Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

Συντονιστές: cretanman, Demetres, polysot, socrates, silouan

Άβαταρ μέλους
chris_gatos
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 6970
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 9:03 pm
Τοποθεσία: Ανθούπολη

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

#1941

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από chris_gatos » Πέμ Μαρ 06, 2014 10:16 pm

ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 911: Να αποδείξετε ότι: \displaystyle{n^3 +n^2 +2n \geq 4\sqrt{n}(1+\sqrt{2}+\sqrt{3}+ . . . +\sqrt{n})}, για κάθε \displaystyle{n\in N^{*}}
Από την ανισότητα Cauchy-Schwarz έχουμε:

\displaystyle{4\sqrt n \left( {1 + \sqrt 2  + \sqrt 3  + .... + \sqrt n } \right) \le 4\sqrt n \sqrt n \sqrt {1 + 2 + 3 + ...n}  = 4n\sqrt {\frac{{n(n + 1)}}{2}} }

Αρκεί να δείξουμε ότι:

\displaystyle{{n^3} + {n^2} + 2n \ge 4n\sqrt {\frac{{n(n + 1)}}{2}} }

ή αρκεί να δείξιυμε ότι:

\displaystyle{{n^2} + n + 2 \ge 4\sqrt {\frac{{n(n + 1)}}{2}} }

ή

\displaystyle{{\left[ {n\left( {n + 1} \right) + 2} \right]^2} \ge 8n(n + 1)}

το οποίο ισχύει αφού είναι άμεσο συμπέρασμα της Α.Μ-G.M

\displaystyle{n\left( {n + 1} \right) + 2 \ge 2\sqrt {2n(n + 1)}  \Rightarrow {\left[ {n\left( {n + 1} \right) + 2} \right]^2} \ge 8n(n + 1)}

Ισότητα έχουμε για n=1.


Χρήστος Κυριαζής
raf616
Δημοσιεύσεις: 680
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 17, 2013 4:35 pm
Τοποθεσία: Μυτιλήνη

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

#1942

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από raf616 » Παρ Μαρ 07, 2014 1:59 pm

ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 912: Οκτώ δρομείς τρέχουν σε ένα αγώνα τετρακοσίων μέτρων. Πόσες διαφορετικές τριάδες αθλητών μπορούν να κατακτήσουν τα τρία πρώτα μετάλλια;
Βάζω μία λύση. Ελπίζω να είναι σωστή.

Προφανώς οι τριάδες "Γιώργος, Δημήτρης, Γιάννης", "Γιάννης, Δημήτρης, Γιώργος" κτλ είναι ίδιες. Επομένως, ο αριθμός των τριάδων είναι:

\displaystyle{\binom{8}{3} = \dfrac{8!}{5!3!} = \dfrac{6 \cdot 7 \cdot 8}{6} = 56}


Πάντα κατ' αριθμόν γίγνονται... ~ Πυθαγόρας

Ψυρούκης Ραφαήλ
ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4830
Εγγραφή: Τρί Αύγ 31, 2010 10:37 pm
Τοποθεσία: Ιστιαία Ευβοίας

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

#1943

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ » Παρ Μαρ 07, 2014 2:57 pm

raf616 έγραψε:
ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 912: Οκτώ δρομείς τρέχουν σε ένα αγώνα τετρακοσίων μέτρων. Πόσες διαφορετικές τριάδες αθλητών μπορούν να κατακτήσουν τα τρία πρώτα μετάλλια;
Βάζω μία λύση. Ελπίζω να είναι σωστή.

Προφανώς οι τριάδες "Γιώργος, Δημήτρης, Γιάννης", "Γιάννης, Δημήτρης, Γιώργος" κτλ είναι ίδιες. Επομένως, ο αριθμός των τριάδων είναι:

\displaystyle{\binom{8}{3} = \dfrac{8!}{5!3!} = \dfrac{6 \cdot 7 \cdot 8}{6} = 56}
Οι τριάδες που αναφέρεις στο παράδειγμα, θα πρέπει να τις πάρουμε διαφορετικές, γιατί τα μετάλλια είναι διαφορετικά. Ο πρώτος θα πάρει το χρυσό, ο δεύτερος το αργυρό και ο τρίτος το χάλκινο. Δες το με διάταξη (χωρίς επανατοποθέτηση)


raf616
Δημοσιεύσεις: 680
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 17, 2013 4:35 pm
Τοποθεσία: Μυτιλήνη

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

#1944

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από raf616 » Παρ Μαρ 07, 2014 3:36 pm

ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:
raf616 έγραψε:
ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 912: Οκτώ δρομείς τρέχουν σε ένα αγώνα τετρακοσίων μέτρων. Πόσες διαφορετικές τριάδες αθλητών μπορούν να κατακτήσουν τα τρία πρώτα μετάλλια;
Βάζω μία λύση. Ελπίζω να είναι σωστή.

Προφανώς οι τριάδες "Γιώργος, Δημήτρης, Γιάννης", "Γιάννης, Δημήτρης, Γιώργος" κτλ είναι ίδιες. Επομένως, ο αριθμός των τριάδων είναι:

\displaystyle{\binom{8}{3} = \dfrac{8!}{5!3!} = \dfrac{6 \cdot 7 \cdot 8}{6} = 56}
Οι τριάδες που αναφέρεις στο παράδειγμα, θα πρέπει να τις πάρουμε διαφορετικές, γιατί τα μετάλλια είναι διαφορετικά. Ο πρώτος θα πάρει το χρυσό, ο δεύτερος το αργυρό και ο τρίτος το χάλκινο. Δες το με διάταξη (χωρίς επανατοποθέτηση)
Διορθώνω λοιπόν τη λύση: Ο αριθμός των τριάδων είναι:

\dfrac{8!}{(8-3)!} = 336


Πάντα κατ' αριθμόν γίγνονται... ~ Πυθαγόρας

Ψυρούκης Ραφαήλ
ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4830
Εγγραφή: Τρί Αύγ 31, 2010 10:37 pm
Τοποθεσία: Ιστιαία Ευβοίας

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

#1945

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ » Παρ Μαρ 07, 2014 9:59 pm

ΑΣΚΗΣΗ 913: Να βρείτε το πλήθος όλων των τριψήφιων αριθμών που σχηματίζονται από τρία διαφορετικά μεταξύ τους ψηφία.

Και ακόμα μία ερώτηση (ίσως λίγο δύσκολη): Ποιο είναι το άθροισμα όλων αυτών των τριψηφίων αριθμών;


raf616
Δημοσιεύσεις: 680
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 17, 2013 4:35 pm
Τοποθεσία: Μυτιλήνη

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

#1946

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από raf616 » Σάβ Μαρ 08, 2014 9:20 am

ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 913: Να βρείτε το πλήθος όλων των τριψήφιων αριθμών που σχηματίζονται από τρία διαφορετικά μεταξύ τους ψηφία.

Και ακόμα μία ερώτηση (ίσως λίγο δύσκολη): Ποιο είναι το άθροισμα όλων αυτών των τριψηφίων αριθμών;
Καλημέρα. Βάζω μία προσέγγιση...

Τα ψηφία είναι 10. Δε γίνεται όμως το 0 να είναι πρώτο ψηφίο. Επομένως, το τελευταίο ψηφίο μπορεί να επιλεγεί με 10 τρόπους, το επόμενο με 9 και το πρώτο με 7. Έτσι, σύμφωνα με την πολλαπλασιαστική

αρχή οι αριθμοί είναι 10 \cdot 9 \cdot 7 = 630.

Θα βρούμε τώρα τους αριθμούς που τελειώνουν σε 1. Το τελευταίο ψηφίο μπορεί να επιλεγεί με 1 τρόπο, το δεύτερο με 9 και το πρώτο με 7 τρόπους. Επομένως, οι

αριθμοί είναι 1 \cdot 9 \cdot 7 = 63. Τόσοι είναι και οι αριθμοί που τελειώνουν σε 2, 3 κτλ.

Άρα, το άθροισμα των μονάδων των αριθμών είναι 63(1 + 2 + ... + 9) = 63 \cdot \dfrac{9 \cdot 10}{2} = 2835

Με όμοιο τρόπο παίρνουμε ότι το άθροισμα των δεκάδων είναι 28350 και των εκατοντάδων 283500.

Επομένως, το άθροισμα όλων των αριθμών είναι 2835 + 28350 + 283500 = 2835 \cdot 111 = 314685.

*EDIT: Έγινε διόρθωση της δημοσίευσης μετά από παρατήρηση του κ. Δημήτρη τον οποίο και ευχαριστώ.
τελευταία επεξεργασία από raf616 σε Κυρ Μαρ 09, 2014 7:35 am, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


Πάντα κατ' αριθμόν γίγνονται... ~ Πυθαγόρας

Ψυρούκης Ραφαήλ
ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4830
Εγγραφή: Τρί Αύγ 31, 2010 10:37 pm
Τοποθεσία: Ιστιαία Ευβοίας

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

#1947

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ » Σάβ Μαρ 08, 2014 7:51 pm

raf616 έγραψε:
ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 913: Να βρείτε το πλήθος όλων των τριψήφιων αριθμών που σχηματίζονται από τρία διαφορετικά μεταξύ τους ψηφία.

Και ακόμα μία ερώτηση (ίσως λίγο δύσκολη): Ποιο είναι το άθροισμα όλων αυτών των τριψηφίων αριθμών;
Καλημέρα. Βάζω μία προσέγγιση...

Τα ψηφία είναι 10. Επομένως, το τελευταίο ψηφίο μπορεί να επιλεγεί με 10 τρόπους, το επόμενο με 9 και το πρώτο με 8. Έτσι, σύμφωνα με την πολλαπλασιαστική

αρχή οι αριθμοί είναι 10 \cdot 9 \cdot 8 = 720.
Θέλει λίγο να προσέξεις ότι μέσα σε όλα τα ψηφία , υπάρχει και το μηδέν, το οποίο δεν μπορεί να μπει στην πρώτη θέση (ψηφίο εκατοντάδων), γιατί τότε
ο αριθμός δεν θα ήταν τριψήφιος.
Προτείνω να βρεις πρώτα το πλήθος των τριψήφιων που σχηματίζονται από τα ψηφία \displaystyle{1,2,3, ... ,9}, (με τον τρόπο που εργάστηκες) . και ύστερα το πλήθος αυτών που έχουν το μηδέν δεύτρο ή τρίτο ψηφίο.


ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4830
Εγγραφή: Τρί Αύγ 31, 2010 10:37 pm
Τοποθεσία: Ιστιαία Ευβοίας

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

#1948

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ » Κυρ Μαρ 09, 2014 5:44 pm

ΑΣΚΗΣΗ 914:(a) Να βρείτε πόσες συναρτήσεις με τύπο \displaystyle{f(x)=\frac{3x^2 +5}{x^a -x^b}} μπορούμε να σχηματίσουμε

αν οι αριθμοί \displaystyle{a , b} επιλέγονται από το σύνολο: \displaystyle{A=\{1,2,3, ... , 100\}}

(b) Πόσες συναρτήσεις με τύπο \displaystyle{f(x)=\frac{3x^2 +a}{x^b -x}} μπορούμε να σχηματίσουμε αν οι αριθμοί \displaystyle{a , b} επιλέγονται από το ίδιο σύνολο \displaystyle{A;}


raf616
Δημοσιεύσεις: 680
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 17, 2013 4:35 pm
Τοποθεσία: Μυτιλήνη

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

#1949

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από raf616 » Κυρ Μαρ 09, 2014 6:01 pm

ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 914:(a) Να βρείτε πόσες συναρτήσεις με τύπο \displaystyle{f(x)=\frac{3x^2 +5}{x^a -x^b}} μπορούμε να σχηματίσουμε

αν οι αριθμοί \displaystyle{a , b} επιλέγονται από το σύνολο: \displaystyle{A=\{1,2,3, ... , 100\}}

(b) Πόσες συναρτήσεις με τύπο \displaystyle{f(x)=\frac{3x^2 +a}{x^b -x}} μπορούμε να σχηματίσουμε αν οι αριθμοί \displaystyle{a , b} επιλέγονται από το ίδιο σύνολο \displaystyle{A;}
Καλησπέρα. Μία προσέγγιση χωρίς όμως να είμαι σίγουρος...

(α) Για να ορίζεται η συνάρτηση θα πρέπει x^b \neq x^a \implies a \neq b και x \neq 0

Επομένως, το πρώτο γράμμα μπορούμε να το διαλέξουμε με 100 τρόπους και το δεύτερο με 99 και άρα σύμφωνα με την πολλαπλασιαστική αρχή έχουμε 99 \cdot 100 =9900

τρόπους όταν x \neq 0.

(β) Καταρχήν το a μπορεί να επιλεγεί με 100 τρόπους αφού δεν επηρεάζει. Θα πρέπει ακόμα x \neq 0 και x^{b} \neq x \implies b \neq 1. Επομένως, το b

μπορεί να επιλεγεί με 99 τρόπους. Έτσι, θα έχουμε 99 \cdot 100 = 9900 τρόπους συνολικά όταν x \neq 0.


Πάντα κατ' αριθμόν γίγνονται... ~ Πυθαγόρας

Ψυρούκης Ραφαήλ
ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4830
Εγγραφή: Τρί Αύγ 31, 2010 10:37 pm
Τοποθεσία: Ιστιαία Ευβοίας

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

#1950

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ » Κυρ Μαρ 09, 2014 6:22 pm

ΑΣΚΗΣΗ 915: Πόσες διαφορετικές συναρτήσεις με τύπο: \displaystyle{f(x)=\frac{ax}{(a-b)(bx^2 +5)}} υπάρχουν, όταν

τα \displaystyle{a} και \displaystyle{b} επιλέγονται από το σύνολο \displaystyle{A=\{0,1,2,3,4,5,6,7\}}


Θεοδωρος Παγωνης
Δημοσιεύσεις: 311
Εγγραφή: Τετ Οκτ 26, 2011 2:10 pm
Τοποθεσία: Αγρίνιο

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

#1951

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Θεοδωρος Παγωνης » Κυρ Μαρ 09, 2014 9:26 pm

ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 915: Πόσες διαφορετικές συναρτήσεις με τύπο: \displaystyle{f(x)=\frac{ax}{(a-b)(bx^2 +5)}} υπάρχουν, όταν

τα \displaystyle{a} και \displaystyle{b} επιλέγονται από το σύνολο \displaystyle{A=\{0,1,2,3,4,5,6,7\}}
Είναι f(x)=\frac{ax}{\left( a-b \right)\left( b{{x}^{2}}+5 \right)} για να ορίζεται η f πρέπει a\ne b .
Με αυτόν τον περιορισμό η f γράφεται f(x)=\frac{\frac{a}{a-b}x}{b{{x}^{2}}+5} .
Για b=0 , για τον συντελεστή του x έχω \frac{a}{a-0}=1 για κάθε a\in A , άρα έχω την ίδια συνάρτηση . Οπότε για b=0 έχω μια συνάρτηση .
Για b=1 , για τον συντελεστή του x έχω \frac{a}{a-1}={{k}_{1}}\in \mathbb{R} (εξίσωση 1ου βαθμού) για μοναδική τιμή του a\in A , άρα έχω 6 συναρτήσεις , αφού πάντα ισχύει a\ne b .
Για b=2 , για τον συντελεστή του x έχω \frac{a}{a-2}={{k}_{2}}\in \mathbb{R} (εξίσωση 1ου βαθμού) για μοναδική τιμή του a\in A , άρα έχω 6 συναρτήσεις , αφού πάντα ισχύει a\ne b .
Όμοια βρίσκω ότι έχω συνολικά 36+1=37 διαφορετικές συναρτήσεις .

Ελέγχω επίσης αν υπάρχουν {{b}_{i}}\ ,\ {{b}_{j}}\in A με {{b}_{i}}\ne {{b}_{j}}τέτοια ώστε

\frac{\frac{a}{a-{{b}_{i}}}}{{{b}_{i}}}=\frac{\frac{a}{a-{{b}_{j}}}}{{{b}_{j}}}\Leftrightarrow \frac{a{{b}_{j}}}{a-{{b}_{i}}}=\frac{a{{b}_{i}}}{a-{{b}_{j}}}\Leftrightarrow a{{b}_{j}}\left( a-{{b}_{j}} \right)=a{{b}_{i}}\left( a-{{b}_{i}} \right)\Leftrightarrow
a{{b}_{j}}a-ab_{j}^{2}=a{{b}_{i}}a-ab_{i}^{2}\Leftrightarrow {{b}_{j}}a-b_{j}^{2}={{b}_{i}}a-b_{i}^{2}\Leftrightarrow {{b}_{j}}a-{{b}_{i}}a=b_{j}^{2}-b_{i}^{2}\Leftrightarrow
a\left( {{b}_{j}}-{{b}_{i}} \right)=\left( {{b}_{j}}-{{b}_{i}} \right)\left( {{b}_{j}}+{{b}_{i}} \right) , όμως {{b}_{i}}\ne {{b}_{j}} , άρα a={{b}_{j}}+{{b}_{i}}.

Οπότε στις περιπτώσεις που έχω :
a=3 , b=1 και a=3 , b=2 έχω την ίδια συνάρτηση
a=4 , b=1 και a=4 , b=3 έχω την ίδια συνάρτηση
a=5 , b=1 και a=5 , b=4 έχω την ίδια συνάρτηση
a=5 , b=2 και a=5 , b=3 έχω την ίδια συνάρτηση
a=6 , b=1 και a=6 , b=5 έχω την ίδια συνάρτηση
a=6 , b=2 και a=6 , b=4 έχω την ίδια συνάρτηση
a=7 , b=1 και a=7 , b=6 έχω την ίδια συνάρτηση
a=7 , b=2 και a=7 , b=5 έχω την ίδια συνάρτηση
a=7, b=3 και a=7 , b=4 έχω την ίδια συνάρτηση

Αν και η «ομορφιά» της λύσης δεν με συναρπάζει δεν μπόρεσα να βρω πιο «κομψή» λύση.
Ελπίζω να μην υπάρχει κάποιο λάθος..


Μετά απο παρατήρηση του κυρίου Δημήτρη οι παραπάνω 9 περιπτώσεις δεν δίνουν την ίδια συνάρτηση.
Οπότε συνολικά έχω 37 διαφορετικές συναρτήσεις.

υ.γ. τελικά η ελπίδα πεθαίνει πάντα τελευταία...


Άβαταρ μέλους
Al.Koutsouridis
Δημοσιεύσεις: 1953
Εγγραφή: Πέμ Ιαν 30, 2014 11:58 pm
Τοποθεσία: Αθήνα

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

#1952

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Al.Koutsouridis » Δευ Μαρ 10, 2014 12:05 am

ΑΣΚΗΣΗ 916: Να λυθεί η εξίσωση \sqrt{ a - \sqrt{ a + x }} = x


ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4830
Εγγραφή: Τρί Αύγ 31, 2010 10:37 pm
Τοποθεσία: Ιστιαία Ευβοίας

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

#1953

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ » Δευ Μαρ 10, 2014 12:19 am

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΘΕΩΡΙΑΣ ΣΤΗΝ ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΗ

1. ΜΕΤΑΘΕΣΗ:

Ονομάζουμε μετάθεση n αντικειμένων , κάθε δυνατό τρόπο τοποθέτησης αυτών σε μια σειρά.

Το πλήθος των μεταθέσεων n αντικειμένων, ισούται με \displaystyle{n!}.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ: Με πόσους τρόπους μπορούν να καθίσουν σε μια σειρά τρία άτομα;
ΛΥΣΗ: Με \displaystyle{3!} τρόπους, δηλαδή με \displaystyle{1.2.3=6} τρόπους.

2. ΔΙΑΤΑΞΗ ΜΕ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ:

Θα λέμε ότι έχουμε μια διάταξη με επανάληψη των n αντικειμένων ανά m, αν πάρουμε m αντικείμενα από τα n και τα τοποθετήσουμε σε μια σειρά

Στην σειρά αυτή, παίζει ρόλο όχι μόνο ποια αντικείμενα θα επιλέξουμε, αλλά και η σειρά που θα τα τοποθετήσουμε, δηλαδή ποιο θα βάλοθμε πρώτο ,΄

ποι δεύτερο κλπ. Επίσης το κάθε αντικείμενο, μπορεί να επαναληφθεί το πολύ μέχρι m φορές.

Το πλήθος όλων των επαναληπτικών διατάξεων των n αντικειμένων ανά m, είναι \displaystyle{n^m}.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ: Από τα αντικείμενα a,b,c , μπορούν να τοποθετηθούν σε μια σειρά δύο από αυτά, με τους εξής τρόπους:
aa,ab,ac,ba,bb,bc,ca,cb,cc. Βλέπουμε ότι το πλήθος όλων των επαναληπτικών διατάξεων είναι 3^2

3. ΔΙΑΤΑΞΗ ΧΩΡΙΣ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ:

Θα λέμε ότι έχουμε μια διάταξη χωρίς επανάληψη των n αντικειμένων ανά m, αν πάρουμε m αντικείμενα από τα n και τα τοποθετήσουμε

σε μια σειρά. Στην σειρά αυτή, παίζει ρόλο όχι μόνο ποια αντικείμενα θα επιλέξουμε, αλλά και η σειρά που θα τα τοποθετήσουμε. Δεν επιτρέπονται

όμως επαναλήψεις.

Το πλήθος όλων των διατάξεων των n αντικειμένων ανά m , όταν δεν έχουμε επαναλήψεις, είναι: \displaystyle{\frac{n!}{(n-m)!}}

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ: Από τα αντικείμενα a,b,c μπορούν να τοποθετηθούν σε μια σειρά δύο από αυτά, χωρίς να επιτρέπονται επαναλήψεις, με τους εξής
τρόπους: ab,ac,ba,bc,ca,cb . Βλέπουμε ότι το πλήθος όλων των μη επαναληπτικών διατάξεων είναι

\displaystyle{\frac{3!}{(3-2)!}=\frac{3!}{1!}=6}

4. ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΙ:

Συνδυασμό των n αντικειμένων ανά m , όπου \displaystyle{1\leq m\leq n} , ονομάζουμε κάθε υποσύνολο του συνόλου \displaystyle{A=\{a_1 , a_2 , ... , a_n \}} , το

οποίο περιέχει m στοιχεία. Εδώ δεν μας ενδιαφέρει η σειρά των αντικειμένων και φυσικά δεν επιτρέπονται επαναλήψεις.

Το πλήθος όλων των συνδυασμών των n αντικειμένων ανά m , ισούται με \displaystyle{\frac{n!}{m! (n-m)!}}

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ: Με πόσους τρόπους μπορούμε να επιλέξουμε δύο γράμματα από τα a,b,c, αν κάθε γράμμα το πάρουμε μία το πολύ φορά και αν δεν
ενδιαφερόμαστε ποιο θα πάρουμε πρώτο και ποιο δεύτερο.
ΛΥΣΗ: Όλοι οι τρόποι είναι: \displaystyle{\{a,b\} , \{a,c\} , \{b,c\}}
Βλέπουμε ότι το πλήθος όλων των συνδυασμών είναι \displaystyle{\frac{3!}{2!(3-2)!}=\frac{3!}{2!.1!}=3}


ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4830
Εγγραφή: Τρί Αύγ 31, 2010 10:37 pm
Τοποθεσία: Ιστιαία Ευβοίας

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

#1954

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ » Δευ Μαρ 10, 2014 12:40 am

ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 915: Πόσες διαφορετικές συναρτήσεις με τύπο: \displaystyle{f(x)=\frac{ax}{(a-b)(bx^2 +5)}} υπάρχουν, όταν

τα \displaystyle{a} και \displaystyle{b} επιλέγονται από το σύνολο \displaystyle{A=\{0,1,2,3,4,5,6,7\}}
Δίνω μια λύση στο θέμα αυτό:

Επειδή αν \displaystyle{a=0}, ο τύπος της συνάρτησης γίνεται \displaystyle{f(x)=0}, βλέπουμε ότι για κάθε τιμή του \displaystyle{b\neq 0}, έχουμε τον ίδιο τύπο. Συνεπώς για \displaystyle{a=0},

παίρνουμε μια μόνο συνάρτηση.

Το ίδιο συμβαίνει και όταν το \displaystyle{b=0} , οπότε για κάθε τιμή του \displaystyle{a\neq 0}, παίρνουμε επίσης μια μόνο συνάρτηση την \displaystyle{f(x)=\frac{x}{5}}

Aς δούμε τώρα, πόσες συναρτήσεις θα πάρουμε, όταν τα \displaystyle{a , b} επιλέγονται από το σύνολο \displaystyle{B=\{1,2,3,4,5,6,7\}}

Eπειδή πρέπει να είναι προφανώς \displaystyle{a\neq b}, βλέπουμε ότι έχουμε να επιλέξουμε δύο από τους επτά αριθμούς, όπου δεν επιτρέπεται να πάρουμε

και τους δύο ίδιους, (δηλαδή δεν επιτρέπεται η επανάληψη), αλλά μας ενδιαφέρει η σειρά που θα τους πάρουμε (δηλαδή, αν π.χ πάρουμε τους

αριθμούς 1 και 2, θα σημαίνει ότι a=1 , b=2, ενώ αν πάρουμε τους αριθμούς 2 και 1, θα σημαίνει ότι a=2 , b=1)

Άρα έχουμε διάταξη των 7 αριθμών ανά δύο, χωρίς επανάληψη. Άρα το πλήθος όλων των διατάξεων ισούται με \displaystyle{\frac{7!}{(7-2)!}=42}

Συνεπώς όλες οι συναρτήσεις που ζητάμε είναι 42+1+1=44


ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4830
Εγγραφή: Τρί Αύγ 31, 2010 10:37 pm
Τοποθεσία: Ιστιαία Ευβοίας

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

#1955

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ » Τετ Μαρ 12, 2014 8:02 pm

Al.Koutsouridis έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 916: Να λυθεί η εξίσωση \sqrt{ a - \sqrt{ a + x }} = x
Ωραία άσκηση , που στην αρχή πίστεψα ότι είναι εκτός του παρόντος θέματος, μιας και η πολυωνυμική εξίσωση που προκύπτει ύστερα από τις υψώσεις

στο τετράγωνο είναι τετάρτου βαθμού και σκέφτηκα μήπως χρειάζεται η μέθοδος της επίλυσης της τεταρτοβάθμιας εξίσωσης, γιατί δεν έβλεπα κάποιον

προφανή τρόπο παραγοντοποίησης. Τελικά, μετά την υπόδειξη του Al.Koutsouridis, υπάρχει μια απλή λύση , την οποία και παραθέτω:

Αρχικά, πρέπει να είναι \displaystyle{x\geq 0} και \displaystyle{a-\sqrt{a+x}\geq 0}. Από εδώ προκύπτει ότι πρέπει \displaystyle{x , a \geq 0}

Mε ύψωση στο τετράγωνο και με δεδομένους τους πιο πάνω περιορισμούς, έχουμε ισοδύναμα: \displaystyle{\sqrt{a+x}=a-x^2} , (1)

Πρέπει \displaystyle{a-x^2 \geq 0} και με δεδομένο ότι \displaystyle{x , a \geq 0} , έχουμε \displaystyle{0\leq x\leq \sqrt a}. Έτσι η (1) ισοδύναμα γράφεται:

\displaystyle{a+x=(a-x)^2 \Leftrightarrow a^2 -(2x^2 +1)a+x^4 -x=0} , (2)

Η διακρίνουσα του τριωνύμου (ως προς \displaystyle{a}) , είναι \displaystyle{\Delta =(2x+1)^2} και άρα \displaystyle{a_1 =x^2 +x+1 , a_2 =x^2 -x}. Έτσι η (2) ισοδύναμα γράφεται:

\displaystyle{(a-x^2 -x-1)(a-x^2 +x)=0\Leftrightarrow x^2 +x+1-a=0} ή \displaystyle{x^2 -x-a=0}

1η Περίπτωση: \displaystyle{x^2 +x+1-a=0}. Η εξίσωση αυτή έχει τις λύσεις \displaystyle{x_{1,2}=\frac{-1\pm \sqrt{4a-3}}{2}}

Για να είναι δεκτή η \displaystyle{x_1}, θα πρέπει \displaystyle{0\leq x_1 \leq \sqrt a}, το οποίο είναι αληθές όταν \displaystyle{a\geq \frac{3}{4}} ενώ η \displaystyle{x_2} δεν είναι δεκτή

αφού είναι αρνητική.

2η Περίπτωση: \displaystyle{x^2 -x-a=0}. Με όμοιο τρόπο, βρίσκουμε ότι δεκτή είναι η λύση \displaystyle{x=\frac{1-\sqrt{1+4a}}{2}}, όπου \displaystyle{0\leq a\leq \frac{1}{4}} και η λύση \displaystyle{x=\frac{1+\sqrt{4a+1}}{2},} με \displaystyle{a\geq -\frac{1}{4}}

ΣΗΜ: Σε άλλη δημοσίευση , με θέμα "Παράξενη εξίσωση", που έβαλα με αφορμή την άσκηση αυτή, ο Βαγγέλης Μουρούκος έχει δώσει λύση αυτής της φιλοσοφίας.
τελευταία επεξεργασία από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ σε Σάβ Μαρ 29, 2014 4:42 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4830
Εγγραφή: Τρί Αύγ 31, 2010 10:37 pm
Τοποθεσία: Ιστιαία Ευβοίας

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

#1956

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ » Τετ Μαρ 12, 2014 8:07 pm

ΑΣΚΗΣΗ 917: Τοποθετούμε 5 γράμματα της ελλ. αλφαβήτας σε μια σειρά με τέτοιο τρόπο, ώστε ανάμεσα σε δύο σύμφωνα να

υπάρχει ένα φωνήεν. Πόσες λέξεις μπορούμε να σχηματίσουμε;

ΣΗΜ: Τα γράμματα είναι διαφορετικά
τελευταία επεξεργασία από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ σε Τρί Μαρ 18, 2014 3:55 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


raf616
Δημοσιεύσεις: 680
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 17, 2013 4:35 pm
Τοποθεσία: Μυτιλήνη

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

#1957

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από raf616 » Παρ Μαρ 14, 2014 2:16 pm

ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 917: Τοποθετούμε 5 γράμματα της ελλ. αλφαβήτας σε μια σειρά με τέτοιο τρόπο, ώστε ανάμεσα σε δύο σύμφωνα να

υπάρχει ένα φωνήεν. Πόσες λέξεις μπορούμε να σχηματίσουμε;
Γεια σας. Βάζω μία προσέγγιση μετά από υπόδειξη του κ. Δημήτρη.

Η λέξη θα έχει τη μορφή ΣΦΣΦΣ όπου Σ είναι σύμφωνο και Φ φωνήεν. Επομένως, το πρώτο γράμμα επιλέγεται με 17 τρόπους, το δεύτερο με 7, το τρίτο με 17 το

τέταρτο με 7 και το τελευταίο με 17. Επομένως, συνολικά έχουμε 17 \cdot 7 \cdot 17 \cdot 7 \cdot 17 = 17^3 \cdot 7^2 τέτοιες λέξεις.


Πάντα κατ' αριθμόν γίγνονται... ~ Πυθαγόρας

Ψυρούκης Ραφαήλ
ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4830
Εγγραφή: Τρί Αύγ 31, 2010 10:37 pm
Τοποθεσία: Ιστιαία Ευβοίας

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

#1958

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ » Δευ Μαρ 17, 2014 7:49 pm

ΑΣΚΗΣΗ 918: Να βρείτε το πλήθος των αναγραμματισμών της λέξης ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ


simantiris j.
Δημοσιεύσεις: 245
Εγγραφή: Σάβ Ιαν 18, 2014 5:07 pm

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

#1959

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από simantiris j. » Τρί Μαρ 18, 2014 6:48 pm

ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 918: Να βρείτε το πλήθος των αναγραμματισμών της λέξης ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ
Καλησπέρα,
Η λέξη "ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ" έχει δυο Μ και τρία Α άρα με το γνωστό θεώρημα έχουμε \frac{10!}{2!3!}=302400αναγραμματισμούς.


Σημαντήρης Γιάννης
ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4830
Εγγραφή: Τρί Αύγ 31, 2010 10:37 pm
Τοποθεσία: Ιστιαία Ευβοίας

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

#1960

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ » Τρί Μαρ 18, 2014 7:30 pm

simantiris j. έγραψε:
ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 918: Να βρείτε το πλήθος των αναγραμματισμών της λέξης ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ
Καλησπέρα,
Η λέξη "ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ" έχει δυο Μ και τρία Α άρα με το γνωστό θεώρημα έχουμε \frac{10!}{2!3!}=302400αναγραμματισμούς.
Γράφω το θεώρημα που χρησιμοποίησε ο simantiris για να δώσει την λύση:

Έστω ότι έχουμε \displaystyle{n} αντικείμενα τα οποία δεν είναι όλα διαφορετικά μεταξύ τους , αλλά υπάρχουν \displaystyle{n_1 , n_2 , ... , n_k} όμοια αντικείμενα

(όπου \displaystyle{n_1 +n_2 + ... + n_{k}  = n}). Τότε ο τύπος που δίνει το πήθος \displaystyle{N} των διαφορετικών μεταθέσεων (κατανομών ή αναγραμματισμών), είναι:

\displaystyle{N=\frac{n!}{n_1 ! n_2 ! ... n_k !}}


Στο συγκεκριμένο πρόβλημα, έχουμε δύο φορές το \displaystyle{M}, τρεις φορές το \displaystyle{A} , μία το \displaystyle{\Theta}, μία το \displaystyle{H},μία το \displaystyle{T} , μία το \displaystyle{I} kαι μία

το \displaystyle{K}. Άρα το πλήθος των διαφορετικών αναγραμματισμών είναι \displaystyle{N=\frac{10!}{2! 3! 1! 1! 1! 1! 1!}=\frac{10!}{2! 3!}}


Απάντηση

Επιστροφή σε “Άλγεβρα - Θεωρία Αριθμών - Συνδυαστική (Juniors) - Παλαιότερες Συζητήσεις”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 2 επισκέπτες