Đáp án đề thi học sinh giỏi tỉnh năm học 2010-2011
Câu 1: GiảI phơng trình:
2
( )
x-6
= 3 x-5 - x+3
( )
*
Giải:
Điều kiện:
x-50
x+30
x 5
Đặt: x-5 = t ( t 0 )
t
2
= x- 5 x= t
2
+5 thay vào
( )
*
ta đợc:
2
( )
t
2
-1
= 3t - t
2
+8 t
2
+8 = -2t
2
+3t +2
-2t
2
+3t+20
t
2
+8=
( )
-2t
2
+3t+2
2
-1
2
t2
4t
4
+12t
3
-12t+4=0
-1
2
t2
4
( )
t-1
2
( )
t
2
-3t+1
t=1
t=
3+ 5
2
( )
loại
t=
3- 5
2
t=1
t=
3- 5
2
Với t=1 x-5=1 x=6 (nhận)
t=
3- 5
2
x=
17-3 5
2
(nhận)
Vởy pt đã cho có hai nghiệm:
x=6
x=
17-3 5
2
b. Cho ba số thực a,b,c thõa mãn a+2b+5c =0. CMR phơng trình
sau luôn có nghiệm: ax
2
+bx+c = 0.
Giải:
Xét a = 0. phơng trình đã cho trở thành: bx +c = 0
x=
-c
b
( )
*
. mặt khác 2b + 5c = 0 b =
-5c
2
thay vào
( )
*
ta
đợc: x =
-c
-5c
2
x =
2
5
vậy phơng trình luốn có nghiệm.
Xét a
0. phơng trình đã cho là một phơng trình bậc hai ẩn x
có: = b
2
-4ac (1)
Mặt khác: từ giả thiết ta có: a = -2b-5c thay vào (1) ta đợc:
= b
2
-4c
( )
-2b-5c
= b
2
+8cb+20c
2
=
( )
b+4c
2
+4c
2
0
a,b,c thỏa mãn a+2b+5c= 0
Câu 2: GiảI hệ phơng trình:
x
2
-4xy+x+2y=0
( )
1
x
4
-8x
2
y+3x
2
+4y
2
=0
( )
2
GiảI:
Từ
( )
1
ta có : y=
x
2
+x
4x-2
thay vào
( )
2
ta đợc:
x
4
-8x
2
x
2
+x
4x-2
+3x
2
+4
x
2
+x
4x-2
2
=0
x
4
( )
4x-2
2
-8x
2
( )
4x-2
( )
x
2
+x
+3x
2
( )
4x-2
2
+4
( )
x
2
+x
2
=0
16x
6
-16x
5
+4x
4
-32x
5
-16x
4
+16x
3
+48x
4
-48x
3
+12x
2
+4x
4
+8x
3
+4x
2
=0
16x
6
-48x
5
+40x
4
-24x
3
+16x
2
=0 x
2
( )
16x
4
-48x
3
+40x
2
-24x+16
=0
x
2
( )
x-1
( )
x-2
( )
16x
2
+8
=0
x=0
x-1=0
x-2=0
16x
2
+8=0
( )
VN
x=0
x=1
x=2
Với x=0 y=0
x=1 y=1
x=2 y=1
Vậy hệ đã cho có 3 nghiệm :
( )
x;y
=
( )
0;0
( )
1;1
( )
2;1
Câu 3: Cho tam giác ABC có: cotA +cotC = cotB
a. Xác định góc tạo bởi giữa hai đờng trung tuyến AA
1
và CC
1
khi =
1
2
b. Tìm giá trị lớn nhất của góc B khi = 2.
Bài giảI:
a. Thay =
1
2
vào giả thiết ta đợc: cotA+ cotB =
1
2
cotB
Mặt khác: cotA=
cosA
sinA
cotA =
b
2
+c
2
-a
2
2bc
a
2R
cotA =
b
2
+c
2
-a
2
4S
Tơng tự ta có: cotC =
a
2
+b
2
-c
2
4S
; cotB =
a
2
+c
2
-b
2
4S
⇒ cotA + cotC =
1
2
cotB ⇔
2b
2
4S
=
a
2
+c
2
-b
2
8S
⇔ a
2
+c
2
= 5b
2
( )
*
G
C1
B
A1
C
A
Ta thÊy
( )
AA
1
;CC
1
=
C
1
GA
1
=
AGC
Ta cã: cos
( )
AA
1
;CC
1
= cos
AGC =
2
3
m
a
2
+
2
3
m
c
2
-b
2
2.
2
3
m
a
2
3
m
c
⇔ cos
( )
AA
1
;CC
1
=
8b
2
+8c
2
-4a
2
+8a
2
+8b
2
-4c
2
-36b
2
36
8.m
a
.m
c
9
⇔ cos
( )
AA
1
;CC
1
=
4
( )
a
2
+c
2
-20b
2
36
8.m
a
.m
c
9
⇔ cos
( )
AA
1
;CC
1
=
4
( )
5b
2
-20b
2
36
8.m
a
.m
c
9
⇔ cos
( )
AA
1
;CC
1
=0
⇔
( )
AA
1
;CC
1
= 90
0
VËy gãc t¹o bëi gi÷a hai ®−êng trung tuyÕn AA
1
vµ CC
1
lµ 90
0
b. Thay α =2 vµo gi¶ thiÕt ta ®−îc: cotA + cotC = 2cotB
Theo c©u a ta cã : cotA =
b
2
+c
2
-a
2
4S
; cotC =
a
2
+b
2
-c
2
4S
;
cotB =
a
2
+c
2
-b
2
4S
.
⇒ cotA + cotC = 2cotB ⇔
b
2
2S
=
a
2
+c
2
-b
2
2S
⇔ a
2
+c
2
= 2b
2
Mặt khác :
cosB =
a
2
+c
2
-b
2
2ac
cosB =
b
2
2ac
Mà 2ac a
2
+ c
2
cosB
b
2
a
2
+c
2
cosB
b
2
2b
2
=
1
2
cosB
1
2
B 60
0
Vậy Min
B
= 60
0
khi và chỉ khi a =b =c hay tam giác ABC là tam giác đều.
Câu 4: Cho hệ tọa độ Oxy có A(1;3); B(-5;-3). Xác định điểm
M d: x-2y+1 =0 sao cho
2
MA+
MB
đạt giá trị nhỏ nhất.
Bài giải:
Gọi điểm M(2a-1;a) d.
MA =
( )
2-2a;3-a
2
MA = (4-4a; 6-2a).
MB = (-2a-4;-3-a)
2MA +
MB = (-6a; 3-3a)
2MA+
MB
=
( )
-6a
2
+
( )
3-3a
2
2MA+
MB
= 45a
2
-18a+9
2MA+
MB
= 3 5a
2
-2a+1
2MA+
MB
= 3
5a-
1
5
2
+
4
5
3.
2
5
Min
2MA+
MB
=
6
5
a =
1
5
Vậy với M
-3
5
;
1
5
thì
2MA+
MB
đạt giá trị nhỏ nhất.
Câu 5: Cho 3 số thực dơng a,b,c thỏa mãn
1
a
2
+
1
b
2
+
1
c
2
=1
Tìm GTLN của biểu thức:
T =
1
5a
2
+2ab+2b
2
+
1
5b
2
+2bc+2c
2
+
1
5c
2
+2ac+2a
2