Xem mẫu
- SÔÛ GIAÙO DUÏC ÑAØO TAÏO HAÄU GIANG
ÑEÀ THI HS GIỎI ÑBSCL MOÂN TOAÙN
(ĐỀ NGHỊ)
BAØI 1 (soá hoïc )
Cho a, b Z . Chöùng minh raèng :
Neáu 24a2 + 1 = b2 thì moät vaø chæ moät trong caùc soá a vaø b chia heát cho 5.
BAØI 2 (Ñaïi soá)
Tìm giaù trò nhoû nhaát cuûa haøm soá :
f(x) = 20x144 – 1.x120 + 2006, xIR.
BAØI 3 (Hình hoïc phaúng)
Cho tam giaùc ABC. Treân caïnh AB laáy ñieåm M di ñoäng, treân caïnh AC laáy
ñieåm N di ñoäng sao cho
1 1 1
(khoâng ñoåi).
AM AN l
Chöùng minh raèng ñöôøng thaúng MN ñi qua moät ñieåm coá ñònh.
BAØI 4 (Hình hoïc khoâng gian)
Trong maët phaúng (P) cho tam giaùc ABC nhoïn. Treân ñöôøng thaúng d vuoâng
goùc vôùi maët phaúng (P) taïi A laáy ñieåm S di ñoäng, goïi K vaø H laàn löôït laø
hình chieáu vuoâng goùc cuûa B leân AC vaø SC, ñöôøng thaúng l ñi qua K vaø H
caét ñöôøng thaúng d taïi N. Ñònh ñieåm S treân d sao cho ñoaïn SN ngaén nhaát.
- BAØI 5 (daõy soá)
f (1). f (3)... f (2n 1)
Cho daõy un nN vaø un
* , n 1; 2;3;...
f (2). f (4)... f (2n)
Trong ñoù : f(n) = (n2 + n + 1)2 + 1
2
Chöùng minh raèng : lim n un
n 2
ÑAÙP AÙN
Baøi 1 :
a 5
Neáu ,
b 5
khi ñoù töø ñaúng thöùc : 24a2 + 1 = b2 1 = b2 - 24a2 chia heát cho 5 =>
1 chia heát cho 5, voâ lyù.
a 5 (a,5) 1
Neáu
b 5 (b,5) 1
Khi ñoù : a4 1 (mod 5) (Ñònh lyù Fermat)
- b4 1 (mod 5)
=> a4 - b4 0 (mod 5)
a 2 b 2 0 (mod 5)
2 2
a b 0 (mod 5)
- Xeùt a2 + b2 0 (mod 5)
Töø ñaúng thöùc 24a 2 + 1 = b2 Û 25a 2 + 1 = (a 2 + b2 )5 Þ (25a 2 + 1) 5 voâ
lyù.
- Xeùt a2 - b2 0 (mod 5)
Töø ñaúng thöùc 24a 2 + 1 = b2 Û 23a 2 + 1 = (b2 - a 2 )5 Þ (23a 2 + 1) 5
23a 2 + 1 0(mod5) , voâ lyù.
(Vì do (a,5)=1 => a ± 1 ; ± 2 (mod 5))
a2 1 ; 4 (mod 5) => 23a2 + 1 3 hoaëc 4 (mod 5)
Vaäy Neáu a,b Z thoûa ñaúng thöùc 24a2 + 1 = b2 thì moät vaø chæ moät trong
caùc soá a vaø b seõ chia heát cho 5.
BAØI 2
f(x) = 20x144 – 1.x120 + 2006
1 1 1
= 2.x144 + 2.x144 +...+2.x144 + 5 6
+ 5 6 - x120 + 2006 - 4 6
2 .12 2 .12 2 .12
10 soá haïng
12 soá haïng
- 1 1
f ( x) 1212 210.x10.144 . x120 2006 4 6
2 .12
10 12
2 .12
(Cosi)
1 1
f ( x) x120 x120 2006 4 6 2006 4 6
2 .12 2 .12
1 1
f ( x) 2006 4 6
2.x144 5 6
2 .12 2 .12
1 1
x144 x 24 (do x R )
246 24
BAØI 3 :
Keû ñöôøng phaân giaùc trong cuûa BAÂC laø
At. Do A,B,C coá ñònh => At coá ñònh.
Goïi I laø giao ñieåm cuûa At vôùi MN.
Ta coù : SAMN = SAMI + SANI
1 1 A 1 A
AM . AN .sin A AM . AIsin AN . AI sin
2 2 2 2 2
A 1 1 1 1
2 cos . (khoâng ñoåi)
2 AI AM AN l
A
AI 2l cos (khoâng ñoåi)
2
=> I coá ñònh vaø I MN
Vaäy ñöôøng thaúng MN qua 1 ñieåûm coá ñònh I.
BAØI 4 :
- Trong SCN coù AC laø ñöôøng cao thöù
nhaát.
SC BK
Maët khaùc ta coù : SC ( BHK )
SC BH
SC KH NH laø ñöôøng cao thöù hai
=> K laø tröïc taâm cuûa SCN.
Ta coù
AN AK
D ANK D ACS Þ = Û AS . AN = AK . AC
AC AS
(khoâng ñoåi)
Vì SN SA AN 2 SA. AN 2 AK. AC (khoâng ñoåi)
SN min 2 AK . AC
SA AN AK . AC
Vaäy ñieåm S naèm treân d (coá ñònh) caùch A (coá ñònh) baèng : SA AK .AC
BAØI 5 : Ta coù :
f (n) (n 2 n 1) 2 1
2
(n 2 1) n 1
n 2 1 2n n 2 1 n 2 1
2
n 2 1 n 2 2n 2
f (2i - 1) (4i - 4i + 2)(4i + 1) (2i - 1) + 1
2 2 2
Khi ñoù : = =
f (2i) (4i 2 + 4i + 2)(4i 2 + 1) (2i + 1)2 + 1
- f (1). f (3)... f (2n 1)
un
f (2). f (4)... f (2n)
1
1 32 1 52 1 ... 2n 1 1
2
2
2
un
3
1 5 1 7 1 ... 2n 1 1 2n 1 1
2 2 2 2 2
1
un 2
2n 2n 1
1 n2 2
lim n un lim n lim
n n 2n 2n 1
2 n 2n 2n 1
2
2
-----------------------
- SÔÛ GIAÙO DUÏC ÑAØO TAÏO KIEÂN GIANG
Tröôøng THPT Chuyeân Huyønh Maãn Ñaït
KYØ THI HOÏC SINH GIOÛI KHU VÖÏC ÑBSCL NAÊM HOÏC 2005_2006
ÑEÀ THI ÑEÀ NGHÒ MOÂN : TOAÙN
( Thôøi gian: 180 phuùt )
BAØI 1: (4 ñieåm)
Cho 6 soá thöïc a, b, c, m, n, p thoûa maõn : a2 + b2 + c2 = 1 vaø m + n + p = 5.
Tìm giaù trò lôùn nhaát cuûa : A = a.m + b.n + c.p + m.n + n.p + p.m
BAØI 2: (4 ñieåm)
Giaûi phöông trình nghieäm nguyeân sau : 2 x + 3y = z2
BAØI 3: (4 ñieåm)
x0 m m 0
Cho daõy soá xn : xn 12 20062 . Tìm lim xn
2 xn , n N, n 1 n
xn 1
BAØI 4: (4 ñieåm)
Cho ñöôøng thaúng (d) vaø hai ñieåm A, B khoâng thuoäc (d); AB khoâng vuoâng goùc vôùi (d).
Baèng thöôùc vaø compa haõy döïng M naèm treân (d) sao cho:
MA MA
a. ñaït giaù trò nhoû nhaát b. ñaït giaù trò lôùn nhaát
MB MB
BAØI 5: (4 ñieåm)
Cho hình laäp phöông ABCD.A’B’C’D’ caïnh a. Goïi I laø taâm cuûa maët BCC’B’ vaø laø
ñöôøng thaúng qua D vaø I. Ñoaïn MN thay ñoåi coù trung ñieåm K luoân thuoäc ñöôøng thaúng ,
M ( BCC ' B '), N ( A ' B ' C ' D ') . Tìm giaù trò beù nhaát cuûa ñoaïn MN.
HEÁT
- SÔÛ GIAÙO DUÏC ÑAØO TAÏO KIEÂN GIANG
Tröôøng THPT Chuyeân Huyønh Maãn Ñaït
KYØ THI HOÏC SINH GIOÛI KHU VÖÏC ÑBSCL NAÊM HOÏC 2005_2006
ÑAÙP AÙN ÑEÀ THI ÑEÀ NGHÒ MOÂN : TOAÙN
BAØI 1:
Cho 6 soá thöïc a, b, c, m, n, p thoûa maõn : a2 + b2 + c2 = 1 vaø m + n + p = 5.
Tìm giaù trò lôùn nhaát cuûa : A = a.m + b.n + c.p + m.n + n.p + p.m
Caùch 1:
Trong khoâng gian Oxyz , xeùt maët caàu (C) taâm O baùn
kính R = 1: x2+ y2 + z2 = 1 vaø maët phaúng
(P): x + y +z – 5= 0 ( (P) khoâng caét ( C )
Xeùt M(a ; b ; c) vaø N(m ; n ; p). Töø giaû thieát ta
coù M (C) , N (P) . (0.5ñ) 0
I M
MN 2 m a n b p c
2 2 2
H N
a b c m n p 2 am bn cp
2 2 2 2 2 2 P
1 m n p 2 mn np pm 2 am bn cp (0.5ñ)
2
Neân MN 26 2 A
2
(0.25ñ)
Qua O döïng ñöôøng thaúng (d) vuoâng goùc vôùi (P). Ñöôøng thaúng naøy caét maët caàu taïi I,J
1 1 1 5 5 5
caét (P) taïi H (I naèm giöõa O vaø H). Deã thaáy: I ( ; ; ) vaø H ( ; ; ) . (0.5ñ)
3 3 3 3 3 3
5
Ta coù MN IH = OH – OI = dO/(P) – 1 = 1 . (0.5ñ)
3
2
5
Suy ra MN 2 IH 2 26 2 A 1 (0.5ñ)
3
5 50 10 25 5 25 5 3
2A 26 - ( 1)2 = A (0.5ñ)
3 3 3 3 3 3
1
M I a b c
3
Daáu “=” ñaït ñöôïc khi hay (0.5ñ)
N H m n p 5
3
25 5 3
Vaäy Max A = (0.25ñ)
3
Caùch 2:
Aùp duïng BÑT Bunhiacopxki ta coù :
a.m + b.n + c.p (a2 b2 c2 )(m2 n2 p2 ) m2 n2 p2
A = a.m + b.n + c.p + m.n + m.p + n.p m.n + m.p + n.p + m2 n2 p2
Ñaët : m.n + n.p + p.m = t.
- 1 25 25
Ta coù : m.n + m.p + n.p (m n p)2 = hay t
3 3 3
m2 + n2 + p2 = (m + n + p)2 – 2(m.n + n.p + p.m) = 25 – 2t
Vaäy A 25 2t t = f(t)
1 25 25
Ta coù : f’(t) = 1 - 0 ,t . Suy ra f(t) laø haøm taêng treân ;
25 2t 3 3
25 25 5 25 5 3
A f (t ) f ( )
3 3 3 3
5
m n p 3
25 5 3
Daáu “=” xaûy ra khi . Vaäy Max A =
a b c 1 3
3
Caùch 3:
Ta coù 2A=2(am+bn+cp) + 2mn +2 np +2 pm = 2 ( am+bn+cp)+m(n+p)+n(m+p)+p(n+m)
= 2 ( am+bn+cp)+m(5-m)+n(5-n)+p(5-p) = 2 ( am+bn+cp) + 5.5 – ( m2 +n2 +p2) .
Do ñoù 2A = 2 ( am+bn+cp) + 25 - ( m2 +n2 +p2) . (1 )
Maët khaùc Theo baát ñaúng thöùc BCS ta coù :
( am+bn+cp) (a 2 b2 c 2 )(m2 n2 p 2 ) (m2 n2 p 2 )
Thay vaøo ( 1 ) : 2 A 2 (m2 n2 p 2 ) 25 (m2 n2 p 2 ) (2 )
a b c
daáu “=” xaåy ra khi (*).
m n p
5
Ñaët t (m2 n2 p 2 ) thì theo BCS ta coù t . Daáu baèng xaåy ra khi m=n=p (**).
3
Thay vaøo (2) ta ñöôïc :
2 A f (t ) t 2 2t 25 (3 )
5
Xeùt haøm f (t ) t 2 2t 25 treân ; ta coù f(t) luoân giaûm
3
5 50 10 3
vaäy f(t) f ( ) .
3 3
5 50 10 3 25 5 3
Thay vaøo (3) suy ra 2 A f ( ) A
3 3 3
5
Daáu baèng xaåy ra khi t (***).
3
1 5
Keát hôïp (*) , (**) , (***) ta coù daáu baèng xaåy ra khi a b c vaø m=n=p = .
3 3
25 5 3 1 5
Vaäy Max A = khi a b c vaø m=n=p = .
3 3 3
Caùch 4:
Khoâng maát tính toång quaùt giaø söû : a b c vaø m n p . Theo baát ñaúng thöùc treâböseùp ta
coù :
am bn cp a b c m n p 5
. (a b c) ( 1) .
3 3 3 3
- 5 3
Maø theo BCS ta coù a b c 3. a 2 b2 c2 3 . Thay vaøo (1) ta coù am bn cp
3
(2)
Maët khaùc ta coù : 2(mn np pm) (m n p)2 (m2 n2 p 2 ) 25 (m2 n2 p2 ) ( 3)
1 25
Deã thaáy (m2 n2 p 2 ) (m n p)2 . Thay vaøo (3) ta coù :
3 3
1 25 25
mn np pm (25 ) ( 4)
2 3 3
5 3 25 25 5 3
Töø (2 ) vaø ( 4 ) Ta coù A . Daáu baèng xaåy ra khi vaø chæ khi
3 3 3
1 5 25 5 3
abc vaø m n p . Vaäy Max A = .
3 3 3
- BAØI 2: (4 ñieåm)
Giaûi phöông trình nghieäm nguyeân sau : 2 x + 3y = z2 (1)
LÔØI GIAÛI:
+ x,y 0 vaø x, y khoâng ñoàng thôøi baèng 0.
+ neáu (x0 ; y0 ; z0) laø moät nghieäm cuûa (1) thì (x 0 ; y0; - z0) cuõng laø moät nghieäm cuûa (1).
Do ñoù ta chæ caàn giaûi (1) vôùi ñieàu kieän z > 0. (0.25ñ)
* Neáu x = 0, khi ñoù y 1
(1) 1 + 3y = z2 3y = (z – 1).(z + 1) (2) (0.25ñ)
((z - 1) , (z + 1)) = 1
Ta coù maø 3y laø soá leû neân UCLN[(z – 1) , (z + 1)] = 1 (0.25ñ)
((z - 1) , (z + 1)) = 2
z 1 1 y 1
Vaäy (2) (0.5ñ)
z 1 3 z 2
y
* Neáu y = 0, khi ñoù x 1
(1) 2x + 1 = z2 2x = (z – 1).(z + 1) (0.25ñ)
Maët khaùc (z – 1), (z + 1) laø hai soá nguyeân cuøng tính chaün leû
((z - 1) , (z + 1)) = 1
vaø neân : (0.25ñ)
((z - 1) , (z + 1)) = 2
z 1 2
x 3
(3) z 1 2x 1 (0.5ñ)
x 2 z 3
z2 1(mod 3)
* Caû hai soá x, y 1 , khi ñoù töø (1) suy ra: (z ; 2) = (z ; 3) = 1 2
z 1(mod 4)
Töø (1) suy ra : 2x z2 1(mod 3) x 2k ,k N* (0.25ñ)
k y 2
Luùc naøy (1) trôû thaønh : 4 + 3 = z . Suy ra : 3 z 1(mod 4) y 2q, q N* (0.25ñ)
y 2
(1) 4k + 9q = z2 9q = z2 – 4k 9q = (z – 2k)(z + 2k) (4)
k k
Vì (z ; 2) = 1 neân ((z – 2 ) ; (z + 2 )) = 1. Töø ñieàu naøy ta coù :
z 2k 1
2.2k 9q 1 (* )
(4) (0.5ñ)
z 2 9 z 2 1
k q k
Ta coù (*) 2.2k = (3q – 1).(3q + 1) (**)
Ta cuõng coù : ((3q – 1) ; (3q + 1)) = 2
3q 1 2
k
2 2 2 k 2 x 4
neân (**) q q hay (0.5ñ)
3 1 2 3 1 2 q 1 y 2
k k
(x;y;z) ( 4 ; 2 ; 5)
Vaäy (1) coù caùc nghieäm nguyeân : (x;y;z) (3 ; 0 ; 3)
(0.25ñ)
(x;y;z) (0 ; 1 ; 2)
- BAØI 3: (4 ñieåm)
x0 m m 0
Cho daõy soá xn : x 2 20062 . Tìm lim xn
2 xn n 1 , n N, n 1 n
xn 1
Caùch 1:
1 20062
+Töø giaû thieát ta coù : xn xn1 (0.25ñ)
2 xn 1
+Ta coù :
1 20062
x0 2006
2
x1 2006 2 x0 x0 2.2006.x0 20062
2 x0 2006 21
m 2006
= 2
2 m 2006
x1 2006 1
x0
20062
2006
x0 2.2006.x0 20062 x0 2006
2
x0
(0.5ñ)
2n
xn 2006 m 2006
+Döï ñoaùn : = (0.25ñ)
xn 2006 m 2006
+Chöùng minh quy naïp :
n=1 , meänh ñeà ñuùng (0.25ñ)
Giaû söû meänh ñeà ñuùng vôùi n=k . Ta coù :
2k
xk 2006 m 2006
= (0.25ñ)
xk 2006 m 2006
Caàn chöùng minh meänh ñeà ñuùng vôùi n=k+1.
1 20062
xk 2006
xk 1 2006 2 xk xk 2.2006.xk 20062
2
Thaät vaäy, = = 2
xk 1 2006 1 20062 xk 2.2006.xk 20062
xk 2006
2 xk
2
xk 2006
2
x 2006
k (0.5d)
xk 2006 xk 2006
2
2k 1
2
2k
m 2006
= = m 2006 (0.5ñ)
m 2006 m 2006
2n 2n
x 2006 m 2006 m 2006
+ Vaäy ta coù : n = maø lim =0 (
xn 2006 m 2006 n
m 2006
do m>0) (0.5ñ)
xn 2006
Neân lim =0 (0.25ñ) .
n xn 2006
xn 2006 2006 1 yn
Ñaët yn xn (0.25ñ)
xn 2006 1 yn
maø lim yn=0 => lim xn=2006 (0.5d)
n n
- Caùch 2:
x 2 n 1 20062
Nhaän xeùt vì x0 > 0 vaø xn (*) neân xn> 0 n . Vaäy (xn) laø daõy bò
2 xn 1
chaën döôùi.(1)
Xeùt xn 2006 . Ta coù :
x 2006
2
xn 2006 n 1 0 n , n 1 xn 2006 (n , n 1) .
2 xn 1
20062 x 2 n1
Xeùt xn xn1 . Ta coù xn xn1 0 n , n 2 vì
2 xn1
xn 2006 (n , n 1) .
Vaäy xn xn1 (n , n 2) . Ta coù : n , n 1 (xn) laø daõy giaûm.(2)
Töø (1) vaø (2) daõy soá coù giôùi haïn. Goïi lim xn =y , y 0 vì xn luoân döông , laáy giôùi
n
y 2006
2 2
haïn hai veá cuûa (*)ta coù : y y 2006
2y
- BAØI 4: (4 ñieåm)
A
* Goïi O laø giao ñieåm cuûa (d) vaø ñöôøng thaúng
trung tröïc cuûa AB (vì (d) khoâng vuoâng goùc vôùi I
AB neân O toàn taïi). Döïng ñöôøng troøn taâm O, baùn
kính OA. Ñöôøng troøn naøy caét (d) taïi I vaø J. O
Khoâng maát toång quaùt giaû söû : M
IA JA
B J
( IA.JB JA.IB (1) ). Ta seõ chöùng
IB JB
IA MA JA
minh : (0.5ñ)
IB MB JB
AI k.AJ
1 k
Ñaët MI k.MJ AM AI AJ (0.25ñ)
1 k 1 k 1 k
1
1 k
1
Ñaët . Khi ñoù :
. Töông töï : BM .BI .BJ (0.25ñ)
k AM .AI .AJ
1 k
Ta coù:
AM2 = ( .AI .AJ)2= 2 .AI 2 2 .AJ2 2AI.AJ 2 .AI 2 2 .AJ2
(Vì AI AJ do ñoù AI.AJ =0) (0.5ñ)
Töông töï : BM2 = 2 .BI 2 2 .BJ2
MA 2 2 .AI 2 2 .AJ2
(*) (0.5ñ)
MB2 2 .BI 2 2 .BJ2
IA MA IA2 MA2
Ta coù ù 2 IA2 ( 2 .IB 2 2 .JB 2 ) IB 2 ( 2 .IA2 2 .JA2 )
IB MB IB MB 2
2 IA 2 .JB2 2 JA 2 .IB2 (ñuùng do (1))
0
IA 2 MA 2
Vaäy (*) ñuùng hay 2 . Daáu “=” xaûy ra khi IA 2 JA 2 (0.75ñ)
IB MB2
IB2 JB2
Ta coù:
* 0 MI
IA 2 JA 2 2 2 2 2 2
* 2
2 keát hôïp vôùi IA + JA = IJ = IB + JB suy ra IA = IB vaø JA = JB (voâ lyù vì
IB JB
luùc naøy (d) laø trung tröïc cuûa AB) (0.5ñ)
MA
Vaäy ñaït giaù trò lôùn nhaát khi M I.
MB
MA
Töông töï ñaït giaù trò nhoû nhaát khi M J. (0.25ñ)
MB A
* Döïng I, J: + Döïng BL (d) , AK (d)
+ I laø giao ñieåm cuûa ñöôøng troøn taâm O, baùn kính OA vôùi (d)
sao cho L naèm giöõa I vaø K; J laø giao ñieåm coøn laïi.
IA2 IK .IJ IK
1 IK IL
I L K J
IB 2 IL.IJ IL
( 2 ) (0.5ñ)
JA JI .JK JK
1 JK JL
JB 2 JL.IJ JL
B
- BAØI 5: (4 ñieåm)
Cho hình laäp phöông ABCD.A’B’C’D’ caïnh a. Goïi I laø taâm cuûa maët BCC’B’ vaø laø
ñöôøng thaúng qua D vaø I. Ñoaïn MN thay ñoåi coù trung ñieåm K luoân thuoäc ñöôøng thaúng ,
M ( BCC ' B '), N ( A ' B ' C ' D ') . Tìm giaù trò beù nhaát cuûa ñoaïn MN.
LÔØI GIAÛI:
MN
* Goïi M’ laø hình chieáu cuûa M leân B’C’ MM ' N vuoâng taïi M’ M’K = (0.5ñ)
2
Neân MN beù nhaát M’K beù nhaát M’K laø ñoaïn vuoâng goùc chung cuûa vaø B’C’.
(0.75ñ)
* Goïi J = DI A’B’ B’C’ // (JAD) ( vì B’C’ // AD)
Do ñoù khoaûng caùch giöõa B’C’ vaø chính laø khoaûng caùch giöõa B’C’ vaø(JAD) (0.5ñ)
Goïi P = JA BB’
Ta coù (PB’J) (JAD) theo giao tuyeán PJ.
Goïi H laø hình chieáu vuoâng goùc cuûa B’ leân PJ B’H (JAD)
B’H laøø khoaûng caùch giöõa B’C’ vaø(JAD) (0.5ñ)
* Maët khaùc: do B’I laø ñöôøng trung bình trong JA ' D B’ laø trung ñieåm A’J vaøB’P laø ñöôøng
a
trung bình trong JA ' A B’J= a vaø B’P = (0.75ñ)
2
1 1 1
* Trong JB ' P vuoâng taïi B’ ta coù: 2
2
B'H B'P B'J2
a 5
M’K = B’H = (0.5ñ)
5
2a 5
Vaäy giaù trò beù nhaát cuûa MN = (0.5ñ)
5
HEÁT
nguon tai.lieu . vn