SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br />
NGHỆ AN<br />
ĐỀ CHÍNH THỨC<br />
<br />
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9 CẤP THCS<br />
NĂM HỌC 2016-2017<br />
Môn thi : TOÁN – BẢNG A<br />
Thời gian : 150 phút (không kể giao đề)<br />
<br />
Câu 1. (4 điểm)<br />
a) Tìm hệ số a, b, c của đa thức P(x) x2 bx c biết P (x) có giá trị nhỏ nhất<br />
bằng – 1 tại x = 2.<br />
x 2 xy2 xy y3 0<br />
b) Giải hệ phương trình 2<br />
2 x 1 3 x y 1 y 0<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Câu 2. (4 điểm)<br />
a) Giải phương trình x 2 3 1 x2 1 x<br />
b) Cho các số thực dương a, b, c thỏa mãn ab bc ca 1. Tìm giá trị lớn nhất<br />
của biểu thức P <br />
<br />
2a<br />
1 a<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
b<br />
1 b<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
c<br />
1 c2<br />
<br />
Câu 3. (3 điểm)<br />
Cho tam giác ABC có BAC 1350 ,BC 5cm và đường cao AH = 1 cm. Tìm<br />
độ dài các cạnh AB và AC<br />
Câu 4. (5 điểm)<br />
Cho tam giác ABC nhọn nội tiếp đường tròn (O), D là một điểm trên cung<br />
BC không chứa A. Dựng hình bình hành ADCE. Gọi H, K lần lượt là trực tâm của<br />
tam giác ABC và ACE. Gọi P và Q lần lượt là hình chiếu của K trên BC và AB,<br />
gọi I là giao điểm của EK với AC<br />
a) Chứng min rằng ba điểm P, I, Q thẳng hàng<br />
b) Chứng minh rằng PQ đi qua trung điểm của KH<br />
Câu 5. (4 điểm)<br />
a) Tìm tất cả các số nguyên tố khác nhau m, n, p, q thỏa mãn<br />
1 1 1 1<br />
1<br />
<br />
1<br />
m n p q mnpq<br />
<br />
b) Trên một bảng có ghi hai số 1 và 5. Ta ghi các số tiếp theo lên bảng theo quy<br />
tắc sau: Nếu có hai số phân biệt trên bảng thi ghi thêm số z xy x y .<br />
Chứng minh rằng các số trên bảng (trừ số 1) có dạng 3k 2 với số k là tự<br />
nhiên<br />
<br />
ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI 9 NGHỆ AN BẢNG A 2016-2017<br />
Câu 1<br />
a) Do đa thức P(x) x2 bx c có bậc hai và có giá trị nhỏ nhất là - 1 tại x=2<br />
nên viết được dưới dạng P(x) x 2 1.<br />
2<br />
<br />
Từ đó ta có P(x) x2 bx c x 2 1<br />
2<br />
<br />
Hay ta được x2 bx c x2 4x 3 , Đồng nhất hệ số hai vế ta được<br />
b 4;c 3<br />
<br />
b) Điều kiện xác định của phương trình là x 0<br />
Phương trình thứ nhất của hệ tương đương với<br />
x y<br />
x(x y2 ) y(x y2 ) 0 x y x y2 0 <br />
2<br />
x y 0<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Với x+y2=0, kết hợp với điều kiện ta xác định x 0 ta được x = y = 0<br />
Thay vào phương trình còn lại ta thấy không thỏa mãn.<br />
Với x=y, thay vào phương trình còn lại ta được:<br />
2(x2 1) 3 x(x 1) x 0 2 x2 3x x x 3 x 2 0<br />
<br />
Đặt t x 0 , khi đó ta được phương trình 2t 4 3t 3 t 2 3t 2 0<br />
Nhẩm được t 2;t <br />
<br />
1<br />
nên ta phân tích được<br />
2<br />
<br />
2t 3 (t 2) t 2 t 2 t 1 t 2 0<br />
t 2 2t 3 t 2 t 1 0<br />
t 2 2t 1 t 2 t 1 0<br />
<br />
1 x y 2<br />
t<br />
<br />
2<br />
2<br />
<br />
xy<br />
t<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
Câu 2.<br />
a) Quan sát phương trình ta chú ý đến biến đổi 1 x2 (1 x)(1 x) . Để ý đến<br />
điều kiện xác định ta phân tích được 1 x2 1 x. x 1<br />
Như vậy ta viết lại được phươn trình x 2 3 1 x. x 1 1 x<br />
Ta có biểu diễn x 3 2(x 1) (1 x)<br />
Đến đây ta đặt ẩn phụ a x 1;b 1 x thì ta viết lại phương trình lại<br />
thành 2a2 b2 1 3ab a<br />
<br />
Hay b2 3ab 2a2 a 1 0<br />
Xem phương trình trên là phương trình ẩn b và a là tham số thì ta có<br />
9a 2 4(2a 2 a 1) a 2 <br />
<br />
2<br />
<br />
Do đó phương trình có hai nghiệm là b <br />
b<br />
<br />
3a (a 2)<br />
a 1 và<br />
2<br />
<br />
3a (a 2)<br />
2a 1<br />
2<br />
<br />
3<br />
2<br />
24<br />
1 x 2 1 x 1 .... x <br />
25<br />
<br />
Với b = a – 1 ta được 1 x 1 x 1 ..... x <br />
Với b = 2a+1 ta được<br />
<br />
3 24 <br />
<br />
;<br />
<br />
<br />
2 25 <br />
<br />
<br />
Kết hợp với điều kiện ta được tập nghiệm S <br />
<br />
b) Từ giả thiết ab+bc+ca=1, ta để ý đến phép biến đổi<br />
a 2 1 a 2 ab bc ca a b a c <br />
<br />
Áp dụng tương tự bất đẳng thức trở thành<br />
P<br />
<br />
2a<br />
<br />
a b a c <br />
<br />
<br />
<br />
b<br />
<br />
a b b c <br />
<br />
<br />
<br />
c<br />
<br />
a c b c <br />
<br />
Áp dụng bất đẳng thức Cosi ta được<br />
P<br />
<br />
2a<br />
<br />
a b a c <br />
<br />
<br />
<br />
b<br />
<br />
a b b c <br />
<br />
<br />
<br />
c<br />
<br />
a c b c <br />
<br />
1 <br />
1 1<br />
1 <br />
1<br />
1<br />
a<br />
<br />
b<br />
<br />
c<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
ab ac<br />
a c 4(b c) 4(b c) a c <br />
ab<br />
bc<br />
ac<br />
1<br />
9<br />
<br />
<br />
<br />
1 1 <br />
a b 4(b c) a c<br />
4<br />
4<br />
<br />
Vậy bất đẳng thức được chứng minh . Đẳng thức xảy ra<br />
1<br />
1 <br />
7<br />
a;b;c <br />
;<br />
;<br />
<br />
15 15 15 <br />
<br />
Câu 3.<br />
<br />
M<br />
A<br />
<br />
B<br />
<br />
I<br />
<br />
H N<br />
<br />
C<br />
<br />
Gọi AB = y; AC=x. Dựng CM vuông góc với AB, khi đó ta được<br />
AM=CM=<br />
<br />
x 2<br />
2<br />
1<br />
2<br />
<br />
Ta có S ABC AH.BC <br />
<br />
5<br />
1<br />
1 x 2<br />
. Lại có S ABC .CM. AB y.<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
<br />
1<br />
2<br />
<br />
1<br />
2<br />
<br />
x 2 5<br />
xy 2 10<br />
2<br />
2<br />
Tam giác BCM vuông tại M nên ta lại có BM2 MC2 BC2 . Suy ra<br />
<br />
Do đó ta được S ABC CM.AB y.<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
x 2 x 2 <br />
x2<br />
x2<br />
2<br />
2<br />
y<br />
<br />
<br />
<br />
5<br />
<br />
y<br />
<br />
<br />
xy<br />
2<br />
<br />
25<br />
<br />
<br />
<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Từ đó ta được x2 y2 15. Ta có hệ phương trình<br />
2<br />
x 10<br />
x 2 y2 15 x y 2xy 15<br />
<br />
..... <br />
<br />
xy 5 2<br />
xy 2 10<br />
y 5<br />
<br />
Do vai trò của AB và AC như nhau nên ta có kết quả là AB 10;AC 5<br />
và AB 5;AC 10<br />
<br />
Câu 4.<br />
<br />
N<br />
<br />
Q<br />
<br />
E<br />
J<br />
<br />
F<br />
<br />
A<br />
K<br />
I<br />
<br />
H<br />
P<br />
<br />
B<br />
M<br />
<br />
C<br />
D<br />
<br />
a) Trước hết, ta chứng minh điểm K thuộc đường tròn (O)<br />
Do K là trực tâm của tam giác ACE nên ta có KJEF nội tiếp<br />
Từ đó suy ra AKC AEC 1800<br />
Mặt khác do tứ giác ADCE là hình bình hành nên lại có ADC AEC<br />
Từ đó suy ra AKC ADC 1800 , nên tứ giác ADCK nội tiếp hay điểm<br />
K nằm trên đường tròn.<br />
+) Chứng minh ba điểm I, P, Q thẳng hàng<br />
Do K là trực tâm tam giác ACE nên ta có KI vuông góc với AC.<br />
Đường thẳng đi qua ba điểm I, P, Q là đường thẳng Simson<br />
b) Chứng minh PQ đi qua trung điểm của KH<br />
<br />