Chứng minh APAQ Câu 4.. Đường thẳng EFcắt đường thẳng BCtại I.. Đường thẳng qua Avuông góc với IHtại K và cắt BC tại M.. a Chứng minh tứ giác IFKCnội tiếp và BI CI BD CD b Chứng minh M
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TP HỒ CHÍ MINH
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
ĐỀ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT CHUYÊN
NĂM HỌC 2022-2023 MÔN THI: TOÁN CHUYÊN
Thời gian làm bài: 150 phút
Câu 1 (1,0 điểm) Cho x y, là hai số thực thỏa mãn xy 1 x2 1 y2 1
Tính giá trị của biểu thức M x 1 y2 y 1 x2
Câu 2 (2,5 điểm)
a) Giải phương trình: x 4 x x2 x 4
b) Giải hệ phương trình :
x
x
y z y y
z x z z
x y
Câu 3 (1,5 điểm) Cho hình vuông ABCD.Trên các cạnh BCvà CD lần lượt lấy các điểm M N, sao cho MAN 45
a) Chứng minh MNtiếp xúc với đường tròn tâm A bán kính AB
b) Kẻ MP/ /AN P AB và kẻ NQ song song với AM Q AD . Chứng minh
APAQ
Câu 4 (2,0 điểm) Cho ba số thực dương a b c, , thỏa a b c 3
a) Chứng minh rằng ab bc ca 3
b) Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức 2 2 2
P
Câu 5 (2,0 điểm) Cho tam giác ABCnhọn AB AC có các đường cao AD, BE, CF cắt nhau tại H Đường thẳng EFcắt đường thẳng BCtại I Đường thẳng qua Avuông góc với IHtại K và cắt BC tại M
a) Chứng minh tứ giác IFKCnội tiếp và BI CI
BD CD
b) Chứng minh M là trung điểm của BC
Câu 6 (1,0 điểm) Số nguyên dương n được gọi là “số tốt” nếu n 1 và 8n 1 đều là các số chính phương
a) Hãy chỉ ra ví dụ ba “số tốt” lần lượt có 1, 2,3 chữ số
b) Tìm các số nguyên kthỏa mãn k 10 và 4n k là hợp số với mọi n là “số tốt”
Trang 2ĐÁP ÁN
Câu 1 (1,0 điểm) Cho x y, là hai số thực thỏa mãn xy 1 x2 1 y2 1
Tính giá trị của biểu thức 2 2
M x y y x
Ta có :
2
1
0
1 1
xy xy
x y
xy xy
Ta được
Câu 2 (2,5 điểm)
a) Giải phương trình: x 4 x x2 x 4
Điều kiện : x 4
2 2
0
4
2
4 1 0
2
x
x
x
Vậy phương trình có nghiệm 1 13; 3 21
b) Giải hệ phương trình:
x
x
y z y y
z x z z
x y
Từ giả thiết, suy ra x y z , , 0
Trang 32 1 2 1 2
Đặt xy a yz b xz c , , Ta có:
a b a c a c b
Nên:
1
11
Vậy 239; 239; 239
Câu 3 (1,5 điểm) Cho hình vuông ABCD.Trên các cạnh BCvà CD lần lượt lấy các điểm M N, sao cho MAN 45
2 1
1
1
2 1
1
F
E
Q
P
H
N
B
C
A
D
M
Trang 4a) Chứng minh MNtiếp xúc với đường tròn tâm A bán kính AB
Kẻ AH MN H MN Gọi E và F lần lượt là giao điểm của BDvới AM AN,
Xét tứ giác ABMFcó MAN FBM 45 và MAN, FBM cùng nhìn cạnh FM nên
tứ giác ABMF nội tiếp 1 1
1
1 2
A F sd BM
và AFM 90
Xét tứ giác AENDcó MAN EDN 45 và MAN, EDNcùng nhìn cạnh EN nên tứ giác AENDnội tiếp AEN 90 (vì ADN 90 )
Ta có MEN MFN 90 nên tứ giác MEFN nội tiếp
1
2 2
F N sd EN
Mặt khác A2 N1(cùng phụ AMN) 3
Từ (1), (2), (3) suy ra A1 A2 ABM AHM ch gn( ) ABAH
Vậy MNtiếp xúc với đường tròn tâm A bán kính AB
b) Kẻ MP/ /AN P AB và kẻ NQ song song với AM Q AD .Chứng minh
APAQ
Ta có : AMPMAN ANQ 45 (so le trong)
45
Nên tứ giác PBMEnội tiếp PEM 90
mà NEAM cmt( ) P E N, , thẳng hàng
Chứng minh tương tự : Q F M, , thẳng hàng
90
PNQ QMP
nên tứ giác PQNMnội tiếp P1 M1
Lại có tứ giác FEMNnội tiếp E1 M1mà E1 E2(đối đỉnh)
Ta có PQ BD/ / APQABD 45
APQ
vuông cân tại A nên APAQ
Câu 4 (2,0 điểm) Cho ba số thực dương a b c, , thỏa a b c 3
a) Chứng minh rằng ab bc ca 3
Ta có: a b c 3
2
a b c ab bc ca a b b c c a
a b c2 3ab bc ca ab bc ca 3
(vì a b c 3)
Dấu bằng xảy ra khi a b c 1
b) Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức 2 2 2
P
2
a
b b
2
Từ (1) và (2) 2 *
a b
Trang 5Chứng minh tương tự :
c a
ab bc ca
Vậy GTNN của P = 3/2 khi a b c 1
Câu 5 (2,0 điểm) Cho tam giác ABCnhọn AB AC có các đường cao AD BE CF, ,
cắt nhau tại H Đường thẳng EF cắt đường thẳng BCtại I Đường thẳng qua A
vuông góc với IHtại K và cắt BC tại M
T
A 1
O
M
K I
H D
F
E A
a) Chứng minh tứ giác IFKCnội tiếp và BI CI
BD CD
Ta có: AFH AKH AEH 90 F H K E A, , , , cùng thuộc đường tròn đường kính
AH FKH FEH hay FKI FEB 1
Cũng có BFCBEC 90 B F E C, , , cùng thuộc đường tròn đường kính BC
2
Từ (1), (2) suy ra FKI FCBhay FKI FCI IFKCnội tiếp
Ta có : Tứ giác BFECnội tiếp nên FEBFCB(3)
Ta có HDCHEC 90 Tứ giác HDCEnội tiếp đường tròn đường kính HC
Từ (3) và (4) suy ra FEBFCB EBlà phân giác trong góc E của IED
Trang 6Mà ECEB EClà phân giác ngoài góc E của IED
BI CI EI
BD CD ED
(tính chất đường phân giác)
b) Chứng minh M là trung điểm của BC
Xét AIM có hai đường cao ADvà IKcắt nhau tại H H là trực tâm
hay MT AI HTA 90 Tthuộc đường tròn đường kính AH
Mà F H E A, , , thuộc đường tròn đường kính AH
Nên 5 điểm T F H K E, , , , cùng thuộc đường tròn đường kính AH
IT IA IF IE
Mặt khác, tứ giác BFECnội tiếp (cmt) IF IE IB IC **
Từ (*) và (**) IT IA IB IC TACBlà tứ giác nội tiếp
T
thuộc đường tròn (O) ngoại tiếp ABC
Kẻ đường kính AA1của (O)
Ta có ATA1 90 AT AT1 AT1 IAmà MT AI
1 , , ,
A T H M
Mà ta dễ chứng minh A BHC1 là hình bình hành và M là giao điểm của BC và A H1 nên
M là trung điểm của BC
Câu 6 (1,0 điểm) Số nguyên dương nđược gọi là “số tốt” nếu n 1và 8n 1đều là các số chính phương
a) Hãy chỉ ra ví dụ ba “số tốt” lần lượt có 1, 2,3chữ số
Ta có n 3 n 1 4;8n 1 25đều là các số chính phương
15 1 16,8 1 121
n n n đều là các số chính phương
120 1 121,8 1 961
n n n đều là các số chính phương
Vậy n 3,n 15,n 120là ba số tốt
b) Tìm các số nguyên kthỏa mãn k 10và4n k là hợp số với mọi n là “số tốt”
Ta có n 1và 8n 1là hai số chính phương
Nếu n 1 mod 3 n 1 2 mod 3 không thỏa mãn
Nếu n 2 mod 3 8n 1 2 mod 3 không thỏa mãn
Vậy n3
* Với k 1; 1;5; 5;7; 7; 9; 10 thì 4k 1là số nguyên tố
* Với k 0; 2; 3; 4; 6; 8;9;10
+ Nếu k chẵn thì 4n+k chẵn và 4n+k ≥ 4.3-8=4 nên 4n+k là hợp số
+ Nếu k lẻ (tức là k = -3; 3; 9) thì 4n + k chia hết cho 3 và 4n + k ≥ 4.3-3 = 9 nên 4n+k là hợp số
Vậy k 0; 2; 3; 4; 6; 8;9;10