IMO 2015

Συντονιστές: cretanman, ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ, socrates

panagiotis99
Δημοσιεύσεις: 132
Εγγραφή: Δευ Φεβ 04, 2013 8:24 pm
Τοποθεσία: Αθηνα

IMO 2015

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από panagiotis99 »

Καλησπέρα :logo:

Σήμερα ήταν η πρώτη ημέρα διαγωνισμού της ΙΜΟ. Βλέποντας ότι δεν υπάρχει παρόμοιο θέμα αποφάσισα να δημιουργήσω.

Εύχομαι καλή επιτυχία στις 6μελής ομάδες της Ελλάδας και της Κύπρου.

Τα προβλήματα (συγχωρέστε με εκ των προτέρων για τυχόν λάθη στην μετάφραση )


Problem 1

Ονομάζουμαι ένα πεπερασμένο σύνολο S balanced εάν, για κάθε δύο διαφορετικά σημεία A,B στο S υπάρχει σημείο C στο S έτσι ώστε AC=BC. Επίσης λέμε ότι το S είναι center-free εάν για κάθε 3 διαφορετικά σημεία A,B,C δεν υπάρχει κανένα σημείο P στο S ώστε PA=PB=PC.

a)Nα δειχτεί ότι για κάθε ακέραιο n \geq 3 υπάρχει ένα balanced set που περιλαμβανει n σημεία

b)Nα προσδιορίσετε όλους τους ακεραίους n \geq 3 για τους οποίους υπάρχει ένα balanced center-free set


Λύση (σε συνεργασία με τον gavrilos)
a) Διακρίνουμε δύο περιπτώσεις:

1) n περιττός. Σε αυτήν την περίπτωση θεωρούμε ένα κανονικό πολύγωνο με n πλευρές, το ζητούμενο έπεται άμεσα

2)n άρτιος. Θεωρούμε κύκλο κέντρου O και n-1 σημεία που θα τα τοποθετήσουμε στην περιφέρεια του. Επιλέγουμε 2 σημεία A,B και τα τοποθετούμε πάνω στον κύκλο ώστε να σχηματίζουν ισόπλευρο τρίγωνο με το κέντρο. Επιλέγουμε ακόμη ένα σημείο C και το τοποθετούμε με τετοιον τρόπο ώστε το OAC να είναι ισόπλευρο και B\neq C. Τα υπόλοιπα n-4 σημεία τα τοποθετούμε ανά δύο πάνω στον κύκλο ώστε να σχηματίζουν ισόπλευρο τρίγωνο με τo κέντρο και κανένα να μην ταυτίζεται με άλλο και το ζητούμενο δείχθηκε.

b) Παρατηρούμε ότι για n περιττό το ζητούμενο ισχύει. Έστω n άρτιος και q τα ζευγάρια [ (A,B),C ] \in S. Υπάρχουν τουλάχιστον q \geq  \binom{n}{2}= \frac{n(n-1)}{2}. Aπo την άλλη πλευρά για κάθε σημείο K \in S υπάρχουν το λιγότερο \frac {n}{2} ζευγάρια για K=C [(A,B),C ] \in S που ικανοποιούν , άρα υπάρχουν το πολύ ακόμη n-1 σημεία διαφορετικά του K όμως για να υπάρχουν n-1 σημεία ακριβώς πρέπει μερικά ζεύγη να έχουν κοινή πλευρά το οποίο όμως αντιβαίνει στην υπόθεση. Άρα υπάρχουν το πολύ \frac {n}{2}-1. Άρα \frac{n(n-1)}{2} \leq q \leq  n (\frac {n}{2}-1), το οποίο είναι άτοπο
Problem 2

Nα βρεθούν όλοι οι θετικοι ακέραιοι a,b,c έτσι ώστε:

ab-c
bc-a
ca-b

να είναι δυνάμεις του 2


Λύση
Κάτι μου θυμίζει αυτή η άσκηση αλλά δεν μπορώ να θυμηθώ τι :shock:
Έστω
ab-c=2^x (1)
bc-a=2^y (2)
ca-b=2^z (3)

Λόγω συμμετρίας υποθέτουμε a \leq b \leq c

Προσθέτωντας τις (1) , (3) έχουμε
(a-1)(c+b)=2^z(2^{z-x}+1) (4)

Aφαιρώντας τις (3) , (1) έχουμε
(a+1)(c-b)=2^z(2^{z-x}-1) (5)

z \geq 3 τότε 2^z \mid a-1 , 2^z \mid  a+1 άτοπο. Άρα 2^z \mid 2(c+b) συνεπώς c+b \geq 2^ {z-1} αλλιώς z \in \left\{ 0,1,2  \right\}
Iσχύει a(b+1) \leq ca = 2^z + b \leq 2(a+b)+b άρα ab \leq a+3b < 4b , συνεπώς a<4

Έχουμε να εξετάσουμε 5 περιπτώσεις τις
a=1

a=2

a=3

a=b

b=c

\bullet a=1
Εύκολα άτοπο

\bullet a=b
Στην (3) αντικαθιστούμε τα z \in \left\{ 0,1,2  \right\} και βρίσκουμε λύσεις (a,b,c)=(2,2,2),(2,2,3) και τις αναδιατάξεις

\bullet c=b
Ομοίως και βρίσκουμε την τριάδα(2,2,2) που βρέθηκε και στην προηγούμενη περίπτωση

\bullet a=2

ab-2=2^x (4)
2b-a=2^y (5)
2a-b=2^z (6)

Aπό (6),(5) έπεται ότι 2 \mid c, 2 \mid b
Από (4) έπεται ότι \upsilon_{2}(cb)=1 άτοπο
Άρα y=0 ή z=0

WLOG y=0
Άρα 2b=c+1

Συνεπώς 2b^2-b-2=2^x , 3b-2=2^z

Iσχύει 2b^2-b-2 \geq 3b-2

Άρα 3b-2 \mid 2b^2-b-2 \Rightarrow   3b-2 \mid -4b^2+3b-2  \Rightarrow   3b-2 \mid 4b^2  \Rightarrow   3b-2 \mid 2b+4  \Rightarrow   3b-2 \mid b+6  \Rightarrow   3b-2 \mid 16
Δοκιμάζοντας τις πιθανές τιμές για το b λύση δίνει μόνο το b=6 και (a,b,c)=(11,6,2) και τις αναδιατάξεις

\bullet a=3 :shock: :shock: :shock: δεν έχω τελειωσει ακόμη
EDIT:Διόρθωση λάθους ευχαριστώ τον κ. Δημήτρη (Αριχμηδης 6) για την επισύμανση
Problem 3

Έστω ABC oξυγώνιο σκαληνό τρίγωνο με AB > AC .Έστω \Gamma ο περίκυκλος και H το ορθόκεντρο και F το ίχνος του ύψους από το A.Ας είναι M το μέσον της BC και Q σημείο στον \Gamma ώστε <HQA=90 και K στον \Gamma ώστε <HKQ=90. Tα σημείαA,B,C,K,Q είναι όλα διαφορετικά στον κύκλο \Gamma και βρίσκονται με αυτήν την σειρά.
Να αποδείξεται ότι οι περίκυκλοι των KQH και FKM εφάπτονται

EDITΠληκτρολογική παράλειψη ευχαριστώ τον κ.Αλεξίου για την επισήμανση
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος panagiotis99 την Δευ Ιούλ 13, 2015 11:32 am, έχει επεξεργασθεί 6 φορές συνολικά.
ealexiou
Δημοσιεύσεις: 1658
Εγγραφή: Παρ Νοέμ 15, 2013 10:06 pm
Τοποθεσία: ΒΟΛΟΣ

Re: IMO 2015

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ealexiou »

panagiotis99 έγραψε:
Problem 3

Έστω ABC oξυγώνιο σκαληνό τρίγωνο με AB > AC .Έστω \Gamma ο περίκυκλος και H το ορθόκεντρο και F το ίχνος του ύψους από το A. Q σημείο στον \Gamma ώστε <HQA=90 και K στον \Gamma ώστε <HKQ=90. Tα σημείαA,B,C,K,Q είναι όλα διαφορετικά στον κύκλο \Gamma και βρίσκονται με αυτήν την σειρά.
Να αποδείξεται ότι οι περίκυκλοι των KQH και FKM εφάπτονται
Καλησπέρα Παναγιώτη
Πληκτρολογική παράλειψη: M μέσον του BC, υποθέτω.
gavrilos
Δημοσιεύσεις: 1031
Εγγραφή: Παρ Δεκ 07, 2012 4:11 pm

Re: IMO 2015

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από gavrilos »

panagiotis99 έγραψε:
Problem 3
Έστω ABC oξυγώνιο σκαληνό τρίγωνο με AB > AC .Έστω \Gamma ο περίκυκλος και H το ορθόκεντρο και F το ίχνος του ύψους από το A. Q σημείο στον \Gamma ώστε <HQA=90 και K στον \Gamma ώστε <HKQ=90. Tα σημείαA,B,C,K,Q είναι όλα διαφορετικά στον κύκλο \Gamma και βρίσκονται με αυτήν την σειρά.
Να αποδείξεται ότι οι περίκυκλοι των KQH και FKM εφάπτονται.
Παναγιώτη καλησπέρα.Βάζω την προσέγγιση που έχω βρει για το παραπάνω θέμα.

Κατ' αρχάς παρατηρούμε ότι τα σημεία \displaystyle{M,H,Q} είναι συνευθειακά.Πράγματι,γνωρίζουμε ότι η \displaystyle{HM} περνά από το αντιδιαμετρικό του \displaystyle{A}.

Όμως \displaystyle{\angle{AQH}=90^{\circ}} άρα και η \displaystyle{QH} περνά από το αντιδιαμετρικό του \displaystyle{A} και το ζητούμενο αποδείχθηκε.

Από εδώ και στο εξής,με \displaystyle{X'} συμβολίζω το συμμετρικό του \displaystyle{X} ως προς το \displaystyle{H}.

Κάνω τώρα τον εξής μετασχηματισμό:

Αντιστρέφω πρώτα με πόλο \displaystyle{H} και δύναμη \displaystyle{HF'\cdot HA}.Στη συνέχεια ανακλώ (reflect) τα αντίστροφα σημεία ως προς το \displaystyle{H}.

Επομένως το \displaystyle{A} πάει στο \displaystyle{F}.Ο κύκλος \displaystyle{(K,Q,H)} αντιστρέφεται σε ευθεία κάθετη στην \displaystyle{HQ}.

Επειδή \displaystyle{HM\cdot HQ=HF\cdot HA} ισχύει \displaystyle{HM'\cdot HQ=HF'\cdot HA} άρα το \displaystyle{Q} πάει στο \displaystyle{M'} και εν συνεχεία στο \displaystyle{M}.

Επομένως ο κύκλος γίνεται η ευθεία \displaystyle{\varepsilon} που περνά από το \displaystyle{M} και είναι κάθετη στην \displaystyle{MQ}.

Επίσης ο \displaystyle{(F,K,M)} παραμένει κύκλος μετά την αντιστροφή άρα και μετά τον συνολικό μετασχηματισμό.Το \displaystyle{M} θα πάει στο \displaystyle{Q} και το \displaystyle{F} στο \displaystyle{A}.

Επίσης το \displaystyle{K} θα είναι η τομή της \displaystyle{KH} με την \displaystyle{\varepsilon}.Επομένως ο \displaystyle{(F,K,N)} γίνεται ο κύκλος \displaystyle{(A,Q,N)}.

Αρκεί να δείξουμε ότι η \displaystyle{\varepsilon} εφάπτεται σε αυτόν τον κύκλο.

(Στο σχήμα με ίδιο χρώμα είναι τα σημεία πριν και μετά το μετασχηματισμό)
IMO 2015 (1).PNG
IMO 2015 (1).PNG (36.54 KiB) Προβλήθηκε 5611 φορές
Στην ουσία έχουμε δημιουργήσει το εξής ισοδύναμο πρόβλημα:

Έστω τρίγωνο \displaystyle{ABC} εγγεγραμμένο σε κύκλο \displaystyle{\Gamma}.Ορίζουμε τα σημεία \displaystyle{M,F,H,Q,K} με τον τρόπο που ορίστηκαν και στο αρχικό πρόβλημα.Αν η κάθετος από το \displaystyle{M} στην \displaystyle{MQ} τέμνει την \displaystyle{KH} στο \displaystyle{N} τότε η \displaystyle{MN} εφάπτεται στον περιγεγραμμένο κύκλο του τριγώνου \displaystyle{AQN}.
IMO 2015 (2).PNG
IMO 2015 (2).PNG (22.3 KiB) Προβλήθηκε 5611 φορές
Έστω \displaystyle{T\equiv \Gamma \cap AN} και \displaystyle{A\equiv \Gamma \cap HM}.Εφόσον \displaystyle{\angle{NMA'}=\angle{NTA'}=90^{\circ}},το \displaystyle{NTA'M} είναι εγγράψιμο.

Το τρίγωνο \displaystyle{NHA'} είναι ισοσκελές αφού η \displaystyle{NM} είναι ύψος και διχοτόμος.Επομένως \displaystyle{\angle{A'NM}=\angle{MNK}=\angle{MQK}=\angle{A'QK}=\angle{A'TK}}.

Όμως \displaystyle{\angle{A'NM}=\angle{A'TM}} από το εγγράψιμο \displaystyle{NTA'M}.Συνεπώς \displaystyle{\angle{A'TM}=\angle{A'TK}} άρα τα \displaystyle{K,M,T} είναι συνευθειακά.

\rule{430pt}{1pt}
IMO 2015 (3).PNG
IMO 2015 (3).PNG (22.62 KiB) Προβλήθηκε 5611 φορές
Επομένως \displaystyle{\angle{MNQ}=180^{\circ}-\angle{QKM}=180^{\circ}-\angle{QKT}=\angle{TAQ}=\angle{NAQ}} άρα από το θεώρημα χορδής-εφαπτομένης παίρνουμε το ζητούμενο.

\rule{430pt}{1pt}

Πρόκειται για πολύ όμορφο πρόβλημα,με τον τρόπο που διατυπώθηκε.

Διατηρώ μια επιφύλαξη στο τέλος,καθώς παρότι ήταν το σημείο που μου πήρε πιο πολύ ώρα,τελικά λύθηκε μόνο με γωνίες.

Κάποια στιγμή μπορεί να ανεβάσω και τη λύση μου στο δεύτερο πρόβλημα,που είναι διαφορετική από του Παναγιώτη.

Όσον αφορά το 1,πράγματι με τον Παναγιώτη συμπληρώσαμε ο ένας τον άλλο σε δύο σημεία των αποδείξεών μας όπου υπήρχε κενό.

Να ευχηθώ τέλος κι από εδώ,καλή επιτυχία και τη δεύτερη μέρα στους Έλληνες που συμμετέχουν,και καλά αποτελέσματα!!!
Γιώργος Γαβριλόπουλος
Antonis_Z
Δημοσιεύσεις: 522
Εγγραφή: Δευ Σεπ 05, 2011 12:07 am

Re: IMO 2015

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Antonis_Z »

panagiotis99 έγραψε: Problem 3

Έστω ABC oξυγώνιο σκαληνό τρίγωνο με AB > AC .Έστω \Gamma ο περίκυκλος και H το ορθόκεντρο και F το ίχνος του ύψους από το A.Ας είναι M το μέσον της BC και Q σημείο στον \Gamma ώστε <HQA=90 και K στον \Gamma ώστε <HKQ=90. Tα σημείαA,B,C,K,Q είναι όλα διαφορετικά στον κύκλο \Gamma και βρίσκονται με αυτήν την σειρά.
Να αποδείξεται ότι οι περίκυκλοι των KQH και FKM εφάπτονται

Νομίζω πως είναι εύκολο για 3.Ειδικά αν το συγκρίνει κάποιος με το αντίστοιχο περσινό.

Είναι γνωστό ότι M,H,Q συνευθειακά.Ονομάζω c_1 τον περίκυκλο του \vartriangle HBC.
Ορίζω,επίσης,S\equiv AQ\cap BC και K'\equiv MK\cap c_1.
Κάνω αντιστροφή με πόλο το M και ακτίνα MB^2.
Το τετράπλευρο FHQS είναι εγγράψιμο,άρα MH\cdot MQ=MF\cdot MS=MB^2(σχέση Newton).Επομένως,
ο c_1 πάει στον περίκυκλο του \vartriangle ABC\implies K'\leftrightarrow K.
Διαπιστώνουμε,λοιπόν,ότι ο περίκυκλος του \vartriangle KHQ μένει αμετάβλητος,ενώ ο περίκυκλος του \vartriangle FMK πάει στην ευθεία SK'.Αρκεί αυτά τα 2 να εφάπτονται,δηλαδή \angle KK'S=KHK'.
Παρατηρούμε τώρα ότι οι KQ,K'H,BC συντρέχουν στο T(ριζικό κέντρο των κύκλων c_1,ABC,KHQ),συνεπώς έχουμε \angle KK'S=KFS=KHT=KHK',που είναι το ζητούμενο.
(Στο τελευταίο βήμα χρησιμοποιήσαμε τα εγγράψιμα KK'FS,HKTF)

Καλά αποτελέσματα και καλή συνέχεια(για αύριο) στην Ελληνική Ομάδα :clap:
Αντώνης Ζητρίδης
simantiris j.
Δημοσιεύσεις: 245
Εγγραφή: Σάβ Ιαν 18, 2014 5:07 pm

Re: IMO 2015

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από simantiris j. »

Ας δούμε και τα προβλήματα της 2ης μέρας.
Problem 4
Έστω ABC τρίγωνο με περιγεγραμμένο κύκλο \Omega και έστω O το κέντρο του.Ένας κύκλος \Gamma με κέντρο το σημείο A τέμνει το τμήμα BC στα σημεία D,E έτσι ώστε τα B,D,E,C να είναι διαφορετικά και πάνω στην ευθεία BC.Τα σημεία F,G είναι τα σημεία τομής των κύκλων \Gamma ,\Omega έτσι ώστε τα A,F,B,C,G να βρίσκονται πάνω στον \Omega με αυτή την σειρά.Το σημείο K είναι το δεύτερο σημείο τομής του πρειγεγραμμένου κύκλου του τριγώνου BDF με το τμήμα AB.Έστω επίσης L το σημείο τομής του περιγεγραμμένου κύκλου του τριγώνου C,G,E με το τμήμα CA.

Υποθέτουμε ότι οι ευθείες FK,GL τέμνονται στα σημείο X.Να αποδειχθεί ότι το X βρίσκεται στο τμήμα AO.

Problem 5
Να βρείτε όλες τις συναρτήσεις f:\mathbb R\to\mathbb R που ικανοποιούν τη σχέση \displaystyle{f(x+f(x+y))+f(xy)=x+f(x+y)+yf(x)} για όλους τους πραγματικούς x,y

Έρχεται και το έκτο.
Σημαντήρης Γιάννης
simantiris j.
Δημοσιεύσεις: 245
Εγγραφή: Σάβ Ιαν 18, 2014 5:07 pm

Re: IMO 2015

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από simantiris j. »

Problem 6
Το σύνολο a_1,a_2,\dots ακεραίων ικανοποιεί τις συνθήκες:
1)1\le a_j\le2015 για κάθε j\ge1
2)k+a_k\neq \ell+a_\ell για 1\le k<\ell
Να αποδείξετε ότι υπάρχουν 2 θετικοί ακέραιοι b και N για τους οποίους
\displaystyle{\left\vert\sum_{j=m+1}^n(a_j-b)\right\vert\le1007^2} για όλους τους ακέραιους m,n τέτοιους ώστε n>m\ge N
Σημαντήρης Γιάννης
Άβαταρ μέλους
silouan
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 1434
Εγγραφή: Τρί Ιαν 27, 2009 10:52 pm

Re: IMO 2015

#7

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από silouan »

Το 4ο πρόβλημα αποτελεί ελληνική πρόταση την οποία έκαναν ο Βαγγέλης Ψύχας και ο Σιλουανός Μπραζιτίκος. :D

Ελπίζουμε να σας αρέσει το πρόβλημα και να χαρείτε την διαδικασία λύσης του.
Σιλουανός Μπραζιτίκος
gavrilos
Δημοσιεύσεις: 1031
Εγγραφή: Παρ Δεκ 07, 2012 4:11 pm

Re: IMO 2015

#8

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από gavrilos »

simantiris j. έγραψε:Ας δούμε και τα προβλήματα της 2ης μέρας.
Problem 4
Έστω ABC τρίγωνο με περιγεγραμμένο κύκλο \Omega και έστω O το κέντρο του.Ένας κύκλος \Gamma με κέντρο το σημείο A τέμνει το τμήμα BC στα σημεία D,E έτσι ώστε τα B,D,E,C να είναι διαφορετικά και πάνω στην ευθεία BC.Τα σημεία F,G είναι τα σημεία τομής των κύκλων \Gamma ,\Omega έτσι ώστε τα A,F,B,C,G να βρίσκονται πάνω στον \Omega με αυτή την σειρά.Το σημείο K είναι το δεύτερο σημείο τομής του πρειγεγραμμένου κύκλου του τριγώνου BDF με το τμήμα AB.Έστω επίσης L το σημείο τομής του περιγεγραμμένου κύκλου του τριγώνου C,G,E με το τμήμα CA.

Υποθέτουμε ότι οι ευθείες FK,GL τέμνονται στα σημείο X.Να αποδειχθεί ότι το X βρίσκεται στο τμήμα AO.
Καλημέρα σε όλους.Μια λύση που βρήκα σε αυτό το πρόβλημα.
IMO 2015-P4.PNG
IMO 2015-P4.PNG (32.77 KiB) Προβλήθηκε 5421 φορές
Έστω \displaystyle{H\equiv AB\cap FD} και \displaystyle{I\equiv AC\cap EG}.

Η \displaystyle{AO},ως διάκεντρος των \displaystyle{\Omega} και \displaystyle{\Gamma},είναι μεσοκάθετος της \displastyle{FG}.

Αρκεί λοιπόν να δείξουμε ότι το \displaystyle{X} βρίσκεται πάνω στη μεσοκάθετο της \displaystyle{FG},δηλαδή ότι \displaystyle{XF=XG} δηλαδή ότι \displaystyle{\angle{XGF}=\angle{XFG}}.

Από το εγγεγραμμένο \displaystyle{DEGF} παίρνουμε \displaystyle{\angle{DFG}=\angle{CEG}} και \displaystyle{\angle{FGE}=\angle{FDB}}.

Από το εγγεγραμμένο \displaystyle{BCGF} παίρνουμε \displaystyle{\angle{BFG}+\angle{GCB}=180^{\circ}\Leftrightarrow \angle{BFD}+\angle{DFG}+\angle{GCE}=180^{\circ}}.

Ισοδύναμα,και σύμφωνα με τα παραπάνω,\displaystyle{\left(\angle{CEG}+\angle{GCE}\right)+\anglr{BFD}=180^{\circ}\Leftrightarrow 180-\angle{CGE}+\angle{BFD}=180^{\circ}\Leftrightarrow \boxed{\angle{BFD}=\angle{CGE}} \ \bf \color{red} (1)}.

Ισχύει \displaystyle{AF=AG} ως ακτίνες του \displaystyle{\Gamma}.Σε ίσες χορδές αντιστοιχούν ίσες εγγεγραμμένες γωνίες άρα \displaystyle{\angle{FBA}=\angle{GCA}}.

Ισοδύναμα \displaystyle{\boxed{\angle{FBK}=\angle{GCL}} \ \bf \color{blue} (2)}.

Ισχύει τώρα \displaystyle{\angle{XFG}=\angle{KFG}=180^{\circ}-\angle{BKF}-\angle{HFG}-\angle{BFD}-\angle{FBK}}.

Αυτό σύμφωνα με τις \displaystyle{\bf \color{red} (1)} και \displaystyle{\bf \color{blue} (2)} καθώς και σύμφωνα με τις \displaystyle{\angle{HFG}=\angle{DFG}=\angle{CEG}=\angle{CLG}}

και \displaystyle{\angle{BKF}=\angle{FDB}=\angle{FGE}} ισούται με \displaystyle{180^{\circ}-\angle{FGE}-\angle{CLG}-\angle{CGE}-\angle{GCL}}.

Όμως τόσο είναι και η γωνία \displaystyle{\angle{LGF}=\angle{XGF}} άρα \displaystyle{\angle{XFG}=\angle{XGF}} και το ζητούμενο αποδείχθηκε.

\rule{430pt}{1pt}

Πολύ ωραίο πρόβλημα!

Edit:Μόλις είδα το σχόλιο του Σιλουανού.Συγχαρητήρια λοιπόν στον Σιλουανό και στον Βαγγέλη Ψύχα για την μεγάλη αυτή επιτυχία.Η άποψή μου για το πρόβλημα φαίνεται πιο πάνω.Να ευχηθώ επίσης για άλλη μια φορά καλά αποτελέσματα στην ελληνική ομάδα!
Γιώργος Γαβριλόπουλος
Άβαταρ μέλους
cretanman
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 4126
Εγγραφή: Πέμ Δεκ 18, 2008 12:35 pm
Τοποθεσία: Ηράκλειο Κρήτης
Επικοινωνία:

Re: IMO 2015

#9

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από cretanman »

Συγχαρητήρια στο Βαγγέλη και στο Σιλουανό για το θέμα τους στην κορυφαία διοργάνωση για τα Μαθηματικά... Μπράβο!!
Αλέξανδρος Συγκελάκης
panagiotis99
Δημοσιεύσεις: 132
Εγγραφή: Δευ Φεβ 04, 2013 8:24 pm
Τοποθεσία: Αθηνα

Re: IMO 2015

#10

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από panagiotis99 »

Καλησπέρα,

Για την συναρτησιακή έχουμε:

(x,y)-->(0,0) \Rightarrow f(f(0))=0
(x,y)-->(0,f(0)) \Rightarrow f(0)=0 ή f(0)=2

Για f(0)=2 ισχύειf(2)=0 καιf(1)=1

(x,y)-->(0,x) \Rightarrow f(f(x))+2=f(x)+2x (1)

(x,y)-->(x-1,1) \Rightaarow  f(x+f(x)-1)=x+f(x)-1 (2)

Στην (1),  (x)-->(x+f(x)-1) το οποίο δίνειf(x)=-x+2 που επαληθεύει

Γιαf(0)=0 έχουμε:

(x,y)-->(0,x) \Rightarrow f(f(x))=f(x) (3)


(x,y)-->(x,0) 
 
 \Rightarrow f(x+f(x))=x+f(x)

(x,y)-->(x,-x)

\Rightarrow f(x)+f(-x^2)=x-xf(x)   (4)

(x,y)-->(-x,x)

\Rightarrow f(-x)+f(-x^2)=-x+xf(-x) (5)


Αφαιρώντας τις (4),(5)έχουμε

f(x)-f(-x)=2x-x(f(x)+f(-x)) (6)

(x,y)-->(x,f(x)-x)

\Rightarrow (f(x+f(f(x)))+f(x(f(x)-x))=x+f(f(x))+(f(x)-x)(f(x)) \Rightarrow f(x(f(x)-x))=(f(x)-x)(f(x)) (7)


(x,y)-->(-x,x-f(x))

\Rightarrow (f(-x+f(-f(x)))+f(-x(x-f(x)))=-x+f(-f(x))+(x-f(x))(f(-x)) \Rightarrow f(-x(x-f(x)))=(x-f(x))(f(-x)) (8)


Απο (7), (8) σε συνδυασμό με την (6) έχουμε:


-f(x)(f(x)-x)=(f(-x))(f(x)-x)


Άρα f(x)=x ή f(x)=-f(-x)

H f(x)=x επαληθεύει .


Για f(x)=-f(-x)


Αντικαθιστώντας στην (6) f(x)=-f(-x) παίρνουμε ότι f(x)=x


Moναδικές λύσεις f(x)=x καιf(x)=2-x

Eλπίζω να είμαι σωστός

EDIT: Διόρθωση λάθους, ευχαριστώ τον κ. Σιλουανό για την επισήμανση
Άβαταρ μέλους
Demetres
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 9010
Εγγραφή: Δευ Ιαν 19, 2009 5:16 pm
Τοποθεσία: Λεμεσός/Πύλα
Επικοινωνία:

Re: IMO 2015

#11

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Demetres »

Σιλουανέ και Βαγγέλη, συγχαρητήρια για την επιλογή του προβλήματός σας.
Άβαταρ μέλους
chris_gatos
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 6970
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 9:03 pm
Τοποθεσία: Ανθούπολη

Re: IMO 2015

#12

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από chris_gatos »

Μπράβο στους Σιλουανό και Βαγγέλη!
Καλά αποτελέσματα και στα παιδιά!
Χρήστος Κυριαζής
Άβαταρ μέλους
Soteris
Δημοσιεύσεις: 466
Εγγραφή: Δευ Ιούλ 21, 2014 1:59 pm
Τοποθεσία: Λάρνακα, Κύπρος

Re: IMO 2015

#13

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Soteris »

Πολλά συγχαρητήρια στους Σιλουανό και Βαγγέλη για την επιλογή του προβλήματος. Να ευχηθώ και εγώ με τη σειρά μου καλά αποτελέσματα στα παιδιά των ομάδων μας.
Σωτήρης Λοϊζιάς
GVlachos
Δημοσιεύσεις: 126
Εγγραφή: Κυρ Μαρ 13, 2011 8:04 pm

Re: IMO 2015

#14

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από GVlachos »

Κύριε Ψύχα, Σιλουανέ, πολλά συγχαρητήρια για το πρόβλημά σας. Πρέπει να είναι η πρώτη φορά που επιλέγεται ελληνικό πρόβλημα στην ΙΜΟ, και από όσο θυμάμαι επίσης σπάνιο να υπάρχει ελληνικό πρόβλημα στη shortlist.
Είμαι βέβαιος πως θα υπάρξει και συνέχεια.


Βάζω τη λύση μου για το 6 σε hide. Λόγω κούρασης έχω παραλείψει κάποιες λεπτομέρειες, αλλά θα επανέλθω.
Νομίζω είναι από τα ελάχιστα προβλήματα διαγωνισμών που έχω δει και θέλουν τόση προσοχή στη λεπτομέρεια.
simantiris j. έγραψε:Problem 6
Το σύνολο a_1,a_2,\dots ακεραίων ικανοποιεί τις συνθήκες:
1)1\le a_j\le2015 για κάθε j\ge1
2)k+a_k\neq \ell+a_\ell για 1\le k<\ell
Να αποδείξετε ότι υπάρχουν 2 θετικοί ακέραιοι b και N για τους οποίους
\displaystyle{\left\vert\sum_{j=m+1}^n(a_j-b)\right\vert\le1007^2} για όλους τους ακέραιους m,n τέτοιους ώστε n>m\ge N
Πάμε στο real line και αντιστοιχούμε τον a_i στον ακέραιο i. Σε κάθε θετικό ακέραιο i αντιστοιχούμε το κλειστό διάστημα D_i=[i+a_i-2015,i+a_i-1], το οποίο έχει άκρα ακεραίους, περιέχει το i και μήκος 2014.
Η συνθήκη 2 μας δίνει D_i \neq D_j.
Στη συνέχεια, παρατηρούμε ότι ότι οι θετικοί ακέραιοι που δεν είναι αριστερό άκρο κάποιου διαστήματος είναι πεπερασμένοι, αφού διαφορετικά θα είχαμε ότι το αριστερό άκρο κάποιου D_i είναι μεγαλύτερο από i.
Οπότε υπάρχει N τέτοιο ώστε για κάθε i \geq N το i να είναι αριστερό άκρο κάποιου διαστήματος. Τώρα από τα i \geq N, ακριβώς k<2015 από αυτά δίνουν διάστημα με δεξί άκρο μικρότερο του N. Με επαγωγή πάνω στο N προκύπτει ότι και για κάθε N'>N, ακριβώς k ακέραιοι που είναι μεγαλύτεροι ή ίσοι του N' δίνουν διαστήματα με αριστερό άκρο μικρότερο του N'.

Τώρα έστω πως επιλέγουμε n>m\geq N. Για κάθε i,j που το ένα περιέχεται στο διάστημα του άλλου μπορούμε να ανταλλάξουμε τα διαστήματά τους, και το άθροισμα των αριθμών τους παραμένει σταθερό. Εφαρμόζωντας αυτή την πράξη, μπορούμε να πάρουμε, για κάθε i>j \geq N, το αριστερό άκρο του D_i να βρίσκεται στα δεξιά του αριστερού άκρου του D_j.
Τότε οι πρώτοι k ακέραιοι μετά το m θα έχουν αριστερό άκρο το πολύ m, και όλοι οι υπόλοιποι αριθμοί i μεταξύ του m καιτου n θα έχουν αριστερό άκρο το i-k.
Θέτουμε b=2015-k. Οι πρώτοι k αριθμοί συνεισφέρουν στο άθροισμα έναν ακέραιο μεταξύ των -k(2014-k) και 0, με -1007^2 \leq -k(2014-k) \leq 0.
Οι υπόλοιποι ακέραιοι του διαστήματος συνεισφέρουν 0 στο άθροισμα. Όμως κάποια από τα διαστήματά τους μπορεί αρχικά να ανήκαν σε αριθμούς μεγαλύτερους του n. Επειδή τα διαστήματα που χρησιμοποιήσαμε έχουν αριστερό άκρο μικρότερο του n-k, το πολύ 2014-k από αυτά μπορεί να προκύπτουν από ακέραιο μεγαλύτερο του n. Για να βρεθεί το διάστημά του δεξιά του n-k, κάθε ένας από αυτούς τους 2014-k ακεραίους πρέπει να είχε αρχικά αριθμό μεγαλύτερο ή ίσο του 2015-k. Άρα αυτοί οι αριθμοί συνεισφέρουν στο άθροισμα έναν αριθμό μεταξύ των 0 και (2014-k)k \leq 1007^2.

Άρα το άθροισμα βρίσκεται μεταξύ των -1007^2 και 1007^2
Άβαταρ μέλους
silouan
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 1434
Εγγραφή: Τρί Ιαν 27, 2009 10:52 pm

Re: IMO 2015

#15

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από silouan »

GVlachos έγραψε:Κύριε Ψύχα, Σιλουανέ, πολλά συγχαρητήρια για το πρόβλημά σας. Πρέπει να είναι η πρώτη φορά που επιλέγεται ελληνικό πρόβλημα στην ΙΜΟ, και από όσο θυμάμαι επίσης σπάνιο να υπάρχει ελληνικό πρόβλημα στη shortlist.
Γιώργο σ' ευχαριστούμε! Είναι τρίτη φορά που ελληνικό πρόβλημα πέφτει στην ΙΜΟ. Η προηγούμενη φορά ήταν το 2012 όταν και πάλι έπεσε γεωμετρία του Βαγγέλη Ψύχα.
http://artofproblemsolving.com/communit ... 47p2736397

Η πρώτη φορά ήταν το 1988 που το πρόβλημα προτάθηκε από τον Δημήτρη Κοντογιάννη.

http://artofproblemsolving.com/communit ... 295p352708
Σιλουανός Μπραζιτίκος
Σακης
Δημοσιεύσεις: 122
Εγγραφή: Κυρ Οκτ 11, 2009 9:06 pm

Re: IMO 2015

#16

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Σακης »

Συγχαρητήρια και απο εμένα στο Σιλουανό και στον κ. Ψύχα για το πολύ ωραίο πρόβλημα.
panagiotis99
Δημοσιεύσεις: 132
Εγγραφή: Δευ Φεβ 04, 2013 8:24 pm
Τοποθεσία: Αθηνα

Re: IMO 2015

#17

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από panagiotis99 »

Καλησπέρα :logo:

Τα αποτελέσματα της ελληνικής ομάδας ΟΧΙ ΤΕΛΙΚΑ

http://postimg.org/image/9pofgejbx/
Άβαταρ μέλους
Demetres
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 9010
Εγγραφή: Δευ Ιαν 19, 2009 5:16 pm
Τοποθεσία: Λεμεσός/Πύλα
Επικοινωνία:

Re: IMO 2015

#18

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Demetres »

Όχι τόσο καλά. :(

Ας ελπίσουμε η δύσκολη γεωμετρία να ανατρέψει την κατάσταση.

Από την άλλη βλέπω τις Γερμανία, Γαλλία, Ουγγαρία και Χονγκ Κονγκ που συνήθως έχουν καλύτερα αποτελέσματα από την Ελλάδα να έχουν μεν καλύτερα αποτελέσματα από την Ελλάδα αλλά να τα έχουν πάει και αυτές αρκετά μέτρια στα προβλήματα 2 και 5.

Μάλλον τα μετάλλια θα είναι πολύ χαμηλά φέτος.

Έχουμε εικόνα για την Κύπρο;
panagiotis99
Δημοσιεύσεις: 132
Εγγραφή: Δευ Φεβ 04, 2013 8:24 pm
Τοποθεσία: Αθηνα

Re: IMO 2015

#19

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από panagiotis99 »

Ναι έχουμε και για την Κύπρο ορίστε

http://postimg.org/image/pb6o323a7/
Άβαταρ μέλους
Demetres
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 9010
Εγγραφή: Δευ Ιαν 19, 2009 5:16 pm
Τοποθεσία: Λεμεσός/Πύλα
Επικοινωνία:

Re: IMO 2015

#20

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Demetres »

Ευχαριστώ Παναγιώτη, μου το έστειλε και ο gavrilos σε πμ.

Υποψιάζομαι ότι τόσο το χρυσό όσο και το αργυρό θα κινηθούν αρκετά χαμηλά. Ίσως το 18 του CYP1 και το 19 του HEL5 να είναι αρκετά και για αργυρό. Αν μάλιστα μαζέψουν ακόμη 2-3 μονάδες από τα δυο προβλήματα που τους λείπουν θα είναι πιο πιθανό. Δεν βλέπω να χρειάζεσαι πάνω από 21 για αργυρό.
Απάντηση

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

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 3 επισκέπτες