1. Trang chủ
  2. » Hoá học lớp 10

Đề kiểm tra chuyên Toán lớp 9 năm học 2020 - 2021 - Star Education

8 33 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Lưu ý: cần chứng minh lại bất đẳng thức Cauchy 3 số trước khi dùng.. Bài 2.[r]

(1)

Tập thể GV chuyên Toán Star Education

STAR-EDUCATION KIẾM TRA CUỐI KHĨA

(Đề thức)

MƠN: TỐN - LỚP CĐ năm học 2019-2020

Thời gian: 150 phút - Không kể thời gian giao đề

Bài (3 điểm) Cho hai số thực x, y thỏa mãn x3+y3 = 2.

(a) (1 điểm) Tìm giá trị ngun có tổng x+y

(b) (1 điểm) Chứng minh rằng: x2+y2+ 30

x+y ≥17xy

(c) (1 điểm) Tìm giá trị nhỏ biểu thức: x2+y2+

x+y Bài (3 điểm)

(a) (2 điểm) Giải hệ phương trình:

x+y=√4z−1 y+z =√4x−1 z+x=√4y−1 (b) (1 điểm) Cho a, b >0và a+b ≤2ab Chứng minh: a

a+b2 +

b

b+a2 ≤1

Bài (3 điểm) Cho p số nguyên tố (a) (1,5 điểm) Tìm p cho p3+p−1

2 = 2020

(b) (1,5 điểm) Chứng minh với số nguyên tốpthì p3+p−1

2 khơng phải tích số tự nhiên liên tiếp

Bài (6 điểm) Cho tam giác ABC nhọn nội tiếp đường tròn(O).BE, CF đường cao tam giác Các tiếp tuyến B, C cắt S Gọi M giao điểm BC OS

(a) (2 điểm) Chứng minh AB AE =

BS M E (b) (2 điểm) Chứng minh rằng∆AEM ∼∆ABS

(2)

Bài (2 điểm) Cho tứ giác ABCD (AB < BD) nội tiếp đường trịn (O) có AC = CD Gọi I tâm đường tròn nội tiếp tam giác 4ABD Gọi (BIC) cắt AB điểm thứ hai F Gọi E trung điểm AD Chứng minh AI vuông EF

Bài (3 điểm) Người ta dùng số quân cờ hình L - Tetromino gồm vng kích thước x 1, hình chữ L, xoay lật ngược hướng để ghép phủ kín bàn cờ hình vng kích thước n×n (n số ngun dương) gồm n2 ơ vng kích thước 1×1theo quy tắc sau:

ˆ Với quân cờ sau ghép vào bàn cờ, vng phải trùng với vng bàn cờ

ˆ Khơng có hai qn cờ mà sau ghép vào bàn cờ chúng kê lên

(a) (1,5 điểm) Khin = 4vàn = 2020, cách ghép phủ kín bàn cờ (có thể minh họa hình vẽ)

(b) (1,5 điểm) Chứng minh để phủ kín bàn cờ n2 . 8.

– HẾT –

(3)

LỜI GIẢI CHI TIẾT Bài (3 điểm)

(a) (1 điểm) Ta có:

x3 +y3 = ⇔(x+y)

"

x−

2y +3 4y #

= ⇒x+y >0

Do x+y >0nên: 0<

x+y

3

≤ x

3+y3

2 = 1⇒0< x+y ≤2 Vì x+y∈N∗ ta xét hai trường hợp sau:

ˆ Vớix+y= 1thì

x3+y3 = x+y= ⇔

(x+y)3−3xy(x+y) = x+y= ⇔

(

xy=−1

3 x+y =

Khi cặp số(x, y) tương ứng

(x, y) =

(

3 +√21 ;

3−√21

!

, 3−

21 ;

3 +√21

!)

ˆ Vớix+y= 2thì

x3+y3 = x+y= ⇔

(x+y)3−3xy(x+y) = x+y= ⇔

xy= x+y =

Do ta có (x, y) = (1; 1)

Như giá trị nguyên có tổng x+y là1

(b) (1 điểm) Do x3+y3 = vàx+y >0 Ta sử dụng biến đổi tương đương sau:

x2+y2+ 30

x+y ≥17xy⇔x

2+y2+15 x2+y2−xy

≥17xy⇔16(x−y)2 ≥0

(c) (1 điểm) Do x+y >0 Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho số dương:

x2+y2+ x+y ≥

(x+y)2 +

4 x+y+

4 x+y ≥3

3

s

(x+y)2

4 x+y

4 x+y = Do giá trị nhỏ biểu thức là6 Đẳng thức xảy khix=y= (thỏa mãn điều kiện x3 +y3 = 2) Lưu ý: cần chứng minh lại bất đẳng thức Cauchy số trước dùng

(4)

(a) (2 điểm) ĐKXĐ: x, y, z ≥

4 Giả sử x > y ≥

4, đó:

x > y ⇒√4x−1>p4y−1⇒y+z > z+x⇒y > x Điều vơ lí, chứng minh tương tự cho trường hợp

4 ≤ x < y Dẫn đến x= y Chứng minh tương tự ta có x =y = z Thay x =y =z vào phương trình thứ hệ ta được:

2x=√4x−1⇔4x2 = 4x−1⇔(2x−1)2 = ⇔x= Do hệ phương trình cho có nghiệm nhất(x, y, z) =

2; 2; (b) (1 điểm) Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopxi, ta có:

a a+b2+

b b+a2 =

a(a+ 1) (a+b2) (a+ 1)+

b(b+ 1) (b+a2) (b+ 1) ≤

a(a+ 1) (a+b)2 +

b(b+ 1) (a+b)2 Lại có a+b≤2ab (giả thuyết) nên ta có:

a a+b2 +

b b+a2 ≤

a2+a+b2+b

(a+b)2 ≤

a2+ 2ab+b2

(a+b)2 =

(a+b)2 (a+b)2 = Bài (3 điểm)

(a) (1,5 điểm) Do plà số nguyên tố nên p−1

2 >0 Do p

3 <2020⇒

0< p≤12 nên p∈ {2,3,5,7,11}

Thử lại với kết không tồn p thỏa mãn yêu cầu toán

(b) (1,5 điểm) Giả sử p3 +p−1

2 tích hai số tự nhiên liên tiếp p3+p−1

2 =a(a+ 1), với (a∈N) Ta có: p3+ p−1

2 =a(a+ 1)⇔2p 2p

2

+ 1= (2a+ 1)2+ ˆ Nếup= p3+p−1

2 = 28 (loại)

ˆ Nếup6= thìp2 ≡1 (mod3)nên (2p2+ 1)≡0 (mod3), lại có số phương chia dư nên (2a+ 1)2 ≡ 0; (mod3)⇒

(2a+ 1)2+ 1≡1; (mod3) (vơ lí) Do với số ngun tố pthì p3+p−1

2 khơng phải tích số tự nhiên liên tiếp

(5)

(a) (2 điểm) Tam giác 4ABE vuông tạiE nên ABAE = cos

∠BAC

Tam giác 4BM S vuông M nên BMBS = cos∠SBC1 = cos∠BAC1 Do AB

AE = BS

BM, lại cóM B =M E nên

BS M E =

AB AE

(b) (2 điểm) Sử dụng biến đổi góc ta có:

∠AEM = 180o−∠M EC = 180o−∠ACB =∠BAC+∠ABC =∠ABC+∠SBC =∠ABS

Xét tam giác 4ABS 4AEM ta có: ˆ ∠ABS =∠AEM (chứng minh trên), ˆ BS

M E = AB AE,

nên ta có 4ABS v4AEM (c - g - c)

(c) (2 điểm) Do4ABS v4AEM (theo câu b)) nên ta có∠BAS =∠CAM (1) (hai góc tương ứng)

GọiT trung điểm củaEF Do4AEF v4ABC (g - g) vàM, T tương ứng trung điểm BC EF nên 4AT F v 4AM C (c - g - c), đó∠BAT =∠CAM (2) (hai góc tương ứng)

Từ (1) (2) suy ∠BAS =∠BAT, dẫn đến A, T, S thẳng hàng Do 4AT F v 4AM C (cmt) nên ∠AT E = ∠AM B, suy tứ giác N T P M nội tiếp, ∠N P M =∠M T E

(6)

đó∠N P M = 90o hay N P⊥BC.

Bài (2 điểm) Kéo dàiBI cắt đường tròn(O)tại T DoBI phân giác góc∠ABD nên T nằm cung AD, C, O, E, T thẳng hàng

Vì CT đường kính (O) nên ∠CBT = 90o.

Lại có điểm B, C, I, F thuộc đường tròn (gt) nên ∠IF C =

∠CBI = 90o.

Sử dụng tính chất quen thuộc đường trịn nội tiếp ta có T I =T A=T D Do

T I2 =DT2 =T E.T C

nên 4T IEv4T CI (c - g - c), suy ∠T IE =∠T CI (hai góc tương ứng) Dẫn đến

∠BIC =∠IT E+∠ICT =∠IT E+∠T IE =∠CEI

Mặt khác ∠BIC =∠BF C nên ∠BF C =∠CEI, suy ∠AF I =∠AEI Vậy 4AF I = 4AEI (g - c - g) nên AF = AE IF = IE, dẫn đến AI đường trung trực EF hay AI⊥EF (đpcm)

Bài (3 điểm)

(7)

Với n = 2020ta chia thành khung hình vng4×4như (b) (1,5 điểm) Ta chứng minh để quân L - Tetromino phủ kín hết bàn

cờ n2 . 8.

Thật vậy, giả sử hình vng n x n phủ kín qn cờ L -Tetromino, số vng quân cờ L - Tetromino nên số ô vng bàn cờ phải có dạng n2 = 4m,(m ∈N) nên n . 2 Ta tô màu từng

cột trắng, đen xen kẻ hình vẽ bên dưới:

Với cách tơ màu qn cờ L - Tetromino chứa ô đen ô trắng (loại 1) L - Tetromino chứa ô đen ô trắng (loại 2)

Gọixlà số quân cờL - Tetromino(loại 1) vàylà số quân cờL - Tetromino (loại 2) dùng, (x, y ∈N∗) Số ô màu đen là: 3x+y số ô màu trắng x+ 3y Do số ô màu đen số ô màu trắng nên

3x+y =x+ 3y⇔x=y

(8)

Thêm vào theo cách tơ màu (donchia hết cho2) nên có n

2

2 ô trắng n

2

2 đen, đó:

 

6x+ 2y=n2 2x+ 6y=n2 x=y

⇔x=y= n

2

8 ⇒n

2

.8

Ngày đăng: 24/02/2021, 01:15

Xem thêm:

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w