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  1. 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) Giaûi phöông trình nghieäm nguyeân sau : 2x + 3y = z2 BAØI 2: (4 ñieåm) Cho 6 soá thöïc a, b, c, m, n, p thoûa maõn : a 2 + 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 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: a. MA ñaït giaù trò nhoû nhaát b. MA 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
  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 ÑAÙP AÙN ÑEÀ THI ÑEÀ NGHÒ MOÂN : TOAÙN BAØI 1:
  3. N/x + x,y  0 vaø x, y khoâng ñoàng thôøi baèng 0. 0.25 (0.25 + neáu (x0 ; y0 ; z0) laø moät nghieäm cuûa (1) thì (x 0 ; y0,; - z0) ñ ñ) cuõng laø moät nghieäm cuûa (1). Do ñoù ta chæ caàn giaûi (1) vôùi ñieàu kieän z > 0. TH1 Neáu x = 0, khi ñoù y  1 0.25 (1ñ) (1)  1 + 3y = z2  3y = (z – 1).(z + 1) (2) ñ maø 3y laø soá leû neân UCLN[(z – 1) , (z + 0.25 ((z - 1) , (z + 1)) = 1 Ta coù ((z - 1) , (z + 1)) = 2  ñ 1)] = 1 Vaäy (2) z  1  1  y  1  0.5ñ z  1  3 z  2 y TH2 Neáu y = 0, khi ñoù x  1 0.25 (1ñ) (1)  2x + 1 = z2  2x = (z – 1).(z + 1) ñ Maët khaùc (z – 1), (z + 1) laø hai soá nguyeân cuøng tính chaün leû 0.25 vaø  ((z - 1) , (z + 1)) = 1 neân : ñ ((z - 1) , (z + 1)) = 2 z  1  2 0.5ñ  x  3 (3)  z  1  2x 1   x  2 z  3  TH3 Caû hai soá x, y 1, khi ñoù töø (1) suy ra: (z ; 2) = (z ; 3) = 1 0.25 (1.5ñ)  z  1(mod 3)  ñ 2  2 z  1(mod 4)  Töø (1) suy ra : 2x  z2  1(mod 3)  x  2k ,k  N* Luùc naøy (1) trôû thaønh : 4k + 3y = z2 . Suy ra : 0.25 3  z  1(mod 4)  y  2q, q  N y 2 * ñ k (1) 4 + 9 q = z2 9 q = z2 – 4 k 9 q = (z – 2k)(z + 2k) 0.5ñ (4) Vì (z ; 2) = 1 neân ((z – 2k) ; (z + 2k)) = 1. Töø ñieàu naøy ta coù : z  2k  1  2.2k  9q  1 (* )  (4)   z  2  9 z  2  1 k q k   Ta coù (*)  2.2k = (3q – 1).(3q + 1) (**) 0.5ñ q q Ta cuõng coù : ((3 – 1) ; (3 + 1)) = 2 neân (**) 3q  1  2   k 2  2  2 k  2 x  4  q  q  hay  3  1  2 3  1  2 q  1 y  2 k k  
  4. KL (x;y;z)  ( 4 ; 2 ;  5) 0.25ñ  (0.25ñ) Vaäy (1) coù caùc nghieäm nguyeân : (x;y;z)  (3 ; 0 ;  3) (x;y;z)  (0 ; 1 ;  2)  BAØI 2: (4 ñieåm) Caùch 1: Trong khoâng gian Oxyz , xeùt maët caàu (C) taâm O baùn kính R = 1: x 2+ y2 + z2 = 1 vaø maët phaúng 0 (P): x + y +z – 5= 0 ( (P) khoâng caét ( C ) Xeùt M(a ; b ; c) vaø N(m ; n ; p). Töø M giaû thieát ta coù M  (C) , N  (P) . I (0.5ñ) H N P MN 2   m  a    n  b    p  c  2 2 2  1   m  n  p   2  mn  np  pm   2  am  bn  cp  2  a  b  c  m  n  p  2  am  bn  cp  2 2 2 2 2 2 (0.5ñ) Neân MN 2  26  2 A (0.25ñ) Qua O döïng ñöôøng thaúng (d) vuoâng goùc vôùi (P). Ñöôøng thaúng naøy caét maët caàu taïi I,J caét (P) taïi H (I naèm giöõa O vaø H). Deã thaáy: I ( ) vaø 1 1 1 ; ; 3 3 3 H( ; ; ) . (0.5ñ) 5 5 5 3 3 3 Ta coù MN  IH = OH – OI = dO/(P) – 1 = . 5 1 3 (0.5ñ) 2  5  Suy ra MN  IH  26  2 A   2 2  1  3  (0.5ñ) 25  5 3  2A  26 -  1)2 = A 5 50 10 25 5 (      3 3 3 3 3 3 (0.5ñ)
  5.  1 M  I a  b  c   Daáu “=” ñaït ñöôïc khi  hay  3 N  H m  n  p  5   3 (0.5ñ) 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. Ta coù : m.n + m.p + n.p  (m  n  p)2 = 1 25 hay t  25 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) Ta coù : f’(t) = 1 - 1  0 ,t  25 . Suy ra f(t) laø haøm taêng treân 25  2t 3  25   ;   3 25  5 3  A  f (t )  f ( 25 25 5 )   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)  (a2  b2  c2 )(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 3 m=n=p (**). Thay vaøo (2) ta ñöôïc : 2 A  f (t )  t 2  2t  25 (3 )
  6.  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 Keát hôïp (*) , (**) , (***) ta coù daáu baèng xaåy ra khi a  b  c  vaø m=n=p 3 5 = . 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 Maø theo BCS ta coù a  b  c  3. a 2  b2  c2  3 . Thay vaøo (1) ta coù am  bn  cp  5 3 (2) 3 Maët khaùc ta coù : 2(mn  np  pm)  (m  n  p)2  (m2  n2  p 2 )  25  (m2  n2  p 2 ) ( 3) Deã thaáy (m2  n2  p 2 )  1 (m  n  p)2  25 . Thay vaøo (3) ta coù : 3 3 1 25 25 mn  np  pm  (25  )  ( 4) 2 3 3 Töø (2 ) vaø ( 4 ) Ta coù A  5 3  25  25  5 3 . Daáu baèng xaåy ra khi vaø chæ khi 3 3 3 vaø m  n  p  . Vaäy Max A = 25  5 3 . 1 5 abc 3 3 3 BAØI 3: (4 ñieåm) Caùch 1: 1 20062  +Töø giaû thieát ta coù : xn   xn1   (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  2006 2   2006 x0  2.2006.x0  20062 x0  2006     2  x0 
  7. (0.5ñ) 2n x  2006  m  2006  +Döï ñoaùn : n =  xn  2006  m  2006  (0.25ñ) +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  =  xk  2006  m  2006  (0.25ñ)  Caàn chöùng minh meänh ñeà ñuùng vôùi n=k+1. 1 20062   xk    2006 xk 1  2006 2  xk  x 2  2.2006.xk  20062 Thaät vaäy, = = k2 xk 1  2006 1  20062  xk  2.2006.xk  20062  xk    2006 2 xk  2  xk  2006  2  x  2006    k   xk  2006   xk  2006  2 (0.5d) 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 2 xn 1 bò chaën döôùi.(1)
  8.  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 n1  Xeùt xn  xn1 . Ta coù xn  xn1  0 n   , n  2 vì 2 xn1 xn  2006 (n   , n  1) . Vaäy xn  xn1 (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 n y  200622 giôùi haïn hai veá cuûa (*)ta coù : y   y  2006 2y BAØI 4: (4 ñieåm) Goïi O laø giao ñieåm cuûa (d) vaø ñöôøng thaúng A trung tröïc cuûa AB (vì (d) khoâng vuoâng goùc vôùi AB neân O toàn taïi). Döïng ñöôøng troøn taâm O, baùn I kính OA. Ñöôøng troøn naøy caét (d) taïi I vaø J. O Khoâng maát toång quaùt giaû söû : M IA JA (  IA.JB  JA.IB (1) ). Ta seõ chöùng B  IB JB J IA MA JA minh :   IB MB JB 0.5ñ uur uur Ñaët uur uuu uuur AI  k . AJ r MI  k .MJ  AM   1 uur AI  k uur AJ 0.25ñ 1 k 1 k 1 k  1 0.25ñ   1  k      1 uuur uu r uur Ñaët  . Khi ñoù :  uuur  uu r uur . Töông töï : BM  .BI  .BJ    k  AM  . AI  . AJ   1 k  Ta coù : 0.5ñ uur uur uu uur r AM2 = ( . AI  . AJ )2= 2 . AI 2  2 . AJ 2  2 AI . AJ  2 . AI 2  2 . AJ 2 (Vì AI  AJ   do ñoù AI.AJ =0)
  9. Töông töï : BM2 = 2 .BI 2  2 .BJ2 0.5ñ  .AI   .AJ 2 2 2 2 2  MA  2 2 (*) MB 2  .BI  2 .BJ2 0.75ñ 2 2 Ta coù IA MA  ù  IA2  MA2  IA2 (2 .IB2  2 .JB2 )  IB2 (2 .IA2  2 .JA2 ) IB MB IB MB  2 IA 2 .JB2  2 JA 2 .IB2 (ñuùng do (1))   0 IA 2 MA 2 Vaäy (*) ñuùng hay  . Daáu “=” xaûy ra khi  2  IA  JA 2 IB2 MB2  IB2 JB2  * 0 MI 0.5ñ keát hôïp vôùi IA2 + JA2= IJ2 = IB2 + JB2 suy ra IA = IB vaø 2 2 * IA 2 JA  2 IB JB JA = JB (voâ lyù vì luùc naøy (d) laø trung tröïc cuûa AB) Vaäy MA ñaït giaù trò lôùn nhaát khi M  I. 0.25ñ MB Töông töï MA ñaït giaù trò nhoû nhaát khi M  J. MB Döïng I, J: A 0.5ñ + Döïng BL  (d) , AK  (d) + I laø giao ñieåm cuûa ñöôøng troøn taâm O, baùn kính OA vôùi (d) sao I L K J cho L naèm giöõa I vaø K; J laø giao ñieåm coøn laïi. Vì: IA2 IK .IJ IK    1 IK  IL ( IB 2 IL.IJ IL 2 ) B JA JI .JK JK    1 JK  JL JB 2 JL.IJ JL
  10. BAØI 5: (4 ñieåm) * Goïi M’ laø hình chieáu cuûa M leân B’C’   MM ' N vuoâng taïi M’  M’K MN = (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 a laø ñöôøng trung bình trong  JA ' A  B’J= a vaø B’P = 2 (0.75ñ) 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
  11. HEÁT
nguon tai.lieu . vn