Τεστ Εξάσκησης #4-ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ

Συντονιστές: cretanman, ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ, socrates

achilleas
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 3069
Εγγραφή: Τρί Σεπ 15, 2009 3:32 pm

Τεστ Εξάσκησης #4-ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από achilleas »

Καλησπέρα σας!

Σε συνέχεια των προηγούμενων θεμάτων με το 1ο τεστ, το 2ο τεστ και το 3ο τεστ, ακολουθούν τα προβλήματα του 4ου τεστ:

**********************************************

Practice TEST 4
ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 4 ΩΡΕΣ

ΘΕΜΑ 1.Έστω p ένας περιττός πρώτος αριθμός. Να βρεθούν όλα τα ζεύγη (m,n) θετικών ακεραίων για τους οποίους ισχύει \displaystyle{(p-1)(p^n+1)=4m(m+1).}

ΘΕΜΑ 2. Να βρεθούν όλες οι συναρτήσεις f:\mathbb{R}\to\mathbb{R} για τις οποίες ισχύει \displaystyle{f((x-y)^2)=x^2-2yf(x)+\left(f(y)\right)^2} για κάθε x,y\in \mathbb{R}.

ΘΕΜΑ 3. Δίνονται οι πραγματικοί αριθμοί a,b,c για τους οποίους υπάρχουν πραγματικοί αριθμοί A,B,C,D τέτοιοι ώστε \displaystyle{(Ax+B)(Cx+D)=ax^2+bx+c} για κάθε x\in \mathbb{R}. Να δειχθεί ότι τουλάχιστον ένας από τους a,b,c είναι μεγαλύτερος ή ίσος του \dfrac{4}{9}(A+B)(C+D).

ΘΕΜΑ 4. Θεωρούμε τα σημεία A,B,C, A', B',C' σε κύκλο τέτοια ώστε η AA' να είναι κάθετη στη BC, η BB' να είναι κάθετη στη CA, και η CC' είναι κάθετη στη AB. Επιπλέον, θεωρούμε σημείο D του κύκλου, και έστω ότι η DA' τέμνει την ευθεία BC στο A'', η DB' τέμνει την ευθεία CA στο B'', και η D{\textcolor{red}{C}}' τέμνει την ευθεία AB στο C''.

Να δειχθεί ότι τα σημεία A'', B'', C'' και το ορθόκεντρο του τριγώνου ABC είναι συνευθειακά.


**********************************************

Φιλικά,

Αχιλλέας

Επεξεργασία: Διόρθωση τυπογραφικού στην 4.
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος achilleas την Σάβ Φεβ 25, 2017 3:45 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.

Ετικέτες:
Άβαταρ μέλους
matha
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 6428
Εγγραφή: Παρ Μάιος 21, 2010 7:40 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη

Re: Τεστ Εξάσκησης #4-ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από matha »

achilleas έγραψε:
ΘΕΜΑ 2. Να βρεθούν όλες οι συναρτήσεις f:\mathbb{R}\to\mathbb{R} για τις οποίες ισχύει \displaystyle{f((x-y)^2)=x^2-2yf(x)+\left(f(y)\right)^2} για κάθε x,y\in \mathbb{R}.
Για \displaystyle{x=y=0} προκύπτει \displaystyle{f(0)=0\vee f(0)=1.}

\displaystyle{\bullet} Αν \displaystyle{f(0)=0,} για \displaystyle{y=x} προκύπτει \displaystyle{(f(x)-x)^2=0} δηλαδή \displaystyle{f(x)\equiv x.}

\displaystyle{\bullet} Αν \displaystyle{f(0)=1} για \displaystyle{y=x} προκύπτει \displaystyle{(f(x)-x)^2=1} άρα

\displaystyle{f(x)=x+1\vee f(x)=x-1} για κάθε \displaystyle{x}. (1)

Για \displaystyle{y=0} προκύπτει \displaystyle{f(x^2)=x^2+1,} ενώ για \displaystyle{x=0} προκύπτει \displaystyle{f(y^2)=f(y)^2-2y,} που λόγω της προηγούμενης δίνει \displaystyle{f(y)^2=(y+1)^2.}.

Από την (1) προκύπτει \displaystyle{f(x)=x+1.}

Άρα \displaystyle{f(x)\equiv x\vee f(x)\equiv x+1}, που ικανοποιούν την αρχική και οι δύο.
Μάγκος Θάνος
Άβαταρ μέλους
JimNt.
Δημοσιεύσεις: 582
Εγγραφή: Παρ Μάιος 20, 2016 3:00 pm

Re: Τεστ Εξάσκησης #4-ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από JimNt. »

achilleas έγραψε:
ΘΕΜΑ 1.Έστω p ένας περιττός πρώτος αριθμός. Να βρεθούν όλα τα ζεύγη (m,n) θετικών ακεραίων για τους οποίους ισχύει \displaystyle{(p-1)(p^n+1)=4m(m+1).}
Η αρχική γίνεται 4m^2+4m-p^{n+1}-p+p^n+1=0, που έχει \Delta=16(p^{n+1}+p-p^n). Πρέπει p^{n+1}+p-p^n=x^2 \Leftrightarrow p(p^n+1-p^{n-1})=x^2. Για n>1 παίρνουμε (p,p^n+1-p^{n-1})=1 \Rightarrow p=y^2, άτοπο. Συνεπώς, n=1. Αντικαθιστούμε και λύνουμε την δευτεροβάθμια που προκύπτει και δίνει την λύση m=\frac{p-1}{2} . Συνεπώς, \boxed{(m,n)=(\frac{p-1}{2},1)}
Bye :')
Άβαταρ μέλους
mikemoke
Δημοσιεύσεις: 216
Εγγραφή: Σάβ Δεκ 17, 2016 12:58 am

Re: Τεστ Εξάσκησης #4-ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από mikemoke »

achilleas έγραψε:Καλησπέρα σας!

Σε συνέχεια των προηγούμενων θεμάτων με το 1ο τεστ, το 2ο τεστ και το 3ο τεστ, ακολουθούν τα προβλήματα του 4ου τεστ:

**********************************************

Practice TEST 4
ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 4 ΩΡΕΣ

ΘΕΜΑ 1.Έστω p ένας περιττός πρώτος αριθμός. Να βρεθούν όλα τα ζεύγη (m,n) θετικών ακεραίων για τους οποίους ισχύει \displaystyle{(p-1)(p^n+1)=4m(m+1).}

ΘΕΜΑ 2. Να βρεθούν όλες οι συναρτήσεις f:\mathbb{R}\to\mathbb{R} για τις οποίες ισχύει \displaystyle{f((x-y)^2)=x^2-2yf(x)+\left(f(y)\right)^2} για κάθε x,y\in \mathbb{R}.

ΘΕΜΑ 3. Δίνονται οι πραγματικοί αριθμοί a,b,c για τους οποίους υπάρχουν πραγματικοί αριθμοί A,B,C,D τέτοιοι ώστε \displaystyle{(Ax+B)(Cx+D)=ax^2+bx+c} για κάθε x\in \mathbb{R}. Να δειχθεί ότι τουλάχιστον ένας από τους a,b,c είναι μεγαλύτερος ή ίσος του \dfrac{4}{9}(A+B)(C+D).

ΘΕΜΑ 4. Θεωρούμε τα σημεία A,B,C, A', B',C' σε κύκλο τέτοια ώστε η AA' να είναι κάθετη στη BC, η BB' να είναι κάθετη στη CA, και η CC' είναι κάθετη στη AB. Επιπλέον, θεωρούμε σημείο D του κύκλου, και έστω ότι η DA' τέμνει την ευθεία BC στο A'', η DB' τέμνει την ευθεία CA στο B'', και η DC' τέμνει την ευθεία AB στο C''.

Να δειχθεί ότι τα σημεία A'', B'', C'' και το ορθόκεντρο του τριγώνου ABC είναι συνευθειακά.


**********************************************

Φιλικά,

Αχιλλέας
η DC' τέμνει την ευθεία AB στο C''. Υπαρχει λάθος
achilleas
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 3069
Εγγραφή: Τρί Σεπ 15, 2009 3:32 pm

Re: Τεστ Εξάσκησης #4-ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από achilleas »

mikemoke έγραψε:
achilleas έγραψε:.....
ΘΕΜΑ 4. Θεωρούμε τα σημεία A,B,C, A', B',C' σε κύκλο τέτοια ώστε η AA' να είναι κάθετη στη BC, η BB' να είναι κάθετη στη CA, και η CC' είναι κάθετη στη AB. Επιπλέον, θεωρούμε σημείο D του κύκλου, και έστω ότι η DA' τέμνει την ευθεία BC στο A'', η DB' τέμνει την ευθεία CA στο B'', και η DC' τέμνει την ευθεία AB στο C''.

Να δειχθεί ότι τα σημεία A'', B'', C'' και το ορθόκεντρο του τριγώνου ABC είναι συνευθειακά.

**********************************************

Φιλικά,

Αχιλλέας
η DC' τέμνει την ευθεία AB στο C''. Υπαρχει λάθος
Είσαι σίγουρος;

Φιλικά,

Αχιλλέας
Άβαταρ μέλους
mikemoke
Δημοσιεύσεις: 216
Εγγραφή: Σάβ Δεκ 17, 2016 12:58 am

Re: Τεστ Εξάσκησης #4-ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από mikemoke »

achilleas έγραψε:
mikemoke έγραψε:
achilleas έγραψε:.....
ΘΕΜΑ 4. Θεωρούμε τα σημεία A,B,C, A', B',C' σε κύκλο τέτοια ώστε η AA' να είναι κάθετη στη BC, η BB' να είναι κάθετη στη CA, και η CC' είναι κάθετη στη AB. Επιπλέον, θεωρούμε σημείο D του κύκλου, και έστω ότι η DA' τέμνει την ευθεία BC στο A'', η DB' τέμνει την ευθεία CA στο B'', και η DC' τέμνει την ευθεία AB στο C''.

Να δειχθεί ότι τα σημεία A'', B'', C'' και το ορθόκεντρο του τριγώνου ABC είναι συνευθειακά.

**********************************************

Φιλικά,

Αχιλλέας
η DC' τέμνει την ευθεία AB στο C''. Υπαρχει λάθος
Είσαι σίγουρος;

Φιλικά,

Αχιλλέας
Ναι κατα μεγαλο ποσοστό γιατι αν δεν ήταν λάθος τοτε Α'' , C'' , D συνευθειακα και το ζητούμενο ισχύει μονο αν D ταυτίζεται με μια απο της κορυφες ΑΒC
achilleas
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 3069
Εγγραφή: Τρί Σεπ 15, 2009 3:32 pm

Re: Τεστ Εξάσκησης #4-ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ

#7

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από achilleas »

mikemoke έγραψε:
achilleas έγραψε:
mikemoke έγραψε:
achilleas έγραψε:.....
ΘΕΜΑ 4. Θεωρούμε τα σημεία A,B,C, A', B',C' σε κύκλο τέτοια ώστε η AA' να είναι κάθετη στη BC, η BB' να είναι κάθετη στη CA, και η CC' είναι κάθετη στη AB. Επιπλέον, θεωρούμε σημείο D του κύκλου, και έστω ότι η DA' τέμνει την ευθεία BC στο A'', η DB' τέμνει την ευθεία CA στο B'', και η DC' τέμνει την ευθεία AB στο C''.

Να δειχθεί ότι τα σημεία A'', B'', C'' και το ορθόκεντρο του τριγώνου ABC είναι συνευθειακά.

**********************************************

Φιλικά,

Αχιλλέας
η DC' τέμνει την ευθεία AB στο C''. Υπαρχει λάθος
Είσαι σίγουρος;

Φιλικά,

Αχιλλέας
Ναι κατα μεγαλο ποσοστό γιατι αν δεν ήταν λάθος τοτε Α'' , C'' , D συνευθειακα και το ζητούμενο ισχύει μονο αν D ταυτίζεται με μια απο της κορυφες ΑΒC
Πρέπει να ξανακοιτάξεις τον ισχυρισμό σου.

Είναι άλλο η ευθεία AB κι άλλο η πλευρά AB.

Η διατύπωση είναι σωστή.

Φιλικά,

Αχιλλέας
Άβαταρ μέλους
mikemoke
Δημοσιεύσεις: 216
Εγγραφή: Σάβ Δεκ 17, 2016 12:58 am

Re: Τεστ Εξάσκησης #4-ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ

#8

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από mikemoke »

achilleas έγραψε:
mikemoke έγραψε:
achilleas έγραψε:
mikemoke έγραψε:
achilleas έγραψε:.....
ΘΕΜΑ 4. Θεωρούμε τα σημεία A,B,C, A', B',C' σε κύκλο τέτοια ώστε η AA' να είναι κάθετη στη BC, η BB' να είναι κάθετη στη CA, και η CC' είναι κάθετη στη AB. Επιπλέον, θεωρούμε σημείο D του κύκλου, και έστω ότι η DA' τέμνει την ευθεία BC στο A'', η DB' τέμνει την ευθεία CA στο B'', και η DC' τέμνει την ευθεία AB στο C''.

Να δειχθεί ότι τα σημεία A'', B'', C'' και το ορθόκεντρο του τριγώνου ABC είναι συνευθειακά.

**********************************************

Φιλικά,

Αχιλλέας
η DC' τέμνει την ευθεία AB στο C''. Υπαρχει λάθος
Είσαι σίγουρος;

Φιλικά,

Αχιλλέας
Ναι κατα μεγαλο ποσοστό γιατι αν δεν ήταν λάθος τοτε Α'' , C'' , D συνευθειακα και το ζητούμενο ισχύει μονο αν D ταυτίζεται με μια απο της κορυφες ΑΒC
Πρέπει να ξανακοιτάξεις τον ισχυρισμό σου.

Είναι άλλο η ευθεία AB κι άλλο η πλευρά AB.

Η διατύπωση είναι σωστή.

Φιλικά,

Αχιλλέας
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος matha την Σάβ Φεβ 25, 2017 7:57 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.
Λόγος: Διαγραφή συνημμένου σκαναρισμένου αρχείου.
achilleas
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 3069
Εγγραφή: Τρί Σεπ 15, 2009 3:32 pm

Re: Τεστ Εξάσκησης #4-ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ

#9

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από achilleas »

Τώρα κατάλαβα τι εννοείς. Εννοείς ότι υπήρχε τυπογραφικό λάθος στην πρώτη ανάρτηση.
achilleas έγραψε:.....
ΘΕΜΑ 4. ...

και η DA' τέμνει την ευθεία AB στο C''.

....
Σε αυτό έχεις δίκιο. Φαίνεται ότι άλλαξες το DA' σε DC', οπότε στην παράθεσή σου δεν είδα κάποια διαφορά, αφού διάβασα
mikemoke έγραψε:.....
achilleas έγραψε:....
και η DC' τέμνει την ευθεία AB στο C''.
,....
....
η DC' τέμνει την ευθεία AB στο C''. Υπαρχει λάθος
Πράγματι, το σωστό είναι DC'. Υπήρχε τυπογραφικό λάθος.

Ευχαριστώ πολύ!

Φιλικά,

Αχιλλέας
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος achilleas την Σάβ Φεβ 25, 2017 3:48 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.
Άβαταρ μέλους
mikemoke
Δημοσιεύσεις: 216
Εγγραφή: Σάβ Δεκ 17, 2016 12:58 am

Re: Τεστ Εξάσκησης #4-ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ

#10

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από mikemoke »

achilleas έγραψε:Τώρα κατάλαβα τι εννοείς. Εννοείς ότι υπήρχε τυπογραφικό λάθος στην πρώτη ανάρτηση.
achilleas έγραψε:.....
ΘΕΜΑ 4. ...

και η DA' τέμνει την ευθεία AB στο C''.

....
Σε αυτό έχεις δίκιο. Φαίνεται ότι άλλαξες το DA' σε DC', οπότε στην παράθεσή σου δεν είδα κάποια διαφορά, αφού διάβασα
mikemoke έγραψε:.....
achilleas έγραψε:....
και η DC' τέμνει την ευθεία AB στο C''.
,....
....
η DC' τέμνει την ευθεία AB στο C''. Υπαρχει λάθος
Πράγματι, το σωστό είναι DC'.

Ευχαριστώ.

Αχιλλέας
Παρακαλώ
achilleas
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 3069
Εγγραφή: Τρί Σεπ 15, 2009 3:32 pm

Re: Τεστ Εξάσκησης #4-ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ

#11

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από achilleas »

mikemoke έγραψε:...
Παρακαλώ
Αναμένουμε απόδειξη της άσκησης τώρα. :)

Φιλικά,

Αχιλλέας
Άβαταρ μέλους
mikemoke
Δημοσιεύσεις: 216
Εγγραφή: Σάβ Δεκ 17, 2016 12:58 am

Re: Τεστ Εξάσκησης #4-ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ

#12

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από mikemoke »

achilleas έγραψε:
mikemoke έγραψε:...
Παρακαλώ
Αναμένουμε απόδειξη της άσκησης τώρα. :)

Φιλικά,

Αχιλλέας
ΛΥΣΗ:
Αρκεί να δείξουμε οτι BC,AB,ACμεσοκάθετοι των A'H,C'H,B'H αντίστοιχα. Aς αποδείξουμε την BCμε A'H
\widehat{AA'C}=\widehat{ABC} ως εγγεγραμένες στο τόξο AC

έστω N σημείο τομής C'H μεAB και M της BC με A'H
\widehat{ABC}=\widehat{C'HA} αφού ANH, ABM ορθογώνια τρίγωνα με \widehat{A} κοινή
\widehat{C'HA}=\widehat{A'HC} ως κατακορυφήν
Άρα τρίγωνα HMC=A'MC και το ζητούμενο αποδείχτηκε
Ο λόγος που αρκεί αυτό είναι :
\widehat{DA'C}=\widehat{CC'D} ως εγγεγραμένες στο τόξο DC
\widehat{CC'D}=\widehat{C''HC'} λογω της μεσοκαθετότητας
και αρα και η κατακορυφήν της \widehat{C''HC'} θα ναι ίση με \widehat{DA'C}
Άρα C''H,DA',BCσυντρέχουν στοA''
και ετσι αποδείξαμε ότι C'',H,A''συνευθειακά. Oμοιώς αποδεικνύεται και για H,A'' ,B''
Άβαταρ μέλους
Demetres
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 9010
Εγγραφή: Δευ Ιαν 19, 2009 5:16 pm
Τοποθεσία: Λεμεσός/Πύλα
Επικοινωνία:

Re: Τεστ Εξάσκησης #4-ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ

#13

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Demetres »

achilleas έγραψε: ΘΕΜΑ 3. Δίνονται οι πραγματικοί αριθμοί a,b,c για τους οποίους υπάρχουν πραγματικοί αριθμοί A,B,C,D τέτοιοι ώστε \displaystyle{(Ax+B)(Cx+D)=ax^2+bx+c} για κάθε x\in \mathbb{R}. Να δειχθεί ότι τουλάχιστον ένας από τους a,b,c είναι μεγαλύτερος ή ίσος του \dfrac{4}{9}(A+B)(C+D).
Εφόσον η σχέση ισχύει για κάθε x \in \mathbb{R}, αυτό σημαίνει ότι οι συντελεστές των δύο πολυωνύμων είναι ίσοι. Δηλαδή

a = AC, b = AD+BC και c = BD.

Ας γράψουμε t = (A+B)(C+D). Μπορούμε να υποθέσουμε ότι t \geqslant 0. (Σε διαφορετική περίπτωση αλλάζουμε τα πρόσημα των A,B,C,D.) Έχουμε a+b+c = t. Θέτω s = a+c = t-b και p = ac \leqslant b^2/4. Η τελευταία ανισότητα προκύπτει επειδή το ax^2+bx+c έχει πραγματικές λύσεις οπότε η διακρίνουσά του είναι μη αρνητική.

Ας υποθέσουμε a,c < 4t/9. Τότε

\displaystyle{ \frac{4t}{9} > \max{\{a,c\}} = \frac{s+\sqrt{s^2-4p}}{2} \geqslant \frac{t-b + \sqrt{t^2-2tb}}{2}}

Οπότε

\displaystyle{ b - \frac{t}{9} > \sqrt{t^2-2tb}}.

Πρέπει λοιπόν b > \frac{t}{9} \geqslant 0.

Υψώνοντας στο τετράγωνο παίρνουμε

\displaystyle{ 81b^2 - 18bt + t^2 > 81t^2 - 162tb}

ή ισοδύναμα

(9b+8t)^2 > 144t^2.

Αυτό δίνει b > 4t/9, οπότε το ζητούμενο αποδείχθηκε.
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 1 επισκέπτης