SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC<br />
<br />
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH<br />
<br />
ĐỀ THI CHÍNH THỨC<br />
<br />
THPT NĂM HỌC 2012-2013<br />
MÔN: TOÁN - LỚP 12<br />
Thời gian: 180 phút, không kể thời gian giao đề.<br />
<br />
Câu 1 (2 điểm). Cho hàm số y x 3 (m 1) x 2 x 2m 1 , với m là tham số thực, có đồ thị là<br />
(C). Tìm m để đường thẳng d : y x m 1 cắt đồ thị (C) tại ba điểm phân biệt A, B, C sao<br />
cho tổng hệ số góc của các tiếp tuyến với (C) tại A, B, C bằng 12.<br />
x2<br />
Câu 2 (2 điểm). Giải phương trình: 1 x 1 x 2 , (x )<br />
4<br />
2 y 3 y 2 x 1 x 3 1 x<br />
<br />
Câu 3 (1,5 điểm). Giải hệ phương trình: <br />
(x, y )<br />
2<br />
2y 1 y 4 x 4<br />
<br />
<br />
Câu 4 (1,5 điểm). Trong mặt phẳng với hệ trục tọa độ Oxy , cho tam giác nhọn ABC. Đường<br />
thẳng chứa đường trung tuyến kẻ từ đỉnh A và đường thẳng BC lần lượt có phương trình là<br />
3 x 5 y 8 0, x y 4 0 . Đường thẳng qua A vuông góc với đường thẳng BC cắt đường<br />
tròn ngoại tiếp tam giác ABC tại điểm thứ hai là D 4; 2 . Viết phương trình các đường thẳng<br />
AB, AC; biết rằng hoành độ của điểm B không lớn hơn 3.<br />
Câu 5 (2 điểm). Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, AB = 2a, tam giác<br />
SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng (ABCD). Gọi M là trung<br />
điểm của SD, mặt phẳng (ABM) vuông góc với mặt phẳng (SCD) và đường thẳng AM vuông<br />
góc với đường thẳng BD. Tính thể tích khối chóp S.BCM và khoảng cách từ M đến mặt<br />
phẳng (SBC).<br />
Câu 6 (1 điểm). Cho các số thực x, y thỏa mãn x y 1 2 x 4 y 1 . Tìm giá trị lớn<br />
nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức: S ( x y ) 2 9 x y <br />
………. Hết……….<br />
<br />
0<br />
<br />
1<br />
<br />
x y<br />
<br />
HƯỚNG DẪN CHẤM<br />
(Gồm 04 trang)<br />
Câu 1. (2 điểm)<br />
Nội dung<br />
<br />
Điểm<br />
<br />
Phương trình hoành độ giao điểm của (C) và d là:<br />
x 3 m 1 x 2 x 2m 1 x m 1<br />
3<br />
<br />
0,25<br />
<br />
2<br />
<br />
x m 1 x m 0 (1)<br />
<br />
x 1 x 2 mx m 0<br />
x 1<br />
2<br />
x mx m 0 2 <br />
<br />
0,25<br />
<br />
d cắt (C) tại 3 điểm phân biệt khi và chỉ khi phương trình (2) có 2 nghiệm phân<br />
2<br />
m 2 4m 0 m 4m 0<br />
<br />
biệt khác 1 2<br />
<br />
(*)<br />
1<br />
m<br />
1 m.1 m 0<br />
<br />
<br />
<br />
2<br />
Gọi x1 , x2 là 2 nghiệm của phương trình (2). Tổng hệ số góc của các tiếp tuyến với<br />
<br />
(C) tại A, B, C là: y ' 1 y ' x1 y ' x2 12<br />
2<br />
4 2m 3 x12 x2 2 m 1 x1 x2 12<br />
2<br />
<br />
3 x1 x2 6 x1 x2 2 m 1 x1 x2 8 2m (3)<br />
<br />
0,25<br />
<br />
0,5<br />
0,25<br />
<br />
Theo định lí Viet ta có: x1 x2 m, x1 x2 m , thay vào (3) ta được m2 2m 8 0 .<br />
Giải ra ta được m 4 (loại) hoặc m 2 (thỏa mãn). Vậy m 2 là giá trị cần tìm.<br />
Câu 2. (2 điểm)<br />
<br />
0,25<br />
0,25<br />
<br />
Nội dung<br />
<br />
Điểm<br />
<br />
Điều kiện x 1;1 , đặt t 1 x 1 x t 0 <br />
t 2 2 2 1 x2 x 2 t 2 <br />
<br />
0,5<br />
<br />
t4<br />
, với t 2 2 0.<br />
4<br />
<br />
0,25<br />
<br />
t4 <br />
<br />
0,25<br />
<br />
1<br />
<br />
Phương trình đã cho trở thành t 2 t 2 t 4 4t 2 16t 32 0<br />
4<br />
4<br />
2<br />
<br />
t 2 t 2 4t 8 0 , suy ra t 2.<br />
<br />
0,5<br />
<br />
Với t 2 , ta có 1 x 1 x 2 2 2 1 x 2 4 1 x 2 1 x 0 ( thỏa<br />
mãn). Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = 0.<br />
<br />
0,5<br />
<br />
1<br />
<br />
Câu 3. (1,5 điểm)<br />
Nội dung<br />
Điều kiện: 4 x 1; y <br />
<br />
Điểm<br />
<br />
. Ta có<br />
0,5<br />
<br />
(1) 2 y 3 y 2 1 x 2 x 1 x 1 x<br />
2 y 3 y 2(1 x) 1 x 1 x<br />
<br />
Xét hàm số f (t ) 2t 3 t , ta có f '(t ) 6t 2 1 0, t f (t ) đồng biến trên<br />
<br />
.<br />
0,25<br />
<br />
y 0<br />
<br />
Vậy (1) f ( y ) f ( 1 x ) y 1 x <br />
<br />
2<br />
y 1 x<br />
<br />
Thế vào (2) ta được 3 2 x 1 x 4 x 4 (3). Xét hàm số<br />
g ( x ) 3 2 x 1 x x 4, liên tục trên [-4;1], ta có<br />
<br />
g '( x) <br />
<br />
1<br />
1<br />
1<br />
<br />
<br />
0 x (4;1) g ( x ) nghịch biến trên [-4;1].<br />
3 2x 2 1 x 2 x 4<br />
<br />
0,5<br />
<br />
Lại có g (3) 4 nên x 3 là nghiệm duy nhất của phương trình (3).<br />
x 3<br />
y 2.<br />
<br />
Với x 3 suy ra y 2. Vậy hệ có nghiệm duy nhất <br />
<br />
0,25<br />
<br />
Câu 4. (1,5 điểm)<br />
A<br />
<br />
E<br />
H<br />
<br />
B<br />
<br />
K<br />
<br />
C<br />
<br />
M<br />
<br />
D<br />
<br />
Nội dung<br />
<br />
Điểm<br />
<br />
Gọi M là trung điểm của BC, H là trực tâm tam giác ABC, K là giao điểm của BC<br />
<br />
<br />
và AD, E là giao điểm của BH và AC. Ta kí hiệu nd , ud lần lượt là vtpt, vtcp của<br />
đường thẳng d. Do M là giao điểm của AM và BC nên tọa độ của M là nghiệm của<br />
hệ phương trình:<br />
<br />
0,25<br />
<br />
7<br />
<br />
x 2<br />
x y40<br />
<br />
<br />
7 1<br />
<br />
M ; <br />
<br />
2 2<br />
3 x 5 y 8 0<br />
y 1<br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
AD vuông góc với BC nên nAD u BC 1;1 , mà AD đi qua điểm D suy ra phương<br />
<br />
0,25<br />
<br />
2<br />
<br />
trình của AD :1 x 4 1 y 2 0 x y 2 0 . Do A là giao điểm của AD và<br />
AM nên tọa độ điểm A là nghiệm của hệ phương trình<br />
3 x 5 y 8 0<br />
x 1<br />
<br />
A 1;1<br />
<br />
x y 2 0<br />
y 1<br />
<br />
Tọa độ điểm K là nghiệm của hệ phương trình:<br />
0,25<br />
<br />
x y 4 0<br />
x 3<br />
<br />
K 3; 1<br />
<br />
x y 2 0 y 1<br />
<br />
Tứ giác HKCE nội tiếp nên BHK KCE , mà KCE BDA (nội tiếp chắn cung AB )<br />
Suy ra BHK BDK , vậy K là trung điểm của HD nên H 2; 4 .<br />
(Nếu học sinh thừa nhận H đối xứng với D qua BC mà không chứng minh, trừ 0.25<br />
điểm)<br />
Do B thuộc BC B t ; t 4 , kết hợp với M là trung điểm BC suy ra C 7 t ;3 t .<br />
<br />
<br />
<br />
HB (t 2; t 8); AC (6 t ; 2 t ) . Do H là trực tâm của tam giác ABC nên<br />
<br />
<br />
t 2<br />
HB. AC 0 t 2 6 t t 8 2 t 0 t 2 14 2t 0 <br />
t 7<br />
Do t 3 t 2 B 2; 2 , C 5;1 . Ta có<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
AB 1; 3 , AC 4;0 nAB 3;1 , nAC 0;1<br />
<br />
0,25<br />
<br />
0,25<br />
<br />
0,25<br />
<br />
Suy ra AB : 3 x y 4 0; AC : y 1 0.<br />
Câu 5. (2 điểm)<br />
S<br />
<br />
M<br />
K<br />
L<br />
<br />
A<br />
<br />
D<br />
E<br />
I<br />
<br />
H<br />
<br />
N<br />
<br />
B<br />
<br />
C<br />
<br />
Nội dung<br />
<br />
Điểm<br />
<br />
Gọi H, N, L, E lần lượt là trung điểm của AB, CD, SC, HD<br />
Gọi I AN BD, K LM SN ; Dễ thấy tứ giác AHND là hình chữ nhật và IN <br />
<br />
AN<br />
3<br />
<br />
0,25<br />
<br />
Từ giả thiết ta có SH ABCD , ME / / SH ME BD 1<br />
Lại do AM BD 2 . Từ 1 & 2 BD AMN BD AN . Trong tam giác AND<br />
NA2<br />
NA ND 3 a 3 AD NA2 ND 2 a 2<br />
ta có ND NI .NA <br />
3<br />
Dễ thấy CD SHN , do ML / / CD ML SHN ML SN 3<br />
<br />
0,5<br />
<br />
2<br />
<br />
3<br />
<br />
0,5<br />
<br />
Do ABLM SCD , ABLM SCD ML (4), nên từ 3 & 4 SN ABLM <br />
SN HK . Lại do K là trung điểm SN nên tam giác SHN vuông cân tại H suy ra<br />
SH HN a 2 .<br />
3<br />
1<br />
11<br />
4a 3<br />
a<br />
; VS .BCM VS . BCD VS . ABCD ( đvtt).<br />
3<br />
2<br />
2 2<br />
3<br />
1<br />
Ta có BC SH , BC AB BC SAB BC SB S SBC SB.BC<br />
2<br />
2<br />
1<br />
1 2<br />
a 6<br />
<br />
HB 2 SH 2 .BC <br />
a 2a 2 .a 2 <br />
2<br />
2<br />
2<br />
3V<br />
a 6<br />
Mặt khác ta có d M ; SBC MSBC <br />
.<br />
S SBC<br />
3<br />
<br />
1<br />
3<br />
<br />
Ta có VS . ABCD .SH . AB. AD <br />
<br />
0,25<br />
<br />
0,25<br />
<br />
0,25<br />
<br />
Câu 6. (1 điểm)<br />
Nội dung<br />
<br />
Điểm<br />
<br />
0 x y 1 2. x 2 1. y 1 3( x y 1) ( x y 1)2 3( x y 1)<br />
<br />
0,25<br />
<br />
Điều kiện: x 2; y 1; 0 x y 9;<br />
Ta có<br />
<br />
0 x y 1 3 1 x y 4.<br />
<br />
Đặt t x y , t [1; 4] , ta có S t 2 9 t <br />
S '(t ) 2t <br />
<br />
1<br />
t<br />
<br />
0,25<br />
<br />
1<br />
1<br />
<br />
0, t [1; 4] . Vậy S(t) đồng biến trên [1;4].<br />
2 9 t 2t t<br />
<br />
0,25<br />
<br />
1<br />
33 2 5<br />
<br />
x 4; y 0;<br />
2<br />
4<br />
<br />
0,25<br />
<br />
Suy ra<br />
S max S (4) 42 9 4 <br />
<br />
S min S (1) 2 2 2 x 2; y 1.<br />
<br />
………. Hết……….<br />
<br />
4<br />
<br />