Đề thi và đáp án tuyển sinh vào lớp 10 PTNK không chuyên 2011

Đề thi vào lớp 10 trường Phổ thông Năng khiếu năm 2011

Bài 1. Cho phương trình $(x^2-mx-2m^2)\sqrt{x-3} = 0$ $(1)$.

a) Giải phương trình $(1)$ khi $m = 2$.

b) Tìm $m$ để phương trình $x^2-mx-2m^2 = 0$ có hai nghiệm phân biệt $x_1, x_2$ thỏa $x_1^2+2x_2^2 = 7m^2+2$.

c) Chứng minh rằng phương trình $(1)$ không thể có quá hai nghiệm.

Giải

a) Điều kiện $x \geq 3$. Khi m = 2 ta có phương trình:

$\left( x^2 -2x -8 \right) \sqrt{x-3}=0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} x=3 \,\, (n)\\ x=4 \,\, (n)\\ x=-2 \,\, (l) \end{array} \right. $

b) Ta có: $x^2 -mx-2m^2=0$

$\Delta = m^2 + 8m^2 =9m^2$, suy ra phương trình có nghiệm $x=2m$, $x=-m$

TH1: $x_1=2m$, $x_2 = -m$ ta có $4m^2=7m^2 +2 $ (VN)

TH2: $x_1=-m$, $x_2 =2m$ ta có $9m^2 = 7m^2 +2 \Leftrightarrow m=1, m=-1$

c) Điều kiện $x \ge 3$, phương trình $x^2 -mx – 2m^2 =0$ luôn có nghiệm $x_1$, $x_2$ và $x_1x_2 = -2m^2 \le 0$ nên không thể có hai nghiệm đều dương. Suy ra phương trình $(1)$ có nhiều nhất là hai nghiệm.

Bài 2.

a) Giải phương trình $\sqrt{x+2}+\sqrt{5-2x}=1+\sqrt{6-x}$.

b) Giải hệ phương trình $\left\{\begin{array}{l} x^2+y^2=2y+1\\ xy=x+1 \end{array} \right.$

Giải

Điều kiện: $-2 \le x \le \dfrac{5}{2}$

$\sqrt{x+2}+\sqrt{5-2x} = 1+ \sqrt{6-x} $

$\Leftrightarrow x+2+5-2x + 2\sqrt{x+2}\sqrt{5-2x}=1+6-x+ 2\sqrt{6-x} $

$\Leftrightarrow \sqrt{\left( x+2 \right) \left( 5-2x \right) } = \sqrt{6-x}$

$\Leftrightarrow -2x^2 +x+10 =6-x $

$\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} x=-1 \,\, (n) \\ x=2 \,\, (n) \end{array} \right. $

b) Từ (2) ta có $y= \dfrac{x+1}{x}$ thế vào (1) ta có:

$x^2 + \dfrac{\left( x+1 \right) ^2}{x^2} = \dfrac{2(x+1)}{x}+1 $

$\Leftrightarrow x^4 + x^2 +2x+1 = 2x(x+1) + x^2 $

$\Leftrightarrow x^4 -2x^2 +1 = 0 \Leftrightarrow x=1, x=-1 $ $

Với $x = 1, y = 2.$

Với $x = -1 , y = 0.$

Bài 3.

a) Rút gọn biểu thức $$R = \left(\dfrac{x-1}{\sqrt{x}-1}+\dfrac{\sqrt{x^3}-1}{1-x}\right):\left(\dfrac{(\sqrt{x}-1)^2+\sqrt{x}}{\sqrt{x}+1}\right)$$ với $x \geq 0, x \neq 1$.

b) Chứng minh $R < 1$.

Giải

a) $R = \left(\dfrac{x-1}{\sqrt{x}-1}+\dfrac{\sqrt{x^3}-1}{1-x}\right):\left(\dfrac{(\sqrt{x}-1)^2+\sqrt{x}}{\sqrt{x}+1}\right)$

$= \left[ \dfrac{(\sqrt{x}+1)(\sqrt{x}-1)}{\sqrt{x}-1} – \dfrac{(\sqrt{x}-1)(x+\sqrt{x} +1)}{(\sqrt{x}+1)(\sqrt{x}-1)}\right] : \dfrac{ x-2\sqrt{x} + 1+ \sqrt{x}}{\sqrt{x}+1}$

$= \left( \sqrt{x} +1 – \dfrac{x+\sqrt{x} +1}{\sqrt{x} -1}\right) \cdot \dfrac{\sqrt{x}+1}{ x-\sqrt{x} + 1}$

$= \dfrac{\sqrt{x}}{\sqrt{x}+1} \cdot \dfrac{\sqrt{x}+1}{ x-\sqrt{x} + 1}$

$=\dfrac{\sqrt{x}}{x-\sqrt{x}+1}$

b) $R<1 \Leftrightarrow \dfrac{\sqrt{x}}{x-\sqrt{x}+1}<1 \Leftrightarrow \sqrt{x}< x-\sqrt{x}+1 \Leftrightarrow \left( \sqrt{x}-1 \right) ^2 >0$ (đúng vì $x \ne 1$).

Bài 4. Một tổ mua nguyên vật liệu để thuyết trình tại lớp hết 72.000 đồng, cho phí được chia đều cho mỗi thành viên của tổ. Nếu tổ giảm bớt 2 người thì mỗi người phải đóng thêm 3000 đồng. Hỏi số người của tổ?

Giải

Gọi số tổ viên là $x$ $(x>2)$, số tiền mỗi tổ đóng lúc đầu là $y$. Ta có hệ phương trình:

$\left\{ \begin{array}{l} xy=72000 \\ (x-2)(y+3000)=72000 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} y=\dfrac{72000}{x} \ (1)\\ y+3000=\dfrac{72000}{x-2}\ (2) \end{array} \right.$

Lấy $(2) -(1)$ ta được: $\dfrac{72000}{x-2} – \dfrac{72000}{x}  =3000$

$\Leftrightarrow x^2 – 2x – 48 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} x=8 \, (n) \\ x=-6 \, (l) \end{array} \right. $

Vậy số người của tổ là $8$ người.

Bài 5. Cho tam giác $ABC$ có $\angle BAC = 75^\circ, \angle BCA = 45^\circ, AC = a\sqrt{2}$. $AK$ vuông góc với $BC$ và $K$ thuộc $BC$.

a) Tính độ dài các đoạn $KC$ và $AB$ theo $a$.

b) Gọi $H$ là trực tâm và $O$ là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác $ABC$. Tính $\angle OHC$.

c) Đường tròn tâm $I$ nội tiếp tam giác $ABC$. Tính bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác $HIO$ theo $a$.

Giải

a) Tam giác $ACK$ vuông cân tại $C$, suy ra $AK = \dfrac{AC}{\sqrt{2}}=a$

$\sin \angle{ABK} =\dfrac{AK}{AB}=\dfrac{\sqrt{3}}{2} \Rightarrow AB= \dfrac{2a}{\sqrt{3}}$

b) Ta có $\angle{AOC} = 2\angle{ABC}=120^\circ $ và $\angle{AHC}=2\angle{EHF} =180^\circ – \angle{BAC}=120^\circ $.

Suy ra $\angle{AHC}=\angle{AOC}$, suy ra $AHOC$ nội tiếp.

Do đó $\angle{OHC}=\angle{OAC}=30^\circ $

c) Ta có $\angle{AIC}=180^\circ – \angle{IAC}-\angle{ICA}$

$=180^\circ – \dfrac{1}{2}\left( \angle{BAC} + \angle{ACB} \right)$

$=120^\circ = \angle{AOC}$.

Do đó tứ giác $AIOC$ nội tiếp.

Vậy 5 điểm $A$, $H$, $I$, $O$, $C$ cùng thuộc đường tròn.

Gọi $D$ là điểm chính giữa cung $AC$.

Ta có $OAD$ và $OCD$ đều, suy ra $DA = DC = DO$, hay $D$ là tâm đường tròn ngoại tiếp, và bán kính $DO =DA=\dfrac{AB}{\sqrt{2}}= \dfrac{a\sqrt{2}}{\sqrt{3}}$