1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Đề thi học sinh giỏi Đồng bằng sông Cửu Long năm học 2005 2006 (Kiên Giang) môn: Toán 1241890

9 2 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

SỞ GIÁO DỤC  ĐÀO TẠO KIÊN GIANG Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt KỲ THI HỌC SINH GIỎI KHU VỰC ĐBSCL NĂM HỌC 2005_2006 ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MÔN : TOÁN ( Thời gian: 180 phút ) BÀI 1: (4 điểm) Cho số thực a, b, c, m, n, p thỏa mãn : a2 + b2 + c2 = vaø m + n + p = Tìm giá trị lớn : A = a.m + b.n + c.p + m.n + n.p + p.m BÀI 2: (4 điểm) Giải phương trình nghiệm nguyên sau : 2x + 3y = z2 BÀI 3: (4 điểm)  x0  m  m    Cho dãy số  xn  :  Tìm lim xn xn 12  20062 n  x  , n  N , n  n  x n 1  BÀI 4: (4 điểm) Cho đường thẳng (d) hai điểm A, B không thuộc (d); AB không vuông góc với (d) Bằng thước compa dựng M nằm (d) cho: a MA đạt giá trị nhỏ MB b MA đạt giá trị lớn MB BÀI 5: (4 điểm) Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ cạnh a Gọi I tâm mặt BCC’B’  đường thẳng qua D I Đoạn MN thay đổi có trung điểm K thuộc đường thẳng  , M  ( BCC ' B '), N  ( A ' B ' C ' D ') Tìm giá trị bé đoạn MN HẾT DeThiMau.vn SỞ GIÁO DỤC  ĐÀO TẠO KIÊN GIANG Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt KỲ THI HỌC SINH GIỎI KHU VỰC ĐBSCL NĂM HỌC 2005_2006 ĐÁP ÁN ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MÔN : TOÁN BÀI 1: Cho số thực a, b, c, m, n, p thỏa mãn : a2 + b2 + c2 = m + n + p = Tìm giá trị lớn : A = a.m + b.n + c.p + m.n + n.p + p.m Caùch 1: Trong không gian Oxyz , xét mặt cầu (C) tâm O bán kính R = 1: x2+ y2 + z2 = mặt phẳng (P): x + y +z – 5= ( (P) không cắt ( C ) Xét M(a ; b ; c) N(m ; n ; p) Từ giả thiết ta có M  (C) , N  (P) (0.5ñ) M I MN   m  a    n  b    p  c  2  a  b  c  m  n  p   am  bn  cp  2 2 H P    m  n  p    mn  np  pm    am  bn  cp  N (0.5đ) Nên MN  26  A (0.25đ) Qua O dựng đường thẳng (d) vuông góc với (P) Đường thẳng cắt mặt cầu I,J cắt (P) H (I nằm O H) Dễ thấy: I ( Ta có MN  IH = OH – OI = dO/(P) – =   Suy MN  IH  26  A    1    2A  26 - (  1)2 = 3 ; ; 5 3 ) vaø H ( ; ; ) 1 (0.5ñ) (0.5ñ) 50 10 25 25      A  3 3 (0.5ñ)  abc  M  I   Dấu “=” đạt  hay  N  H m  n  p   Vậy Max A = 25  3 (0.5đ) (0.5đ) (0.25đ) Cách 2: p dụng BĐT Bunhiacopxki ta có : a.m + b.n + c.p  (a2  b  c2 )(m  n  p )  m  n  p  A = a.m + b.n + c.p + m.n + m.p + n.p  m.n + m.p + n.p + Đặt : m.n + n.p + p.m = t DeThiMau.vn m  n  p2 Ta coù : m.n + m.p + n.p  (m  n  p)2 = 25 25 hay t  3 m2 + n2 + p2 = (m + n + p)2 – 2(m.n + n.p + p.m) = 25 – 2t Vaäy A  25  2t  t = f(t) Ta coù : f’(t) = -  , t  25 Suy f(t) hàm tăng 25  2t 25 25 25     A  f (t )  f ( )  3 3  m  n  p  25  Dấu “=” xảy  Vaäy Max A = a  b  c   25    ;  3  Cách 3: Ta có 2A=2(am+bn+cp) + 2mn +2 np +2 pm = ( am+bn+cp)+m(n+p)+n(m+p)+p(n+m) = ( am+bn+cp)+m(5-m)+n(5-n)+p(5-p) = ( am+bn+cp) + 5.5 – ( m2 +n2 +p2) Do 2A = ( am+bn+cp) + 25 - ( m2 +n2 +p2) (1 ) Mặt khác Theo bất đẳng thức BCS ta coù : ( am+bn+cp)  (a  b  c )(m  n  p )  (m  n  p ) Thay vaøo ( ) : A  (m  n  p )  25  (m  n  p ) (2 ) a b c dấu “=” xẩy (*)   m n p Đặt t  (m  n  p ) theo BCS ta có t  Dấu xẩy m=n=p (**) Thay vào (2) ta : A  f (t )  t  2t  25 (3 )   Xét hàm f (t )  t  2t  25 treân  ;   ta có f(t) giảm   50  10 vaäy f(t) f ( )  3 Thay vaøo (3) suy A  f ( Dấu xẩy t  50  10 25  )  A 3 (***) Kết hợp (*) , (**) , (***) ta có dấu xẩy a  b  c  Vaäy Max A = vaø m=n=p = 3 25  5 a  b  c  vaø m=n=p = 3 Cách 4: Không tính tổng quát già sử : a  b  c vaø m  n  p Theo bất đẳng thức trêbưsép ta có : am  bn  cp a  b  c m  n  p   (a  b  c) ( 1) 3 3 DeThiMau.vn Mà theo BCS ta có a  b  c  a  b  c  Thay vào (1) ta có am  bn  cp  (2) Mặt khác ta coù : 2(mn  np  pm)  (m  n  p)  (m  n  p )  25  (m  n  p ) ( 3) Dễ thấy (m  n  p )  (m  n  p)  25 Thay vào (3) ta có : 25 25 mn  np  pm  (25  )  ( 4) 3 25 25    Từ (2 ) ( ) Ta có A  Dấu xẩy 3 25  abc vaø m  n  p  Vaäy Max A = 3 DeThiMau.vn 3 BÀI 2: (4 điểm) Giải phương trình nghiệm nguyên sau : 2x + 3y = z2 (1) LỜI GIẢI: + x,y  x, y không đồng thời + (x0 ; y0 ; z0) nghiệm (1) (x0 ; y0; - z0) nghiệm (1) Do ta cần giải (1) với điều kiện z > (0.25đ) * Nếu x = 0, ñoù y  (1)  + 3y = z2  3y = (z – 1).(z + 1) (2) (0.25ñ) ((z - 1) , (z + 1)) = Ta có  mà 3y số lẻ nên UCLN[(z – 1) , (z + 1)] = ((z 1) , (z + 1)) =  z   y   z  z   Vậy (2)   (0.25đ) (0.5đ) y * Nếu y = 0, x  (1)  2x + = z2  2x = (z – 1).(z + 1) (0.25đ) Mặt khác (z – 1), (z + 1) hai số nguyên tính chẵn lẻ ((z - 1) , (z + 1)) = neân : ((z - 1) , (z + 1)) =  (0.25đ) z   x   (3)  z   2x 1   z  x   (0.5đ) * Cả hai số x, y  , từ (1) suy ra: (z ; 2) = (z ; 3) = Từ (1) suy : 2x  z  1(mod 3)  x  2k , k  N* 4k 3y z2 z  1(mod 3)    z  1(mod 4) (0.25đ) Lúc (1) trở thành : + = Suy :  z  1(mod 4)  y  2q, q  N* (0.25ñ) (1)  4k + 9q = z2  9q = z2 – 4k  9q = (z – 2k)(z + 2k) (4) Vì (z ; 2) = nên ((z – 2k) ; (z + 2k)) = Từ điều ta có : y z  k  2.2 k  9q  (*)   k q k z   z   (4)   Ta coù (*)  2.2k = (3q – 1).(3q + 1) Ta cuõng coù : ((3q – 1) ; (3q + 1)) = (0.5ñ) (**) 3q   2 k   k  x  neân (**)   q  q  hay  k k 3   3   q  y  (x;y;z)  (4 ; ;  5) Vậy (1) có nghiệm nguyên : (x;y;z)  (3 ; ;  3) (x;y;z)  (0 ; ;  2) DeThiMau.vn (0.5đ) (0.25đ) BÀI 3: (4 điểm)  x0  m  m    Cho dãy số  xn  :  Tìm lim xn xn 12  20062 n  x  ,n  N,n   n x n 1  Caùch 1: 1 20062  +Từ giả thiết ta có : xn   xn 1  (0.25ñ)  xn 1  2 +Ta coù : 1 20062   x0    2006 21 x0  2006 x0  x02  2.2006.x0  20062 x1  2006   m  2006   =    m  2006  x1  2006  x0  2.2006.x0  20062 20062  x0  2006  x0    2006   2 x0    +Dự đoán : xn  2006  m  2006  =  xn  2006  m  2006    (0.5ñ) 2n (0.25ñ) +Chứng minh quy nạp :  n=1 , mệnh đề (0.25đ)  Giả sử mệnh đề với n=k Ta coù :  m  2006     m  2006  xk  2006 = xk  2006 2k (0.25đ)  Cần chứng minh mệnh đề với n=k+1 1 20062 x   k 2 xk    2006 xk2  2.2006.xk  20062 xk 1  2006  Thaät vaäy, = = xk 1  2006  xk  2.2006.xk  20062 20062  x   2006  k  2 xk   xk  2006    xk  2006   x  2006   k   xk  2006   2k  m  2006   =    m  2006   x  2006  m  2006  + Vậy ta có : n =  xn  2006  m  2006  (0.5d)  2k 1  =  m  2006  (0.5ñ)     m  2006   2n  m  2006  maø lim   n  m  2006  m>0) 2n =0 ( (0.5đ) Nên lim n xn  2006 =0 (0.25đ) xn  2006 Đặt yn  2006 1  yn  xn  2006  xn  xn  2006  yn DeThiMau.vn (0.25ñ) mà lim yn=0 => lim xn=2006 n n (0.5d) Cách 2: x n 1  20062 Nhận xét x0 > xn  (*) nên xn> n  ฀ Vậy (xn) dãy bị xn 1 chặn dưới.(1)  Xét xn  2006 Ta coù : xn   x  2006   2006  n 1  n  ฀ , n   xn  2006 (n  ฀ , n  1) xn 1 20062  x n 1 Xeùt xn  xn 1 Ta coù xn  xn 1  0 xn 1 n  ฀ , n  xn  2006 (n  ฀ , n  1) Vaäy xn  xn 1 (n  ฀ , n  2) Ta coù : n  ฀ , n  (xn) dãy giảm.(2) Từ (1) (2) dãy số có giới hạn Gọi lim xn =y , y  xn dương , lấy giới n hạn hai vế (*)ta có : y  y  2006  y  2006 2y 2 DeThiMau.vn BÀI 4: (4 điểm) A * Gọi O giao điểm (d) đường thẳng trung trực AB (vì (d) không vuông góc với AB nên O tồn tại) Dựng đường tròn tâm O, bán kính OA Đường tròn cắt (d) I J I O IA JA M Không tổng quát giả sử :  ( IB JB  IA.JB  JA.IB (1) ) Ta chứng minh : IA MA JA   (0.5ñ) IB MB JB      AI  k.AJ  k   AI  AJ (0.25đ) Đặt MI  k.MJ  AM  1 k 1 k 1 k     k          Tương tự : BM  .BI  .BJ (0.25đ) Đặt  Khi :   AM  .AI  .AJ    k   k B J Ta coù:     AM2 = ( .AI  .AJ )2=  AI  2 AJ  2AI.AJ   AI  2 AJ   (Vì AI  AJ AI.AJ =0) Tương tự : BM2 =  BI   BJ 2 (0.5ñ) MA  AI  2 AJ (*) (0.5ñ)  MB2  BI  2 BJ IA MA IA2 MA2  Ta coù ù   IA2 ( IB  2 JB )  IB ( IA2  2 JA2 ) IB MB IB MB  2 IA JB2  2 JA IB2 (đúng (1))  2   IA MA Vậy (*) hay  Dấu “=” xảy  IA JA  IB MB2   IB2 JB2 (0.75ñ) Ta coù: * 0  MI * IA JA  kết hợp với IA2 + JA2 = IJ2 = IB2+ JB2 suy IA = IB vaø JA = JB (vô lý IB2 JB2 lúc (d) trung trực AB) (0.5đ) MA Vậy đạt giá trị lớn M  I MB MA Tương tự đạt giá trị nhỏ M  J MB * Dựng I, J: + Dựng BL  (d) , AK  (d) (0.25đ) + I giao điểm đường tròn tâm O, bán kính OA với (d) cho L nằm I K; J giao điểm lại DeThiMau.vn A I L B K J IA2 IK IJ IK     IK  IL IB IL.IJ IL ( ) (0.5ñ) JA JI JK JK     JK  JL JB JL.IJ JL BÀI 5: (4 điểm) Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ cạnh a Gọi I tâm mặt BCC’B’  đường thẳng qua D I Đoạn MN thay đổi có trung điểm K thuộc đường thẳng  , M  ( BCC ' B '), N  ( A ' B ' C ' D ') Tìm giá trị bé đoạn MN LỜI GIẢI: MN (0.5đ) Nên MN bé  M’K bé  M’K đoạn vuông góc chung  B’C’ (0.75đ) * Goïi J = DI  A’B’  B’C’ // (JAD) ( B’C’ // AD) Do khoảng cách B’C’  khoảng cách B’C’ và(JAD) (0.5đ) Gọi P = JA  BB’ Ta có (PB’J)  (JAD) theo giao tuyến PJ Gọi H hình chiếu vuông góc B’ lên PJ  B’H  (JAD)  B’H làø khoảng cách B’C’ và(JAD) (0.5đ) * Gọi M’ hình chiếu M lên B’C’  ฀ MM ' N vuông M’  M’K = * Mặt khác: B’I đường trung bình ฀ JA ' D  B’ trung điểm A’J vàB’P đường a trung bình ฀ JA ' A  B’J= a B’P = (0.75đ) 1 * Trong ฀ JB ' P vuoâng B’ ta có:   2 B'H B'P B'J2 a  M’K = B’H = (0.5ñ) 2a Vậy giá trị bé MN = (0.5đ) HẾT DeThiMau.vn ... : 1 20062   x0    2006 21 x0  2006 x0  x02  2 .2006. x0  20062 x1  2006   m  2006   =    m  2006  x1  2006  x0  2 .2006. x0  20062 20062  x0  2006  x0    2006 ...  ĐÀO TẠO KIÊN GIANG Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt KỲ THI HỌC SINH GIỎI KHU VỰC ĐBSCL NĂM HỌC 2005_ 2006 ĐÁP ÁN ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MÔN : TOÁN BÀI 1: Cho số thực a, b, c, m, n, p thỏa mãn : a2 +... = xk  2006 2k (0.25ñ)  Cần chứng minh mệnh đề với n=k+1 1 20062 x   k 2 xk    2006 xk2  2 .2006. xk  20062 xk 1  2006  Thaät vaäy, = = xk 1  2006  xk  2 .2006. xk  20062 20062 

Ngày đăng: 31/03/2022, 05:31

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w