Αρχιμήδης 2017

Συντονιστές: cretanman, ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ, socrates

Άβαταρ μέλους
emouroukos
Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 1447
Εγγραφή: Δευ Δεκ 22, 2008 1:27 pm
Τοποθεσία: Αγρίνιο

Re: Αρχιμήδης 2017

#21

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από emouroukos » Σάβ Μαρ 04, 2017 2:43 pm

Θέμα 4 Μικρών:

Σε κάθε γύρο του παιχνιδιού σχηματίζονται 3 ζεύγη παικτών. Άρα, στους n γύρους θα σχηματίζονται το πολύ 3n διαφορετικά ζεύγη παικτών.

Επειδή όλα τα δυνατά ζεύγη παικτών είναι \displaystyle{\binom{n}{2}=\frac{{n\left( {n - 1} \right)}}{2},} θα πρέπει να ισχύει:

\displaystyle{\frac{{n\left( {n - 1} \right)}}{2} \le 3n \Leftrightarrow n \le 7.}

Για n=7, αν οι παίκτες είναι Α, Β, Γ, Δ, Ε, Ζ και Η, τότε το παιχνίδι μπορεί να εξελιχθεί ως εξής:

\displaystyle{\begin{array}{*{20}{c}} 
{\Gamma {\rm{\upsilon \rho o\varsigma }}}&{\Pi {\rm{\alpha \iota \kappa \tau \varepsilon \varsigma }}}\\ 
1&{{\rm A}{\rm{ }}{\rm B}{\rm{ }}{\rm E}}\\ 
2&{{\rm A}{\rm{ }}\Delta {\rm{ }}{\rm Z}}\\ 
3&{{\rm A}{\rm{ }}\Gamma {\rm{ }}{\rm H}}\\ 
4&{{\rm B}{\rm{ }}\Gamma {\rm{ }}{\rm Z}}\\ 
5&{{\rm B}{\rm{ }}\Delta {\rm{ }}{\rm H}}\\ 
6&{\Gamma {\rm{ }}\Delta {\rm{ }}{\rm E}}\\ 
7&{{\rm E}{\rm{ }}{\rm Z}{\rm{ }}{\rm H}} 
\end{array}}
τελευταία επεξεργασία από emouroukos σε Σάβ Μαρ 04, 2017 2:51 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


Βαγγέλης Μουρούκος

Erro ergo sum.

Λέξεις Κλειδιά:
Άβαταρ μέλους
george visvikis
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 13272
Εγγραφή: Παρ Νοέμ 01, 2013 9:35 am

Re: Αρχιμήδης 2017

#22

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από george visvikis » Σάβ Μαρ 04, 2017 2:50 pm

Πρόβλημα 1(μεγάλων)

Πολύ εύκολη για Αρχιμήδη.
Archimides-Seniors 2017.png
Archimides-Seniors 2017.png (22.33 KiB) Προβλήθηκε 3038 φορές
Από το ισοσκελές AEC και το εγγεγραμμένο AFBC προκύπτει ότι όλες οι κόκκινες γωνίες είναι ίσες μεταξύ τους και από το ισοσκελές AED και οι γαλάζιες γωνίες είναι ίσες μεταξύ τους. Τέλος επειδή B είναι το μέσο του EG έχουμε E\widehat FG=E\widehat DG=90^0 και το ζητούμενο έπεται.


Γιάννης Μπόρμπας
Δημοσιεύσεις: 217
Εγγραφή: Τρί Δεκ 13, 2016 10:41 pm
Τοποθεσία: Χανιά

Re: Αρχιμήδης 2017

#23

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Γιάννης Μπόρμπας » Σάβ Μαρ 04, 2017 3:33 pm

Πρόβλημα 2 Seniors
Για ευκολία ονομάζουμε τους τομείς T_1,T_2,...,T_6.
Παρατηρούμε ότι αν πάρουμε οποιαδήποτε σημεία από τους τομείς: (1,3,5),(2,4,6) ένα από τον καθένα μπορούμε να φτιάξουμε τρίγωνα που φράζουν το A. Οι τρόποι επιλογής είναι \displaystyle{2\binom{5}{1}^3=250}.
Στην συνέχεια δύο σημεία που βρίσκονται σε κατακορυφήν τομείς μπορούν να ενωθούν με τουλάχιστον 10 σημεία τα οποία βρίσκονται σε διαφορετικούς τομείς από τα αρχικά και βρίσκονται στο ίδιο ημιεπίπεδο με το A ως προς την ευθεία που ενώνει τα κατακορυφήν σημεία. Οι τρόποι επιλογής τους είναι \displaystyle{3\times 10\binom{5}{1}^2=750}. Αρα σύνολο υπάρχουν τουλάχιστον 1000 τρίγωνα.


Γιάννης Μπορμπαντωνάκης
Friedoon
Δημοσιεύσεις: 61
Εγγραφή: Δευ Οκτ 24, 2016 6:39 pm
Τοποθεσία: Γλυφάδα

Re: Αρχιμήδης 2017

#24

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Friedoon » Σάβ Μαρ 04, 2017 3:39 pm

Γιάννης Μπόρμπας έγραψε:Πρόβλημα 2 Seniors
Για ευκολία ονομάζουμε τους τομείς T_1,T_2,...,T_6.
Παρατηρούμε ότι αν πάρουμε οποιαδήποτε σημεία από τους τομείς: (1,3,5),(2,4,6) ένα από τον καθένα μπορούμε να φτιάξουμε τρίγωνα που φράζουν το A. Οι τρόποι επιλογής είναι \displaystyle{2\binom{5}{1}^3=250}.
Στην συνέχεια δύο σημεία που βρίσκονται σε κατακορυφήν τομείς μπορούν να ενωθούν με τουλάχιστον 10 σημεία τα οποία βρίσκονται σε διαφορετικούς τομείς από τα αρχικά και βρίσκονται στο ίδιο ημιεπίπεδο με το A ως προς την ευθεία που ενώνει τα κατακορυφήν σημεία. Οι τρόποι επιλογής τους είναι \displaystyle{3\times 10\binom{5}{1}^2=750}. Αρα σύνολο υπάρχουν τουλάχιστον 1000 τρίγωνα.
Ακριβώς την ίδια λύση έγραψα.Υπάρχει περίπτωση να αφαιρεθούν μονάδες λόγω ελλειπούς αιτιολόγησης;


Ανδρέας Χαραλαμπόπουλος
Γιάννης Μπόρμπας
Δημοσιεύσεις: 217
Εγγραφή: Τρί Δεκ 13, 2016 10:41 pm
Τοποθεσία: Χανιά

Re: Αρχιμήδης 2017

#25

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Γιάννης Μπόρμπας » Σάβ Μαρ 04, 2017 3:40 pm

Στο πρόβλημα 3 έπρεπε κάποιος να παρατηρησει μετά την αντικατάσταση a=-b-c ότι
b^4+2b^3c+3c^2b^2+2bc^3+c^4+2017=(b^2+cb+c^2)^2+2017. Μετά εκτελώντας διαφορά τετραγώνων φτάνουμε εύκολα στην λύση. Περιμένω πως και πως να δω την λύση στο 4ο...


Γιάννης Μπορμπαντωνάκης
Γιάννης Μπόρμπας
Δημοσιεύσεις: 217
Εγγραφή: Τρί Δεκ 13, 2016 10:41 pm
Τοποθεσία: Χανιά

Re: Αρχιμήδης 2017

#26

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Γιάννης Μπόρμπας » Σάβ Μαρ 04, 2017 3:42 pm

Friedoon έγραψε:
Γιάννης Μπόρμπας έγραψε:Πρόβλημα 2 Seniors
Για ευκολία ονομάζουμε τους τομείς T_1,T_2,...,T_6.
Παρατηρούμε ότι αν πάρουμε οποιαδήποτε σημεία από τους τομείς: (1,3,5),(2,4,6) ένα από τον καθένα μπορούμε να φτιάξουμε τρίγωνα που φράζουν το A. Οι τρόποι επιλογής είναι \displaystyle{2\binom{5}{1}^3=250}.
Στην συνέχεια δύο σημεία που βρίσκονται σε κατακορυφήν τομείς μπορούν να ενωθούν με τουλάχιστον 10 σημεία τα οποία βρίσκονται σε διαφορετικούς τομείς από τα αρχικά και βρίσκονται στο ίδιο ημιεπίπεδο με το A ως προς την ευθεία που ενώνει τα κατακορυφήν σημεία. Οι τρόποι επιλογής τους είναι \displaystyle{3\times 10\binom{5}{1}^2=750}. Αρα σύνολο υπάρχουν τουλάχιστον 1000 τρίγωνα.
Ακριβώς την ίδια λύση έγραψα.Υπάρχει περίπτωση να αφαιρεθούν μονάδες λόγω ελλειπούς αιτιολόγησης;
Σίγουρα χρειάζεται παραπάνω αιτιολόγηση για το 2ο είδος τριγώνων. Πως τα πήγες εσύ;


Γιάννης Μπορμπαντωνάκης
Friedoon
Δημοσιεύσεις: 61
Εγγραφή: Δευ Οκτ 24, 2016 6:39 pm
Τοποθεσία: Γλυφάδα

Re: Αρχιμήδης 2017

#27

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Friedoon » Σάβ Μαρ 04, 2017 3:45 pm

Γιάννης Μπόρμπας έγραψε:
Friedoon έγραψε:
Γιάννης Μπόρμπας έγραψε:Πρόβλημα 2 Seniors
Για ευκολία ονομάζουμε τους τομείς T_1,T_2,...,T_6.
Παρατηρούμε ότι αν πάρουμε οποιαδήποτε σημεία από τους τομείς: (1,3,5),(2,4,6) ένα από τον καθένα μπορούμε να φτιάξουμε τρίγωνα που φράζουν το A. Οι τρόποι επιλογής είναι \displaystyle{2\binom{5}{1}^3=250}.
Στην συνέχεια δύο σημεία που βρίσκονται σε κατακορυφήν τομείς μπορούν να ενωθούν με τουλάχιστον 10 σημεία τα οποία βρίσκονται σε διαφορετικούς τομείς από τα αρχικά και βρίσκονται στο ίδιο ημιεπίπεδο με το A ως προς την ευθεία που ενώνει τα κατακορυφήν σημεία. Οι τρόποι επιλογής τους είναι \displaystyle{3\times 10\binom{5}{1}^2=750}. Αρα σύνολο υπάρχουν τουλάχιστον 1000 τρίγωνα.
Ακριβώς την ίδια λύση έγραψα.Υπάρχει περίπτωση να αφαιρεθούν μονάδες λόγω ελλειπούς αιτιολόγησης;
Σίγουρα χρειάζεται παραπάνω αιτιολόγηση για το 2ο είδος τριγώνων. Πως τα πήγες εσύ;
Έλυσα το 1ο .Στο 2ο δεν νομίζω να έδωσα επαρκή αιτολόγηση για το 2ο είδος τριγώνων και στο 3ο από ότι βλέπω έβγαλα λάθος παραγοντοποίηση,4ο τίποτα.


Ανδρέας Χαραλαμπόπουλος
Γιάννης Μπόρμπας
Δημοσιεύσεις: 217
Εγγραφή: Τρί Δεκ 13, 2016 10:41 pm
Τοποθεσία: Χανιά

Re: Αρχιμήδης 2017

#28

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Γιάννης Μπόρμπας » Σάβ Μαρ 04, 2017 3:55 pm

Θεωρώ τα θέματα των μεγάλων ήταν πολύ πιο δύσκολα από ότι προηγούμενων χρόνων. Το 4ο ειδικά από ότι άκουσα από άλλα παιδιά που δίναμε μαζί, δεν το κατάφεραν οι περισσότεροι. Ο Μελάς μου είπε στο περίπου την λύση αλλά ήταν τόσο περίπλοκη που δεν την κατάλαβα καν.


Γιάννης Μπορμπαντωνάκης
Dimitris L.
Δημοσιεύσεις: 1
Εγγραφή: Πέμ Μαρ 02, 2017 6:27 pm

Re: Αρχιμήδης 2017

#29

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Dimitris L. » Σάβ Μαρ 04, 2017 4:18 pm

Είμαι Α Λυκείου και έδωσα για πρώτη φορά...οι πιθανότητες να περάσω είναι ελάχιστες αλλά ήθελα να τα πάω όσο καλύτερα το δυνατό μπορώ έτσι ώστε τις επόμενες χρονιές να χω περισσότερες ελπίδες...έλυσα το 1ο και το 2ο πρόβλημα, στο τρίτο πρόβλημα έγραψα πολύ λίγους σωστούς τύπους και θέσεις αλλά δε νομίζω να χω πάρει πάνω από 1 μονάδα. Το 4ο δεν το άγγιξα καν λόγω έλλειψης γνώσεων...πιστεύετε ότι έχω πιθανότητες για πρόκριση? :?:
Εύχομαι καλά αποτελέσματα σε όλους και ειδικότερα σε όσους μόχθησαν! :D


Άβαταρ μέλους
Διονύσιος Αδαμόπουλος
Δημοσιεύσεις: 807
Εγγραφή: Σάβ Μαρ 19, 2016 5:11 pm
Τοποθεσία: Πύργος Ηλείας

Re: Αρχιμήδης 2017

#30

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Διονύσιος Αδαμόπουλος » Σάβ Μαρ 04, 2017 4:30 pm

emouroukos έγραψε:Θέμα 2 Μικρών:

Το δοσμένο σύστημα γράφεται ισοδύναμα:

\displaystyle{\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} 
{x\left( {6 - y} \right) = 9}\\ 
{y\left( {6 - z} \right) = 9}\\ 
{z\left( {6 - x} \right) = 9} 
\end{array}} \right\} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} 
{6x - xy = 9}\\ 
{6y - yz = 9}\\ 
{6z - zx = 9} 
\end{array}} \right\}}.

Με αφαίρεση της δεύτερης ισότητας από την πρώτη, της τρίτης από τη δεύτερη και της πρώτης από την τρίτη, προκύπτει ότι το δοσμένο σύστημα είναι ισοδύναμο με το

\displaystyle{\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} 
{6\left( {x - y} \right) = y\left( {x - z} \right)}\\ 
{6\left( {y - z} \right) = z\left( {y - x} \right)}\\ 
{6\left( {z - x} \right) = x\left( {z - y} \right)} 
\end{array}} \right\}} \bf \color{red} \left( 1 \right).

Αν δύο από τους αγνώστους είναι ίσοι, για παράδειγμα \displaystyle{{x = y},} τότε έχουμε ότι \displaystyle{{x = z}} και άρα \displaystyle{{x = y=z},} οπότε έχουμε τη λύση \displaystyle{\left( {x,y,z} \right) = \left( {3,3,3} \right).}

Υποθέτουμε, λοιπόν, ότι οι αριθμοί \displaystyle{{x,y,z}} είναι διαφορετικοί ανά δύο.

Με πολλαπλασιασμό των παραπάνω εξισώσεων κατά μέλη, βρίσκουμε ότι:

\displaystyle{xyz\left( {x - y} \right)\left( {y - z} \right)\left( {z - x} \right) =  - 216\left( {x - y} \right)\left( {y - z} \right)\left( {z - x} \right),}

οπότε

\displaystyle{xyz =  - 216,}

πράγμα άτοπο, αφού οι αριθμοί \displaystyle{x,y,z} είναι θετικοί.

Ώστε, το σύστημα έχει τη μοναδική λύση \displaystyle{\left( {x,y,z} \right) = \left( {3,3,3} \right).}
Μια άλλη λύση είναι η εξής:

x(6-y)=9\Leftrightarrow 6x(6-y)=54 (1)

y(6-z)=9\Leftrightarrow xy(6-z)=9x (2)

Προσθέτουμε τις σχέσεις (1) και (2) κατά μέλη και έχουμε πως:

6x(6-y)+xy(6-z)=54+9x\Leftrightarrow 27x=54+xyz

Όμοια προκύπτει πως 27y=54+xyz και πως 27z=54+xyz

Άρα x=y=z.

Τέλος x(6-y)=9\Leftrightarrow x(6-x)=9\Leftrightarrow (x-3)^2=9, άρα μοναδική λύση του συστήματος η x=y=z=3.


Houston, we have a problem!
nickthegreek
Δημοσιεύσεις: 412
Εγγραφή: Δευ Μαρ 01, 2010 2:07 pm

Re: Αρχιμήδης 2017

#31

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από nickthegreek » Σάβ Μαρ 04, 2017 4:41 pm

Θέμα 4ο μεγάλων

Έχουμε P(x) = a_n x^n +\dots+a_0 με μη αρνητικούς ακεραίους για συντελεστές και P(\xi) = 2017, όπου \xi η θετική ρίζα του f(x)=x^2+x-4.

1) Ισχυρίζομαι ότι a_0+\dots+a_n \equiv 1 (mod 2). Όντως παρατηρούμε ότι η τιμή αυτή ισούται με P(1). Το x^2+x-4 είναι ανάγωγο και άρα έχουμε τη (σημαντική) σχέση (x^2+x-4) \mid P(x)-2017 στο \mathbb{Z}[X]. Άρα η ίδια σχέση διαιρετότητας ισχύει και στο \mathbb{Z}_2[X]. Τότε (x^2+x) \mid P(x)-1. Θέτω x=1 και έχω P(1) \equiv 1 (mod 2).

2) Πολύ ενδιαφέρον πρόβλημα! Η απάντηση είναι 23. Για να το δείξω αυτό, γράφω P(x)-2017 = (x^2+x-4) G(x) όπου το G(x) ακέραιο πολυώνυμο και εξετάζω τους διαφόρους βαθμούς που μπορεί να πάρει το G

a) Αν το G είναι σταθερό, έστω k τότε έχω P(x) = kx^2+kx-4k+2017. Άρα -4k+2017 \geq 0 \Rightarrow k \leq 504. Η ποσότητα που θέλουμε να ελαχιστοποιήσουμε είναι P(1)= -2k+2017. Συνεπώς min \begin{Bmatrix}P(1) \mid P \in \mathbb{Z}[X], a_i \geq 0,  deg G =1 \end{Bmatrix} = -1008+2017 = 1009

b) Αν το G είναι γραμμικό, έστω ax+b τότε P(x) = ax^3+ax^2-4ax +bx^2+bx-4b+2017. Θέλουμε όλοι οι συντελεστές να είναι μη αρνητικοί συνεπώς θέλουμε να ελαχιστοποιήσουμε την συνάρτηση F(a,b) =P(1) = -2(a+b)+2017 υπό τις συνθήκες b \leq 504, b\geq 4a, b+a \geq 0 , a\geq 0. Εύκολα λαμβάνουμε ότι το ελάχιστο είναι όταν b=504, a=126 και έχει την τιμή -2(504+126)+2017=757

c) Για γενικό βαθμό d του G έστω G(x) = g_dx^d+\dots + g_0. Τότε έχουμε να ελαχιστοποιήσουμε την τιμή F(g_0,...,g_d) = -2(g_0 +\dots+g_d) +2017 υπό τις συνθήκες: g_0 \leq 504, g_0 \geq 4 g_{1}, g_0+g_{1} \geq 4g_{2}, \dots, g_{d-2}+g_{d-1} \geq 4 g_d , g_{d-1}+g_d \geq 0 , g_d \geq 0.

Άρα ας ξεκινήσουμε από το 504. Μετά έχουμε 504+126. Μετά έχουμε 504+126 \geq 4 g_2 \Rightarrow g_2 \leq 157. Συνεχίζουμε με τον ίδιο τρόπο μέχρι να μην μπορούμε να προχωρήσουμε άλλο. Τότε έχουμε ελάχιστο ίσο με

-2 (504+126+157+70+56+31+21+13+8+5+3+2+1)+2017 = 23.

Το παραπάνω δεν είναι πολύ καλογραμμένο αλλά ελπίζω η ιδέα να είναι ξεκάθαρη. Τα συγχαρητήριά μου σε όποιον πρότεινε αυτό το πρόβλημα στον φετινό Αρχιμήδη.

Φιλικά,
Νίκος
τελευταία επεξεργασία από nickthegreek σε Σάβ Μαρ 04, 2017 4:58 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


Νίκος Αθανασίου
Μεταδιδακτορικός ερευνητής, τμήμα μαθηματικών- Πανεπιστήμιο Κρήτης
Harrya
Δημοσιεύσεις: 10
Εγγραφή: Κυρ Ιαν 17, 2016 8:31 pm

Re: Αρχιμήδης 2017

#32

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Harrya » Σάβ Μαρ 04, 2017 5:07 pm

Γιάννης Μπόρμπας έγραψε:Στο πρόβλημα 3 έπρεπε κάποιος να παρατηρησει μετά την αντικατάσταση a=-b-c ότι
b^4+2b^3c+3c^2b^2+2bc^3+c^4+2017=(b^2+cb+c^2)^2+2017. Μετά εκτελώντας διαφορά τετραγώνων φτάνουμε εύκολα στην λύση. Περιμένω πως και πως να δω την λύση στο 4ο...
Κύριε Μπάρμπα,

Μπορείτε σας παρακαλώ να ολοκληρώσετε αναλυτικά τη λύση του 3ου Θέματος;


achilleas
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 3014
Εγγραφή: Τρί Σεπ 15, 2009 3:32 pm

Re: Αρχιμήδης 2017

#33

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από achilleas » Σάβ Μαρ 04, 2017 5:11 pm

nickthegreek έγραψε:Θέμα 4ο μεγάλων

Έχουμε P(x) = a_n x^n +\dots+a_0 με μη αρνητικούς ακεραίους για συντελεστές και P(\xi) = 2017, όπου \xi η θετική ρίζα του f(x)=x^2+x-4.

1) Ισχυρίζομαι ότι a_0+\dots+a_n \equiv 1 (mod 2). Όντως παρατηρούμε ότι η τιμή αυτή ισούται με P(1). Το x^2+x-4 είναι ανάγωγο και άρα έχουμε τη (σημαντική) σχέση (x^2+x-4) \mid P(x)-2017 στο \mathbb{Z}[X]. Άρα η ίδια σχέση διαιρετότητας ισχύει και στο \mathbb{Z}_2[X]. Τότε (x^2+x) \mid P(x)-1. Θέτω x=1 και έχω P(1) \equiv 1 (mod 2).


....
Φιλικά,
Νίκος
Το (i) βγαίνει και με άλγεβρα Β λυκείου.

Έστω u(x)=ax+b με a,b\in \mathbb{Z} το υπόλοιπο της Ευκλείδειας διαίρεσης P(x):(x^2+x-4) και έστω \pi(x) το αντίστοιχο πηλίκο.

Τότε 2017=P(\xi)=(\xi^2+\xi-4)\pi(\xi)+a\xi+b=a\xi+b.

Αφού ο \xi=\dfrac{\sqrt{17}-1}{2} είναι άρρητος, έχουμε a=0, κι άρα b=2017.

Συνεπώς, ο P(1)=-2\pi(1)+2017 είναι περιττός.

Σημείωση: Το πολυώνυμο \pi(x) που προκύπτει από τη λύση του Νίκου είναι το

\displaystyle{x^{12}+2x^{11}+3x^{10}+5x^9+8x^8+13x^7+21x^6+31x^5+56x^4+70x^3+157x^2+126x+504}

κι άρα

P(x)=\displaystyle{x^{14}+3x^{13}+x^{12}+x^{10}+x^9+2x^8+3x^6+2x^5+3x^4+3x^3+2x^2+1.}

Φιλικά,

Αχιλλέας


Γιάννης Μπόρμπας
Δημοσιεύσεις: 217
Εγγραφή: Τρί Δεκ 13, 2016 10:41 pm
Τοποθεσία: Χανιά

Re: Αρχιμήδης 2017

#34

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Γιάννης Μπόρμπας » Σάβ Μαρ 04, 2017 6:17 pm

Πρόβλημα 2 Seniors
Αρχικά παρατηρούμε ότι υπάρχουν 2 αρνητικοί ακέραιοι και μόνο 1 θετικός. Οπότε βολεύει να κάνουμε την αντικατάσταση a=-b-c
Έστω N=m^2 για κάποιο ακέραιο m. Η σχέση γίνεται:
m^2=2017-a^3b-b^3c-c^3a=...=2017+b^4+2b^3c+3b^2c^2+2bc^3+c^4. Σε αυτό το σημείο ο μαθητής πρέπει να μυριστεί ότι:
b^4+2b^3c+3b^2c^2+2bc^3+c^4=(b^2+bc+c^2)^2. Άρα m^2=2017+(b^2+bc+c^2)^2 η οποία ισοδύναμα γράφεται:2017=(m-b^2-bc-c^2)(m+b^2+bc+c^2). Ο αριθμός2017είναι πρώτος και ο δεξιός παράγοντας είναι μεγαλύτερος του αριστερού διακρίνοντας τις περιπτώσεις:1) m+b^2+bc+c^2=2017καιm-b^2-bc-c^2=1όπου με αφαίρεση κατα μέλη έχουμε:b^2+bc+c^2-1008=0. Η διακρίνουσα του τριωνύμου πρέπει να είναι τέλειο τετράγωνο έστωv^2. Άρα4032-3c^2=v^2. Με έλεγχο παρατηρούμε ότι γιαc=-24προκύπτει η λύση:(a,b,c)=(36,-12,-24)η οποία είναι δεκτή αφού
βγαίνει ότιN=1009^2.Η δεύτερη περίπτωση είναι:2) m+b^2+bc+c^2=-1καιm-b^2-bc-c^2=-2017. Πάλι με αφαίρεση κατά μέλη έχουμε:b^2+bc+c^2=1008 που είναι ίδια με την προηγούμενη άρα μοναδική λύση είναι ή (a,b,c)=(36,-12,-24).
Παρατήρηση: Η σχέσηm^2=2017+b^4+2b^3c+3b^2c^2+2bc^3+c^4μπορεί να γραφεί ως:2m^2=4034+(b+c)^4+c^4+b^4. Αφού όμωςx^2\equiv 0,1,4(\mod 8)καιx^4\equiv 0,1(\mod 8)πρέπει οι αριθμοί b,c να είναι ταυτόχρονα άρτιοι. Από εκεί μπορούμε να γλιτώσουμε περιπτώσεις χρησιμοποιώντας επίσης ότι3|c.


Γιάννης Μπορμπαντωνάκης
Άβαταρ μέλους
emouroukos
Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 1447
Εγγραφή: Δευ Δεκ 22, 2008 1:27 pm
Τοποθεσία: Αγρίνιο

Re: Αρχιμήδης 2017

#35

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από emouroukos » Σάβ Μαρ 04, 2017 6:26 pm

Γιάννης Μπόρμπας έγραψε:Πρόβλημα 2 Seniors
Αρχικά παρατηρούμε ότι υπάρχουν 2 αρνητικοί ακέραιοι και μόνο 1 θετικός. Οπότε βολεύει να κάνουμε την αντικατάσταση a=-b-c
Έστω N=m^2 για κάποιο ακέραιο m. Η σχέση γίνεται:
m^2=2017-a^3b-b^3c-c^3a=...=2017+b^4+2b^3c+3b^2c^2+2bc^3+c^4. Σε αυτό το σημείο ο μαθητής πρέπει να μυριστεί ότι:
b^4+2b^3c+3b^2c^2+2bc^3+c^4=(b^2+bc+c^2)^2. Άρα m^2=2017+(b^2+bc+c^2)^2 η οποία ισοδύναμα γράφεται:2017=(m-b^2-bc-c^2)(m+b^2+bc+c^2). Ο αριθμός2017είναι πρώτος και ο δεξιός παράγοντας είναι μεγαλύτερος του αριστερού διακρίνοντας τις περιπτώσεις:1) m+b^2+bc+c^2=2017καιm-b^2-bc-c^2=1όπου με αφαίρεση κατα μέλη έχουμε:b^2+bc+c^2-1008=0. Η διακρίνουσα του τριωνύμου πρέπει να είναι τέλειο τετράγωνο έστωv^2. Άρα4032-3c^2=v^2. Με έλεγχο παρατηρούμε ότι γιαc=-24προκύπτει η λύση:(a,b,c)=(36,-12,-24)η οποία είναι δεκτή αφού
βγαίνει ότιN=1009^2.Η δεύτερη περίπτωση είναι:2) m+b^2+bc+c^2=-1καιm-b^2-bc-c^2=-2017. Πάλι με αφαίρεση κατά μέλη έχουμε:b^2+bc+c^2=-1008που είναι άτοπο αφούb^2+bc+c^2>0οπότε μοναδική λύση είναι η(a,b,c)=(36-,12,-24).
Παρατήρηση: Η σχέσηm^2=2017+b^4+2b^3c+3b^2c^2+2bc^3+c^4μπορεί να γραφεί ως:2m^2=4034+(b+c)^4+c^4+b^4. Αφού όμωςx^2\equiv 0,1,4(\mod 8)καιx^4\equiv 0,1(\mod 8)πρέπει οι αριθμοί b,c να είναι ταυτόχρονα άρτιοι. Από εκεί μπορούμε να γλιτώσουμε περιπτώσεις χρησιμοποιώντας επίσης ότι3|c.

Από τη σχέση b^2+bc+c^2=1008 έχουμε ότι οι αριθμοί b,c είναι άρτιοι. Αν \displaystyle{b = 2{b_1}} και \displaystyle{c = 2{c_1},} τότε έχουμε ότι

b_1^2+b_1c_1+c_1^2=252,

από όπου προκύπτει ότι και οι αριθμοί b_1,c_1 είναι άρτιοι. Αν γράψουμε \displaystyle{b_1= 2{b_2}} και \displaystyle{c_1 = 2{c_2},} τότε έχουμε ότι

b_2^2+b_2c_2+c_2^2=63,

και αφού \displaystyle{{b_2} > {c_2},} θα είναι:

\displaystyle{3b_2^2 < b_2^2 + {b_2}{c_2} + c_2^2 = 63 \Rightarrow b_2^2 < 21 \Rightarrow  - {b_2} \in \left\{ {1,2,3,4} \right\}}

Με δοκιμές βρίσκουμε ότι \displaystyle{{b_2} =  - 3,} οπότε \displaystyle{{c_2} =  - 6} και άρα \displaystyle{b =  - 12,} \displaystyle{c =  - 24} και \displaystyle{a =  - 36.}


Βαγγέλης Μουρούκος

Erro ergo sum.
Γιάννης Μπόρμπας
Δημοσιεύσεις: 217
Εγγραφή: Τρί Δεκ 13, 2016 10:41 pm
Τοποθεσία: Χανιά

Re: Αρχιμήδης 2017

#36

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Γιάννης Μπόρμπας » Σάβ Μαρ 04, 2017 6:34 pm

Κρίμα, μου έφαγε πολύ ώρα το 4ο θέμα και δεν πρόλαβα να ολοκληρώσω την γεωμετρία που ήταν το πιο εύκολο...
Εύχομαι καλά αποτελέσματα σε όλα τα παιδιά και πολλά συγχαρητήρια σε όσους κατάφεραν να λύσουν το 4ο Seniors.
Από εκεί κιόλας θα ξεχωρίσουν οι μαθητές που αξίζουν να προκριθούν!


Γιάννης Μπορμπαντωνάκης
Άβαταρ μέλους
nikos_el
Δημοσιεύσεις: 133
Εγγραφή: Παρ Ιαν 02, 2015 5:00 pm

Re: Αρχιμήδης 2017

#37

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από nikos_el » Σάβ Μαρ 04, 2017 9:14 pm

Αποτελέσματα εδώ.


The road to success is always under construction
Άβαταρ μέλους
JimNt.
Δημοσιεύσεις: 590
Εγγραφή: Παρ Μάιος 20, 2016 3:00 pm

Re: Αρχιμήδης 2017

#38

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από JimNt. » Σάβ Μαρ 04, 2017 9:15 pm

:first: Ευχαριστώ το :logo: για την πολύτιμη βοήθεια του.
τελευταία επεξεργασία από JimNt. σε Σάβ Μαρ 04, 2017 9:18 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


Bye :')
Τσιαλας Νικολαος
Δημοσιεύσεις: 789
Εγγραφή: Σάβ Ιαν 17, 2015 1:04 pm

Re: Αρχιμήδης 2017

#39

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Τσιαλας Νικολαος » Σάβ Μαρ 04, 2017 9:16 pm

Συγχαρητήρια σε όλα τα παιδιά που διακρίθηκαν και ιδιαίτερα στα "δικά μας" από το mathematica. Βλέπω ο Διονυσάκης και ο Ορέστης πήραν τα όπλα τους!!!


Άβαταρ μέλους
polysot
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 2583
Εγγραφή: Δευ Οκτ 19, 2009 11:43 pm
Τοποθεσία: Όπου βρω ενδιαφέρουσες προσωπικότητες...
Επικοινωνία:

Re: Αρχιμήδης 2017

#40

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από polysot » Σάβ Μαρ 04, 2017 9:21 pm

Αν κάποιος πρόλαβε και κατέβασε τα αποτελέσματα του Αρχιμήδη από τη σελίδα της ΕΜΕ πριν πέσει, ας τα βάλει εδώ να τα δούμε κι εμείς...


Σωτήρης Δ. Χασάπης

Ζήσε τα μαθηματικά σου!
-----------------------------
"There is a scientific taste just as there is a literary or artistic one", Renan
"The journey of a thousand miles begins with one step.", Lao Tzu
Απάντηση

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

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 9 επισκέπτες