Câu
I
ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN TOÁN
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH
LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2011 – 2012
Nội dung
CM tam giác IAB có diện tích không phụ thuộc vị trí điểm M
Ý
1
3
3
a2
M (C ) M a;
y '(a)
, a 1 . y '
2
( x 1)
(a 1) 2
a 1
3
a2
( )
Tiếp tuyến của (C) tại M có pt y
(
x
a
)
(a 1)2
a 1
Tiệm cận đứng 1 có phương trình x 1
Tiệm cận ngang 2 có phương trình y 1 I (1;1)
a 5
1 A A 1;
, 2 B B 2a 1;1
a 1
1
1 a 5
1 6
S IAB IA.IB
1 . 2a 2 .
.2 a 1 6 (không phụ
2
2 a 1
2 a 1
Điểm
1,00
0,25
0,25
0,25
0,25
thuộc vào a, đpcm)
Tìm m để hàm số y 9 x m x 9 có cực đại
2
2
TXĐ:
, y' 9
mx
x2 9
, y ''
1,00
9m
( x 2 9) x 2 9
y ' 0 9 x 2 9 mx 0 9 x 2 9 mx
mx 0
mx 0
(I)
2
2
2 2
2
81(
x
9)
m
x
(
m
81)
x
81.9
0,25
TH 1. m 81 9 m 9 m . x 9 x 9 x 9(x) nên
2
y'
2
9 x 2 9 mx
x 9
2
0, x suy ra hàm số đồng biến trên
0,25
trị.
TH 2. m 9 ( I ) x1
y ''( x1 )
9m
( x 9) x 9
2
1
, không có cực
2
1
27
m2 81
0 x1 là điểm cực tiểu m 9 loại
TH 3. m 9 ( I ) x2
27
m2 81
0,25
y ''( x2 )
9m
0,25
0 x2 là điểm cực đại.
( x22 9) x22 9
Vậy hàm số có cực đại m 9
II
1
Giải phương trình sin
2012
2
Đặt t sin x, t 0;1 . (1) có dạng: t
Xét hàm số f (t ) t
1006
x cos 2012 x
1006
1
2
(1 t )1006
(1 t )1006 , t 0;1
f '(t ) 1006[t1005 (1 t )1005 ] ; f '(t ) 0 t
1005
(1)
1
21005
(2)
1
2
1
1
1
1
f (0) f (1) 1, f 1005 min f (t ) 1005 Vậy (2) t
0;1
2
2
2 2
1
2
hay (1) sin x cos 2 x 0 x k ( k Z )
2
4
2
x x 2 1 y y 2 1 (1)
Giải hệ phương trình
2
2
2
(2)
x y xy 1
ĐK: y 1 . (1) x y
1,00
0,25
0,25
0,25
0,25
1,00
y 2 1 x2 1
x 2 2 xy y 2 y 2 1 x 2 1 2 ( y 2 1)( x 2 1)
xy ( y 2 1)( x 2 1) x 2 y 2 x 2 y 2 y 2 x 2 1 x 2 y 2 1
2
2
x 0
x y 1
2
Kết hợp với (2) ta được
2
x
xy
0
y 2x
2
2
x y xy 1
x 0 & (2) y 2 1 y 1
1
1
2
y 2 x & (2) 3x 2 1 x 2 x
y
3
3
3
1
2
Thử lại ta có x 0, y 1 và x
thỏa mãn hệ pt
,y
3
3
Vậy hệ có 2 nghiệm như trên
III
1
9
3
x ( 3 ), x 0; .
2
2
2
9
Xét hàm số f ( x ) tan x sin x x trên 0;
2
2
Chứng minh tan x sin x
0,25
0,25
0,25
0,25
1,00
0,25
f '( x)
1
9 2cos3 x 9cos2 x 2 (2cos x 1)(cos 2 x 4cos x 2)
cos
x
cos2 x
2
2cos2 x
2cos 2 x
2
0 cosx<1 (cos x 2) 4cos x 0 f '( x) cùng
2
dấu với 1 2cos x . Bảng biến thiên của f ( x )
Vì x 0;
x
3
0
f '( x)
-
0,25
2
0
+
f ( x)
3
( 3 )
2
9
3
Vậy f ( x) tan x sin x x ( 3 ), x 0;
2
2
2
Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x
0,25
3
2
Áp dụng: Tam giác ABC nhọn nên A, B, C 0;
9
3
A ( 3 ) . Tương tự, cộng lại ta được
0,25
2
2
9
9
tan A tan B tan C sin A sin B sin C ( A B C ) ( 3 )
2
2
Kết hợp với A B C ta có đpcm
tan A sin A
2
Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số y
TXĐ: D 4;4 . Đặt t
x 4 4 x 16 x 2
1,00
x 4 4 x , t 0 . Bình phương ta được
t 2 8 2 ( x 4)(4 x) 8 . Dấu bằng có khi x= 4
Mặt khác theo BĐT Cô-si ta có
t 2 8 2 ( x 4)(4 x) 8 ( x 4) (4 x) 16 .D bằng có khi x=0
Do t 0 2 2 t 4
t2 8
1
Khi đó y f (t ) t
t 2 t 4, t 2 2;4
2
2
f '(t ) t 1, f '(t ) 0 t 1 (loại)
f (2 2) 2 2, f (4) 0 .
0,25
0,25
0,25
0,25
Vậy min y min f (t ) 0 khi x=0, max y max f (t ) 2 2 khi x= 4
4;4
IV
4;4
2 2;4
2 2 ;4
Tính thể tích khối chóp S.AB’C’D’ theo a
1
1,50
S
C'
D'
B'
D
C
A
B
BC AB, BC SA BC ( SAB) BC AB '
SC ( P) SC AB ' AB ' ( SBC ) AB ' SB
Tương tự AD ' SD
VS . AB ' C ' D ' VS . AB ' C ' VS . AD ' C '
0,25
0,25
VS . AB ' C ' SB ' SC ' SB '.SB SC '.SC SA2 SA2 3 3 9
.
.
2. 2 .
VS . ABC
SB SC
SB 2
SC 2
SB SC
4 5 20
(1)
0,25
VS . AD ' C ' SD ' SC ' SD '.SD SC '.SC SA2 SA2 3 3 9
.
.
.
.
VS . ADC
SD SC
SD 2
SC 2
SD 2 SC 2 4 5 20
(2)
0,25
Do VS . ABC VS . ADC
1 1 2
a3 3
. a .a 3
3 2
6
0,25
Cộng (1) và (2) theo vế ta được
VS . AB ' C ' VS . AD ' C ' 9
9
9 a3 3 3 3a3
3
VS . AB ' C ' D ' .
10 6
20
a3 3
a 3 20 20
6
6
2
Tìm max và min của thể tích khối chóp S.AMN
( Hình vẽ bến dưới)
1
VS . AMN .S AMN .a 3 . Đặt BM x, DN y ; x, y 0; a
3
Trên tia đối của tia DC lấy điểm P sao cho DP BM x
0,25
1,50
0,25
ABM ADP AM AP, BAM DAP
MAN 450 BAM DAN 450 NAP DAP DAN 450
1
1
MAN PAN S MAN S PAN AD.PN a ( x y ) (*)
2
2
Áp dụng định lí Pitago trong tam giác vuông CMN ta được
MN 2 MC 2 CN 2 ( x y)2 (a x)2 (a y)2
x2 y 2 2xy a2 x2 2ax a2 y 2 2ay xy a( x y) a2
a 2 ax
y
xa
1
a 2 ax
Thế vào (*) ta được SMAN a( x
)
2
xa
a x2 a2
a x 2 2ax a 2
Đặt f ( x)
f '( x) .
2 x a
2
( x a) 2
f '( x) 0 x ( 2 1)a .
0,25
0,25
0,25
0,25
a2
f (0) f (a) , f (( 2 1)a) a 2 ( 2 1)
2
a2
max f ( x) , min f ( x) a 2 ( 2 1)
0;a
2 0;a
M B, N C
a3 3
Vậy max VS . AMN
khi
6
M C, N D
min VS . AMN
V
a 2 ab 1
b 2 bc 1
c 2 ca 1
5(a b c)
c 2 3ca b 2
x2
2
2
2
2
x, y 0 ta có x y 2 xy x 2 xy y
2x y
y
a 2 3ab c 2
3( 2 1)a3
khi MB ND a( 2 1)
3
b 2 3bc a 2
0,25
1,00
0,25
a 2 ab 1
(a 2 ab 1)2
2(a 2 ab 1) (a 2 3ab c 2 )
2
2
a 3ab c
a 2 3ab c 2
a 2 b2
2 a c ab 2(a b c ) a c
2
2
2
2
2
2
2
2
0,25
5a 2 3b 2 2c 2
(10)(a 2 a 2 a 2 a 2 a 2 b 2 b 2 b 2 c 2 c 2 )
2
20
(a a a a a b b b c c)2 5a 3b 2c
2 5
2 5
0,25
Tương tự, cộng lại ta được
a 2 ab 1
a 2 3ab c 2
b 2 bc 1
b 2 3bc a 2
1
Đẳng thức xảy ra a b c
3
c 2 ca 1
c 2 3ca b 2
5(a b c)
0,25
A
B
x
450
M
x
P
D
y
N
C