SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC<br />
ĐỀ CHÍNH THỨC<br />
<br />
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 9 NĂM HỌC 2012 -2013<br />
ĐỀ THI MÔN: TOÁN<br />
Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề<br />
<br />
Câu 1 (3,0 điểm).<br />
1 1<br />
1 1<br />
1<br />
1<br />
.<br />
2 1 2 2 1<br />
<br />
2<br />
2<br />
1 2<br />
2 3<br />
2012<br />
20132<br />
b) Cho các số nguyên x và y thỏa mãn 4 x 5 y 7. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu<br />
thức P 5 | x | 3 | y | .<br />
Câu 2 (1,5 điểm).<br />
<br />
a) Tính tổng: S 1 <br />
<br />
Tìm các số hữu tỉ x, y thỏa mãn:<br />
<br />
2 3 3 3x 3 y 3 .<br />
<br />
Câu 3 (1,5 điểm ).<br />
1<br />
. Chứng minh rằng:<br />
6<br />
a 2b 3c<br />
1 1<br />
1<br />
3<br />
<br />
a 2b 3c <br />
.<br />
2b 3c a<br />
a 2b 3c<br />
<br />
Cho các số thực dương a, b, c thỏa mãn abc <br />
<br />
Câu 4 (3,0 điểm ).<br />
Cho tam giác nhọn ABC ( AC AB ) có các đường cao AA ', BB ', CC ' và trực<br />
tâm H . Gọi (O ) là đường tròn tâm O, đường kính BC. Từ A kẻ các tiếp tuyến AM,<br />
<br />
AN tới đường tròn (O) (M, N là các tiếp điểm). Gọi M ' là giao điểm thứ hai của<br />
A ' N và đường tròn (O) , K là giao điểm của OH và B ' C ' . Chứng minh rằng:<br />
<br />
a) M ' đối xứng với M qua BC .<br />
b) Ba điểm M , H , N thẳng hàng.<br />
2<br />
<br />
KB ' HB ' <br />
<br />
c)<br />
.<br />
KC ' HC ' <br />
<br />
Câu 5 (1,0 điểm).<br />
Cho bảng ô vuông 3 3 (3 hàng và 3 cột). Người ta điền tất cả các số từ 1 đến 9<br />
vào các ô của bảng (mỗi số điền vào một ô) sao cho tổng của bốn số trên mỗi bảng<br />
con có kích thước 2 2 đều bằng nhau và bằng một số T nào đó. Tìm giá trị lớn nhất<br />
có thể được của T.<br />
—Hết—<br />
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.<br />
Họ và tên thí sinh:……….………..…….…….….….; Số báo danh……………….<br />
<br />
SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC<br />
<br />
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 9 NĂM HỌC 2012 -2013<br />
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: TOÁN<br />
<br />
I. LƯU Ý CHUNG:<br />
- Hướng dẫn chấm chỉ trình bày một cách giải với những ý cơ bản phải có. Khi chấm<br />
bài học sinh làm theo cách khác nếu đúng và đủ ý thì vẫn cho điểm tối đa.<br />
- Điểm toàn bài tính đến 0,25 và không làm tròn.<br />
- Với bài hình học nếu thí sinh không vẽ hình phần nào thì không cho điểm tương<br />
ứng với phần đó.<br />
II. ĐÁP ÁN:<br />
Câu<br />
<br />
1<br />
<br />
Nội dung trình bày<br />
<br />
Ý<br />
<br />
1<br />
Ta có: n * ,1 <br />
<br />
(3đ)<br />
<br />
1<br />
1<br />
n 2 (n 1)2 n 2 (n 1)2<br />
<br />
<br />
n 2 ( n 1) 2<br />
n 2 ( n 1) 2<br />
2<br />
<br />
(n 2 n 1) 2 1<br />
1 <br />
2<br />
1 <br />
<br />
2<br />
n (n 1)<br />
n n 1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
Suy ra 1 2 <br />
(do 1 <br />
0 n * )<br />
1 <br />
2<br />
n<br />
( n 1)<br />
n n 1<br />
n n 1<br />
Áp dụng kết quả trên, ta có<br />
1 1<br />
1 1<br />
1 2 2 1 <br />
1 2<br />
1 2<br />
1 1<br />
1 1<br />
2 1 <br />
22 3<br />
2 3<br />
.........................<br />
1<br />
<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
<br />
1<br />
<br />
2<br />
2<br />
2012<br />
2013<br />
2012 2013<br />
ộng vế với vế của 2012 đẳng thức t rên, ta được<br />
C<br />
1<br />
S 2013 <br />
.<br />
2013<br />
1<br />
<br />
2<br />
<br />
Nhận xét: Nếu có x, y thỏa mãn điều kiện đề bài thì xy 0 . Do đó chỉ<br />
cần xét hai trường hợp sau<br />
TH1: x 0 y. Khi đó P 5 | x | 3 | y | 5 x 3 y và 5 y 7 4 x<br />
7 4 x 13 x 21<br />
Suy ra P 5 x 3·<br />
. Do đó, P nhỏ nhất khi x nhỏ nhất.<br />
<br />
5<br />
5<br />
Do x nguyên dương, y nguyên âm nên x 3, y 1. Vậy, trong trường<br />
hợp này, P nhỏ nhất bằng 12.<br />
TH2: x 0 y. Khi đó P 5 | x | 3 | y | 5 x 3 y và 5 y 7 4 x<br />
<br />
Điểm<br />
<br />
7 4 x 13 x 21<br />
<br />
. Do đó, P nhỏ nhất khi x lớn nhất.<br />
5<br />
5<br />
Do x nguyên âm, y nguyên dương nên x 2, y 3 . Vậy, trong trường<br />
hợp này, P nhỏ nhất bằng 1.<br />
So sánh kết quả hai trường hợp, giá trị nhỏ nhất của P bằng 1 đạt được<br />
khi và chỉ khi x 2, y 3 .<br />
<br />
Suy ra P 5 x 3·<br />
<br />
2<br />
(1,5đ)<br />
<br />
Tìm các số hữu tỷ x, y thỏa mãn:<br />
Điều kiện x 0; y 0<br />
<br />
2 3 3 3 x 3 y 3 (1)<br />
<br />
(1) 2 3 3 3x 3 y 3 6 xy (3x y 2) 3 6 xy 3 (2)<br />
<br />
(3x y 2) 2 .3 36 xy 36 xy 9<br />
12 xy 3 (3 x y 2)2<br />
xy <br />
(3)<br />
12<br />
x, y là các số hữu tỉ, nên từ (3) suy ra xy là số hữu tỉ.<br />
<br />
+ Nếu 3 x y 2 0, thì ta có vế trái của (2) là một số vô tỉ, vế phải của<br />
(2) là một số hữu tỉ, điều này vô lí.<br />
+ Nếu 3 x y 2 0, kết hợp với (2) ta có:<br />
3x y 2<br />
3 x y 2 0 <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
1<br />
6 xy 3 0<br />
<br />
xy 4<br />
<br />
<br />
1<br />
<br />
x 6<br />
1<br />
<br />
Giải hệ trên ta được: x y và <br />
.<br />
2<br />
3<br />
y <br />
<br />
<br />
2<br />
1<br />
Thay vào (1) ta được x y thỏa mãn yêu cầu bài toán.<br />
2<br />
3<br />
x<br />
y<br />
z<br />
,2b (với x, y, z > 0) 3c <br />
z<br />
x<br />
y<br />
Bất đẳng thức cần chứng minh trở thành:<br />
y2 z 2 x2 y z x x y z<br />
3<br />
<br />
<br />
<br />
zx xy yz x y z y z x<br />
<br />
Đặt a <br />
(1,5đ)<br />
<br />
x 3 y 3 z 3 3 xyz y 2 z xz 2 x 2 y x 2 z xy 2 yz 2<br />
x( x y )( x z ) y ( y z )( y x ) z ( z x )( z y ) 0 (1)<br />
<br />
Không mất tính tổng quát giả sử x y z .<br />
Ta có: (1) ( x y ) 2 ( x y z ) z ( z x)( z y ) 0 (2)<br />
Dễ thấy (2) đúng suy ra đpcm.<br />
<br />
4<br />
<br />
a<br />
<br />
<br />
a 1<br />
<br />
1<br />
<br />
Dấu ‘‘=’’ xảy ra x y z b <br />
2<br />
<br />
1<br />
c 3<br />
<br />
A<br />
<br />
(3đ)<br />
<br />
B'<br />
N<br />
<br />
C'<br />
M<br />
<br />
B<br />
<br />
H<br />
<br />
A'<br />
<br />
O<br />
<br />
C<br />
<br />
M'<br />
<br />
Từ giả thiết ta có: 90o nên các điểm A, A’, M, O,<br />
AMO ANO AA ' O<br />
N thuộc đường tròn đường kính AO.<br />
(1)<br />
AA ' N AMN<br />
1 <br />
AMN <br />
Lại có: MM ' N sđ MN (2)<br />
2<br />
AA ' N<br />
Từ (1) và (2) MM ' N MM’//AA’<br />
Mà BC AA’ BC MM’<br />
Mặt khác BC là đường kính của (O) nên BC vuông góc với MM’ tại<br />
trung điểm của MM’, do đó M’ đối xứng với M qua BC<br />
<br />
b<br />
AMC’ và ABM có ' và chung góc MAB<br />
AMC ABM<br />
AM AC '<br />
(3)<br />
AMC ' ~ ABM <br />
<br />
AM 2 AB. AC '<br />
AB AM<br />
AC ' AH<br />
<br />
AA '. AH AB. AC ' (4)<br />
Dễ thấy AC ' H ~ AA ' B <br />
AA ' AB<br />
AH AM<br />
Từ (3) và (4) AA '. AH AM 2 <br />
<br />
AM AA '<br />
Mặt khác AHM và AMA ' có chung góc nên<br />
A’ AM<br />
<br />
(5)<br />
AHM ~ AMA ' AMH AA ' M<br />
Tứ giác AMA’N nội tiếp <br />
AA ' M ANM<br />
Có AM, AN là tiếp tuyến của ( O) <br />
AMN ANM<br />
AMN AA ' M<br />
Từ (6) và (7) <br />
<br />
c<br />
<br />
(6)<br />
(7)<br />
(8)<br />
<br />
AMH AMN<br />
Từ (5) và (8) ta có .<br />
Dễ thấy H, N nằm cùng một phía so với đường thẳng AM nên tia MH<br />
trùng tia MN hay M, H, N thẳng hàng<br />
B'<br />
<br />
C'<br />
<br />
K<br />
H<br />
<br />
F<br />
E<br />
<br />
B<br />
<br />
O<br />
<br />
C<br />
<br />
D<br />
<br />
Qua O kẻ đường thẳng d song song với B’C’ , d cắt BB’ và CC’ lần lượt<br />
tại D, E<br />
KB ' KH KC '<br />
KB ' OD<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
(9)<br />
OD OH OE<br />
KC ' OE<br />
<br />
<br />
<br />
Ta có: BDO ECO (vì cùng bằng BB ' C ' ) và BOD EOC<br />
OD OB<br />
OD OC 2<br />
2<br />
(10)<br />
DBO ~ CEO <br />
<br />
OD.OE OC <br />
<br />
OC OE<br />
OE OE 2<br />
<br />