Chọn ngẫu nhiên một số từ S , tính xác suất để số được chọn có mặt đúng ba chữ số khác nhau.. Chứng minh đường thẳng SM vuông góc với mặt phẳng SAD.. Bài 5: 2,0 điểm Trong mặt phẳng tọ
Trang 1STRONG TEAM TOÁN VD VDC Đ thi HSG c p t nh l p 11 S GD & ĐT Qu ng Ngãi năm 2018-2019 ề thi HSG cấp tỉnh lớp 11 Sở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ấp tỉnh lớp 11 Sở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ỉnh lớp 11 Sở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ớp 11 Sở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ảng Ngãi năm 2018-2019
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 11
NĂM HỌC 2018-2019 MÔN TOÁNTIME: 180PHÚT
ĐỀ BÀI Bài 1: (5,0 điểm)Giải các phương trình sau:
a.
2 cos sin 2 sin 2 2.cos
4
b.x 232 x13 3x2 3x2
Bài 2: (4,0 điểm)
a Gọi S là tập hợp tất cả các số tự nhiên gồm năm chữ số được chọn từ các chữ số 1; 2; 3; 4; 5; 6;
7 Chọn ngẫu nhiên một số từ S , tính xác suất để số được chọn có mặt đúng ba chữ số khác nhau.
b.Cho hàm số y f x ( ) liên tục trên 0;1
Chứng minh phương trình ( ) (1) (0) (1)
f x f f x f
có ít nhất một nghiệm thuộc 0;1
Bài 3: (2,0 điểm)
Cho dãy số u n
thỏa mãn 1
1 1 2 ,
n
u
u
u
Tìm công thức số hạng tổng quát u của dãy số đã cho n
Bài 4: (4,0 điểm)
Cho hình chóp S ABCD có đáy là hình chữ nhật, AD2 ,a AB a ; O là giao điểm của AC và
BD , SO vuông góc với ABCD và 2
a
SO
Gọi M là trung điểm của BC
a Chứng minh đường thẳng SM vuông góc với mặt phẳng SAD
b Gọi là góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng SAD
, tính sin
Bài 5: (2,0 điểm)
Trong mặt phẳng tọa độ Oxy ,cho tam giác ABC vuông tại A ,có đỉnh B(- 3; 2)
,đường phân giác trong của góc A có phương trình x+ -y 7=0.Viết phương trình đường tròn nội tiếp tam
giác ABC ,biết diện tích tam giác ABC bằng 24 và điểm A có hoành độ dương
Bài 6: (3,0 điểm)
a Cho các số thực dương a b c, , thỏa mãn a b c ab bc ca Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
a bc b ca c ab
b Tìm tất cả các bộ n k p, ,
với n k, là các số nguyên lớn hơn 1 và p là một số nguyên tố thỏa mãn n5n4 2n3 2n2 1 p k
Trang 2HƯỚNG DẪN GIẢI
Bài 1: (5,0 điểm)Giải các phương trình sau:
a.
2 cos sin 2 sin 2 2.cos
4
Lời giải
Tác giả: Fb: Nguyễn Ánh Dương
Ta có:
2019
2 2.cos
4
3
2 2.cos 504
4
3
2 2.cos
4
=
= 2 cosx2sinx
2cos3x sin 2 sinx x=2 cos2 xcosx 2sin2 xcosx=2 1 sin 2 xcosx 2sin2 xcosx
=2cosx 2sin2 xcosx 2sin2 xcosx =2cosx 4sin2 xcosx
Do đó phương trình đã cho tương đương
2
2 cosx 4sin xcosx2cosx2sinx
2 4sin xcosx 2sinx
2sinx4sin2xcosx0
2sinx2sin cosx x 1 0
2sinxsin 2x 1 0
sin 0
sin 2 1
x x
4
x k
k Z
b.x 232 x13 3x2 3x2
Lời giải
Tác giả: Võ Huỳnh Hiếu ; Fb: Huỳnh Hiếu
Đặt u x 2,v x1với v Khi đó,phương trình đã cho trở thành:0
Trang 3STRONG TEAM TOÁN VD VDC Đ thi HSG c p t nh l p 11 S GD & ĐT Qu ng Ngãi năm 2018-2019 ề thi HSG cấp tỉnh lớp 11 Sở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ấp tỉnh lớp 11 Sở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ỉnh lớp 11 Sở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ớp 11 Sở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ảng Ngãi năm 2018-2019
Với u v x 2 x1 2
2
x
x x
2
2
2
x
Với u u v 2v2 u v u 2v 0 2 0
u v
u v
x 2 2 x1 0
2
4 2 2
4 2 2
x
Kết hợp với điều kiện ,ta được:
, 4 2 2
2
Vậy phương trình có 2 nghiệm:
, 4 2 2
2
Bài 2: (4,0 điểm).
a Gọi S là tập hợp tất cả các số tự nhiên gồm năm chữ số được chọn từ các chữ số 1; 2; 3; 4; 5; 6;
7 Chọn ngẫu nhiên một số từ S , tính xác suất để số được chọn có mặt đúng ba chữ số khác nhau.
Lời giải
Tác giả: Nguyễn Thị Thủy ; Fb: Camtu Lan
Ta có
5 7
S
Xét phép thử: Chọn ngẫu nhiên một số từ tập S
Suy ra số phần tử của không gian mẫu là
5 7
Gọi A là biến cố: “ số được chọn có mặt đúng ba chữ số khác nhau”.
Bước 1: Ta chọn ra ba chữ số khác nhau từ tập S , có C cách chọn.73
Bước 2: Ta chia thành hai trường hợp sau
TH1: Trong ba chữ số được chọn ra từ bước 1, có một chữ số xuất hiện đúng ba lần, hai chữ số còn lại mỗi chữ số xuất hiện đúng một lần, vậy có
1
3.5!
3!
C
cách
TH2: Trong ba chữ số được chọn ra từ bước 1, có một chữ số xuất hiện đúng một lần, hai chữ số còn lại mỗi chữ số xuất hiện đúng hai lần, vậy có
2
3.5!
2!.2!
C
cách
Suy ra
7
.5! 5!
3! 2!.2!
A
Vậy
5250 750
7 2401
A
Trang 4b.Cho hàm số y f x ( ) liên tục trên 0;1
Chứng minh phương trình ( ) (1) (0) (1)
f x f f x f
có ít nhất một nghiệm thuộc 0;1
Lời giải
Tác giả: Nguyễn Thanh Tuấn ; Fb: Nguyễn Thanh Tuấn
Ta viết lại phương trình đề bài: f x( ) f(1) f(0) x f (1) 0
Đặt: g x( )f x( )f(1) f(0) x f (1)
Ta có: g(0)f(0) f(1) ; (1)g f(1) f(0)
Nhận thấy g x( ) liên tục trên 0;1
và
2 (0) (1) (0) (1) 0
Vì vậy phương trình g x ( ) 0 luôn có ít nhất một nghiệm thuộc 0;1
(đpcm)
Bài 3: (2,0 điểm).
Cho dãy số u n
thỏa mãn 1
1 1 2 ,
n
u
u
u
Tìm công thức số hạng tổng quát u của dãy số đã cho n
Lời giải
Tác giả: Đinh Mạnh Thắng ; Fb: Dinh Thang
Nhận xét: u với mọi n 0 n *
Ta có: 1
2
4 2
n
u
Đặt 1 1
1
n n
v u
ta được : 1
1 2
n
v v
, v 1 1 1
1
1 2 2
2
2
n
v
Do đó 1
2
n
v v
2
n
n
Suy ra 1
.2
n n
v
hay
1
.2
n n
2 3.2 1
u
Bài 4: (4,0 điểm).
Cho hình chóp S ABCD có đáy là hình chữ nhật, AD2 ,a AB a ; O là giao điểm của AC và
BD , SO vuông góc với ABCD và 2
a
SO
Gọi M là trung điểm của BC
a Chứng minh đường thẳng SM vuông góc với mặt phẳng SAD
b Gọi là góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng SAD
, tính sin
Lời giải
Trang 5STRONG TEAM TOÁN VD VDC Đ thi HSG c p t nh l p 11 S GD & ĐT Qu ng Ngãi năm 2018-2019 ề thi HSG cấp tỉnh lớp 11 Sở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ấp tỉnh lớp 11 Sở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ỉnh lớp 11 Sở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ớp 11 Sở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ảng Ngãi năm 2018-2019
a) Gọi N là trung điểm của AD
Ta có AD MN AD SMN AD SM
AD SO
Mặt khác
2
a
SM SN SO OM
và MN suy ra a SM2SN2 MN2
Theo định lý Pitago ta có SM SN (2)
Mà AD SN, SAD; AD SN N
(3)
Từ (1), (2), (3) ta được SM SAD
b) Gọi H là hình chiếu vuông góc của C lên SAD
Khi đó: CSH
Do CM / /SAD
nên d C SAD , d M SAD , CH MS
2 2
a
Mặt khác
SC SO OC
Vậy
CH a
Bài 5: (2,0 điểm).
Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho tam giác ABC vuông tại A, có đỉnh B(- 3;2)
, đường phân giác trong của góc A có phương trình x+ -y 7=0 Viết phương trình đường tròn nội tiếp tam giác
ABC , biết diện tích tam giác ABC bằng 24 và điểm A có hoành độ dương
Lời giải
Tác giả:Phạm Minh Tuấn ; Fb:Bánh Bao Phạm
Trang 6Gọi d là đường phân giác trong của góc A.
Đường thẳng đi qua điểm B(- 3; 2)
và vuông góc với đường thẳng :d x+ -y 7= có0 phương trình là: x- y+ = 5 0
Gọi I= D Ç d
Khi đó tọa độ điểm I thỏa mãn của hệ phương trình:
Gọi D ÇAC=B¢ Tam giác ABB có AI vừa là đường cao, vừa là đường phân giác, do
đó tam giác ABB cân tại A I là trung điểm của BB¢Þ B¢(5;10).
Gọi A t( ;7- t)Î d x: + -y 7=0
, (t>0)
ìï = - - -ïï
Þ íï
ïïî
uuur uuur
Vì
( )
3
é= Þ ê
¢
=-ê
uuur uuur
Đường thẳng AC đi qua hai điểm A(5;2)
và B¢(5;10)
có phương trình là: x- = 5 0
Gọi C(5;c)Î AC x: - 5=0
.Ta có
8;0 0; 2
AB
ìï = -ïï
-ïïî
uuur uuur
Theo bài ra ta có
1
2
ABC
SD = Û AB AC=
8 1
.8 2 24
4 2
c c
c
é = ê
ê
Với c 4Þ C(5; 4- )
Khi đó: (5 4 7- - )(- + -3 2 7)>0
nên hai điểm B và C nằm cùng phía đối với đường thẳng d (loại).
Trang 7STRONG TEAM TOÁN VD VDC Đ thi HSG c p t nh l p 11 S GD & ĐT Qu ng Ngãi năm 2018-2019 ề thi HSG cấp tỉnh lớp 11 Sở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ấp tỉnh lớp 11 Sở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ỉnh lớp 11 Sở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ớp 11 Sở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ảng Ngãi năm 2018-2019
Với c 8Þ C(5;8) Khi đó: (5 8 7+ - )(- + -3 2 7)<0 nên hai điểm B và C nằm khác
phía đối với đường thẳng d Điểm C(5;8)
thỏa mãn
Ta có:
8
2 10
AB
AB AC BC
BC
íï
Vậy đường tròn nội tiếp tam giác ABC có bán kính r=2
Cách 1:
Phương trình đường thẳng BC là: 3- x+4y- 17= 0 Gọi tâm đường tròn nội tiếp DABC là H a( ;7- a)Î d x: + -y 7=0
5 2
5
a
ïï
3 7
3 1 7
a a
a a
ì é =
ïï ê
ïï ê =
ï ë ïï
Û í é =ï êïï êï ê Û = Þ
ï =
ï ê
ï ë
Vậy phương trình đường tròn nội tiếp tam giác ABC là:( )2 ( )2
Cách 2:
Sử dụng tính chất:Với Hlà tâm đường tròn nội tiếp DABC, ta có:
BC HAuuur+AC HBuuur+AB HCuuur=r
Gọi
5 ;2
4
5 ;8
b
-ïïî
uuur uuur uuur
Vậy phương trình đường tròn nội tiếp tam giác ABC là:( )2 ( )2
Bài 6: (3,0 điểm).
a Cho các số thực dương a b c, , thỏa mãn a b c ab bc ca Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
a bc b ca c ab
Lời giải
Tác giả: Châu Hòa Nhân ; Fb: Hòa Nhânn
Trang 8Ta có:
2
a bc b ca c ab a bc b ca c ab a b c ab bc ca
Vì a b c ab bc ca nên
2
2
a b c
a bc b ca c ab a b c a b c a b c
a b c
a b c
Đặt t a b c (hiển nhiên t ) 0
Ta có:
3
a b c
a b c ab bc ca a b c
Dấu “=” xảy ra khi a b c
t
t
với t 3
Hướng 1: Xét hàm số ( ) 1
t
t
với t 3
Ta có: 2
2 1
t t
và hàm số f t( ) liên tục trên [3;)
hàm số f t( ) đồng biến trên [3;) nên
3
4
, t 3
Do đó Min3; 3 3 3
4
Vậy giá trị nhỏ nhất của P là
3 3
a b c
a b c
a b c 1
Hướng 2: Ta chứng minh
3 3
t t
t (*) với t 3
1 4
t
t t
0
t
luôn đúng t 3
Dấu “=” xảy ra khi t 3
Vậy giá trị nhỏ nhất của P là
3 3
a b c
a b c
a b c 1
Hướng 3: Ta chứng minh
3 3
t t
t (*) với t 3
Ta có: t 3 t 3 (1)
Trang 9STRONG TEAM TOÁN VD VDC Đ thi HSG c p t nh l p 11 S GD & ĐT Qu ng Ngãi năm 2018-2019 ề thi HSG cấp tỉnh lớp 11 Sở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ấp tỉnh lớp 11 Sở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ỉnh lớp 11 Sở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ớp 11 Sở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ở GD & ĐT Quảng Ngãi năm 2018-2019 ảng Ngãi năm 2018-2019
t
Từ (1), (2) suy ra (*) luôn đúng Dấu “=” xảy ra khi t 3 t 3
Vậy giá trị nhỏ nhất của P là
3 3
a b c
a b c
a b c 1
b Tìm tất cả các bộ n k p, ,
với n k, là các số nguyên lớn hơn 1 và p là một số nguyên tố thỏa mãn n5n4 2n3 2n2 1 p k
Lời giải
Tác giả: Nguyễn Đình Thịnh
Từ giả thiết n k, 2
3
2
1 1
r s
0
r s
r s k
2
Mặt khác: n2n1 n 2 n2 1 0, n n2 n 1n 2 0, n 2 2
Từ 1 , 2
suy ra n , do đó 2
5 25
2
p
k
Vậy bộ số cần tìm là:n k p , , 2, 2,5