Cho tam giác ABC có ba góc nhọn, nội tiếp đường tròn O Các đường cao ,.. Chứng minh rằng:... Cho biểu thức.
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NAM
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2020-2021 MÔN TOÁN 9
Câu 1 (3,0 điểm) Cho biểu thức
Q
a) Rút gọn Q
b) Tìm x để Q đạt giá trị nhỏ nhất
Câu 2 (2,0 điểm) Trong mặt phẳng Oxy cho parabol , 2
1 : 2
và đường thẳng
d :y mx (với m là tham số) Tìm tất cả các giá trị của m để 2 d cắt P tại hai
điểm phân biệt ,A B sao cho diện tích tam giác OAB bằng 5 (đơn vị diện tích)
Câu 3 (4,0 điểm)
a) Giải phương trình 2x2 5x11x7 2x2 1
b) Giải hệ phương trình :
2
2
Câu 4 (2,0 điểm) Tìm các số tự nhiên , ,a b c thỏa mãn
2021 2021
a b
b c
là số hữu tỷ và
2 2 2
a b c là số nguyên tố
Câu 5 (7,0 điểm)
1 Cho tam giác ABC có ba góc nhọn, nội tiếp đường tròn O Các đường cao , AD
,
BE CF của tam giác ABC cắt nhau tại , H EF cắt O tại P Q P cung AB,
a) Chứng minh tam giác APQ cân
b) Chứng minh DH DA DE DF. .
c) Lấy điểm M đối xứng với điểm P qua AB điểm N đối xứng với điểm Q qua,
AC Chứng minh MN / /BC
2 Cho đường tròn I nội tiếp tam giác ABC I tiếp xúc với ba cạnh , ,, BC CA AB
lần lượt tại các điểm , , D E F Gọi M là trung điểm của BC Chứng minh các
đường thẳng AM EF DI đồng quy., ,
Câu 6.(2,0 điểm) Cho , ,a b c là ba số thực dương, tùy ý Chứng minh rằng:
Trang 22 2 2
3 2 2
Trang 3ĐÁP ÁN
Câu 1 Cho biểu thức
Q
a) Rút gọn Q
ĐKXĐ: x4;x1;x , ta có :0
1
39
5
Q
x
x
x
b) Tìm x để Q đạt giá trị nhỏ nhất
Với x4;x1;x , ta có:0
2
Áp dụng BĐT Co-si cho hai số dương
64 5;
5
x
x
ta được :
64
5
x
Vậy minQ 6 x9
Câu 2.
+)Xét phương trình hoành độ giao điểm của P và d :
1
2 x mx x mx
Trang 4 P cắt d tại hai điểm phân biệt phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt ' 0
mà ' m2 đúng với mọi m 4 0
Gọi x x1, 2là nghiệm của phương trình (1)
P
cắt d tại
A x x B x x
Áp dụng định lý Vi-et, ta có :
1 2
1 2
4
* 2
x x
Gọi M N lần lượt là hình chiếu của ,, A B trên trục Ox
Vì x x 1 2 0, không mất tính tỏng quát, ta giả sử x1 0 x2 x2 x1 0
1 2 1 2 1 2
OAB ABNM OAM OBN
ABNC
Từ (*) và (**)
1
1 2 2
1
1 2 2
3
2
1 0( )
Vậy
3
2
m
Câu 3.
a) Giải phương trình 2x2 5x11x7 2x2 1
Đặt 2x2 1 t t 0 , phương trình có dạng
Trang 5
t x t x có x72 4 5 x10 x 32 với mọi x0, Phương trình có hai nghiệm
2 5
t x t
2
Vậy phương trình đã cho có 4 nghiệm 2 7; 2 3
b) Giải hệ phương trình
2 2
2
2
ĐKXĐ: x1;y Ta có :1
2 2x y 1 2 y x 1x24y 4 x24y 4 y24x 4 x24y 4
Áp dụng BĐT Cô si cho hai số không âm, ta được :
2 2 2
2
Mặt khác :
4 0 **
x x y
x y x y
Trang 6Từ
0
4 0
x y
x y
Th1: x y ,thay vào phương trình 3 , 4 x y 2 1( )tm
Th2: x 4 y, thay vào phương trình (3), (4)
2
2
4 3
3
2
10
2
6
y
y
y
y
y
Vậy hệ phương trình đã cho có nghiệm x y ; 2;2
Câu 4 Tìm các số tự nhiên , ,a b c thỏa mãn
2021 2021
a b
b c
là số hữu tỷ và a2 b2 c2là
số nguyên tố.
Ta có :
2021
2021 2021
a b
b c
là số hữu tỉ
Mà a b 2021b c 2021 ab 2021bcac b 2 2021, ; ;a b c
2 0 2
Ta lại có :
2 2
Trang 7Mặt khác, a2 b2 c2là số nguyên tố với mọi , ,a b c
Nên ta có :
1 1
a c b
a b c
2 2 2
2
Th
Có a2 b2 c2 a b c a a 1b b 1c c 1 0
Mà a b c, , a a 1 0;b b 1 0;c c 10
kết hợp với * a b c 1
Thử lại ta có : a2 b2 c2 3 a b c 1( )tm
Vậy a b c 1
Câu 5.
1)
x
N M
Q
P
H F
E
D
O A
B
C
Trang 8a) Có BEAC CF, AB AEH AFH 90
AEHF
nội tiếp AEF AHF(cùng chắn cung AF)
Mà CHD AHF(đối đỉnh) AEF CHD
Mà CHD FBC(cùng phụ với HCD) AEF FBC AEP ABC Lại có
1 2
(góc trong)
(nội tiếp)
b) Chứng minh tương tự phần a, ta được BFHD CEHD là tứ giác nội tiếp ,
(cùng chắn cung FH),EDH ECH (cùng chắn EH )
(cùng phụ với BAC) FDH EDH FDAEDH 1
Lại có FAD HCD(cùng phụ với ABC);HCD HED(cùng chắn HD )
2
c) M đối xứng với P qua AB N đối xứng với Q qua , AC AP AM AN , AQ
Mà AP AQ (vì APQ cân tại A) AP AM AN AQ
PMNQ
là tứ giác nội tiếp PQN PMx
Có : BE AC BE QN/ / PQN FEB PMx FEB 1
QN AC
Có BFC BEC 90 BFEClà tứ giác nội tiếp FEBFCB(cùng chắn cung FB) 2
Từ (1) và (2) FCBPMx
Lại có FC AB PM, AB FC/ /PM BC / /Mx BC/ /MN
2)
Trang 9D
J
F
M I
A
Gọi EF cắt DI tại K, vẽ đường thẳng qua K và song song với BC cắt AB AC tại H và J,
Ta có : DI BC HJ. / /BC IK HJ
Từ đó IKHF là tứ giác nội tiếp (vì IKH IFH 180 )
(cùng chắn cung KI Tương tự thì KJI). KEI
Mà KFI KEIEIFcân tại I) KHI KJI HIJ cân tại I
Mà IK HJtại K K là trung điểm của HJ
Ta giả sử AM cắt HJ tại ' K thì theo Ta let ta có:
)
AM
cắt HJ tại trung điểm của HJ AMđi qua K
, ,
AM EF DI
Câu 6
+)Áp dụng BĐT Cosi với mọi số ,a b dương, tùy ý, ta có :
Trang 10
2
2
3 2
b a b
ab b
Áp dụng tương tự ta cũng có :
;
Áp dụng bđt Cosi dạng phân thức (Svac-xơ), ta có :
2
2
2
2 2
2 2
2 2
a b c
a b c
Áp dụng BĐT Cô si cho các cặp số thực dương , ; , ; ,a b b c a c ta được :
2 2
2
2
3 4
2 2
a b c
a b c
2
***
3
a b c
2
Dấu " " xảy ra khi và chỉ khi a b c