TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI


Phạm Kim Chung – THPT ĐẶNG THÚC HỨA – ĐT : 0984.333.030 – Mail : [email protected] Tr.


1
1

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN
TRƯỜNG THPT ĐẶNG THÚC HỨA

MỘT SỐ BÀI TOÁN CHỌN LỌC BỒI DƯỠNG
HỌC SINH GIỎI MÔN TOÁN
VIẾT BỞI : PHẠM KIM CHUNG – THÁNG 12 NĂM 2010

PHẦN
MỤC LỤC
Trang
I PHƯƠNG TRÌNH – BPT – HPT – CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ĐẠO HÀM
II PHƯƠNG TRÌNH HÀM VÀ ĐA THỨC
III BẤT ĐẲNG THỨC VÀ CỰC TRỊ



2
2

PHẦN I : PHƯƠNG TRÌNH – BPT - HỆ PT VÀ CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ĐẠO HÀM
1.
=− ++ −+
2
y 2x 2 m 4xx 5
Tìm các giá trị của tham số m để hàm số : có cực đại . ĐS : m < -2
2.


+−=
/
=

=


3
2
1 xsin 1, x
f(x)
0 ,x 0
x0
Cho hàm số : . Tính đạo hàm của hàm số tại x = 0 và chứng minh hàm số đạt cực tiểu
tại x =0 .
3.



+=
=

23
32
y2
xlog y 1
x
log
Xác định số nghiệm của hệ phương trình : ĐS : 2
6.
−

=



+
+
+ + = ++ +

22
2
yx
2
32
x1
y1


+ + + +=


2x y y 2x 1 2x y 1
32
1 4 .5 2 1
y 4x ln y 2x 1 0
Giải hệ phương trình :
9.
( )
−+ −−=+


35
(x 5) logx 3 log (x ) x3 2
Giải phương trình :
10.
≤− + − ++− +−+4 (x 6)(2x(x 2) 1)(2x 1) 3 6 3xx 2
Giải bất phương trì nh : . ĐS :
≤≤
1
2
x7

11.
−+ −≤
−
5
3 2x 2x 6


∈

m 1; 5

15.
( )
( )

+− + + − =

−

4
1
x x1 mx xx1 1
x1
Xác định m để phương trình sau có nghiệm thực : .
16.

++ +=


++ ++ ++ +=


x1 y13
xy1yx1 x1 y1 m
Tìm m để hệ có nghiệm:
17.

20. ( Đề thi HSG Tỉnh Nghệ An năm 2009 ) Giải phương trình :
(
)
x2
2009 x +1- x =1
. ĐS : x=0
21. ( Đề thi HSG Tỉnh Nghệ An năm 2009 ) . Tìm m để hệ phương trình sau có ba nghiệm phân biệt :

( ) ( )
+=



+ += +


2
xym
y 1 x xy m x 1
ĐS :
≥
33
m
2

MATHVN.COM
Phần I : PHƯƠNG TRÌNH – BPT – HPT – CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN Đ ẾN ĐẠO HÀM


Phạm Kim Chung – THPT ĐẶNG THÚC HỨA – ĐT : 0984.333.030 – Mail : [email protected] Tr.

x x y 9y y x y x 9x
xy x 7
. ĐS : (x,y)=(1;2)
24. Giải hệ phương trình :
( )
( )

+ +− − =



++ − =

2
22
4x 1 x y 3 5 2y 0
4x y 2 3 4x 7

25. Tìm m để hệ phương trình sau có nghiệm :

−++=


−+ −=


2 xy y x y 5
5x 1y m
. ĐS :


28. Giải hệ PT :
−
−

+ − += +


+ − += +


2 y1
2 x1
x x 2x 2 3 1
y y 2y 2 3 1

29. ( Đề thi HSG Tỉnh Nghệ An năm 2008 ) .Giải hệ phương trình :
−

=



− =+−


Π


∈


1 4 .5 2 1
y 4x ln y 2x 1 0

32. Giải phương trình :
( )
=++ +
x
3
3 1 x log 1 2x

33. Giải phương trình :
− + − += −
3
32 2 3
2x 10x 17x 8 2x 5x x
ĐS
34. Giải hệ phương trình :

+=+


++ +=


5 4 10 6
2
x xy y y
4x 5 y 8 6

35. Giải hệ phương trình :

1
xy
2
11
xy
yx

37. ( Đề thi HSG Tỉnh Quảng Ninh năm 2010 ) . Giải phương trình :
=
−−
− −−
22
11
x
5x 7
( x 6)
x
5
1

Lời giải : ĐK :
>
7
x
5

Cách 1 : PT
−
⇔ − − + =⇔=


Phần I : PHƯƠNG TRÌNH – BPT – HPT – CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN Đ ẾN ĐẠO HÀM


Phạm Kim Chung – THPT ĐẶNG THÚC HỨA – ĐT : 0984.333.030 – Mail : [email protected] Tr.


4
4
38. ( Đề thi HSG Tỉnh Quảng Ninh năm 2010 ) Xác định tất cả các giá trị của tham số m để BPT sau có nghiệm :
+ −≤ − −
32 3
3x 1 m( x x 1 )x

HD : Nhân liên hợ p đưa về dạng :
( )
+ − + −≤
3
32
x x 1 (x 3x 1) m

39. ( Đề thi HSG Tỉnh Quảng Bình năm 2010 ) . Giải phương trình :

+ + += + +
32
x 3x 4x 2 (3 2) 3xx 1

HD : PT
( )
⇔+ + ++= + +
3

4x y 2 3 4x 7

HD : Từ pt (1) cho ta :
( )

+


+ = − −⇒ = −
2
2
1].2x 5 2y 5 2y f([(2x 2x) f(1 5) 2y )

Hàm số :
+⇒ == +>⇒
22
1).t f'(t) 3tf(t) (t 1 0
−
= − ⇒ =− ⇒=
2
2
5 4x
2x 5 2y 4x 5 2y y
2

Thế vào (2) ta có :

−
+ + −=


≥x 9.

HD : Đứng trước bài toán chứa tham số cần lưu ý điều kiện chặt của biến khi muốn quy về 1 biến để khảo sát :
⇒− =≥≤x y0 x4 16
. Đặt
∈= x,t [t 3;4]
và khảo s át tìm Min . ĐS :
≥+a 4 22

43. Giải hệ phương trình :
−+

−+ =


+=+


4 xy 2x 4
x3 3y
y 4x 2 5
2xy2

44. Xác định m để bất phương trình sau nghiệm đúng với mọi x :
( )

−≤

+ −−


2
yx
2
32
x1
e
y1
3log (x 2y 6) 2log (x y 2) 1

48. Các bài toán liên quan đến định nghĩa đạo hàm :

Cho
−

+
≤
>
=

−− +

x
2
(x 1)e , x 0
f(x)
x ax 1, x 0
. Tìm a để tồn tại f’(0) .

Cho
+

=

xlnx, x 0
f(x)
0, x 0
. CMR :
=F'(x) f(x)


Cho f(x) xác định trên R thỏa mãn điều kiện :
∀>a0
bất đẳng thức sau luôn đúng
∀∈xR
:
+ − −<
2
|f(x a) f(x) a| a

. Chứng minh f(x) là hàm hằng .
MATHVN.COM
Phần I : PHƯƠNG TRÌNH – BPT – HPT – CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN Đ ẾN ĐẠO HÀM


Phạm Kim Chung – THPT ĐẶNG THÚC HỨA – ĐT : 0984.333.030 – Mail : [email protected] Tr.


5
5

Tính giới hạn :

x
)

 Tính giới hạn :
→
++−
=
+
3
3
x0
33
2
x x1
N
1
m
x
li
x
Tính giới hạn :
→
−
=
sin2x
4
s
x
nx
0

x0
e1
N lim
ln(1 x
x
)


Tính giới hạn :
→
−
=
sin2x sin
3
7
x
3x
0
e
N lim
e
sin4x
Tính giới hạn :
→
−
=
−
x4
3
x0

+ ++ =
2n
2n
1
1
P''(x ) P''(x ) P''(x )
0
P'(x P'( P'(x))x)

b)
+ ++ =
2n1
))
11 1
0
P'(x P'(x P'(x )

 Tính các tổng sau :
a)
= + ++
n
T osx 2cos2x nc(x) c osnx

b)
= + ++
n
22 nn
1 x1 x 1 x
(x) tan tan tan
22

S

49. Các bài toán liên quan đến cực trị của hàm số :
a) Cho
α∈ + ≥R:a b 0
. Chứng minh rằng :
α


++
≤

nn
ab a b
22

b) Chứng minh rằng với
≥>a 3,n 2
(
∈n N,n
chẵn ) thì phương trình sau vô nghiệm :
+ ++
+ −+ +=
n2 n1 n2
(n 1)x 3(n 2)x a0

c) Tìm tham số m để hàm số sau có duy nhất một cực trị :
 
++


x x1 x xy 1

f) Tìm a để hàm số :
= + += −
2
y f(x) 2 xxa 1
có cực tiểu .
g) Tìm m để hàm số :
−−
=
msinx cosx 1
y
mcosx
đạt cực trị tại 3 điểm phân biệt thuộc khoảng



π

9
0;
450. Các bài toán chứng minh phương trình có nghiệm :

a) Cho các số thực a,b,c,d,e . Chứng minh rằng nếu phương trình :
( )
2
ax b c x d e 0+ + ++=

PHẦN II : PHƯƠNG TRÌNH HÀM-ĐA THỨC

1. Tìm hàm số :
→f:R R
thoả mãn đồng thời các điều kiện sau :
a)
→
=
x0
f(x)
lim 1
x

b)
( ) ( ) ( )
+= + + + + ∀ ∈
22
f x y f x f y 2x 3xy 2y , x,y R

2. Tìm hàm số :
→f:R R
thoả mãn điều kiện sau :
( )
( ) ( )
−=++ ++∀∈
2008 2008
f x f(y) f x y f f(y) y 1, x,y R

3. Tìm hàm số :
→f:R R

thoả mãn điều kiện sau :
( )
( )
( )
+= +
2
fx.fx y f(y.fx) x

7. ( Đề thi HSG Tỉnh Hải Phòng năm 2010 ) Tìm hàm
→f:
thỏa mãn :
( )
+ + =+ ∀∈
2
(x) 2yf(x) f(y) f y f(x) , ,x,yf R

∈ ++=
2 22
a,b,c R: a b c 3
. Chứng minh rằng :
++≤
2 22
ab bc ca 3

2. Cho các số thực không âm a,b,c . Chứng minh rằng :
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
− + − + − ≥− − −
2 2 2 222
2 2 22 22
abab bcbc caca ab bc ca

3. Cho các số thực a,b,c . Chứng minh rằng :
( )
( )
+ + + ≥ ++
+
∑
2 22 2
2
a b c 81 a b 13
abc
bca4 4
2a b

4. Cho các số thực không âm a,b,c thoả mãn :
+++ =a b c 36abc 2

++
222
2x (y z) 2y (z x) 2z (x y)
yz zx xy

8. Cho các số thực dương a,b,c .
CMR
:
++
++≤
++ ++ ++
bc ca ab a b c
a 3b 2c b 3c 2a c 3a 2b 6

9. Cho các số thực dương a,b,c . CMR :
++≤
++ ++ ++
3 3 33 3 3
1 1 11
abc
a b abc b c abc c a abc

10. Cho các số thực thỏa mãn điều kiện :
++=
+++
2 22
111
1
a 2b 2c 2
. CMR :

14. Cho các số thực dương a,b,c thỏa mãn : abc=1 . CMR :
++≥
+++
3 33
1113
2
a (b c) b (c a) c (a b)

15. Cho 3 số thực x,y,z thỏa mãn : xyz=1 và
( )( )( )
−− =−
/
x1y1z1 0
. CMR :


++≥





−−−




2
22
xyz

. CMR :
++ ≤+2(a b c) 10 abc

19. Cho a,b,c là các số thực dương : a+b+c =1 . CMR :
++≥
−−−
3 33
2 22
a b c1
4
(1 a) (1 b) (1 c)

20. (Chọn ĐTHS G QG Nghệ An năm 2010 ) Cho các số thực dương a,b,c thỏa mãn :
++ − ++ + =
4 44 222
b c ) 2 5(9(a a b c ) 48 0
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức :
++=
+++
222
abc
b 2c c 2a a
F
2b

MATHVN.COM
Phần III : BẤT ĐẲNG THỨC VÀ CỰC TRỊ


Phạm Kim Chung – THPT ĐẶNG THÚC HỨA – ĐT : 0984.333.030 – Mail : [email protected] Tr.

a b c a b c (a b c )
b 2c c 2a a 2b
a (b 2c) b (c 2a) c (a 2b) (a b b c c a) 2(a c b a c
F
b)

Lại có :
++
+ + = + + ≤ ++ + + ≤ ++
2 2 22
2 2 2 2 2222 2222 2 22
(a b c )
b b c c a a(ab) b(bc) c(ca) (a b c ) b c ca [a b a] a b c
3

Tương tự :
++
+ + ≤ ++
2 22
2 2 2 2 22
abc
c b a c b) a b c .(a
3

Từ đó ta có :
++
≥≥
2 22
F
abc

b 2c c 2a a 2b( )

≥ ++ − + + + + +

2 22 2 2 2
21
a b c a (b 2c) b (c 2a) c (a 2b) (*)
39
.
Lại áp dụng AM – GM, ta có

++ ++ ++
+ + ≤ + + =++
333 3 33 33 3
2 2 2 3 33
aac bba ccb
a c b a c b a b c (**)
333
.
Từ (*) và (**) suy ra:

( )
( )
≥ ++ − ++ ++
2 22 2 22
21
F abc abc(abc)

.
Do đó
≥− =
23
21
F t t f(t)
9 27
với
∈


t 3;4 (***)
.
Mà
∈


= =
t 3;4
min f(t) f(3) 1 (* * **)
. Từ (***) và (****) suy ra
≥F 1.

Vậy
=minF 1
xảy ra khi
= = =abc1
.

21. ( Đề thi HSG Tỉnh Nghệ An năm 2009 ) Cho các số thực dương x,y,z . Chứng minh rằng :

3

MATHVN.COM
Phần III : BẤT ĐẲNG THỨC VÀ CỰC TRỊ


Phạm Kim Chung – THPT ĐẶNG THÚC HỨA – ĐT : 0984.333.030 – Mail : [email protected] Tr.


9
9
Do đó :
( )
++
  
++
++ = ≥ =
  
++
++
  
2
22
3
27 xy yz zx
1 1 1 xy yz zx 27
x y z xyz xy yz zx
(xy yz zx)

Lại có :

9
108 6 2 (xy yz zx) 1296 VT 36
xy yz zxĐÁP ÁN CỦA SỞ GD&ĐT NGHỆ AN :

Bất đẳng thức cần chứng minh tương đương
(xy + yz + zx)(9 + x
2
y
2
+ z
2
y
2
+x
2
z
2
) ≥ 36xyz
Áp dụng bất đẳng thức Côsi ta có :
xy + yz + zx ≥ 3
2 22
3
xyz
(1)
Và 9+ x
2
y

y
2
+ z
2
y
2
+x
2
z
2
) ≥ 36xyz (đpcm).
Dấu đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x = y = z =1

22. ( Đề thi HSG Tỉnh Quảng Ninh năm 2010 ) Cho các số thực dương x,y thỏa mãn đk :
++=x y 1 3xy
. Tìm giá trị
lớn nhất của :
= + −−
++
22
3x 3y 1
M
y(x 1) x y 1)
x
1
y
(

Lời giải :
Ta có :

33
3
3
c abc
bca
a
ab
bc

HD :
≥
≤

++




++


33
33
3 33
333
aa
1
bb
abc
3

=
Max
P 10

25. ( Đề thi HSG Tỉnh Hải Phòng năm 2010 ) . Cho
≥ ++=
2 22
0: a bb,c ca, 1
. Chứng minh rằng :

++≥
3 33
6
2b 3ca
7

HD : Có thể dùng cân bằng hệ số hoặc Svacxơ
26. Cho x,y,z là các số thực dương thỏa mãn :
=xyz 1
. Chứng minh rằng :

++
+ ++
≥
+ ++
4 43 4 43 4 43
6 6 66 66
(x (y (z
xy
y) z) x)

12
bacc

Áp dụng Bất đẳng thức AM-GM cho 4 số ta có :
( ) ( )
( )
=+ ++ ++ ++ ++≥
4
2 23 6 42 42 42 6 24 24 24 66 3 3
(a ab) b ab ab b b b ab abaaa 4 ba

27. (Đề thi HSG Tỉnh Đồng Nai năm 2010 ) . Cho a,b,c > 0 . Chứng minh rằng :

++
++
+
≥
++
+
+
2 22
1 1 1 3(a b c)
ab bc c
a b2( c
a
)

HD :
BĐT
++++

> ++=x,y,z 0: x y z 9
. Chứng minh rằng :

++
++
+ ++
≥
+
3 3 33 3 3
xyz
xy 9 yz 9 zx
zx
9
y
9

29. ( Đề thi chọn ĐT Ninh Bình năm 2010 ) . Cho a,b,c là độ dài ba cạnh một tam giác có chu vi bằng 4. Chứng minh
rằng :
+++≤
2 22
272
a 2abcbc
27

HD : Bài này thì chọn phần tử lớn nhất mà đạo hàm .
30. (Đề thi HSG Tỉnh Bình Định năm 2010 ) . Cho a,b,c >0 . CMR :
+ + ≥++
333
bc
a

1
1x 2y 3z
.
Tìm giá trị nhỏ nhất của :
=P xyz

33. ( Đề thi chọn HSG QG tỉnh Bến Tre năm 2010 ) . Cho
> ++=
2 22
ba,b c :a c,0 3
. Chứng minh bất đẳng thức :
++≤
−−−
111
1
4ab4bc4ca

34. ( Đề thi chọn ĐT trường ĐHSP I Hà Nội 2010 ) . Cho các số thực dương x,y,z . Tìm giá trị nhỏ nhất của :
++
++
= +
2 22
3 3 3 222
y yz zx 1x
P
3xyz
x y 3(xy yz zxz )

Lời giải 1 :
Đặt :


≥ ⇒ + ≥++= + +



+
++
≥


+
2
2 222
2
2
b
b
1a 1
a
b
1b 1 a
b
c 111
2 ab bc ca
abc
ca
c
cb
1c 1
2

x
y
bc
x
1
. Lúc đó :
+ + ≥ ++ +
++
+
+
=
+
2 22
2
b c 13abc 13
(a b c)
c a 3(ab b
a
P
c ca)
(a b c)
b

35. Bài toán tương tự : Cho
≤>x,y,z 0: xyz 1
. Chứng minh rằng :
+++ ≥
++
22 2
xyz 3

trị lớn nhất và nhỏ nhất của :
= +
+
+
++
2 22
111
P
abc111

HD : Dùng pp tiếp tuy ến và Bất đẳng thức :
+≥ ∀ ≥ +≤
++
+
+ +
22 2
11 1
1,
x y (x y
x,y 0;
)
xy1
11 1

37. ( Đề thi chọn HSG QG tỉnh Lâm Đồng ) . Cho a,b,c là các số thực dương . Chứng minh rằng :
+≥ −++ −++ −++
2 22
2 22222
bc
a ab b b bc c c ca

    
  
    
  
−+
+
∑∑
2 22 2 2 2
bc a a
2.VT 2 b a b b 2VP
ca
a
b b
ab b
b

C2 : Ta có :
− + ≥++
∑
22
a ab b a b c(Mincopxki)

Mà :
−+
−+
−+=≥≥
++
∑
∑∑
Sv

. Chú ý là :

≥=

+

+

22
a
c 3a a c
b
ab
a
bc

Lời giải 2 : Ta có :
++≥=
222 2223
3
ab 3 (a )bab bc b c 3b

39. ( Chọn ĐT HSG QG tỉnh Phú Thọ năm 2010 ). Cho
>a,b,c 0
. Chứng minh bất đẳng thức :
   
   
+++
  
++≥

bc ca ab
P.
a 3bc b 3ca c 3ab

HD : Đặt
= = =⇒=
bc
x; y; z
ca
a
xyz
b
1
. Lúc đó :

=++=− +

+++ +

∑
z x y1x
P1
x 3z y 3x z 3y 3 x 3z
. Lại có :
++ ++
=≥ ≥=
+
+ ++ + + + ++
++ +
∑∑

=++
+ ++
2 22
yz zx xy
P.
x 3yz y 3zx z 3xy

Ta có
=++
+ ++
2 22
3yz 3zx 3xy
3P
x 3yz y 3zx z 3xy


=− ++ =−

+ ++

2 22
2 22
xyz
3 3Q
x 3yz y 3zx z 3xy

áp dụng bđt BCS ta được
( )



xy yz zx
3

Suy ra
≥
3
Q
4
, do đó
≤⇒≤
93
3P P .
44

Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi
= =a b c.
Vậy giá trị nhỏ nhất của P bằng
3
.
441. ( Đề dự bị HSG Tỉnh Nghệ An 2008 ) . Cho ba số dương
a,b,c
thoả mãn :
++=
2 22
abc1
. Tìm giá trị nhỏ nhất
của biểu thức :

22
2
2
2
abc1 1111111
P .a
bc ca ab 3 bc ca ab 3bc ca ab
33
2(a
bc
b
b c)
2 (a c3 )

Lời giải 2 : Áp dụng BĐT Swcharz :
++
++ ++ +
=++ ≥
+++
4 2 2 22
2 2 2 22 22 2 2
44
a b c (a
P.
a b c) b c a) c a b) b
b c)
( ( ( c) a(b c) c(a( ba )

Lại có :


x; y; z ; xyz 1
abc
. Bất đẳng thức đã cho trở thành :
++≥
+++
3 33
1 1 13
8
(1 x) (1 y) (1 z)

Áp dụng AM-GM ta có :
( ) ( ) ( )
=
++
+
+
+ +≥
3
633 2
11 11
3
8
1x 1x
3
8(1 x )
21 x

Ta cần CM bất đẳng thức :
++≥
+++


Do đó :
+ + ++
≥+=+= =
++
+ + + ++
2
2 2 22
1 1 z 1 z(z1)1 z z1
1 xy z 1
(
VT
1 z) (1 z) (1 z) z 2z 1

Giả sử :
= ⇒ ⇒≥= ≤
3
z Max{x,y,z} 1 yz z zx 1
. Xét hàm số :
++ −
= ≥ ∀≥
++ +
=
22
24
z z1 z 1
; f '(z) 0, z 1
z 2z1 (z1)
f(z)


x
(1x) 1x1 1x 0 1x 0
1 1x
( luôn đúng )
Thiết lập các BĐT tương tự ta có :
≥P 2

Chú ý : Để tìm Max cần sử dụng BĐT phụ :
− − −−
≤+ ≤+ +
+ + ++
1x 1y 1xy
1 ,x y
1x 1y 1xy
4
5
và
= +MaxP 1
2
3

44. ( Đề thi HSG lớp 11 tỉnh Hà Tĩnh năm 2008 ) . Cho
> ++=x,y,z 0:x y z 1
. Chứng minh bất đẳng thức :

+++
+ + ≤ ++

++ +


xz xy yz (xz) (xy) (yz)
VP
y(y z) z(z x) x(x y) xyz(y z) xyz(z x) xyz(x y) 2xyz(x y z)

Mà :
++
++ = + + ≤ ≥⇒
2
(xy yz zx)
xyz(x y z) (xy)(yz) (xz)(zy) (zx)(xy) VP
3
3
2

45. ( Đề thi HSG Tỉnh Quảng Bình – 2010 ) . Cho
≥ ++=0:a ba b,c c, 3
. Chứng minh rằng :
+ + +≤++
333
11acabc 1b 5

46. Cho a,b,c là độ dài 3 cạnh tam giác ABC . Tìm GTNN của :
=++
+− +− +−
2a 2b 2c
P
2b 2c a 2a 2c b 2b 2a c

HD :
= ≥

13 3 3
a1 b1 c1 a abc
22 2
3
Pa b c
2

Tìm GTLN :
Bổ đề : CM bất đẳng thức :
++ + ++ ≤+ ++++
22 2
1 a a 1 b b 1 1 (a b) (a b)

Bình phương 2 vế ta có :
++ +++ + ⇔ +++ + + −−++ ≤ + ≥
22 2 2
(1aa 1ab(ab) 1ab(ab))(1 (1 ab b) b b)a0

48. ( Đề thi chọn HSG QG tỉnh Hải Dương năm 2008 ) . Cho
> ++=a,b,c 0:a b c 3
. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu
thức :
+= +
+ ++
2 22
333
abc
a 2b b 2c c 2a
P


abc
2 4 74
(a b c) (ab bc ca) 1
99
P (a b
9
c
3
)
3

49. ( Đề chọn ĐT trường chuyên Bến Tre ) . Cho
≥x,y,z 0
. Tìm GTLN của :
−
+++ + + +
=
11
x y z 1 (1 x)(1 y)(1
M
z)

Giải : Đặt
≥++=xyzt0
, ta có :
+++

+ + +≤



>a,b,c 0
. Chứng minh rằng :
+ + + ++
++≥
+++
4 4 4 2 22
3a 1 3b 1 3c 1 a b c
bc ca ab 2

HD : Ta có :
+=+++≥ =
4
4 444 1 3
1aaa a3 42a 1 4a

Do đó :
≥= ≥
++
∑∑
34
Svacxo
4a 4a

b c ab ac
VT

51. Cho
>a,b,c 0
. Chứng minh rằng :
+++ ≥ + +

3a 2b c 3b 2c a 3c 2a b
bc

54. Cho
> ++=a,b,c 0:ab bc ca 3
. CMR :
++≥
+ ++
2 22
abc
abc
2a bc 2b ca 2c ab

55. Cho
>a,b,c 0
. CMR :
+++
++≥
+++
333
22 2
1a 1b 1c
3
1 ac 1 cb 1 ba

56. Cho
>=a,b,c0:abc27
. CMR :
++≤
+++

bc
ba a c
1
4b c c a 4c abab4a

60. Cho
>=a,b,c 0:abc 1
.CMR :
≥+
++ + +
36
a b c ab bc
1
ca

61. Cho
>x,y,z 0
. CMR :

+ + ≥ ++

+++

2 22
33 3
xz 1 x y z
2y z x
xyz y xyz z xyz x
yx zy


64. Cho
> ++=a,b,c 0: bca 3
. CMR :
+ + ≥++a b c ab bc ca

65. Cho
>=a,b,c 0:abc 1
. CMR:
++≤
++ ++ ++
111
1
ab1 bc1 ca1

66. Cho
>x,y,z 0
. CMR :
+ +≤
++ + ++ + ++ +
x
1
x (x y)(x z) y (x y)(y z) z (x z)(y z)
yz

67. ( Đề thi HSG Tỉnh Bình Phước năm 2008 ). Cho
>a,b,c 0
. CMR :
++
++≥
+ ++

++≥
+++
2 22
222
a b c3
2
b 1c 1a 1
.
70. Cho a,b,c > 0 . Chứng mi nh rằng :
++≤
+ ++
2a 2b 2c
3
ab bc ca

HD : Đặt
== =⇒=
a
;y ;z x
bc
x
ca
yz 1
b
. Áp dụng Bổ đề :
( )
+≤ ≤
+
++
22

c)
72. Cho
≥ ++=0: xyx,y yzz zx, 3
. Tìm giá trị nhỏ nhất của :
+= + +−+−+−
22 3 23 23 22
P x y (xy zz 1) (y 1) (z 1)x

Giải :
73.
PHẦN IV : GIỚI HẠN DÃY SỐ
1. Cho dãy số :
( )
1
2
n1 3 n
x1
x 7 log x 11
+
=



=−+


. Chứng minh dãy số có giới hạn và tính giới hạn đó.
HD : Xét hàm số :
2
3
f (x(x) 17 lo 1) 5g ,x (0; )+∈= −
, ta có :
2
x (0;5)
11)
2x
f '(x) 0
n
,
(x l3

−
= −< ∀∈
+

Suy ra phương trình f(x)=x có nghiệm duy nhất x = 4 .
Theo định lý Lagrage
n
(x 4)c ;∈∃
sao cho :
n nn
1
f(x ) f(4) f'(c) x 4 x 4
11ln3
− = −≤ −

( Vì
2
2
11)ln
2c 2c 1
f '(c)
(c
11ln3
2 11c ln3
3
= ≤=
+
). Do đó :
1
n1 1

1) 1 1x x 1 x(x )0 x(x1)0x(x
x0
+
>

−=⇒ −>⇒ −>⇒

<
+⇔

=

Đặt
2n
n
1
x) 1f (x x
+
−−=
.
+) Nếu x <0 : Hàm y=
( )
n
fx
liên tục trên R và
x
f(0) 1; lim f(x)
→−∞
= − = −∞
, suy ra phương trình không có

+ ++ +
> == ⇒>
. (Do hàm f(x) tăng ) .
Vậy dãy
n
{x }
là dãy giảm và bị chặn dưới bởi 1 nên có giới hạn . Giả sử :
n
a(lim 1x a)= ≥

Ta sẽ chứng minh a=1 . Thật vậy, giả sử a > 1 .
3. ( Đề thi HSG Tỉnh Quảng Bình năm 2010 ) Cho dãy số
1
2
n
n
n1 n
u
{u }:
uu
1
u
2010
+

=


= +


1
u u 2010 (*)
2010 u 2010 u .u 2010.u u u
1
u
++
+
+ ++ +

−−
−=⇒=⇒= ⇒=−



Từ hệ thức (*) cho k = 1,2…,n ta có :
n
n1
1
S 2010 1
u
+

= −



Lại có :
2
n
n1 n n


+

+

⇒
( Vô lý )
Suy ra dãy {u
n
nn
n1
1
limlimu 20100 limS
u
+
= ⇒ =∞⇒= +
} tăng và không bị chặn trên, nên :
MATHVN.COM
Phần IV : GIỚI HẠN DÃY SỐ


Phạm Kim Chung – THPT ĐẶNG THÚC HỨA – ĐT : 0984.333.030 – Mail : [email protected] Tr.


17
17
4. ( Đề thi HSG Tỉnh Bình Định năm 2010 ) . Cho dãy số
1
2
n

2
(1;2)= + ∈−
. Ta có :
f '(x) 1 x 0 1 2), x (;∀∈=−<
. Do đó :

3
1 f(2) f(x) f(1) 2
2
=<<=<
. Từ đó thay x bởi :
12 n
x x , ,x;
ta có :
12 n
,x , ,1x x2< <

Suy ra dãy
n
{x }
bị chặn .
Giả sử dãy số có giới hạn là a, lúc đó a thỏa mãn pt :
2
a
a1a a 2
2
=+− ⇒=

Ta sẽ CM giới hạn này bằng định lý kẹp :
Xét hiệu :




Lại có :
nn n
21x 21x 22x 22 22−< + +<< ⇒++⇒ <<

Do đó :
( )
n1 n
2
22xx
2
+
<−−
(*) . Từ (*) cho n = 1,2,… và nhân lại với nhau ta có : ( )
n
n
1
1 1
2
x2x
2
2
−
+


u
1, n 1
2
u
{u }:
u
+




=
= − ∀≥



. Tìm
n
limu
.
6. ( Đề thi HSG Tỉnh Bến Tre năm 2010 ) . Cho dãy số
1
n
22
n1 n n n n
1
xx
x
{x }:
1 xxx 1

x 0, n 1,2, > ∀=

Lại có :

22 22
22
nn nn n n
Mincopxki
2
2
nn
Mincopxki
13 13
xx1 xx1 x x
22 22
1 1 33
xx 2
2 2 22
  
++ − += + + − + ≥
  
  

  
≥ + +− + + =

  

 
+ ++

2
2x (n
x
{x }:
x
x ,n 1
n
1)x
1n )(
−
=
++

+
= >
−
−





Tính
n
limU
với
3
nn
U (n 1) .x= +


23
1 2 n2 n1 n1 n1 n1
x (n 1)x (n 1) (n 1) (n 1)x (n 1)2x (n 2)x 1 x x
− − −− −

+− =− − +− =−+ ++ − −




Từ đó suy ra :
3
33
n
n n n1
3
n1
2
x
(n1) n1 n
n nx (n 1) x
xn
n
n
x
1
n
−
−
−−

−− −
 
= = = ⇒=



−+
+
 


+



Do đó :
3
n
2
4(n 1)
limU lim 4
n (n 1)
+
+
= =
.
9. ( Đề thi HSG Tỉnh Hà Tĩnh năm 2010 ) . Cho dãy
2
n
n

+) TH1 : Nếu
0
x 1=
, quy nạp ta được
n
1, nx 0= ∀>
. Hiển nhiên
n
limx 1=

+) TH1 : Nếu
0
x 1>
,
Xét hàm số :
2
2
x(x
f(x)
3)
13x
+
+
=
trên khoảng
(1; )+∞
ta có :
22
22
x

x
1
x 2x (x
x x0
3x 3x 1
+
+
⇔
−
< ⇔
++
<>
đúng với
k
x 1>

Từ đó ta có :
1 2 n n1
x x xx 1
+
> >> >>
. Dãy số giảm và bị chặn dưới nên tồn tại giới hạn hữu hạn .
Giả sử :
( )
2
n
2
aa 3
1
limx a 0 a a 1

−
∀∈ ⇒ = < <= > =
+

Do đó :
21
f(x ) (0;1x ), = ∈
quy nạp ta có :
n
(0; nx 1),∈∀

ta có :
kk kk
kk
k
2
2
k
2
k1
2
(x 3) 1)
x
1
x 2x (x
x x0
3x 3x 1
+
+
⇔


10. ( Bài toán tương tự ) . Cho
0; a 0α> >
là hai số tùy ý. Dãy
0
2
n
nn
n1
2
n
(u 3a)
a
u
{u }:
u
u ,n 0,1,
3u
+
α=

+
= =
+




. Chứng minh dãy
có giới hạn và tìm giới hạn đó.

MATHVN.COM
Phần IV : GIỚI HẠN DÃY SỐ


Phạm Kim Chung – THPT ĐẶNG THÚC HỨA – ĐT : 0984.333.030 – Mail : [email protected] Tr.


19
19
12. ( Đề thi chọn ĐT HSG QG KonTum năm 2010 ) . Cho dãy số thực
n
{a }
xác định như sau :
1
n1 n
n
1
1
(naa )
a
1
a
+
=
≥



= +


thi HSG Tỉnh Phú Thọ năm 2008 ) . Cho dãy số
n
{x }
thỏa mãn :
1
n1nnnn
1
x (x 1)(x 2)(x 3
x
1, 0x )n
+
=
++

++ >= ∀




. Đặt
n
i
n
i1
1
x
y
2
=
+

x a1
):
2010x
(
09x
x
20x
+
= >


= +

. Tìm :
12 n
n
2 3 n1
11 1
xx x
lim
xx x
∞
+
→+

+ ++
−−


−


Giả sử
( )
2
n
limx a a 1 201 2009a a 0;a 10a a∃ = >⇒ =+ ⇒= =
( Không thỏa mãn ). Vậy
n
limx = +∞

Lại có :
2
n n1 n
n1 n n n1 n n n
n1 n n1 n n1
x
11
2010x x ) x 1) 2010 2010
x1
xx
2009x 2
(x 1)(x 1) x 1 x 1
010(x x (x
+
++
++ +

= = −⇒ = = −

− −− − −

12 n
2 3 n1
xx x
lim
xx x
+

+ ++




17. ( Đề thi HSG Tỉnh Bình Phước năm 2008 ) . Đặt
22
f(n) (n n 1) 1++ +=
với n là số nguyên dương . Xét dãy số
nn
f(1).f(3).f(5) f(2n 1)
(x
f(2).f(4).f(6) f n
x
)
):
(2
−
=
. Tính giới hạn của dãy số :
2
nn
un.x=

=



= >

=

∑
. Tính
2
n
n
im aln
→+∞

HD : Ta có
( )
( )
2
22
1 2 n n n1 n n n1
n1
a n n1a n a aa a a
1
1 a
n
−−
−
= ⇒− = ⇒=

2
):
x 4x x
x
2
(
,n2
x
− −−

=



++

= ∀≥


. Chứng minh rằng dãy
n
(y )
với
n
2
n
i1
i
1
y

x
4xx
0∀>
+
+
= +>

Lại có :
21 1
f(x ) 0,(do x 0) x =>>
bằng quy nạp ta chứng minh được
n
x 0, n>∀
.
Xét hiệu :
22
n1 n1 n1 n1 n1 n1
n1
n n1 n1 n
2
n1 n1 n1
x 4x x x 4x x
4x
x x 0,(do x
2
x 0,
x
n
x4
)

2
4a
4a
+
= += ⇒
+
⇔=
(Vô lý ) .
Vậy dãy
n
{x }
tăng và không bị chặn trên nên :
n
n
limx
→+∞
= +∞

Lại có :

( )
2
2
n1 n1 n1
2
n n n1 n1
n n n1 n1 n1 n n n1 n1
2 22
n1 n
n n1 n n1 n

1 1 11 1 1 1
y lim y 6
xx x x x
xx x
→+
−
∞
=

  
+
= = + − ++ − = − ⇒ =

  

  

∑
.
21. Xét dãy số thực
n
(x ),n N∈
xác định bởi :
0
3
n n1 n1
2009
6x 6sin(x
x
),n1x


Do đó :
f(x) 0 x, 0> ∀>
. Mà
2 1 1 n n1
f(x ) 0(do x 0) x f(x ) 0, nx
−
= > > ⇒ = >∀

Xét hiệu :
3
3
3
n1 n1 n1
n n1 n1 n1 n1
2
2
n1 n1 n1 n1 n1
3
n1
)
x 6sin(x
6x x 6sin(x
x 6x x 0)
6sin(x ) 6sin6x x 6x x(x )
−− −
− − −−
−−−−−−
−−
= −= <

g(t)t 6sint6t=+−
, ta có :
2
g'(t) 3t 6cost 6, g''(t) 6t 6sint 0, t 0 g'(t) g(0) 0 g(t) g(0) 0≥ ∀≥ ⇒ ≥= = ≥− ⇒+− ==
. Do đó pt có nghiệm duy
nhất
a0=
.

22. Cho dãy (x
n
) được xác định bởi: x
1
= 5; x
n + 1
2
n
x
= - 2
∀
n = 1, 2, … . Tìm
n1
n
12 n
x
lim
x .x x
+
→+∞


( )
n
x
tăng và không bị chặn :
Dễ thấy
n
x 0, n>∀
, xét :
2
nn
2
n
2
nn
n1 n
n
nn
n
8x 11x 3
x x 9x +11x + 3 x 0,
9x +11x + 3
x0
x
+
++
−= >∀=
+
>−

Giả sử

n1
2
nn
n
x
11 3
lim lim 9 3
xx
x
→+∞ →
+
+∞
= ++=

MATHVN.COM
Phần IV : GIỚI HẠN DÃY SỐ


Phạm Kim Chung – THPT ĐẶNG THÚC HỨA – ĐT : 0984.333.030 – Mail : [email protected] Tr.


21
21
24. Cho dãy số
n
(u )
xác định bởi công thức

1
22

U
) xác định bởi:
1
3
3
n1 3 n
U1
4
U log U 1 , n 1
3
+
=



= + + ∀≥


Tìm
n
n
limU
→+∞

26. Cho dãy số
( )
n
n
0
x

x x x 1 0
−
+ + +−=
. Chứng tỏ rằng với n nguyên dương thì phương trình có nghiệm duy
nhất dương
n
x
và tìm
n
x
lim x
→+∞
.
28. Cho dãy số
n
{u }
xác định bởi
1
nn
n 2n
1
Cn
u
u .4
−

=
=



xn
2008
−+
, xét f (x) = ; x ∈ R.
f
/
x
ln2008
2008
(x) = - - 1 < 0 ∀x ∈ R.
=> f(x) nghịch biến trên R (1).
Ta có:
n
n1
1
f(n) 0
2008
1
f(n 1) 1 0
2008
+

= >




+ = −<



n - 1
- x
n
) = lim{[x
n + 1
- (n + 1)] - (x
n
- n) + 1} = 1

M
ỘT SỐ BÀI TOÁN TÌM GIỚI HẠN KHI BIẾT CÔNG THỨC TỔNG QUÁT CỦA DÃY SỐ .30. Cho dãy số
( )
1
n
n1
n
n1
2
24
u
u:
9u
u ,n 2
5u 13
−
−
=

2
2
u
u:
u u 1, n 2
−

=
= − ∀≥




. Tìm
n
n
u
lim
n
→+∞

HD : Tìm được :
n1
n
2
u cos
3
−
=
π

−−
=
= ∀≥



. Tìm
n
n
n
lim 2 .u
→+∞

HD : Tìm được
n
n1
u sin
2 .6
−
π
=
suy ra :
n
n
nn
n
n
sin
3.2
lim 2 .u lim


++
=
∀≥

=
. Tìm
n
n
n
lim 2 .u
→+∞

HD : Tìm được
n
n1
u tan
3.2
−
π
=

34. Cho dãy số
( )
1
n
n1
n
n1
2

∑

35. Cho dãy số :
1
2
n2 n n1
1
2
u 2u N *
u
u
u ,n
++
=
=
=+∈





. Tìm
n1
n
n
u
lim
u
→+∞
+

1
21
11
1
u
4
lim
u
2
1 11
11
4
11
1
21
2
22
22
2
+
+
→+∞
+
+
+


−

−

36. Cho dãy số
( )
1
n
n1
n
n1
u
u:
u
13
3
3u
,n 2
u
−
−





−
+
= ∀≥

=

. Tính
n

HD : Đặt :
n
n
n
n1
u
x x cos
2
2
+
π
= ⇒=
và chú ý :
12 n
12 n
nn
n1
sin
u .u u
1
2
x x
22
si
.
2
x
n
+
π

=





+≥




+

=

. Chứng minh dãy hội tụ và tìm
n
n
lim b
→+∞

HD : Chứng minh :
n
n n1
1
b .cot
22
+
π
=


MATHVN.COM
Phần V : HÌNH HỌC KHÔNG GIAN


Phạm Kim Chung – THPT ĐẶNG THÚC HỨA – ĐT : 0984.333.030 – Mail : [email protected] Tr.


24
24

PHẦN V : HÌNH HỌC KHÔNG GIAN

1. Cho hình chóp tam giác đều có thể tích là 1. Tìm giá trị lớn nhất của bán kính mặt cầu nội tiếp hình chóp.
2. Cho tứ diện ABCD có : AB=a; CD=b ; góc giữa AB và CD bằng

6. Cho hình chóp S.ABC . Từ điểm O nằm trong tam giác ABC ta vẽ các đường thẳng lần lượ t song song với các cạnh
SA, SB, SC tương ứng cắt các mặt (SBC), (SCA), (SAB) tại các điểm D,E,F .
a) Chứng minh rằng :
OD DE DF
1
SA SB SC
++=

b) Tìm vị trí của điểm O trong tam giác ABC để thể tích của hình chóp ODEF đạt giá trị lớn nhất.
7. Cho hình hộp ABCD .A
1
B
1
C
1
D
1
. Hãy xác định M thuộc đường chéo AC
1
và điểm N thuộc đường chéo B
1
D
1
của mặt
phẳng A
1
B
1
C
1

1
và tâm O của mặt phẳng BCC
1
B
1
.
Đoạn thẳng MN có trung điểm K thuộc đường thẳng (d) ; M thuộc mặt phẳng (BCC
1
B
1
12. Cho tứ diện ABPM thoả mãn các điều kiện :
) ; N thuộc mặt đáy (ABCD) .
Tính giá trị bé nhất của độ dài đoạn thẳng MN .


02
AM BP; MAB ABP 90 ; 2AM.BP AB⊥== =
. Chứng minh rằng m ặt
cầu đường kính AB tiếp xúc với PM.
13. ( Đề thi HSG Tỉnh Quảng Ninh năm 2010 ) Cho điểm O cố định và một số thực a không đổi . Một hình chóp
S.ABC thay đổi thỏa mãn :
OA OB OC a; SA OA;SB OB;SC OC===⊥⊥⊥
;



00 0
ASB 90 BSC 60 CSA;;120= = =
. Chứng
minh rằng :

⊥

⇒⊥ ⇒⊥

⊥


Tương tự, gọi N là trung điểm AB, ta CM được :
AB SO⊥

Suy ra :
SO (ABC)⊥
.
Do đó mọi điểm nằm trên đường thẳng SO đều
cách đều A, B, C . Suy ra SO đi qua tâm đường
tròn ngoại tiếp M của tam giác ABC .
Trong các tam giác vuông ABC và SBO ta có hệ
MATHVN.COM
Phần V : HÌNH HỌC KHÔNG GIAN


Phạm Kim Chung – THPT ĐẶNG THÚC HỨA – ĐT : 0984.333.030 – Mail : [email protected] Tr.


25
25
thức :
2 22
2 22
1 11

)axaa
⇒ +=+ =⇒ ⇒=
−− −14. ( Đề thi HSG Tỉnh Vĩnh Phúc năm 2010 ) . Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật , AB = a ;
BC 2a=
. Cạnh bên SA vuông góc với đáy và SA=b . Gọi M là trung điểm SD, N là trung điểm AD .
a) Chứng minh AC vuông góc với mặt phẳng (BMN)
b) Gọi (P) là mặt phẳng đi qua B, M và cắt mặt phẳng (SAC) theo một đường thẳng vuông góc với BM .
Tính theo a, b khoảng cách từ S đến mặt phẳng (P) .
Lời giải :

 Đặt
AS x;AB y;AD z x.y y.z z.x 0;|x| b;| y | a;|z | a 2= = =⇒=== = = =
  
        

Ta có :
AC AD AB y z=+=+
  

và
1
BN AN AB z y
2
=−=−
  



Trong mặt phẳn g (SDB) : SO cắt BM tại I.
Qua I kẻ đường thẳng (d) // (AC) cắt SA, SC lần lượt
tại H, K . Mặt phẳng (MHBK) là mặt phẳng (P) cần dựng .
Lại vì : I là trọng tâm tam giác SDC và HK//AC nên :
SH SK SI 2
SC SA SO 3
= = =
(1)
Theo công thức tính tỷ số thể tích ta có :
SMBK SMHB
SDBA SDCB
VV
SM SB SK 1 SM SH SB 1
;
V SD SB SA 3 V SD SC SB 3
= = = =

2
SABCD
SKMHB SKMB SMHB SDBA
V
2 b2
V
a
VV V
3 39
⇒= =+ = =
(2)
Ta lại có :
KMHB MKH BKH

1 13 b
( x y b a BM
4 42 2
⇒ = +=
+
+=+ ⇒

(4)
Từ (3), (4) suy ra :
22
22
KMHB
a 3( b
1b 2
6a )
6
S.
2
a 3a
23 6
+
+
= =
(5)
Từ (2), (5) suy ra :
2
SKMHB
22 22
KMHB
b2