Đề thi và đáp án chọn học sinh giỏi môn toán cấp tỉnh (thanh hóa) Bảng A
Trang 1Sở giáo dục và đào tạo thanh hoá Cộng hoà x hội chủ nghĩa ã hội chủ nghĩa
việt nam
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
đề thi học sinh giỏi lớp 12 cấp tỉnh – bảng
a Môn: Toán Thời gian làm bài: 180 phút
Bài 1 (2điểm)
Cho họ đờng cong
1 :
) (
2
x
n mx x y
C m với mn 1 Chứng minh rằng: Nếu a để đờng thẳng : y=a không cắt họ
đờng cong(C m)thì họ đờng cong có cực đại và cực tiểu
Bài 2 (2điểm)
0
sin 2
dx
e x
>
2
3
Bài 3 (2điểm)
3 2
13 3
5 2
2
2
x x
x x
Bài 4 (2điểm)
Giải phơng trình: 2 5 5
x
Bài 5 (2điểm)
Giải phơng trình: cosx 3 3 sinx cos 7x
Bài 6 (2điểm)
Cho hàm số
t t t
f
cos 1 sin )
Chứng minh rằng: ABC ta luôn có:
2
3 3 ) ( ) ( ) (A f B f C
Bài 7 (2điểm)
Cho hàm số f : * * thoả mãn 2 điều kiện
i f( 1 ) 2
ii n>1 thì f( 1 ) f( 2 ) f(n) n2f(n)
Hãy xác định công thức đơn giản tính f (n)?
Bài 8 (2điểm)
Giải hệ phơng trình
2 log
log log
2
lo g
lo g log
2
lo g log
log
16 16
4
9 9
3
4 4
2
x y
z
z x
y
z y
x
Bài 9 (2điểm)
Cho tứ diện ABCD, chứng minh rằng:
2
) (ACBD ADBC >(AB CD) 2
Bài 10 (2điểm)
Chứng minh rằng:
) 1 2 (
5 3 1
2
6 4 2 1
2
) 1 (
5 3 1
2 1
n
n n
C C
n
n n
n
, nếu 0 < t ≤Π/2 , nếu Π/2 < t <Π
Trang 2Đáp án - thang điểm
đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh – bảng a
điểm
Bài 1 ( 2 điểm)
Vì m+n 1 nên họ đờng cong (C m)có cực đại, cực tiểu khi
m+n > -1
Đờng thẳng không cắt (C m)nên phơng trình:
a
x
n mx x
1
2
vô nghiệm Nên suy ra phơng trình: 2 ( ) 0
nghiệm
a2 2a(m 2 ) m2 4n
a 4m 4n 4> 0
n
m
> -1 (C m)có cực đại, cực tiểu
Bài 2 ( 2 điểm)
Bổ đề: x>0 thì e x >x+1
Thật vậy: Đặt f(x) = ex - x - 1 x 0
Ta có: f (x) e x 1 0, x 0
x> 0 thì f(x) > f(0) = 0 e x> x+1 x>0
áp dụng bổ đề ta có: x ( 0 , ) esin2x>1 sin 2 x
0
sin 2
dx
e x
>
2
3 ) sin 1 (
0
Bài 3 ( 2 điểm)
Điều kiện
2 1
x x
Nhận thấy x 0 không phải là nghiệm nên phơng trình
3 1 6
2
13 5
3 2
2
x
x x
x
x
x 3
1
13 5
2
2 11
1
t t
Với t =1 thì phơng trình vô nghiệm
Với
2
11
t thì phơng trình có nghiệm
3 2
2
x x
Kết luận: Phơng trình có nghiệm
3 2
2
x x
Bài 4 ( 2 điểm)
Điều kiện: x 5
x
0.5 0.25 0.25 0.5 0.5 0.25 0.5 0.25 1.0 0.25
0.5 0.5 0.25 0.25 0.25
0.25
Trang 3Phơng trình trở thành:
5
t
0 ) 1
)(
(
5
2
t
x
t
x
t
x
2 17 1 21 1
2 17 1 2 21 1
0 4 0 5
2 2
x x
x x x x x t x x x t
Bài 5 ( 2 điểm)
Biến đổi tơng đơng phơng trình đã cho
2 3 3 ) 2 cos 2
1
(
4
sin
2
0
sin
0 3 3 ) 2 cos 2 1 ( 4
sin
2
sin
0 sin 3 3 ) sin 4 3 ( sin
4
sin
2
0 sin 3 3 4 sin
3
sin
2
0 sin 3 3 7
cos
cos
2
x x
x
x x
x
x x
x x
x x
x
x x
x
Giải (1) ta đợc x=k với k
Giải (2): Ta có (2) sin 4xcos 2x sin 4x
2
3 3
2
3 3 4 sin 2 cos 2 sin
áp dụng BĐT Côsi cho 3 số:
2
2 cos , 2
2 cos , 2 sin 2 2 x 2 x x
2 2 2
2 2
4
) 2 cos 2 (sin 3 2
2 cos 2
2 cos 2
3 3
2 2
cos 2 sin 2 cos
2
3 3
2 4 sin 2 cos 2
sin
x
2
3 3
suy ra (3) vô nghiệm nên (2) vô nghiệm
Kết luận: Phơng trình có nghiệm x=k với k
Bài 6 ( 2 điểm)
Trờng hợp 1: Tam giác ABC không tù, ta có
2
3 3 ) ( ) ( ) (A f B f C
f
2
3 3 sin sin
Chứng minh bất đẳng thức trên
Trờng hợp 2: Tam giác ABC tù, không giảm tính tổng quát giả sử
góc C tù, ta có:
2
3 3 ) ( ) ( ) (A f B f C
f
2
3 3 cos 1 sin
2
3 3 sin sin
Vì ta có nhận xét: 1 cosC sinC với C là góc tù
Chứng minh ở trờng hợp 1
Bài 7 ( 2 điểm)
0.5
1.25
0.5 0.25 0.25
0.25
0.5
0.25
0.5 0.5
0.25
Trang 4Vì f( 1 ) f( 2 ) 4f( 2 )
3
2 ) 2 (
f
Với n 3, theo giả thiết:
) 1 ( ) 1 ( ) 1 (
) 2 ( ) 1 (
) ( )
( ) 1 (
) 2 ( ) 1 (
2 2
n f n n
f f
f
n f n n f n
f f
f
) 1 ( ) 1 ( ) ( )
) 1 ( 1
1 )
n
n
n
f
vậy với 3 ( ) ( (1)(1) 2) 4 2 (2) ( 4 1)
n n
f n
n
n n n f n
vì
3
2 ) 2 (
;
2
)
1
f thoả mãn công thức trên nên
*
) 1 (
4
)
n
n
n
f
Bài 8 ( 2 điểm)
Điều kiện x,y,z>0
Với điều kiện trên hệ phơng trình
2 log
log log
2 log
log log
2 log
log log
16 16
2 16
9 9
2 9
4 4
2 4
x y
z
z x
y
z y
x
2
lo g
2
lo g
2
lo g
2 16 2 9 2 4
yx z
xz y yz x
256 81
2 2
yx z
xz y
y z x
Giải hệ phơng trình ta đợc
3 32 8 27 3
z y x
là nghiệm của hệ phơng trình
Bài 9 ( 2 điểm)
Gọi O,M,N,P,Qlần lợt là trung điểm các cạnh: CD, AC, CB, BD,
DA
Suy raMNPQ là hình bình hành và O không thuộc (MNPQ)
Ta có (MO+OP)2+
(NO+OQ)2>MP2+NQ2=2(PQ2+QM2)>(PQ+QM)2
Vậy: (MO+OP)2+(NO+OQ)2>(PQ+QM)2
2
1 2
1 ( ) 2
1 2
1
( AD BC BD AC >(
2
1 AB+
2
1 CD)2
(ACBD) 2 (ADBC) 2>(AB CD) 2 (đpcm)
Bài 10 ( 2 điểm)
2 2 1
1
( x C x C x C n x nn
n n n
n n
1
0
2 4
2 2 1 1
0
1
n n n
n
=
1 2
) 1 (
5
1 3
1
n
C C
C
n n n n
Tính In=
1
0
2 ) 1
( x n dx
đặt x= cost,
2 , 0 , cost t x
0.25 0.5 0.25 0.5 0.5 0.5 0.25 0.25 0.5
0.5
0.75
0.25 0.5 0.5 0.5 0.25 0.25
0.5
Trang 5dx sin
2
0
1 2
sin
tdt
n
đặt
tdt dv
t
sin
sin 2
n n
n n
I 2 cos sin 2 2( 1 sin ) sin 2 1 2 1 2
0
2 2
0
1 2 2
0 1
) 1 2 (
5 3
2
4 2 1
2
2
I n
n I
n
n
Vậy In=1.32.5.4 (.6 22 1)
n
n
(2)
Từ (1) và (2) đpcm
0.5
0.5 0.25
Lu ý: Các cách giải khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa
Phần nhận xét ở bài 6 nếu không chứng minh thì cho 0.25
điểm