Gọi H là trực tâm của tam giác ABC, E là một điểm trên cung BC không chứa điểm A.. Chứng minh rằng tứ giác BHCD là hình bình hành.. Gọi P và Q lần lượt là các điểm đối xứng của E qua các
Trang 1SỞ GD VÀ ĐT
THANH HOÁ KỲ THI TUYỂN SINH THPT CHUYÊN LAM SƠN NĂM HỌC: 2009 - 2010
Đề chính thức Môn: Toán (Dành cho thí sinh thi vào lớp chuyên Tin)
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi:19 tháng 6 năm 2009
Câu 1( 2,0 điểm)
Cho biểu thức:
2 3
T
1 Tìm điều kiện của xđể T xác định Rút gọn T
2 Tìm giá trị lớn nhất của T
Câu 2 ( 2,0 điểm)
1 Giải hệ phương trình:
2
2 Giải phương trình: x 2 y 2009 z 2010 1(x y z)
2
Câu 3 (2,0 điểm)
1 Tìm các số nguyên a để phương trình: x2- (3+2a)x + 40 - a = 0 có nghiệm nguyên Hãy
tìm các nghiệm nguyên đó
2 Cho a, b, c là các số thoả mãn điều kiện:
a 0
b 0 19a 6b 9c 12
Chứng minh rằng ít nhất một trong hai phương trình sau có nghiệm
x 2(a 1)x a 6abc 1 0
x 2(b 1)x b 19abc 1 0
Câu 4 (3,0 điểm)
Cho tam giác ABC có ba góc nhọn, nội tiếp trong đường tròn tâm O đường kính AD Gọi
H là trực tâm của tam giác ABC, E là một điểm trên cung BC không chứa điểm A
1 Chứng minh rằng tứ giác BHCD là hình bình hành
2 Gọi P và Q lần lượt là các điểm đối xứng của E qua các đường thẳng AB và AC Chứng
minh rằng 3 điểm P, H, Q thẳng hàng
3 Tìm vị trí của điểm E để PQ có độ dài lớn nhất
Câu 5 ( 1,0 điểm)
Gọi a, b, c là độ dài ba cạnh của một tam giác có ba góc nhọn Chứng minh rằng với mọi
số thực x, y, z ta luôn có: x22 y22 z22 2x22 2y22 2z2 2
-Hết -Họ và tên thí sinh: Số báo danh:
Họ tên và chữ ký của giám thị 1 Họ tên và chữ ký của giám thị 2
Trang 2SỞ GD VÀ ĐT
THANH HOÁ KỲ THI TUYỂN SINH THPT CHUYÊN LAM SƠN NĂM HỌC: 2009 - 2010
Đề chính thức Môn: Toán (Dành cho thí sinh thi vào lớp chuyên Tin)
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Hướng dẫn chấm
1 Điều kiện: x 0; x 1
2
T
0,25 0,75
2 T lớn nhất khi x2 x 1 nhỏ nhất, điều này xẩy ra khi x= 0 Vậy T lớn nhất bằng 2
0,5 0,5
Giải hệ phương trình:
2
Nhận thấy x = 0 không thoả mãn hệ nên từ (1) y = 2x2 1
x
(*) Thế vào (2) được: 4x2 + 4x 2x2 1
x
- 2x2 1 2
x
= 7
8xx4 – 7x2 - 1 = 0 Đặt t = x2 với t ≥ 0 ta được 8xt2 - 7t - 1 = 0 t = 1 hoặc t = - 8x1 (loại) với t =1 ta có x2 = 1 x = 1 thay vào (*) tính được y = 1
Hệ phương trình đã cho có 2 nghiệm: x 1y 1
; xy11
0,25
0,25
0,25
0,25
Phương trình đã cho tương đương với:
x y z 2 x 2 2 y 2009 2 z 2010
0,25
0,25 0,25 0,25
3 1 PT đã cho có biệt số = 4a2 + 16a -151
PT có nghiệm nguyên thì = n2 với n N Hay 4a2 + 16a - 151 = n2 (4a2 + 16a + 16) - n2 = 167
(2a + 4)2 - n2 = 167 (2a + 4 + n)(2a + 4 - n) = 167
Vì 167 là số nguyên tố và 2a + 4 + n > 2a + 4 - n nên phải có:
2a + 4 + n = 167 2a + 4 - n = 1
0,25 0,25
Trang 32a + 4 + n = -1 4a 8x 168x
4a 8x 168x
a 44
2a + 4 - n = -167
với a = 40 đựơc PT: x2 - 8x3x = 0 có 2 nghiệm nguyên x = 0, x = 8x3
với a = - 44 thì PT có 2 nghiệm nguyên là x= -1, x = - 8x4
0,25
0,25
1 a(2 6bc) ; 2 b(2 19ac)
Suy ra 1' 2' a(2 6bc) b(2 19ac)
Từ giả thiết 19a 6b 9c 12 , ta có tổng
=9c2 12c 4 3c 2 2 0
Do đó ít nhất một trong hai số (2 6bc) ;(2 19ac) không âm
Mặt khác, theo giả thiết ta có a 0 ; b 0 Từ đó suy ra ít nhất một
trong hai số 1'; 2' không âm, suy ra ít nhất một trong hai phương
trình đã cho có nghiệm ( đpcm)
0,25 0,25
0,25
0,25
A
P
B
C
D
E
H
Vì H là trực tâm tam giác ABC nên BHAC (1)
Mặt khác AD là đường kính của đường tròn tâm O nên DCAC (2)
Từ (1) và (2) suy ra BH // DC
Hoàn toàn tương tự, suy ra BD // HC
Suy ra tứ giác BHCD là hình bình hành ( Vì có 2 cặp cạnh đối song
song)
Theo giả thiết, ta có: P đối xứng với E qua AB suy ra AP=AE
PAB EAB ( c.g c ) APB AEB
Lại có AEB ACB ( góc nội tiếp cùng chắn một cung)
0,25
0,25
0,25 0,25
0,25
0,25
Trang 42
3
Mặt khác AHB ACB 18x0 0 APB AHB 18x0 0 tứ giác
APHB là tứ giác nội tiếp PAB PHB( góc nội tiếp cùng chắn một
cung)
Mà PAB EAB PHB EAB
Hoàn toàn tương tự, ta có: CHQEAC.Do đó:
0
Suy ra ba điểm P, H, Q thẳng hàng
Vì P, Q lần lượt là điểm đối xứng của E qua AB và AC nên ta có
AP = AE = AQ suy ra tam giác APQ là tam giác cân đỉnh A
Mặt khác, cũng do tính đối xứng ta có PAQ 2 BAC ( không đổi)
Do đó cạnh đáy PQ của tam giác cân APQ lớn nhất khi và chỉ khi AP,
AQ lớn nhất AE lớn nhất
Điều này xảy ra khi và chỉ khi AE là đường kính của đường tròn tâm O
ngoại tiếp tam giác ABC E D
0,25
0,25
0,25 0,25
0,25
0,25
A B
C H
a
c
b
Trang 5Vì a2b2c2 0ta có:
2 2 2 2 2 2
2 2 2
(*)
Giả sử a b c thì c2 a2 0;c2 b2 0 Với cạnh c lớn nhất ACB
nhọn (gt) do vậy kẻ đường cao BH ta có
c BH HA BC CA a b từ đó suy ra biểu thức (*) là không
âm suy ra điều phải chứng minh
0,25
0,25
0,5
SỞ GD VÀ ĐT
THANH HOÁ KỲ THI TUYỂN SINH THPT CHUYÊN LAM SƠN NĂM HỌC: 2009 - 2010
Đề chính thức Môn: Toán (Dành cho thí sinh thi vào lớp chuyên Toán)
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 19 tháng 6 năm 2009
Câu 1: (2,0 điểm)
1 Cho số x x R; x 0 thoả mãn điều kiện: x2 + 12
Tính giá trị các biểu thức: A = x3 + 13
x và B = x5 + 15
x
2 Giải hệ phương trình:
y x
x y
Trang 6Câu 2: (2,0 điểm) Cho phương trình: ax2 bx c 0 (a 0 ) có hai nghiệm x , x1 2 thoả mãn điều kiện: 0 x 1 x2 2.Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức:
2
Q
Câu 3: (2,0 điểm)
1 Giải phương trình: x 2 + y 2009 + z 2010 = 1(x y z)
2 Tìm tất cả các số nguyên tố p để 4p2 +1 và 6p2 +1 cũng là số nguyên tố
Câu 4: (3,0 điểm))
1 Cho hình vuông ABCD có hai đường chéo cắt nhau tại E Một đường thẳng quaA, cắt cạnh BC tại M và cắt đường thẳng CD tại N Gọi K là giao điểm của các đường thẳng EM và
BN Chứng minh rằng: CK BN
2 Cho đường tròn (O) bán kính R=1 và một điểm A sao cho OA= 2.Vẽ các tiếp tuyến AB,
AC với đường tròn (O) (B, C là các tiếp điểm).Một góc xOy có số đo bằng 45 0có cạnh Ox cắt đoạn thẳng AB tại D và cạnh Oy cắt đoạn thẳng AC tại E Chứng minh rằng: 2 2 2 DE 1
Câu 5: (1,0 điểm) Cho biểu thức P a 2b2c2d2ac bd ,trong đó ad bc 1
Chứng minh rằng: P 3
Hết
SỞ GD VÀ ĐT
THANH HOÁ KỲ THI TUYỂN SINH THPT CHUYÊN LAM SƠN NĂM HỌC: 2009 - 2010 Môn: Toán ( Dành cho thí sinh thi vào lớp chuyên Toán)
Ngày thi: 19 tháng 6 năm 2009 (Đáp án này gồm 04 trang)
1
1
Từ giả thiết suy ra: (x +1
x)2 = 9 x + 1
x = 3 (do x > 0)
21 = (x +1
x)(x2 + 12
x ) = (x3 + 13
x ) + (x + 1x ) A = x3 + 13
7.18x = (x2 + 12
x )(x3 + 13
x ) = (x5 + 15
x ) + (x +1
x)
B = x5+ 15
x = 7.18x - 3 = 123
0.25 0.25 0.25 0.25
2
Từ hệ suy ra 1 2 1 1 2 1
x y (2)
Nếu 1 1
x y thì
nên (2) xảy ra khi và chỉ khi x=y thế vào hệ ta giải được x=1, y=1
0.5
0.5
Trang 7Theo Viét, ta có: 1 2
b
a
, 1 2 c
x x
a
Khi đó
2
2a 3ab b Q
2a ab ac
2
2 3
2
( Vì a 0)
=
2
1 2 1 2
2 3(x x ) (x x )
2 (x x ) x x
Vì 0 x 1 x2 2 nên 2
1 1 2
2
x12 x22 x x1 2 4 x1 x22 3x x1 2 4
1 2 1 2
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x1 x2 2 hoặc x1 0, x2 2
Tức là
b 4 a
4
b
a c 0 a
Vậy maxQ=3
0.25
0.25 0.25 0.25 0.25 0.25
0.25
0.25
3
1 ĐK: x ≥ 2, y ≥ - 2009, z ≥ 2010
Phương trình đã cho tương đương với:
x + y + z = 2 x 2 +2 y 2009 +2 z 2010
( x 2 - 1)2 + ( y 2009 - 1)2 + ( z 2010 - 1)2 = 0
x 2 1 0
y 2009 1 0
z 2010 1
x 3
z 2011
0.25
0.25 0.25
0.25
2 Nhận xét: p là số nguyên tố 4p2 + 1 > 5 và 6p2 + 1 > 5
Đặt x = 4p2 + 1 = 5p2- (p - 1)(p + 1)
y = 6p2 + 1 4y = 25p2 – (p - 2)(p + 2)
Khi đó:
- Nếu p chia cho 5 dư 4 hoặc dư 1 thì (p - 1)(p + 1) chia hết cho 5
0.25
Trang 8 x chia hết cho 5 mà x > 5 x không là số nguyên tố
- Nếu p chia cho 5 dư 3 hoặc dư 2 thì (p - 2)(p + 2) chia hết cho 5 4y chia hết cho 5 mà UCLN(4, 5) = 1 y chia hết cho 5 mà y > 5 y không là số nguyên tố Vậy p chia hết cho 5, mà p là số nguyên tố p = 5 Thử với p =5 thì x =101, y =151 là các số nguyên tố Vậy: p =5 0.25 0.25 0.25 4 1 2
Trên cạnh AB lấy điểm I sao cho IB = CM
Ta có IBE = MCE (c.g.c)
Suy ra EI = EM , MEC BEI MEI vuông cân tại E
Suy ra EMI 45 0 BCE
Mặt khác: IB CM MN
ABCB AN IM // BN BCE EMI BKE tứ giác BECK nội tiếp
0
Lại có: BEC 90 0 BKC 90 0 Vậy CKBN
Vì AO = 2, OB=OC=1 và ABO=ACO=900 suy ra OBAC là hình
0.25 0.25 0.25
0.25 0.25 0.25
K M
E
O
C
B D
E
M A
x x
y
Trang 9vuông
Trên cung nhỏ BC lấy điểm M sao cho DOM = DOB
MOE=COE
Suy ra MOD= BOD DME=900
MOE= COE EMO=900
suy ra D,M,E thẳng hàng, suy ra DE là tiếp tuyến của (O)
Vì DE là tiếp tuyến suy ra DM=DB, EM=EC
Ta cú DE<AE+AD 2DE<AD+AE+BD+CE =2 suy ra DE<1
Đặt DM = x, EM = y ta có AD2 + AE2 = DE2
(1-x)2 + (1-y)2 = (x+y)2
1- (x+y) = xy
4
2
y
x
suy ra DE2 + 4.DE - 4 0 DE 2 2 2
Vậy 2 2 2 DE<1
Ta có: (ac bd) 2(ad bc) 2 a c2 2 2abcd b d 2 2a d2 2 2abcd b c 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
Vì ad bc 1 nên 1 (ac bd) 2 a2b2 c2 d2 (1)
Áp dụng bất đẳng thức Cosi cho hai số không âm a2 b ; c2 2 d2 có:
P a b c d ac bd 2 a b c d ac bd
Rõ ràng P 0 vì: 2 2
Đặt x ac bd ,ta có: P 2 1 x 2 x
Vậy P 3
0.25 0.25 0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25 0.25
0.25