Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

Συντονιστές: cretanman, Demetres, polysot, socrates, silouan

Άβαταρ μέλους
Demetres
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 9010
Εγγραφή: Δευ Ιαν 19, 2009 5:16 pm
Τοποθεσία: Λεμεσός/Πύλα
Επικοινωνία:

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#421

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Demetres »

socrates έγραψε: Άσκηση 177
Αν οι πραγματικοί αριθμοί x,y,z είναι τέτοιοι ώστε |x-y|\geq|z|,|y-z|\geq |x|,|z-x|\geq|y|,
να δείξετε ότι ένας από αυτούς ισούται με το άθροισμα των άλλων δύο.
Από την συμμετρία του προβλήματος, χωρίς βλάβη της γενικότητας μπορούμε να υποθέσουμε ότι x \geqslant y \geqslant z. (*)

Τότε έχουμε x-y \geqslant |z| και y-z \geqslant |x| άρα x-z \geqslant |x| + |z| \geqslant x - z. Για να ισχύει όμως αυτό πρέπει να έχουμε παντού ισότητες και άρα πρέπει να έχουμε y-z = |x| και |x| = x. Άρα y = z+x.

------------------------------------------

(*) Τι εννοώ εδώ; Κανονικά πρέπει να ελέγξουμε όλες τις περιπτώσεις. Π.χ. x \geqslant y \geqslant z, y \geqslant x \geqslant z κ.τ.λ. Το πρόβλημα όμως είναι συμμετρικό. Αν λοιπόν ισχύει ότι y \geqslant x \geqslant z και πάρω την παραπάνω απόδειξη και όπου x γράψω y και όπου y γράψω x, θα πάρω την απόδειξη για αυτήν την περίπτωση. Ας το αντιγράψω λοιπόν για να το δούμε:

Αν y \geqslant x \geqslant z

Τότε έχουμε y-x \geqslant |z| και x-z \geqslant |y| άρα y-z \geqslant |y| + |z| \geqslant y - z. Για να ισχύει όμως αυτό πρέπει να έχουμε παντού ισότητες και άρα πρέπει να έχουμε x-z = |y| και |y| = y. Άρα x = z+y.

Το ίδιο ακριβώς θα έπρεπε να κάνουμε και για τις υπόλοιπες περιπτώσεις. Για να αποφύγουμε αυτήν την δουλειά, επιτρέπεται να γράψουμε την πρόταση (*) και να ελέγξουμε μόνο την μία περίπτωση. (Εννοείται ότι το πρόβλημα πρέπει όντως να είναι συμμετρικό στα x,y,z αλλιώς η απόδειξη θα είναι ελλειπής.)
Karanus
Δημοσιεύσεις: 99
Εγγραφή: Κυρ Ιαν 16, 2011 12:30 pm

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#422

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Karanus »

ΑΣΚΗΣΗ 185
Προεκτείνουμε την υποτείνουσα \Gamma B ενός ορθογωνίου τριγώνου AB\Gamma ( \prec A=90) κατά τμήμα B\Delta =BA. Η διχοτόμος της γωνίας \Gamma τέμνει την A\Delta στο E. Ο κύκλος (γ) με κέντρο A και ακτίνα AE τέμνει ξανά την E \Gamma στο Z . Να αποδειχθεί ότι η EZ χωρίζει τον κύκλο (γ) σε δύο τόξα , απο τα οποία το ένα είναι τριπλάσιο του άλλου.

(Διαγωνισμός ΕΜΕ- 2000)
ΛΕΩΝΙΔΑΣ
Δημοσιεύσεις: 91
Εγγραφή: Σάβ Δεκ 04, 2010 12:21 am

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#423

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΛΕΩΝΙΔΑΣ »

Karanus έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 185
Προεκτείνουμε την υποτείνουσα \Gamma B ενός ορθογωνίου τριγώνου AB\Gamma ( \prec A=90) κατά τμήμα B\Delta =BA. Η διχοτόμος της γωνίας \Gamma τέμνει την A\Delta στο E. Ο κύκλος (γ) με κέντρο A και ακτίνα AE τέμνει ξανά την E \Gamma στο Z . Να αποδειχθεί ότι η EZ χωρίζει τον κύκλο (γ) σε δύο τόξα , απο τα οποία το ένα είναι τριπλάσιο του άλλου.

(Διαγωνισμός ΕΜΕ- 2000)
ΛΥΣΗ

Φέρνουμε την AZ. Τώρα αρκεί να αποδείξουμε ότι \angle EAZ=90^{\circ}.
Tο \triangle EAZ είναι ισοσκελές, αφού AE,AZ ακτίνες. Άρα \angle AEZ= \angle AZE.
Ισχύει επίσης ότι \angle AEZ=\angle \Delta + \frac{\Gamma }{2} και \angle AZE=\angle ZA\Gamma + \frac{\Gamma}{2}.
Επομένως \angle \Delta= \angle ZA\Gamma \Leftrightarrow \angle \Delta AB=\angle ZA\Gamma
Και τελικά \angle EAZ=\angle \Delta AB +\angle BAZ=\angle ZA\Gamma+\angle BAZ=90^{\circ}
socrates
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 6603
Εγγραφή: Δευ Μαρ 09, 2009 1:47 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη
Επικοινωνία:

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#424

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από socrates »

socrates έγραψε:Άσκηση 181
α) Να βρείτε τους θετικούς ακέραιους a,b αν ισχύει ab=160+90(a,b).

β) Ομοίως, αν ab=300+7[a,b]+5(a,b),

όπου [x,y] και (x,y) το ελάχιστο κοινό πολλαπλάσιο και ο μέγιστος κοινός διαιρέτης των x,y αντίστοιχα.
Υπόδειξη
(α):
Αν (a,b)=d τότε a=dx και b=dy όπου οι x,y είναι πρώτοι μεταξύ τους.
Η εξίσωση γράφεται d(dxy-90)=160. Τι γίνεται όταν ο d είναι άρτιος; Όταν είναι περιττός;

(β):
Αν [a,b]=x και (a,b)=y, τότε αφού [a,b](a,b)=ab, είναι ab=xy και η εξίσωση γράφεται (x-5)(y-7)=335...
Θανάσης Κοντογεώργης
Άβαταρ μέλους
S.E.Louridas
Δημοσιεύσεις: 6171
Εγγραφή: Σάβ Μαρ 21, 2009 10:53 am
Τοποθεσία: Aegaleo.
Επικοινωνία:

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#425

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από S.E.Louridas »

S.E.Louridas έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 180 :
Ένα σύνολο έχει 2n+1 στοιχεία.
Ποιο το πλήθος των υποσυνόλων του με n το πολύ στοιχεία;
Θεωρείται γνωστό για εκείνους τους Juniors που δίνουν στους Μαθηματικούς διαγωνισμούς (πέραν, βέβαια, των πρώτων φάσεων) το τμήμα εκείνο των βασικών εννοιών επί των συνόλων:
Συμπλήρωμα, τομή, ένωση, αρχή εγκλεισμού-αποκλεισμού, ότι το πλήθος των υποσυνόλων ενός συνόλου με n στοιχεία είναι 2^n , απλή αρχή του περιστερώνα.

Έτσι ας δούμε την εξής λύση:
Κάθε υποσύνολο του συνόλου μας με στοιχεία το πολύ n έχει αντίστοιχο συμπληρωματικό ένα σύνολο με το λιγότερο n+1 στοιχεία. Σε κάθε σύνολο αντιστοιχίζεται ένα συμπληρωματικό (η ένωση τους δίνει το σύνολό μας και δεν έχουν τομή δηλαδή είναι αυτό που λέμε ξένα μεταξύ τους).
Επομένως το ζητούμενο πλήθος είναι το μισό του πλήθους των στοιχείων του συνόλου των υποσυνόλων του συνόλου μας που είναι 2^{2n + 1} ,
δηλαδή είναι 2^{2n} .


S.E.Louridas
S.E.Louridas

1.Μιλώ, μόνο όταν έχω να πώ κάτι καλύτερο από την σιωπή (Πυθαγόρας).
2.Οι αξίες αντανακλώνται, Δεν επιβάλλονται.
3.Είναι Κορυφαία η κάθε στιγμή επίλυσης ενός Μαθηματικού προβλήματος.
ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4830
Εγγραφή: Τρί Αύγ 31, 2010 10:37 pm
Τοποθεσία: Ιστιαία Ευβοίας

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#426

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ »

socrates έγραψε: Άσκηση 183
α) Βρείτε όλα τα ζεύγη (p,q) πρώτων αριθμών τέτοια ώστε 2p^2+1=q^5.

β) Ομοίως, αν p^6-q^2=0.5(p-q)^2.
Δίνω μια λύση για την άσκηση 183 (α)

Πρώτα μας είναι απαραίτητο να δούμε πως αναπτύσσεται η παράσταση (a+b)^{n}

Διώνυμο του Νεύτωνα:

(a+b)^{n}=a^{n}+\frac{n}{1}a^{n-1}b+\frac{n(n-1)}{1.2}a^{n-2}b^{2}+\frac{n(n-1)(n-2)}{1.2.3}a^{n-3}b^{3}+...+\frac{n(n-1)...2.}{1.2....(n-1)}ab^{n-1}+b^{n}

Ερχόμαστε τώρα στην λύση της άσκησης.

Ας υποθέσουμε ότι q=2.. Τότε έχουμε 2p^{2}+1 =2^{5}\Rightarrow

2p^{2}=31 που είναι άτοπο. Άρα ο q είναι περιττός και άρα q=2n+1, n\epsilon N^{*}

Τότε έχουμε:

2p^{2}+1=(2n+1)^{5}\Rightarrow

2p^{2}+1=(2n)^{5}+\frac{5}{1}(2n)^{4}.1+\frac{4.5}{1.2}(2n)^{3}.1^{2}+\frac{3.4.5}{1.2.3}(2n)^{2}.1^{3}+\frac{2.3.4.5}{1.2.3.4}(2n).1^{4}+1^{5}\Rightarrow

2p^{2}=32n^{5}+80n^{4}+80n^{3}+40n^{2}+10n\Rightarrow

p^{2}=16n^{5}+40n^{4}+40n^{3}+20n^{2}+5n\Rightarrow

p^{2}=n(16n^{4}+40n^{3}+40n^{2}+20n+5)


Όμως αφού ο p είναι πρώτος, για να αληθεύει η παραπάνω ισότητα, θα πρέπει να είναι p=n και p=16n^{4}+40n^{3}+40n^{2}+20n+5 , πράγμα όμως που είναι αδύνατο, αφού η εξίσωση 16n^{4}+40n^{3}+40n^{2}+20n+5=n\Leftrightarrow 16n^{4}+40n^{3}+40n^{2}+19n+5=0, είναι αδύνατη εφόσον n\epsilon N^{*})

ή θα πρέπει να είναι n=1 και p^{2}=16n^{4}+40n^{3}+40n^{2}+20n+5

(από όπου προκύπτει p=11)

ή θα πρέπει 16n^{4}+40n^{2}+40n^{3}+20n+5=1 και p^{2}=n

(που όμως είναι άτοπο λόγω της πρώτης ισότητας).

Τελικά βρήκαμε ότι πρέπει p=11 οπότε εύκολα βρίσκουμε ότι q=3.
achilleas
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 3071
Εγγραφή: Τρί Σεπ 15, 2009 3:32 pm

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#427

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από achilleas »

socrates έγραψε: Άσκηση 183
α) Βρείτε όλα τα ζεύγη (p,q) πρώτων αριθμών τέτοια ώστε 2p^2+1=q^5.

β) Ομοίως, αν p^6-q^2=0.5(p-q)^2.
Μια διαφορετική λύση για την 183(α):

Παρατηρούμε ότι p^5>2p^2+1=q^5, οπότε p>q.

Συνεπώς, ο p είναι περιττός με \gcd(p,q-1)=1. Κι αφού 2p^2=q^5-1=(q-1)(q^4+q^3+q^2+q+1),

αναγκαστικά θα είναι q-1=2.

Συνεπώς, q=3 κι άρα p=11.

Φιλικά,

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

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#428

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ »

Μπράβο Αχιλλέα για την πολύ ωραία λύση στην παραπάνω άσκηση.
(Σε αυτήν την σελίδα, νομίζω ότι σε αρκετά θέματα είδαμε πάρα πολύ καλές και διδακτικές λύσεις)
Άβαταρ μέλους
Demetres
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 9010
Εγγραφή: Δευ Ιαν 19, 2009 5:16 pm
Τοποθεσία: Λεμεσός/Πύλα
Επικοινωνία:

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#429

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Demetres »

socrates έγραψε:Άσκηση 183
α) Βρείτε όλα τα ζεύγη (p,q) πρώτων αριθμών τέτοια ώστε 2p^2+1=q^5.

β) Ομοίως, αν p^6-q^2=0.5(p-q)^2.
Άλλη μία πάλι για την 183(α)

Αν p = 3 τότε q^5 = 2p^2 + 1 = 19 το οποίο είναι αδύνατον. Επόμένως p \neq 3 και επειδή είναι πρώτος, θα υπάρχει n ώστε p = 3n+1 ή p = 3n+2. Στην πρώτη περίπτωση έχουμε q^5 = 2(3n+1)^2 + 1 = 18n^2 + 12n + 3 = 3(6n^2 + 4n + 1). Άρα το q^5 είναι πολλαπλάσιο του 3 και άρα πρέπει q=3. Ομοίως στην δεύτερη περίπτωση έχουμε q^5 = 2(3n+2)^2 + 1 = 18n^2 + 24n + 9 = 3(6n^2 + 8n + 3) και πάλι συμπεραίνουμε ότι q=3.

Αν λοιπόν υπάρχει λύση πρέπει οπωσδήποτε να έχουμε q=3. Τότε 2p^2 + 1 = 3^5 και βρίσκουμε p=11.

Δεν θυμάμαι αν το έχουμε συζητήσει πιο πάνω ή όχι. Υπάρχει πιο εύκολος τρόπος να γραφτεί το πιο πάνω και χρησιμοποιεί την ορολογία των ισοδυναμιών (modulo).

Αντί να γράφω «Υπάρχει n ώστε p = 3n+1 ή p = 3n+2» θα γράφω «p \equiv 1 \bmod 3 ή p \equiv 2 \bmod 3». Αυτό δεν είναι τίποτα άλλο παρά μια συντομογραφία. Όταν έχουμε ακεραίους a,b,c και ισχύει ότι c|(a-b) γράφουμε a \equiv b \mod c. Είναι όμως και κάτι παραπάνω από μια συντομογραφία. Ας υποθέσουμε ότι p \equiv 2 \bmod 3. Μπορούμε μήπως να πούμε ότι p^2 \equiv 2^2 \bmod 3; Η απάντηση είναι ναι! (Για να το αποδείξουμε, πρέπει να δείξουμε ότι αν το p-2 είναι πολλαπλάσιο του 3 τότε και το p^2 - 2^2 είναι πολλαπλάσιο του 3. Αυτό όμως ισχύει διότι p^2 - 2^2 = (p-2)(p+2). Αυτό δεν έτυχε απλώς αλλά συμβαίνει πάντα. Δοκιμάστε να αποδείξετε ότι αν a \equiv a{'} \bmod c και b \equiv b{'} \bmod c τότε (a+b) \equiv (a{'} + b{'}) \bmod c και ab \equiv a{'}b{'} \bmod c.)

Ας ξαναγράψουμε λοιπόν την πιο πάνω λύση χρησιμοποιώντας αυτήν την ορολογία.

Αν p = 3 τότε q^5 = 2p^2 + 1 = 19 το οποίο είναι αδύνατον. Επόμένως p \neq 3 και επειδή είναι πρώτος, θα υπάρχει n ώστε p \equiv 1 \bmod 3 ή p \equiv 2 \bmod 3. Στην πρώτη περίπτωση έχουμε q^5 \equiv 2p^2 + 1 \equiv 3 \equiv 0 \bmod 3 και στην δεύτερη περίπτωση έχουμε q^5 \equiv 2p^2 + 1 \equiv 9 \equiv 0 \bmod 3. Άρα το q^5 είναι πολλαπλάσιο του 3 και άρα πρέπει q=3.

Αν λοιπόν υπάρχει λύση πρέπει οπωσδήποτε να έχουμε q=3. Τότε 2p^2 + 1 = 3^5 και βρίσκουμε p=11.
kwstas12345
Δημοσιεύσεις: 1052
Εγγραφή: Δευ Ιαν 11, 2010 2:12 pm

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#430

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από kwstas12345 »

S.E.Louridas έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 180 :
Ένα σύνολο έχει 2n+1 στοιχεία.
Ποιο το πλήθος των υποσυνόλων του με n το πολύ στοιχεία;
Για την 180, του κ. Σωτήρη. O τρόπος που μπορούμε κάθε φορά να πάρουμε k στοιχεία από ένα σύνολο στοιχείων με \displaystyle 2n+1 είναι \displaystyle \binom{2n+1}{k}, συνεπώς μας ενδιαφέρει να υπολογίσουμε το άθροισμα είναι \displaystyle \binom{2n+1}{0}+ \binom{2n+1}{1}+\binom{2n+1}{2}+...+\binom{2n+1}{n},(προκύπτει από την αρχή του αθροίσματος), που είναι το πλήθος των συνόλων που έχουν ώς n στοιχεία.

Όμως από το δυωνυμικό θεώρημα \displaystyle \left(1+1 \right)^{2n+1}=\binom{2n+1}{0}+\binom{2n+1}{1}+\binom{2n+1}{2}+...+\binom{2n+1}{n}+\binom{2n+1}{n+1}+ \displaystyle ...+\binom{2n+1}{2n+1}. Όμως ισχύει \displaystyle \binom{n}{k}=\binom{n}{n-k}.

Άρα \displaystyle \binom{2n+1}{2n+1}=\binom{2n+1}{0},...,\binom{2n+1}{n}=\binom{2n+1}{n}. Και έτσι το δεξί μέλος από την παραπάνω σχέση ισούται με το διπλάσιο του αθροίσματος που θέλουμε άρα το αθροισμά ισούται με \displaystyle \frac{1}{2}\cdot 2^{2n+1}=4^n.

EDIT Είχα ξεχάσει ένα όρο από,το αρχικό άθροισμα από βιασύνη. Ευχαριστώ τον Δημήτρη (Demetres) που μου το επισήμανε.
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος kwstas12345 την Κυρ Αύγ 07, 2011 6:13 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

#431

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ »

Ας δώσουμε τώρα μερικά στοιχεία θεωρίας τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για τις διάφορες αποδείξεις που έγιναν πιο πάνω, αλλά και μερικά ακόμα που ίσως χρειαστούν σε επόμενες προτεινόμενες ασκήσεις.

1. Αν [a,b] είναι το ΕΚΠ και (a,b) ο ΜΚΔ των ακεραίων αριθμών a,b τότε

[a,b].(a,b)=\left|ab \right|

2.Αν (a,b)=1 , δηλαδή οι αριθμοί a,b είναι πρώτοι μεταξύ τους, και αν a.b=c^{2} τότε οι a,b είναι τετράγωνα ακεραίων.

3. Αν p πρώτος και p\mid a^{n} (δηλ. ο p διαιρεί τον a^{n} ) τότε p^{n}\mid a^{n}

4. a\equiv b ~modm\Leftrightarrow m\mid a-b (δηλαδή ο m διαιρεί τον a-b)

5. a\equiv b~modm\Leftrightarrow οι a,b αφήνουν το ίδιο υπόλοιπο όταν διαιρεθούν με τον m.

6. a\equiv b~modm\Leftrightarrow b=a~modm

7. a\equiv b~modm και b\equiv c~modm\Rightarrow a\equiv c~modm

8. Αν a\equiv b~modm και c\equiv d~modm τότε

(α) a+c\equiv b+d~ modm

(b) ac\equiv bd ~modm

(c) a^{n}\equiv b^{n}modm για κάθε n\epsilon N

9. Αν ac\equiv bc~modmc και c\neq 0 τότε a\equiv b~modm

10. Αν a\equiv b~modm και n\mid m τότε a\equiv b~modn

11. a\equiv b~mod2\Rightarrow a^{2}\equiv b^{2}~mod4

12. a\equiv b~mod3\Rightarrow a^{3}\equiv b^{3}~mod9

13. a\equiv b~modm\Leftrightarrow a^{2}+b^{2}\equiv 2ab~modm^{2}

14. Για κάθε περιττό a ισχύει a^{2}\equiv 1~mod8

15. Αν p πρώτος τότε a^{p}\equiv a~modp και αν ο p δεν διαιρεί τον a, τότε a^{p-1}\equiv 1~modp


Άλυτες έχουν μείνει μέχρι τώρα οι ασκήσεις 182 και 183 (β) και η εύκολη 167.
achilleas
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 3071
Εγγραφή: Τρί Σεπ 15, 2009 3:32 pm

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#432

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από achilleas »

ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:.....
Άλυτες έχουν μείνει μέχρι τώρα οι ασκήσεις 182 και 183 (β) και η εύκολη 167.
socrates έγραψε:.....
Άσκηση 183
α) Βρείτε όλα τα ζεύγη (p,q) πρώτων αριθμών τέτοια ώστε 2p^2+1=q^5.

β) Ομοίως, αν p^6-q^2=0.5(p-q)^2.
.....
Μια λύση για την 183(β):

Εύκολα βλέπουμε ότι p\ne q κι άρα \gcd(p,q)=1. (1)

Η δοθείσα γράφεται p(2p^5+2q-p)=3q^2 (2), οπότε ο p διαιρεί τον 3q^2.

Συνεπώς, λόγω της (1), p=3 όποτε λύνοντας ως προς q τη δευτεροβάθμια εξίσωση που προκύπτει από τη (2):

483+2q=q^2\iff (q-1)^2=484=22^2

εύκολα παίρνουμε q=23.

Φιλικά,

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

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#433

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ »

ΑΣΚΗΣΗ 186:
Αν a,b,c,d είναι πραγματικοί αριθμοί τέτοιοι ώστε (c-d)(c+d)\neq 0 και

\frac{a+b}{c+d}+\frac{a-b}{c-d}=\frac{a+b}{c-d}+\frac{a-b}{c+d}

να αποδείξετε ότι ένας τουλάχιστον από τους a,b,c,d ισούται με μηδέν.

(Από διαγωνισμό της ΕΜΕ για την Β΄Γυμνασίου)


ΑΣΚΗΣΗ 187:
Να αποδείξετε ότι κάθε εξαψήφιος φυσικός αριθμός της μορφής
xyzxyz, όπου x,y,z είναι ψηφία με x\neq 0 διαιρείται με τους αριθμούς
7,11 και 13

(Από διαγωνισμό της ΕΜΕ για την Β΄Γυμνασίου)


ΑΣΚΗΣΗ 188
:
Κατά πόσους διαφορετικούς τρόπους μπορούμε να βάλουμε έναν κόκκινο, δύο μπλέ και τρείς πράσινους βώλους σε έξι τρύπες που βρίσκονται σε ευθεία γραμμή και ισαπέχουν;

(Από διαγωνισμό της ΕΜΕ για την Γ΄Γυμνασίου)
ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4830
Εγγραφή: Τρί Αύγ 31, 2010 10:37 pm
Τοποθεσία: Ιστιαία Ευβοίας

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#434

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ »

Τετράγωνο και κύβος αθροίσματος με περισσότερους από δύο προσθετέους

1. (a_{1}+a_{2}+a_{3}+...+a_{n})^{2}=a_{1}^{2}+a_{2}^{2}+...+a_{n}^{2}+

2a_{1}a_{2}+2a_{1}a_{3}+...+2a_{1}a_{n}+

2a_{2}a_{3}+2a_{2}a_{4}+...+2a_{2}a_{n}+...

.............+

2a_{n-1}a_{n}


2. (a_{1}+a_{2}+...+a_{n})^{3}=a_{1}^{3}+a_{2}^{3}+...+a_{n}^{3}+

3a_{1}^{2}(a_{2}+a_{3}+...+a_{n})+3a_{2}^{2}(a_{1}+a_{3}+...+a_{n})+

...............+

3a_{n}^{2}(a_{1}+a_{2}+...+a_{n-1})+6.\Sigma ,

όπου \Sigma , είναι το άθροισμα όλων των γινομένων των a_{1},a_{2},...,a_{n}

ανά τρεις.
socrates
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 6603
Εγγραφή: Δευ Μαρ 09, 2009 1:47 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη
Επικοινωνία:

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#435

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από socrates »

ΑΣΚΗΣΗ 189
Αν σε τρίγωνο ABC ισχύει 2BC=AB+AC, να δείξετε ότι η κορυφή A, τα μέσα των πλευρών AB και AC και το έκκεντρο I είναι ομοκυκλικά σημεία.

ΑΣΚΗΣΗ 190

Αν οι πραγματικοί αριθμοί a,b,c είναι τέτοιοι ώστε a^2(b+c)=b^2(a+c)=2011 και a\ne b
να βρείτε την τιμή της παράστασης c^2(a+b).

ΑΣΚΗΣΗ 191
Αν για τους θετικούς πραγματικούς αριθμούς a,b,c ισχύει abc=1, να δείξετε ότι

\displaystyle \frac{a}{b(a+b)}+\frac{b}{c(b+c)}+\frac{c}{a(c+a)}\geq \frac{3}{2}.
Θανάσης Κοντογεώργης
sokratis lyras
Δημοσιεύσεις: 710
Εγγραφή: Σάβ Μαρ 05, 2011 9:13 pm

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#436

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από sokratis lyras »

socrates έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 191
Αν για τους θετικούς πραγματικούς αριθμούς a,b,c ισχύει abc=1, να δείξετε ότι

\displaystyle \frac{a}{b(a+b)}+\frac{b}{c(b+c)}+\frac{c}{a(c+a)}\geq \frac{3}{2}.
Θέτω a=\displaystyle\frac{1}{x}, b=\displaystyle\frac{1}{y}, c=\displaystyle\frac{1}{z} με xyz=1
Η ανισότητα μετά από τις αντικαταστάσεις γίνεται:
\displaystyle\frac{y^2}{x+y}+\displaystyle\frac{z^2}{y+z}+\displaystyle\frac{x^2}{x+z}\ge \displaystyle\frac{3}{2}
Από Andreescu παίρνω:
\displaystyle\frac{y^2}{x+y}+\displaystyle\frac{z^2}{y+z}+\displaystyle\frac{x^2}{x+z}\ge \displaystyle\frac{\left( x+y+z \right)^2}{2\left( x+y+z \right)}
Άρα τώρα θέλω:
x+y+z\ge 3 που ισχύει λόγω της ΑΜ-ΓΜ αφού xyz=1

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

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#437

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ »

socrates έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 190
Αν οι πραγματικοί αριθμοί a,b,c είναι τέτοιοι ώστε a^2(b+c)=b^2(a+c)=2011 και a\ne b
να βρείτε την τιμή της παράστασης c^2(a+b).
Έχουμε από την υπόθεση:

a^{2}(b+c)=b^{2}(a+c)\Rightarrow a^{2}b+a^{2}c=ab^{2}+cb^{2}\Rightarrow ab(a-b)+c(a-b)(a+b)=0\Rightarrow

(a-b)(ab+ac+cb)=0\Rightarrow ab+ac+bc=0, αφού είναι a\neq b

Άρα a(b+c)=-bc (1)

Επίσης, από την υπόθεση έχουμε ότι:

a^{2}(b+c)=2011\Rightarrow a.a(b+c)=2011\Rightarrow a(-bc)=2011\Rightarrow

abc=-2011 (2)

Από την (1) έχουμε c(a+b)=-ab (3)

Τώρα (λόγω και των σχέσεων (2) και (3)) έχουμε: c^{2}(a+b)=c.c(a+b)=c(-ab)=-abc=-(-2011)=2011
ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4830
Εγγραφή: Τρί Αύγ 31, 2010 10:37 pm
Τοποθεσία: Ιστιαία Ευβοίας

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#438

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ »

ΑΣΚΗΣΗ 192:
Οι αριθμοί 1,2,3,4,5 χωρίζονται σε δύο ομάδες A και B. Είναι αληθές ότι υπάρχουν δύο αριθμοί πάντα που ανήκουν στην ίδια ομάδα και η διαφορά τους ανήκει στην ίδια ομάδα;

(Από διαγωνισμό της ΕΜΕ για την Γ Γυμνασίου, 1995)


ΑΣΚΗΣΗ 193:
Αν ο αριθμός 12a3b διαιρείται με τους αριθμούς 4 και 9 , η μικρότερη τιμή του ψηφίου a είναι:

α) 0 , β) 1 , γ) 2 , δ) 8 , ε) 9

(Από διαγωνισμό της ΕΜΕ για την Γ Γυμνασίου, 1995)
Άβαταρ μέλους
ΑΡΣΕΝΟΗ
Δημοσιεύσεις: 102
Εγγραφή: Τετ Δεκ 08, 2010 5:23 pm
Τοποθεσία: Ιστιαία Εύβοιας

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#439

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΑΡΣΕΝΟΗ »

ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:
ΑΣΚΗΣΗ 193: Αν ο αριθμός 12a3b διαιρείται με τους αριθμούς 4 και 9 , η μικρότερη τιμή του ψηφίου a είναι:

α) 0 , β) 1 , γ) 2 , δ) 8 , ε) 9

(Από διαγωνισμό της ΕΜΕ για την Γ Γυμνασίου, 1995)
Καλημέρα και Καλό μήνα :!:

Για να βρούμε τη μικρότερη τιμή του α πρέπει να βρούμε και τη τιμή του b.
Για να διαιρείται ο 3b με το 4, ο b πρέπει να ειναι 2 ή 6.

\bulletΑν ο b είναι 2, τότε ο a θα πρέπει να είναι ένα ψηφίο, ώστε ο x να διαιρείται με το 9.(όπου x=12a3b)
Για να διαιρείται με το 9, πρέπει το άθροισμα των ψηφίων του x να διαιρείται με το 9.Έτσι:
12a3b=1+2+a+3+2=8+a

Αρα ο a είναι το ψηφίο 1.


\bulletΑν ο b είναι 6 τότε ο a θα πρέπει να είναι:
12a36=1+2+a+3+6=12+a

Αρα ο a πρέπει να είναι 6.
(προχώρησα πιό γρήγορα μιας και έχω εξηγήσει πιο πάνω το τρόπο)

Αρα η μικρότερη τιμή του a είναι το 1 και επομένως η σωστή απάντηση είναι το β.
Μερικές φορές είναι τα μικρότερα πράγματα αυτά,
που γεμιζουν το μεγαλύτερο κομμάτι της καρδιάς μας...
ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4830
Εγγραφή: Τρί Αύγ 31, 2010 10:37 pm
Τοποθεσία: Ιστιαία Ευβοίας

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#440

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ »

ΘΕΩΡΙΑ ΑΡΙΘΜΩΝ (ΘΕΩΡΙΑ)

ΘΕΩΡΗΜΑ 1. Αν ο a είναι φυσικός αριθμός μεγαλύτερος του 1, τότε έχει έναν τουλάχιστον πρώτο διαιρέτη d όπου 2\leq d\leq \sqrt{a}

ΘΕΩΡΗΜΑ 2. Αν ο p είναι πρώτος και a,b είναι φυσικοί αριθμοί με a,b<p τότε ο p δεν διαιρεί το γινόμενο a.b

ΘΕΩΡΗΜΑ 3. Αν a,b είναι φυσικοί αριθμοί , p πρώτος και αν
ο p δεν διαιρεί τους a,b, τότε ο p δεν θα διαιρεί ούτε το γινόμενο a.b

ΘΕΩΡΗΜΑ 4. Αν a,b ακέραιοι και όχι ταυτόχρονα μηδέν,τότε υπάρχει ο ΜΚΔ των a,b και μάλιστα αν a=bk+u με 0\leq u<\left|b \right|
τότε (a,b)=(b,u) , όπου με (a,b) συμβολίζουμε τον ΜΚΔ των a,b

ΘΕΩΡΗΜΑ 5. Αν a,b είναι ακέραιοι όχι ταυτόχρονα μηδέν, τότε
υπάρχουν k,n ακέραιοι, ώστε (a,b)=ka+nb

ΘΕΩΡΗΜΑ 6. Αν d=(a,b) τότε:

(α) (a:d,b:d)=1

(β) (ca,cb)=cd όπου c είναι ακέραιος, διάφορος του μηδενός.

ΘΕΩΡΗΜΑ 7. Αν (a,b)=1 και b/ac τότε b/c

ΘΕΩΡΗΜΑ 8. Αν (a,b)=1 και a/c,b/c τότεab/c

ΘΕΩΡΗΜΑ 9. Αν a,b,c ακέραιοι και (a,b)=(a,c)=1 τότε
(a,bc)=1

ΘΕΩΡΗΜΑ 10. Αν a,b,c ακέραιοι τότε (a,b,c)=((a,b),c)

(Το παραπάνω θεώρημα γενικεύεται και για περισσότερους ακεραίους)

ΘΕΩΡΗΜΑ 11. Αν (a,a_{i})=1 με 1\leq i\leq n, τότε

(a,a_{1},a_{2},...,a_{n})=1

ΘΕΩΡΗΜΑ 12. Αν a,b,n είναι φυσικοί αριθμοί ΄τότε:

(α) Αν (a,b)=1 θα είναι και (a^{n},b^{n})=1

(β) Αν a^{n}/b^{n}\Rightarrow a/b

ΘΕΩΡΗΜΑ 13. Έστω a είναι φυσικός αριθμός με

a=p_{1}^{k_{1}}p_{2}^{k_{2}}...p_{n}^{k_{n}}

Τότε το πλήθος των θετικών διαιρετών του a είναι
s(a)=(1+k_{1})(1+k_{2})(1+k_{3})...(1+k_{n})

Ενώ το άθροισμα των θετικών διαιρετών του a είναι

\Sigma (a)=\frac{p_{1}^{k_{1}+1}-1}{p_{1}-1}.\frac{p_{2}^{k_{2}+1}-1}{p_{2}-1}...\frac{p_{n}^{k_{n}+1}-1}{p_{n}-1}

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: \Sigma (a)=a+1\Leftrightarrow a πρώτος


Ιωάννου Δημήτρης
Απάντηση

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

Μέλη σε σύνδεση

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