(!) φοιτητές, εκ των οποίων οι
διαγωνίστηκαν δια ζώσης.Να σημειωθεί ότι λόγω του αυξημένου αριθμού των συμμετεχόντων χωρίς αρχηγό, το βάρος ανά διορθωτή ήταν ιδιαίτερα αυξημένο και όπως πληροφορηθήκαμε από τους διοργανωτές τα αποτελέσματα για τους εξ αποστάσεως συμμετέχοντες μπορεί να αργήσουν ακόμα και μερικές μέρες. Από την Ελλάδα συμμετείχαν δια ζώσης ομάδες από τη Θεσσαλονίκη και την Πάτρα, ενώ υπήρχαν και φοιτητές από Θεσσαλονίκη, Αθήνα και Πάτρα που συμμετείχαν διαδικτυακά.
Μιας και πλέον έχουν αναρτηθεί τα θέματα στην επίσημη ιστοσελίδα του διαγωνισμού, τα παραθέτω και εδώ για συζήτηση.
Μέρα 1
Πρόβλημα 1: Έστω ολοκληρώσιμη συνάρτηση
τέτοια ώστε
για κάθε
. Να δειχθεί ότι 
Πρόβλημα 2: Έστω
θετικός ακέραιος. Να βρεθούν όλοι οι
πραγματικοί πίνακες
με μόνο πραγματικές ιδιοτιμές που ικανοποιούν τη σχέση
για κάποιον ακέραιο 
Πρόβλημα 3: Έστω
πρώτος αριθμός. Ένας ψύλλος στέκεται στο σημείο
του πραγματικού άξονα. Κάθε λεπτό ο ψύλλος έχει τις εξής δυνατότητες: να μείνει στη θέση του, να κινηθεί κατά 1 αριστερά ή κατά 1 δεξιά. Μετά από
λεπτά ο ψύλλος θέλει να βρίσκεται ξανά στο
. Έστω
ο αριθμός των τρόπων να το κάνει αυτό. Να βρεθεί το
modulo
(Για παράδειγμα για
: είτε δεν κουνιέται από τη θέση του, είτε πάει αριστερά και μετά δεξιά, είτε δεξιά και μετά αριστερά)Πρόβλημα 4: Έστω
ακέραιος. Έστω
το σύνολο όλων των μη διατεταγμένων τριάδων με διακριτά στοιχεία από το σύνολο
. Έστω
ο ελάχιστος αριθμός χρωμάτων που αρκούν για να χρωματίσουμε τα στοιχεία του
, έτσι ώστε, αν
, οι τριάδες
και
να έχουν διαφορετικά χρώματα. Να δειχθεί ότι 
Μέρα 2
Πρόβλημα 5: Χρωματίζουμε όλες τις πλευρές και τις διαγωνίους ενός κανονικού πολυγώνου
με
γωνίες είτε μπλε είτε κόκκινες, έτσι ώστε από κάθε κορυφή του πολυγώνου να είναι άκρο
κόκκινων και
μπλε τμημάτων. Ένα τρίγωνο που σχηματίζεται από κορυφές του
λέγεται μονοχρωματικό αν όλες οι πλευρές του έχουν το ίδιο χρώμα. Υποθέτουμε ότι υπάρχουν
μονοχρωματικά μπλε τρίγωνα. Πόσα μονοχρωματικά κόκκινα τρίγωνα υπάρχουν;Πρόβλημα 6: Έστω
πρώτος αριθμός. Να δειχθεί ότι υπάρχει μετάθεση
του
τέτοια ώστε 
Πρόβλημα 7: Έστω
ταυτοδύναμοι πραγματικοί
πίνακες τέτοιοι ώστε
για κάθε
. Να δειχθεί ότι τουλάχιστον ένας από τους πίνακες έχει 
Πρόβλημα 8: Έστω
ακέραιοι και έστω
ένας κύκλος. Επιλέγουμε
μπλε και
κόκκινα σημεία ομοιόμορφα και ανεξάρτητα τυχαία πάνω στον κύκλο
. Έστω
η τομή του κυρτού καλύμματος των κόκκινων σημείων και του κυρτού καλύμματος των μπλε σημείων. Έστω
ο αριθμός των κορυφών του κυρτού πολυγώνου
(συγκεκριμένα
όταν το
είναι κενό). Να βρεθεί η μέση τιμή του
.
. Σπάμε το αρχικό ολοκλήρωμα και εργαζόμαστε με αλλαγή μεταβλητής:
.
θετική) έχουμε
.
όπως έπρεπε.
το υπόλοιπο του αθροίσματος
modulo
.
ορίζουμε το υπόλοιπο που προκύπτει από μια αρχική μετάθεση αν εναλλάξουμε τα
και
στοιχεία.
την ταυτοτικη μετάθεση των στοιχείων.

:
και άρα 
.
:
εφόσον
στην μετάθεση Α.
εκτελούμε τις εξής πράξεις διαδοχικά:
φορές και τελικά καταλήγουμε σε υπόλοιπο
.
:
ξεκινώντας από το Α μειώνουμε το υπόλοιπο κατά
απο την ιδιότητα 2.
είναι
οπότε εκτελούμε
ακόμα πράξεις τύπου (1) (Αν
) ως εξής:
(2)
(1)
όπου δουλεύουν οι μεταθέσεις
αντίστοιχα.
ισχύει
και αντικαθιστώντας τη δοθείσα έχουμε 
του πίνακα 
. Προφανώς 
ισχύει 
άρτιος οπότε ανεξάρτητα από το πρόσημο του
ισχύει
και το ζητούμενο έπεται. Αν
άρτιος το ζητούμενο είναι πάλι προφανές, αφού 
είναι η 
για κάποιο 
αφού από Cayley-Hamilton ισχύει 
ισχύει προφανώς
και άρα αντικαθιστώντας στη δοθείσα παίρνουμε
, άρα ο
, όπου 


από τα αριστερά και με
από τα δεξιά και αξιοποιώντας την ιδιότητα ότι
προκύπτει ότι
ή ισοδύναμα θέτοντας
έχουμε 
το ελάχιστο πολυώνυμο του πίνακα 

άρα

, οπότε πρέπει όλες οι ιδιοτιμές του
και άρα από Cayley-Hamilton
δηλαδή 
.
υπάρχει μια στήλη του
, τέτοια ώστε
. 
-διάστατα διανύσματα
είναι γραμμικά ανεξάρτητα από όπου το ζητούμενο έπεται άμεσα.
από αριστερά έχουμε
-οστού είναι της μορφής
άρα πρέπει να είναι 
και αφού
προκύπτει 
άρα όλοι οι πίνακες διαγωνιοποιούνται ταυτόχρονα από την ίδια βάση ιδιοδιανυσμάτων.
ο πίνακας που διαγωνιοποιεί τους
άρα 


που είναι ακριβώς το πλήθος των άσσων στη διαγώνιο του
έχει
άσσους στη διαγώνιο και τα υπόλοιπα στοιχεία του είναι
έχει
άσσους στη διαγώνιο. Όμως για να ισχύει
πρέπει ο 

θα πρέπει να έχει 

τότε καταλήγουμε ότι
, άτοπο
πρέπει να είναι ο πίνακας με τη ζητούμενη ιδιότητα. Προφανώς οι ιδιότητες είναι συμμετρικές και ανεξάρτητες της σειράς των πινάκων οπότε οποιοσδήποτε (αλλά τουλάχιστον ένας) από τους πίνακες μπορεί (πρέπει) να έχει την ζητούμενη ιδιότητα.