JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

Συντονιστές: cretanman, ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ, socrates

achilleas
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 3061
Εγγραφή: Τρί Σεπ 15, 2009 3:32 pm

JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από achilleas » Κυρ Ιουν 25, 2023 9:34 pm

Παραθέτω τα θέματα του σημερινού διαγωνισμού της Βαλκανικής Μαθηματικής Ολυμπιάδας Νέων που διεξάγεται αυτές τις ημέρες στα Τίρανα, Αλβανία. Με χαρά θα δούμε τις λύσεις σας!

Πρόβλημα 1. Να βρείτε όλα τα ζεύγη (a,b) θετικών ακέραιων αριθμών τέτοια ώστε οι αριθμοί a!+b και b!+a να είναι και οι δύο δυνάμεις του 5.

Πρόβλημα 2. Να αποδείξετε ότι για όλους τους μη αρνητικούς πραγματικούς αριθμούς x,y και z, οι οποίοι δεν είναι όλοι ίσοι με 0, ισχύει η παρακάτω ανισότητα:

\displaystyle \dfrac{2x^2-x+y+z}{x+y^2+z^2}+\dfrac{2y^2+x-y+z}{x^2+y+z^2}+\dfrac{2z^2+x+y-z}{x^2+y^2+z}\geqslant 3.

Να προσδιορίσετε όλες τις τριάδες (x,y,z) για τις οποίες ισχύει η ισότητα.

Πρόβλημα 3. Η Αλίκη και ο Βασίλης παίζουν εναλλάξ το παρακάτω παιχνίδι σε ένα 100\times 100 πλέγμα, με την Αλίκη να ξεκινάει πρώτη. Αρχικά το πλέγμα είναι κενό. Επιλέγουν με τη σειρά τους έναν αριθμό από το 1 έως και το 100^2, ο οποίος δεν είναι ακόμα γραμμένος σε κάποιο από τα κελιά, και επιλέγουν ένα κενό κελί και τον τοποθετούν στο κελί αυτό. Όταν δεν έχει απομείνει κάποιο κενό κελί, η Αλίκη υπολογίζει το άθροισμα των αριθμών σε κάθε γραμμή, και η βαθμολογία της είναι το μεγαλύτερο από αυτά τα 100 αθροίσματα. Ο Βασίλης υπολογίζει το άθροισμα των αριθμών σε κάθε στήλη, και η βαθμολογία του είναι το μεγαλύτερο από αυτά τα 100 αθροίσματα. Η Αλίκη κερδίζει εάν η βαθμολογία της είναι μεγαλύτερη από τη βαθμολογία του Βασίλη και ο Βασίλης κερδίζει εάν η βαθμολογία του είναι μεγαλύτερη από τη βαθμολογία της Αλίκης. Αλλιώς, δεν κερδίζει κανείς.

Να βρεθεί εάν κάποιος από τους παίκτες έχει στρατηγική νίκης, και εάν ναι, να προσδιοριστεί ποιος από τους δύο.

Πρόβλημα 4. Έστω ABC ένα οξυγώνιο τρίγωνο με περίκεντρο O. Έστω D το ίχνος του ύψους από το A στη BC και έστω Μ το μέσο του OD. Tα σημεία O_b και O_c είναι τα περίκεντρα των τριγώνων AOC και AOB, αντίστοιχα. Αν AO=AD, να αποδείξετε ότι τα σημεία A, O_b, M και O_c είναι ομοκυκλικά.



Λέξεις Κλειδιά:
ksofsa
Δημοσιεύσεις: 529
Εγγραφή: Κυρ Απρ 18, 2010 9:42 pm

Re: JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ksofsa » Κυρ Ιουν 25, 2023 10:16 pm

Καλό βράδυ και καλή επιτυχία στην ομάδα!

Μια λύση για την ανισότητα:

Γράφεται:

\dfrac{2x^2-x+y+z}{x+y^2+z^2}+2+\dfrac{2y^2+x-y+z}{x^2+y+z^2}+2+\dfrac{2z^2+x+y-z}{x^2+y^2+z}+2\geq 9

(x+y^2+z^2+x^2+y+z^2+x^2+y^2+z)(\dfrac{1}{x+y^2+z^2}+\dfrac{1}{x^2+y+z^2}+\dfrac{1}{x^2+y^2+z})\geq 9,

που είναι άμεση από την (a+b+c)(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c})\geq 9

Ισότητα για

x+y^2+z^2=x^2+y+z^2=x^2+y^2+z

Η παραπάνω ισότητα ισοδυναμεί με (x-\dfrac{1}{2})^2=(y-\dfrac{1}{2})^2=(z-\dfrac{1}{2})^2, απ' όπου συνάγουμε αναλυτικά όλες τις περιπτώσεις ισότητας, οι οποίες είναι:1)x=y=z,2)x=y=1-z,3)x=1-y=z,4)1-x=y=z.


Henri van Aubel
Δημοσιεύσεις: 873
Εγγραφή: Τρί Σεπ 13, 2022 12:01 pm

Re: JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Henri van Aubel » Κυρ Ιουν 25, 2023 11:23 pm

Πολύ μου άρεσαν κι ιδιαίτερα της γεωμετρίας !Αύριο θα παραθέσω τη λύση μου . :D :D


socrates
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 6595
Εγγραφή: Δευ Μαρ 09, 2009 1:47 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη
Επικοινωνία:

Re: JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από socrates » Δευ Ιουν 26, 2023 12:05 am

achilleas έγραψε:
Κυρ Ιουν 25, 2023 9:34 pm
Πρόβλημα 2. Να αποδείξετε ότι για όλους τους μη αρνητικούς πραγματικούς αριθμούς x,y και z, οι οποίοι δεν είναι όλοι ίσοι με 0, ισχύει η παρακάτω ανισότητα:

\displaystyle \dfrac{2x^2-x+y+z}{x+y^2+z^2}+\dfrac{2y^2+x-y+z}{x^2+y+z^2}+\dfrac{2z^2+x+y-z}{x^2+y^2+z}\geqslant 3.

Να προσδιορίσετε όλες τις τριάδες (x,y,z) για τις οποίες ισχύει η ισότητα.
Θέτω

2x^2-x+y+z=a,
2y^2+x-y+z=b,
2z^2+x+y-z=c

οπότε αρκεί να είναι

\displaystyle{\frac{a}{b+c}+\frac{b}{a+c}+\frac{c}{b+a}\geq \frac{3}{2}}

Η τελευταία γράφεται στη μορφή S.O.S. ως εξής:

\displaystyle{(a-b)^2\frac{1}{(b+c)(a+c)}+(b-c)^2\frac{1}{(a+c)(a+b)}+(a-c)^2\frac{1}{(b+c)(b+a)}\geq 0,}}

που ισχύει αφού a+b, b+c,c+a>0.

Ισότητα έχουμε αν-ν
a=b=c  \ \ \iff  \ \ x^2-x=y^2-y=z^2-z \ \ \iff \
(x,y,z)=(k,k,k), \ k>0 \ \vee (x,y,z)~(k,k,1-k), \ 0\leq k \leq 1.


Θανάσης Κοντογεώργης
socrates
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 6595
Εγγραφή: Δευ Μαρ 09, 2009 1:47 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη
Επικοινωνία:

Re: JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από socrates » Δευ Ιουν 26, 2023 12:34 am

achilleas έγραψε:
Κυρ Ιουν 25, 2023 9:34 pm
Πρόβλημα 1. Να βρείτε όλα τα ζεύγη (a,b) θετικών ακέραιων αριθμών τέτοια ώστε οι αριθμοί a!+b και b!+a να είναι και οι δύο δυνάμεις του 5.
Αρχικά ελέγχουμε τις περιπτώσεις a=1,2,3,4 όπου πρέπει επίσης 1\leq b\leq 4.

Αν a\geq 5 τότε προκύπτει ότι τα a,b είναι πολλαπλάσια του 5.

Έστω u_5(a)=x,\ u_5(b)=y.
Αν x>y τότε u_5(a!+b)=y και 5^y(5^kl+m)=5^c με (m,5)=1 άτοπο.
Ομοίως αν y>x.
Η μόνη περίπτωση που μπορεί να δώσει λύση είναι x=y=1.
Αν όμως a\geq 10 (αντίστοιχα b\geq 10 ) το b (αντίστοιχα το a) θα είναι πολλαπλάσιο του 25, άτοπο.
Οπότε a=5 και b=5.


Θανάσης Κοντογεώργης
ohgreg
Δημοσιεύσεις: 17
Εγγραφή: Δευ Ιούλ 26, 2021 11:22 pm
Τοποθεσία: Γλυφάδα

Re: JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ohgreg » Δευ Ιουν 26, 2023 12:44 am

socrates έγραψε:
Δευ Ιουν 26, 2023 12:34 am
achilleas έγραψε:
Κυρ Ιουν 25, 2023 9:34 pm
Πρόβλημα 1. Να βρείτε όλα τα ζεύγη (a,b) θετικών ακέραιων αριθμών τέτοια ώστε οι αριθμοί a!+b και b!+a να είναι και οι δύο δυνάμεις του 5.
Αρχικά ελέγχουμε τις περιπτώσεις a=1,2,3,4 όπου πρέπει επίσης 1\leq b\leq 4.
Από τις πρώτες περιπτώσεις βγαίνει και: (a,b)=(1,4), (4,1).


Ντερέκης Γρηγόρης
Άβαταρ μέλους
Ορέστης Λιγνός
Δημοσιεύσεις: 1854
Εγγραφή: Κυρ Μάιος 08, 2016 7:19 pm
Τοποθεσία: Χαλάνδρι Αττικής
Επικοινωνία:

Re: JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

#7

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Ορέστης Λιγνός » Δευ Ιουν 26, 2023 10:10 am

achilleas έγραψε:
Κυρ Ιουν 25, 2023 9:34 pm
Πρόβλημα 4. Έστω ABC ένα οξυγώνιο τρίγωνο με περίκεντρο O. Έστω D το ίχνος του ύψους από το A στη BC και έστω Μ το μέσο του OD. Tα σημεία O_b και O_c είναι τα περίκεντρα των τριγώνων AOC και AOB, αντίστοιχα. Αν AO=AD, να αποδείξετε ότι τα σημεία A, O_b, M και O_c είναι ομοκυκλικά.
Έστω X,Y τα συμμετρικά του A ως προς τα σημεία O_c,O_b αντίστοιχα, και S το μέσον του τόξου BC στον κύκλο (ABC). Είναι, AD=OS και AD \parallel OS, συνεπώς το τετράπλευρο ADSO είναι παραλληλόγραμμο, συνεπώς τα σημεία A,M,S είναι συνευθειακά και το M είναι το μέσον της AS. Έχουμε τον επόμενο Ισχυρισμό:

Ισχυρισμός: Το τετράπλευρο AXSY είναι εγγράψιμο.
Απόδειξη: Είναι \angle AOX=\angle AOY=90^\circ, άρα O \in XY. Επιπλέον, αν η XY τέμνει την BC στο σημείο T, τότε \angle AOT=\angle ADT=90^\circ, και αφού AD=AO προκύπτει ότι η AT διχοτομεί την \angle DAO. Αφού οι AD,AO είναι ισογώνιες, αυτό σημαίνει ότι T \in AS.

Τέλος, παρατηρούμε ότι

\angle BXY=\angle BXO=180^\circ-\angle BAO=90^\circ+\angle C=\angle C+\angle ACY=\angle BCY,

και άρα το τετράπλευρο BXCY είναι εγγράψιμο.

Συνεπώς,

TA \cdot TS=TB \cdot TC=TX \cdot TY,

που δίνει το ζητούμενο \blacksquare

Στο πρόβλημα, αφού το τετράπλευρο AXSY είναι εγγράψιμο και τα O_c,M,O_b είναι τα μέσα των AX,AS,AY αντίστοιχα, προκύπτει και ότι το τετράπλευρο AO_cMO_b είναι εγγράψιμο, όπως θέλαμε.


Κερδίζουμε ό,τι τολμούμε!
Άβαταρ μέλους
Ορέστης Λιγνός
Δημοσιεύσεις: 1854
Εγγραφή: Κυρ Μάιος 08, 2016 7:19 pm
Τοποθεσία: Χαλάνδρι Αττικής
Επικοινωνία:

Re: JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

#8

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Ορέστης Λιγνός » Δευ Ιουν 26, 2023 10:33 am

achilleas έγραψε:
Κυρ Ιουν 25, 2023 9:34 pm
Πρόβλημα 1. Να βρείτε όλα τα ζεύγη (a,b) θετικών ακέραιων αριθμών τέτοια ώστε οι αριθμοί a!+b και b!+a να είναι και οι δύο δυνάμεις του 5.
Χωρίς βλάβη της γενικότητας έστω a \geq b. Διακρίνουμε δύο περιπτώσεις.

Περίπτωση 1: a=b. Τότε, a!+a=5^k με k \geq 1. Αν k=1 τότε προφανώς η (a,b)=(5,5) είναι λύση. Αν k \geq 2, τότε (a-1)!+1 \equiv 1 \pmod 5, άρα αφού 5^k=a!+a=a((a-1)!+1), πρέπει (a-1)!+1=1, άτοπο.

Περίπτωση 2: a>b. Έστω a=b+s με s \geq 1. Έστω a!+b=5^k με k \geq 1. Άρα,

b((b-1)! \cdot (b+1) \cdots (b+s)+1)=5^k.

Συνεπώς, b=5^\ell με \ell \geq 0, και αν b-1 \geq 5 τότε (b-1)! \cdot (b+1) \cdots (b+s)+1 \equiv 1 \pmod 5, άτοπο. Επίσης, αν s \geq 5, τότε 5 \mid (b+1) \cdots (b+5) \mid (b+1) \cdots (b+s), συνεπώς (b+1) \cdots (b+s)+1 \equiv 1 \pmod 5, άτοπο.

Άρα, b \leq 5 και s \leq 4.

Διακρίνοντας τις περιπτώσεις, προκύπτει ως μόνη λύση (b,s)=(1,3), δηλαδή (a,b)=(4,1).

Τελικά, προκύπτουν ως λύσεις οι (a,b)=(5,5), (4,1) και (1,4).


Κερδίζουμε ό,τι τολμούμε!
Άβαταρ μέλους
Doloros
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 10777
Εγγραφή: Τρί Αύγ 07, 2012 4:09 am
Τοποθεσία: Ιεράπετρα Κρήτης

Re: JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

#9

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Doloros » Δευ Ιουν 26, 2023 1:20 pm

Ορέστης Λιγνός έγραψε:
Δευ Ιουν 26, 2023 10:10 am
achilleas έγραψε:
Κυρ Ιουν 25, 2023 9:34 pm
Πρόβλημα 4. Έστω ABC ένα οξυγώνιο τρίγωνο με περίκεντρο O. Έστω D το ίχνος του ύψους από το A στη BC και έστω Μ το μέσο του OD. Tα σημεία O_b και O_c είναι τα περίκεντρα των τριγώνων AOC και AOB, αντίστοιχα. Αν AO=AD, να αποδείξετε ότι τα σημεία A, O_b, M και O_c είναι ομοκυκλικά.
Έστω X,Y τα συμμετρικά του A ως προς τα σημεία O_c,O_b αντίστοιχα, και S το μέσον του τόξου BC στον κύκλο (ABC). Είναι, AD=OS και AD \parallel OS, συνεπώς το τετράπλευρο ADSO είναι παραλληλόγραμμο, συνεπώς τα σημεία A,M,S είναι συνευθειακά και το M είναι το μέσον της AS. Έχουμε τον επόμενο Ισχυρισμό:

Ισχυρισμός: Το τετράπλευρο AXSY είναι εγγράψιμο.
Απόδειξη: Είναι \angle AOX=\angle AOY=90^\circ, άρα O \in XY. Επιπλέον, αν η XY τέμνει την BC στο σημείο T, τότε \angle AOT=\angle ADT=90^\circ, και αφού AD=AO προκύπτει ότι η AT διχοτομεί την \angle DAO. Αφού οι AD,AO είναι ισογώνιες, αυτό σημαίνει ότι T \in AS.

Τέλος, παρατηρούμε ότι

\angle BXY=\angle BXO=180^\circ-\angle BAO=90^\circ+\angle C=\angle C+\angle ACY=\angle BCY,

και άρα το τετράπλευρο BXCY είναι εγγράψιμο.

Συνεπώς,

TA \cdot TS=TB \cdot TC=TX \cdot TY,

που δίνει το ζητούμενο \blacksquare

Στο πρόβλημα, αφού το τετράπλευρο AXSY είναι εγγράψιμο και τα O_c,M,O_b είναι τα μέσα των AX,AS,AY αντίστοιχα, προκύπτει και ότι το τετράπλευρο AO_cMO_b είναι εγγράψιμο, όπως θέλαμε.
JBMO_2023_κατά τον Ορέστη Λιγνό.png
JBMO_2023_κατά τον Ορέστη Λιγνό.png (69.47 KiB) Προβλήθηκε 5047 φορές


ksofsa
Δημοσιεύσεις: 529
Εγγραφή: Κυρ Απρ 18, 2010 9:42 pm

Re: JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

#10

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ksofsa » Δευ Ιουν 26, 2023 1:51 pm

Γενίκευση του προβλήματος 1:

Έστω p πρώτος.Να βρείτε όλα τα ζεύγη (a,b) θετικών ακέραιων αριθμών τέτοια ώστε οι αριθμοί a!+b και b!+a να είναι και οι δύο δυνάμεις του p.


EJOI_IOI_GEEK
Δημοσιεύσεις: 5
Εγγραφή: Σάβ Νοέμ 07, 2020 11:32 am

Re: JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

#11

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από EJOI_IOI_GEEK » Δευ Ιουν 26, 2023 3:21 pm

achilleas έγραψε:
Κυρ Ιουν 25, 2023 9:34 pm
Πρόβλημα 3. Η Αλίκη και ο Βασίλης παίζουν εναλλάξ το παρακάτω παιχνίδι σε ένα 100\times 100 πλέγμα, με την Αλίκη να ξεκινάει πρώτη. Αρχικά το πλέγμα είναι κενό. Επιλέγουν με τη σειρά τους έναν αριθμό από το 1 έως και το 100^2, ο οποίος δεν είναι ακόμα γραμμένος σε κάποιο από τα κελιά, και επιλέγουν ένα κενό κελί και τον τοποθετούν στο κελί αυτό. Όταν δεν έχει απομείνει κάποιο κενό κελί, η Αλίκη υπολογίζει το άθροισμα των αριθμών σε κάθε γραμμή, και η βαθμολογία της είναι το μεγαλύτερο από αυτά τα 100 αθροίσματα. Ο Βασίλης υπολογίζει το άθροισμα των αριθμών σε κάθε στήλη, και η βαθμολογία του είναι το μεγαλύτερο από αυτά τα 100 αθροίσματα. Η Αλίκη κερδίζει εάν η βαθμολογία της είναι μεγαλύτερη από τη βαθμολογία του Βασίλη και ο Βασίλης κερδίζει εάν η βαθμολογία του είναι μεγαλύτερη από τη βαθμολογία της Αλίκης. Αλλιώς, δεν κερδίζει κανείς.

Να βρεθεί εάν κάποιος από τους παίκτες έχει στρατηγική νίκης, και εάν ναι, να προσδιοριστεί ποιος από τους δύο.
Θα δείξουμε οτί ο Βασίλης έχει στρατηγική νίκης. Θα φτιάξουμε τα ζεύγη  (1,100^2),(2,100^2-1),(3,100^2-2),...,(\frac{100^2}{2}+1,\frac{100^2}{2}).

Έστω η Αλίκη βάλει τον αριθμό Χ στο κελί (i,j) με i\leq 99. Aν j\equiv 0 (mod 2) ο Bασίλης τοποθετεί τον αριθμό 100^2-X+1 στο κελί (i,j-1) αλλιώς αν j\equiv 1 (mod 2) τον τοποθετεί στο κελί (i,j+1) ( Ουσιαστικά τοποθετεί τον αντίστοιχο αριθμό από τα ζεύγη που φτιάξαμε παραπάνω ώστε να σχηματίζονται dominoes).

Τώρα αν η Αλίκη τοποθετήσει τον αριθμό Χ στην 100η σείρα τότε ο Βασίλης θα τοποθετήσει πάλι τον αριθμό 100^2-X+1 αλλά όχι απαραίτητα σε γειτονικό κελί. Έτσι σε κάθε σειρά έχουμε 50 ζεύγη με άθροισμα 100^2+1 άρα το σκορ της Αλίκης είναι (100^2+1)\cdot 50.

Επείδη όμως οι σειρές έχουν το ίδιο άθροισμα αρκεί να υπάρχουν 2 στήλες με διαφορετικό άθροισμα για να νικήσει ο Βασίλης.

Απόδειξη : Έστω C_i το άθροισμα της στήλης i και R_i το άθροισμα της σειράς i (προφανώς R_i =  (100^2+1)\cdot 50 . Έστω πως υπάρχει i,j ώστε C_i \neq C_j τότε αν C_i \leq (100^2+1)\cdot 50 = R_i για το πολύ 99 i (αφού στη συγκεκριμένη περίπτωση δεν είναι όλα ίσα), έχουμε \sum_{i=1}^{100} C_i < \sum_{i=1}^{100} R_i = \frac{(100^2+1)\cdot 100^2}{2} άτοπο.

Άρα θα υπάρχει τουλάχιστον ένα i ώστε C_i > (100^2+1)\cdot 50 άρα νικάει ο Βασίλης.
Τώρα μένει να δείξουμε ότι γίνεται πάντα να φτιάξουμε τα C_i ώστε να υπάρχει i,j ώστε C_i \neq C_j. Προφανώς, αφόυ στην 100ή σειρά ο Βασίλης τοποθετεί τους αντίστοιχους αριθμούς (με αυτούς της Αλίκης) σε όποια στήλη θέλει πάντα θα μπορεί να το καταφέρει αυτό.
Έτσι νικάει ο Βασίλης.
τελευταία επεξεργασία από EJOI_IOI_GEEK σε Δευ Ιουν 26, 2023 11:13 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


Henri van Aubel
Δημοσιεύσεις: 873
Εγγραφή: Τρί Σεπ 13, 2022 12:01 pm

Re: JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

#12

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Henri van Aubel » Δευ Ιουν 26, 2023 4:29 pm

Π4. Έστω χωρίς βλάβη ότι AB< AC. Είναι \angle AO_{c}O_{b}=90^\circ-\angle C.

Ισχυρισμός 1: Είναι \displaystyle \frac{\sin \angle AO_{b}M}{\sin \angle AMO_{b}}=\frac{\displaystyle \sin \left ( 90^\circ-\frac{3B}{2}+\frac{3C}{2} \right )}{\sin \left ( 90^\circ-C \right ) }\left ( \bigstar \right ).


Απόδειξη: Έχουμε \displaystyle \frac{\sin \angle AO_{b}M}{\sin \angle AMO_{b}}=\frac{AM}{AO}\cdot \frac{AO}{AO_{b}}=2\cos \frac{B-C}{2}\cos B.

Οπότε αρκεί \displaystyle 2\cos B\cos \frac{B-C}{2}=\frac{\displaystyle \cos \frac{3B-3C}{2}}{\cos C}\Longleftrightarrow \cos \frac{3B-3C}{2}-\cos \frac{3B+C}{2}=

\displaystyle =2\cos \frac{C+B}{2}\cos C\Longleftrightarrow 2\sin C\sin \frac{3B-C}{2}=2\cos \frac{B+C}{2}\cos C

Ισχύει όμως AO=AD\Longrightarrow 2\sin B\sin C=1 οπότε η προηγούμενη αληθεύει μετά από λίγες πραξούλες.

Βλέπε αυτό εδώ viewtopic.php?f=58&t=74106

Η απόδειξη του ισχυρισμού ολοκληρώθηκε.

Ισχυρισμός 2: Είναι απλό \angle AO_{b}M+\angle AMO_{b}=180^\circ-\angle MAO_{b}=180^\circ-\frac{3\angle B-\angle C}{2}.

Από τους δύο ισχυρισμούς μας είναι σύμφωνα με γνωστό λήμμα \angle AMO_{b}=90^\circ-\angle C=\angle AO_{c}O_{b}\Longrightarrow AO_{b}MO_{c} εγγράψιμο που τελειώνει την απόδειξη.
τελευταία επεξεργασία από Henri van Aubel σε Δευ Ιουν 26, 2023 9:06 pm, έχει επεξεργασθεί 4 φορές συνολικά.


2nisic
Δημοσιεύσεις: 218
Εγγραφή: Παρ Δεκ 04, 2020 12:06 pm

Re: JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

#13

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από 2nisic » Δευ Ιουν 26, 2023 5:33 pm

Έστω a!+b=p^x και b!+a=p^y

Έστω a\geqslantb\geqslant p
Αν a\geqslant 2p τότε U_p(a!)>U_p(b)\Rightarrow U_p(a!+p)=U_p(b)=x όμως τότε a!+b>b>=p^{U_p(b)}=x άτοπο
Οπότε θα πρέπει 2p>a>b\geqslant p από mod p περνούμε ότι a=b=p
Θα έχουμε λοιπόν την p!+p=p^x\Rightarrow (p-1)!=p^{x-1}-1
Έστω 2^m<p<2^{m+1} με m>4 τότε¨
Αν x-1=odd τότε U_2((p-1)!)=U_2(RHS)=U_2(LHS)=U_2(p-1) άτοπο¨.
Αν x-1=even τότε U_2((p-1)!)=U_2(RHS)=U_2(LHS)=U_2(\frac{p^2-1}{2})+U_2(x-1)
Οπότε έχουμε : \left \lfloor \frac{p-2}{2} \right \rfloor+ \left \lfloor \frac{p-2}{4} \right \rfloor\leqslant U_2((p-2)!)=U_2(\frac{p+1}{2})+U_2(x-1)\leqslant m+U_2(x-1)
\Rightarrow x-1\geqslant 2^{\left \lfloor \frac{p-2}{2} \right \rfloor+ \left \lfloor \frac{p-2}{4} \right \rfloor-m}\geqslant 2^{2^{m-2}+2^{m-3}-m}\geqslant 2^{m+1}> p
Αν όμως x-1>p-1 τότε LHS<RHS άτοπο
Θα πρέπει λοιπόν m<5 και αρα p<32.
Για p=29,23,19,17 έχουμε U_2(\frac{p^2-1}{2})<=4 και U_2((p-1)!)>=U_2(16!)=15 οπότε U_2(x-1)\geqslant 12\Rightarrow x-1\geqslant 2^{12}>p
Για p=11,13 όμοιος άτοπο.
Για p=7 έχουμε 6!+1=7^{x-1} δεν εχει λύση.
Για p=5,3,2 ισχύει.

Αν τώρα p>a\geqslantb:
Έστω r=prime|b τότε r|a!+b=p^x\Rightarrow r=p\Rightarrow b\geq p άτοπο.
Αν b=1 από την b!+a=p^y περνούμε a=p-1 και έχουμε να ξανα λυσσούμε την ιδια.

Αρα οι τριάδες είναι : (a,b,p):(5,5,5),(3,3,3),(2,2,2),(2,1,3),(1,2,3),(4,1,5),(1,4,5)


achilleas
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 3061
Εγγραφή: Τρί Σεπ 15, 2009 3:32 pm

Re: JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

#14

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από achilleas » Τρί Ιουν 27, 2023 2:36 pm

Δύο αργυρά 🥈 και δύο χάλκινα 🥉μετάλλια στη Βαλκανική Μαθηματική Ολυμπιάδα Νέων (JBMO 2023)

Συγχαίρουμε θερμά την 🇬🇷 ομάδα 🇬🇷 των νέων που απέσπασε δύο αργυρά και δύο χάλκινα μετάλλια στη φετινή JBMO! Μας γέμισαν με μεγάλη χαρά και υπερηφάνεια.

Πιο συγκεκριμένα, ο Λάζαρος Καραγεωργίου (25 μονάδες) και ο Μιχαήλ Τσουρέκας (19 μονάδες) απέσπασαν αργυρό μετάλλιο, ενώ ο Κωνσταντίνος Μπερούκας (12 μονάδες) και η Ιωάννα Ζάχου (12 μονάδες) χάλκινο. Ας αναφέρουμε επίσης, ότι η Λυδία Κράτσα έφτασε πολύ κοντά στο χάλκινο με τις 9 μονάδες που συγκέντρωσε. Τα cutoffs ήταν 10/19/29.

Δουλεύοντας σκληρά και συστηματικά τις τελευταίες πέντε-έξι εβδομάδες, μελετώντας ατελείωτες ώρες εν μέσω απολυτήριων εξετάσεων και παρακολουθώντας το εντατικό πρόγραμμα των online μαθημάτων, έφτασαν σε αυτή την επιτυχία για τους ίδιους και τους γονείς τους, την Ελληνική Μαθηματική Εταιρεία και τη χώρα μας.

Θερμά συγχαρητήρια και στα παιδιά της Κύπρου, και ιδιαίτερα στο Φίλιππο Ρουβά για το χάλκινο μετάλλιο, επαναλαμβάνοντας την περσινή του επιτυχία. Θερμά συγχαρητήρια και στον αρχηγό Στυλιανό Κουζάρη, και τον υπαρχηγό Κωνσταντίνο Κουπάρη, οι οποίοι υπερασπίστηκαν σθεναρά τα γραπτά της Κύπρου.

Αξίζει να τονίσουμε και πάλι πως η συμμετοχή και μόνο σε έναν τέτοιο διεθνή διαγωνισμό είναι τεράστια τιμή και επιτυχία για κάθε διαγωνιζόμενο. Ευχόμαστε περισσότερες συμμετοχές και διακρίσεις σε όλα τα παιδιά!


AΝΔΡΕΑΣ ΒΑΡΒΕΡΑΚΗΣ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 1233
Εγγραφή: Τετ Δεκ 31, 2008 8:07 pm
Τοποθεσία: ΗΡΑΚΛΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

Re: JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

#15

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από AΝΔΡΕΑΣ ΒΑΡΒΕΡΑΚΗΣ » Πέμ Ιουν 29, 2023 11:57 pm

Αφού συγχαρώ και εγώ όλα τα εκπληκτικά παιδιά μας για την επιτυχία τους, παραθέτω άλλη μία λύση για την Γεωμετρία.
Κατασκευάζω το τρίγωνο HO_cO_b με την μεσοκάθετο της OA και τις παράλληλες από τα O_c, O_b προς τις AC, AB αντίστοιχα.
Είναι εύκολο να δούμε ότι το τρίγωνο αυτό είναι όμοιο του ABC με ορθόκεντρο το σημείο O καθώς έχει δύο πλευρές παράλληλες προς τις AC, AB και την O_cO_b αντιπαράλληλη της BC. Επομένως αν K είναι το περίκεντρο του HO_cO_b και E το μέσον της OA, έχουμε HK=HE. Επίσης το σημείο A ως συμμετρικό του ορθοκέντρου O ως προς O_cO_b ανήκαι στον κύκλο K.
Aν τώρα KZ είναι η παράλληλη προς την EH ακτίνα του κύκλου K, έχουμε EZ=EH και EA=EM, επομένως τα Z, A, M, H είναι ομοκυκλικά, δηλαδή το σημείο M ανήκει στον περίκυκλο του HO_cO_b.
Συνημμένα
JBMO.png
JBMO.png (97.61 KiB) Προβλήθηκε 4335 φορές


KDORTSI
Διακεκριμένο Μέλος
Δημοσιεύσεις: 2509
Εγγραφή: Τετ Μαρ 11, 2009 9:26 pm

Re: JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

#16

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KDORTSI » Παρ Ιουν 30, 2023 9:28 am

AΝΔΡΕΑΣ ΒΑΡΒΕΡΑΚΗΣ έγραψε:
Πέμ Ιουν 29, 2023 11:57 pm
Αφού συγχαρώ και εγώ όλα τα εκπληκτικά παιδιά μας για την επιτυχία τους, παραθέτω άλλη μία λύση για την Γεωμετρία.
Κατασκευάζω το τρίγωνο HO_cO_b με την μεσοκάθετο της OA και τις παράλληλες από τα O_c, O_b προς τις AC, AB αντίστοιχα.
Είναι εύκολο να δούμε ότι το τρίγωνο αυτό είναι όμοιο του ABC με ορθόκεντρο το σημείο O καθώς έχει δύο πλευρές παράλληλες προς τις AC, AB και την O_cO_b αντιπαράλληλη της BC. Επομένως αν K είναι το περίκεντρο του HO_cO_b και E το μέσον της OA, έχουμε HK=HE. Επίσης το σημείο A ως συμμετρικό του ορθοκέντρου O ως προς O_cO_b ανήκαι στον κύκλο K.
Aν τώρα KZ είναι η παράλληλη προς την EH ακτίνα του κύκλου K, έχουμε EZ=EH και EA=EM, επομένως τα Z, A, M, H είναι ομοκυκλικά, δηλαδή το σημείο M ανήκει στον περίκυκλο του HO_cO_b.
Αντρέα Καλημέρα από Reinach Βασιλείας

Η λύση είναι εξαιρετική! Πλούσια σε έμπνευση και δύσκολο να τη σκεφτεί κανείς!

Αξίζει να τη μελετήσει προσεκτικά ο καθένας μας και να την εννοήσει!

Σημειώνω ότι το νέο τρίγωνο που δημιουργείς προκύπτει από το αρχικά δοθέν με

μια αξονική συμμετρία, μια στροφή και μια ομοιοθεσία. Ίσως καταφέρω να

να υλοποιήσω την σύνθεση αυτών των μετασχηματισμών σε άλλο μήνυμα...

Φιλικά

Κώστας Δόρτσιος


KDORTSI
Διακεκριμένο Μέλος
Δημοσιεύσεις: 2509
Εγγραφή: Τετ Μαρ 11, 2009 9:26 pm

Re: JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

#17

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KDORTSI » Κυρ Ιούλ 09, 2023 3:25 pm

KDORTSI έγραψε:
Παρ Ιουν 30, 2023 9:28 am
AΝΔΡΕΑΣ ΒΑΡΒΕΡΑΚΗΣ έγραψε:
Πέμ Ιουν 29, 2023 11:57 pm
Αφού συγχαρώ και εγώ όλα τα εκπληκτικά παιδιά μας για την επιτυχία τους, παραθέτω άλλη μία λύση για την Γεωμετρία.
Κατασκευάζω το τρίγωνο HO_cO_b με την μεσοκάθετο της OA και τις παράλληλες από τα O_c, O_b προς τις AC, AB αντίστοιχα.
Είναι εύκολο να δούμε ότι το τρίγωνο αυτό είναι όμοιο του ABC με ορθόκεντρο το σημείο O καθώς έχει δύο πλευρές παράλληλες προς τις AC, AB και την O_cO_b αντιπαράλληλη της BC. Επομένως αν K είναι το περίκεντρο του HO_cO_b και E το μέσον της OA, έχουμε HK=HE. Επίσης το σημείο A ως συμμετρικό του ορθοκέντρου O ως προς O_cO_b ανήκαι στον κύκλο K.
Aν τώρα KZ είναι η παράλληλη προς την EH ακτίνα του κύκλου K, έχουμε EZ=EH και EA=EM, επομένως τα Z, A, M, H είναι ομοκυκλικά, δηλαδή το σημείο M ανήκει στον περίκυκλο του HO_cO_b.
Αντρέα Καλημέρα από Reinach Βασιλείας

Η λύση είναι εξαιρετική! Πλούσια σε έμπνευση και δύσκολο να τη σκεφτεί κανείς!

Αξίζει να τη μελετήσει προσεκτικά ο καθένας μας και να την εννοήσει!

Σημειώνω ότι το νέο τρίγωνο που δημιουργείς προκύπτει από το αρχικά δοθέν με

μια αξονική συμμετρία, μια στροφή και μια ομοιοθεσία. Ίσως καταφέρω να

να υλοποιήσω την σύνθεση αυτών των μετασχηματισμών σε άλλο μήνυμα...

Φιλικά

Κώστας Δόρτσιος
Καλησπέρα...

Παραθέτω ένα δυναμικό σχήμα για τη λύση του Αντρέα κυρίως για να φανεί με έναν διαφορετικό

τρόπο η κατασκευή του τριγώνου \displaystyle{(HO_cO_b) } του οποίου ο περίκυκλος διέρχεται από το μέσο

του τμήματος \displaystyle{OD}.
JBMO( Γεωμ. μετασχηματσιμοί 1).png
JBMO( Γεωμ. μετασχηματσιμοί 1).png (59.13 KiB) Προβλήθηκε 4076 φορές
Το δυναμικό σχήμα του ανωτέρω σχήματος βρίσκεται στον ακόλουθο σύνδεσμο:

https://www.geogebra.org/m/bjuhwudh


Κώστας Δόρτσιος


Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 18001
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

#18

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Κυρ Ιούλ 09, 2023 4:16 pm

socrates έγραψε:
Δευ Ιουν 26, 2023 12:05 am
Θέτω

2x^2-x+y+z=a,
2y^2+x-y+z=b,
2z^2+x+y-z=c

οπότε αρκεί να είναι

\displaystyle{\frac{a}{b+c}+\frac{b}{a+c}+\frac{c}{b+a}\geq \frac{3}{2}}

Πολύ ωραία η αναγωγή του Θανάση. Σκέτη μαγεία. Ο λόγος που το λέω είναι γιατί η νέα ανισότητα είναι έτοιμη. Γνωστή. Είναι η επονομαζόμενη ανισότητα Nesbitt, η οποία έχει πολλές αποδείξεις και η οποία εν γένει είναι στο ρεπερτόριο των καλά προετοιμασμένων για την JBMO, όπως είναι οι μικροί μας αλλά άπιαστοι φίλοι.

Βλέπε εδώ όπου υπάρχουν 9 αποδείξεις, αλλά υπάρχουν και άλλες.


AΝΔΡΕΑΣ ΒΑΡΒΕΡΑΚΗΣ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 1233
Εγγραφή: Τετ Δεκ 31, 2008 8:07 pm
Τοποθεσία: ΗΡΑΚΛΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

Re: JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

#19

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από AΝΔΡΕΑΣ ΒΑΡΒΕΡΑΚΗΣ » Κυρ Ιούλ 09, 2023 8:39 pm

KDORTSI έγραψε:
Κυρ Ιούλ 09, 2023 3:25 pm
KDORTSI έγραψε:
Παρ Ιουν 30, 2023 9:28 am
AΝΔΡΕΑΣ ΒΑΡΒΕΡΑΚΗΣ έγραψε:
Πέμ Ιουν 29, 2023 11:57 pm
Αφού συγχαρώ και εγώ όλα τα εκπληκτικά παιδιά μας για την επιτυχία τους, παραθέτω άλλη μία λύση για την Γεωμετρία.
Κατασκευάζω το τρίγωνο HO_cO_b με την μεσοκάθετο της OA και τις παράλληλες από τα O_c, O_b προς τις AC, AB αντίστοιχα.
Είναι εύκολο να δούμε ότι το τρίγωνο αυτό είναι όμοιο του ABC με ορθόκεντρο το σημείο O καθώς έχει δύο πλευρές παράλληλες προς τις AC, AB και την O_cO_b αντιπαράλληλη της BC. Επομένως αν K είναι το περίκεντρο του HO_cO_b και E το μέσον της OA, έχουμε HK=HE. Επίσης το σημείο A ως συμμετρικό του ορθοκέντρου O ως προς O_cO_b ανήκαι στον κύκλο K.
Aν τώρα KZ είναι η παράλληλη προς την EH ακτίνα του κύκλου K, έχουμε EZ=EH και EA=EM, επομένως τα Z, A, M, H είναι ομοκυκλικά, δηλαδή το σημείο M ανήκει στον περίκυκλο του HO_cO_b.
Αντρέα Καλημέρα από Reinach Βασιλείας

Η λύση είναι εξαιρετική! Πλούσια σε έμπνευση και δύσκολο να τη σκεφτεί κανείς!

Αξίζει να τη μελετήσει προσεκτικά ο καθένας μας και να την εννοήσει!

Σημειώνω ότι το νέο τρίγωνο που δημιουργείς προκύπτει από το αρχικά δοθέν με

μια αξονική συμμετρία, μια στροφή και μια ομοιοθεσία. Ίσως καταφέρω να

να υλοποιήσω την σύνθεση αυτών των μετασχηματισμών σε άλλο μήνυμα...

Φιλικά

Κώστας Δόρτσιος
Καλησπέρα...

Παραθέτω ένα δυναμικό σχήμα για τη λύση του Αντρέα κυρίως για να φανεί με έναν διαφορετικό

τρόπο η κατασκευή του τριγώνου \displaystyle{(HO_cO_b) } του οποίου ο περίκυκλος διέρχεται από το μέσο

του τμήματος \displaystyle{OD}.

JBMO( Γεωμ. μετασχηματσιμοί 1).png

Το δυναμικό σχήμα του ανωτέρω σχήματος βρίσκεται στον ακόλουθο σύνδεσμο:

https://www.geogebra.org/m/bjuhwudh


Κώστας Δόρτσιος
Σε ευχαριστώ πολύ Κώστα και για τη εξαιρετική δυναμική παρουσίαση όπως μόνο εσύ μπορείς να κάνεις τόσο καλά!
Μπορούμε φυσικά να παραλείψουμε την παράλληλη μεταφορά αν αλλάξουμε το κέντρο στροφής. Θα είναι μονάχα πιο περίπλοκο γιατί θα χρειαστεί η κατασκευή αυτού του κέντρου, ενώ εδώ το έχεις έτοιμο.
Καλό καλοκαίρι και με το καλό να ξαναβρεθούμε!


KDORTSI
Διακεκριμένο Μέλος
Δημοσιεύσεις: 2509
Εγγραφή: Τετ Μαρ 11, 2009 9:26 pm

Re: JBMO 2023 - ΘΕΜΑΤΑ

#20

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KDORTSI » Δευ Ιούλ 10, 2023 12:06 am

AΝΔΡΕΑΣ ΒΑΡΒΕΡΑΚΗΣ έγραψε:
Κυρ Ιούλ 09, 2023 8:39 pm
KDORTSI έγραψε:
Κυρ Ιούλ 09, 2023 3:25 pm
KDORTSI έγραψε:
Παρ Ιουν 30, 2023 9:28 am
AΝΔΡΕΑΣ ΒΑΡΒΕΡΑΚΗΣ έγραψε:
Πέμ Ιουν 29, 2023 11:57 pm
Αφού συγχαρώ και εγώ όλα τα εκπληκτικά παιδιά μας για την επιτυχία τους, παραθέτω άλλη μία λύση για την Γεωμετρία.
Κατασκευάζω το τρίγωνο HO_cO_b με την μεσοκάθετο της OA και τις παράλληλες από τα O_c, O_b προς τις AC, AB αντίστοιχα.
Είναι εύκολο να δούμε ότι το τρίγωνο αυτό είναι όμοιο του ABC με ορθόκεντρο το σημείο O καθώς έχει δύο πλευρές παράλληλες προς τις AC, AB και την O_cO_b αντιπαράλληλη της BC. Επομένως αν K είναι το περίκεντρο του HO_cO_b και E το μέσον της OA, έχουμε HK=HE. Επίσης το σημείο A ως συμμετρικό του ορθοκέντρου O ως προς O_cO_b ανήκαι στον κύκλο K.
Aν τώρα KZ είναι η παράλληλη προς την EH ακτίνα του κύκλου K, έχουμε EZ=EH και EA=EM, επομένως τα Z, A, M, H είναι ομοκυκλικά, δηλαδή το σημείο M ανήκει στον περίκυκλο του HO_cO_b.
Αντρέα Καλημέρα από Reinach Βασιλείας

Η λύση είναι εξαιρετική! Πλούσια σε έμπνευση και δύσκολο να τη σκεφτεί κανείς!

Αξίζει να τη μελετήσει προσεκτικά ο καθένας μας και να την εννοήσει!

Σημειώνω ότι το νέο τρίγωνο που δημιουργείς προκύπτει από το αρχικά δοθέν με

μια αξονική συμμετρία, μια στροφή και μια ομοιοθεσία. Ίσως καταφέρω να

να υλοποιήσω την σύνθεση αυτών των μετασχηματισμών σε άλλο μήνυμα...

Φιλικά

Κώστας Δόρτσιος
Καλησπέρα...

Παραθέτω ένα δυναμικό σχήμα για τη λύση του Αντρέα κυρίως για να φανεί με έναν διαφορετικό

τρόπο η κατασκευή του τριγώνου \displaystyle{(HO_cO_b) } του οποίου ο περίκυκλος διέρχεται από το μέσο

του τμήματος \displaystyle{OD}.

JBMO( Γεωμ. μετασχηματσιμοί 1).png

Το δυναμικό σχήμα του ανωτέρω σχήματος βρίσκεται στον ακόλουθο σύνδεσμο:

https://www.geogebra.org/m/bjuhwudh


Κώστας Δόρτσιος
Σε ευχαριστώ πολύ Κώστα και για τη εξαιρετική δυναμική παρουσίαση όπως μόνο εσύ μπορείς να κάνεις τόσο καλά!
Μπορούμε φυσικά να παραλείψουμε την παράλληλη μεταφορά αν αλλάξουμε το κέντρο στροφής. Θα είναι μονάχα πιο περίπλοκο γιατί θα χρειαστεί η κατασκευή αυτού του κέντρου, ενώ εδώ το έχεις έτοιμο.
Καλό καλοκαίρι και με το καλό να ξαναβρεθούμε!
Αντρέα καλησπέρα...

Ναι! έχεις δίκιο. Το έκανα για λόγους απλούστευσης.

Εξάλλου στο αρχικό μου μήνυμα είπα για μια συμμετρία, μια στροφή και μια ομοιοθεσία.

Θα μπορούσε να γίνει σε 3d χώρο ώστε να φανεί και η συμμετρία δυναμικά αλλά κι έτσι νομίζω

είναι όμορφη και διδακτική η παρουσίαση αυτή.

Να είσαι καλά και με το καλό να βρεθούμε από κοντά!


Κώστας Δόρτσιος


Απάντηση

Επιστροφή σε “Θέματα διαγωνισμών (ΕΜΕ, ΚΥΜΕ, BMO, JBMO, IMO, Kangaroo κλπ)”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης