Σελίδα 1 από 1
JBMO Shortlist 2019 - Άλγεβρα
Δημοσιεύτηκε: Κυρ Οκτ 11, 2020 6:17 pm
από Demetres
Η παρούσα ανάρτηση θα ανανεωθεί αργότερα και με τα υπόλοιπα προβλήματα.
Α1. Για τους πραγματικούς αριθμούς

και

ισχύει ότι

. Να δειχθεί ότι

.
(Προτάθηκε από τη Σερβία)
A2. Έστω θετικοί πραγματικοί αριθμοί

τέτοιοι ώστε

. Να αποδειχθεί ότι
(Προτάθηκε από τα Σκόπια)
Σημείωση: Ήταν αρκετά γνωστή και κακώς τη βάλαμε στη shortlist.

Σας αφήνω να την εντοπίσετε.
A3. Έστω

και

δύο μη κενά υποσύνολα του συνόλου

με

. Έστω

το γινόμενο όλων των στοιχείων του

και

το γινόμενο όλων των στοιχείων του

. Να βρεθεί η μέγιστη και ελάχιστη δυνατή τιμη του

και να βρεθούν όλες οι περιπτώσεις ισότητας.
(Προτάθηκε από την Ελλάδα)
Α4. Έστω

δύο διαφορετικοί πραγματικοί αριθμοί και έστω

θετικός πραγματικός αριθμός ώστε
Να αποδειχθεί ότι
(Προτάθηκε από την Σαουδική Αραβία - Ήταν η άσκηση 2 του διαγωνισμού)
Α5. Έστω θετικοί πραγματικοί αριθμοί

ώστε

. Να αποδειχθεί η ανισότητα
(Προτάθηκε από την Ρουμανία)
Α6. Έστω θετικοί πραγματικοί αριθμοί

. Να αποδειχθεί η ανισότητα
(Προτάθηκε από το Τατζικιστάν)
Α7. Αν

θετικοί πραγματικοί αριθμοί τέτοιοι ώστε

, να αποδειχθεί ότι
(Προτάθηκε από την Αλβανία)
Re: JBMO Shortlist 2019 - Άλγεβρα
Δημοσιεύτηκε: Κυρ Οκτ 11, 2020 9:18 pm
από matha
Demetres έγραψε: ↑Κυρ Οκτ 11, 2020 6:17 pm
Α1. Για τους πραγματικούς αριθμούς

και

ισχύει ότι

. Να δειχθεί ότι

.
(Προτάθηκε από τη Σερβία)
Θέτοντας

η δοθείσα σχέση γράφεται

οπότε
Από την προφανή

λαμβάνουμε
Θα αποδείξουμε λοιπόν ότι
Είναι προφανές από την

ότι
Έστω

Τότε είναι

, αφού
Δηλαδή τότε είναι

και έχουμε
![\displaystyle{x^3+44=\frac{x^3}{2}+\frac{x^3}{2}+44\geq 3\sqrt[3]{11x^6}=3\sqrt[3]{11}x^2>6x^2,} \displaystyle{x^3+44=\frac{x^3}{2}+\frac{x^3}{2}+44\geq 3\sqrt[3]{11x^6}=3\sqrt[3]{11}x^2>6x^2,}](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/f890180c28dc94d5426429530adc8b3d.png)
άτοπο!
Επομένως

.
Αποδεικνύουμε τώρα ότι

Έστω

οπότε

.
Επειδή είναι

ισχύει και
άρα

Όμως όταν

είναι

και φανερά είναι
Άρα

Re: JBMO Shortlist 2019 - Άλγεβρα
Δημοσιεύτηκε: Κυρ Οκτ 11, 2020 9:43 pm
από Demetres
matha έγραψε: ↑Κυρ Οκτ 11, 2020 9:18 pm
λαμβάνουμε
Θα αποδείξουμε λοιπόν ότι
Ωραία Θάνο. Αυτή ήταν ουσιαστικά και η δική μας λύση αν και από εδώ το κλείσαμε κάπως διαφορετικά:
Αν

τότε

. Αυτό όμως είναι αδύνατο αφού
Άρα

από το οποίο παίρνουμε

. Αν

τότε πάλι καταλήγουμε σε άτοπο αφού
(Αφού

.)
Άρα

όπως θέλαμε να δείξουμε.
Η λύση των Σέρβων ήταν διαφορετική.
Πρόσθεσα τις Α2 και Α3.
Θάνο, αν είναι βάλε και την εκφώνηση στη λύση σου μιας και προστέθηκαν και άλλες ασκήσεις.
Re: JBMO Shortlist 2019 - Άλγεβρα
Δημοσιεύτηκε: Κυρ Οκτ 11, 2020 10:22 pm
από Manolis Petrakis
Α2. Από την Cauchy-Schwartz έχουμε:

.
Αρκεί να δείξουμε ότι

Η οποία ισχύει αφού

από την ανισότητα Chebyshev.
Re: JBMO Shortlist 2019 - Άλγεβρα
Δημοσιεύτηκε: Κυρ Οκτ 11, 2020 11:13 pm
από Mihalis_Lambrou
Demetres έγραψε: ↑Κυρ Οκτ 11, 2020 6:17 pm
Α1. Για τους πραγματικούς αριθμούς

και

ισχύει ότι

. Να δειχθεί ότι

.
Αλλιώς: Θέτουμε

, οπότε θέλουμε

, ενώ η δοθείσα γράφεται

, ισοδύναμα
Όμως η

έχει διακρίνουσα

, οπότε είναι πάντα

. Έπεται από την

ότι

, που είναι το ένα ζητούμενο.
Όμοια η δοθείσα, στην μορφή

, γράφεται
Όπως πριν, με χρήση διακρίνουσας, είναι

, οπότε

, που είναι το δεύτερο ζητούμενο.
Re: JBMO Shortlist 2019 - Άλγεβρα
Δημοσιεύτηκε: Κυρ Οκτ 11, 2020 11:47 pm
από ΦΩΤΙΑΔΗΣ ΠΡΟΔΡΟΜΟΣ
Ελάχιστα διαφορετικά για το A2 μπορούμε να κάνουμε

και μετά Chebyshev.Η άσκηση ήταν και στην ΒΜΟ Shortlist 2018.
Re: JBMO Shortlist 2019 - Άλγεβρα
Δημοσιεύτηκε: Δευ Οκτ 12, 2020 6:42 am
από matha
Demetres έγραψε: ↑Κυρ Οκτ 11, 2020 6:17 pm
Η παρούσα ανάρτηση θα ανανεωθεί αργότερα και με τα υπόλοιπα προβλήματα.
Α1. Για τους πραγματικούς αριθμούς

και

ισχύει ότι

. Να δειχθεί ότι

.
(Προτάθηκε από τη Σερβία)
Ξαναβλέποντας καλύτερα το δεδομένο, τουλάχιστον για το δεξί φράγμα, μπορούμε να πούμε το εξής πιο σύντομο:
Η δοθείσα γράφεται
![\displaystyle{a^3+b^3+2^3-3\cdot 2ab=-3\implies \frac{1}{2}(a+b+2)\left[(a-b)^2+(a-2)^2+(b-2)^2\right]=-3} \displaystyle{a^3+b^3+2^3-3\cdot 2ab=-3\implies \frac{1}{2}(a+b+2)\left[(a-b)^2+(a-2)^2+(b-2)^2\right]=-3}](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/325afe140703423890eba9116f79ed54.png)
.
Το πράμα μιλάει μόνο του τώρα.
Re: JBMO Shortlist 2019 - Άλγεβρα
Δημοσιεύτηκε: Δευ Οκτ 12, 2020 12:39 pm
από Demetres
ΦΩΤΙΑΔΗΣ ΠΡΟΔΡΟΜΟΣ έγραψε: ↑Κυρ Οκτ 11, 2020 11:47 pm
Η άσκηση ήταν και στην ΒΜΟ Shortlist 2018.
Ναι. Μάλιστα εγώ ο ίδιος την ανέβασα στο mathematica στις 02/05/2019. Το πρόβλημα το λάβαμε τέλη Μαΐου του 2019 αλλά δεν πρόσεξα ότι ήταν το ίδιο.
matha έγραψε: ↑Δευ Οκτ 12, 2020 6:42 am
Demetres έγραψε: ↑Κυρ Οκτ 11, 2020 6:17 pm
Η παρούσα ανάρτηση θα ανανεωθεί αργότερα και με τα υπόλοιπα προβλήματα.
Α1. Για τους πραγματικούς αριθμούς

και

ισχύει ότι

. Να δειχθεί ότι

.
(Προτάθηκε από τη Σερβία)
Ξαναβλέποντας καλύτερα το δεδομένο, τουλάχιστον για το δεξί φράγμα, μπορούμε να πούμε το εξής πιο σύντομο:
Η δοθείσα γράφεται
![\displaystyle{a^3+b^3+2^3-3\cdot 2ab=-3\implies \frac{1}{2}(a+b+2)\left[(a-b)^2+(a-2)^2+(b-2)^2\right]=-3} \displaystyle{a^3+b^3+2^3-3\cdot 2ab=-3\implies \frac{1}{2}(a+b+2)\left[(a-b)^2+(a-2)^2+(b-2)^2\right]=-3}](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/325afe140703423890eba9116f79ed54.png)
.
Το πράμα μιλάει μόνο του τώρα.
Ναι Θάνο, αυτό ήταν το σκεπτικό για τη λύση των Σέρβων. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για το δεξί φράγμα. Είναι:
αφού

. Τώρα παίρνουμε
και το ζητούμενο έπεται.
Προστέθηκαν το Α4 (μπήκε στον διαγωνισμό) και το Α5.
Re: JBMO Shortlist 2019 - Άλγεβρα
Δημοσιεύτηκε: Δευ Οκτ 12, 2020 3:57 pm
από ksofsa
Καλησπέρα!
Για την Α5:
Από την ανισότητα αριθμητικού -γεωμετρικού μέσου έχω:
Άρα, το αριστερό μέλος είναι μικρότερο είτε ίσο από
Όμως,

.
Συνεπώς , αρκεί

.
Από Cauchy Schwartz έχω:
Άρα , αρκεί

, που ισχύει.
Χρησιμοποιήθηκε ότι

,που είναι άμεση απόρροια της ανισότητας αριθμητικού-γεωμετρικού μέσου.
Re: JBMO Shortlist 2019 - Άλγεβρα
Δημοσιεύτηκε: Τρί Οκτ 13, 2020 6:52 am
από matha
Demetres έγραψε: ↑Κυρ Οκτ 11, 2020 6:17 pm
Η παρούσα ανάρτηση θα ανανεωθεί αργότερα και με τα υπόλοιπα προβλήματα.
Α5. Έστω θετικοί πραγματικοί αριθμοί

ώστε

. Να αποδειχθεί η ανισότητα
(Προτάθηκε από την Ρουμανία)
Αλλιώς:
Από την Cauchy-Schwarz έχουμε

,
επομένως

.
Τώρα αρκεί
δηλαδή
Όμως από Maclaurin είναι

, οπότε αρκεί

,
η οποία γράφεται τελικά

πράγμα άμεσο από ΑΜ-ΓΜ.
Re: JBMO Shortlist 2019 - Άλγεβρα
Δημοσιεύτηκε: Τρί Οκτ 13, 2020 10:04 am
από Demetres
Ωραία Θάνο! Αυτήν ακριβώς την απόδειξη δώσαμε και εμείς για την Α5. Οι Ρουμάνοι, όταν έφτασαν στην
παρατήρησαν ότι είναι ισοδύναμη με την
όπου στο άθροισμα έχουμε όλα τα

για όλα τα διαφορετικά

.
Μετά χρησιμοποίησαν την ΑΜ-ΓΜ αφού
κ.τ.λ.
Ανεβάζω τώρα και την Α6.
Re: JBMO Shortlist 2019 - Άλγεβρα
Δημοσιεύτηκε: Τρί Οκτ 13, 2020 12:01 pm
από ksofsa
Καλησπέρα!
Για την Α6:
Έχω
Όποτε, αρκεί:
Από Cauchy Schwartz έχω:
Οπότε ,αρκεί:
που ισχύει.
Re: JBMO Shortlist 2019 - Άλγεβρα
Δημοσιεύτηκε: Παρ Οκτ 16, 2020 2:38 pm
από Demetres
Ανέβασα και την Α7 που ήταν η τελευταία προτεινόμενη από την Άλγεβρα. (Γενικά είχαμε λάβει περισσότερες ασκήσεις ειδικά στην Άλγεβρα αλλά αποφασίσαμε να μείνουμε με το πολύ 7 ασκήσεις σε κάθε τομέα. Αν θυμάμαι καλά όσες έμειναν έξω ήταν ανισότητες.
Να θυμίσω ότι έμεινε αναπάντητη και η Α3.
Re: JBMO Shortlist 2019 - Άλγεβρα
Δημοσιεύτηκε: Παρ Οκτ 16, 2020 4:06 pm
από ΦΩΤΙΑΔΗΣ ΠΡΟΔΡΟΜΟΣ
A7.
Είναι

.Έστω

.Τότε

Από Holder είναι
![\sum \sqrt[3]{\dfrac{a^3+1}{2}}\le \sqrt[3]{(\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2})(\sum (a+1))(\sum (a^2-a+1))}=\sqrt[3]{\dfrac{3}{2}(A+3)(A^2-3A+3)} \sum \sqrt[3]{\dfrac{a^3+1}{2}}\le \sqrt[3]{(\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2})(\sum (a+1))(\sum (a^2-a+1))}=\sqrt[3]{\dfrac{3}{2}(A+3)(A^2-3A+3)}](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/c8a226d833cd1a0da70c8e48ed30b722.png)
Άρα αρκεί

που ισχύει αφού

Re: JBMO Shortlist 2019 - Άλγεβρα
Δημοσιεύτηκε: Σάβ Οκτ 17, 2020 8:35 pm
από Manolis Petrakis
Μία λύση για το Α3 που έμεινε αναπάντητο:
![P_A+P_B\geq\left [2\sqrt{11!}\right]=\left[1440\sqrt{77}\right]=12636 P_A+P_B\geq\left [2\sqrt{11!}\right]=\left[1440\sqrt{77}\right]=12636](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/064dbac6c9c2c6805a6398e03efe3d6a.png)
Θα βρούμε τα στοιχεία των

και

έτσι ώστε

.
Αν

και

τότε

αδύνατο

Ακόμη

, έτσι

ή
●Για την 1η περίπτωση έχουμε λόγω της

:

όπου

,

και

,

Είναι

και

ή

και

▪︎Για την 1η υποπερίπτωση έχουμε λόγω της

:

που ισχύει για

και

. Άρα

και

και το

ανήκει σε οποιοδήποτε από τα 2 σύνολα. (Ή αντίστροφα)
▪︎Για την 2η υποπερίπτωση έχουμε λόγω της

:

και

(πρώτος) άτοπο
●Για την 2η περίπτωση έχουμε λόγω της

:

Είναι

ή

και

▪︎Για την 1η υποπερίπτωση έχουμε λόγω της

:

που ισχύει για

και

και

και το

ανήκει σε οποιοδήποτε από τα 2 σύνολα. (Ή αντίστροφα)
▪︎Για την 2η υποπερίπτωση έχουμε λόγω της

:

αδύνατο
Για το μέγιστο του

έχουμε:

για

και

ή αντίστροφα
Διότι
*Ομοίως με την πρώτη περίπτωση ορίζονται τα
