Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh môn Toán lớp 12 năm học 2019-2020 - Sở Giáo dục và Đào tạo Bình Phước (Đề chính thức)

Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh môn Toán lớp 12 năm học 2019-2020 - Sở Giáo dục và Đào tạo Bình Phước (Đề chính thức) giúp học sinh nắm được cấu trúc đề thi cũng như những nội dung chính được đề cập trong đề thi để từ đó có kế hoạch học tập và ôn thi một cách hiệu quả hơn.

S Ở GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BÌNH PHƯỚC K C Ỳ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI ẤP TỈNH LỚP 12 NĂM 2019

Môn: Toán

Th ời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian phát đề)

Ngày thi: 22/09/2019.

1

x

y f x

x

+

− có đồ thị ( )C

a) Kh ảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị ( )C c ủa hàm số y= f x( )

b) Tìm hai điểm A B, thu ộc về hai nhánh của đồ thị ( )C sao cho AB ng ắn nhất

Câu 2 (6 điểm)

a) Gi ải phương trình: (sin 2x+cos 2x)cosx+2 cos 2x−sinx=0

b) Gi ải hệ phương trình: 2 2 2 2

2 2 2 6 2







c) Có 27 t ấm thẻ được đánh các số tự nhiên từ 1 đến 27 (mỗi thẻ đánh đúng một số) Rút ngẫu nhiên

ba th ẻ Tính xác suất để rút được ba thẻ mà tổng các số trên ba thẻ chia hết cho 3

Câu 3 (4 điểm)

a) Trong m ặt phẳng với hệ trục tọa độ Oxy Cho tam giác ABC n ội tiếp đường tròn tâm I(− −2; 1) ,

��� � = 90�, H(− −1; 3) là hình chi ếu vuông góc của A lên BC và K(−1; 2) là m ột điểm thuộc

đường thẳng AC Tìm tọa độ các đỉnh A B C, , Bi ết rằng điểm A có hoành độ dương

b) Cho tam giác ABC (AB<AC) Đường phân giác trong góc A c ắt đường tròn ngoại tiếp tam giác

ABC t ại điểm D G ọi E là giao điểm của đường trung trực của đoạn thẳng AC và đường phân

giác ngoài c ủa góc A G ọi H là giao điểm của DE và AC Đường thẳng qua H và vuông góc

v ới DE cắt AE t ại F Đường thẳng qua F vuông góc v ới AE c ắt AB t ại K. Ch ứng minh rằng

KH song song BC

Câu 4 (3 điểm) Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật biết AB=a BC, =2 ,a tam giác

SAB đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng (ABCD)

a) Tính th ể tích khối chóp S ACD

b) Tính kho ảng cách giữa hai đường thẳng SC và BD

Câu 5 (2 điểm) Cho a b c, , là các s ố thực không âm thỏa (a+b b)( +c)(a+ >c) 0 và a≥max{ }b c,

Ch ứng minh rằng:

7

2

Câu 6 (1 điểm) Cho dãy số ( )u n xác định bởi

1

n

u

Tính

n

n

→+∞

- Thí sinh không được sử dụng tài liệu và máy tính cầm tay

- Giám th ị coi thi không giải thích gì thêm

ĐỀ CHÍNH THỨC

(Đề thi gồm có 01 trang)

LỜI GIẢI CHI TIẾT Bài 1 Cho hàm số ( ) 1

1

x

x

+

− có đồ thị ( )C

a)Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị ( )C của hàm số y= f x( )

b)Tìm hai điểm A , B thuộc về hai nhánh của đồ thị ( )C sao cho AB ngắn nhất.

Lời giải

1

x

x

+

−

+) Tập xác định: D = ℝ\ 1{ }

+)

( )2

2 0 1

y

x

−

− , ∀ ≠x 1 Hàm số nghịch biến trên các khoảng (−∞;1) và (1;+∞)

+) y′ không xác định tại x =1

→±∞ = nên y = là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số.1

+)

1

lim

x

y

−

1

lim

x

y

+

→ = +∞ nên x =1 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số

+) Đồ thị

1 1

1

; 1

x

A x x

2 2 2

1

; 1

x

B x x

 , với x1< <1 x2 Đặt x1= −1 a; x2= +1 b với ,a b > 0

2

2

4

−

( )

2 2

2

a b

ab

+

1

a b

ab

4

4 ab 16

Dấu " "= xảy ra khi và chỉ khi 2

1

a b

ab

=







=



2 2

a b

 =



⇔ 

=

 Vậy A(1− 2;1− 2), B(1+ 2;1+ 2)

Bài 2

a)Giải phương trình (sin 2x+cos 2 cosx) x+2 cos 2x−sinx=0

( )







c)Có 27 tấm thẻ được đánh các số tự nhiên từ 1 đến 27 (mỗi thẻ đánh đúng một số) Rút ngẫu

nhiên ba thẻ Tính xác suất để rút được ba thẻ mà tổng các số trên ba thẻ chia hết cho 3

Lời giải

a)

(sin 2x+cos 2 cosx) x+2 cos 2x−sinx= ⇔0 2 sin cosx 2x+cos 2 cosx( x+2)−sinx=0

sinx 2cos x 1 cos 2 cosx x 2 0 cos 2 sinx x cosx 2 0

4

k x

x

x

π

 = +



=



k

S =π + π k∈ 

b)ĐK: x≥0;y≥ 0

Nhận thấy x=0;y = không phải là nghiệm của hệ phương trình do đó ta chỉ xét 0 x>0,y > 0

Ta có:

2

2

Xét hàm số f t( )=t(1+ 1+t2),t>0, ( ) 2 2

2

1

t

t

′ = + + + >

2

2

 

  Thay vào phương trình ( )2 ta có:

( )

2

2

2

2

2

2

x

=







4

+ Với

2

2

2

2 3

2

x

Phương trình ( )* vô nghiệm

Vậy hệ có nghiệm duy nhất

2 1 4

x y

=







=



c) Gọi Ω không gian mẫu của phép thử: “Rút 3 thẻ trong 27 thẻ” Khi đó, ( ) 3

27 2925

Gọi biến cố A : “Rút 3 thẻ trong 27 thẻ mà tổng các số trên ba thẻ chia hết cho 3”

Xét 3 tập hợp:

Tập B : “Các thẻ có số chia hết cho 3”⇒B={3;6;9;12;15;18; 21; 24; 27}

Tập C : “Các thẻ có số chia cho 3 dư 1” ⇒C={1; 4;7 ;10;13;16;19; 22; 25}

Tập D : “Các thẻ có số chia cho 3 dư 2” ⇒D={2;5;8;11;14;17 ; 20; 23; 26}

(Nhận xét: Ba tập hợp B, C, D là đôi một rời nhau với n B( )=n C( )=n D( )= ; 27 tấm thẻ đều9

được liệt kê 1 trong 3 tập trên, không có tấm thẻ nào được liệt kê 2 lần)

Theo tính chất đồng dư và phép chia hết cho 3, biến cố A xảy ra khi và chỉ khi một trong các

khả năng sau xảy ra:

n A =C =

n A =C =

n A =C =

KN4 3 thẻ rút được có 1 thẻ trong tập B , 1 thẻ trong tập C , 1 thẻ trong tập D , khi đó

n A =C C C =

Do đó, n A( )=n A1( )+n2( )A +n3( )A +n4( )A =981

Vậy xác suất của biến cố A là: ( ) ( )

( )

981 109

2925 325

n A

P A

Bài 3

a)Trong mặt phẳng với hệ toạ độ Oxy.Cho tam giác ABC nội tiếp đường tròn tâm I − −( 2; 1)

Góc AIB bằng 90o,H − −( 1; 3) là hình chiếu vuông góc của A lên BC và K −( 1;2) thuộc

đường thẳng AC Tìm toạ độ A, B, C biết rằng A có hoành độ dương.

b)Cho tam giác ABC (AB< AC) Đường phân giác trong góc A cắt đường tròn ngoại tiếp tam

giác ABC tại D Gọi E là giao điểm của đường trung trực của đoạn thẳng AC và đường phân

giác ngoài của góc A, H =DE∩AC Đường thẳng qua H và vuông góc với DE cắt AE tại F.

Đường thẳng qua F vuông góc với AE cắt AB tại K Chứng minh rằng KH BC//

Lời giải

a)

Ta có AIB =900 nên ACH =450 suy ra tam giác AHC vuông cân tại H

Mặt khác IA IC= nên HI ⊥ AC

Phương trình đường thẳng AC qua K −( 1;2) và vuông góc với HI có phương trình

2 5 0

− + − =

Gọi A(2a−5;a)∈AC

( )

= ⇒



Vậy A( )1;3

Phương trình đường thẳng BC qua H − −( 1; 3) và vuông góc với AH có phương trình

3 10 0

Gọi B(3b−10;b)∈BC, ta có IB=(3b−8;b+1 ;) IA=( )3;4

Vì tam giác AIB vuông tại I nên 0 3 3( 8) 4( 1) 0 20 10;20

⇒  

Vì C=AC∩BC nên tọa độ điểm C là nghiệm của hệ phương trình

7; 1

C

− + − =  = −

b)

Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của AB, AC và B

Khi đó, ta có:

Lại có:

Suy ra

( )

BAC

Giả sử ME∩ AD= , ta đi chứng minh , , ; ,I F I H F M D ,

Có:

2

BAC

vuông góc với DE) (1)

Từ (1) kết hợp với DI ⊥ FE⇒I là trực tâm tam giác FDE suy ra FD ⊥IE (3)

Từ (2) và (3) suy ra ,F M D,

2

2

Bài 4 Cho hình chóp S ABCD. có đáy ABCD là hình chữ nhật biết AB=a, BC=2a, tam giác SAB

đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng (ABCD)

a)Tính thể tích khối chóp S ACD

b)Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SC và BD

Lời giải

a) Tính thể tích khối chóp S ACD

Vì ABCD là hình chữ nhật nên AB=CD=a, BC= AD=2a

Gọi H là trung điểm của AB

2

a

Khi đó

( ),

⊥









3

3 2 AD CD SH

a

a a

=

3 3 6

a

b) Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SC và BD.

Từ C kẻ đường thẳng song song với BD cắt AB tại điểm E

//

BD CE

BE CD





3

BE= HE

3

Kẻ HI⊥CE I( ∈CE), mà CE⊥SH ⇒CE⊥(SHI)⇒(SCE) (⊥ SHI)

Do đó

⊥









Suy ra HK=d H( ,(SCE) )

2

Xét tam giác BCE vuông tại B có

5

BJ

3 5 5

a HI

Xét tam giác SHI vuông tại H có

17

HK

d BD SC

Bài 5 Cho , ,a b c là các số thực không âm thoả (a b b c a c+ )( + )( + )>0 và a≥max , { }b c

Chứng minh rằng:

7

2

Lời giải

2

P

Từ a≥max ,{ }b c suy ra x≤1,y≤1

Do 0≤x y, ≤ nên 1

1

2

1

Tương tự, ta cũng có

1

Khi đó

Đặt t= x+ y, 0( < ≤t 2) ta được

( )

2

1 11

2 1 7 2

t

t

P≥ f  =

 

 

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi

0

1

 = ⇔ + = ⇔ = = =

(vô lý)

2

P >

Bài 6 Cho dãy số ( )u n xác định bởi 1 1; 2 2020; 1 2019 1 2019 1, 2

1

n

u

−

Tính

n

n

→+∞

Lời giải

−

1

n

n

i

−

=

1

1

n

i

+

+

=

+

1

n

+ +

1 !

n

n u

n

=

3

1 !

n

k n

k

−

∑

3

1 !

n

k

k

=

1

2018 2018.2020.2021 2019 n 1

+ −

Do

n!

2018.2020.2021 2019 1

+ −

Nên

2018

n

n

→+∞

HẾT