HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI HSG CẤP TP – NH 2010-2011
PHẦN ĐẠI SỐ
BÀI 1 : (4 điểm)
Thu gọn các biểu thức :
a) A =
2 2
2 a 3 a
2 a 1
(a 0)
=
2 a 3 a 2 a 3 a
2 a 1
=
1 2 a .5
5
2 a 1
b) B =
2
a 1 1
:
a a a a a a
(a > 0, a 1)
=
3
a 1
. a a 1
a a a 1
=
a 1 a 1
= a – 1
BÀI 2 : (4 điểm)
a) Chứng minh ad + bc
2 2 2 2
a b . c d
với a, b, c, d là các số thực.
b) Cho a, b, c là các số dương. Chứng minh rằng :
3 3 3
a b c
ab bc ca
b c a
Giải
a) Ta có : ad + bc
ad bc
với mọi a, b, c, d
Xét BĐT
ad bc
2 2 2 2
a b . c d
2
2 2 2 2
ad bc a b c d
2
ac bd 0
: đúng với mọi a, b, c, d. Từ đây ta có đpcm !
b) Ta có :
3
2
3
2
3
2
a
ab 2a
b
b
bc 2b
c
c
ac 2c
a
. Như vậy :
3 3 3
2 2 2
a b c
ab bc ac 2a 2b 2c
b c a
Mà :
2 2 2
2a 2b 2c 2(ab bc ac)
đpcm !
BÀI 3 : (3 điểm)
Cho phương trình : x
2
– (3m – 2)x + 2m
2
– 5m – 3 = 0 (1)
a) Tìm m để phương trình có hai nghiệm phân biệt.
b) Tìm m để phương trình có ít nhất một nghiệm dương.
c) Tìm m để phương trình có ít nhất một nghiệm âm.
Giải
Ta có : = (m + 4)
2
a) Pt (1) có hai nghiệm phân biệt > 0 m -4
b) Với m -4, ta có : S = 3m – 2, xét các trường hợp :
* m
2
3
S 0 phương trình có ít nhất một nghiệm dương.
* m <
2
3
S < 0, xét tiếp P = 2m
2
– 5m – 3 ; P = 0
1
m
2
m 3
m
1
2
2
3
3
P + 0 – 0 +
Như vậy : với
1
2
< m <
2
3
P < 0 pt (1) có hai nghiệm trái dấu.
Tóm lại, pt (1) có ít nhất một nghiệm dương m
2
3
hoặc
1
2
< m <
2
3
c) Với m -4, theo trên ta thấy :
* m
2
3
S 0 phương trình có ít nhất một nghiệm âm.
*
2
3
< m < 3 S > 0, P < 0 : phương trình có đúng một nghiệm âm.
* m 3 S > 0, P > 0 : phương trình không có nghiệm âm.
Tóm lại, pt (1) có ít nhất một nghiệm âm m
2
3
(khác -4) hoặc
2
3
< m < 3
BÀI 4 : (3 điểm)
a) Giải hệ phương trình :
2
1 1 1
2 (1)
x y z
2 1
4 (2)
xy z
b) Chứng tỏ rằng số có dạng n
4
+ 6n
3
+ 11n
2
+ 6n chia hết cho 24 với mọi số tự nhiên n
Giải
a) ĐK x, y, z 0
CÁCH 1
Từ (1)
2
1 1 1
4
x y z
, so sánh với (2) ta được :
2
2
1 1 1 2 1
x y z xy z
2 2 2 2
1 1 1 2 2 2 2 1
x y z xy yz xz xy z
2 2 2 2
1 2 1 1 2 1
0
x xz z y yz z
2
2
1 1 1 1
0
x z y z
1 1
x z
1 1
y z
x = y = -z. Từ đây tính được :
1 1 1
x;y;z ; ;
2 2 2
CÁCH 2
Từ (1)
2
2 2 2 4
xy y yz y
, và từ (2)
2
2 1
4
xy z
Vậy :
2 2
2 2 1 4
4
y yz z y
2 2 2
1 4 1 2 1
4 0
y y y yz z
2 2
1 1 1
2 0
y y z
Xong luôn nhé !
CÁCH 3
Đặt a =
1
x
; b =
1
y
. Khi đó hệ pt trở thành
2
1
a b 2
z
1
2ab 4
z
2
1
a b 2
z
1
ab 2
2z
Như vậy, hệ pt đã cho có nghiệm pt : X
2
– SX + P = 0 có nghiệm, với
2
1
S 2
z
1
P 2
2z
S
2
4P
2
2
1 1
2 4 2
z 2z
2 2
1 4 2
4 8
z z z
2
1
0 2
z
1
z
2
Cũng xong luôn !
b) Ta có : n
4
+ 6n
3
+ 11n
2
+ 6n = n(n + 1)(n + 2)(n + 3) : Việc chứng minh dành cho bạn !