Đề thi học sinh giỏi Toán 11 năm 2021 – 2022 cụm trường THPT – Hà Nội

Giới thiệu đến quý thầy, cô giáo và các em học sinh lớp 11 đề thi chọn học sinh giỏi cấp cụm môn Toán 11 năm học 2021 – 2022 cụm trường THPT trực thuộc sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI
CỤM TRƯỜNG THPT
ĐỀ CHÍNH THỨC
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CỤM LỚP 11
NĂM HỌC 2021 - 2022
Môn thi: TOÁN
Thơ
i gian la
m ba
i: 150 phu
t
Bài I (5,0 điểm)
1) Giải các phương trình sau :
a)
sin 2 4cos sin 2 0;x x x
b)
sin cot 2 cos3 .x x x
2) Giải hệ phương trình
5 2 2 5
.
21
x y x y
x y x y
Bài II (3,0 điểm)
1) Tìm s t nhiên
x
tha mãn
.
2) Tìm h s ca
5
x
trong khai trin



5
3
2
2
.x
x
3) Hi có bao nhiêu s t nhiên có 5 ch s trong đó có ít nhất mt ch s 1.
Bài III (4,0 điểm) Cho dãy số
n
u
thoả mãn
11
1, 3 2 , 1
nn
u u u n
.
1) Chứng minh dãy số
1
n
u
là một cấp số nhân, tính
50
.u
2) Chứng minh
1 2 100
1 1 1 3
...
1 1 1 4u u u
.
3) Tìm công thức tổng quát của dãy số
11
1; , 1
23
n
n
n
v
v v n
v
.
Bài IV (2,0 điểm) Tính giới hạn
3
1
2 1 3 2
lim .
1
x
xx
x
Bài V (6,0 điểm) Cho hình hộp
. ' ' ' 'ABCD A B C D
c góc
0
' ' 60BAD DAA BAA
tất
cả các cạnh bằng
.a
1) Chng minh
' ' 'BA B C
và tính độ dài cnh
'AC
theo
.a
2) Lấy các điểm
,,M N P
tha mãn
0,MA MB
2 0,NB NC
2 ' 0.PC PC
Dng thiết din ca hình hp
. ' ' ' 'ABCD A B C D
ct bi mt phng
( ).MNP
3) Mt phng
()MNP
ct đưng thng
'DB
ti
.I
Tính t s
'
.
DI
BI
- - - - - - - - - - Hết - - - - - - - - -
Họ và tên thí sinh:.................................................... Số báo danh:..................................................
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI
CỤM TRƯỜNG THPT
HƯỚNG DẪN CHẤM
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CỤM LỚP 11
NĂM HỌC 2021 - 2022
Môn thi: TOÁN
Bài
Câu
Nội dung
Điểm
1
(5,0đ)
1a
sin 2 4cos sin 2 0 (sin 2)(2cos 1) 0x x x x x
sin 2
1
cos
2
x
x
1,0
+)
sin 2( )xl
+)
1
cos 2 .
23
x x k
1,0
1b
ĐK:
sin 2 0 .
2
k
xx
0,25
sin cot 2 cos3 sin .cos2 cos3 .sin2x x x x x x x
11
(sin 3 sin ) (sin 5 sin )
22
x x x x
1,0




5 3 2
sin 3 sin 5
5 3 2
84
xk
x x k
xx
k
x x k
x
0,5
Kết hợp điều kiện
2
k
x
suy ra


84
k
x
.
Vậy nghiệm của phương trình là


84
k
x
.
0,5
2
Đặt




2 2 2
2 2 2
5 2 5 2 2
( 0, 0)
2 5 2
2
x y a x y a x a b
ab
x y b y b a
x y b
0,25
Khi đó hệ phương trình trở thành





2 2 2 2 2 2
55
2 (5 2 ) 1 3(5 ) 7 1 0
a b a b
b a b b a b b b

2
5
4 29 74 0
ab
bb


2, 3
37
()
4
ba
bl
0,5
Với





5 2 9 1
2, 3
2 4 2
x y x
ba
x y y
Vậy hệ có nghiệm là
1;2
0,25
2
(3,0đ)
1
Điều kiện:
, 3.xx
0,25
ta có

2 2 3
2
1 6 1 6 ( 1)( 2)
10 .2 (2 1) ( 1) 10
2 2 3!
x x x
x x x
A A C x x x x
xx
0,25
(2 1) ( 1) ( 1)( 2) 10x x x x x x
3 12 4.xx
0,25
Kết hợp điều kiện suy ra
3x
hoặc
4x
0,25
2



55
55
5
3 3 5 10
55
22
00
22
2
k
k
k k k k
kk
x C x C x
xx
0,5
Hệ số của
5
x
trong khai triển thỏa mãn:
5 10 5 3.kk
Vậy hệ số của
5
x
trong khai triển là:

2
3
5
2 40C
0,5
3
Gọi số cần tìm là
abcde
Số các số tự nhiên có 5 chữ số là:
4
9.10
0,5
Số các số tự nhiên có 5 chữ số trong đó không có chữ số 1 là:
4
8.9
0,25
Số các số tự nhiên có 5 chữ số trong đó có ít nhất 1 chữ số 1 là:
44
9.10 8.9 37512
số
0,25
3
(4,0đ)
1
Ta có:
1
1 3( 1) , 1
nn
u u n
Suy ra
1
n
u
là cấp số nhân với công bội 2
0,5
Ta có:
49 49
50 1
1 3 . 1 2.3uu
Suy ra

49
50
2.3 1u
0,5
2
Ta có




1
1
n
u
là cấp số nhân với công bội bằng
1
3
.
0,5



100
100
99
1 2 100 1
1
1
3
1 1 1 1 1 3 1 3
...
1 1 1 1 1 2 4
2. 3
1
3
u u u u
0,5
3
1
2 3 3
1
2 , 1
n
n n n
v
n
v v v
0,25
Đặt
11
1
1; 2 3 , 1
n n n
n
w w w w n
v
0,25
Theo câu a suy ra

1
2.3 1
n
n
w
0,25
Vậy
1
1
,1
2.3 1
n
n
vn
0,25
4
(2,0đ)
1







33
11
2 1 3 2 2 1 1 3 2 1
lim lim .
1 1 1
xx
x x x x
x x x
0,5











1 1 1
2 1 1
2 1 1 2
lim lim lim 1.
1
2 1 1
1 2 1 1
x x x
x
x
x
x
xx
0,5


















3
11
2
3
3
1
2
3
3
3 2 1
3 2 1
lim lim
1
1 3 2 3 2 1
3
lim 1.
3 2 3 2 1
xx
x
x
x
x
x x x
xx
0,5
3
1
2 1 3 2
lim 0.
1
x
xx
x
5
(6,0đ)
1
Ta có :
''BA AA AB
''B C AD
Suy ra
22
'. ' ' ' 0
22
aa
BA B C AA AB AD
Suy ra
' ' 'BA B C
0,25
0,25
0,5
''AC AA AB AD
0,25
2
2
2
2 2 2 2
' ' '
' 2 '. 2 ' 2 6
AC AC AA AB AD
AA AB AD AA AB AA AD ABAD a
0,5
'6AC a
0,5
2
Gọi giao của MN với CD và AD là E và F
0,5
Gọi giao của MN với CD và AD là E và F
0,5
Gọi giao của EP với C’D’ và DD’ là Q và G
0,5
Gọi giao của FG với AA’ và A’D’ là S và R
Suy ra thiết diện là lục giác MNPQRS
0,5
3
Gọi H,K là giao của MN với BD và QR với
B’D’
0,25
Chứng minh tứ giác BKD’H là hình bình hành
0,5
Suy ra I là trung điểm của BD’
Vậy
'
1.
DI
BI
| 1/5

Preview text:


SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CỤM LỚP 11 CỤM TRƯỜNG THPT
NĂM HỌC 2021 - 2022 Môn thi: TOÁN ĐỀ CHÍNH THỨC
Thời gian làm bài: 150 phút
Bài I
(5,0 điểm)
1) Giải các phương trình sau :
a) sin 2x  4 cos x  sin x  2  0;
b) sin x cot 2x  cos 3x.
 5x  2y  2x y  5
2) Giải hệ phương trình  .
 2x y x y   1
Bài II (3,0 điểm) 1 6
1) Tìm số tự nhiên x thỏa mãn 2 A  2 A  3 C  10 . 2x 2 x x x  2 5 2) Tìm hệ số của 5
x trong khai triển  3 x  . 2   x
3) Hỏi có bao nhiêu số tự nhiên có 5 chữ số trong đó có ít nhất một chữ số 1.
Bài III (4,0 điểm) Cho dãy số u thoả mãn u  1, u
 3u  2 , n  1. n  1 n 1 n
1) Chứng minh dãy số u  1 là một cấp số nhân, tính u . n  50 1 1 1 3 2) Chứng minh   ...   . u  1 u  1 u  1 4 1 2 100 v
3) Tìm công thức tổng quát của dãy số v  1;vn , n  1 . 1 n 1 2v  3 n
 2x 1 3 3x 2
Bài IV (2,0 điểm) Tính giới hạn lim . x 1 x  1
Bài V (6,0 điểm) Cho hình hộp ABC .
D A ' B 'C ' D ' có các góc BA D DA A BA A  0 ' ' 60 và tất
cả các cạnh bằng a.
1) Chứng minh BA '  B 'C ' và tính độ dài cạnh AC ' theo a.
2) Lấy các điểm M , N , P thỏa mãn MA MB  0, NB  2NC  0, 2PC PC '  0.
Dựng thiết diện của hình hộp ABC .
D A ' B 'C ' D ' cắt bởi mặt phẳng (MNP ). D ' I
3) Mặt phẳng (MNP ) cắt đường thẳng D ' B tại I . Tính tỷ số . B I
- - - - - - - - - - Hết - - - - - - - - -
Họ và tên thí sinh:.................................................... Số báo danh:..................................................
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CỤM LỚP 11 CỤM TRƯỜNG THPT NĂM HỌC 2021 - 2022 Môn thi: TOÁN HƯỚNG DẪN CHẤM Bài Câu Nội dung Điểm 1 1a sin x  2 (5,0đ) 
sin 2x  4 cos x  sin x  2  0  (sin x  2)(2 cos x  1)  0   cos x  1 1,0  2
+) sin x  2(l) 1  +) cos x
x    k  2 . 1,0 2 3 1b k
ĐK: sin 2x  0  x  . 0,25 2
sin x cot 2x  cos 3x  sin x. cos 2x  cos 3x.sin2x  1 x x  1 (sin 3 sin )
(sin 5x  sin x ) 1,0 2 2 x k
5x  3x k  2 
 sin 3x  sin 5x     k 0,5
5x    3x k  2   x     8 4 k  k
Kết hợp điều kiện x  suy ra x   . 2 8 4  0,5 k
Vậy nghiệm của phương trình là x   . 8 4 2 
 5x  2y a
5x  2y  2 a x  2 a  2 2b Đặt 
(a  0,b  0)    2    
2x y b y  2 5b   2    2 2 a x y b 0,25
Khi đó hệ phương trình trở thành
a b  5
a  5 b   2 2 2 2 
b a  2b  (5b  2a )  1 3(5  2 ) b  2
7b b  1    0 0,5  b  2,a  a  5 b 3     2 37
4b  29b  74     0 b    (l)  4
5x  2y  9 x  1
Với  b  2,a  3     2x y  4 y    2
Vậy hệ có nghiệm là  0,25 1; 2 2 1
Điều kiện: x  , x  3. 0,25 (3,0đ) ta có 1 6 1 6 x(x 1)(x 2) 2 2 3   A
A C  10  .2x(2x  1)  x(x  1)   10 0,25 2 2 x x x x 2 x 3 !
x(2x  1)  x(x  1)  (x  1)(x  2)  10  0,25
3x  12  x  4.
Kết hợp điều kiện suy ra x  3 hoặc x  4 0,25 2 5 5  k 2  5  k k 2  5 5 k  3 x k C x C 2 k x 2    3   2 
     5 10 5 5 x 0,5 k 0 x k      0 Hệ số của 5
x trong khai triển thỏa mãn: 5k  10  5  k  3. 2 0,5 Vậy hệ số của 5
x trong khai triển là: 3 C 2 40 5     3
Gọi số cần tìm là abcde 0,5
Số các số tự nhiên có 5 chữ số là: 4 9.10
Số các số tự nhiên có 5 chữ số trong đó không có chữ số 1 là: 4 8.9 0,25
Số các số tự nhiên có 5 chữ số trong đó có ít nhất 1 chữ số 1 là: 0,25 4 4 9.10  8.9  37512 số 3 1 Ta có: u
 1  3(u  1) , n  1 (4,0đ) n  1 n
Suy ra u  1 là cấp số nhân với công bội 2 0,5 n  Ta có: u   1  49 3 . u  1  49 2.3 50 1 49 Suy ra u  2.3  1 50 0,5 2  1  Ta có   
 là cấp số nhân với công bội bằng 1 . u   1 3 n  0,5  1 100    1 1 1 1 1  3  100 1 3  0,5      1  3 ... u  1 u  1 u  1 u  99 1 1 2 2.3 4 1 2 100 1  1 3 3 2v  3 3 1  n  2  , n  1 v v v 0,25 n 1 n n 1 Đặt w   w  1;w
 2  3w , n  1 0,25 n 1 n 1 n vn n
Theo câu a suy ra w  1 2.3  1 n 0,25 1 Vậy v  , n  1 0,25 n n 1 2.3  1 4 1  3 2x 1 3x 2   3
  2x 1 1  3x 2 1         (2,0đ)  lim  lim  . 0,5 x 1 x 1   x  1 x  1 x   1     2x 1      1  2x  1  1   2  lim  lim  lim    1. 0,5 x 1 x 1  x  1  x   x 1 1 2x 1 1 2x 1 1             3 3x 2 1     3x  2   1  lim  lim x 1 x x  1 1  2
 x  1  3 3x  2 3  
 3x  2  1      0,5    3   lim    1.
x 1  3x  22  3 3 3x  2  1   
 2x 1 3 3x 2 lim  0. x 1 x  1 5 1
Ta có : BA'  AA'  AB (6,0đ)
B 'C '  AD Suy ra 0,25
B C   AA AB 2 2 a a BA'. ' ' ' AD    0 0,25 2 2
Suy ra BA '  B 'C ' 0,5
AC '  AA'  AB AD 0,25 2 2
AC '  AC '   AA'  AB AD2 2 2 2 2
AA'  AB AD  2AA'.AB  2AA'AD  2ABAD  6a 0,5
AC '  6a 0,5 2
Gọi giao của MN với CD và AD là E và F 0,5
Gọi giao của MN với CD và AD là E và F 0,5
Gọi giao của EP với C’D’ và DD’ là Q và G 0,5
Gọi giao của FG với AA’ và A’D’ là S và R
Suy ra thiết diện là lục giác MNPQRS 0,5 3
Gọi H,K là giao của MN với BD và QR với B’D’ 0,25
Chứng minh tứ giác BKD’H là hình bình hành 0,5
Suy ra I là trung điểm của BD’ D ' I Vậy  1. BI