CONCURSUL NAŢIONAL DE MATEMATICA PANAITOPOL EDIŢIA a X-a, TULCEA, 21 aprilie 2018 Clasa a VII - a Soluţii orientative şi bareme Problema 1. Se conside

Documente similare
CONCURSUL NAŢIONAL DE MATEMATICA PANAITOPOL EDIŢIA a X-a, TULCEA, 21 aprilie 2018 Clasa a VII - a 1. Se consideră numerele reale x, y şi z, cel puţin

Clasa IX 1. O lăcustă face salturi, fiecare salt în linie dreaptă şi de două ori mai lung ca precedentul. Poate vreodată lăcusta să revină în punctul

OLM_2009_barem.pdf

Coordonate baricentrice Considerăm în plan un triunghi ABC şi un punct Q în interiorul său, fixat arbitrar. Notăm σ c = aria ( QAB) σ a = aria ( QBC),

Universitatea Politehnica din Bucureşti 2019 Disciplina: Geometrie şi Trigonometrie G1 * Varianta A 1. Ştiind cos x = 3 2, atunci sin2 x

CONCURSUL DE MATEMATICĂ APLICATĂ "ADOLF HAIMOVICI" ETAPA JUDEȚEANĂ 18 martie 2017 Filiera Tehnologică : profilul Tehnic Clasa a IX -a Problema 1. 2 Se

Microsoft Word - D_ MT1_II_001.doc

BAC 2007 Pro Didactica Programa M1 2 Rezolvarea variantei 61 versiune finală Redactia Pro Didactica Suportul pe net:

Microsoft Word - Concursul SFERA.doc

I

Teoreme cu nume 1. Problema (Năstăsescu IX, p 147, propoziţia 5) Formula lui Chasles Pentru orice puncte M, N şi P avem MN + NP = MP.

Copyright c 2001 ONG TCV Scoala Virtuala a Tanarului Matematician 1 Ministerul Educatiei si Stiintei Examenul de bacalaureat la

Şiruri de numere reale Facultatea de Hidrotehnică Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi Iaşi, 2015 Analiză Matematică Lucian Maticiuc 1 / 29

Microsoft Word - Programa finala olimpiadei matematica 2007 gimnaziu.doc

DAN LASCU ADRIANA-LIGIA SPORIŞ ANDA OLTEANU PAUL VASILIU MATEMATICĂ. CULEGERE DE PROBLEME TIP GRILĂ PENTRU ADMITEREA ÎN ACADEMIA NAVALĂ MIRCEA CEL BĂT

joined_document_27.pdf

Gheorghe IUREA Adrian ZANOSCHI algebră geometrie clasa a VII-a ediţia a V-a, revizuită mate 2000 standard EDITURA PARALELA 45 Matematică. Clasa a VII-

PROGRAMA CONCURSULUI NAŢIONAL

UNIVERSITATEA BABEŞ-BOLYAI CLUJ-NAPOCA FACULTATEA DE MATEMATICĂ ŞI INFORMATICĂ Concurs MATE-INFO UBB 6 aprilie 2019 Proba scrisă la MATEMATICĂ NOTĂ IM

CERCURI REMARCABILE ASOCIATE UNUI TRIUNGHI CERCURI EXÎNSCRISE Natura vorbeşte în limbajul matematicii: literele acestei limbi sunt cercuri, tri

CLP_UTCN-grila-2012.dvi

20 SUBIECTE DE EXAMEN - De fapt, în pofida acestor probleme, până la urmă tot vom logaritma, căci aceasta este tehnica naturală în context. Trebuie do

Concursul de Matematică Upper.School ediția 2019 Etapa III - Clasa a 7-a Lista de probleme PROBLEMA 1 / 4 punctaj: 7 Aflați numerele prime p, q, r car

COMENTARII FAZA JUDEŢEANĂ, 9 MARTIE 2013 Abstract. Personal comments on some of the problems presented at the District Round of the National Mathemati

BAC 2007 Pro Didactica Programa M1 2 Rezolvarea variantei 36 versiune finală Redactia Pro Didactica Suportul pe net:

Pachete de lecţii disponibile pentru platforma AeL

Soluţiile problemelor propuse în nr. 1/2014 Clasele primare P.283. Scrieţi + sau în fiecare pătrăţel din = astfel încât să obţineţi o

GHEORGHE PROCOPIUC PROBLEME DE ANALIZĂ MATEMATICĂ ŞI ECUAŢII DIFERENŢIALE IAŞI, 2007

Curs 10 Aplicaţii ale calculului diferenţial. Puncte de extrem 10.1 Diferenţiale de ordin superior S¼a trecem acum la de nirea diferenţialelor de ordi

www. didactic.ro Aplicaţii ale trigonometriei în geometrie Trecem în revistă următoarele rezultate importante: 1) Teorema sinusurilor: Teorema cosinus

Cursul 8 Funcţii analitice Vom studia acum comportarea şirurilor şi seriilor de funcţii olomorfe, cu scopul de a dezvălui o proprietate esenţială a ac

RecMat dvi

1. a. Să se scrie un algoritm care să afişeze toate numerele de patru cifre care au cifra sutelor egală cu o valoare dată k, şi cifra zecilor cu 2 mai

Inspectoratul Şcolar Judeţean Suceava Şcoala Gimnazială Luca Arbure CONCURSUL DE MATEMATICǍ ISTEŢII D ARBORE EDIŢIA a VIII a 29 APRILIE 2017 Clasa a I

Analiz¼a Matematic¼a - Curs 6 M¼ad¼alina Roxana Buneci

Microsoft Word - cap1p4.doc

Matematica VI

Similitudini în plan şi puncte Torricelli asociate Cătălin ŢIGĂERU 1 Subiectul lucrării îl reprezintă operaţia de compunere a similitudinilor aplicată

Examenul de bacalaureat 2012

Microsoft Word - Programa_Evaluare_Nationala_2011_Matematica.doc

BARAJ NR. 1 JUNIORI FRANŢA ianuarie Fie x şi y două numere întregi astfel încât 5x + 6y şi 6x + 5y să fie pătrate perfecte. Arătaţi că

Ecuatii si sisteme de ecuatii neliniare 1 Metoda lui Newton Algorithm 1 Metoda lui Newton pentru ecuaţia f(x) = 0. Date de intrare: - Funcţia f - Apro

Tiberiu Trif Analiză matematică 2 Calcul diferențial și integral în R n

RecMat dvi

Cursul 12 (plan de curs) Integrale prime 1 Sisteme diferenţiale autonome. Spaţiul fazelor. Fie Ω R n o mulţime deschisă şi f : Ω R n R n o funcţie de

TEORIA MĂSURII Liviu C. Florescu Universitatea Al.I.Cuza, Facultatea de Matematică, Bd. Carol I, 11, R Iaşi, ROMANIA, e mail:

Matematika román nyelven középszint Javítási-értékelési útmutató 1813 ÉRETTSÉGI VIZSGA május 7. MATEMATIKA ROMÁN NYELVEN KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VI

1 Concursul de matematic¼a NICOLAE COCULESCU EDIŢIA a VIII-a SLATINA 29 noiembrie 2012 Clasa a III-a 1. Numere, numere. a) Cinci prieteni se î

Aero-BCD, , Prof. L. Costache & M. Olteanu Notițe de Adrian Manea Seminar 5 Șiruri și serii de funcții. Serii de puteri 1 Șiruri de funcții D

Calcul Numeric

clasa I Se recomandă citirea enunţurilor de către învăţător. 1. Continuă numărarea şi află câţi morcovi a mâncat iepuraşul. 6, 7, 8, 9,. A) 3 B) 10 C)

Examenul de bacalaureat 2012

Examenul de bacalaureat 2012

Distanţa euclidiană (indusă de norma euclidiană) (în R k ). Introducem în continuare o altă aplicaţie, de această dată pe produsul cartezian R k XR k,

Subiecte_funar_2006.doc

Facultatea de Matematică Anul II Master, Geometrie Algebrică Mulţimi algebrice ireductibile. Dimensiune 1 Mulţimi ireductibile Propoziţia 1.1. Fie X u

CONCURSUL DE MATEMATICǍ ISTEŢII D ARBORE EDIŢIA a X-a - 20 aprilie 2019 Clasa a IV-a BAREM DE CORECTARE ŞI NOTARE SUBIECTUL I Se punctează doar rezult

D.Rusu, Teoria măsurii şi integrala Lebesgue 6 MĂSURA LEBESGUE Cursul 5 Teorema 6.26 Există submulţimi ale lui R care nu sunt măsurabile Lebesgue. Dem

Cursul 7 Formula integrală a lui Cauchy Am demonstrat în cursul precedent că, dacă D C un domeniu simplu conex şi f : D C o funcţie olomorfă cu f cont

Microsoft Word - Evaluare_initiala_Matematica_Cls07_Model_Test.doc

Clasele primare Probleme propuse 1 P.164. Scrie vecinii vecinului comun al numerelor 16 şi 18. (Clasa I ) Diana Tănăsoaie, elevă, Iaşi P.165. După ce

Marian Tarina

matematica

Microsoft Word - Matematika_kozep_irasbeli_jav_utmut0513V28_roman.doc

TEST DE PROMOVARE ÎN CLASELE DE EXCELENȚĂ Clasa a V-a BAREM SUBIECTUL I a) Determinați numărul natural a din egalitatea: 315 :

Performanta in matematica de gimnaziu si liceu-program de pregatire al elevilor olimpici MULTIMI. OPERATII CU MULTIMI Partea I+II Cls. a V-a

Prelegerea 3 În această prelegere vom învăţa despre: Clase speciale de latici: complementate. modulare, metrice, distributive şi 3.1 Semi-distributivi

subiecte clasa7

C:/Users/Lenovo/Dropbox/activitate matematica/cursuri/MS ETTI /msetti.dvi

Elemente de aritmetica

1. Teorema lui Ceva Ene Mihai+Radu Vlad+Budacu Vlad

Dorel LUCHIAN Gabriel POPA Adrian ZANOSCHI Gheorghe IUREA algebră geometrie clasa a VIII-a ediţia a V-a, revizuită mate 2000 standard EDITURA PARALELA

CONCURSUL NAŢIONAL DE MATEMATICĂ APLICATĂ ADOLF HAIMOVICI Etapa locală, 24 februarie 2017 PROFIL TEHNIC ŞI SERVICII, RESURSE NATURALE, PROTECŢIA MEDIU

gaussx.dvi

Noțiuni matematice de bază

RecMat dvi

0 Probleme pentru pregătirea examenului final la Analiză Matematică 1. Să se calculeze următoarele integrale improprii: dx a) x 4 ; b) x 3 dx dx

ARTUR BĂLĂUCĂ ARITMETICĂ Teme pentru centre de excelență MODELE DE PROBLEME REZOLVATE DE PROBLEME SEMNIFICATIVE PENTRU OLIMPIADE, CONCURS

Microsoft Word - SUBIECTE FAZA LOCALA FEBRUARIE 2007

1. Găsiți k numerele cele mai apropiate într-un şir nesortat Dându-se un şir nesortat și două numere x și k, găsiți k cele mai apropiate valori de x.

Microsoft Word - Matematika_kozep_irasbeli_javitasi_0911_roman.doc

Spatii vectoriale

INDICAŢII ŞI RĂSPUNSURI III.5.2. PROBLEME RECAPITULATIVE PROPUSE SPRE REZOLVARE 2 ALGEBRĂ 1. x 16 y 8y x 16 x 4 x 16 y 4 x x 4 Condiţiile radica

MergedFile

Probleme rezolvate 1) Să se calculeze limitele următoarelor şiruri: 1 a) x n n = ( n+ 1)( n+ 2 )...( n+ n), n 2 n ( 1) 1 n n b) 2 3 n 5 n... ( 2

Calcul Numeric

Autoevaluare curs MN.doc

Algebra si Geometri pentru Computer Science

C:/Users/Lenovo/Dropbox/activitate matematica/cursuri/MS ETTI /msetti.dvi

recmat dvi

E_c_matematica_M_mate-info_2017_var_02_LRO

COMENTARII OLIMPIADA DE MATEMATICĂ 2013 ETAPA NAŢIONALĂ, BRAŞOV Abstract. Comments on some of the problems presented at the Final Round of the Nationa

ALGORITMICĂ. Seminar 3: Analiza eficienţei algoritmilor - estimarea timpului de execuţie şi notaţii asimptotice. Problema 1 (L) Să se determine număru

Teoria Grafurilor şi Combinatorică recapitulare Principii de numărare Reţineţi că: P (n, r) este numărul de şiruri (sau r-permutări) de forma A 1,...,

O metodă de rafinare a unor inegalităţi geometrice Temistocle BÎRSAN 1, Marius DRĂGAN 2, Neculai STANCIU 3 Abstract. This paper presents a method to o

E_d_Informatica_sp_SN_2014_bar_10_LRO

Subiectul 1

Lecții de pregă,re la informa,că Admitere 2019 Tema: Discutarea problemelor date la ul,mele sesiuni de admitere Bogdan Alexe

Transcriere:

CONCURSUL NAŢIONAL DE MATEMATICA PANAITOPOL EDIŢIA a X-a, TULCEA, 1 aprilie 18 Clasa a VII - a Soluţii orientative şi bareme Problema 1. Se consideră numerele reale x, y şi z, cel puţin două dintre ele fiind diferite. Arătaţi că x y z dacă şi numai dacă, atunci z x y Dacă x y z Dacă x xy y y yz z z zx x. şi egalităţile se probează prin calcul direct 3p x xy y y yz z z zx x, presupunem că x y y yz z z zx x este echivalentă cu x yx y z x y z, deci. Egalitatea Problema. Ȋn triunghiul ABC avem AB BC, iar D BC astfel încât AD AB. Mediatoarea segmentului DC intersectează bisectoarea unghiului ABD în punctul O. Arătaţi că OA OI, unde I este centrul cercului înscris în triunghiul ABD. Dacă H este intersecţia bisectoarei unghiului ABC cu paralela prin A la BC, rezultă că patrulaterul ABCH este romb, iar ADCH este trapez isoscel. Mediatoarea segmentului AH coincide cu mediatoarea segmentului CD şi fie M mijlocul lui segmentului AH (1) Deoarece AB AD, rezultă că AI BC, deci AI OM şi, cumulat cu (1), deducem că OM este linie mijlocie în triunghiul dreptunghic AIH. Cum segmental AO este mediana corespunzătoare ipotenuzei HI, rezultă concluzia. Problema 3. Numerele m şi n sunt naturale, mai mari decât 1. Calculaţi m n ştiind că numerele n 1 sunt simultan naturale. m Din nm 1 rezultă că există Deci nk 1n 1. Deoarece Deducem că nk 1 n k mn 1 * k astfel încât m nk 1 nk 1 n k n şi, echivalent cu k n nk 1 n k k, rezultă că nk 1 n k 1 1, deci k 1. Obţinem 4p 3p 4p m 1 şi n Problema 4. Se consideră triunghiul ascuţitunghic ABC. Punctul M aparţine segmentulului AC, iar punctul N aparţine semidreptei MC astfel încât MN AC 4p p. Perpendiculara din M pe dreapta BC intersectează perpendiculara din N pe dreapta AB în punctul K. Paralela prin K la dreapta AC intersectează perpendiculara din B pe dreapta AC în punctul H. Arătaţi că H este ortocentrul triunghiului ABC. Fie H punctul de intersecţie a înălţimii din A a triunghiului ABC cu paralela prin K p la dreapta AC. Patrulaterul AMKH este paralelogram Deoarece AM CN, rezultă că şi patrulaterul KNCH este paralelogram, deci 4p CH NK, adică CH AB. Deducem că H este ortocentrul triunghiului ABC şi H H

CONCURSUL NAŢIONAL DE MATEMATICA PANAITOPOL EDIŢIA a X-A, TULCEA, 1aprilie 18 Soluţii orientative şi bareme Clasa a VIII-a Problema 1. Determinaţi toate tripletele de numere naturale nenule m, n, p pentru care mn np pm mnp. Presupunem că m n p. Deducem că 3mn mnp p 1, 3p Dacă 1 Dacă, deci p, deducem că pm n, deci mn 1. Obţinem tripletul 1,1,1 p, obţinem m n şi obţinem 4,3, şi permutările acestora Problema. Se consideră piramida patrulateră regulată SABCD în care AB 1 şi SA 3. Punctele M şi N sunt mijloacele muchiilor SC, respectiv SB. Determinaţi măsura unghiului dintre dreptele AN şi BM. Avem MN BC / AP, unde P este mijlocul segmentului AD, deci patrulaterul m AN, BM m PM, BM m PMB 3p ANMP este paralelogram. Prin urmare, 5 Din calcul, obţinem PB MB.(1) Fie Q proiecţia lui M pe planul ABC. Rezultă Q este mijlocul segmentului OC, unde O este centrul bazei piramidei. Se demonstrează că triunghiul PQB este isoscel cu BQ QP (şi dreptunghic). Prin urmare, cum proiecţia triunghiului MBP pe planul ABC este triunghiul QBP, rezultă MP MB () Din (1) şi () rezultă triounghiul MBP echilateral, deci mpmb 6 Problema 3. Determinaţi numerele reale a, a 1, pentru care există cel puţin un triplet de numere reale ( x, y, z ) care verifică inegalitatea x y a y z a z x a xy yz zx. x a y a xy Evident, x, y, z a, Avem x y a (din inegalitatea a a mediilor), cu egalitate pentru y a şi analoagele. Deci a xy yz zx x y a y z a z x a xy yz zx. Obţinem a 1 şi, cumulat cu ipoteza, a 1. Pentru a 1, există tripletul x, y, z,, Problema 4. Se consideră triunghiul ascuţitunghic ABC în care O este centrul cercului circumscris. Punctele D, E şi F sunt situate pe segmentele BC, AC şi respectiv AB astfel încât DE OC şi DF OB. Dacă P este centrul cercului circumscris triunghiului AEF, arătaţi că PD BC. m BOC m BAC Triunghiul OBC este isoscel şi Deducem că medc mfdb mbac, deci bisectoarea unghiului EDF este perpendiculară pe dreapta BC. Bisectoarea unghiului EDF intersectează mediatoarea segmentului FE în punctul P Rezultă că patrulaterul EDFP este inscriptibil şi P' E P' F Deoarece mfp ' E 18 mfde mbac, rezultă că punctul A este situat pe cercul cu centrul în P şi rază P' E P' F. Deducem că P P, deci PD BC. p p 3p 4p p 3p p

CONCURSUL NAŢIONAL DE MATEMATICĂ LAURENŢIU PANAITOPOL Tulcea. 1 Aprilie 18 Clasa a 9-a (1) Să se găsească cel mai mare element al mulţimii {sin 1, sin, sin 3}. Soluţie. Ţinând seama de monotonia funcţiei sinus pe intervalul (, π), avem sin 1 > sin π = 4 sin 3π > sin 3...................................................................... p 4 Transformăm în produs diferenţa sin sin 1 = sin 1 cos 3........................p Produsul de mai sus este pozitiv pentru că 1, 3 ( ), π........................... p sin este cel mai mare element al mulţimii......................................... () (a) Să se arate că x x + 1 1 pentru orice x [, ]. (b) Fie a, b R şi f : R R, funcţia definită prin f(x) = x + ax + b. Să se arate că cel puţin una dintre inegalităţile f() f(1) 1 şi f() f(1) 1 este adevărată. (c) Să se găsească cea mai mică valoare a lui m R astfel încât există numerele a, b R pentru care inegalitatea x + ax + b m este satisfăcută pentru orice x [, ]. *** Cătălin Gherghe, Bucureşti Soluţie. (a) Inegalitatea este echivalentă cu (x 1) 1, care este adevărată pentru orice x [, ]...................................................................... p (b) Avem f() f(1) = 1 a 1 dacă şi numai dacă a şi f() f(1) = a+3 1 dacă şi numai dacă a, adică cel puţin una dintre inegalităţi este adevărată indiferent de numerele a, b R................................................ p (c) Folosind punctul (b) avem că f() f(1) 1 sau f() f(1) 1. Presupunem că f() f(1) 1. Atunci, din inegalitatea modulului, avem 1 f() f(1) f() + f(1) m. Deci m 1. Folosind acum punctul (a) obţinem că valoarea minimă a lui m este m = 1, caz în care avem, de exemplu, a = şi b = 1. Analog se studiază cazul f() f(1) 1..............................................3p (3) Fie a Z un număr impar negativ fixat şi (x n ) n 1 o progresie aritmetică cu x 1 = a şi raţia r Z. Definim mulţimea M = {n N x n n = 1}. Găsiţi toate valorile lui r pentru care mulţimea M are exact două elemente. Marcelina Popa,Tulcea Soluţie. Arătăm că singura valoare convenabilă pentru r este r =. Să observăm mai întâi că dacă n M atunci a + (n 1)r = n + 1 (varianta (i)) sau a + (n 1)r = n 1 (varianta (ii))............................................... Presupunem că M = {n 1, n } cu n 1 n. Sunt posibile patru cazuri: (1) n 1 şi n sunt ambele în varianta (i); () n 1 şi n sunt ambele în varianta (ii); (3) n 1 este în varianta (i) şi n este în varianta (ii); (4) n 1 este în varianta (ii) şi n este în varianta (i).............................. Cazurile (1) şi (): Scădem relaţiile corespunzătoare lui n 1 şi n şi obţinem (n 1 n )(r 1) =, de unde rezultă că r = 1 şi deci a = (în cazul (1)), respectiv a = (în cazul ()). Acest lucru nu este posibil deoarece a este număr impar negativ........ Cazul (3): Scădem relaţiile corespunzătoare lui n 1 şi n şi obţinem (n 1 n )(r 1) =, de unde rezultă că r 1 divide pe şi deci r { 1,,, 3}. Cazul r = se exclude prin condiţia din ipoteză. Deoarece n verifică varianta, avem (n 1)(1 r) = a. Cum a este număr impar, rezultă că singura valoare posibilă pentru r este r =. Cazul (4) se tratează analog.................................................................... p Arătăm acum că dacă r = atunci mulţimea M are exact două elemente. Deoarece r = rezultă x n = a+(n 1) pentru orice n N. Atunci x n1 n 1 = 1 dacă n 1 = 3 a

şi x n n = 1 dacă n = 1 a. Evident n 1 n şi deci mulţimea M are exact două elemente...........................................................................p (4) Fie l şi m două drepte distincte concurente şi fie M = { v i i = 1, 18} o mulţime de 18 vectori având direcţiile paralele cu una din cele două drepte. Presupunem că v i = v j pentru orice i j. Dacă v i {1,,..., 18}, pentru orice i = 1, 18, să se decidă dacă suma 18 vi poate fi egală cu. *** Soluţie. Fie u şi v versorii dreptelor l şi m (adică vectorii de lungime egală cu 1 având direcţiile celor două drepte). După o eventuală renumerotare, putem presupune că există un număr natural k între 1 şi 18 şi numerele reale a i şi b j, astfel încât vi = a i u pentru i = 1, k şi vj = b j v pentru j = (k + 1), 18. Din ipoteză, ai şi b j sunt toate numerele naturale de la 1 la 18....................................... p Dacă 18 vi = ( k ) ( k ), atunci a u i + b v i =, şi deoarece vectorii u şi v nu sunt coliniari, rezultă că k Evident ( ) k a i + 18 i=k+1 b i = şi a i = 18 i=k+1 i=k+1 b i =.................................... p k a i + 18 b i = 1 + + + 18 = 19 19. i=k+1 Notând cu x suma termenilor pozitivi şi cu y suma termenilor negativi din suma ( ), avem x y = şi deci x = y. Pe de altă parte, x + y este număr impar şi obţinem o contradicţie. În concluzie, nu este posibil ca suma vectorilor din M să fie nulă......3p

Concursul de matematică,,laurenţiu Panaitopol Tulcea, 1 aprilie 18 Clasa a 1-a 1. Rezolvaţi ecuaţia log (log (1 + cos 4x)) + sin x sin 5x = 1+cos 6x. Soluţie. Membrul stâng este cel mult log (log ) + =, iar membrul drept este cel puţin =......................................................... p Egalitatea se obţine pentru cos 4x = 1, sin x sin 5x = 1 şi cos 6x = 1....... p Cum sin x sin 5x = cos 4x cos 6x, soluţiile ecuaţiei sunt soluţiile comune ale ecuaţiilor cos 4x = 1, cos 6x = 1, adică x = (n+1)π, n Z...................3p. Determinaţi funcţiile f : R R care au proprietatea e x+y f(x)f(y) f(x + y), oricare ar fi numerele reale x şi y. Soluţie. Pentru x = y = obţinem 1 f () f(), deci f() = 1......... p Deducem e x f(x), x R (1).............................................p Apoi f(x)f ( x) f() = 1 implică f (x) 1/f( x) 1/e x = e x. Combinând cu (1) obţinem f(x) = e x, x R...................................... 3p 3. Fie a, b numere complexe, astfel încât z + az + b 1, oricare ar fi numărul complex z cu z 1. Arătaţi că a = b =. Soluţie. Pentru z = ±i avem b 1 ± ai 1, deci b 1 + ai + b 1 ai b 1 + ai + b 1 ai = b 1, de unde b 1 1.........................p Pentru z = ±1 avem b + 1 ± a 1, de unde, ca mai sus, b + 1 1........ Rezultă că b se află în intersecţia discurilor de rază 1, cu centrele în punctele de afixe ±1, deci b =........................................................... p Obţinem acum 1 ± a 1, de unde a =.................................. p 4. Fie A o mulţime nevidă de numere reale şi f : A A o funcţie bijectivă, astfel încât funcţia g : A R, g(x) = x + f(x) este strict crescătoare. a) Demonstraţi că, dacă mulţimea A este finită, atunci f este funcţia identică. b) Daţi exemplu de mulţime A şi funcţie care îndeplineşte condiţiile din ipoteză, dar f(x) x, oricare ar fi x A. Soluţie. a) Raţionăm inductiv, după numărul n al elementelor lui A. Dacă n = 1 atunci A = {a} şi f(a) = a, deci f = 1 A....................................... Fie acum n şi x 1 < x <... < x n elementele lui A. Dacă f(x n ) x n, atunci există p, 1 p < n, astfel încât f(x p ) = x n. Deducem f(x k ) > x p + f(x p ) x k = x p + x n x k x p pentru k > p. Reiese că mulţimea {x p+1, x p+,..., x n 1 } conţine cele n p elemente distincte f(x p+1 ), f(x p+ ),..., f(x n ) fals, deoarece mulţimea are n p 1 elemente. Aşadar presupunerea f(x n ) x n este falsă, deci f(x n ) = x n. Aplicând acum ipoteza de inducţie pentru funcţia f restricţionată la mulţimea {x 1, x,..., x n 1 }, deducem f = 1 A................................. 4p b) f : R R, f(x) = x + 1................................................. p 1

Concursul de Matematică Laurenţiu Panaitopol Tulcea, 1 Aprilie 18 Enunţuri şi soluţii, Clasa a XI-a Problema 1. Arătaţi că pentru oricare matrici A, B, C M (C) există numere nenule a, b, c, astfel ca det(aa + bb + cc) =. Soluţie şi barem. Sistemul xc 1 + yc + zc 3 =, unde C 1, C respectiv C 3 sunt primele coloane ale matricilor A, B, C ( ecuaţii cu 3 necunoscute), are soluţie nebanală................................................................. 3 puncte Fie a, b, c una dintre aceste soluţii. Aceasta face ca prima coloană a matricei aa + bb + cc să fie, deci determinantul ei e...................................................4 puncte Problema. Fie şirul (x n ) n 1 definit prin x 1 = 1, x n+1 = x n + 1 x n + 1 n pentru n 1. a) Arătaţi că şirul are limita infinit; b) Determinaţi a > astfel ca şirul ( x n n a ) n 1 să fie convergent cu limita finită şi nenulă. Soluţie şi barem. a) Evident x n > şi deci x n+1 > x n, pentru orice n. Prin urmare şirul are limită. Dacă aceasta ar fi finită, să zicem l, prin trecere la limită în relaţia de recurenţă, obţinem 1 l =, absurd. Deci limita este infinită.................................... puncte b) Prin ridicare la pătrat, obţinem x n+1 = x n + + 1 x + 1 n n + x n n +. nx n................................................................................ puncte Cu teroema Stolz-Cesaro deducem x n lim n n = lim(x n+1 x n) = lim( 1 x + 1 n n + + x n n + ). nx n................................................................................... 3 puncte Ultima limită este căci tot cu Stolz-Cesaro deducem lim n x nn =. Aşadar a = 1.. puncte Problema 3. Matricea A M 3 (Z) satisface relaţia det(a + 19A + 18I 3 ) = 17. Arătaţi că pentru orice n Z, matricea A + ni 3 este inversabilă. Soluţie şi barem. Definim f(x) = det(a + xi), f : Z Z. Funcţia are forma f(x) = det A + ax + bx + x 3

cu a, b Z......................................................................... 3 puncte Dacă prin absurd, există n astfel ca A + ni 3 nu e inversabilă, atunci f(n) =, deci există polinom cu coeficienţi întregi de grad, Q, cu f(x) = (x n)q(x). Pe de altă parte avem A + 19A + 18I = (A + I)(A + 18I) = f(1)f(18)..................................................................................... 1 punct Dar f(1)f(18) = (1 n)q(1)(18 n)q(18). Produsul (1-n)(18-n) este par, ceea ce contrazice relaţia din ipoteză echivalentă cu f(1)f(18) = 17................. puncte Problema 4. Se consideră numerele reale a, b, c, d cu a < b, c < d şi funcţia f : [a, b] [c, d] care are proprietatea Darboux pe [a, b] şi este discontinuă în punctele a şi b. Să se arate că există α şi β numere reale, α f (a), β f (b) astfel încât funcţia g : [a, b] R, g (x) = α, x = a f (x), x (a, b) β, x = b are proprietatea lui Darboux pe [a, b]. Soluţie şi barem. Cum f are proprietatea lui Darboux pe [a, b], rezultă că f ([a, b]) este interval. Dacă f([]a, b])se reduce la un punct, atunci f este funcţie constantă, de unde f continuă pe [a, b], de unde fcontinuă în a şi b, contradicţie cu ipoteza problemei. Deci f([a, b]) [c, d] are o infinitate de puncte de acumulare care sunt doar numere reale finite (un interval închis inclus în [c, d]...................................................................... 1 punct Dacă (x n ) n1 este şir cu elemente din [a, b], atunci şirul (f (x n )) n1 [c, d] este mărginit şi, conform Lemei Cesaro, există un subşir al său convergent. Atunci: f discontinuă în a (x n ) n1 (a, b), lim x n = a şi lim f (x n) = α f (a) deci n n αeste punct de acumulare pentru f ([a, b]) ; (1) f discontinuă în b (x n) n1 (a, b), lim n x n = b şi lim f n (x n) = β ; β este punct de acumulare pentru f ([a, b]). ()......................................................................... 1 punct1 punct α, x = a Arătăm că funcţia g : [a, b] R, g (x) = f (x), x (a, b) are proprietatea Darboux β, x = b pe [a, b]........................................................................... puncte Dacă a < α 1 < α < b, atunci g (x) = f (x), x [α 1, α ] şi, cum fare proprietatea Darboux pe [a, b], obţinem că pentru orice y dintre g (α 1 ) şi g (α ) există c y (α 1, α ) astfel încât g (c y ) = y. Pentru un interval [a, α ], a < α < b : - dacă g (a) < g (α ) şi y (g (a), g (α )) = (α, f (α )) : din (1) rezultă că există x n (a, α ) astfel încât f (x n ) < y < f (α ) (dacă f (x n ) y, n 1, atunci lim f (x n) y > n α, adică α > α, contradicţie) şi, cum fare proprietatea Darboux pe [a, b],există c y (x n, α ) astfel încât f (c y ) = y, deci există c y (a, α ) astfel încât g (c y ) = f (c y ) = y. - dacă g (α ) < g (a) şi y (g (α ), g (a)) = (f (α ), α) : din (1) rezultă că există x n (a, α ) astfel încât f (α ) < y < f (x n ) (dacă f (x n ) y, n 1, atunci lim n f (x n) y < α, adică α < α,

contradicţie) şi, cum fare proprietatea Darboux pe [a, b],există c y (x n, α ) astfel încât f (c y ) = y, deci există c y (a, α ) astfel încât g (c y ) = f (c y ) = y. 1 punct Pentru un interval [β, b], a < β < b : - dacă g (β ) < g (b) şi y (g (β ), g (b)) = (f (β ), β) : din () rezultă că există x n (β, b) astfel încât f (β ) < y < f ( x ) n (dacă f (x n ) y, n 1, atunci lim f n (x n) y < β, adică β < β, contradicţie) şi, cum f are proprietatea Darboux pe [a, b], există c y ( β, x ) n astfel încât f ( c y) = y, deci există c y (β, b) astfel încât g ( c ( ) y) = f c y = y. - dacă g (β ) > g (b) şi y (g (b), g (β )) = (β, f (β )) : din ()rezultă că există x n (β, b) astfel încât f ( x ) n < y < f (β )(dacă f (x n) y, n 1, atunci lim f n (x n) y > β, adică β > β, contradicţie) şi, cum fare proprietatea Darboux pe [a, b],există c y ( β, x ) n astfel încât f ( c y) = y, deci există c y (β, b) astfel încât g ( c ( ) y) = f c y = y. Deci funcţia gare proprietatea Darboux pe [a, b]. 4 puncte 3

Concursul de Matematică Laurenţiu Panaitopol Tulcea, 1 Aprilie 18 Enunţuri şi soluţii, Clasa a XII-a Problema 1. Câte dintre sistemele cu coeficienţi a, b Z 1 de forma ax + by + cz bx + ay + bz bx + by + az = ˆ1 = ˆ = ˆ3 au soluţii unice? Soluţie şi barem. Determinantul coeficienţilor în Z 1 este (a + b)(a b).... puncte Acest element trebuie să fie inversabil în Z 1 deci să fie ˆ1, ˆ5, ˆ7ˆ11................ puncte Număratea corectă a perechilor (a, b). 3 puncte Problema. Demonstraţi cî pricare ar fi a, b Z polinomul f = (X a) (X b) + 1 este ireductibil în Z[X]. Soluţie şi barem. Dacă f = pq cu p, q Z[X] deducem că ambele au gradul ; altlel ar avea rădăcini reale în contradicţie cu pq 1......................................... 1 punct Dacă a b: Avem p(i)q(i) = 1 pentru i a, b deducem p(i) = q(i) = ±1..................... 1 punct Prin derivare p(i)q (i) + p (i)q(i) = pentru i = 1,............................. 1 punct De aici şi din relaţia precedentă avem că p (i) + q (i) = pentru i = a, b deci p + q =, adică p + q = constant = k........................................................ puncte Aşadar (x a) (x b) + 1 + p = kp, o contradicţie cu gradele................. 1 punct Pentru a = b avem (X a) + 1 = (X X + 1)(X + X + 1) care nu poate fi descompus în factori din Z[X]......................................................1 punct Problema 3. Fie f : [, 1] R o funcţie continuă pe [, 1]. Să se arate că există un punct c (, 1) astfel încât să avem c (c 3c + 1) f(x)dx = c(c 1)f(c) Soluţie şi barem Fie g : [, 1] R, g(x)= x(x-1) e 1 x x f (t) dt................ 1 punct Cum funcţia g este derivabilă [,1] şi g() = g(1) =, aplicând teorema lui Rolle că există un punct c (, 1) astfel încât g (c) =........................................... puncte g (x) = (x 1)e 1 x x f (t) dt x(x 1)e 1 x x f (t) dt + x(x 1)e 1 x f(x).

................................................................................... 3 puncte Rezultă c(c 1)f(c) = (c (1 + )c + 1]) c f(t)dt, adică rezultatul....................1 punct Problema 4.. Fie F clasa funcţiilor continue f : [, 1] R, astfel încât 1 f(x)(1 x) dx 1. Asociem fiecărei funcţii f din F funcţia continuă f : [, 1] R, f(x) = 1 x x f(t) dt, < x 1 f(), x =. Determinaţi valoarea minimă pe care o poate lua max x 1 f(x), când f parcurge clasa F. Solution. Minimul cerut este obţinut pentru funcţia constantă egală cu pentru x [, 1] 1 punct Fie f din F. Demonstrăm că M( f) = max x 1 f(x). Considerăm, pentru aceasta F (x) = x f(t) dt, x 1. Conform ipotezei, avem succesiv 1 puncte = 1 1 f(x)(1 x) dx = F (x)(1 x) x f(x) dx M( f) 1 1 + 1 x dx = 1 M( f), F (x) dx = 1 F (x)dx ceea ce încheie demonstraţia...................................................... 4 puncte Pentru o corectă aplicare a formulei de integrale prin părţi dar fără finalizare se acordă în afara celor puncte de la început încă puncte.