44 hsg h 20 yen thanh

Gọi I là giao điểm EFvà AH.. Đường thẳng qua I và song song với BC cắt AB BE, lần lượt tại B và Q.. Gọi M là trung điểm của AHchứng minh I là trực tâm của tam giác BMC.. Chứng minh rằng

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN YÊN THÀNH - NĂM 2019-2020

Câu 1: (3.0đ)

1 Tồn tại hay không các số nguyên tố a b c, , thỏa mãn điều kiện a b 2011c

2 Tìm giá trị nguyên của x y, thỏa mãn x2 4xy5y2 2(x y ).

Câu 2: (6.0đ)

1 Giải phương trình: 10x23x 1 (6x 1) x   23

2 Cho a, b,cthỏa mãn 2a b c 0   Chứng minh 2a3b3c3 3 (a a b c b )(  )

Câu 3: (3.0đ)

Cho a, b,clà các số thực dương Chứng minh rằng:

(  ) (  ) (  )2 2 2

a b c b c a c a b a b c

Câu 4: (6.0đ)

Cho tam giác nhọn ABC AB AC(  ), Ba đường cao AD, BE và CFcắt nhau tại H Gọi I là giao điểm

EFvà AH Đường thẳng qua I và song song với BC cắt AB BE, lần lượt tại B và Q.

1 Chứng minh: AEF∽ABC.

2 Chứng minh: IP IQ

3 Gọi M là trung điểm của AHchứng minh I là trực tâm của tam giác BMC

Câu 5: (2.0đ)

Trong mặt phẳng cho 6 điểm A ;A ;A ; A ;A ;A trong đó không có ba điểm nào thẳng hàng Với1 2 3 4 5 6

ba điểm bất kỳ trong số 6 điểm này luôn tìm được hai điểm mà khoảng cách giữa chúng nhở hơn

673 Chứng minh rằng trong sáu điểm đã cho luôn tìm được ba điểm là ba đỉnh một tam giác có chu

vi nhỏ hơn 2019

(Hết)

LỜI GIẢI ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN YÊN THÀNH - NĂM

2019-2020

Câu 1: (3.0đ)

1 Tồn tại hay không các số nguyên tố a, b, cthỏa mãn điều kiện ab 2011 c

2 Tìm giá trị nguyên của x, y thỏa mãn x2 4xy 5y 2 2(x y).

Lời giải

1 Giả sử tồn tại 3 số nguyên tố a, b, cthỏa mãn điêu kiện: a b2011c

Khi đó ta có: c2011 c là số nguyên tố lẽ.

 a bchẵn

2

 a Nếub2thì c222011 2015 5   clà hợp số (trái với giả thiết)

Nếu b3thì là số nguyên tố lẻ  b2k3(với k N )

2 3 2 3

2  2 2

 a b  k  k

Vì 22k 1(mod 3) và 23 1(mod 3)

b 2k 3

a 2 2 1(mod 3)

Lại có: 2011 1(mod 3)

2011 0(mod 3)

 c a b   c là hợp số (trái với giả thiết)

Vậy không tồn tại các số nguyên tố a, b,cthỏa mãn điều kiện a b 2011c

2 Ta có : x2  4xy5y2 2(x y )

 y x   xy x y  y  y 

(2y x 1) (y 1) 1 1

2 2

2 2

( 1) 1



 



y y

2 1 1

1 1

1 1

   





 





   

 

 

 

 

  







  



  







  





y x y

y x y

y x y

y x y

x 4

y 2

x 2

y 0

x 6

y 2

x 0

y 0

 











 

 



 

 









 













 Vậy ( ; )x y (4; 2);(2;0);(6; 2);(0;0);

Câu 2: (6.0đ)

1 Giải phương trình: 10x23x 1 (6x 1) x   23

2 Cho a, b,cthỏa mãn 2a b c 0   Chứng minh 2a3b3c3 3 (a a b c b )(  )

Lời giải

1 ĐKXĐ của phương trình là:  x

Ta có: 10x23x 1 (6x1) x23

(6x 1) 2.(6x 1).2 x 3 2 x 3 9

6 1 2 2 32 9

2 2



 



* Trường hợp 1: 6x 1 2 x2  3 3 2 x2 3 6x 2 x2 3 3x1

x 3 0 



1 3







 x

1 3

1 0







   



x x

2 2

x 2 0

x 3 9x 12x 4

 



 

2 3









 



x

2 x 3

x

4

x

4













  



  









4

 

 x

Vậy phương trình có hai nghiệm là: x1 và

4

 



x

2.Ta có: 2a b c   0 a b (a c )

 a b  a c

+

 a b c  a ac c ab b

3 3 3

 a b c  a c a c b a b

3 3 3

 a b c  a c a b  b a b (Vì a b (a c ))

3 3 3

 a b c  a a b b c 

3 3 3

 a b c  a a b c b 

2 Áp dụng bất đẳng thức Cô-Sy cho hai số dương ta có:

1

2



bc

Tương tự: 2

(  )  4  4

ca

2

(  )  4  4

ab

Cộng vế theo vế các bất đẳng thức (1), (2), (3) ta được:

Câu 4: (6.0đ)

Cho tam giác nhọn ABC (ABAC), Ba đường cao AD BE v CF, à cắt nhau tại H Gọi I là giao điểm EFvà AH Đường thẳng qua I và song song với BC cắt AB BE, lần lượt tại Bvà Q.

1/ Chứng minh: AEF∽ABC.

2/ Chứng minh:IP IQ

3/ Gọi M là trung điểm của AH chứng minh I là trực tâm của tam giác BMC

Lời giải

1 Chứng minh: AEF∽ABC

Ta có:   (  ) AF (1)

AE AB AEF ABC g g

AC

∽

Xét AEF vàABCcó:

(1) AF











EAF BAC g chung

AEF ABC c g c

AE AB

AC

∽

2.Kẻ AK và HN vuông góc với EF (K N; EF)

Ta có: AK/ /HN (cùng vuông góc với EF )

1 EF 2

1 EF 2





HEF

IA AK

(1)

Lại có:

1 2 1 BC 2





HBC

AD BC S AD

(2)

HE HF HE HC EHC FHB g g

HC HB HF HB

∽

Q

P I H A

F

E N

K

Và

2

EF EF



A ABC

S

A ABC c u a

∽

2

ABC

S

Từ (1), (2) và (3)    

IA AD AI HI

Vì PQ BC/ / nên áp dụng quan hệ định lý Ta-Lét ta có:

IP AI IQ HI

và

DBAD DB HD (**)

Từ (*) và (**)

IP IQ

IP IQ

DB DB





c u b

VìM là trung điểm của AH  HI AI AH 2MA

Và HD AD AH  2HD2MH2HD2MD

2

2

 HI  MA MA  HI  MA

 ID AD  

ID MD AD HD

Lại có:

DH DB

DC DA

(2)

Từ (1) và (2)

ID CD ID.MD BD.CD

BD MD

 DIB∽DCM c g c   DIB DCM BCJ

 BCJ CBJ DIB DBI   BJ MC

Mặt khác: MDBC

Mà BJ cắt MDtại Isuy ra I là trực tâm của BMC

Câu 5: (2.0đ)

Trong mặt phẳng cho 6 điểm A A A A A A trong đó không có ba điểm nào thẳng hàng Với1; ; ; ; ;2 3 4 5 6

ba điểm bất kỳ trong số 6 điểm này luôn tìm được hai điểm mà khoảng cách giữa chúng nhở hơn

673 Chứng minh rằng trong sáu điểm đã cho luôn tìm được ba điểm là ba đỉnh một tam giác có chu

vi nhỏ hơn 2019

I

H A

D

F

E M

J

Lời giải

- Trong 15 đoạn thẳng trên các đoạn thẳng A A m n(với m n; 1;2;3; 4;5;6 ; 6}) có độ dài nhỏ hơn 673 được tô bởi mà đỏ Các đoạn thẳng còn lại được tô bởi màu xanh.

- Khi đó, trong một tam giác bất kì luôn tồn tại một cạnh màu đỏ và các tam giác có 3 cạnh được tô cùng màu đỏ có chu vi nhỏ hơn 2019.

- Vì thế, ta chỉ cần chứng minh luôn tồn tại một tam giác có 3 cạnh đều là màu đỏ.

1 2 1 3 1 4 1 5 1 6

A A ; A A ; A A ; A A ; A A

- Theo nguyên lí Dirichlet trong 5 đoạn thẳng này luôn tồn tại 3 đoạn thẳng được tô cùng màu.

- Không mất tính tổng quát, Giả sử A A ; A A ; A A1 2 1 3 1 4có cùng màu xanh, khi đó tam

một cạnh màu đỏ)

- Nếu 3 đoạn thẳng A A ; A A ; A A1 2 1 3 1 4có cùng màu đỏ, khi đó tam giác A A A2 3 4 có một cạnh được tô bởi màu đỏ (trong một tam giác bất kì luôn tồn tại một cạnh màu đỏ) Giả sử cạnh A A2 4 được tô bởi màu đỏ, Ta có tam giác A A A1 2 3 có З cạnh được tô cùng màu đỏ.

- Bài toán được chứng minh.

(Hết)

Đỏ Đỏ Đỏ

Đỏ

Đỏ Đỏ

Đỏ

Xanh

Xanh

Xanh Xanh Xanh