17Tứ giác lồi ABCD có AC=8,BD=6.Chứng minh rằng aTồn tại một cạnh của tứ giác nhỏ hơn 7 bTồn tại một cạnh của tứ giác lớn hơn hoặc bằng 5 18Cho năm điểm ở bên trong một tam giác đều cạn
Trang 1Bài tập ôn tập lần 1(thời gian 1 tuần,5 bài/ngày)
1)Cho tứ giác ABCD có AD=CD và
· · 900
DAB ABC = <
.Đường thẳng nối D và trung điểm BC cắt AB tại E Chứng minh rằng
BEC DAC =
2)Cho tam giác ABC và R là điểm tùy ý trên cạnh AB.Gọi P là giao điểm cuả đường thẳng BC và đường
thẳng qua A song song CR.Giả sử Q là giao điểm của AC vs đường thẳng qua B song song CR.Chứng minh
rằng
AP+BQ =CR
3)Gọi M,N lần lượt là trung điểm các cạnh BC và CD của tứ giác lồi ABCD.Chứng minh rằng
2 1
2
ABCD
S < AM + AN
4)Cho tam giác ABC vuông tại A có đường cao AH,trung tuyến BM,phân giác CD đồng quy tại O.Chứng
minh rằng :
BC BH
AC = CH
và BH=AC
5)Cho hình bình hành ABCD(AD<AB) các điểm M,N lần lượt thuộc AB,AD sao cho BM=DN.Gọi O là giao
điểm của BN và DM.Đường thẳng CO cắt AB,AD tại I và K.Chứng minh rằng CD=DK
6)(Định lí Van Oben):Cho M là điểm trong tam giác ABC.Gọi D,E,F thứ tự là giao điểm của AM,BM,CM với
các cạnh BC,AC,AB.Khi đó thì
AM AE AF
MD = EC + FB
7)Cho hình chữ nhật ABCD.Gọi M là trung điểm AD,N là trung điểm BC.Trên tia đối của tia DC lấy P,đường
thẳng PM cắt AC tại Q cắt BC tại S.Đường thẳng QN cắt CD tại R.Chứng minh rằng
a)Tam giác NPR cân b)
MQ SQ
MP = SP
8)Cho tam giác ABC có AM,BN,CP là các tia phân giác.Đặt BC=a,AC=b,AB=c.Chứng minh rằng
MNP ABC ( ) ( 2 ) ( )
S = a b b c c a
9)Chứng minh rằng với mọi số thực dương a,b,c ta có
2
b a b + c b c + a c a ≥ a b c
Trang 210)Cho 1 2,
, , n
x x x
là các số thực dương có tổng bằng 1.Chứng minh rằng
n n
11)Cho a,b,c,d là các số thực dương thỏa mãn
a + b + + c d =
.Chứng minh rằng
4 5
a a b b c c d d
12)Cho a,b,c là các số thực dương thỏa mãn ab+bc+ac=1.Chứng minh rằng:
a b c
+ +
13)Chứng minh rằng với mọi số thực dương a,b,c ta có
+ +
14)Chứng minh rằng tồn tại một số tự nhiên gồm toàn chữ số 6 và chia hết cho 2003.
15)Gọi A là tập tất cả các số nguyên dương có thể biểu diễn dưới dạng
2 2 2
a + b
trong đó a,b là các số nguyên và b khác 0.Chứng minh rằng nếu
2
p ∈ A
với p là số nguyên tố thì p A ∈
( ví dụ:
22 2 = + 2.3 ⇒ 22 A ∈
)
16)Cho p là số nguyên tố Chứng minh rằng ( )
xy − yx M p
với mọi số nguyên x,y
17)Tứ giác lồi ABCD có AC=8,BD=6.Chứng minh rằng
a)Tồn tại một cạnh của tứ giác nhỏ hơn 7
b)Tồn tại một cạnh của tứ giác lớn hơn hoặc bằng 5
18)Cho năm điểm ở bên trong một tam giác đều cạnh bằng 2.Chứng minh rằng trong năm điểm đó,tồn
tại hai điểm có khoảng cách giữa chúng nhỏ hơn 1
Trang 319)Cho sáu điểm trong đó ba điểm nào cũng là đỉnh của một tam giác có độ dài ba cạnh khác
nhau.Chứng minh rằng tồn tại một đoạn thẳng nối 2 điểm vừa là cạnh nhỏ nhất của một tam giác,vừa là cạnh lớn nhất của một tam giác
20)Tồn tại hay không 50 điểm sao cho với bất kì hai điểm A,B nào trong 50 điểm ấy cũng tồn tại một
điểm C trong các điểm còn lại sao cho
· 600
ACB >
21)Cho một đa giác lồi 16 cạnh.Tại mỗi đỉnh của đa giác,viết một số tự nhiên nhỏ hơn 100.Chứng minh
rằng tồn tại hai đường chéo của đa giác sao cho hiệu hai số viết ở hai đầu đường chéo là bằng nhau
22)Bên trong một đường tròn có bán kính 6,cho năm điểm.Chứng minh rằng trong năm điểm đó tồn tại
hai điểm có khoảng cách nhỏ hơn 9
23)Cho a,b,c là các số thực dương.Chứng minh rằng : ( ) ( ) ( )
3 64
24)Cho a,b,c là các số thực dương có tích bằng 1.Chứng minh
1
a + b + c ≥ a b c +
25)Cho x,y,z là các số thực dương ta có
xy yz xz
+ +
26)Cho x là số thực sao cho
1
x x
+
là số nguyên.Chứng minh rằng
1
n n
x x
+
là số nguyên với mọi số nguyên dương n
27)Tìm nghiệm nguyên dương của phương trình ( 2 x + 5 y + 1 2014 ) ( x + + y x2+ = x ) 105
28)Cho x,y là các số nguyên dương thỏa mãn
3 1
x x xy
+
−
là số nguyên dương.Chứng minh rằng tồn tại số nguyên z sao chox y z+ + =xyz
29)Cho a,b,c,x,y là các số thực dương.Chứng minh rằng:
3
bx cy cx ay ax by+ + ≥ x y
Trang 430) Cho a,b là các số tự nhiên lớn hơn 2 và p là số tự nhiên thỏa mãn
p = a +b
Chứng minh rằng p là hợp số.
Bài tập tự giải:
1) Cho tam giác ABC có BC là cạnh dài nhất.Trên BC lấy hai điểm D và E sao cho
BD=BA,CE=CA.Đường thẳng qua D song song với AB cắt AC tại M.Đường thẳng qua E song song với AC cắt AB tại N.Chứng minh rằng AM=AN.
2)Cho ba số dương x,y,z thỏa mãn
x+ =y z
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
2 2
P
3)Cho n là số nguyên dương.Chứng minh rằng 2 1 ( 2013+ 22013+ + n2013) M ( n n ( + 1 ) )
4)Xét 20 số nguyên dương đầu tiền 1,2,…,20.Hãy tìm số nguyên dương k nhỏ nhất có tính
chất:Với mỗi cách lấy ra k phần tử phân biệt từ 20 số trên,đều tồn tại hai số phân biệt a,b sao cho a+b là một số nguyên tố
5)Tìm nghiệm nguyên của phương trình
5 x + y = + 17 2 xy
Hướng dẫn vắn tắtcó thể có lỗi,cần đọc kĩ
1)Gọi M là trung điểm BC.CE cắt AN tại P Áp dụng định lí Menelaus cho tam giác DMN với 2 cát tuyến PCE và ABE ta chứng minh được CP là tia phân giác của góc DCN
2)Áp dụng định lí Talet.
3)Ta có
Trang 5Gọi I là giao điểm AM và BD.kẻ NH là đường cao tam giác AMN.ta có MN là đường trung bình nên
2
2
1
1
2
ABCD
AM AN
+
4)ÁP dụng định lí Ce-Va cho tam giác ABC với 3 đường AH,BM,CD đồng quy ta có
BH CM AD BH BD BC
CH AM BD = ⇒ CH = AD = AC
Mà ta có
2
AC BC
5)Cách 1:Áp dụng đinh lí Menelaus cho tam giác ADM với cát tuyến NOB ta có
Cách 2:Gọi E là giao điểm của đường thẳng BN và CD
Ta có BM//DE nên
BM BO
ED = OE
mà BM=DN nên
BO DN
OE = ED
Ta có DN//BC nên
DN BC BO BC
ED = CE ⇒ OE = CE
nên CO là tia phân giác góc BCD Sau này chứng minh tương tự như cách 1
6)Qua A kẻ đường thẳng song song với BC cắt CM và BM lần lượt tại P và Q
Ta có
/ / AF AQ ; / / AE AP AF AE AQ AP PQ
+
Mà
/ / PQ PM AM AF AE MA
PQ BC
BC MB MD FB EC MD
7)Gọi O là giao điểm của MN và AC
a)Ta có MN//RP nên
CP CR
mà NC⊥RP⇒VRNP
cân b)Chứng minh MN,NS lần lượt là tia phân giác ngoài và phân giác trong của tam giác RNP nên ta có
MQ QN QS MQ QS
dpcm
MP = PN = SP ⇒ MP = SP
Trang 68)Áp dụng công thức
· 1
.sin 2
ABC
S = AB AC BAC
Theo tính chất tia phân giác ta có
AN
NC = BC ⇒ NC AN = BC AC ⇒ b = c a ⇒ = c a
Tương tự ta có
bc AP
a b
= + .Mặt khác ta có
·
1
2
.sin 2
ANP ABC
AN NP NAP
S = AB AC BAC = AB AC = a b a c
Tương tự ta có BMP ABC ( ) ( ) ; CMN ABC ( ) ( )
S = a b b c S = c a c b
Khi đó ta có:
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( 2 ) ( )
S = − S − S − S = − a b a c − a b b c − c a c b = a b b c c a
(Nhớ cách tính này,ứng dụng khá nhiều)
9)
2 2
.
b a b + c b c + a c a ≥ abc a b b c c a ≥ a b c a b c ≥ a b c
10) ta có
2 1 1 1
n
+ + +
Trang 72
4 5 1
2
a a b b c c d d
12) ta có bổ đề
3
3
a b c
a b c
x y z x y z
+ + + + ≥
+ +
với a,b,c,x,y,z là các số thực dương
Áp dụng bổ đề ta có
abc a b c
13) Ta sẽ chứng minh
( ) ( )
2
0 3
a b a b
−
tương tự ta sẽ có
;
Khi đó ta có
14)Xét 2004 số có dạng 6;66;666;….;666…6.Theo định lí Dirichlet thì tồn tại 2 số có cùng số dư khi chia
cho 2003.Giả sử 2 số đó là:
Khi đó ta có
666 6.10k
n k
A B
−
− =
chia hết cho 2003.Mà ta có
( 2003;10k) 1 666 6 2003
n k−
15)Ta thấy p=2 không thỏa mãn bài toán.Xét p>2.khi đó p lẻ.Vì
2
p ∈ A
nên tồn tại a,b sao cho
( ) ( )
p = a + b ⇒ p a p a − + = b
Trang 8Gọi d = ( p a p a − ; + ) ⇒ d / 2 p ⇒ ∈ d { 1 ; 2; p p ; 2 }
.Giả sử
d pM ⇒a pM ⇒ > ⇒a p a > p =a + b
(vô lí).Mà ( p a p a − ) ( + ) M 2 ⇒ = d 2
do đó ta có
2
2
n
⇒ = + ⇒ = + ÷
Do n chẵn nên tồn tại bộ số (m;n/2) thỏa mãn nên
p A ∈
16) Ta có
[ ]
x x p x y xy p
xy xy p
y y p xy xy p
17)a) Gọi O là giao điểm của AC và BD.Khi đó ta có
{ OA OB AB OC OD CD + > ⇒ OA OB OC OD + + + > AB CD + ⇒ AC BD + > AB CD + ⇒ 14 > AB CD +
+ >
Khi đó sẽ tồn tại một trong hai cạnh AB,CD có độ dài nhỏ hơn 7(dpcm)
b)Ta có thể giả sử
· AOB ≥ 900
khi đó kẻ BK vuông góc với AC ta sẽ có KA OA≥
Ta có
AB = KA + BK ≥ OA + OB
Tương tự ta có
50
+
Khi đó ta có thể giả sử
2
AB ≥ 25 ⇒ ΑΒ ≥ 5
(Thử tự dự đoán dấu bằng xảy ra khi nào nhé!!!!)
18)Gọi tam giác đó là ABC và F,D,E là trung điểm BC,AB,AC.Khi đó tam giác ABC được chia làm 4 tam giác
đều bằng nhau có cạnh là 1.Theo định lí Dirichlet ta có sẽ tồn tại ít nhất 2 điểm thuộc 1 tam giác
Giả sử 2 điểm đó là M,N và nằm trong tam giác BDF và M,N không trùng với các đỉnh B,D,F.Ta sẽ chứng minh MN<1.Giả sử MN cắt BD,BF tại G và H.Ta có
· · 1200
BGH BHG + =
khi đó tồn tại 1 góc lớn hơn hoặc bằng 60.giả sử là
BGH ≥ ⇒ ΗΒ ≥ HG ⇒ BF > HB HG MN ≥ ≥ ⇒ > MN
Trang 919)Xét từng đoạn thẳng,ta sẽ tô đỏ nếu nó là cạnh nhỏ nhất của một tam giác,tô màu xanh nếu nó
không là cạnh nhỏ nhất của một tam giác nào.Như vậy mỗi tam giác phải có ít nhất một cạnh màu đỏ.Khi đó ta cần chứng minh tồn tại một tam giác mà ba cạnh tô màu đỏ.Khi đó cạnh lớn nhất của tam giác này sẽ là cạnh nhỏ nhất của tam giác khác(vì nó được tô màu đỏ)
20)Giả sử tồn tại 50 điểm thỏa mãn bài toán.
Vì số điểm là hữu hạn nên tồn tại 2 điểm A,B sao cho AB là đoạn thẳng có độ dài bé nhất
Chọn 2 điểm là A,B.Khi đó tồn tại điểm C sao cho
· 60
ACB >
.Vì AB là cạnh nhỏ nhất nên ra sẽ có ·ACB
là góc nhỏ nhất khi đó ta có
µ 60; µ 60 µ µ µ 1800
A > B > ⇒ + + > A B C
(vô lý)
Vậy không tồn tại 50 điểm thỏa mãn bài toán
21)Ta sẽ chứng minh rằng tứ giác có n cạnh thì có
( 3) 2
n− n
đường chéo.Khi đó ta có
16.13
104
2 = đường chéo
Hiệu hai số ở hai đầu đường chéo có giá trị nhỏ nhất là 0(khi hai số ở đầu bằng nhau) và hiệu lớn nhất là 99(vì 99-0).Có 100 hiệu mà có 104 đường chéo.Khi đó tồn tại hai đường chéo có hiệu bằng nhau
22)Chia đường tròn làm 4 phần bằng nhau khi đó tồn tại 2 điểm thuộc chung một phần.Chứng minh
khoảng cách 2 điểm đó nhỏ hơn 9
23)Ta có bổ đề:Cho x,y,z là các số thực dương khi đó ta có:
9
x y z
x + y + z ≥ + +
Áp dụng bổ đề ta có ( ) ( ) ( )
3
1
b c c a a b
Ta sẽ chứng minh
3
b c c + a a + b ≥
24)
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
1
ab bc ac a b c
a b c ab bc ac a b c a b c
+ + + + + +
⇔ + + + ≥ + + + + + + ⇔ + + ≥
Trang 1025)ta có
x y z y z x z x y x y x z x y y z z x z y
xy yz xz
≤ + + ÷ ≤ + ÷ + + ÷ + + ÷ ÷ ≤ + + ÷ =
26)Đặt
1
n
x
Ta có
.
x
Từ S0 = 1, S1
là số nguyên,bằng quy nạp ta chứng minh được Sn là số nguyên với mọi n nguyên dương
27)Vì ( 2 x + 5 y + 1 2014 ) ( x+ + y x2+ = x ) 105
và 105 lẻ nên ta có 2x+5y+1 lẻ nên ta có y chẳn
Vì
2
2014x+ +y x +x
lẻ mà y chẳn và x2+ =x x x( +1)
chẵn nên ta sẽ có 2014
x
lẻ
Nhưng chỉ có trường hợp 2014 1
x =
là lẻ nên x=0.Thay x=0 vào ta có
26
5
y
−
28)Theo giả thiết ta có
x x y xy x y xy
Khi đó tồn tại z Z
+
∈ sao cho x y z xy + = ( − ⇒ + + = 1 ) x y z xyz
29) Ta có
2
a b c
bx cy cx ay ax by abx acy bcx aby acx bcy x y ab bc ac
ab bc ac
x y ab bc ac x y
+ +
+ +
Trang 1130) Ta có
Gọi d = ( ) a b , ⇒ = a dx b dy , = Trong đó ( x y ; ) = 1
Khi đó ta có d x y2 2 2= p x ( 2+ y2) ( ⇒ p x2+ y2) M x2⇒ py x2M2 ⇒ p x M2