Đề thi và đáp án tuyển sinh vào lớp 10 PTNK không chuyên 2012

Đề thi vào lớp 10 trường Phổ thông Năng khiếu năm 2012

Bài 1. Cho phương trình $x^3 -4x\sqrt{x} +m + 1=0$ $(1)$

a) Giải phương trình $(1)$ khi $m=-33$

b) Tìm $m$ để phương trình $(1)$ có đúng hai nghiệm phân biệt $x_1$, $x_2$ thỏa $x_1^6 +x_2^6=82$.

Giải

Đặt $t=x\sqrt{x} \ge 0$.

a) Khi $m=-33$ ta có phương trình: $t^2 -4t -32=0$ có $2$ nghiệm $t=-4$, $t=8$, loại $t=-4$.

Với $t = 8$, thì $x = 4$

b) Ta có $\Delta’ =3-m >0 \Leftrightarrow m<3 $ và $\left\{ \begin{array}{l} S=t_1 + t_2 =4 \\ P=t_1t_2=m+1\end{array}\right. $

Khi đó $x_1^6 + x_2^6 = t_1^4 + t_2^4 = \left( t_1^2 + t_2^2 \right) ^2 – 2t_1^2 t_2^2 = 2m^2 -60m +194 $

$x_1^6 + x_2^6 =82 \Leftrightarrow m^2 -30m +56 =0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} m=2 \,\, (n)\\\\ m=28 \,\, (l) \end{array} \right. $

Bài 2. Giải phương trình và hệ phương trình

a) $\sqrt{2x+7}-\sqrt{-3x-5}=1$.

b) $\left\{ \begin{array}{l} x^2 -2xy =1-2\sqrt{5}\\ xy-\dfrac{1}{10}y^2=\sqrt{5}-\dfrac{1}{2} \end{array} \right. $

Giải

a)Điều kiện: $-\dfrac{7}{2} \le x \le -\dfrac{5}{3}$

Phương trình tương đương:

$\sqrt{2x+7}=1+\sqrt{-3x-5}$

$\Leftrightarrow 5x+11 =2\sqrt{-3x-5} $

$\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} x\ge -\dfrac{11}{5} \\ 25x^2 +122x +141 =0 \end{array}\right.$

$\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} x\ge -\dfrac{11}{5} \\ \left[ \begin{array}{l} x=-3 \,\, (l) \\ x=-\dfrac{47}{25} \end{array}\right. \end{array} \right. $

b) Lấy $(1) + 2 \times (2)$, ta có phương trình $y^2 = 5x^2 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} y=x\sqrt{5} \\ y=-x\sqrt{5} \end{array}\right. $

Với $y=x\sqrt{5}$, thế vào $(1)$ ta có $x^2 – 2\sqrt{5}x^2 = 1-2\sqrt{5} \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} x=1 \Rightarrow y=\sqrt{5} \\ x=-1 \Rightarrow y=-\sqrt{5} \end{array}\right. $

Với $y=-x\sqrt{5}$, thế vào $(1)$ ta có $x^2 + 2\sqrt{5}x^2 = 1-2\sqrt{5} \Leftrightarrow x^2 = \dfrac{1-2\sqrt{5}}{1+2\sqrt{5}}$ (VN)

Vậy nghiệm là: $\left( 1 ; \sqrt{5} \right)$, $\left( -1 ; -\sqrt{5} \right) $

Bài 3.

a) Rút gọn biểu thức: $$T = \left( \dfrac{2\sqrt{a}+ \sqrt{b}}{\sqrt{ab}+2\sqrt{a}-\sqrt{b}-2}-\dfrac{2-\sqrt{ab}}{\sqrt{ab}+2\sqrt{a}+\sqrt{b}+2} \right) $$ với $a,b \ge 0$ và $a \ne 1$.

Tìm giá trị lớn nhất của $T$ khi $a$ là số tự nhiên và $a \ne 1$.

b) Tìm $3$ số tự nhiên liên tiếp biết tổng $3$ tích của từng cặp số khác nhau của chúng là $1727$.

Giải

a) $MS1= \left( \sqrt{a}-1 \right) \left( \sqrt{b}+2 \right) $, $MS2= \left( \sqrt{a}+1 \right) \left( \sqrt{b}+2 \right) $

Quy đồng mẫu số chung $\left( \sqrt{a}-1 \right) \left( \sqrt{b}+2 \right) \left( \sqrt{a} +1 \right) = (a-1) \left( \sqrt{b} +2 \right) $ thì tử số bằng $(a+1)\left( \sqrt{b}+2 \right) $.

Suy ra $T= \dfrac{a+1}{a-1}$

$T= 1+ \dfrac{2}{a-1}$, $a=0 \Rightarrow T= -1$, $a>2 \Rightarrow T< 1+2 =3 =T (a=2) \Rightarrow T_{\max } =3$

b) Gọi $3$ số tự nhiên liên tiếp là $n – 1$, $n$ , $n + 1$ ($n \ge 1$), từ giả thiết ta có phương trình:

$(n-1)n+(n+1)n+(n-1)(n+1) =1727 \Leftrightarrow 3n^2 -1 = 1727 \Leftrightarrow n=24 \Rightarrow \text{ĐS}$

Bài 4. Tổng kết học kì $2$, trường trung học cơ sở $N$ có $60$ học sinh không đạt học sinh giỏi, trong đó có $6$ em từng đạt học sinh giỏi học kì $1$, số học sinh giỏi của học kì $2$ bằng $\dfrac{40}{37}$ số học sinh giỏi của học kì $1$ và có $8 \% $ số học sinh của trường không đạt học sinh giỏi học kì $1$ nhưng đạt học sinh giỏi học kì $2$. Tìm số học sinh giỏi học kì $2$ của trường biết rằng số học sinh của trường không thay đổi trong suốt năm học.

Giải

Gọi $x$ là số học sinh giỏi học kỳ $2$ của trường ($x$ nguyên dương).

Số học sinh của trường là $x + 60$ (học sinh)

Số học sinh giỏi của học kì $1$ là $\dfrac{37}{40}x$ (học sinh)

Ta có phương trình $\dfrac{8}{100}(x+60) -6= x-\dfrac{37}{40}x \Leftrightarrow x=240$.

Bài 5. Cho hình thang $ABCD$ ($AB // CD$) nội tiếp đường tròn $(C)$ tâm $O$, bán kính $R$ và có $\angle{DAB}=105^\circ$, $\angle{ACD}=30^\circ$.

a) Tính $\dfrac{DB}{DC}$ và tính $AB$ theo $R$.

b) Tiếp tuyến của $(C)$ tại $B$ cắt các đường thẳng $DO$, $DA$ lần lượt tại $M$, $N$. Tính $\dfrac{MN}{MD}$.

c) Gọi $E$ là trung điểm của $AB$, tia $DE$ cắt $MN$ tại $F$. Tính $\dfrac{BF}{BC}$.

Giải

a) Ta có $\angle{DAB}+ \angle{BCD}=180^\circ \Rightarrow \angle{BCD}=75^\circ $ $(1)$ $\Rightarrow \angle{ABC}= 105^\circ $

$\angle{ABD} =\angle{ACD}=30^\circ  \Rightarrow \angle{DBC} =\angle{ABC}-\angle{ABD}=105^\circ  -30^\circ  =75^\circ $ $(2)$

Từ $(1)$ và $(2)$ ta có $\angle{DBC} = \angle{DCB}$ ($=75^\circ $), nên $\triangle DCB$ cân tại $D$, suy ra $\dfrac{DB}{DC}=1$

Ta có $\angle{ACB}=75^\circ  -30^\circ  =45^\circ  \Rightarrow \angle{AOB}=2\angle{ACB} =90^\circ $, tam giác $AOB$ vuông cân tại $O$ nên $AB = AO\sqrt{2}=R\sqrt{2}$

b) Ta có $\angle{AOD}=2\angle{ACD}=60^\circ  \Rightarrow \Delta OAD$ đều $\Rightarrow \angle{ODA}=60^\circ $ hay $\angle{NDM}=60^\circ $

$\triangle DBC$ cân, nên $DO$ vừa là trung trực của $BC$ vừa là phân giác góc $\angle{BDC}$

$\angle{BOM}=180^\circ  -\angle{AOB} -\angle{AOD}=30^\circ  \Rightarrow \angle{OMB}= 60^\circ $ (do $OB \bot BM$)

Do đó tam giác $DMN$ đều, suy ra $\dfrac{MN}{MD} =1$

c) Gọi $E$ là trung điểm của $AB$, $\triangle AOB$ vuông cân tại $O$ nên $OE =AE$, $\angle{AEO}=90^\circ $

Ta có $\triangle ADE = \triangle ODE \Rightarrow \angle{AED} =\angle{OED}=45^\circ  , \angle{ADE}=\angle{ODE}=30^\circ$

$\Rightarrow DF$ là đường cao của tam giác $MDN$.

Gọi $I$ là trung điểm $BC$. Ta có $\angle{FDB}=15^\circ  =\angle{IDB}$

Khi đó $\triangle BFD = \triangle BID \Rightarrow BF =BI$ suy ra $\dfrac{BF}{BC}=\dfrac{1}{2}$