Xem mẫu
- SÔÛ GIAÙO DUÏC & ÑAØO TAÏO ANGIANG COÄNG HOAØ XAÕ HOÄI CHUÛ NGHÓA VIEÄT NAM
Tröôøng THPT Chuyeân Thoaïi Ngoïc Haàu Ñoäc laäp – Töï do – Haïnh phuùc
---------------------------------
ÑEÀ THI HOÏC SINH GIOÛI OLYMPIC
ÑOÀNG BAÈNG SOÂNG CÖÛU LONG
Naêm hoïc 2005 – 2006
Moân TOAÙN
( Thôøi gian laøm baøi : 180 phuùt )
Baøi 1 : ( 4 ñieåm )
Haõy tìm taát caû nhöõng ña thöùc P(x) sao cho thoaû maõn ñaúng thöùc sau :
x P(x – 1) = (x – 26) P(x)
Baøi 2 : ( 4 ñieåm )
Tìm taát caû caùc nghieäm nguyeân cuûa phöông trình :
x3 + (x + 1)3 + ... + (x + 7)3 = y3 (1)
Baøi 3 : ( 4 ñieåm )
u0 1
Cho soá a > 2 vaø daõy soá (u n) xaùc ñònh bôûi : u1 a
u un 2 u
2
(n 1)
n 1 un 1
2 n
Chöùng minh raèng : vôùi moïi k N
1 1 1
u0 u1 u2
1
uk
1
2
2 a a2 4
- Baøi 4 : ( 4 ñieåm )
Cho hình bình haønh ABCD coù AB = a , AD = 1 , BAD , tam giaùc
ˆ
ABD coù
taát caû caùc goùc ñeàu nhoïn . Haõy chöùng minh raèng caùc hình troøn baùn kính baèng
1 coù
taâm laàn löôït laø A , B , C , D seõ phuû kín hình bình haønh naøy neáu :
cos 3 sin a
Baøi 5 : ( 4 ñieåm )
Goïi r vaø R laàn löôït laø baùn kính cuûa hình caàu noäi tieáp vaø ngoaïi tieáp moät
hình choùp
R
töù giaùc ñeàu . Tìm giaù trò nhoû nhaát cuûa tæ soá
r
------------------------------------------------
Baøi 1 : ( 4 ñieåm )
Haõy tìm taát caû nhöõng ña thöùc P(x) sao cho thoaû maõn ñaúng thöùc sau :
x P(x – 1) = (x – 26) P(x)
Ñaùp aùn
Cho P(x) laø ña thöùc thoaû ñieàu kieän baøi toaùn . Hieån nhieân noù chia heát cho x .
Nghóa laø : P(x) = x P1(x) , ôû ñaây P1(x) laø moät ña thöùc .
(0,5ñ)
- Khi ñoù , P(x – 1) = (x – 1) P1(x – 1) , nghóa laø :
x (x – 1) P1(x – 1) = x P(x – 1) = (x – 26) P(x)
(0,5ñ)
Töø ñaây suy ra P(x) chia heát cho caû (x – 1) , nghóa laø P(x) = x (x – 1) P2(x)
(0,5ñ)
Töø ñaây ta laïi nhaän ñöôïc : P(x – 1) = (x – 1) (x – 2) P2(x – 1)
(0,5ñ)
Hoaëc laø x (x – 1) (x – 2) P2(x – 1) = (x – 26) . P(x)
(0,5ñ)
Töø ñaây ta suy ra P(x) chia heát cho (x – 2) .
Tieáp tuïc theo tinh thaàn ñoù , cuoái cuøng ta nhaän ñöôïc :
P(x) = x (x – 1) (x – 2) ... (x – 25) . P26(x)
(0,5ñ)
Khi ñoù , töø ñieàu kieän baøi toaùn suy ra :
x (x – 1) (x – 2) ....(x – 26) . P26(x – 1) = (x – 26) x (x – 1)...(x – 25) . P26(x)
Suy ra : P26(x – 1) = P26(x)
(0,5ñ)
Vaø vaäy P26(x) = c ( c : haèng soá )
Vaäy P(x) = c . x (x – 1) (x – 2) ... (x – 25)
(0,5ñ)
- Kieåm tra laïi ta thaáy nhaän .
-------------------------------------------------
Baøi 2 : ( 4 ñieåm )
Tìm taát caû caùc nghieäm nguyeân cuûa phöông trình :
x3 + (x + 1)3 + ... + (x + 7)3 = y3 (1)
Ñaùp aùn
Ñaët P(x) = x3 + (x + 1)3 + ... + (x + 7)3 = 8x3 + 84x2 + 420x + 784
Xeùt x 0 , ta coù :
(2x + 7)3 = 8x3 + 84x2 + 294x + 343 < P(x) < 8x 3 + 120x2 + 600x + 1000 = (2x +
10)3 (0,5ñ)
2x + 7 < y < 2x + 10 y = 2x + 8 hoaëc y = 2x + 9
(0,5ñ)
Vì caû hai phöông trình : P(x) – (2x + 8)3 = 0 – 12x2 + 36x + 272 = 0
P(x) – (2x + 9)3 = 0 – 24x2 – 66x + 55 = 0
ñeàu khoâng coù nghieäm nguyeân . Vaäy phöông trình ñaõ cho khoâng coù nghieäm nguyeân vôùi
x0 (0,5ñ)
Laïi coù P(– x – 7) = – P(x) . Vaäy (x ; y) laø nghieäm cuûa (1) (– x – 7 ; y) cuõng laø
nghieäm . (0,5ñ)
Do ñoù khoâng toàn taïi nghieäm vôùi x – 7 . Vaäy neáu (x ; y) laø nghieäm thì ta phaûi coù -6
x -1 (0,5ñ)
- Vôùi -3 x -1 , ta coù :
P(-1) = 440 khoâng phaûi laø soá laäp phöông , P(-2) = 216 = 63 , P(-3) = 64 = 43
(-2 ; 6) vaø (-3 ; 4) laø caùc nghieäm vôùi -3 x -1
(0,5ñ)
Do tính chaát P(– 7 – x) = – P(x) (-5 ; -6) vaø (-4 ; -4) laø nghieäm cuûa (1) vôùi -6 x
-1 (0,5ñ)
Vaäy caùc nghieäm cuûa (1) laø : (-2 ; 6) , (-3 ; 4) , (-4 ; -4) , (-5 ; -6)
(0,5ñ)
-------------------------------------------------
Baøi 3 : ( 4 ñieåm )
u0 1
Cho soá a > 2 vaø daõy soá (u n) xaùc ñònh bôûi : u1 a
u un 2 u
2
(n 1)
n 1 un 1
2 n
Chöùng minh raèng : vôùi moïi k N
1 1 1
u0 u1 u2
1
uk
1
2
2 a a2 4
Ñaùp aùn
1
a > 2 b R ,b 0 : a b
b
(0,5ñ)
- u0 1
1
u1 a b
b
u12 1
2
1 1 1
u2 2 2 u1 b 2 b b 2 2 b
b b b b
u0
(0,25ñ)
u2 1
2
1 1 1
u3 2 2 u2 b2 2 2 u2 b 4 4 b 2 2 b
2 b b b b
u1
(0,25ñ)
Töông töï :
u2 k 1 1 k 2 1 2 1 1
uk k 1 2 uk 1 b 2 2k 1 b 2 2k 2 b b2 b b
b
2
uk 2 b
(0,25ñ)
Do ñoù :
1 1 1 1
k
u0 u1 u2 u
1
2
2 a a2 4 (1)
b 2 1 1
k 2
1 2
b
b3
2 2 b 1 b 1 4
b 1 (b 2 1)(b 4 1) (b 1) (b2 1) 2 b
k
b
(0,5ñ)
b 2 1
k
b b3 1
1 2 2 2 1
b 1 (b 1)(b 1) (b 1) (b2 1)
4 k
b
(0,5ñ)
k
b2 b4 b2
2 2 2 1
b 1 (b 1)(b4 1) (b 1) (b2 1)
k
(0,5ñ)
1 1 1 1 1
1 2 2 2 2 2
(b 1) (b2k 1 1) (b 1) (b2k 1)
- (0,5ñ)
1
1 1 (2)
(b 1) (b 2 1)
k
2
(0,5ñ)
(2) ñuùng vôùi moïi k N vaø moïi b > 0 . Vaäy (1) ñuùng vôùi moïi k N vaø a > 2
(0,25ñ)
-------------------------------------------------
Baøi 4 : ( 4 ñieåm )
Cho hình bình haønh ABCD coù AB = a , AD = 1 , BAD , tam giaùc
ˆ
ABD coù
taát caû caùc goùc ñeàu nhoïn . Haõy chöùng minh raèng caùc hình troøn baùn kính baèng 1
coù taâm laàn
löôït laø A , B , C , D seõ phuû kín hình bình haønh naøy neáu : cos 3 sin a .
Ñaùp aùn
Böôùc 1 : * Boå ñeà : Goïi O laø taâm vaø R laø baùn kính ñöôøng troøn ngoaïi tieáp ABC .
Khi ñoù , caùc hình troøn taâm A , B , C vôùi baùn kính x seõ phuû kín ABC x R
. (1ñ)
* Chöùng minh boå ñeà :
1) Ñieàu kieän caàn :
A Caùc hình troøn taâm A ,B ,C baùn kính x phuû kín
ABC caùc hình troøn naøy phaûi phuû O
x R
(0,25ñ)
- I K
(hình veõ 0,25ñ)
O
B C
J
2) Ñieàu kieän ñuû : Ñaûo laïi , giaû söû x R vôùi (O ,R) laø ñöôøng troøn ngoaïi tieáp ABC
.
Ta xeùt caùc voøng troøn taâm A ,B ,C coù baùn kính R . Khi ñoù , goïi I ,J
,K
laàn löôït laø hình chieáu cuûa O xuoáng AB , BC , CA thì hình troøn
taâm A
baùn kính R seõ phuû kín töù giaùc OIAK . Töông töï hình troøn taâm B ,
C
baùn kính R laàn löôït phuû kín töù giaùc OIBJ , OJCK . Do ñoù caùc hình
troøn
taâm A ,B ,C baùn kính R phuû kín ABC .
(0,25ñ)
Theo giaû thieát ta coù x R neân hieån nhieân caùc hình troøn taâm A ,
B,C
baùn kính x phuû kín ABC . Ñieàu kieän ñuû ñöôïc chöùng minh .
(0,25ñ)
Böôùc 2 : Chöùng minh baøi toaùn :
B C Caùc hình troøn taâm A ,B ,C ,D baùn kính baèng 1
phuû
H kín hình bình haønh ABCD 3 hình troøn taâm
A ,B ,D
- a baùn kính baèng 1 phuû kín ABD
(0,5ñ)
1
(hình veõ 0,25ñ)
A D
Goïi R laø baùn kính ñöôøng troøn ngoaïi tieáp ABD , aùp duïng boå ñeà treân ta coù ñieàu
kieän
caàn vaø ñuû ñeå 3 hình troøn ñôn vò taâm A ,B ,D phuû kín ABD laø : 1 R
(0,5ñ)
Ta coù : BD = 2R sin (ñònh lyù haøm soá sin)
BD2 = a2 + 1 – 2a cos (ñònh lyù haøm soá cosin)
neân 4R2 sin2 = a2 + 1 – 2a cos
(0,25ñ)
Do ñoù 4 sin2 a2 + 1 – 2a cos (vì 1 R)
2 2 2
3 sin a + 1 – 2a cos + cos – 1
2 2 2
3 sin a – 2a cos + cos
(0,25ñ)
3 sin a cos , (do ABD nhoïn neân coù AB > AH = cos a >
cos )
3 sin a – cos
cos + 3 sin a (ñpcm)
(0,25ñ)
--------------------------------------------------------------------
Baøi 5 : ( 4 ñieåm )
Goïi r vaø R laàn löôït laø baùn kính cuûa hình caàu noäi tieáp vaø ngoaïi tieáp hình
choùp moät
- R
töù giaùc ñeàu . Tìm giaù trò nhoû nhaát cuûa tæ soá .
r
Ñaùp aùn
A
Giaû söû hình choùp ñeàu S.ABCD coù
caïnh ñaùy 2a
ñöôøng cao SO = h
caïnh beân SC =
SO2 OC 2 h2 2a 2
1
( OC = AC a 2 )
2
D C
M O N
A B
R cuõng laø baùn kính ñöôøng troøn ngoaïi tieáp SAC
SC SC SC 2 h 2 2a 2
R (vì SA = SC) R
2sin A 2. SO 2.SD 2h
SA
(1ñ)
r cuõng laø baùn kính ñöôøng troøn noäi tieáp SMN vôùi M ,N laàn löôït laø trung ñieåm cuûa
AD ,BC
dt (SMN )
r
p
dt ( SMN) = ½ MN . SO = ah
p = ½ (MN + SM + SN) = a a 2 h2
- r
ah
a h a
2 2
a
h
a 2 h2 a
(1ñ)
2
h
2
R 2a 2 h 2 a
Suy ra :
r 2a ( a 2 h 2 a ) 2
2 1 h 1
a
2
R h
Ñaët k 0 , x 0 , ta ñöôïc :
r a
2 x
k
2 ( 1 x 1)
(1ñ)
x 2 2k 2k 1 x
( x 2 2k ) 2 4k 2 (1 x)
2 2
x + 4 (1 + k – k ) x + 8k + 4 = 0 (1)
(1) coù nghieäm x khi ’ = 4k2 (k2 – 2k – 1) 0 k 2 1 .
Do ñoù : Min 2 1
R
r
(1ñ)
-------------------------------------------------
nguon tai.lieu . vn