Σελίδα 1 από 1

ΘΑΛΗΣ 1996 - Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Δημοσιεύτηκε: Τρί Ιουν 12, 2012 8:31 pm
από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
1. Έστω A ένας μη μηδενικός nxn πίνακας. Δείξτε ότι υπάρχει μη μηδενικός nxn πίνακας B , με (AB)^2=AB

2. Δίνεται ότι μια συνάρτηση f με πεδίο ορισμού το σύνολο R των πραγματικών αριθμών, ικανοποιεί τη συνθήκη
999f(\pi -x)+998f(x-\pi)=1996.cosx. Δείξτε ότι ικανοποιεί και την \displaystyle{f^2 (\pi+x)+f^2 (\frac{\pi}{2}-x)=\frac{1996^2}{1997^2}}

3. Θεωρούμε τετράγωνο ABCD και σημείο Z ης προέκτασης της AC ώστε AC=BZ=DZ. Αν E το συμμετρικξό του Z ως προς το C , να υπολογιστεί η γωνία CBE.

4. Δίνονται στο επίπεδο m+n σημεία μη συνευθειακά ανά τρία, όπου m , n μεγαλύτερα ή ίσα του 3. Τα m σημεία είναι χρωματισμένα κόκκινα και τα n είναι χρωματισμένα μπλε.
(ι) Δείξτε ότι αν m=n, τότε υπάρχει τρόπος να συνδεθούν ορισμένα από αυτά τα σημεία με ευθύγραμμα τμήματα έτσι ώστε να ικανοποιούνται οι ακόλουθες δύο συνθήκες:
(α) Κάθε σημείο να ανήκει σε ακριβώς τρία ευθύγραμμα τμήματα
(β) Τα άκρα κάθε ευθυγράμμου τμήματος να είναι διαφορετικού χρώματος.
(ιι) Δείξτε ότι, αντίστροφα, αν υπάρχει τρόπος να συνδεθούν ορισμένα από αυτά τα σημεία με ευθύγραμμα τμήματα έτσι ώστε να ικανοποιούνται οι συνθήκες (α) και (β) , τότε m=n.

Re: ΘΑΛΗΣ 1996 - Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Δημοσιεύτηκε: Τρί Ιουν 12, 2012 9:34 pm
από Μιχάλης Νάννος
Καλησπέρα Δημήτρη. Το τρίτο θέμα είχε συζητηθεί εδώ.

Re: ΘΑΛΗΣ 1996 - Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιουν 13, 2012 12:16 am
από chris_gatos
Μία λύση για το δεύτερο.
Αντικαθιστώντας όπου x\rightarrow \pi-x έχω: 999f(x)+998f(-x)=-1996cosx (1)
Αντικαθιστώντας όπου x\rightarrow \pi+x έχω: 999f(-x)+998f(x)=-1996cosx (2)
Τώρα από τις (1),(2) λαμβάνω εύκολα: f(x)=f(-x),\forall x\in\mathbb{R}.
Πρόκειται λοιπόν για μία άρτια συνάρτηση. Τότε η δοθείσα τότε γίνεται:
{999f(\pi-x)+998f[-(\pi-x)]=1996cosx\Rightarrow 999f(\pi-x)+998f(\pi-x)=1996cosx\Rightarrow 1997f(\pi-x)=1996cosx\Rightarrow f(\pi-x)=\frac{1996cosx}{1997} \forall x\in\mathbb{R} ή
f(x)=\frac{1996cos(\pi-x)}{1997}\Rightarrow f(x)=-\frac{1996cosx}{1997},\forall x\in\mathbb{R}
Τώρα θέτοντας x\rightarrow{\pi +x} έχω: f(\pi+x)=\frac{1996cosx}{1997} (3)
Επίσης θέτοντας: x\rightarrow \frac{\pi}{2}-x θα έχω:
f(\frac{\pi}{2}-x)=-\frac{1996cos(\frac{\pi}{2}-x)}{1997} δηλαδή f(\frac{\pi}{2}-x)=-\frac{1996sinx}{1997} (4)
Αν τώρα υψώσω στο τετράγωνο τις (3),(4) και προσθέσω κατά μέλη θα πάρω εύκολα τη ζητούμενη.
Καλό βράδυ.

Re: ΘΑΛΗΣ 1996 - Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιουν 13, 2012 7:37 pm
από socrates
ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε: 2. Δίνεται ότι μια συνάρτηση f με πεδίο ορισμού το σύνολο R των πραγματικών αριθμών, ικανοποιεί τη συνθήκη
999f(\pi -x)+998f(x-\pi)=1996.cosx. Δείξτε ότι ικανοποιεί και την \displaystyle{f^2 (\pi+x)+f^2 (\frac{\pi}{2}-x)=\frac{1996^2}{1997^2}}

viewtopic.php?p=112533#p112533

Re: ΘΑΛΗΣ 1996 - Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Δημοσιεύτηκε: Παρ Ιουν 15, 2012 5:39 pm
από Demetres
ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:1. Έστω A ένας μη μηδενικός nxn πίνακας. Δείξτε ότι υπάρχει μη μηδενικός nxn πίνακας B , με (AB)^2=AB
Δεν ξέρω τι υπήρχε στην διδακτέα ύλη και αν τα παρακάτω ήταν γνωστά.

Θεωρώ ως γνωστό ότι υπάρχει μη μηδενικό πολυώνυμο f με ελάχιστο βαθμό ώστε f(A) = 0. Αν ο σταθερός όρος του f είναι 0, τότε επειδή A \neq 0 πρέπει το f να είναι τουλάχιστον δευτέρου βαθμού και άρα υπάρχει μη σταθερό πολυώνυμο g ώστε f(x) = xg(x). Επειδή το g έχει μικρότερο βαθμό από το f τότε g(A) \neq 0. Ορίζουμε B = g(A). Τότε AB = 0 και άρα (AB)^2 = AB. Αν τώρα ο σταθερός όρος του f ισούται με c \neq 0 τότε υπάρχει πολυώνυμο g ώστε f(x) = xg(x) + c. Όπως προηγουμένως βλέπουμε ότι g(A) \neq 0. Ορίζουμε B = -g(A)/c και παρατηρούμε ότι AB = I οπότε πάλι (AB)^2 = AB.

Re: ΘΑΛΗΣ 1996 - Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Δημοσιεύτηκε: Παρ Ιουν 15, 2012 9:55 pm
από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Δημήτρη (Demetres), μάλλον η λύση που μας έδωσες στο ΘΕΜΑ 1, είναι πρωτοεμφανιζόμενη. Η λύση που εγώ γνωρίζω , είναι η εξής:
Ας φανταστούμε έναν πίνακα P τάξεως nxn, ο οποίος έχει όλα τα στοιχεία του μηδενικά, εκτός από αυτά μιας κάποιας στήλης k, η οποία έχει τα στοιχεία της οποιουσδήποτε αριθμούς, εκτός από το στοιχείο που βρίσκεται στην k γραμμή και την k στήλη, όπου πρέπει να είναι ίσο με μονάδα. Τότε είναι εύκολο να δούμε ότι για αυτόν τον πίνακα, θα ισχύει:

P^2=P. Θα προσπαθήσουμε λοιπόν να οδηγήσουμε την λύση της άσκησης στην παραπάνω παρατήρηση.

Αρχικά, αφού ο πίνακας A , τάξεως nxn, είναι διάφορος του μηδενικού (εξ υποθέσεως), θα υπάρχει ένα τουλάχιστον στοιχείο του διάφορο του μηδενός. Έστω a_{xy} ένα τέτοιο στοιχείο (το οποίο βρίσκεται στην x γραμμή και την y στήλη). Θεωρούμε τον πίνακα B, τάξεως nxn, ο οποίος έχει όλα τα στοιχεία του ίσα με μηδέν , εκτός αυτό που βρίσκεται στην y γραμμή και την x στήλη, που το λαμβάνουμε ίσο με \displaystyle{\frac{1}{a_{xy}}}.
Αν κάνουμε τον πολλαπλασιασμό \displaystyle{A.B}, θα δούμε ότι είναι της μορφής που αναφέραμε στην αρχή.

Άρα θα ισχύει ότι \displaystyle{(AB)^{2}=AB}.

Re: ΘΑΛΗΣ 1996 - Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Ιουν 16, 2012 10:37 pm
από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:4. Δίνονται στο επίπεδο m+n σημεία μη συνευθειακά ανά τρία, όπου m , n μεγαλύτερα ή ίσα του 3. Τα m σημεία είναι χρωματισμένα κόκκινα και τα n είναι χρωματισμένα μπλε.
(ι) Δείξτε ότι αν m=n, τότε υπάρχει τρόπος να συνδεθούν ορισμένα από αυτά τα σημεία με ευθύγραμμα τμήματα έτσι ώστε να ικανοποιούνται οι ακόλουθες δύο συνθήκες:
(α) Κάθε σημείο να ανήκει σε ακριβώς τρία ευθύγραμμα τμήματα
(β) Τα άκρα κάθε ευθυγράμμου τμήματος να είναι διαφορετικού χρώματος.
(ιι) Δείξτε ότι, αντίστροφα, αν υπάρχει τρόπος να συνδεθούν ορισμένα από αυτά τα σημεία με ευθύγραμμα τμήματα έτσι ώστε να ικανοποιούνται οι συνθήκες (α) και (β) , τότε m=n.

(\Rightarrow): Έστωm=n.

Ονομάζουμε με \displaystyle{A_1 ,A_2 ,A_3 , . . . , A_{m-2} , A_{m-1} , A_m} , τα σημεία που έχουν κόκκινο χρώμα και με

\displaystyle{B_1 , B_2 , B_3 , . . . , B_{m-2} , B_{m-1} , B_m} , τα σημεία που έχουν μπλε χρώμα.

Συμδέουμε τα πιο πάνω σημεία με τον εξης τρόπο:

* Το \displaystyle{A_1} , το συνδέουμε με τα σημεία \displaystyle{B_1 , B_2 , B_3}

* Το \displaystyle{A_2} , το συνδέουμε με τα σημεία \displaystyle{B_2 , B_3 , B_4}

.....................................................................
.....................................................................
....................................................................

* Tο \displaystyle{A_{m-2}}, το συνδέουμε με τα σημεία \displaystyle{B_{m-2} , B_{m-1} , B_{m}}

* Tο \displaystyle{A_{m-1}, το συνδέουμε με τα σημεία \displaystyle{B_{m-1} , B_m , B_1}

* Το \displaystyle{A_m}, το συνδέουμε με τα σημεία \displaystyle{B_m , B_1 , B_2}

Έτσι, με τον παραπάνω τρόπο που συνδέσαμε τα σημεία, έχουμε αυτό που μας ζητάει η άσκηση.

ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΩΣ:

Τα κόκκινα σημεία, ορίζουν \displaystyle{3m} ευθύγραμμα τμήματα που έχουν το άλλο άκρο τους σημείο με χρώμα μπλε.

Αλλά υπάρχουν και \displaystyle{3n} ευθύγραμμα τμήματα με χρώμα μπλε στο ένα άκρο τους.

Άρα πρέπει να είναι \displaystyle{3m=3n\Rightarrow m=n}