Σελίδα 1 από 1

5η ΕMO 1988-1989 (B' Λυκείου)

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Νοέμ 08, 2012 8:51 pm
από parmenides51
1. Θεωρούμε δυο συναρτήσεις \displaystyle{f  , \,g \,:\mathbb{R} \to \mathbb{R}} τέτοιες ώστε για κάποιο \displaystyle{\alpha>0} να ισχύει \displaystyle{g(x)=f(x+\alpha)} για κάθε \displaystyle{x \in \mathbb{R}}.
Αν η \displaystyle{f} είναι άρτια και η \displaystyle{g} περιττή, να δειχτεί ότι και οι δύο συναρτήσεις είναι περιοδικές.



2. Έστω \displaystyle{M} ένα σημείο της πλευράς \displaystyle{B\Gamma} ενός ισοσκελούς τριγώνου \displaystyle{AB\Gamma} (\displaystyle{AB=A\Gamma}) και έστω \displaystyle{N} ένα σημείο επί της προέκτασης της \displaystyle{B\Gamma} τέτοιο ώστε \displaystyle{(AM)^2+(AN)^2=2(AB)^2}. Να βρεθεί ο γεωμετρικός τόπος του σημείου \displaystyle{N} όταν το σημείο \displaystyle{M} κινείται πάνω στην πλευρά \displaystyle{B\Gamma}.



3. Αν \displaystyle{\alpha \ge 0} να δειχτεί ότι \displaystyle{\alpha^4+ \alpha^3-10 \alpha ^2+9 \alpha +4>0}



4. Ένα τραπέζιο με βάσεις \displaystyle{\alpha} και \displaystyle{\beta} και ύψος \displaystyle{\upsilon } είναι περιγεγραμμένο σε κύκλο. Ν' αποδειχτεί ότι \displaystyle{\upsilon^2\le \alpha \beta}

Re: 5η ΕMO 1988-1989 (B' Λυκείου)

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Νοέμ 08, 2012 10:50 pm
από Grigoris K.
parmenides51 έγραψε: 3. Αν \displaystyle{\alpha \ge 0} να δειχτεί ότι \displaystyle{\alpha^4+ \alpha^3-10 \alpha ^2+9 \alpha +4>0}
Από την ανισότητα ΑΜ-ΓΜ ισχύει \displaystyle{ \frac{a^4}{2} + \frac{a^4}{2} +\frac{a^3}{3} + \frac{a^3}{3} + \frac{a^3}{3} + 3a + 3a + 3a + 2 + 2 >10\sqrt[10]{a^{20}} = 10a^2 }.

Είναι προφανές ότι όλοι οι όροι δεν μπορούν να γίνουν ίσοι άρα δεν μπορεί να ισχύει η ισότητα.

Re: 5η ΕMO 1988-1989 (B' Λυκείου)

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Νοέμ 10, 2012 9:43 am
από parmenides51
parmenides51 έγραψε:1. Θεωρούμε δυο συναρτήσεις \displaystyle{f  , \,g \,:\mathbb{R} \to \mathbb{R}} τέτοιες ώστε για κάποιο \displaystyle{\alpha>0} να ισχύει \displaystyle{g(x)=f(x+\alpha)} για κάθε \displaystyle{x \in \mathbb{R}}.
Αν η \displaystyle{f} είναι άρτια και η \displaystyle{g} περιττή, να δειχτεί ότι και οι δύο συναρτήσεις είναι περιοδικές.
σε γενίκευση εδώ κι εδώ

Re: 5η ΕMO 1988-1989 (B' Λυκείου)

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Νοέμ 11, 2012 10:36 pm
από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
parmenides51 έγραψε:1. Θεωρούμε δυο συναρτήσεις \displaystyle{f  , \,g \,:\mathbb{R} \to \mathbb{R}} τέτοιες ώστε για κάποιο \displaystyle{\alpha>0} να ισχύει \displaystyle{g(x)=f(x+\alpha)} για κάθε \displaystyle{x \in \mathbb{R}}.
Αν η \displaystyle{f} είναι άρτια και η \displaystyle{g} περιττή, να δειχτεί ότι και οι δύο συναρτήσεις είναι περιοδικές.
Έχουμε:

f(x)=f(-x)=f(-x-a+a)=g(-x-a)=-g(x+a)=-f(x+a+a)=-f(x+2a)=-f(-x-2a)=-f(-x-3a+a)=-g(-x-3a)=g(x+3a)=

f(x+3a+a)=f(x+4a)

Δηλαδή καταλήξαμε ότι: \displaystyle{f(x+4a)=f(x)}, για κάθε \displaystyle{x\epsilon R}.

Άρα η \displaystyle{f} είναι περιοδική

Επίσης έχουμε:

g(x)=f(x+a)=f(-x-a)=f(-x-2a+a)=g(-x-2a)=-g(x+2a)=-f(x+2a+a)=-f(x+3a)=-f(-x-3a)=-f(-x-4a+a)=-g(-x-4a)=

g(x+4a)

Άρα και η \displaystyle{g}, είναι περιοδική.

Re: 5η ΕMO 1988-1989 (B' Λυκείου)

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Νοέμ 11, 2012 11:09 pm
από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
parmenides51 έγραψε:3. Αν \displaystyle{\alpha \ge 0} να δειχτεί ότι \displaystyle{\alpha^4+ \alpha^3-10 \alpha ^2+9 \alpha +4>0}
Και ένας ακόμα τρόπος:

Το πρώτο μέλος της ζητούμενης ανισότητας γράφεται:

\displaystyle{a^4 +a^2 +4 -4a^2 -2a^3 +4a +3a^3 -7a^2 +5a=(a^2 -a-2)^2 +a(3a^2 -7a +5)}

Αλλά από την υπόθεση έχουμε ότι \displaystyle{a\geq 0}. Επίσης η διακρίνουσα του τριωνύμου

\displaystyle{3a^2 -7a +5 }, είναι \displaystyle{\Delta =49-60=-11<0}. Άρα \displaystyle{3a^2 -7a +5 >0}.

Συνεπώς έχουμε αποδείξει ότι:

\displaystyle{(a^2 -a-2)^2 +a(3a^2 -7a +5)\geq 0}. Για να ισχύει η ισότητα , θα έπρεπε να ήταν:

\displaystyle{a^2 -a-2=0} και \displaystyle{3a^2 -7a +5=0}. Δηλαδή: \displaystyle{a^2 =a+2} και \displaystyle{3(a+2)-7a+5=0}

\displaystyle{a=-\frac{11}{4}}. Τότε όμως η σχέση \displaystyle{a^2=a+2}, δίνει: \displaystyle{\frac{121}{4}=\frac{11}{4}+2}, που είναι αδύνατη.

Άρα αφού αποκλείεται η ισότητα, θα είναι παντα:

\displaystyle{(a^2 -a-2)^2 +a(3a^2 -7a+5)>0}, και η απόδειξη ολοκληρώθηκε.

Re: 5η ΕMO 1988-1989 (B' Λυκείου)

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Νοέμ 11, 2012 11:33 pm
από Mihalis_Lambrou
parmenides51 έγραψε:
3. Αν \displaystyle{\alpha \ge 0} να δειχτεί ότι \displaystyle{\alpha^4+ \alpha^3-10 \alpha ^2+9 \alpha +4>0}
Και για να τη δυσκολέψουμε λίγο, δείξτε ότι για το ίδιο αυτό πολυώνυμο ισχύει \displaystyle{\alpha^4+ \alpha^3-10 \alpha ^2+9 \alpha +4>0} και στη περίπτωση \alpha < -4.

M.

Re: 5η ΕMO 1988-1989 (B' Λυκείου)

Δημοσιεύτηκε: Δευ Νοέμ 12, 2012 12:49 pm
από sokratis lyras
Mihalis_Lambrou έγραψε:
parmenides51 έγραψε:
3. Αν \displaystyle{\alpha \ge 0} να δειχτεί ότι \displaystyle{\alpha^4+ \alpha^3-10 \alpha ^2+9 \alpha +4>0}
Και για να τη δυσκολέψουμε λίγο, δείξτε ότι για το ίδιο αυτό πολυώνυμο ισχύει \displaystyle{\alpha^4+ \alpha^3-10 \alpha ^2+9 \alpha +4>0} και στη περίπτωση \alpha < -4.

M.
Μου φαίνεται απλό(εκτός αν έκανα λάθος στις πράξεις).
x>0 και a=-4-x η σχέση είναι ισοδύναμη με την x^4+15x^3+74x^2+119x+32>0 που προφανώς ισχύει.

Re: 5η ΕMO 1988-1989 (B' Λυκείου)

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Νοέμ 15, 2012 9:54 pm
από parmenides51
parmenides51 έγραψε:4. Ένα τραπέζιο με βάσεις \displaystyle{\alpha} και \displaystyle{\beta} και ύψος \displaystyle{\upsilon } είναι περιγεγραμμένο σε κύκλο. Ν' αποδειχτεί ότι \displaystyle{\upsilon^2\le \alpha \beta}
5i emo 1988-89 bl.PNG
5i emo 1988-89 bl.PNG (19.43 KiB) Προβλήθηκε 1393 φορές
Θεωρούμε το τραπέζιο \displaystyle{AB\Gamma \Delta} (\displaystyle{AB// \Gamma \Delta}) περιγεγραμμένο στον κύκλο \displaystyle{C(O,R)}.
Χωρίς βλάβη της γενικότητας υποθέτουμε πως η μικρή βάση είναι η \displaystyle{AB} και \displaystyle{\alpha=AB, \beta= \Gamma \Delta}.
Έστω \displaystyle{K,\Lambda,M,N} τα σημεία επαφής του κύκλου \displaystyle{C} με τις πλευρές \displaystyle{AB,B\Gamma, \Gamma\Delta,\Delta A}.
Αφού τα εφαπτόμενα τμήματα που άγονται από σημείο εκτός κύκλου προς κύκλο είναι ίσα,
θέτω \displaystyle{AK=AN=x, KB=B\Lambda=y, \Lambda\Gamma=\Gamma M =z, M\Delta=\Delta N=w}.
Οπότε \displaystyle{\alpha=AB=x+y} (1) και \displaystyle{\beta= \Gamma \Delta=z+w} (2)

Το τμήμα \displaystyle{KM} είναι διάμετρος του κύκλου γιατί ορίζεται από τα σημεία επαφής του κύκλου με δυο παράλληλες ευθείες (ως βάσεις τραπεζίου) ,
εφαπτόμενες στον ίδιο κύκλο. Επίσης είναι ύψος του τραπεζίου οπότε \displaystyle{\upsilon =MK=2R} (3).

Οπότε λόγω (1),(2),(3) έχουμε : \displaystyle{\upsilon^2\le \alpha \beta \Leftrightarrow (2R)^2\le (x+y)(z+w)} (4)

Φέρνω \displaystyle{B\Xi \perp \Gamma \Delta} οπότε το τετράπλευρο \displaystyle{KB\Xi M} είναι ορθογώνιο αφού έχει \displaystyle{3} γωνίες ορθές και συνεπώς
\displaystyle{B\Xi=KM=2R} και \displaystyle{\Gamma \Xi=z-y}.

Από πυθαγόρειο θεώρημα στο τρίγωνο \displaystyle{B \Xi \Gamma} έχουμε πως \displaystyle{(2R)^2=(B \Xi)^2= (B \Gamma)^2-(\Gamma \Xi)^2=(y+z)^2-(z-y)^2=(y+z+z-y)(y+z-z+y)=2z\cdot 2y =4zy \Rightarrow R^2=zy} (5)

Ομοίως προκύπτει πως \displaystyle{R^2=wx}. (6)

Υ.Γ.1: Δεν βγήκε ακόμα. Ξέρω ότι είμαι κοντά (διαίσθηση) και μόλις βρω χρόνο θα επανέλθω :)
Συμπλήρωση 1η:

Από το ορθογώνιο τρίγωνο \displaystyle{B \Xi \Gamma} έχουμε πως αφού η υποτείνουσα είναι η μεγαλύτερη πλευρά πως \displaystyle{B\Gamma\ge  B \Xi  \Leftrightarrow y+z\ge 2R} (7)
με το ίσον να ισχύει όταν \displaystyle{y=z}, όταν δεν ορίζεται τρίγωνο, όταν το τετράπλευρο \displaystyle{AB \Gamma \Delta} είναι τετράγωνο.

Ομοίως προκύπτει πως \displaystyle{x+w\ge 2R} (7)
με το ίσον να ισχύει όταν \displaystyle{x=w}, όταν δεν ορίζεται τρίγωνο, όταν δηλαδή το τραπέζιο \displaystyle{AB \Gamma \Delta} είναι τετράγωνο.

Υ.Γ.2: Ακόμα αντιστέκεται ... αλλά ακόμα ελπίζω :)
Συμπλήρωση 2η:

Ισχύει πως \displaystyle{x+y\geq 2\sqrt{xy} \Leftrightarrow (\sqrt{x} -\sqrt{y})^2 \ge 0}

οπότε \displaystyle{x+y\geq 2\sqrt{xy}} και \displaystyle{z+w\geq 2\sqrt{zw}}
πολλαπλασιάζοντας τες κατά μέλη έχουμε λόγω (5),(6) πως \displaystyle{(x+y)(z+w)\ge 2\cdot 2\sqrt{xy}\sqrt{zw}=4\sqrt{xyzw}=4\sqrt{(xw)(yz)}=4\sqrt{R^2R^2}= 4R^2} που είναι η (4), το ζητούμενο


Υ.Γ.3: Τελικά χρησιμοποίησα την υπόδειξη του socrates για την ανισότητα στην 2η συμπλήρωση.
Η απάντηση ήταν εκεί, μπροστά μου αλλά δεν την έβλεπα :oops:

Re: 5η ΕMO 1988-1989 (B' Λυκείου)

Δημοσιεύτηκε: Τετ Δεκ 12, 2012 1:07 am
από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
parmenides51 έγραψε:4. Ένα τραπέζιο με βάσεις \displaystyle{\alpha} και \displaystyle{\beta} και ύψος \displaystyle{\upsilon } είναι περιγεγραμμένο σε κύκλο. Ν' αποδειχτεί ότι \displaystyle{\upsilon^2\le \alpha \beta}
Θα χρησιμοποιήσω το σχήμα σου Parmenides, που έχεις πιο πάνω κατασκευάσει.
5i%20emo%201988-89%20bl.PNG
5i%20emo%201988-89%20bl.PNG (19.43 KiB) Προβλήθηκε 1282 φορές
Είναι φανερό ότι u =2R. Αρκεί λοιπόν να δείξουμε ότι 4R^2 \leq a\beta \Leftrightarrow 4R^2 \leq (x+y)(z+w)

\Leftrightarrow 4R^2 \leq xz+xw+yz+yw

Φέρνω τα τμήματαOB , O\Gamma , OA , O\Delta, τα οποία όπως γνωρίζουμε διχοτομούν τις γωνίες του τραπεζίουAB\Gamma \Delta. Και αφού οι γωνίες B , \Gamma είναι παραπληρωματικές, άρα το τρίγωνο BO\Gamma είναι

ορθογώνιο. Το ίδιο και για το τρίγωνο AO\Delta. Συνεπώς έχουμε:O\Lambda ^2 =\Lambda B.\Lambda \Gamma \Rightarrow R^2 =yz και ομοίως R^2 =xw. Άρα θα είναι και yz=xwκαι

άρα w=\frac{yz}{x}. Θέλουμε λοιπόν όπως είδαμε, να αποδείξουμε ότι 4R^2 \leq xz+xw+yz+yw. Άρα αρκεί να δείξουμε ότι: 4yz\leq xz+yz+yz+yw, ή αρκεί 2yz\leq xz+yw ή αρκεί: 2yz\leq xz+y\frac{yz}{x}\Leftrightarrow 2y\leq x+\frac{y^2}{x}

\Leftrightarrow 2xy\leq x^2 +y^2 \Leftrightarrow (x-y)^2 \geq 0, το οποίο όμως είναι αληθές και άρα έχουμε το

ζητούμενο.

Re: 5η ΕMO 1988-1989 (B' Λυκείου)

Δημοσιεύτηκε: Τετ Δεκ 12, 2012 1:59 am
από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
parmenides51 έγραψε:2. Έστω \displaystyle{M} ένα σημείο της πλευράς \displaystyle{B\Gamma} ενός ισοσκελούς τριγώνου \displaystyle{AB\Gamma} (\displaystyle{AB=A\Gamma}) και έστω \displaystyle{N} ένα σημείο επί της προέκτασης της \displaystyle{B\Gamma} τέτοιο ώστε \displaystyle{(AM)^2+(AN)^2=2(AB)^2}. Να βρεθεί ο γεωμετρικός τόπος του σημείου \displaystyle{N} όταν το σημείο \displaystyle{M} κινείται πάνω στην πλευρά \displaystyle{B\Gamma}.
Ας το δούμε με συντεταγμένες.

Θεωρώ ως άξονα των x την ευθεία B\Gamma και ως άξονα των y την ευθεία του ύψους AH του ισοσκελούς τριγώνου.
Έστω A(0,a) , B(-1,0) , \Gamma (1,0), και M(m,0). Από την υπόθεση, έχουμε AM^2 +AN^2 =2AB^2\Rightarrow

m^2 +a^2 +n^2 +a^2 =2(1+a^2 )\Rightarrow m^2 =2-n^2 . ,Ομως είναι -1\leq m\leq 1 \Rightarrow |m|\leq 1

Άρα m^2 \leq 1 \Rightarrow 2-n^2\leq 1 \Rightarrow n^2 \geq 1\Rightarrow n\geq 1

Επίσης πρέπει 2-n^2 \geq 0\Rightarrow n^2 \leq 2 \Rightarrow n\leq \sqrt{2}

Από τα ανωτέρω, συμπεραίνουμε ότι 1\leq n\leq \sqrt{2} . Άρα ο γ.τ που ζητάμε είναι το ευθύγραμμο τμήμα \Gamma E

όπου \Gamma (1,0) , E(\sqrt{2} , 0)

Re: 5η ΕMO 1988-1989 (B' Λυκείου)

Δημοσιεύτηκε: Τετ Δεκ 12, 2012 3:34 pm
από Demetres
sokratis lyras έγραψε:
Mihalis_Lambrou έγραψε:
parmenides51 έγραψε:
3. Αν \displaystyle{\alpha \ge 0} να δειχτεί ότι \displaystyle{\alpha^4+ \alpha^3-10 \alpha ^2+9 \alpha +4>0}
Και για να τη δυσκολέψουμε λίγο, δείξτε ότι για το ίδιο αυτό πολυώνυμο ισχύει \displaystyle{\alpha^4+ \alpha^3-10 \alpha ^2+9 \alpha +4>0} και στη περίπτωση \alpha < -4.

M.
Μου φαίνεται απλό(εκτός αν έκανα λάθος στις πράξεις).
x>0 και a=-4-x η σχέση είναι ισοδύναμη με την x^4+15x^3+74x^2+119x+32>0 που προφανώς ισχύει.
Σωκράτη, μάλλον είσαι λάθος. Το αρχικό πολυώνυμο έχει ρίζα το \alpha = -4. Οπότε το πολυώνυμο που έγραψες θα έπρεπε να είχε ρίζα το x=0.

Re: 5η ΕMO 1988-1989 (B' Λυκείου)

Δημοσιεύτηκε: Τετ Δεκ 12, 2012 5:16 pm
από sokratis lyras
Demetres έγραψε:
sokratis lyras έγραψε:
Mihalis_Lambrou έγραψε:
parmenides51 έγραψε:
3. Αν \displaystyle{\alpha \ge 0} να δειχτεί ότι \displaystyle{\alpha^4+ \alpha^3-10 \alpha ^2+9 \alpha +4>0}
Και για να τη δυσκολέψουμε λίγο, δείξτε ότι για το ίδιο αυτό πολυώνυμο ισχύει \displaystyle{\alpha^4+ \alpha^3-10 \alpha ^2+9 \alpha +4>0} και στη περίπτωση \alpha < -4.

M.
Μου φαίνεται απλό(εκτός αν έκανα λάθος στις πράξεις).
x>0 και a=-4-x η σχέση είναι ισοδύναμη με την x^4+15x^3+74x^2+119x+32>0 που προφανώς ισχύει.
Σωκράτη, μάλλον είσαι λάθος. Το αρχικό πολυώνυμο έχει ρίζα το \alpha = -4. Οπότε το πολυώνυμο που έγραψες θα έπρεπε να είχε ρίζα το x=0.
Σωστά.Έκανα λάθος στις πράξεις.Το σωστό είναι το εξής : P(x)=x^4+15x^3+74x^2+119x>0