TRƯỜNG THCS NGUYỄN TRỰC – TT KIM BÀI
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN TOÁN 9
Năm học 2015-2016
Thời gian làm bài: 150 phút
Câu I: (6đ)
1. Tính giá trị của biểu thức:
1
1
2
1
A =
+
.
+ +
y x+ y x
x
Với x =
3
3
1 x + y x + x y + y
:
y
x 3 y + xy 3
8 + 15
8 − 15
; y = 3 5 + 2 13 + 3 5 − 2 13
−
2
2
2. Tìm tất cả các số hữu tỉ x để B =
(
3 x + 11
x +2
là số nguyên
)(
)
3. Cho các số thực x, y thỏa mãn x + 1 + x 2 y + 1 + y 2 = 1
Tính giá trị biểu thức C = x 2015 + y 2015
Câu II(4,5đ)
Giải các phương trình sau:
a) x + x 2 + x − x 2 = x + 1
−8
3
2
c) x x + x + 1 = 4 y ( y + 1)
b) x 3 + 2 x 2 − 4 x =
(
)
Câu III(1,5đ)
Tìm GTNN của biểu thức D =
( x, y ∈ Z )
(x
3
) (
)
+ y3 − x2 + y2
trong đó x, y là số thực lớn hơn 1.
( x − 1)( y − 1)
Câu IV. (8đ)
1) Cho (O) và (O/) ngoài nhau. Kẻ tiếp tuyến chung ngoài AB và chung trong EF (
A, E ∈ (O); B, D ∈ (O / ) ). Gọi M là giao của AB và EF; N là giao của AE và BF.
Chứng minh
a) ∆AOM ∞∆BMO /
b) AE ⊥ BF
c) O, N, O/ thẳng hàng
2. Cho ∆ABC nhọn. Chứng minh rằng Cos2A + Cos2B + Cos2C < 1
===Hết===
ĐÁP ÁN TOÁN 9
Câu 1: (6đ)
1. (2,5)
Đặt đk : x>0, y>0
x+ y
(
)
1 1 ( x + y ) x − xy + y + xy
+
:
x
y
xy
x
+
y
xy ( x + y )
2
x + y ( x + y )( x + y )
+
:
=
xy
xy ( x + y )
xy
Rút gọn A =
=
(
x+ y
xy
)
2
.
2
.
+
xy
x+ y
)
0,25đ
0,25đ
0,25
x+ y
x+ y
=
(
0,25đ
0,25
xy
16 + 2 15
16 − 2 15
−
4
4
15 + 1
15 − 1
=
−
2
2
Biến đổi
x=
=1
(
)
y = 5 + 2 13 + 5 − 2 13 + 3 5 − 2 13 . y
y 3 = 10 − 9 y
3
y + 9 y − 10 = 0
( y − 1) y 2 + y + 10 = 0
y =1
1+ 1
⇒ A=
=2
1.1
3
3
(
2
)
⇔
3 x + 11
x +2
5
x +2
5
= .... = 3 +
x+2
là số nguyên
Lập luận 0 <
5
x +2
≤
5
2
0,25
2
2, ĐK x ≥ 0
B=
0,25
là số nguyên
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
5
⇒
x +2
(
3, Ta có
x2 +1 + x
⇒ x2 +1 − x =
Tương tự
5
= 1 hoặc
)(
1
= 2 ⇔ x = 9 hoặc x = 0,25
x +2
)
0,25
0,25
x2 +1 − x = 1
y2 +1 + y
y2 +1 − y = x2 +1 + x
0,25
0,25
0,25
0,25
⇒ x2 +1 + y2 +1 − x − y = x2 +1 + y2 +1 + x + y
⇒ 2( x + y ) = 0
⇒ x + y = 0 ⇒ x = −y ⇒ C = 0
Câu 2:(4,5đ)
1. (1,5đ)
0,25
x + x 2 ≥ 0
x − x 2 ≥ 0
ĐK
Áp dụng BĐT Cô si cho hai số không âm ta có
x + x2 + x − x2 =
( x + x ).1 + ( x − x ).1 ≤ x + x2
2
2
2
+1
+
x − x2 +1
= x +1
2
x + x 2 = 1
⇒ x ∈o
Dấu “ =” xảy ra ⇔
x − x 2 = 1
2, (1,5đ)
x3 + 2x 2 − 4x =
0,5
−8
3
⇔ 3 x 3 + 6 x 2 − 12 x + 8 = 0
⇔ 4 x 3 − x 3 − 6 x 2 + 12 x − 8 = 0
(
⇔ 4 x = ( x − 2)
3
0,25
0,5
0,25
0,25
)
3
⇔ 3 4x = x − 2
2
⇔x=
1− 3 4
3. (1,5đ)
(
0,25
)
x x 2 + x + 1 = 4 y ( y + 1)
0,25
⇔ x3 + x2 + x + 1 = 4 y 2 + 4 y + 1
(
)
⇔ ( x + 1) x 2 + 1 = ( 2 y + 1)
Đặt d = ƯCLN x + 1, x 2 + 1
d= 1
⇒ x + 1 và
0,75
2
(
0,25
)
x + 1 là các số chính phương ⇒ x + 1 = k
k − x = k + x = 1
⇒ ( k − x )( k + x ) = 1 ⇒
⇒x=0
k − x = k + x = −1
2
⇒ ( x, y ) = ( 0,0 ); ( 0,1)
x2
y2
+
Câu III. Biến đổi D =
y −1 x −1
2
2
( (k ∈ Z )
0,5
0,25
0,25
0,25
Do x >1, y >1 ⇒ x − 1 > 0, y − 1 > 0
0,25
2 xy
Áp dụng BĐT Cô si ta có D ≥ x − 1. y − 1
Theo BĐT Cô si ta có
x −1 =
y −1 =
0,25
0,25
( x − 1).1 ≤ ( x − 1) + 1 = x
2
2
( y − 1).1 ≤ ( y − 1) + 1 = y
2
0,25
2
2 xy
=8
x y
.
2 2
x, y > 1
2
2
x = y
x = 2
D = 8 ⇔ y −1 x −1 ⇔
y = 2
x − 1 = 1
y − 1 = 1
Vậy Min D = 8 ⇔ x = 2, y = 2
⇒D≥
0,25
Câu IV.
B
0,25
A
M
I
K
E
O
N
O’
F
0,75
a) ∆AOM ∞ ∆BMO /
Vì AOM = BMO/ (cùng phụ với OMA)
b) MO ⊥ AE, MO/ ⊥ BF, MO ⊥ MO/ ⇒ AE ⊥ BF
c) ∆ OIN ∞ ∆ OMO/ : vì AI và BK là hai đường cao tương ứng của hai ∆
đồng dạng AOM và BMO/ (câu a)
OI
MK
OI
IN
=
⇒
=
/ mà MK = IN
OM MO
OM MO /
⇒ ∆OIN
∞
∆OMO / (c.g.c)
⇒
/
⇒ IOˆ N = MOˆ O / ⇒ O, N , O thẳng hàng
2)
1đ
0,5
0,5đ
AA
0,25
E
F
B
C
D
Kẻ 3 đường cao AD, BE, CF
∆AEB
∞
∆AFC (g.g)
AE AB
AE AF
⇒
=
⇒
=
AF AC
AB AC
⇒ ∆AEF
∞
∆ABC (c.g.c)
2
S AEF AE
2
=
= Cos A
S ABC AB
S
S BDF
= Cos 2 B ; CDE = Cos 2 C
Tương tự S
S ABC
ABC
S
+ S BDF + S CDE
⇒ Cos 2 A + Cos 2 B + Cos 2 C = AEF
<1
S ABC
⇒
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5đ