PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHI LỘC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN NĂM HỌC 2022-2023 Mơn : Tốn ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm : 120 phút x 9x x 3x 3x P : x x x 3x x Bài (6,0 điểm) Cho a) Tìm điều kiện xác định rút gọn biểu thức P P 3P 19 5 x b) Tìm x thỏa mãn x c) Tìm x để P nguyên Bài (3,0 điểm) 2 a) Phân tích đa thức sau thành nhân tử x xy 12 y 20 y x b) Cho a b c ab bc ca abc abc 0 Tính Bài (3,0 điểm) a) Tìm số nguyên x, y thỏa mãn b) Giải phương trình : 2x 2 x a P b3 b5 c a c a b2 c y x3 3x 0 x 2019 x x 2018 4 x x 2019 x x 2018 x 3y A 9 x x 3 Bài (1,0 điểm) Tìm giá trị nhỏ biểu thức Bài (6,0 điểm) Cho tam giác ABC vuông A AB AC , đường cao AH Trên đoạn HC lấy điểm M cho HM AH , đường thẳng vng góc với BC M cắt AC N, gọi I trung điểm BN a) Tính AHI b) Chứng minh ACM ∽ BCN c) Biết AB 1, AC x x 1 Tính diện tích BHI theo x, chứng tỏ diện tích 21 lớn Bài (1,0 điểm) Cho tam giác ABC cân A, có A 100 , tia phân giác góc B cắt AC D Chứng minh BC BD AD ĐÁP ÁN x 9x2 x 3x 3x P : x x x 3x x Bài (6,0 điểm) Cho d) Tìm điều kiện xác định rút gọn biểu thức P 3 x 0 x 0 3 x 0 3 x x 0 3 x 3x 0 Biểu thức P xác định x 3 x 0 * 4 x Với điều kiện (*) ta có : x 9x2 x 3x 3x P : x x x 3x x x 9x2 x x x x x x 3x 3x x x x x x2 x x x x x x x 6x x2 x2 x x2 x x 3x x x 3x 3x x x2 3 x 3x 4 x P 3P 19 5 x e) Tìm x thỏa mãn x x2 P x với x thỏa ĐKXĐ, ta có : Với x2 P x2 3P 19 5 x x 19 5 x x x x 3 x x 19 x ( x 3) 0 x 3 x 3 x 3 x x 19 x 57 x 15 x 0 x x 57 0 57 1849 x x 0 x 8 16 256 1849 x 16 16 (tmdkxd ) 1849 x 16 16 f) Tìm x để P nguyên Để P x2 x 3 2 Vì x x x x x 3 Lại có x x x 3 x 3 9 x 3 x U (9) 9; 3; 1;1;3;9 x+3 x P -9 - 12 3 6 16 tm tm Ta có bảng sau -1 -4 -16 tm -2 tm 0 ktm tm x 12; 6; 4; 2;6 P Vậy Bài (3,0 điểm) 2 c) Phân tích đa thức sau thành nhân tử x xy 12 y 20 y x Ta có : x xy 12 y 20 y x x xy xy 12 y x y x x y y x y x y x y x y d) Cho a b c ab bc ca abc abc 0 Tính Ta có : a P b3 b5 c a c a b2 c a b c ab bc ca abc a 2b ab b 2c bc c 2a ca 2abc 0 a 2b 2abc bc ab b 2c ac a 2c 0 b a c b a c ac a c 0 (a c) ab bc b ac 0 a c b a b c a b 0 a c a c 0 P 0 a c a b b c 0 b a a b 0 P 0 c b b5 c5 0 P 0 Vậy P 0 với a, b, c thỏa mãn đề Bài (3,0 điểm) x y x 3x 0 c) Tìm số nguyên x, y thỏa mãn Ta có x y x3 x 0 x y x3 3x y y x x x2 x 3x x 0, x x 2 x, y x x x x x 27 x x U ( 27) 3; 9; 27 x 2 x; y 1; ; 5;5 d) Giải phương trình : 2x 2 x 2019 x x 2018 4 x x 2019 x x 2018 x x 2019 a Đặt x x 2018 b Phương trình cho trở thành : a 4b 4ab a 4ab 4b 0 a 2b 0 a 2b x x 2019 2 x x 2018 11x 2017 x Vậy phương trình có nghiệm x 2017 11 2017 11 x 3y A 9 x x 3 Bài (1,0 điểm) Tìm giá trị nhỏ biểu thức x y 0, x 3, y R x x 0, x Ta thấy x 3y A x 0, x, y R, x x 3 x y 0 x x 3 x 0 y 1 x Dấu xảy Vậy GTNN biểu thức A x 3, y 1 Bài (6,0 điểm) Cho tam giác ABC vuông A AB AC , đường cao AH Trên đoạn HC lấy điểm M cho HM AH , đường thẳng vng góc với BC M cắt AC N, gọi I trung điểm BN A N I H B M C d) Tính AHI BN 1 Xét ABN có BAN 90 , AI đường trung tuyến BN MI 2 Xét BMN vuôn M MI đường trung tuyến Từ (1) (2) suy AI MI Xét AHI MHI , ta có : AI MI (cmt ), HI cạnh chung, AH HM ( gt ) AHI MHI (c.c.c) AHI MHI (hai góc tương ứng) AI AHI IHM AHM 90 AHI 90 45 Mà Vậy AHI 45 e) Chứng minh ACM ∽ BCN Xét ABC MNC có : BAC NMC 90 , C chung AC BC AC MC ABC ∽ MNC ( g g ) MC NC BC NC AC MC cmt ACM ∽ BCN (dfcm) Xét ACM BCN có : C chung, BC NC AB 1, AC x x 1 BHI f) Biết tích lớn Ta có : Tính diện tích 21 1 x 1 S ABC AB AC 1.x ; S ABN AB AN 1.1 2 2 2 x x S BNC S ABC S ABN 2 theo x, chứng tỏ diện x 2 S ABC x S ABC AH BC AH 2 BC x 1 x2 1 Lại có : AN AB 1; AC x NC AC AN x Dễ thấy MCN ∽ HCA x x 1 CN MN x MN x MN x CA AH x x 1.x x 1 x2 1 Áp dụng định lý Pytago vào AHC vng H, ta có : x2 x4 x2 HC x x 1 x2 1 1 x x2 x x 1 NM HC 2 x 1 x 1 x 1 HC AC AH x S NHC S BHN S BNC S HNC Lại có : x S BHI S BHN S BHI x 1 x 1 S BHI x x x 1 x 2 x 1 x 1 x x 2 Ta có : 4 x 2 4 x x 1 x x Theo BĐT Cơ si ta có : 4 x 1 4 x S BHI 8 x 1 S BHI 4 2 8 x 1 21 S BHI 1 21 Vậy S BHI đạt GTLN Bài (1,0 điểm) Cho tam giác ABC cân A, có A 100 , tia phân giác góc B cắt AC D Chứng minh BC BD AD N K B A C D M DM AB, M AB Từ D kẻ DN BC , N BC Lấy K BC cho BD BK Vì BD tia phân giác ABC DM AB, DN BC DM DN Xét ABC cân A, BAC 100 ABC ACB 40 ABD DAC 20 Xét DKB cân B, DBK DKB 80 , mà CKD DKB 180 (kề bù) CKD 100 Lại có : KCD BCA 40 CDK 40 CKD cân K CK DK Mặt khác DKN DKB 80 1 DAM DAB 180 (kề bù), DAB CAB 100 DAM 80 Từ (1) và(2) suy MAD DKN 80 90 DAM 90 DKN MDA NDK Xét DAM DKN có : DMA DNK 90 , DM DN , MDA NDK DAM DKN ( g c.g ) DA DK (2 cạnh tương ứng) Mà DK CK DA CK Lại có BD BK DA BD CK BK DA BD BC (dfcm)