Kẻ đường thẳng d qua điểm E và song song với tiếp tuyến tại A của đường tròn O, đường thẳng d cắt các đường thẳng AB, AC lần lượt tại P và Q.. Chứng minh các đường tròn ngoại tiếp của ba
Trang 1
Câu 1 (2,0 điểm)
a Tính A 8 2 7 16 6 7
1
M
x
Câu 2 (1,0 điểm)
Cho phương trình: 2
4 2 3 0
x x m , (1) với m là tham số Tìm các giá trị của m để phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt x x thỏa mãn: 1, 2 3 x1 x2 x x1 217
Câu 3 (2,0 điểm)
a Giải phương trình: x 1 5x 4x 3 2x4
b Giải hệ phương trình: (2 2 2)(2 ) 2 (5 2) 2
Câu 4 (1,0 điểm)
a Chứng minh rằng trong ba số chính phương tùy ý luôn tồn tại hai số mà hiệu của chúng chia hết cho 4
b Giải phương trình nghiệm nguyên: 2 2
3x 2y 5xy x 2y 7 0
Câu 5 (3,0 điểm)
Cho tam giác ABC nhọn nội tiếp đường tròn (O), AB < AC Các tiếp tuyến tại B và C của đường tròn (O) cắt nhau tại E; AE cắt đường tròn (O) tại D (khác điểm A) Kẻ đường thẳng (d) qua điểm E và song song với tiếp tuyến tại A của đường tròn (O), đường thẳng (d) cắt các đường thẳng AB, AC lần lượt tại P và Q Gọi M là trung điểm của đoạn thẳng BC Đường thẳng AM cắt đường tròn (O) tại N (khác điểm A)
a Chứng minh rằng: 2
EB ED EA và BA CA
BDCD
b Chứng minh các đường tròn ngoại tiếp của ba tam giác ABC, EBP, ECQ cùng đi qua một điểm
c Chứng minh E là tâm đường tròn ngoại tiếp của tứ giác BCQP
d Chứng minh tứ giác BCND là hình thang cân
Câu 6 (1,0 điểm)
a Chứng minh rằng: 3 3
( )
a b ab a b , với a, b là hai số dương
b Cho a, b là hai số dương thỏa mãn a b 1
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: 3 3 2 2 2 3
2
F a b a b ab
Hết
SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
BÌNH PHƯỚC KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT Năm học: 2013-2014
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề thi gồm có 01 trang)
Đề thi môn: TOÁN (chuyên) Ngày thi: 30/6/2013 Thời gian làm bài: 150 phút
Giám thị coi thi không giải thích gì thêm
Họ và tên thí sinh: ……….………SBD: …………
Họ và tên giám thị 1: ……… chữ kí: …….…
Họ và tên giám thị 2: ……… chữ kí: …….…
a l i
Trang 2GỢI Ý GIẢI ĐỀ THI TOÁN CHUYÊN TUYỂN SINH 10 TỈNH BÌNH PHƯỚC
NĂM HỌC 2013-2014
Câu 1 (2,0 điểm)
a TínhA 8 2 7 16 6 7
Giải
b Rút gọn biểu thức: 1 : 1
1
M
x
, (với x0,x1)
Giải
1
Vậy M x x1
Câu 2 (1,0 điểm)
Cho phương trình: 2
x x m , (1) với m là tham số Tìm các giá trị của m để phương trình (1)
có hai nghiệm phân biệt x x thỏa mãn: 1, 2 3 x1 x2 x x1 217
Giải
Chú ý Vì x x nằm trong các căn bậc hai nên phải có điều kiện 1, 2 x10,x2 0
+) Phương trình có hai nghiệm phân biệt 2 1
m
2 m 2 phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt x2 x1 0
Áp dụng định lí Vi-et ta có: 1 2
1 2
4
+) Ta có 3 x1 x2 x x1 2173x1 x2 2 x x1 2x x1 2173 4 2 2 m32m 3 17
1
6 2 3 2 2 3 2 3 1
m
1 1
2
14
m m
m
m
So sánh với các điều kiện ta có giá trị m thỏa mãn là m2
Trang 3Câu 3 (2,0 điểm)
a Giải phương trình: x 1 5x 4x 3 2x4 (1)
Giải
+) ĐK:
1
1 0
0
3
4
2 4 0
2
x x
x x
x
x
x
+) Ta có PT x 1 2 x1 5x5x4x 3 2 4x3 2x 4 2x4
2
3 ( )
( ) 3
+) KL: Phương trình có một nghiệm 4
3
x
b Giải hệ phương trình: (2 2 2)(2 ) 2 (5 2) 2
Giải
+) Ta có PT(1)2x2xy4xy2y24x2y10xy4x2y
2x 5xy 2y 0 2x 4xy (2y xy) 0 2 (x x 2 )y y x( 2 )y 0
+) Trường hợp 1: x2y, kết hợp với phương trình (2) ta có hệ 2 2
2
1
2
x
x
x
y
+) Trường hợp 2: y2x, kết hợp với phương trình (2) ta có hệ 2 2
2
2
14 2 46 2
14 2 46
x
y
x
x
y
+) Kết luận: Hệ phương trình có 4 nghiệm:
3
,
2
x x
y
y
Trang 4Câu 4 (1,0 điểm)
a Chứng minh rằng trong ba số chính phương tùy ý luôn tồn tại hai số mà hiệu của chúng chia hết cho 4.
Giải
+) Vì một số nguyên bất kỳ phải là số chẵn hoặc là số lẻ Do đó theo nguyên lý Đirichlet trong 3 số nguyên bất kỳ luôn chọn ra được 2 số có cùng tính chẵn lẻ
+) Áp dụng ta có trong 3 số chính phương bất kỳ luôn chọn ra được hai số có cùng tính chẵn lẻ Gọi 2 số chính phương được chọn ra đó là 2
a và b2 Khi đó ta có 2 2
( )( )
a b a b a b +) Vì a2 và b2 cùng tính chẵn lẻ nên a, b cũng cùng tính chẵn lẻ Do đó a b là số chẵn và a b cũng là số chẵn 2 2
( )( ) 4
a b a b a b , (đpcm)
Chú ý
Ta có thể giải bài toán này bằng cách vận dụng tính chất sau của số chính phương: “Một số chính phương chia cho 4 thì sẽ có số dư là 0 hặc 1” Khi đó lập luận như cách làm trên ta thu được điều phải chứng minh Tuy nhiên trong khi làm bài thi nếu vận dụng tính chất này thì học sinh phải chứng minh lại
Bình luận: Với cách làm trên ngắn gọn, đầy đủ song một số học sinh cảm thấy hơi trừu tượng ( do nguyên lí Đirichlet học sinh ít ôn tập không nằm trong chương trình SGK mà ở sách tham khảo) bài toán trên có thể
trình bày như sau:
Trong ba số nguyên tùy ý luôn tồn tại hai số hoặc chẵn hoặc lẻ
Gọi hai số chính phương chọn ra là 2
a và 2
b ( a, b nguyên)
a b k k k k chia hết cho 4 ; ,k k1 2Z
+ TH2: a, b cùng lẻ: suy ra a2b2(2k11)2(2k21)24(k12 k1 k22k2) chia hết cho 4; ,k k1 2Z
Vậy trong ba số chính phương tùy ý luôn tồn tại hai số mà hiệu của chúng chia hết cho 4
NGUYỄN ANH TUẤN 0985.767.113
b Giải phương trình nghiệm nguyên: 2 2
3x 2y 5xy x 2y 7 0
Giải
3x x 2y y x2y x 2y7
x2y3x y 1 7 1.77.1 1. 7 7. 1
Do đó ta có 4 trường hợp sau:
+) TH1:
13
7
x
y
,(loại)
+) TH3:
17
7
x
y
,(loại)
+) TH4:
11
7
x
y
,(loại)
+) Kết luận: Phương trình đã cho có nghiệm nguyên là (1; -3)
Trang 5Bình luận:
Với cách làm trên là hoàn hảo song nhiều học sinh lại thắc mắc tại sao thầy Quý lại chuyển số 7 sang và
phân tích vế trái thành nhân tử, vì việc xác định nhân tử chung không hề đơn giản Sau đây tôi nêu một kỷ thuật làm như vậy: Ta xem vế trái là pt bậc hai ẩn x:
3 (5 1) (2 2 ) 7 (1)
VT
Nhằm tạo ra đen ta là bình phương của một biểu thức( có thể thêm bớt số tự do vào hai vế của (1))
Từ đó ta suy ra được: x2y x 2y0 từ đó phân tích như trên ( nhớ vét hết từ trái qua phải)
Trên đây xem như làm nháp
NGUYỄN ANH TUẤN 0985.767.113
Câu 5 (3,0 điểm)
Cho tam giác ABC nhọn nội tiếp đường tròn (O), AB < AC Các tiếp tuyến tại B và C của đường tròn (O) cắt nhau tại E; AE cắt đường tròn (O) tại D (khác điểm A) Kẻ đường thẳng (d) qua điểm E và song song với tiếp tuyến tại A của đường tròn (O), đường thẳng (d) cắt các đường thẳng AB, AC lần lượt tại P và Q Gọi M là trung điểm của đoạn thẳng BC Đường thẳng AM cắt đường tròn (O) tại N (khác điểm A)
a Chứng minh rằng: 2
EB ED EA và BA CA
BD CD
Giải
+) Ta có ABE BDE g( g), (vì E chung và BADDBE) AE BE BE2 AE DE
BE DE
+) Ta có ABE BDE g( g) AB BE
BD DE
CD DE
Mặt khác ta có EB = CE (3)
Từ (1), (2) và (3) ta có AB AC
BD CD, (đpcm)
b Chứng minh các đường tròn ngoại tiếp của ba tam giác ABC, EBP, ECQ cùng đi qua một điểm
Giải
+) Ta có Ax // PQ BPEBAx (so le trong), mặt khác AxB ADB( cùng bằng nửa số đo cung AB) Do
đó ta có BPEADB BDEP là tứ giác nội tiếp
+) Ta có Ax // PQ CQECAy (so le trong), mặt khác CAyADC( cùng bằng nửa số đo cung AC) Do
đó ta có CQE ADC CDEQ là tứ giác nội tiếp
Vậy ba đường tròn ngoại tiếp các tam giác ABC, BPE, CQD cùng đi qua điểm D, (đpcm)
c Chứng minh E là tâm đường tròn ngoại tiếp của tứ giác BCQP
+) Ta có BPEBAxADB ABzEBP EBP cân tại E EBEP, (1)
+) Ta có CQECAyADC ACtECQ ECQ cân tại E ECEQ, (2)
+) Ta có EB = EC (giả thiết), (3)
Từ (1), (2), (3) ta có: EB = EC = EP = EQ E là tâm đường tròn ngoại tiếp của đường tròn ngoại tiếp tứ giác PBCQ
d Chứng minh tứ giác BCND là hình thang cân
Trang 6t z
x
N
M
Q
P
D
E
O A
Nhận xét Đường thẳng AD được gọi là đường đối trung của tam giác ABC Nó chính là đường thẳng đối
xứng với đường trung tuyến AM qua đường phân giác trong của tam giác ABC tại đỉnh A Nó có nhiều tính chất rất và ứng dụng rất thú vị, là một kiến thức quan trọng trong bồi dưỡng học sinh giỏi hình học, đặc biệt
ở bậc THPT Câu (d) của đề thi được khai thác từ định nghĩa của đường đối trung là sự đối xứng của AD và
AM qua phân giác trong tại đỉnh A
Cách 1 (Sử dụng tam giác đồng dạng)
Xét hai tam giác ABC và AQP có: A chung, ABCAQP (vì cùng bằng góc ADC) Do đó hai tam giác đồng dạng theo trường hợp (góc – góc)
2
2
BD CN
BC//DNBCNDlà hình thang cân
Cách 2 (Sử dụng định lí Ptôlêmê)
D
AB AC
AB C AC B
DB C +) Áp dụng định lý Ptôlêmê cho tứ giác ABCD, ta được: A BCD AB DC BD.AC2.AC DC
D 2
A BC AC DC
2
BC
D
+) Ta có: Tứ giác ABCD nội tiếp ACBB AD (**)
+) Từ (*) và (**) A BD ACM c( g c) BADNAC
+) Ta có:
1
2 1 d 2
Mà BADNAC BCDNBC
Tứ giác BCDN là hình thang cân, (đpcm)
Cách 3 (Sử dụng bài toán phụ 2
sin A sin B sin C
R
, còn được gọi là định lí hàm Sin trong tam giác)
Trang 7+) Trước hết ta đi chứng minh kết quả: Cho tam giác ABC ta luôn có 2
sin A sin B sin C
R
bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC
Thật vậy kẻ đường kính BD của đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC ta có: A BDC , xét tam giác vuông
sin B sin C
+) Gọi M’ là giao điểm của đường thẳng đối xứng với đường thẳng AD qua đường phân giác trong tại đỉnh
A Ta sẽ chứng minh M’ trùng với điểm M
Thật vậy áp dụng kết quả chứng minh ở trên cho các tam giác ABM’, ACM’, ABE, ACE ta có và lưu ý
BAM CAE ACM ABE ABM ACE CAM BAE ta có:
' sin '
' sin ' sin '.sin ' sin sin
' ' sin ' sin '.sin ' sin .sin
sin '
M A BAM
M B M C
ACM
trung điểm của BC, do đó M trùng với M’ mà CAM'BAECAM BAEBDCN
//
BC DN BCND
Câu 6 (1,0 điểm)
a Chứng minh rằng: 3 3
( )
a b ab a b , với a, b là hai số dương
Giải
(a b a )( ab b )ab a b( ) 0 (a b a )( 2ab b ) 0 (a b a b )( ) 0
Ta thấy với a, b là hai số dương nên bất đẳng thức đã cho luôn đúng
Dấu “=” xảy ra khi a = b
BỔ SUNG THÊM MỘT SỐ CÁCH:
a b ab a b a a b b b a a a b b a b
C2: Biến đổi tương tương
C3: Sử dụng BĐT Côsi cho VP:
a b a b ab a b a b a b ab a b ab a b ab a b ab a b
NGUYỄN ANH TUẤN 0985.767.113
b Cho a, b là hai số dương thỏa mãn a b 1 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức:
3 3 2 2 2 3
2
F a b a b ab
Giải Cách 1
+) Áp dụng bất đẳng thức đã chứng minh ở câu (a) ta có: 3 32 2
a b ab a b mà theo giả thiết a b 1
a b ab a b ab
+) Mặt khác ta có: 2 2 2
2 1 1
Fa b a b ab ab
Trang 8+) Do đó 2 3 2 2 1 1 15 1 15 15
ab
F ab ab ab ab ab ab ab
+) Dấu “=” xảy ra
1
1 1
2 4
a b
a b ab
+) Vậy giá trị nhỏ nhất của F là bằng 15
16, đạt được khi 1
2
a b
Cách 2
+) Ta có 3 32 2 1
2
F a b a b ab
+) Ta luôn có bất đẳng thức:
3
4
a b
a b
, (*) với mọi a, b > 0 Thật vậy (*)
2
4
a b
4a 4ab 4b a 2ab b (a b) 0
Áp dụng bất đẳng thức (*) ta có: 3 2
2
a b
a b
+) Áp dụng bất đẳng thức Cauchy ta có:
ab ab
2
a b
a b
a b
+) Vậy giá trị nhỏ nhất của F là bằng 15
16, đạt được khi 1
2
a b
BỔ SUNG THÊM: 3 32 2 2 3
2
C3: Ta có:
2
2
a b
a b
Dấu “=” xảy ra 1 1
2
a b
Vậy giá trị nhỏ nhất của F là bằng 15
16, đạt được khi 1
2
a b