br />
1) Ta có: x y 2x y 1 9 y 1 13 2x 2 xy x 2xy y 2 y 9 y 9 13 0<br />
<br />
2x<br />
<br />
2<br />
<br />
2 xy 6 x xy y 2 3 y 5x 5 y 15 7 2 x x y 3 y x y 3 5 x y 3 7<br />
<br />
x y 3 2 x y 5 7<br />
<br />
10<br />
<br />
x<br />
<br />
x<br />
<br />
y<br />
<br />
3<br />
<br />
1<br />
x<br />
<br />
y<br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
3<br />
+ TH1: <br />
<br />
<br />
2 x y 5 7<br />
2 x y 12<br />
y 16<br />
<br />
3<br />
10<br />
<br />
x<br />
<br />
x<br />
<br />
y<br />
<br />
3<br />
<br />
7<br />
x<br />
<br />
y<br />
<br />
4<br />
<br />
<br />
<br />
3<br />
+ TH2: <br />
<br />
<br />
2 x y 5 1 2 x y 6<br />
y 2<br />
<br />
3<br />
<br />
(loại)<br />
<br />
(loại)<br />
<br />
x y 3 1<br />
x y 4<br />
x 2<br />
<br />
<br />
2 x y 5 7<br />
2 x y 2<br />
y 2<br />
<br />
+ TH3: <br />
<br />
(thỏa mãn)<br />
<br />
x y 3 7<br />
x y 10<br />
x 2<br />
(thỏa mãn)<br />
<br />
<br />
2 x y 5 1 2 x y 4<br />
y 8<br />
<br />
+ TH4: <br />
<br />
Vậy pt đã cho có nghiệm nguyên x; y là: 2; 2 , 2;8 .<br />
2) ĐKXĐ: x 2018 , đặt x 2018 t , , t 0 t 2 x 2018<br />
x t 0<br />
x 1 t<br />
<br />
Ta có x 2 x 2018 2018 x 2 t t 2 x x t x t 1 0 <br />
x 2 x 2018 0<br />
x t 0<br />
1 3 897<br />
<br />
x<br />
2<br />
2018 x 0 2018 x 0<br />
<br />
+ TH1: <br />
<br />
x 2 x 2017 0<br />
x 1 t<br />
1 8069<br />
<br />
x<br />
2<br />
x 1<br />
x 1<br />
<br />
+ TH2: <br />
<br />
Vậy phương trình đã cho có nghiệm là: x <br />
<br />
1 3 897<br />
1 8069<br />
; x<br />
.<br />
2<br />
2<br />
<br />
Câu 3:<br />
1) Cho ba số a, b, c không âm thỏa mãn điều kiện: a2 b2 c2 2 ab bc ca và<br />
p, q, r là ba số thỏa mãn: p q r 0. Chứng minh rằng: apq bqr crp 0 .<br />
2) Cho các số dương a, b thỏa mãn a.b 1 . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
M a b 1 a 2 b2 <br />
<br />
4<br />
ab<br />
<br />
Lời giải<br />
1) Từ gt: a2 b2 c2 2 ab bc ca a b c 4bc | a b c | 2 bc<br />
2<br />
<br />
Lại có: p q r 0 r p q<br />
<br />
apq bqr crp apq bq p q cp p q apq bpq bq2 cpq cp2 pq a b c bq2 c<br />
<br />
Ta có: bq2 cp2 | pq | 2 bc | pq || a b c | pq a b c <br />
pq a b c bq 2 cp 2 0 apq bqr crp 0 (đpcm).<br />
<br />
2) Sử dụng BĐT AM – GM, ta có: a2 b2 2ab 2<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
M a b 1 a 2 b2 <br />
<br />
2<br />
<br />
a b.<br />
<br />
4<br />
4<br />
4 <br />
<br />
a b 1 .2 <br />
a b<br />
ab 2<br />
ab<br />
ab <br />
ab <br />
<br />
4<br />
2 ab 2 2.2 2 2 8 . Dấu “=” xảy ra khi a b 1 .<br />
ab<br />
<br />
Vậy giá trị nhỏ nhất của M là 8 khi a b 1 .<br />
Câu 4:<br />
1) Cho tam giác nhọn ABC có các đường cao AD, BE, CF và trực tâm là H.<br />
a) Chứng minh rằng: AC.BD.CE = BE.CD.BH<br />
b) Gọi I, J lần lượt là trung điểm của AH và BC. Đường tròn đường kính<br />
AH cắt đoạn thẳng IJ tại K. Tia AK cắt đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC tại<br />
M và cắt đoạn thẳng BC tại P. Tia MD cắt đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC<br />
tại Q. Chứng minh tứ giác AQDP là tứ giác nội tiếp.<br />
2) Cho tam giác ABC vuông cân tại A. Các điểm D, E theo thứ tự di chuyển trên<br />
các cạnh AB, AC sao cho BD = AE. Xác định vị trí của điểm D, E sao cho:<br />
a) DE có độ dài nhỏ nhất.<br />
b) Tứ giác BDEC có diện tích nhỏ nhất.<br />
Lời giải<br />
<br />
A<br />
<br />
E<br />
<br />
I<br />
F<br />
<br />
Q<br />
<br />
K<br />
<br />
H<br />
B<br />
<br />
P<br />
<br />
D<br />
<br />
J<br />
<br />
C<br />
<br />
M<br />
<br />
1. a) Ta có: BDH ∽ BEC (g-g) <br />
<br />
BD BH<br />
<br />
BH.BE = BC.BD (1)<br />
BE BC<br />
<br />
BEC ∽ ADC (g.g) <br />
<br />
BC CE<br />
=<br />
BC.CD = CE.AC (2)<br />
AC CD<br />
<br />
Từ (1) và (2) suy ra: BH.BE.BC.CD = BC.BD.CE.AC AC.BD.CE =<br />
BE.CD.BH (đpcm).<br />
b) Ta có: AEH = AFH 900 Tứ giác AEHF nội tiếp<br />
1<br />
2<br />
<br />
1<br />
2<br />
KIE KIF<br />
JIE JIF KIE KIF <br />
<br />
KAE KAF MAC MAB MC MB<br />
2<br />
2<br />
<br />
Ta có: IE IF AH ; JE JF BC IEJ IFJ (c-c-c)<br />
<br />
BDQ MBC BMQ MAB BAQ QAP Tứ giác<br />
<br />
AQDP nội tiếp.<br />
2. a) Kẻ AH BC H BC , qua D kẻ<br />
<br />
B<br />
<br />
DK AB K BC <br />
<br />
DKB 900 ABC 450 <br />
<br />
BDK vuông cân tại D.<br />
<br />
K<br />
D<br />
<br />
H<br />
<br />
BD DK AE Tứ giác ADKE là hình chữ nhật.<br />
<br />
DE AK .<br />
<br />
Ta có: AK AH DE AH . Vậy DE nhỏ nhất khi<br />
K H khi đó D là trung điểm của AB và E là trung<br />
điểm AC.<br />
b)<br />
<br />
A<br />
<br />
E<br />
<br />
C<br />
<br />