SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH ĐỒNG NAI ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2020 – 2021
Môn : Toan chuyên Thời gian làm bài: 150 phút Câu 1. (2,25 điểm)
1) Tìm các số nguyên xvàythỏa mãn 6x7y8và 9x10y 200
2) Tìm các tham số nguyên nđểphương trình x2 nx n 0có nghiệm nguyên 3) Cho alà các số thực thỏa mãn a0và a9
Rút gọn biểu thức 27 27
125
3 2 10 75
a a a a
P a a a a a
. Tìm ađể Pđạt giá trị lớn nhất Câu 2. (1,5 điểm)
1) Giải phương trình x3 35x3.
x3 35x3
302) Tìm các tham số thực mđểphương trình x2
2m1
x m 1 0có hai nghiệm x x1, 2sao cho biểu thức 1 2 21 221 2
3 x x x x
M x x
đạt giá trị nhỏ nhất
Câu 3. (1,5 điểm) Giải hai hệphương trình sau :
3 2 2 3
2 2 2 3
6 2 36
1) 2)
6 6 36
x x y x y x y
x xy y y x
Câu 4. (2 điểm) 1) Cho 1
, , . 3 a b c
Chứng minh
2 2 2
2 2 2
1 1 1 6
1 3 1 3 1 3 5
a b c
b c c a a b
2) Trong mặt phẳng cho 1889điểm thỏa mãn với 3 điểm bất kỳ tạo thành 3 đỉnh của một tam giác có diện tích nhỏ hơn 1. Chứng minh tron các điểm đã cho tồn tại 237điểm cùng nằm bên trong hoặc trên cạnh của một tam giác có diện tích nhỏhơn 1
2
3) Có bao nhiêu cách bỏ 5 cây bút khác màu gồm xanh, đen, tím, đỏ, hồng vào 5 hộp đựng bút khác màu gồm xanh, đen, tím, đỏ, hồng sao cho mỗi hộp chỉ có một bút và màu bút khác với màu hộp.
Câu 5. (2,75 điểm)
Cho tam giác nhọn ABCnội tiếp đường tròn
O có hai đường cao BE CF, cắt nhau tại trực tâm,
H biết AB AC.Gọi Llà giao điểm của đường thẳng BCvới tiếp tuyến tại Acủa (O). Gọi K là giao điểm của hai đường thẳng BCvà EF.Gọi M N, lần lượt là trung điểm của hai đoạn thẳng BC EF,
a) Chứng minh tứ giác ALMOnội tiếp đường tròn. Gọi Dlà giao điểm của
O với đường tròn ngoại tiếp tứ giác ALMO D, khác A. Chứng minh LDlà tiếp tuyến của
Ob) Chứng minh MKvuông góc với AK,suy ra KH AM
c) Chứng minh rằng ba điểm A N D, , thẳng hàng.
ĐÁP ÁN Câu 1.
1.1) Tìm các số nguyên x y,
Giả sử có x y, thỏa mãn 6 7 8 6 7
4 6
x t
x y t
y t
(vì 6x7y6 6 7
t
7 4 6t
8, t )Vậy 9x10y 200 200 9 6 7
t
10
4 6t
200
98 106
200 123 94 200 2 0
41 123
t t t dot
Do đó chỉ có
x y;
8;8 ;
1;2 ; 6; 4
thỏa mãn bài toán.1.2 ) Tìm các số nguyên n
Phương trình x2 nx n 0 1
có nghiệm n2 4n0Giả sử
1 có nghiệm nguyên n2 4nlà số chính phương (vì nếu ngược lại thì
1 cónghiệm
2 4
2
n n n
là số vô tỷ, vô lý) Hay n24nk2
2 ,k
n 2
2 k2 4
n 2 k
n 2 k
4 3
Mà
2 n2 k2 4n
n2 k2
2 nvà kcùng chẵn hoặc cùng lẻn 2 k
và n 2 kcùng chẵn hoặc cùng lẻ
Vậy
3 2 22 2
n k
n k
hoặc 2 2
2 2
n k
n k
Giải 2 hệ trên ta được 0
( ) 4
n tm
n
Vậy n0,n4
27 125 27 5 5 25
27 27
1.3) 3 2 10 75 3 3 5 25
3 3 36
27 27 135
3 36
3 3
a a a a a
a a a a
P a a a a a a a a a
a a a
a a a
a a
a a
Vậy P a 3 a 36, với 0 a 9 Tìm a
3 2 135 135
3 36 0; 9
2 4 4
P a a a a a Dấu " " xảy ra 3 9
0 ( )
2 4
a a tm
Vậy 135 9
4 4
Min P a Câu 2.
1) Giải phương trình: x3 35x3.
x 335x3
30 1
Đặt y 3 35x3 x3 y3 35.Có
1 xy x
y
30Vậy có
3
3 3
30 30
35 3 35
xy x y xy x y
x y x y x y xy
32
( ) 30 6 3
5 3
125
2 x
xy x y xy y
x y x
x y
y
Vậy x
2;32) Tìm m
22 2
2 1 1 0 1 2 1 4 4 4 5 0
x m x m m m m nên phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt x x1, 2
Áp dụng định lý Vi – et ta có: 1 2
1 2
2 1
1
x x m
x x m
. Vậy
1 2 1 2
1 2 1 2
2 2
2 2 2
1 2 1 2 1 2
3 1 2 1 3
3 1
4 2 3
2 2 1 2 1
x x x x m m
x x x x m
M x x x x x x m m m m
Có 4m2 2m 3
m1
2 3m2 2 0 m
2 2
2 2 2
2 5
1 1 4 20 25
4 2 3 22 22 4 2 3 22 4 2 3 0
m m m m
m m m m m m m
Vậy 1 5
22 2
MinM m
Câu 3.
3.1 Giải hệ phương trình
3 2
3 2
2 2 2 2
6 2 1
6 2
6 6 6 6 2
x y x x y
x x y x y
x xy y x xy y
Lấy (1) nhân (2) vế theo vế ta có:
xy
x2 6xyy2
6 6x3 2x y2
3 2 2 3
35x 17x y 7xy y 0 3
Vì x0không thỏa mãn (1) nên x0,đặt ytx t,
3 35x317tx37t x2 3t x3 3 0 t3 7t2 17t350
x0
2
25 2 7 0 5
2 7 0( )
t t t t
t t VN
2 1 55 2 1
1 5
x y
y x x
x y
Vậy hệ có hai nghiệm
x y;
1; 5 ;
1;5
3.2 Giải hệphương trình
2 3
2 3
36 1 36 2 x y
I y x
. Lấy (1) trừ (2)vế theo vế ta được:x2 y2
x3 y3
2 2
2 2
0
0( ) x y x y xy x y x y
x y xy x y VN
3 2
2
2
1 36 0 3 4 12 0
3 3
4 12 0( )
x y x x x x x
x y
x x VN
Vậy
x y; 3; 3
Câu 4.
4.1 ) Chứng minh bất đẳng thức
Ta có : 1
, , 3
a b c
Cần chứng minh : 1 2 2 1 2 2 1 2 2 6
11 3 1 3 1 3 5
a b c
b c c a a b
Thật vậy,
1
2 0 1 2,2
b b b b
2
2 22 3 1 2 5 3 2 1
0 1 3 1 ,
2 2 3
b b c
b c c b
2
2
2 2
1 2 1 1
1 3 5 3 2 2 , 3
a a
b c b c b
Đặt m 1 a n2, 1 b k2, 1 c2
m n k, , 1
Từ
2 có: 1 2 2 21 3 3 2
a m
b c n k
Tương tự:
2 2
1 2
1 3 3 2
b n
c a k m
và
2 2
1 2
1 3 3 2 .
c k
a b m n
Từđó:
2 2 2
2 2 2
1 1 1 2 2 2
1 3 1 3 1 3 3 2 3 2 3 2
a b c m n k
b c c a a b n k k m m n
Đê có (1) cần chứng minh 3
33 2 3 2 3 2 5
m n k
n k k m m n
Bổ đề : u2 v2
u v
2 4x t x t
(với u v x t, , , thỏa mãn x t, 0)
4
u t2 v x2
x t
xt u
v
2 0(đúng) nên (4) đúng Vậy2 2 2
3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2
m n k m n k
n k k m m n mn km nk mn km nk
2 2 2
3
3 2 3 2 3 2 5 5
m n k m n k
mn km nk mn km nk mn nk km
(vì
2 3
1
2
2
2 0m n k mnnkkm 2 mn nk km Nên
m n k
2 3
mnnk km
m n k, , )Bất đẳng thức
3 đúng vậy bất đẳng thức (1) được chứng minh.4.2 Chứng minh tồn tại 237 điểm thỏa mãn bài toánư
Gọi P là tập hợp 1889 điểm đã cho. Tồn tại tam giác có diện tích lớn nhất trong các tam giác có 3 đỉnh thuộc P gọi là ABCcó diện tích S1;Gọi a b c, , lần lượt là 3 đường thẳng đi qua
, ,
A B Ctương ứng song song với BC CA AB, , .Gọi D E F, , lần lượt là giao điểm của avà b, b và c, cvà a.
Giả sửcó điểm TPnằm bên ngoài tam giác DEF - Nếu T thuộc nửa mặt phẳng bờ DF không chứa B
Vẽ ,
,
. .2 2
TK BC AH BC TK BC AH BC H KBC TK AH
TBCcó diện tích lớn hơn S, vô lý
Tương tự nếu T thuộc nửa mặt phẳng bờ DEkhông chứa C hoặc nửa mặt phẳng bờ EF không chứa A thì vô lý
Vậy 1889điểm đã cho không nằm bên ngoài DEF
ADBClà hình bình hành (vì a/ /BC b, / /AC)BC ADvà ACBD ABC BAD c c c( . . )
H K
E D F
L N
M A
B C
T
Tương tự ABC ECB CFA
Gọi M N L, , lần lượt là trung điểm BC CA AB, ,
Tương tự DEFchia thành 8 tam giác ABM,ACM,DAL,DBL,EBM,ECM
,FAN,FCN 1 có diện tích bằng nhau gọi là S1 1 1 1
2 2
S S
Theo nguyên lý Dirichlet, trong 8 tam giác ở (1) tồn tại 1 tam giác có ít nhất 1889 1
1 237 8
điểm đã cho nằm bên trong hoặc trên cạnh.
4.3 Tính số cách bỏ 5 bút vào 5 hộp
- Để bỏ 5 cây bút vào 5 hộp đã cho, mỗi hộp chỉ có một bút cần thực hiện liên tiếp các bước bỏ bút vào hộp màu xanh có 5 cách, hộp màu đen có 4 cách (trừ bút đã bỏ hộp màu xanh), tương tự hộp màu tím, đỏ , hồng có 3,2,1 cách. Vậy có 5.4.3.2.1 120 (cách)
- Tương tựđể bỏ 5 cây bút vào 5 hộp đã cho, mỗi hộp chỉ có một bút mà có 1 hộp đựng bút cùng màu, 4 hộp còn lại đựng 4 bút còn lại thì có 1.4.3.2.1 24 (cách). Có 5 trường hợp - Tương tựđể bỏ 5 cây bút vào 5 hộp đã cho, mỗi hộp chỉ có một bút mà có 2 hộp với mỗi hộp đựng 3 bút cùng màu, 3 hộp còn lại đựng 3 bút còn lại thì có 6 cách. Có 10 trường hợp - Tương tự để bỏ 5 cây bút vào 5 hộp đã cho, mỗi hộp chỉ có 1 bút mà lần lượt có 3,4,5hộp với mỗi hộp đựng bút cùng màu; các hộp còn lại đựng các hộp bút còn lại thì có 2,1,1(cách) . Tương ứng có 10, 5, 1 trường hợp (liệt kê)
Vậy số cách bỏ bút thỏa mãn là : 120
5.24 10.6 10.2 5.1 1
44(cách)Câu 5.
a) Chứng minh ALMOnội tiếp
Vì M là trung điểm của dây BCcủa
O OM BCOMB900hay OML900Mặt khácOA AL(vì ALlà tiếp tuyến của
O tại A) hay OAL900Vậy OML OAL 900 900 1800
Do đó tứ giác ALMOnội tiếp đường tròn đường kính OL(chứng minh trên) nên ODL90 (0 góc nội tiếp chắn nửa đường tròn đường kính OL)ODLD
Vậy LDlà tiếp tuyến của
O tại Db) Chứng minh MH AK
Có BEC 900(vì BElà đường cao của ABC).Tương tự BFC 900
Vậy BECBFC900 Tứ giác BCEFnội tiếp đường tròn
M đường kính BC(tương tự tứ giác AEHFnội tiếp đường tròn
I đường kính AH,với Ilà trung điểm của AH)BEF BCF
(hai góc nội tiếp cùng chắn cung BF của
M )Hay KEBKCFmà EKBCKF(góc chung)
Vậy ( . ) KE KB . .
KEB KCF g g KB KC KE KF
KC KF
Gọi Tlà giao điểm của AKvới
O khác A. Tương tự KT KA. KB KC.P T
D N
M K
L
H F
E O A
B
C
Từđó . . KE KT KE KF KT KA
KA KF
Mà EKT AKF(góc chung)
Vậy EKT AKF c g c( . . )KET KAF hay FET FAT
Mà hai điểm Evà Anằm cùng phía đối với đường thẳng TFnên tứ giác AEFTnội tiếp đưởng tròn T
I HTA900 HT KAVẽ đường kính AP của
O ABP900(góc nội tiếp chắn nửa đường tròn
O )BP AB
Mà CF AB(vì CF là đường cao của ABC)hay CH AB
Vậy BP/ /CH.Tương tự CP/ /BH.Từ đó HBPClà hình bình hành ,
BC HP
cắt nhau tại trung điểm mỗi đoạn
Mà M là trung điểm BC (gt)M là trung điểm HP
Mặt khác PTA900(góc nội tiếp chắn nửa
O )PT KAVậy 4 điểm P M H T, , , thẳng hàng. Do đó MHKA Chứng minh KH AM
Ta có MH KA cmt( )AH BC(vì Hlà trực tâm của ABC) AH KM Vậy Hlà trực tâm của AKM KH AM
c) Chứng minh A N D, , thẳng hàng Vì tứ giác BCEFnội tiếp đường tròn (cmt)
AEF FBC
(do cùng bù với CEF)hay AEF ABCmà EAFBAC(góc chung)
Vậy 2
( . )
2
EA EF EN EA EN
AEF ABC g g hay
BA BC BM BA BM
Mà AEN ABM(do AEF FBC). Vậy AEN ABM c g c( . . )EAN BAM (1) Mặt khác CAPBAH
2 (vì CAPphụ với APC BAH, phụ với ABQ,với Q là giao điểm củaAHvà BC,mà ABQ ABC APC(do hai góc nội tiếp cùng chắn một cung của
O )Lấy
1 trừ
2 vế theo vế có OANHAMLại có HAM OMA(hai góc so le trong , vì OM / /AH)
OMA ODA (hai góc nội tiếp cùng chắn một cung của đường tròn đường kính OL) Mà ODA OAD (OADcân tại O do OA OD ,bán kính (O))
Vậy OANOAD. Do đó ba điểm A N D, , thẳng hàng.