Μαθηματικοί διαγωνισμοί - Γυμνάσιο

Συντονιστές: cretanman, Demetres, polysot, socrates, silouan

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

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#581

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ »

ΑΣΚΗΣΗ 256:
Αν για τους πραγματικούς αριθμούς a,b,c ισχύει:

\left|ab-ac \right|>\left|b^{2}-ac \right|+\left|c^{2}-ab \right| και οι ρίζες της εξίσωσης ax^{2}+bx+c=0 είναι πραγματικές, τότε να αποδείξετε μόνο η μία ρίζα της εξίσωσης θα περιέχεται μεταξύ 0 και 2 (δηλαδή μόνο μια ρίζα της θα ανήκει στο διάστημα (0,2)
Άβαταρ μέλους
cretanman
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 4128
Εγγραφή: Πέμ Δεκ 18, 2008 12:35 pm
Τοποθεσία: Ηράκλειο Κρήτης
Επικοινωνία:

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#582

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από cretanman »

ΑΣΚΗΣΗ 257: (Με αφορμή αυτή την άσκηση του KARKAR): Να αποδείξετε ότι ο αριθμός n^2+n+1 δε διαιρείται από το 25.

Αλέξανδρος
Αλέξανδρος Συγκελάκης
irakleios
Δημοσιεύσεις: 805
Εγγραφή: Τετ Ιουν 30, 2010 1:20 pm

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#583

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από irakleios »

cretanman έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 257: (Με αφορμή αυτή την άσκηση του KARKAR): Να αποδείξετε ότι ο αριθμός n^2+n+1 δε διαιρείται από το 25.

Αλέξανδρος
Aν συνέβαινε αυτό τότε το 100 θα έπρεπε να διαιρεί τον 4n^2 + 4n + 4 = (2n + 1)^2 + 3 , που σημαίνει ότι ο αριθμός 4n^2 + 4n + 4 = (2n + 1)^2 + 3 λήγει σε δύο μηδενικά.

Εξετάζουμε λοιπόν το τελευταίο ψηφίο του αριθμού 4n^2 + 4n + 4 = (2n + 1)^2 + 3 .

Κάθε περιττός στο τετράγωνο έχει τελευταίο ψηφίο 1,5,9 αν τώρα προσθέσουμε 3 προκύπτει ότι το τελευταίο ψηφίο του 4n^2 + 4n + 4 = (2n + 1)^2 + 3
θα είναι 4 ή 9 ή 13 άρα όχι 0 .

Οπότε το 25 δεν διαιρεί τον αριθμό .
Η.Γ
Άβαταρ μέλους
matha
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 6428
Εγγραφή: Παρ Μάιος 21, 2010 7:40 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#584

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από matha »

cretanman έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 257: (Με αφορμή αυτή την άσκηση του KARKAR): Να αποδείξετε ότι ο αριθμός n^2+n+1 δε διαιρείται από το 25.

Αλέξανδρος
Θα αποδείξουμε, ότι ο αριθμός \displaystyle{n^2+n+1} δεν διαιρείται με το \displaystyle{5.}

Ας είναι \displaystyle{n=5k+u,} με \displaystyle{u=0,1,2,3,4.}

Τότε, \displaystyle{n^2+n+1=25k^2+10ku+5k+u^2+u+1}.

Απομένει να διαπιστώσουμε ότι το \displaystyle{u^2+u+1} δεν διαιρείται με το \displaystyle{5.}

Πράγματι, έχουμε

\displaystyle{u^2+u+1= \begin{cases} 1, u=0 \\ 
 
3,u=1\\ 
7,u=2 \\ 
13,u=3\\ 
21,u=4. 
 
 
 
 
 
\end{cases} 
}
Μάγκος Θάνος
Άβαταρ μέλους
Αρχιμήδης 6
Δημοσιεύσεις: 1205
Εγγραφή: Παρ Αύγ 27, 2010 11:27 pm
Τοποθεσία: ΚΑΛΑΜΑΤΑ

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#585

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Αρχιμήδης 6 »

cretanman έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 257: (Με αφορμή αυτή την άσκηση του KARKAR): Να αποδείξετε ότι ο αριθμός n^2+n+1 δε διαιρείται από το 25.

Αλέξανδρος
Μια διόρθωση στην λύση του irakleios...
Γράφεις << Κάθε περιττός στο τετράγωνο έχει τελευταίο ψηφίο 1,5,9 αν τώρα προσθέσουμε 3 προκύπτει ότι το τελευταίο ψηφίο του 4n^2+4n+4=(2n+1)^2+3
θα είναι 4 ή 9 ή 13 άρα όχι 0 >> .
Υπάρχει λάθος γιατί αν προσθέσουμε 3 θα προκύπτει τελευταίο ψηφίο 4 ή 8 ή 2 . Ευτυχώς το λάθος αυτό δεν επιδρά αρνητικά στην απόδειξη γιατί και πάλι το τελευταίο ψηφίο δεν θα είναι 0 .
Φιλικά
Δημήτρης .
Λάθε βιώσας-Επίκουρος
Κανακάρης Δημήτριος.
ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4830
Εγγραφή: Τρί Αύγ 31, 2010 10:37 pm
Τοποθεσία: Ιστιαία Ευβοίας

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#586

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ »

ΑΣΚΗΣΗ 258:
Θεωρούμε ένα κυρτό 100-γωνο A_{1}A_{2}...A_{100}. Φέρνουμε την διαγώνιο A_{42}A_{81} που το χωρίζει σε δύο κυρτά πολύγωνα A,B.
Πόσες κορυφές και πόσες διαγώνιες έχει καθένα από τα δύο αυτά πολύγωνα;
irakleios
Δημοσιεύσεις: 805
Εγγραφή: Τετ Ιουν 30, 2010 1:20 pm

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#587

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από irakleios »

Αρχιμήδης 6 έγραψε:Μια διόρθωση στην λύση του irakleios...
Γράφεις << Κάθε περιττός στο τετράγωνο έχει τελευταίο ψηφίο 1,5,9 αν τώρα προσθέσουμε 3 προκύπτει ότι το τελευταίο ψηφίο του 4n^2+4n+4=(2n+1)^2+3
θα είναι 4 ή 9 ή 13 άρα όχι 0 >> .
Υπάρχει λάθος γιατί αν προσθέσουμε 3 θα προκύπτει τελευταίο ψηφίο 4 ή 8 ή 2 . Ευτυχώς το λάθος αυτό δεν επιδρά αρνητικά στην απόδειξη γιατί και πάλι το τελευταίο ψηφίο δεν θα είναι 0 .
Φιλικά
Δημήτρης .
Exεις δίκαιο Δημήτρη , με παρέσυρε το γεγονός που πολλαπλασίασα με 4 , και έτσι αντί να προσθέσω 3 πρόσθεσα το 4 στους δύο τελευταίους αριθμούς .
Ευχαριστώ .
Η.Γ
ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4830
Εγγραφή: Τρί Αύγ 31, 2010 10:37 pm
Τοποθεσία: Ιστιαία Ευβοίας

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#588

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ »

ΑΣΚΗΣΗ 259:
Να λυθεί η εξίσωση: 27^{x}+27^{-x}+1=3cos^{2}x^{3}

(ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Με το σύμβολο cosx συμβολίζουμε το \sigma \upsilon \nu x)
Άβαταρ μέλους
S.E.Louridas
Δημοσιεύσεις: 6171
Εγγραφή: Σάβ Μαρ 21, 2009 10:53 am
Τοποθεσία: Aegaleo.
Επικοινωνία:

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#589

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από S.E.Louridas »

ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 259:
Να λυθεί η εξίσωση: 27^{x}+27^{-x}+1=3cos^{2}x^{3}
Θα επανέλθω με μία διόρθωση πάνω στην ίδια μέθοδο της διακρίνουσας
Πράγματι έχουμε:
Από την εξίσωση και για t = 27^x , ισοδύναμα παίρνουμε:
t^2  + \left( {1 - 3\cos ^2 x^3 } \right)t + 1 = 0,\;\Delta  \geqslant 0 \Rightarrow ... \Rightarrow \cos ^2 x^3  = 0 \Rightarrow x = 0...

S.E.Louridas
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος S.E.Louridas την Δευ Οκτ 03, 2011 9:32 pm, έχει επεξεργασθεί 3 φορές συνολικά.
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.
Άβαταρ μέλους
KARKAR
Δημοσιεύσεις: 17885
Εγγραφή: Τετ Δεκ 08, 2010 6:18 pm

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#590

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KARKAR »

ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 259:
Να λυθεί η εξίσωση: 27^{x}+27^{-x}+1=3cos^{2}x^{3}
Το α' μέλος είναι \geq3 , ενώ το β' \leq3 .....
sokratis lyras
Δημοσιεύσεις: 710
Εγγραφή: Σάβ Μαρ 05, 2011 9:13 pm

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#591

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από sokratis lyras »

ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 259:
Να λυθεί η εξίσωση: 27^{x}+27^{-x}+1=3cos^{2}x^{3}
27^x+27^{-x} +1\ge 3
3\ge 3cos^2x^3
Άρα :27^x+27^{-x} +1=3 και παίρνω x=0

Φιλικά,
Σωκράτης
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος sokratis lyras την Τρί Οκτ 04, 2011 5:21 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.
Άβαταρ μέλους
matha
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 6428
Εγγραφή: Παρ Μάιος 21, 2010 7:40 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#592

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από matha »

ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 256:
Αν για τους πραγματικούς αριθμούς a,b,c ισχύει:

\left|ab-ac \right|>\left|b^{2}-ac \right|+\left|c^{2}-ab \right| και οι ρίζες της εξίσωσης ax^{2}+bx+c=0 είναι πραγματικές, τότε να αποδείξετε μόνο η μία ρίζα της εξίσωσης θα περιέχεται μεταξύ 0 και 2 (δηλαδή μόνο μια ρίζα της θα ανήκει στο διάστημα (0,2)
Λόγω της ιδιότητας \displaystyle{|x|+|y|\geq |x-y|,} ισχύει

\displaystyle{|a||b-c|>|b^2-ac|+|c^2-ab|\geq |b^2-c^2+ab-ac|=|b-c||a+b+c|,} οπότε είναι \displaystyle{|a|>|a+b+c|,} άρα

\displaystyle{\Big|1+\frac{b}{a}+\frac{c}{a}\Big|<1.} Από τους τύπους Vieta, αυτή γράφεται ως

\displaystyle{|1-(x_1+x_2)+x_1x_2|<1,} δηλαδή \displaystyle{|x_1-1||x_2-1|<1.} Τότε, μία τουλάχιστον από τις παρενθέσεις είναι \displaystyle{<1.}

Ας είναι π.χ. \displaystyle{|x_1-1|<1.} Από εδώ βρίσκουμε \displaystyle{x_1\in (0,2).}

Θα αποδείξουμε τώρα, ότι η άλλη ρίζα πρέπει να είναι μη θετική.

Ας είναι \displaystyle{s=x_1+x_2=-\frac{a}{b}} και \displaystyle{p=x_1x_2=\frac{c}{a}.} Αν ήταν \displaystyle{x_2>0}, θα είχαμε \displaystyle{s,p>0.}

Με χρήση των \displaystyle{s,p} η αρχική συνθήκη γράφεται ως

\displaystyle{|-a^2s-a^2p|>|a^2s^2-a^2p|+|a^2p^2+a^2s|,} δηλαδή \displaystyle{|s+p|>|s^2-p|+|p^2+s|}. Λόγω της υπόθεσης και της ανισότητας \displaystyle{s^2\geq 4p>p,} όλα μέσα στις απόλυτες τιμές είναι θετικά, οπότε λαμβάνουμε

\displaystyle{s+p>s^2-p+p^2+s\Rightarrow 2p>s^2+p^2\Rightarrow 2p>4p+p^2\Rightarrow p^2+2p<0,} άτοπο.

Φαντάζομαι υπάρχει κάτι αρκετά απλούστερο για το δεύτερο σκέλος του προβλήματος.
Μάγκος Θάνος
ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4830
Εγγραφή: Τρί Αύγ 31, 2010 10:37 pm
Τοποθεσία: Ιστιαία Ευβοίας

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#593

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ »

Με ίδιο τρόπο που λύθηκε η άσκηση από τον KARKAR και τον Σωκράτη, αλλά πιο αναλυτικά, μιας και ο φάκελλος αυτός απευθύνεται και σε μαθητές χωρίς μεγάλη εμπειρία:
ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 259:
Να λυθεί η εξίσωση: 27^{x}+27^{-x}+1=3cos^{2}x^{3}
Έχουμε ότι: 3cos^{2}x^{3} =3\left|cos^{2}x^{3} \right|=3\left|cosx^{3} \right|^{2}\leq 3.1=3 (1)

Επίσης από την ταυτότητα του Euler έχουμε:

(3^{x})^{3}+(3^{-x})^{3}+1^{3}-3.3^{x}.3^{-x}.1=

\frac{1}{2}(3^{x}+3^{-x}+1)[(3^{x}-3^{-x})^{2}+(3^{x}-1)^{2}+(3^{-x}-1)^{2}]\geq 0\Rightarrow

27^{x}+27^{-x}+1-3\geq 0\Rightarrow 27^{x}+27^{-x}+1\geq 3 (2)

Από τις σχέσεις (1) και (2) έχουμε ότι:

27^{x}+27^{-x}+1=3 (*) και 3cos^{2}x^{3}=3 (**)

Από την (*) έχουμε ότι: 27^{x}+\frac{1}{27^{x}}+1=3\Rightarrow (27^{x})^{2}+1-2.27^{x}=0\Rightarrow (27^{x}-1)^{2}=0\Rightarrow 27^{x}=1\Rightarrow x=0

Εύκολα τώρα διαπιστώνουμε ότι η x=0 επαληθεύει τόσο την (**) όσο και την δοσμένη εξίσωση και άρα είναι η λύση της.
ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4830
Εγγραφή: Τρί Αύγ 31, 2010 10:37 pm
Τοποθεσία: Ιστιαία Ευβοίας

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#594

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ »

Μόλις είδα, ότι ο Σωτήρης μας έδωσε μια ακόμα πολύ ωραία λύση στην άσκηση 259.

Για την άσκηση 256, που έχει λύσει ο Θάνος, δεν έχω και εγώ βρει πιο απλή λύση, (ίσως Θάνο είναι πιο πολύπλοκη από την δική σου και έτσι δεν την γράφω).

Για την επόμενη άσκηση (που χωρίς να είμαι σίγουρος είχε κάποτε προταθεί για κάποια Ολυμπιάδα, αλλά δεν επιλέχθηκε τελικά), δεν έχω ακόμα βρει λύση, παρόλο που την "πολιόρκησα στενά". Πιστεύω να μην είναι πολύ δύσκολη.



ΑΣΚΗΣΗ 260.:
Αν πολλαπλασιάσουμε δύο οποιουσδήποτε αριθμούς του συνόλου S=\left\{2,5,13 \right\}
και ύστερα αφαιρέσουμε τον αριθμό 1, τότε ο νέος αριθμός που θα προκύψει θα είναι τέλειο τετράγωνο.
Να αποδείξετε ότι το σύνολο S δεν μπορεί να επεκταθεί με την προσθήκη ενός άλλου ακεραίου χωρίς να παραβιασθεί η παραπάνω συνθήκη.
Άβαταρ μέλους
rek2
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 2293
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 12:13 am

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#595

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από rek2 »

ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 256:Αν για τους πραγματικούς αριθμούς a,b,c ισχύει:

\left|ab-ac \right|>\left|b^{2}-ac \right|+\left|c^{2}-ab \right| και οι ρίζες της εξίσωσης ax^{2}+bx+c=0 είναι πραγματικές, τότε να αποδείξετε μόνο η μία ρίζα της εξίσωσης θα περιέχεται μεταξύ 0 και 2 (δηλαδή μόνο μια ρίζα της θα ανήκει στο διάστημα (0,2)
Αρκεί να δειχτεί ότι:

f(0)f(2)<0\Leftrightarrow c(4a+2b+c)<0, (1)

Μπορούμε να υποθέσουμε a>0, διαφορετικά αλλάζουμε τα πρόσημα κ.λπ. Είναι b^2\geq 4ac, οπότε και b^2-ac\geq 0, αφού b^2-ac<0\Rightarrow b^2<ac\leq 4ac άτοπο.

Είναι \left|ab-ac \right|>\left|b^{2}-ac \right|+\left|c^{2}-ab \right|\Rightarrow a\left|b-c \right|>\left|b^{2}-ac-c^{2}+ab \right|

\Rightarrow a\left|b-c \right|>\left|(b-c)(a+b+c)\right|\Rightarrow -a<a+b+c<a

\Rightarrow -2a<b+c<0,(2),  ( \Rightarrow 2a+b+c>0)

και |ab-ac|>|b^2-ac|\Rightarrow |ab-ac|>b^2-ac\Rightarrow ab-ac>b^2-ac \vee ab-ac<-b^2+ac

\Rightarrow ab>b^2, (3) \vee b^2+ab<2ac,  (4)

Αν αληθεύει η (3) , τότε b>0\wedge a>b  \wedge  (2)\Rightarrow c<0 και η (1) αληθεύει, αφού c(2a+b+(2a+b+c))<0.

Αν αληθεύει η (4) , τότε ab-ac<0\Rightarrow b<c, και

b^2+ab<2ac\Rightarrow 4ac+ab<2ac\Rightarrow 2c+b<0\Rightarrow c<0

και η (1) αληθεύει, αφού c(2(2a+b+c)-c)<0
Νῆφε καί μέμνασο ἀπιστεῖν˙ ἄρθρα ταῦτα γάρ φρενῶν
Νοῦς ὁρᾷ καί Νοῦς ἀκούει˙ τἆλλα κωφά καί τυφλά.
...
Ρεκούμης Κωνσταντίνος
socrates
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 6603
Εγγραφή: Δευ Μαρ 09, 2009 1:47 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη
Επικοινωνία:

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#596

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από socrates »

ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε: ΑΣΚΗΣΗ 260.: Αν πολλαπλασιάσουμε δύο οποιουσδήποτε αριθμούς του συνόλου S=\left\{2,5,13 \right\}
και ύστερα αφαιρέσουμε τον αριθμό 1, τότε ο νέος αριθμός που θα προκύψει θα είναι τέλειο τετράγωνο.
Να αποδείξετε ότι το σύνολο S δεν μπορεί να επεκταθεί με την προσθήκη ενός άλλου ακεραίου χωρίς να παραβιασθεί η παραπάνω συνθήκη.
Η παρακάτω λύση δεν είναι σωστή. Ευχαριστώ τον κ.Λάμπρου για τον εντοπισμό του λάθους.

Έστω ότι μπορεί και έστω a ο επιπλέον ακέραιος.

Τα τετραγωνικά υπόλοιπα \mod 13 είναι 0,1,4,9,3,12,10, οπότε το -1=12 \mod \ 13 είναι τετραγωνικό υπόλοιπο αν-ν a\equiv \pm 5 \mod \ 13.

-Αν a\equiv 5 \mod \ 13 τότε 5a-1\equiv 24\equiv 11 \mod \ 13, που δεν τετραγωνικό υπόλοιπο.

-Αν a\equiv -5 \mod \ 13 τότε 2a-1\equiv -11\equiv 2 \mod \ 13, που δεν τετραγωνικό υπόλοιπο.


ΑΣΚΗΣΗ 261
Σε ένα μαγικό τετράγωνο 4\times 4 το άθροισμα των αριθμών κάθε στήλης, γραμμής και διαγωνίου είναι το ίδιο και έστω ίσο με s.
Να δείξετε ότι το άθροισμα των αριθμών στα τετράγωνα των τεσσάρων κορυφών του τετραγώνου είναι επίσης ίσο με s.

ΑΣΚΗΣΗ 262
Να βρείτε τις ακέραιες λύσεις της εξίσωσης \displaystyle{ \frac{11}{5}x-\sqrt{2x+1}= 3y-\sqrt{4y-1}+2 }
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος socrates την Τετ Οκτ 05, 2011 12:15 am, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.
Θανάσης Κοντογεώργης
Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 18705
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#597

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou »

socrates έγραψε:
ΑΣΚΗΣΗ 261
Σε ένα μαγικό τετράγωνο 4\times 4 το άθροισμα των αριθμών κάθε στήλης, γραμμής και διαγωνίου είναι το ίδιο και έστω ίσο με s.
Να δείξετε ότι το άθροισμα των αριθμών στα τετράγωνα των τεσσάρων κορυφών του τετραγώνου είναι επίσης ίσο με s.
\displaystyle 2(A+D+E+F)=
\displaystyle =(A+B+C+D) +(E+F+G+H)+(A+a+d+H)+
............ \displaystyle \,\,\, +(E+c+b+D) -(B+a+c+F)-(C+b+d+G)=
\displaystyle = s+s+s+s-s-s=2s

M.

Edit αργότερα: Με παρόμοιο τρόπο δείχνουμε π.χ. B+C+F+G = a+b+c+d=s και, εννοείται, ισχύει το ίδιο για τα "συμμετρικά" τους τεραγωνάκια.
Συνημμένα
magiko.JPG
magiko.JPG (12.3 KiB) Προβλήθηκε 2633 φορές
Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 18705
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#598

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou »

socrates έγραψε: ΑΣΚΗΣΗ 262
Να βρείτε τις ακέραιες λύσεις της εξίσωσης \displaystyle{ \frac{11}{5}x-\sqrt{2x+1}= 3y-\sqrt{4y-1}+2 }
Επειδή ο 4y-1 είναι ισότιμος με 3 \mod 4, δεν είναι ποτέ τέλειο τετράγωνο. Άρα ο \sqrt {4y-1} είναι άρρητος. Συνεπώς η ισότητα \displaystyle{ \frac{11}{5}x-\sqrt{2x+1}= 3y-\sqrt{4y-1}+2 } δείχνει ότι και ο \sqrt {2x+1} είναι άρρητος. Από αυτό και την δοθείσα εύκολα βλέπουμε ότι ισχύει \displaystyle{ \left(\frac{11}{5}x= 3y+ 2\right) \wedge \left (\sqrt{2x+1} =\sqrt{4y-1}\right) } (*). Λύνοτας το σύστημα των εξισώσεων αυτών, ισοδύναμα \displaystyle{ \left(\frac{11}{5}x= 3y+ 2\right ) \wedge \left(2x+1 =4y-1 \right) }, θα βρούμε x=5, \, y=3.

Φιλικά,

Μιχάλης

(*) Αυτό βασίζεται στο εξής: Έστω p, \, q ρητοί και \sqrt a,\, \sqrt b άρρητες ρίζες ακεραίων με p+\sqrt a = q +\sqrt b. Υψώνοντας στο τετράγωνο την (p-q) + \sqrt a = \sqrt b εύκολα διαπιστώνουμε ότι ισχύει (p=q)\wedge (\sqrt a = \sqrt b ).
spiros filippas
Δημοσιεύσεις: 252
Εγγραφή: Σάβ Οκτ 16, 2010 4:46 pm

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#599

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από spiros filippas »

socrates έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 261
Σε ένα μαγικό τετράγωνο 4\times 4 το άθροισμα των αριθμών κάθε στήλης, γραμμής και διαγωνίου είναι το ίδιο και έστω ίσο με s.
Να δείξετε ότι το άθροισμα των αριθμών στα τετράγωνα των τεσσάρων κορυφών του τετραγώνου είναι επίσης ίσο με s.
Ονομάζουμε τα τετραγωνάκια ως εξής:

a_1~a_2~a_3~a_3~a_4

b_1~...~b_4

c_1~...~c_4

d_1~...~d_4

Θέλουμε να δείξουμε ότι: \displaystyle a_1+a_4+d_1+d_4=s. Το άθροισμα όλων των αριθμών είναι ίσο με 4s. Επίσης είναι \displaystyle a_2+b_2+c_2+d_2+a_3+...+d_3=2s άρα αρκεί ν.δ.ο:


\displaystyle b_1+c_1+b_4+c_4=s~(1)

Αρκεί τωρα,να παρατηρούμε οτί αφού οι 2 διαγώνιοι έχουν άθροισμα 2s θα είναι \displaystyle a_2+a_3+d_3+d_4+ b_1+c_1+b_4+c_4=2s άρα αντί της (1) αρκεί να δείξουμε ότι \displaystyle a_2+a_3+d_3+d_4= b_1+c_1+b_4+c_4 , το οποίο ισχύει αφού είναι: \displaystyle a_2+a_3+d_3+d_4=2s-(b_2+b_3+c_2+c_3)

καί \displaystyle b_1+c_1+b_4+c_4=2s-(b_2+b_3+c_2+c_3)
Άβαταρ μέλους
matha
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 6428
Εγγραφή: Παρ Μάιος 21, 2010 7:40 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη

Re: Μαθηματικοί διαγωνισμοί

#600

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από matha »

ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:
ΑΣΚΗΣΗ 260.: Αν πολλαπλασιάσουμε δύο οποιουσδήποτε αριθμούς του συνόλου S=\left\{2,5,13 \right\}
και ύστερα αφαιρέσουμε τον αριθμό 1, τότε ο νέος αριθμός που θα προκύψει θα είναι τέλειο τετράγωνο.
Να αποδείξετε ότι το σύνολο S δεν μπορεί να επεκταθεί με την προσθήκη ενός άλλου ακεραίου χωρίς να παραβιασθεί η παραπάνω συνθήκη.
Μια απόδειξη:

Έστω ότι υπάρχει τέτοιο \displaystyle{q.} Τότε, υπάρχουν ακέραιοι \displaystyle{x,y,z} ώστε

\displaystyle{2q-1=x^2,5q-1=y^2,13q-1=z^2.}

Από την πρώτη, φαίνεται ότι \displaystyle{x} περιττός. Είναι ακόμα \displaystyle{x^2+z^2=3y^2+1} (I).

Από εδώ βλέπουμε, ότι οι \displaystyle{y,z} είναι και οι δύο περιττοί ή και οι δύο άρτιοι.

Στην πρώτη περίπτωση, θέτοντας στην (Ι) \displaystyle{x=2k+1,y=2l+1,z=2m+1} βρίσκουμε

\displaystyle{4k^2+4k+4m^2+4m=12l^2+12l+2,} δηλαδή \displaystyle{4/2,} άτοπο.

Ας είναι, λοιπόν, \displaystyle{y=2l,z=2m.}

Επειδή είναι \displaystyle{5z^2-13y^2=8,} βρίσκουμε \displaystyle{5l^2-13m^2=2.} Από εδώ είναι \displaystyle{l,m} άρτιοι ή \displaystyle{l,m} περιττοί.

Αν \displaystyle{l=2p,m=2r} βρίσκουμε \displaystyle{4(5p^2-13r^2)=2,} άτοπο

Αν \displaystyle{l=2p+1,m=2r+1} βρίσκουμε \displaystyle{20p^2+20p-52r^2-52r=10,} δηλαδή \displaystyle{4/10,} πάλι άτοπο.
Μάγκος Θάνος
Απάντηση

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

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 0 επισκέπτες