Nguy ˜ên H ˜u,u Ðiê,n
1998 – 1999
, AI (T âp 3)
NH `A XUÂT B´
,
AN GI ´AO D UC
Trang 3L` o , i n ´ oi đâ`u
Ðê,thu, g´oi l ênh phông ch˜u, , tôi biên so.an m.ôt sô´ đê` to´an thi Olympic, m`a c´ac
h oc tr`o cua tôi đ˜a l`am b`ai t âp khi h oc t âp L, ATEX Ðê,ph u v u c´ac b an ham h oc to´antôi thu th âp v`a gom l ai th`anh c´ac s´ach đi ên tu,, c´ac b an c´o thê, ,tham khao M ˜ôi t âp,tôi s˜e gom khoang 50 b`ai v´o,i l`o,i gi, ai.,
Râ´t nhiê`u b`ai to´an d.ich không đu,.o,c chuâ,n, nhiê`u điê,m không ho`an to`an ch´ınhx´ac v ây mong b an đ oc t u, ng˜âm ngh˜ı v`a t`ım hiê,u lâ´y Nhu,ng đây l`a nguô`n t`ai li.êutiê´ng Vi êt vê` chu đê` n`ay, tôi đ˜a c´o xem qua v`a ngu,`o,i d.ich l`a chuyên vê` ng`anh To´an,phô,thông B an c´o thê,tham khao l ai trong [1],[2].,
Râ´t nhiê`u đo an v`ı m´o,i h oc TeX nên câ´u tr´uc v`a bô´ tr´ı c`on xâ´u, tôi không c´oth`o,i gian su,a l ai, mong c´ac b an thông c, am Cuô´n s´ach n`ay c´o c´ach không cho sao,ch´ep ch˜u, Vi êt, c´ac b an thu, xem nh´e.,
H`a N ôi, ng`ay 20 th´ang 9 năm 2013
Nguy ˜ên H ˜u,u Ðiê,n
51
Trang 4M uc l uc
L`o,i n ´oi đâ`u 3
M uc l uc 4
Chu,o,ng 23.Ðê` thi olympic to´an Vu,o,ng Quô´c Anh 5
23.1.Ðê` b`ai 5
23.2.L`o,i giai, 6
Chu,o,ng 24.B , AN D.ICH ÐÊ THI OLYMPIC NU` ,O´,C M ˜Y 10
24.1.Ðê` b`ai 10
24.2.L`o,i giai, 12
Chu,o,ng 25.Ðê` thi olympic to´an châu ´A Th´ai B`ınh Du,o,ng 16
25.1.Ðê` b`ai 16
25.2.L`o,i giai, 17
Chu,o,ng 26.Ðê` thi olympic to´an v`a đ´ap ´an ´Ao-Balan 19
26.1.Ðê` b`ai 19
26.2.L`o,i giai, 21
Chu,o,ng 27.Ðê` thi olympic to´an c´ac nu,o´,c Balkan 27
27.1.Ðê` b`ai 27
27.2.L`o,i giai, 28
Chu,o,ng 28.Ðê` thi olympic to´an c´ac nu,o´,c Czech - Slovak 31
28.1.Ðê` b`ai 31
28.2.L`o,i giai, 32
Chu,o,ng 29.Ðê` thi olympic c´ac nu,o´,c Iberoamerican 36
29.1.Ðê` b`ai 36
4
Trang 5M UC L UC 5
29.2.L`o,i giai, 37
Chu,o,ng 30.Ðê` thi olympic Th uy Ðiê,n 40
30.1.Ðê` b`ai 40
30.2.L`o,i giai, 41
T`ai li êu tham khao, 45
Trang 6g oi l`a sô´ điê,m Ch ´u,ng minh r`ăng sô´ điê,m không thê,b`ăng 20, v`a t`ım gi´a tr.i l´o,nnhâ´t c´o thê,cua sô´ điê, ,m.
B`ai 23.2 Cho a1 = 19, a2 = 98 V´o,i n ≥ 1, ta đ.inh ngh˜ıa an+2 l`a phâ`n du, cua,
an+ an+1khi n´o chia cho 100 T`ım phâ`n du, cua,
a21+ a22+ · · · + a21998khi n´o chia cho 8?
B`ai 23.3 Cho ABP l`a m ôt tam gi´ac cân v´o,i AB = AP v`a ∠PAB l`a m.ôt g´oc
nh on G oi P C l`a đu,`o,ng thăng đi qua P v`a vuông g´oc v´o,i BP , v´o,i C l`a điê, ,m n`ămc`ung ph´ıa v´o,i A so v´o,i BP (v`a không n`ăm trên AB) G oi D l`a đınh th ´u, 4 c, ua h`ınh,b`ınh h`anh ABCD, v`a đ ăt P C giao v´o,i DA t.ai M Ch´u,ng minh r`ăng M l`a điê,mgi˜u,a cua DA.,
B`ai 23.4 Ch ´u,ng minh r`ăng tô`n t ai duy nhâ´t m ôt d˜ay c´ac sô´ nguyên du,o,ng {an}v´o,i a1 = 1, a2 = 2, a4 = 12, v`a an+1an−1= a2
n = ±1 v´o,i n = 2, 3, 4, B`ai 23.5 Trong tam gi´ac ABC, D l`a điê,m n`ăm gi˜u,a AB v`a E l`a điê,m cua ph´ep,chia BC l`am 3 phâ`n b`ăng nhau v`a E gâ`n C ho,n Cho ∠ADC = ∠BAE, t`ım
∠BAC
Trang 7Nguy ˜ên H˜u,u Ðiê,n, http://nhdien.wordpress.com 7B`ai 23.6 Văn ph`ong b´an v´e cua m ôt nh`a ga b´an v´e đi đê´n 200 đ.ia điê, ,m kh´acnhau V`ao m ôt ng`ay, c´o 3800 h`anh kh´ac mua v´e Ch´u,ng minh r`ăng c´o ´ıt nhâ´t 6 đ.iađiê,m c´o c`ung sô´ h`anh kh´ac đi t´o,i v`a không nhâ´t thiê´t 7 đ.ia điê,m c´o c`ung sô´ h`anhkh´ach.
B`ai 23.7 Cho tam gi´ac ABC c´o∠BAC > ∠BCA Ke đu,`o,ng th, ăng AP sao cho,
∠P AC = ∠BCA, trong đ´o P n`ăm bên trong tam gi´ac G oi Q l`a điê,m n`ăm bênngo`ai tam gi´ac sao cho P Q song song v´o,i AB v`a BQ song song v´o,i AC G oi R l`ađiê,m thu ôc BC (n`ăm vê` ph´ıa kh´ac cua AP so v´o,i Q) sao cho, ∠P RQ = ∠BCA
Ch ´u,ng minh r`ăng đu,`o,ng tr`on ngo ai tiê´p tam gi´ac ABC tiê´p x´uc đu,`o,ng tr`on ngo.aitiê´p tam gi´ac P QR
B`ai 23.8 Cho x, y, z l`a c´ac sô´ nguyên du,o,ng thoa m˜an,
23.2 L` o , i gi ai ,
L`o,i giai 23.1, Coi lu,´o,i h`ınh vuông nhu, m ôt ma tr ân v´o,i (1, 1) l`a phâ`n t ,u, g´oc tr´aitrên G oi ai,j l`a gi´a tr.i cua (i, j) Sô´ điê, ,m l`a tông a2,1+ a3,2+ a4,3+ a5,4 G oi D1 l`ađu,`o,ng ch´eo t`u, điê,m (0, 0) t´o,i (5, 5); g oi D2l`a m ôt đu,`o,ng ch´eo kh´ac; g oi a, b l`a haigi´a tr.i kh´ac nhau thu ôc 1, 2, 3, 4, 5 Nê´u a2,1 = a4,3 = a th`ı trên D1, a5,5 = a, v`atrên D2, a1,5 = a Do đ´o c´o hai sô´ a trên c ôt th´u, 5, mâu thu˜ân Do đ´o a2,1 6= a4,3.Tu,o,ng t u,, a3,2 6= a5,4 V`ı v ây c´o ´ıt nhâ´t 2 gi´a tr.i kh´ac nhau trong sô´ điê,m Ch ´ung
ta x´et 2 tru,`o,ng h o,p sau
Trang 81 (a2,1, a3,2, a4,3, a5,4) = (a, a, b, b) Trên D2, a1,5b`ăng ca a v`a b nên không thê, ,
xay ra tru,`o,ng h o, ,p n`ay
2 (a2,1, a3,2, a4,3, a5,4) = (a, b, a, b) Khi đ´o a3,3 = a v`a m ôt trong 2 sô´ a1,1 v`a
a5,5b`ăng b Không mâ´t t´ınh tô,ng qu´at, đ ăt a1,1 = b Trên D2, a2,4 = b.O,,c ôt
th ´u, 5, a5,5 = b Khi đ´o c´o 2 sô´ b trên D1 Mâu thu˜ân
T`u, bi ên lu ân trên, ta thâ´y r`ăng c´o ´ıt nhâ´t 3 gi´a tr.i kh´ac nhau trong m˜ôi sô´ điê,mv`a gi´a tr.i c u,c đ.ai cua sô´ điê, ,m nho ho,n ho ăc b`ăng 5 + 5 + 4 + 3 = 17 V´ı d u du, ,´o,iđây ch,ı ra r`ăng sô´ điê,m b`ăng 17
L`o,i giai 23.2, дap sô´ l`a 0 X´et an( mod 4), n´o không thay đô,i khi lâ´y phâ`n du,chia cho 100, ta c´o v`ong l ăp tuâ`n ho`an 3, 2, 1, 3, 0, 3 đu,.o,c l.ăp 333 lâ`n V`ı v.ây
L`o,i giai 23.3, G oi E l`a điê,m thu ôc BC sao cho AEkCP Khi đ´o đu,`o,ng thăng,
AE l`a đu,`o,ng phân gi´ac vuông g´oc v´o,i BP v`a BE = EP Do đ´o, trong tam gi´acbên phai CP B, P E l`a đu,`o,ng trung tuyê´n c, ua c anh huyê`n BC v`a BE = EC.,
Bo,i v`ı AECM l`a h`ınh b`ınh h`anh, EC = AM B, o,i v`ı ABCD l`a h`ınh b`ınh h`anh,,
AD = BC Do đ´o, AM = EC = BC/2 = AD/2 Ðiê`u phai ch ´u,ng minh.,
L`o,i giai 23.4, Ðâ`u tiên ta ch ´u,ng minh bô,đê` d˜ay {an} l`a d˜ay tăng Ta ch´u,ng minh
bô,đê` b`ăng quy n ap V´o,i n = 1, ta c´o a1 < a2 < a3 = 5 < a4 Gia s, u, a, 1 < · · · < akv´o,i k ≤ 4, th`ı ak+1ak−1 = a2k± 1 ≥ ak(ak− 1) ≥ akak−1v`a ak+1 > ak Do đ´o kê´t
th ´uc ch ´u,ng minh quy n ap V`ı v ây {an} l`a d˜ay tăng V´o,i n > 3, an−1 ≥ 5 v`a nhiê`unhâ´t m ôt trong 2 sô´ a2n+ 1 ho ăc a2n− 1 chia hê´t cho an−1 Do đ´o, tô`n t ai nhiê`unhâ´t m ôt d˜ay nhu, yêu câ`u đê` b`ai
Ð ăt b1 = 1, b2 = 2, bn+2 = 2bn+1+ bnv´o,i n ≥ 1 Khi đ´o b3 = 5, b4 = 12 Ta
ch ´u,ng minh r`ăng bn+1bn−1 = b2n+ (−1)nv´o,i n = 2, 3, 4, · · · Ta ch ´u,ng m`ınh b`ăng
Trang 9Nguy ˜ên H˜u,u Ðiê,n, http://nhdien.wordpress.com 9quy n ap V´o,i n = 1, 2, 3, điê`u n`ay l`a hiê,n nhiên Gi,a s ,u, bk+1bk−1 = b2
Do đ´o ch ´u,ng minh quy n ap kê´t th´uc
T`u, l âp lu ân bên trên ta thâ´y r`ăng d˜ay a1 = 1, a2 = 2,
an+2= 2an+1+ an, n = 1, 2, · · · ,l`a d˜ay duy nhâ´t gô`m c´ac sô´ nguyên du,o,ng m`a thoa m˜an điê`u ki ên đê` b`ai.,
L`o,i giai 23.5, Ð ăt G l`a giao điê,m cua AE v´o,i CD; đ ăt F l`a điê, ,m kh´ac cua ph´ep,chia đê`u BC l`am 3 phâ`n đê`u nhau Khi đ´o, tam gi´ac ADG l`a tam gi´ac cân v`a
AG = GD V`ı DF l`a đu,`o,ng trung b`ınh cua tam gi´ac ABE, DF kAE v`a DF kGE.,V`ı v ây GE l`a đu,`o,ng trung b`ınh c ,ua tam gi´ac CDF v`a DG = GC Trong tam gi´acADC, trung tuyê´n AG b`ăng m ôt nu,a c anh đô´i di ên, do đ´o ∠BAC = 90, 0
L`o,i giai 23.6, Ta s˜e ch ´u,ng minh b`ăng phan ch ´u,ng Gi, a s, u, ngu, o, ,c l.ai r`ăng c´o thê,c´onhiê`u nhâ´t 5 đ.ia điê,m c´o c`ung sô´ v´e Khi đ´o, c´o ´ıt nhâ´t 5(0+1+2+· · ·+39) = 3900v´e, vô l´y V´o,i k = 1, 2, , 33, k v´e đu, o,c b´an cho đ´ung 6 đ.ia điê,m V`ı v ây, m˜ôi đ.iađiê,m c`on l ai s˜e c´o 217 v´e đê,c ông l ai đu,.o,c 3800 v´e Do đ´o 7 l`a không câ`n thiê´t
L`o,i giai 23.7, Ð ăt S l`a giao cua tia AP v´o,i BQ Ð ăt w, 1 v`a w2 tu,o,ng ´u,ng l`a haiđu,`o,ng tr`on ngo ai tiê´p tam gi´ac SP Q v`a SAB Bo,i v`ı tam gi´ac SP Q v`a SAB đô`ng,
d ang, w1 v`a w2 tiê´p x ´uc nhauo, S V`ı c´ac tia song song,,
∠P SQ = ∠P AC = ∠ACB = ∠P RQ,nên w1 v`a w2tu,o,ng ´u,ng l`a h`ınh tr`on ngo ai tiê´p P QRS v`a ABSC Do đ´o, đu,`o,ngtr`on ngo ai tiê´p tam gi´ac ABC tiê´p x´uc đu,`o,ng tr`on ngo.ai tiê´p tam gi´ac PQR
Trang 10L`o,i giai 23.8, Ð ăt x = ha, y = hb, z = hc Khi đ´o a, b, c l`a c´ac sô´ nguyên du,o,ngsao cho gcd(a, b, c) = 1 Ð ăt gcd(a, b) = g Khi đ´o, a = ga0, b = gb0, a0 v`a b0 l`a c´acsô´ nguyên du,o,ng thoa m˜an,
gcd(a0, b0) = gcd(a0− b0, b0) = gcd(a0, a0− b0) = 1
Do đ´o, g|c v`a gcd(a, b, c) = 1 V ây th`ı gcd(a, b) = 1 v`a gcd(b − a, ab) = 1 Do đ´o
b − a = 1 v`a c = ab Bây gi`o,
hxyz = h4abc = (h2ab)2 v`a h(y − x) = h2l`a c´ac sô´ ch´ınh phu,o,ng
L`o,i giai 23.9, Ð ăt √3
xyz = a > 0 Theo bâ´t đăng th ´u,c Côsi,,
12 = xy + yz + zx ≥ 3a2
a3 = 2 + x + y + z ≥ 2 + 3a
Do đ´o a2 ≤ 4 v`a a3− 3a − 2 = (a − 2)(a − 2)2
≤ 0 V`ı v ây tâ´t ca c´ac phu,o,ng tr`ınh,đê`u đ ´ung, a = 2 v`a x = y = z Do đ´o (x, y, z) = (2, 2, 2) l`a nghi êm duy nhâ´t
Trang 11B`ai 24.2 Cho hai đu,`o,ng tr`on đô`ng tâm(C1), (C2) v´o,i(C2) n`ăm trong (C1) T`u,
m ôt điê,m A ∈ (C1), v˜e tiê´p tuyê´n AB v´o,i (C2), B∈ (C2) G oi C l`a giao điê,m th ´u,hai cua AB v´o,i (C, 1), D l`a trung điê,m cua AB, m ôt đu, ,`o,ng thăng qua A, c´ăt(C, 2) t ai
E v`a F C´ac đu,`o,ng trung tr u,c c ,ua DE v`a CF c´ăt nhau t.ai m.ôt điê,m M trên AB T´ınh
Trang 1212 Chuong 24 BAN D.ICH ÐÊ THI OLYMPIC NUOC M ˜YB`ai 24.4 M ôt m`an h`ınh m´ay t´ınh cho b`an c`o, 98x98 ô, tô m`au theo c´ach thôngthu,`o,ng Ngu,`o,i ta nhâ´p chu ôt trên c´ac h`ınh ch˜u, nh.ât d.oc theo b`an c`o,, kê´t qua l`a,m`au trên c´ac h`ınh ch˜u, nh ât đu,.o,c ch on thay đô,i (đen th`anh tr´ăng, tr´ăng th`anhđen) T`ım sô´ nhâ´p chu ôt nho nhâ´t câ`n thiê´t đê, ,ca b`an c`o, biê´n th`anh m ôt m`au.,B`ai 24.5 Ch ´u,ng minh r`ăng v´o,i n≥2 c´o m ôt t âp h o,p S c´ac sô´ nguyên sao cho(a − b)2chia hê´t cho ab đô´i v´o,i m oi a, b phân bi êt thu ôc S.
B`ai 24.6 Cho n≥ 5 l`a m ôt sô´ nguyên T`ım sô´ nguyên k l´o,n nhâ´t (ph u thu.ôc n,nhu, m ôt h`am sô´ cua n) m`a tô`n t ai m ôt đa gi´ac lô`i n đ, ınh A, 1A2 Anđô´i v´o,i sô´ k
cua t ´u, gi´ac A, iAi+1Ai+2Ai+3c´o m ôt đu,`o,ng tr`on n ôi tiê´p (o, đây A, n+j = Aj)
Trang 13Nguy ˜ên H˜u,u Ðiê,n, http://nhdien.wordpress.com 13
24.2 L` o , i gi ai ,
L`o,i giai 24.1, G oi k l`a sô´ c ăp {ai; bi} v´o,i |ai− bi| = 6
Khi đ´o tô,ng trong đê` b`ai l`a 6k + (999 − k).1 = 999 + 5k m`a kê´t th ´uc bo,i 9 th`ı k,ch˜ăn
Do đ´o n´o đu đê, ,ch,ı ra r`ăng k l`a sô´ ch˜ăn Ta viê´t k = k
ch˜ăn) l`a sô´ c ăp {ai; bi} sao cho ai, bi đê`u le( tu,o,ng t u, , ch˜ăn)
T`u, đ´o c´o nhiê`u sô´ ch˜ăn c ˜ung nhu, sô´ le gi˜u,a 1 v`a 1998 v`a b, o,i v ây m˜ôi c ăp {a, i; bi}v´o,i |ai− bi| = 1
ch ´u,a m ôt sô´ lu,.o,ng m˜ôi lo.ai, ta phai c´o k,
le, = kch˜ăn Do đ´o k = kle, + kch˜ăn ph
,ail`a sô´ ch˜ăn nhu, trên
L`o,i giai 24.2, Ta c´o phu,o,ng t´ıch cua A v´o,i (C, 2) l`a: AE.AF = AB2
M ăt kh´ac: AD.AC = AC2 2AB = AB2
Do đ´o AE.AF = AD.AC
Ðiê`u n`ay suy ra ∆ADE∼∆AF C
Do đ´o \AED = [ACF , bo,i v ây DEFC n ôi tiê´p.,
V`ı M l`a giao điê,m cua c´ac đu,`o,ng trung tr u, ,c c ,ua DE, CF nên n´o ph,ai l`a tâm đu,`o,ngtr`on ngo ai tiê´p cua DEFC Do đ´o M c ˜ung n`ăm trên đu,`o,ng trung tr u, ,c c ,ua CD T`u,đ´o M n`ăm trên AC, n´o phai l`a trung điê, ,m cua AC Do đ´o, AMM C = 53
Trang 1414 Chuong 24 BAN D.ICH ÐÊ THI OLYMPIC NUOC M ˜Y
V`a do đ´o ta c´o
B`ai to´an đu, o,c ch´u,ng minh
L`o,i giai 24.4, M ôt c´ach tô,ng qu´at, ch ´ung ta ch,ı ra r`ăng sô´ lu, o,ng tô´i thiê,u c´ac l u,a
ch on câ`n thiê´t cho m ôt b`an c`o, n×n l`a n-1 nê´u n l,e v`a n nê´u n ch˜ăn
X´et 4(n-1) h`ınh vuông d oc theo chu vi b`an c`o,, v`a t.ai m˜ôi bu,´o,c ta đê´m sô´lu,.o,ng c.ăph`ınh vuông liê`n kê` kh´ac m`au Tô,ng sô´ n`ay b´ăt đâ`u l`a 4(n-1) kê´t th ´uc t ai 0 v`a c´othê,giam b, o,i m ˜ôi lu, o, ,t không qu´a 4 (Nê´u h`ınh ch˜u, nh.ât ch.am v`ao hai đu,`o,ng viê`n
cua b, ang, sau đ´o ch, ,ı 2 c ăp c´o thê,b.i anh hu,, o,ng Ngu, o, ,c l.ai, h`ınh ch˜u, nh.ât ho.ăckhông ch am v`ao ho ăc ch am v`ao hai h`ınh ch˜u, nh.ât đô´i di.ên, trong tru,`o,ng h.o,p đ´o
0, 2 ho ăc 4 c ăp tu,o,ng ´u,ng s˜e thay đô,i) Do đ´o ´ıt nhâ´t n-1 l u,a ch.on l`a luôn câ`n thiê´t.Nê´u n l`a sô´ le th`ı ch, ,ı câ`n n-1 l u,a ch on l`a đu, b`ăng c´ach ch on m˜ôi sô´ th´u, , 2, 4, 6 ,h`ang v`a c ôt Tuy nhiên, nê´u n ch˜ăn th`ı n-1 l u,a ch on không đu đê, ,đ´ap ´u,ng đu, o,cyêu câ`u cua đê` b`ai.T ai m ôt v`ai điê, ,m vuông g´oc phai đu, o, ,c ch´u,a trong m ôt h`ınhch˜u, nh ât(v`ı c´ac g´oc không phai tâ´t c, a b´ăt đâ`u c`ung m ôt m`au) v`a h`ınh ch˜u, , nh.âtnhu, v ây ch,ı giam t´ınh b`ăng 2 Do đ´o n l u, ,a ch on l`a câ`n thiê´t v`a m.ôt lâ`n n˜u,a b`ăngc´ach ch on m˜ôi h`ang v`a c ôt kh´ac ta thâ´y r`ăng n l u,a ch on c˜ung thoa m˜an.,
L`o,i giai 24.5, Ta s˜e ch ´u,ng minh b`ăng qui n ap theo n
Ta c´o thê,t`ım thâ´y m ôt t âp h o,p Snnhu, v ây, tâ´t ca c´ac phâ`n t, u, c, ua n´o đê`u không,âm
+ V´o,i n=2, ta c´o t âp h o,p S2 = {0; 1}
+ Bây gi`o, gia s, u, r`ăng đô´i v´o,i sô´ n≥2, t âp h o, ,p Snc´ac sô´ không âm tô`n t ai G oi L l`a
Trang 15Nguy ˜ên H˜u,u Ðiê,n, http://nhdien.wordpress.com 15
b ôi sô´ chung nho nhâ´t c, ua nh˜u,ng sô´ (a − b), 2v`a ab l`a kh´ac 0 v´o,i (a; b) kh´ac nhau
cua S, n X´ac đ.inh Sn+1 = {L + a : a∈Sn}∪{0} Khi đ´o Sn+1ch ´u,a n+1 sô´ nguyênkhông âm v`ı L > 0
Nê´u α, β∈Sn+1v`a ca α, β đê`u b`ăng 0 th`ı (α − β), 2 .αβ.
Nê´u L + a, L + b∈Sn+1 v´o,i a, b phân bi êt thu ôc Snth`ı
(L + a)(L + b)≡ab≡0(mod)(a − b)2
Bo,i v ây [(L + a) − (L + b)], 2chia hê´t (L + a)(L + b), ho`an th`anh ch ´u,ng minh qui
n ap
L`o,i giai 24.6, Ta s˜e ch ´u,ng minh sô´ nguyên k l´o,n nhâ´t l`a [n2]
Tru,´o,c hê´t ta thiê´t l âp s u, r`ang bu ôc b`ăng vi.êc chı ra r`ăng nê´u A, B, C, D v`a E l`a,c´ac đınh liên tiê´p c, ua n gi´ac lô`i m`a c´ac t ´u, gi´ac ABCD v`a BCDE c´o thê, ,không c´ođu,`o,ng tr`on n ôi tiê´p
Gia s, u, ngu, o, ,c l.ai, do c´ac tiê´p tuyê´n b`ăng nhau , ta c´o:
AB + CD = BC + AD
BC + DE = CD + BEv`a
AB + DE = AD + BE
M ăt kh´ac, nê´u O l`a giao cua AD v`a BE th`ı s, u, d ung bâ´t đ, ăng th ´u,c tam gi´ac ta c´o,
AO + OB > AB v`a OD + OE > DE, bo,i v ây,
AD + BE = AO + OB + OD + OE > AB + DE
, mâu thu˜ân Bây gi`o, ta đu,a ra c´ach đê,chı ra r`ăng [, n2] l`a ho`an to`an c´o thê, Tru,´o,chê´t gia s, u, r`ăng n l`a sô´ ch˜ăn V˜e h`ınh thang cân v´o,i g´oc, o, đ´ay l`a, 2πn v`a c´o m ôtđu,`o,ng tr`on n ôi tiê´p.G oi x l`a chiê`u d`ai c anh đ´ay nho v`a y l`a đ ô d`ai c anh đ´ay l´o, ,ntrong h`ınh thang Sau đ´o m ôt đăng gi´ac n đ, ,ınh v´o,i đ ô d`ai c anh x, y, x, y, r˜or`ang c´o n2 t ´u, gi´ac ngo ai tiê´p
Bây gi`o, gia s, u, n l`a sô´ l, e D u, ,ng n + 1 gi´ac A1 An+1, n+12 t ´u, gi´ac ngo ai tiê´p đu,.o,c
Trang 1616 Chuong 24 BAN D.ICH ÐÊ THI OLYMPIC NUOC M ˜Y
mô ta trong bu,´o,c tru,´o,c Bây gi`o, x´oa đi A, n+1v`a di chuyê,n Ant´o,i v.i tr´ı m´o,i đê, m`a
t ´u, gi´ac An−2An−1AnA1 c´o m ôt đu,`o,ng tr`on n ôi tiê´p, điê`u n`ay cho ta n−1
2 t ´u, gi´acngo ai tiê´p nhu, yêu câ`u đê` b`ai
Trang 171 + bc
1 + ca
Trang 1821997n cua 2, 1998nn− t âp trong F.
(A 1 , ,A n )∈F
|Sn i=1Ai| = P
x∈{1,2, ,1998}
21998n− 21997n = 1998(21998n− 21997n)
L`o,i giai 25.2, Viê´t a = 2cp, b = 2dq v´o,i p, q le G, a s, u, không mâ´t t´ınh tô, ,ng qu´at
ta gia thiê´t c ≥ d.,
T`u, đ´o 36a + b = 36.2cp + 2dq = 2d(36.2c−dp + q), bo,i v ây,
(36a + b)(36b + a) = 2d(36.2c−dp + q)(36b + a) c´o th`u,a sô´ le (36.2, c−dp + q) không
đô,i, v`a v`ı v ây n´o không thê,l`a l ˜uy th`u,a cua 2.,
L`o,i giai 25.3, Ta c´o
1 + ab
1 + bc
1 + ca
+ b
c+
b
a +
bb
+c
a +
c
b +
cc
− 1
≥ 3
a
3
√abc +
b
3
√abc +
c
3
√abc
+ a + b + c
3
√abc
+ 3 − 1
b`ăng hai lâ`n ´ap d ung bâ´t đăng th ´u,c trung b`ınh c ông v`a trung b`ınh nhân,
Trang 19Nguy ˜ên H˜u,u Ðiê,n, http://nhdien.wordpress.com 19L`o,i giai 25.4, Do c´ac g´oc [AEB = \ADB = \ADC = [AF C = π2 nên c´ac t ´u,gi´ac ABDE v`a ACDF l`a n ôi tiê´p Do đ´o [EAB = \EAD = \F DC = [F AC Tu,o,ng
t u, [AEB = π2 = [AF C, bo,i v ây ∆ABE ∼ ∆ACF B, o,i v ây tô`n t ai ph´ep đô`ng d ang,biê´n điê,m B th`anh E, điê,m C th`anh F V`ı ph´ep đô`ng d ang bao to`an trung điê, ,m nênph´ep đô`ng d ang n`ay biê´n M th`anh N, bo,i v ây tam gi´ac ABE va AMN đô`ng d ang.,
Do đ´o \AN M = [AEB = π2 v`a AN vuông g´oc v´o,i NM
Trang 20(x1y1+ x2y2− 1)2 ≥ x2
1+ x22− 1
y12+ y22− 1 (1)B`ai 26.2 Cho n điê,m P1, P2, , Pntheo th ´u, t u, n`ăm trên m ôt đu,`o,ng thăng Ch ´ung,
ta tô m ˜ôi điê,m bo,i m ôt trong c´ac m`au tr´ăng, đ, o, xanh l´a cây, xanh da tr`o,i ho ăc,violet M ôt m`au đu,.o,c tô nê´u m˜ôi hai điê,m liên tiê´p Pi, Pi+1(i = 1, 2, , n − 1)
ho ăc ca hai c`ung m`au, ho ăc ´ıt nhâ´t m ôt trong ch´ung l`a m`au tr´ăng V ây ta c´o thê, ,
tô đu, o,c bao nhiêu m`au?
B`ai 26.3 T`ım tâ´t ca c´ac c ăp sô´ th u, ,c (x, y) th ,oa m˜an c´ac phu,o,ng tr`ınh sau:
B`ai 26.6 Cho c´ac điê,m A, B, C, D, E, F kh´ac nhau theo th ´u, t u, n`ăm trên m ôtđu,`o,ng tr`on Tiê´p tuyê´n v´o,i đu,`o,ng tr`on t ai A and D, v`a c´ac đu,`o,ng thăng BF and,
CE, đô`ng quy t ai m ôt điê,m Ch ´u,ng minh r`ăng c´ac đu,`o,ng thăng AD, BC, EF,song song ho ăc đô`ng quy
Trang 21Nguy ˜ên H˜u,u Ðiê,n, http://nhdien.wordpress.com 21B`ai 26.7 X´et tâ´t ca c´ac c ăp sô´ t u, , nhiên (a, b) sao cho t´ıch aabb, viê´t o, h ê th âp,phân, t ân c`ung ch´ınh x´ac t´o,i 98 sô´ không T`ım tâ´t c,a c´ac c.ăp sô´(a, b) sao cho t´ıch
ab l`a nho nhâ´t.,
B`ai 26.8 Cho sô´ t u, nhiên n > 2 Trong lu,´o,i vô h.an cua m ˜ôi h`ınh vuông đo,n v.i ta,viê´t c´ac sô´ t u, nhiên M ôt đa gi´ac đu,.o,c x´ac đ.inh nê´u di.ên t´ıch cua n´o b`ăng n v`a c´o,c´ac c anh n`ăm trên c´ac đu,`o,ng c ,ua lu,´o,i Tô,ng c´ac sô´t u, nhiên viê´t trong h`ınh vuôngv`a n`ăm n`ăm trong đa gi´ac x´ac đ.inh g oi l`a gi´a tr.i cua đa gi´ac đ´o Ch ´u,ng minh r`ăng,gi´a tr.i cua bâ´t k`y hai đa gi´ac đô`ng d ang x´ac đ.inh l`a b`ăng nhau,t`u, , đ´o suy ra tâ´t c,ac´ac sô´ t u, nhiên viê´t trong lu,´o,i h`ınh vuông b`ăng nhau
B`ai 26.9 Cho K, L, M theo th ´u, t u, l`a trung điê,m c´ac c.anh BC, CA, AB cua tam,gi´ac ABC C´ac điê,m A, B, C chia đu,`o,ng tr`on ngo ai tiê´p tam gi´ac ABC th`anh bacung AB, BC, CA G oi X l`a điê,m ch´ınh gi˜u,a cung BC không ch ´u,a A, g oi Y l`ađiê,m ch´ınh gi˜u,a cung CA không ch ´u,a B, v`a g oi Z l`a điê,m ch´ınh gi˜u,a cung ABkhông ch ´u,a C G oi R l`a b´an k´ınh đu,`o,ng tr`on ngo.ai tiê´p, r l`a b´an k´ınh đu,`o,ng t`on
n ôi tiê´p tam gi´ac ABC Ch´u,ng minh r`ăng:
r + KX + LY + M Z = 2R
Trang 23Nguy ˜ên H˜u,u Ðiê,n, http://nhdien.wordpress.com 23L`o,i giai 26.3, Nê´u x = y, th`ı x3 + x − 2 = (x − 1) (x2+ x + 2) = 0, suy ra
x = y = 1 Ta gia s, u, r`ăng x 6= y Khi đ´o không t`ım đu, o, ,c c.ăp sô´ (x, y) n`ao thoa,m˜an Ta s˜e ch ´u,ng minh điê`u n`ay d u,a v`ao c´ac mâu thu˜ân Gi,a s ,u, c´o m ôt c.ăp (x, y)
thoa m˜an Không mâ´t tô, ,ng qu´at, gia s, u, x > y Khi đ´o:,
(b) −1 < y < 0 Khi đ´o x = 2 − y3 > 2 v`a x3
> 8 Nhu,ng ta l ai c´o
y = 2 − x3 < −6, điê`u n`ay vô l´y
Do đ´o điê`u gia s, u, c, ua ta l`a sai v`a b`ai to´an vô nghi êm khi x 6= y V ây b`ai to´an,c´o nghi êm duy nhâ´t x = y = 1
L`o,i giai 26.4, Tru,´o,c tiên ta lu,u ´y r`ăng , v´o,i m oi k > m,
j
k2√
kmk = 1 Ðiê`u n`ayl`a do