PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LẠNG GIANG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN TOÁN NĂM HỌC 2022 2023 Bài 1 (5,0 điểm) 1) Chứng minh rằng nếu một tam giác có độ dài ba cạnh là thỏa mãn thì tam giác đó là tam giác vuôn[.]
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LẠNG GIANG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MƠN TỐN NĂM HỌC 2022-2023 Bài (5,0 điểm) 1) Chứng minh tam giác có độ dài ba cạnh a, b, c thỏa mãn 5a 3b 4c 5a 3b 4c 3a 5b tam giác tam giác vng 2) Tìm giá trị tham số m để phương trình x 5m 10 3mx có nghiệm gấp lần nghiệm phương trình x x 13 x 15 0 Bài (5,0 điểm) P x x x 1 x x2 x x x với x 1; x 1) Cho biểu thức P với a) Rút gọn biểu thức P b) Tìm tất giá trị nguyên x để P có giá trị số nguyên tố x y z 3xy z x , y , z 2) Cho thỏa mãn x y z 3 Tính giá trị biểu thức A 673 x 2021 y 2021 z 2021 Bài (4,0 điểm) 1) Cho số tự nhiên a; b Chứng minh tích a.b số chẵn ln ln tìm 2 số ngun c cho a b c số phương 2 2) Cho số nguyên tố p hai số nguyên dương a, b cho p a b Chứng minh a chia hết cho 12 Bài (5,0 điểm) Cho ABC có ba góc nhọn Gọi H giao điểm hai đường cao AD, BE Gọi M, N thứ tự trung điểm BC , AC Gọi O giao điểm đường trung trực BC AC a) Chứng minh OM AB AH NM b) Gọi G trọng tâm tam giác ABC Chứng minh HO 3GO Bài (1,0 điểm) Cho a, b, c, d số thực dương Tìm giá trị nhỏ A a c b d c a d b a b b c c d d a ĐÁP ÁN Bài (5,0 điểm) 3) Chứng minh tam giác có độ dài ba cạnh a, b, c thỏa mãn 5a 3b 4c 5a 3b 4c 3a 5b tam giác tam giác vng Ta có : 5a 3b 4c 5a 3b 4c 3a 5b * 2 5a 3b 4c 9a 30ab 25b 25a 30ab 9b 16c 9a 30ab 25b a b c Vậy tam giác có độ dài ba cạnh thỏa mãn điều kiện (*) tam giác tam giác vng 4) Tìm giá trị tham số m để phương trình x 5m 10 3mx có nghiệm gấp 3 lần nghiệm phương trình x x 13 x 15 0 Ta có : x x 13 x 15 0 1 x x x 10 x x 15 0 x x x 3 0 x 5 (do x x 0) Vậy để phương trình x 5m 10 3mx có nghiệm gấp lần nghiệm phương trình (1) Thì x 3.5 15 nghiệm phương trình x 5m 10 3mx Tức : 6.15 5m 10 3m.15 90 5m 10 45m 50m 100 m 2 Vậy m 2 giá trị cần tìm Bài (5,0 điểm) P 3) Cho biểu thức P với c) Rút gọn biểu thức P 3x x x 1 x x2 x x x với x 1; x 3x x x x x2 x x 1 x 3x x x 1 x 1 x x x 1 x P 3x x x x x x2 5x ( x 1)( x 6) x ( x 1)( x 2) ( x 1)( x 2) ( x 1)( x 2) x Vậy P x 6 x với x 1; x d) Tìm tất giá trị nguyên x để P có giá trị số nguyên tố Ta có P x 6 1 , x2 x để giá trị biểu thức P số nguyên tố P số Z x U (4) 1; 2; 4 nguyên tức x Do ta có : x P 5 số nguyên tố (thỏa mãn) x x P không số nguyên tố (loại) x 4 x 2 P=2 số nguyên tố (thỏa mãn) x x P 0 không số nguyên tố (loại) Vậy x 1;0; 2 giá trị biểu thức P số nguyên tố x y z 3xy z 4) Cho x, y, z thỏa mãn x y z 3 Tính giá trị biểu thức A 673 x 2021 y 2021 z 2021 x y z xy z x3 y z 3xyz x y xy x y 3zxy z 0 x y z x y z z x y 3xy 0 x y z x y z xy yz zx 0 2 x y z x y y z z x 0 2 Vì 2 x y z 3 0 1 x y y z z x 0 Từ (1) (2) suy x y z 1 Vậy A 673 x 2021 y 2021 z 2021 673 1 2019 2021 Bài (4,0 điểm) 3) Cho số tự nhiên a; b Chứng minh tích a.b số chẵn ln ln 2 tìm số ngun c cho a b c số phương Vì a, b số chẵn nên xảy trường hợp sau : 2 Th1: a, b số chẵn a b 4 2 Do a,b thuộc N nên a b 4k , k N k 1 N Nếu chọn Thì c k 1 k 2k 1 k N a b c k 2k k 1 số phương a b c k 1 Vì k N k Z ln tìm số k Z cho số phương 2 Th2: a chẵn b lẻ a 4, b : dư 1, với a,b thuộc N 2 2 Nếu a b : dư 1, với a,b thuộc N a b 4k với k N c 2k N , k N 2 2 2 c 2k Z , k N c 4k a b c 4k 4k 2k 1 Nếu chọn số 2 phương (vì 2k 1 N mà k N ) Vậy tồn số nguyên c để a b c số phương Với a, b số chẵn a, b N 2 4) Cho số nguyên tố p hai số nguyên dương a, b cho p a b Chứng minh a chia hết cho 12 Từ giá trị p a b b a b a Vì p số nguyên tố lớn nên có hai khả b a q Th1: b a b a a 0 b a q b a 1 Th : 2 b a q , b a b a, a, b Z nên 2a q q 1 q 1 Vì q lẻ nên q 1; q hai số chẵn liên tiếp , số bội 2, số bội a 22 (1) Lại có từ * 2qa q 1 q q 1 3 Mà (2,q)=1 ; q, a 1 nên 2aq 3 a 3 ; 3, q 1 Từ (1) (2) suy a12 Vậy a12 với p, q, q số nguyên tố q 3, b N *, a N * Bài (5,0 điểm) Cho ABC có ba góc nhọn Gọi H giao điểm hai đường cao AD, BE Gọi M, N thứ tự trung điểm BC , AC Gọi O giao điểm đường trung trực BC AC A E N G H O C B D M c) Chứng minh OM AB AH NM Ta có ABC , M trung điểm BC, N trung điểm AC MN đường trung bình ABC MN / / AB MNC BAC (đồng vị) (1) mà ABE BAC 90 , ONM MNC 90 3 , , ABE ONM Từ Chứng minh tương tự ta có BAD OMN Xét AHB & MON : BAD OMN cmt , ABE ONM AH AB AH MN OM AB OM MN d) Gọi G trọng tâm tam giác ABC Chứng minh HO 3GO AHB ∽ MON ( g g ) Theo ý a, ta có AHB ∽ MON AH AB AH AB 2 MN AB OM MN mà nên OM MN AG 2 ABC Lại có GM Vì G trọng tâm AH AG Từ (4) (5) suy OM GM mà HAC GOM AGH ∽ MGO(c.g c) AGH MGO HGA MGO MGO AGM 180 HG 2 OH 3OG H , G, M thẳng hàng HO Bài (1,0 điểm) Cho a, b, c, d số thực dương Tìm giá trị nhỏ A a c b d c a d b a b b c c d d a A a c b d a b c d bc d a Ta có a c 4 a b c d bd 4 4 a b c d a b c d a b c d a b c d Min A 4 a b c d b c d a Vậy ... 2a q q 1 q 1 Vì q lẻ nên q 1; q hai số chẵn liên tiếp , số bội 2, số bội a ? ?22 (1) Lại có từ * 2qa q 1 q q 1 3 Mà (2,q)=1 ; q, a 1 nên 2aq 3 a 3 ... (4) (5) suy OM GM mà HAC GOM AGH ∽ MGO(c.g c) AGH MGO HGA MGO MGO AGM 180 HG 2 OH 3OG H , G, M thẳng hàng HO Bài (1,0 điểm) Cho a, b, c, d số thực dương Tìm giá