Đề thi chọn học sinh giỏi cấp thành phố môn Toán Lớp 9 - Năm học 2016-2017 - Sở GD & ĐT Bình Định (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp thành phố môn Toán Lớp 9 - Năm học 2016-2017 - Sở GD & ĐT Bình Định (Có đáp án)

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS BèNH ĐỊNH KHOÁ NGÀY 18 – 3 – 2017 Đề chớnh thức Mụn thi: TOÁN Thời gian: 150 phỳt (khụng kể thời gian phỏt đề) Ngày thi: 18/3/2017 Bài 1 (6,0 điểm). 2m 16m 6 m 2 3 1. Cho biểu thức: P = 2 m 2 m 3 m 1 m 3 a) Rỳt gọn P. b) Tỡm giỏ trị tự nhiờn của m để P là số tự nhiờn. 2. Cho biểu thức: P = (a + b)(b + c)(c + a) – abc với a, b, c là cỏc số nguyờn. Chứng minh rằng nếu a + b + c chia hết cho 4 thỡ P chia hết cho 4. Bài 2 (5,0 điểm). 1 1 4 a) Chứng minh rằng: với mọi số thực x, y dương, ta luụn cú: x y x y 2 b) Cho phương trỡnh: 2x 3mx 2 0 (m là tham số). Cú hai nghiệm x1 và x2 . Tỡm giỏ trị 2 2 2 2 1 x1 1 x2 nhỏ nhất của biểu thức: M = x1 x2 x1 x2 Bài 3 (2,0 điểm) Cho x, y, z là ba số dương. Chứng minh rằng: 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 x yz y xz z xy 2 xy yz zx Bài 4 (7,0 điểm). 1. Cho tam giỏc đều ABC nội tiếp đường trũn tõm O bỏn kớnh R. M là một điểm di động trờn cung nhỏ BC của đường trũn đú. a) Chứng minh MB + MC = MA b) Gọi H, I, K lần lượt là chõn đường vuụng gúc hạ từ M xuống AB, BC, CA. Gọi S, S’ lần lượt là diện tớch của tam giỏc ABC, MBC. Chứng minh rằng: Khi M di động ta luụn cú đẳng thức: 2 3 S + 2S' MH + MI + MK = 3R 2. Cho tam giỏc ABC cú ba gúc nhọn. AD, BE, CF là cỏc đường cao. Lấy M trờn đoạn FD, lấy N trờn tia DE sao cho Mã AN = Bã AC . Chứng minh MA là tia phõn giỏc của gúc Nã MF Lbinhpn thcsphuochoa
2. Bài 1 (6,0 điểm). m 1 1a) Rỳt gọn được P = (với m 0, m 1) m 1 1b) m 1 2 P = = 1 + m 1 m 1 2 Ta cú: P N N m 1 là ước dương của 2 m 4; 9 (TMĐK) m 1 Vậy m = 4; m = 9 là giỏ trị cần tỡm. 2) a + b + c  4 (a, b, c Z) Đặt a + b + c = 4k (k Z) a + b = 4k – c ; b + c = 4k – a ; a + c = 4k – b Ta cú: P = (a + b)(b + c)(c + a) – abc = (4k – c)(4k – a)(4k – b) – abc = 16k 2 4ak ack ac 4k b abc = 64k 3 16bk 2 16ak 2 4abc 16ck 2 4bck 4ack abc abc = 4 16k 3 4bk 2 4ak 2 abk 4ck 2 bck ack 2abc (*) Giả sử a, b, c đều chia 2 dư 1 a+ b + c chia 2 dư 1 (1) Mà: a + b + c  4 a + b + c  2 (theo giả thiết) (2) Do đú (1) và (2) mõu thuẫn Điều giả sử là sai Trong ba số a, b, c ớt nhất cú một số chia hết cho 2 2abc  4 ( ) Từ (*) và ( ) P  4 Bài 2 (5,0 điểm). 1 1 4 a b 4 2 2 a) a b 4ab a b 0 (đỳng) x y x y ab a b b) PT cú a, c trỏi dấu nờn luụn cú hai nghiệm phõn biệt x1 và x2 3m 2 Ta cú: x x và x .x 1 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1 x1 1 x2 M = x1 x2 = = x1 x2 2 2 2 1 x x 2 1 x x x x 1 1 2 x x 4x x 1 1 2 1 2 2 1 2 1 2 2 x1x2 x1x2 9 2 2 = 9 m 8 2 8 8 2 8 2 Dấu “=” xảy ra khi m = 0 Vậy GTNN của M là 8 2 8 khi m = 0 Bài 3 (2,0 điểm) Áp dụng BĐT Cụ si cho cỏc số dương x2 và yz, ta cú: 1 1 1 1 x2 + yz 2 x2 yz 2x yz . x2 yz 2x yz 2 x yz 1 1 1 1 1 1 Tương tự, ta cú: . và . y2 xz 2 y xz z2 xy 2 z xy Lbinhpn thcsphuochoa
3. 1 1 1 1 1 1 1 Suy ra: (1) 2 2 2 x yz y xz z xy 2 x yz y xz z xy 1 1 1 yz xz xy Ta cú: = (2) x yz y xz z xy xyz Ta cú: yz xz xy x + y + z (3) Thật vậy: (*) 2 yz 2 xz 2 xy 2x 2y 2z 2 2 2 x y z x y x 0 (BĐT đỳng) Dấu “=” xảy ra khi x = y = z 1 1 1 x y z 1 1 1 Từ (2) và (3) suy ra: (4) x yz y xz z xy xyz yz xz xy 1 1 1 1 1 1 1 Từ (1) và (4) suy ra: 2 2 2 x yz y xz z xy 2 xy yz zx Bài 4 (7,0 điểm). 1.a) Cỏch 1: Trờn tia đối của tia MC lấy điểm E sao cho ME = MB Ta cú: BEM là tam giỏc đều BE = BM = EM A BMA = BEC MA = EC A Do đú: MB + MC = MA Cỏch 2: Trờn AM lấy điểm E sao cho ME = MB O O Ta cú: BEM là tam giỏc đều E BE = BM = EM B C MBC = EBA (c.g.c) MC= AE B C Do đú: MB + MC = MA M 1.b) Kẻ AN vuụng gúc với BC tại N M E Vỡ ABC là tam giỏc đều nờn O là trọng tõm của tam giỏc 3 A A, O, N thẳng hàng AN = R 2 AN 3 3 Ta cú: AN = AB.sinãABN AB R : R 3 sin ãABN 2 2 1 2S 2S Ta cú: MH.AB S MH ABM = ABM 2 ABM AB R 3 O K 1 2SACM 2SACM MK.AC S MK = I N 2 ACM AC B R 3 C H 1 2SBCM 2SBCM 2S ' MI.BC SBCM MI = = 2 BC R 3 R 3 M 2S ' 2 2S ' 2 Do đú: MH + MK + MI = + S S = + .S R 3 R 3 ABM ACM R 3 R 3 ABMC 2S ' 2 2 3 S 2S ' = + . S S ' R 3 R 3 3R 2. Qua M kẻ đường thẳng song song với BC cắt DE tại K Tứ giỏc AEDB nội tiếp Cã DE Bã AC Mà: Mã KD Cã DE (vỡ MK // BC). Lbinhpn thcsphuochoa
4. Do đú: Mã KD Mã AN Tứ giỏc AMKN nội tiếp ãAMN ãAKN ả ả ã ả ả Ta cú: D3 D4 (= BAC ) D1 D2 A DMK cú DA là phõn giỏc vừa là đường cao nờn cõn tại D DM = DK AMD = AKD (c.g.c) ãAMD ãAKD N F ã ã ã ã ã Nờn: AMF AKN . Ta cú: AMF AMN AKN E H Vậy: MA là phõn giỏc của gúc Nã MF M K 1 2 3 4 B D C Lbinhpn thcsphuochoa