SỞ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO
TỈNH BẮC NINH
KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT
NĂM HỌC 2018-2019
Môn thi: TOÁN CHUYÊN
Thời gian: 150 phút
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
Câu 1.
a) Rút gọn biểu thức :
b) Cho phương trình:
a + a2 + b2 a − a 2 + b2
P=
−
a − a2 + b2 a + a 2 + b2
x 2 + ax + b = 0
4 a 4 − a 2b 2
,a > b >0
÷:
÷
b2
với x là ẩn, a, b là tham số. Tìm a, b sao cho
phương trình có nghiệm thỏa mãn
x1 − x2 = 5
3 3
x1 − x2 = 35
Câu 2
a) Giải phương trình:
b) Cho các số thực
P=
GTNN của
x + 3 + 3x + 1 = x + 3
a, b, c
thỏa mãn
0 ≤ a, b, c ≤ 2, a + b + c = 3
. Tìm GTLN và
a 2 + b2 + c2
ab + bc + ca
Câu 3
x, y
x2 − 2 y 2 = 1
a) Tìm cặp số nguyên
thỏa mãn
b) Chứng minh rằng nếu hiệu các lập phương của 2 số nguyên liên tiếp là bình
phương của một số tự nhiên n thì n là tổng 2 số chính phương liên tiếp
Câu 4.
1) Từ A ngoài (O) vẽ 2 tiếp tuyến AB, AC (B, C là tiếp điểm). AO cắt BC tại H.
Đường tròn đường kính CH cắt (O) tại điểm thứ hai là D. Gọi T là trung
điểm BD
a) Chứng minh ABHD là tứ giác nội tiếp
b) Gọi E là giao điểm thứ 2 của đường tròn đường kính AB với AC, S là
giao điểm của AO với BE. Chứng minh TS // HD
1
2) Cho (O ),
( O2 )
cắt nhau tại hai điểm A, B. Gọi MN là tiếp tuyến chung của 2
1
đường tròn với M, N lần lượt thuộc (O ),
( O2 )
. Qua A kẻ đường thẳng d
( O2 )
1
song song với MN cắt (O ),
,BM, BN lần lượt tại C, D, F,G . Gọi E là
giao điểm của CM và DN. Chứng minh EF = EG
Câu 5. Cho 20 số tự nhiên, mỗi số có ước nguyên tố không vượt quá 7. Chứng
minh rằng luôn chọn được ra 2 số sao cho tích của chúng là 1 số chính phương.
ĐÁP ÁN
Câu 1.
a) Rút gọn biểu thức
a + a2 + b2 a − a2 + b2
P=
−
a − a 2 + b2 a + a 2 + b2
(
=
=
) (
+b ) ( a−
a + a2 + b2
(
a + a2
2
2
− a − a2 + b2
a2 + b2
(
)
4 a 4 − a 2b 2
,
÷:
2
÷
b
)
a > b >0
2
.
b2
4 a2 ( a2 − b2 )
a 2 + a 2 + b 2 + 2 a a 2 + b 2 − a 2 + a 2 + b 2 − 2a a 2 + b 2
a 2 − ( a 2 − b2 )
).
b2
4. a . a 2 − b 2
4a a 2 + b 2
b2
a a 2 + b2
=
.
=
b2
4. a . a 2 − b 2
a a 2 − b2
a 2 + b2
khi a > 0
2
a − b2
=
a2 + b2
khi
a<0
− 2
2
a −b
b) Cho phương trình………
Để phương trình đã cho có hai nghiệm
Áp dụng định lý Vi-et ta có:
Theo đề bài ta có:
x1; x2
thì
x1 + x2 = − a (1)
(2)
x1 x2 = b
x1 − x2 = 5
x1 − x2 = 5
⇔
2
3 3
x1 − x2 = 35
( x1 − x2 ) ( x1 + x2 ) − x1 x2 = 35
∆ ≥ 0 ⇔ a 2 − 4b ≥ 0
x1 − x2 = 5
(3)
x1 − x2 = 5
⇔
⇔
2
2
( x1 + x2 ) − x1 x2 = 7 (4)
5 ( x1 + x2 ) − x1 x2 = 35
Thế (1) (2) vào (4) ta được:
( −a )
2
− b = 7 ⇔ a 2 − b = 7 ⇔ b = a 2 − 7 (*)
Bình phương hai vế của (3) ta được:
( x1 − x2 )
2
= 52 ⇔ ( x1 + x2 ) − 4 x1 x2 = 25 ⇔ a 2 − 4b = 25
2
a = 1 ⇒ b = −6
⇔ a 2 − 4a 2 + 28 = 25 ⇒ a 2 = 1 ⇔
a = −1 ⇒ b = −6
( a; b ) = { ( 1; −6 ) ; ( −1; −6 ) }
Vạy
Câu 2.
a) Giải phương trình
x + 3 + 3x + 1 = x + 3
x≥
Ta có điều kiện xác định:
Đặt
−1
3
a = x + 3
a 2 = x + 3
( a, b ≥ 0 ) ⇒ 2
b
=
3
x
+
1
b = 3x + 1
2
b = a 2 − a
a + b = a
⇔ 2
2
2
2
2
3a − b = 8
3a − ( a − a ) = 8
. Khi đó ta có hệ phương trình sau đây:
(*)
⇒ ( *) ⇔ 3a 2 − a 4 + 2a 3 − a 2 = 8
⇔ a 4 − 2a 3 − 2a 2 + 8 = 0
⇔ a 3 ( a − 2) − 2 ( a − 2 ) ( a + 2 ) = 0
⇔ ( a − 2 ) ( a 3 − 2a + 4 ) = 0
⇔ ( a − 2 ) ( a + 2 ) ( a 2 + 2a + 2 ) = 0
a = 2(tm)
⇔
a = −2(ktm)
⇒ b = a2 − a = 4 − 2 = 2
x + 3 = a 2 = 4
x = 1
⇒
⇔
⇔ x =1
2
x = 1
3 x + 1 = b = 4
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất
(TM )
x =1
b) Cho các số thực a,b, c….
Áp dụng BĐT Co si ta có:
a 2 + b 2 ≥ 2ab
2
2
b + c ≥ 2bc
c 2 + a 2 ≥ 2ca
1 2
1
a + b 2 + a 2 + c 2 + b 2 + c 2 ) ≥ ( 2ab + 2ac + 2bc )
(
2
2
2
2
2
⇒ a + b + c ≥ ab + ac + bc
⇒ a 2 + b2 + c2 =
⇒P=
a2 + b2 + c2
≥1
ab + bc + ca
Dấu “=” xảy ra
MinP = 1
a = b = c
⇔
⇔ a = b = c =1
a
+
b
+
c
=
3
a = b = c =1
Vậy
khi
Theo đề bài ta có:
0 ≤ a, b, c ≤ 2 ⇒ ( a − 2 ) ( b − 2 ) ( c − 2 ) ≤ 0
⇔ abc − 2 ( ab + ac + bc ) + 4 ( a + b + c ) − 8 ≤ 0
⇔ abc − 2 ( ab + ac + bc ) + 12 − 8 ≤ 0
⇒ 2 ( ab + ac + bc ) ≥ 4 + abc ≥ 4
⇔ ab + bc + ca ≥ 2
a 2 + b 2 + c 2 + 2ab + 2 ac + 2bc
⇒P=
−2
ab + ac + bc
⇔P=
Dấu
( a + b + c)
ab + ac + bc
"="
xảy ra
MaxP =
Vậy
2
5
2
−2≤
9
5
−2 =
2
2
a = 0
b + c = 3
b = 0
abc = 0
⇔
⇔ a + c = 3
a + b + c = 3
c = 0
a + b = 3
0 ≤ a, b, c ≤ 2
khi
abc = 0, a + b + c = 3,0 ≤ a, b, c ≤ 2
Câu 3
a) Tìm các cặp số nguyên tố….
Ta có 1 số chính phương khi chia cho 3 sẽ nhận được số dư là 0 hoặc 1 nên ta có:
(3k ) 2 = 9k 2
2
2
(3k + 1) = 9k + 6k + 1 ≡ 1( mod 3)
2
2
( 3k + 2 ) = 9k + 12k + 4 ≡ 1( mod 3)
Nếu
x, y > 3
1 − 2.1 = −1
⇒
thì x,y không chia hết cho 3 do đó số dư của Vế trái cho 3 là
chia 3 dư 2 vô lý do
x2 − 2 y2 = 1
trong hai số x, y phải có một số bằng 3
x = 3 ⇒ 9 − 2 y 2 = 1 ⇒ y 2 = 4 ⇔ y = 2( y > 0)
⇒
2
2
y = 3 ⇒ x − 2.9 = 1 ⇔ x = 19 ⇒ x ∈ ∅
( x; y ) = ( 3; 2 )
Vậy các cặp số nguyên
b) Chứng minh rằng nếu hiệu các lập phương…..
Gọi 2 số tự nhiên liên tiếp đó là
( a + 1)
3
a , a + 1( a ∈ ¢ )
, theo đề bài ta có:
− a = n ⇔ a + 3a + 3a + 1 − a = n ⇔ 3a 2 + 3a + 1 = n 2
3
+)Xét TH:
2
−1 ≤ a ≤ 0
3
ta có:
2
3
2
a = 0 ⇒ n = 1 = 02 + 12 ⇒ a = 0
(tm)
2
2
a = −1 ⇒ n = 1 = 0 + 1 ⇒ a = −1 (tm)
a > 0
2
2
2
a < −1 ⇒ ( 2a ) < 3a + 3a + 1 < ( 2a + 1)
+)Xét TH:
Vậy ta có n là tổng của hai số chính phương liên tiếp .
Câu 4
(*)
Bài 1.
a) Chứng minh ABHD nội tiếp
Gọi I, J lần lượt là tâm của các đường tròn đường kính CH, AB
⇒ ·ADB = 900
·ADB
Xét (J) ta có:
là góc nội tiếp chắn nửa đường tròn.
Ta có: AB, AC là hai tiếp tuyến của đường tròn (O) tại các tiếp điểm B, C cắt
nhau tại A
AO ∩ BC = H ⇒ AO ⊥ BC
Và
nhau)
tại H hay
·AHB = 900
(tính chất hai tiếp tuyến cắt
·ADB = ·AHB = 900 (cmt ) ⇒ ABHD
Xét tứ giác ABHD ta có:
là tứ giác nội tiếp
b) Gọi E là giao điểm thứ 2 của đường tròn…..
Vì tứ giác ABHD là tứ giác nội tiếp (cmt)
chắn cung DH)
Xét đường tròn (I) ta có:
·
HDC
·
·
⇒ DBH
= DAH
(hai góc nội tiếp cùng
là góc nội tiếp chắn nửa đường tròn
·
·
·
⇒ HDC
= 90 ⇒ BDA
= HCD
= 900
0
Lại có:
Xét
·
·
·ADH = ·ADB + BDH
= 900 + BDH
·
·
·
·
= BDH
+ HDC
= 900 + BDH
BDC
·
⇒ ·ADH = BDC
∆ADH
và
∆BDC
ta có:
·
·
·
HAD
= DAC
(cmt ); ·ADH = BDC
(cmt ) ⇒ ∆ADH : ∆BDC ( g .g )
⇒
⇒
AD AH
=
BD BC
(các cặp cạnh tương ứng)
AD BD 2.TD TH
=
=
=
AH BC 2.HC HC
Xét
∆TAD
và
∆CAH
ta có:
(T là trung điểm của BD)
AD TD
·
·
=
(cmt ); TDA
= CHA
= 900
AH CH
·
·
⇒ ∆TAD : ∆CAH (c.g .c) ⇒ TAD
= HAC
(hai góc tương ứng)
Mà
·
·
·
TAD
= TAS
+ HAD
·
·
⇒ TAS
= DAE
·
·
·
HAC = HAD + DAE
Mặt khác :
·
·
DAE
= DBE
(
·
·
·
⇒ TAS
= SBT
= EAD
⇒ ABTS
là tứ giác nội tiếp
·
·
⇒ STD
= BAS
Mà
)
(Hai góc nội tiếp cùng chắn cung DE)
(góc ngoài tại 1 đỉnh bằng góc trong tại đỉnh đối diện)
·
·
BAS
= BDH
(
(hai góc nội tiếp cùng chắn cung BH trong đường tròn (J))
·
·
·
⇒ STD
= TDH
= BAH
)
Lại có hai góc này ở vị trí so le trong
Bài 2.
⇒ ST / / HD( dpcm)
Gọi
MO1 ∩ d = H ; NO2 ∩ d = I , AB ∩ MN = K
Ta có : MN//CD
⇒ O1M , O2 N
O1M ⊥ CD = { H }
⇒
O2 M ⊥ CD = { I }
lần lượt là trung trực của
·
= 90 0
CH = HA, MHA
⇒
0
·
IA = ID , NID = 90
⇒ MNIH
CA
và
(đường kính dây cung)
1
( M¶ = Hµ = I$= 90 ) ⇒ HI = MN = 2 CD
0
là hình chữ nhật
DA
Xét
∆CED
⇒ MN
ta có:
MN / / CD
(cmt )
1
MN
=
CD
2
là đường trung bình của
∆CED ⇒ M , N
⇒ MC = ME , ND = NE
Xét
∆CAE
⇒ AM
Mà
Xét
ta có:
M,H
lần lượt là trung điểm
là đường trung bình
(cmt ) ⇒ AE ⊥ CD
và
·
·
MAK
= KMB
·
MKA
∆BKM
(góc nội tiếp và góc tạo bởi tiếp tuyến dây cung cùng chắn cung AB)
và
·
·
NAK
= KNB
∆BKN
MK
KA
=
⇒ KM 2 = KA.BK
BK KM
(1)
ta có:
( góc nội tiếp và góc tạo bởi tiếp tuyến dây cung cùng chắn cung AB)
chung
⇒ ∆NKA : ∆BKN ( g .g ) ⇒
Từ (1) và (2) suy ra
Do
(từ vuông góc đến song song)
chung
∆NKA
·
NKA
(cmt)
ta có:
⇒ ∆MKA : ∆BKM ( g .g ) ⇒
Xét
CA, CE
∆CAE ⇒ MN / / AE
MH ⊥ CD
∆MKA
lần lượt là trung điểm của EC, ED
MN / / FG
NK KA
=
⇒ KN 2 = KA.BK
BK KN
(2)
KM = KN
, áp dụng định lý Ta let ta có:
KN MK KB
=
=
⇒ AG = AF
AG AF AB
Mặt khác
Câu 5
AE ⊥ FG
(cmt ) ⇒ EG = EF
(tính chất đường trung trực) (dpcm)
Ta có : các số có ước nguyên tố không vượt quá 7 có dạng
Do
x, y , z , t
mỗi số có 2 trường hợp chẵn, lẻ nên số trên có tổng cộng
trường hợp của bộ
a = 2 .3 .5 .7
x
y
z
t
b = 2 2 .3 2 .5 2 .7 2
y1
z1
2.2.2.2 = 16
x, y , z , t
Theo nguyên lý Dirichle, tồn tại ít nhất
x1
2 x.3 y.5z.7t
20
16 + 1 = 2
số a, b saao cho
t1
và các số mũ tương ứng cùng tính chẵn lẻ
x1 + x2 = 2m
y + y = 2n
2
2
⇒ 1
⇒ a.b = ( 2 m.3n.5 p.7 q )
z1 + z2 = 2 p
t1 + t2 = 2q
Đây là một số chính phương
Vậy ta luôn chọn được 2 số sao cho tích của chúng là số chính phương từ 20 số tự
nhiên mà mỗi số có ước nguyên tố không vượt quá 7