1η μέρα - 13 Απριλίου 2025
Πρόβλημα 1. Για κάθε θετικό ακέραιο
, έστω
όλοι οι θετικοί ακέραιοι μικρότεροι του
οι οποίοι είναι σχετικά πρώτοι με τον
. Να βρείτε όλους τους αριθμούς
τέτοιους ώστε
για κάθε
. Εδώ ο
είναι ο μεγαλύτερος θετικός ακέραιος που διαιρεί και τον
και τον
. Οι ακέραιοι
και
είναι σχετικά πρώτοι μεταξύ τους αν
.Πρόβλημα 2. Μια άπειρη γνησίως αύξουσα ακολουθία
θετικών ακέραιων αριθμών αποκαλείται κεντρική αν για κάθε θετικό ακέραιο
, ο μέσος όρος των πρώτων
όρων της ακολουθίας είναι ίσος με
.Να δείξετε ότι υπάρχει μια άπειρη ακολουθία
,
,
,
θετικών ακέραιων αριθμών τέτοια, ώστε για κάθε κεντρική ακολουθία
,
,
,
, υπάρχουν άπειροι θετικοί ακέραιοι
με
. Πρόβλημα 3. Έστω
ένα οξυγώνιο τρίγωνο. Τα σημεία
,
,
, και
βρίσκονται πάνω σε μια ευθεία με αυτή τη σειρά, και ικανοποιούν την σχέση
. Έστω
και
τα μέσα των
και
, αντίστοιχα. Έστω ότι το τρίγωνο
είναι οξυγώνιο και έστω
το ορθόκεντρό του. Έστω
και
σημεία στις ευθείες
και
, αντίστοιχα, τέτοια, ώστε τα σημεία
,
,
, και
να είναι ομοκυκλικά και διαφορετικά ανά δύο, και τα σημεία
,
,
, και
να είναι επίσης ομοκυκλικά και διαφορετικά ανά δύο. Να δείξετε ότι τα σημεία
,
,
, και
είναι ομοκυκλικά.Το ορθόκεντρο ενός τριγώνου είναι το σημείο τομής των υψών του.

και
. Έστω ότι οι ευθείες
και
τέμνουν τον περιγεγραμμένο κύκλο του τριγώνου
και
, αντίστοιχα. Θεωρούμε τα σημεία
και
τέτοια ώστε τα
και
να είναι παραλληλόγραμμα (με
,
,
, και
). Έστω
το σημείο τομής των ευθειών
και
. Να δείξετε ότι τα σημεία
ένας ακέραιος. Σε μια διάταξη ενός
πίνακα, κάθε ένα από τα
κελιά περιέχει ένα βέλος, το οποίο δείχνει προς τα πάνω, προς τα κάτω, προς τα αριστερά, ή προς τα δεξιά. Δεδομένης μιας αρχικής διάταξης, η Turbo το σαλιγκάρι ξεκινά από ένα από τα κελιά του πίνακα και μετακινείται από κελί σε κελί. Σε κάθε της κίνηση, η Turbo μετακινείται κατά ένα κελί προς την κατεύθυνση που υποδεικνύεται από το βέλος στο κελί όπου βρίσκεται (ενδεχομένως να βγει και εκτός του πίνακα). Μετά από κάθε κίνηση, όλα τα βέλη σε όλα τα κελιά περιστρέφονται κατά
αντίθετα από τη φορά των δεικτών του ρολογιού. Ονομάζουμε ένα κελί καλό αν, ξεκινώντας από αυτό το κελί, η Turbo επισκέπτεται κάθε κελί του πίνακα ακριβώς μία φορά, χωρίς να βγει ποτέ εκτός του πίνακα, και στο τέλος επιστρέφει στο αρχικό της κελί.
πίνακα, είναι γραμμένος ένας μη αρνητικός πραγματικός αριθμός έτσι ώστε το άθροισμα των αριθμών σε κάθε γραμμή να είναι ίσο με
, και το άθροισμα των αριθμών σε κάθε στήλη να είναι επίσης ίσο με
η μεγαλύτερη τιμή στη γραμμή
, και έστω
. Έστω
η μεγαλύτερη τιμή στη στήλη
.
;
θα έχουν ακολουθία περιττών
. Άρα, όλοι οι άρτιοι είναι δεκτοί.
και
, οπότε
. Άρα, απορρίπτονται.
, όπου
φυσικός, η ακολουθία των
, αποτελείται από όλους τους φυσικούς που δεν είναι πολλαπλάσια του 3. Συγκεκριμένα, κάθε δύο διαδοχικοί όροι θα έχουν διαφορετικό υπόλοιπο
, δηλαδή η ακολουθία θα έχει τη μορφή:
.
. Άρα, όλες οι δυνάμεις του 3 είναι δεκτές.
, όπου
ένας περιττός φυσικός. Έχουμε τις εξής περιπτώσεις:
είναι δύναμη του 3, οπότε ο
, τότε
. Αυτό συμβαίνει διότι, το άθροισμα των όρων
δεν είναι πολλαπλάσιο του 3, αφού οι δύο όροι έχουν ίδιο υπόλοιπο
, άρα δεν είναι πολλαπλάσιο του
, οπότε αναγόμαστε στην περίπτωση Β).
για κάθε
. Αφού ο 3 είναι πρώτος, είναι
, οπότε ο
.
για κάθε
για κάποιους ακέραιους
, και
περιττό, ο οποίος δεν διαιρείται από το 3. Έχουμε τις περιπτώσεις:
. Τότε δυο διαδοχικοί όροι της ακολουθίας
είναι ο
και ο
.
. Άρα
, οπότε υπάρχει
διαιρείται από το 3, είναι
, και άρα ο
είναι, αφού
.
και
, οπότε
. Δηλαδή,
. Tότε
με
. Επίσης, αφού
, είναι
.
.
Τότε δυο διαδοχικοί όροι της ακολουθίας
.
και
. Άρα
, οπότε υπάρχει
, και άρα οι αριθμοί
και
, αφού
. Δηλαδή,
. Tότε
με
, είναι
, όπως στο παρακάτω σχήμα. Αρχικά παρατηρούμε ότι τα τρίγωνα
και
είναι όμοια (
,
), οπότε 
και
, οποτε η παραπάνω αναλογία γράφεται


. Η ισότητα των γωνιών αυτών σε συνδυασμό με την τελευταία παραπάνω αναλογία μας δίνει την ομοιότητα των τριγώνων
και
με
. Από την τελευταία ισότητα γωνιών, και αφού τα σημεία
. Συνεπώς, τα σημεία
. Από την άλλη, αν βάλουμε πολλά
, έχουμε:

στοιχεία 


. Οι ισότητες επιτυγχάνονται· το μέγιστο του
οι οποίοι τοποθετούνται κατά μήκος της κεντρικής διαγωνίου στον πίνακα
, με πρώτη στήλη ίση προς
και όλα τα υπόλοιπα στοιχεία της ίδιας στήλης μηδενικά, ενώ όλα τα υπόλοιπα στοιχεία του μεγάλου πίνακα είναι
.Η μέγιστη τιμή είναι 