[MIX] Niektóre zadanka z warsztatów Staszica

Zadania z kółek matematycznych lub obozów przygotowujących do OM. Problemy z minionych olimpiad i konkursów matematycznych.
Regulamin forum
Wszystkie tematy znajdujące się w tym dziale powinny być tagowane tj. posiadać przedrostek postaci [Nierówności], [Planimetria], itp.. Temat może posiadać wiele różnych tagów. Nazwa tematu nie może składać się z samych tagów.
Awatar użytkownika
Swistak
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1856
Rejestracja: 30 wrz 2007, o 22:04
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 99 razy
Pomógł: 87 razy

[MIX] Niektóre zadanka z warsztatów Staszica

Post autor: Swistak »

Miano "hardkorów" otrzymały ode mnie zadania z zawodów dla najstarszej grupy, których nie zrobiła ani jedna osoba.
Oto i one:
26. (XMaS11) \(\displaystyle{ n \in Z}\)
Udowodnij, że jeżeli \(\displaystyle{ 2+2\sqrt{28n^{2}+1}}\) jest liczbą całkowitą, to jest także kwadratem liczby całkowitej.
33. (binaj) Wyznacz wszystkie takie liczby naturalne \(\displaystyle{ n>3}\), że istnieją na płaszczyźnie takie niewspółliniowe punkty \(\displaystyle{ A_{1}, A_{2}, ..., A_{n}}\) i takie liczby rzeczywiste \(\displaystyle{ p_{1}, p_{2}, ..., p_{n}}\), że trójkąt \(\displaystyle{ A_{i}A_{j}A_{k}}\) ma pole \(\displaystyle{ p_{i}+p_{j}+p_{k}}\) (\(\displaystyle{ 0<i<j<k \le n)}\).
(Tu była cała jedna dwójka i kilka zer bliskich dwójkom ;P.)
38. (marek12) Liczby \(\displaystyle{ a, b, c \in [0, 1]}\). Udowodnij, że \(\displaystyle{ \frac{a}{b+c+1}+\frac{b}{c+a+1}+\frac{c}{a+b+1}+(1-a)(1-b)(1-c) \le 1}\).
39. Dane są ustalone liczby całkowite, \(\displaystyle{ a, b, c}\). Udowodnij, że jeżeli równanie \(\displaystyle{ ax^{2}+by^{2}+cz^{2}=0}\) ma rozwiązanie w liczbach całkowitych, to równanie \(\displaystyle{ ax^{2}+by^{2}+cz^{2}=1}\) ma rozwiązanie w liczbach wymiernych.
44. (Dumel) Udowodnij nierówność: \(\displaystyle{ \frac{a}{\sqrt{2b^{2}+2c^{2}-a^{2}}}+\frac{b}{\sqrt{2c^{2}+2a^{2}-b^{2}}}+\frac{c}{\sqrt{2a^{2}+2b^{2}-c^{2}}} \ge \sqrt{3}}\), z tak dobranymi założeniami, aby mianowniki były dodatnie.
45. (Binaj) Na okręgu mamy danych 3k punktów. Te punkty dzielą okrąg na k łuków o długości 1, k łuków o długości 2, k łuków o długości 3. Udowodnić, że istnieje średnica tego okręgu o końcach w danych punktach.
(Tu była jedna dwójka.)
49. W Boltolandii jest 10 wysp. Połączenia między nimi zapewniają 2 firmy lotnicze. Z każdej wyspy można bezpośrednio dolecieć do innej wyspy za pomocą usług dokładnie 1 firmy lotniczej. Jeżeli z wysypy A do wyspy B, to tą samą firmą lotniczą można dolecieć z wyspy B do wyspy A. Udowodnij, że co najmniej jedna z firm może zorganizować 2 wycieczki spełniające podane warunki: Obie powrócą do miejsca startu, obie wycieczki nie będą miały wysp, które obie wycieczki będą zawierały w planie i obie wycieczki będą przelatywać przez nieparzystą ilość wysp.
54. (mol_ksiazkowy) Znajdź wszystkie wielomiany P(x) mający rzeczywiste współczynniki spełniające \(\displaystyle{ P(a-b)+P(b-c)+P(c-a)=2P(a+b+c)}\) dla wszystkich trójek liczb rzeczywistych \(\displaystyle{ (a, b, c)}\) spełniających równość \(\displaystyle{ ab+bc+ca=0}\).


Teraz dam kilka zadanek, które wg mnie były najciekawsze .

15. (Binaj)Znajdź wzystkie liczby pierwsze p, dla których istnieje liczba naturalna n, taka, że zachodzi \(\displaystyle{ p|2^{n}+3^{n}+6^{n}-1}\)
22. (Dumel / Dumel) Na każdym polu szachownicy 2009x2009 leży jeden kamień. W każdym ruchu przenosimy po 1 kamieniu, z dwóch pól, których środki leżą na prostej równoległej do boków szachownicy, między którymi jest jedno pole przerwy, na to właśnie pole. Czy można wykonywać te ruchy w nieskończoność?
P.S. Oryginalna treść zadania była bardzo niedoprecyzowana i było kilka wytłumaczeń do niej i mi gdzieś umknęło doprecyzowanie, że przenosimy po 1 kamieniu z obu pól i rozwiązałem zadanie bez tego założenia, czyli, że np. mogę z jednego pola przenieść 1 kamień, a z drugiego 4 miliony ;P. Chyba nie będzie niczym strasznym, jeżeli powiem, że odpowiedź, to
Ukryta treść:    
, więc polecam rozwiązanie owej utrudnionej wersji zadania . W każdym razie kiedy była przedstawiana wzorcówka, to jej nie zrozumiałem do końca, aczkolwiek z bardzo dużym prawdopodobieństwem mogę powiedzieć, że dla utrudnionej wersji zadania się sypała i chyba się tego nie dało naprawić.
25. (mol_ksiazkowy i Dumel) Dodatnie liczby rzeczywiste spełniają warunek \(\displaystyle{ abc=1}\). Pokazać, że zachodzi nierówność \(\displaystyle{ \frac{1}{a^{3}(b+c)}+\frac{1}{b^{3}(c+a)}+\frac{1}{c^{3}(a+b)} \ge \frac{3}{2}}\)
34. (Dumel) Miasta w Królestwie Hofmańskim połączone są siecią dróg tworzących drzewo. Parzysta liczba żołnierzy została rozdzielona do garnizonów w różnych miastach. Król Hofman może wydać rozporządzenie dla danego miasta nakazujące, by do każdego z jego sąsiadów zostało wysłane po jednym żołnierzu. Garnizony w miastach są ciągle zwiększane o parzystą liczbę żołnierzy tak, aby zawsze dało się wykonać rozporządzenie Hofmana. Rozstrzygnij, czy król Hofman może tak wydać rozporządzenia, aby po ich realizacji w każdym, garnizonie była parzysta liczba żołnierzy.
56. Niech \(\displaystyle{ x_{1}, x_{2}, ..., x_{n}}\) będą liczbami rzeczywistymi spełniającymi warunki:
\(\displaystyle{ |x_{1}+x_{2}+...+x_{n}|=1}\) i \(\displaystyle{ |x_{i}| \le \frac{n+1}{2}}\) dla \(\displaystyle{ i=1, 2, ..., n}\). Pokazać, że istnieje permutacja \(\displaystyle{ y_{1}, y_{2}, ..., y_{n}}\) ciągu \(\displaystyle{ x_{1}, x_{2}, ..., x_{n}}\) dla której zachodzi \(\displaystyle{ |y_{1}+2y_{2}+...+ny_{n}| \le \frac{n+1}{2}}\)

To były zadania (oczywiście nie wszystkie ) z zawodów indywidualnych, możliwe, że dodam coś jeszcze z drużynowych i meczu.
Ostatnio zmieniony 8 paź 2009, o 22:18 przez Swistak, łącznie zmieniany 11 razy.
Awatar użytkownika
mol_ksiazkowy
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 13376
Rejestracja: 9 maja 2006, o 12:35
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Kraków
Podziękował: 3425 razy
Pomógł: 809 razy

[MIX] Niektóre zadanka z warsztatów Staszica

Post autor: mol_ksiazkowy »

54
Kladziemy \(\displaystyle{ (a,b,c)= (6x,3x,-2x)}\) spełniaja zalozenia, tj \(\displaystyle{ P(3x)+P(5x)+P(-8x)=2P(7x)}\)
i jesli \(\displaystyle{ P(x)=\sum a_j x^j}\), to \(\displaystyle{ (3^j+ 5^j+(-8)^j -2* 7^j)a_j=0}\)
A wiec jesli \(\displaystyle{ a_j \neq 0}\) to \(\displaystyle{ K(j)= 3^j + 5^j+(-8)^j -2* 7^j =0}\)

Jednak \(\displaystyle{ K(j) <0}\) gdy j nieparzyste i \(\displaystyle{ K(j) >0}\) gdy j parzyste dla j=0 badz \(\displaystyle{ j \geq 6}\).
a wiec gdy \(\displaystyle{ a_j \neq 0}\) to \(\displaystyle{ j=2}\) lub \(\displaystyle{ j=4}\) (wtedy faktycznie \(\displaystyle{ K(j) =0}\))
Wynik : \(\displaystyle{ P(x)=ax^2+bx^4}\)
IMO 2004
kumnopek1
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 15
Rejestracja: 17 wrz 2009, o 14:10
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: adwad
Pomógł: 1 raz

[MIX] Niektóre zadanka z warsztatów Staszica

Post autor: kumnopek1 »

Swistak pisze: 38. Liczby \(\displaystyle{ a, b, c \in [0, 1]}\). Udowodnij, że \(\displaystyle{ \frac{a}{b+c+1}+\frac{b}{c+a+1}+\frac{c}{a+b+1}+(1-a)(1-b)(1-c) \le 1}\).
39. Dane są ustalone liczby całkowite, \(\displaystyle{ a, b, c}\). Udowodnij, że jeżeli równanie \(\displaystyle{ ax^{2}+by^{2}+cz^{2}=0}\) ma rozwiązanie w liczbach całkowitych, to równanie \(\displaystyle{ ax^{2}+by^{2}+cz^{2}=1}\) ma rozwiązanie w liczbach wymiernych.
jakby Ci się chciało wrzucić rozwiązania do tych zadań, byłbym wdzięczny
Dumel
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1969
Rejestracja: 19 lut 2008, o 17:35
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Stare Pole/Kraków
Podziękował: 60 razy
Pomógł: 202 razy

[MIX] Niektóre zadanka z warsztatów Staszica

Post autor: Dumel »

co do zad. 22.: chyba Twoja treść też jest nieprecyzyjna. jak się domyślam, środkowe pole nie musi być puste, tak? w przeciwnym razie nie można wykonać żadnego ruchu.

a zadanka fajne, tylko wiele z nich już widziałem

edit: jak to nie? a "na wolne pole" to co to niby znaczy?
Ostatnio zmieniony 28 wrz 2009, o 13:28 przez Dumel, łącznie zmieniany 1 raz.
Awatar użytkownika
Swistak
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1856
Rejestracja: 30 wrz 2007, o 22:04
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 99 razy
Pomógł: 87 razy

[MIX] Niektóre zadanka z warsztatów Staszica

Post autor: Swistak »

No nigdzie nie napisałem przecież, że pole po środku musi być puste .
A propo wielomianu, to wzorcówka . Tego dnia nad tym zadaniem z 5h spędziłem około 3h i doszedłem do wniosku, że współczynniki przy 2 i 4 potędze mogą być dowolne, a wyraz wolny jest zerowy i wpadłem, na równość \(\displaystyle{ P(3)+P(5)+P(8)=2P(7)}\), ale niestety nie pociągnąłem tego dalej .
Dumel
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1969
Rejestracja: 19 lut 2008, o 17:35
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Stare Pole/Kraków
Podziękował: 60 razy
Pomógł: 202 razy

[MIX] Niektóre zadanka z warsztatów Staszica

Post autor: Dumel »

34. zadanie jest proste, ale mam pewne kłopoty z formalizacją rozwiązania, mam nadzieję, że dla niektórych ten bełkot będzie zrozumiały:
dla 2 miast banał. teraz załóżmy że mamy co najmniej 3 miasta. ukorzeńmy drzewo w dowolnym wierzchołku \(\displaystyle{ K}\) niebędącym liściem. podzielmy wierzchołki (czy tam miasta, jak kto woli) na grupy: \(\displaystyle{ A_k,A_{k-1},...,A_1}\). w grupie \(\displaystyle{ A_i}\) są wierzchołki oddalone od korzenia o \(\displaystyle{ i}\) (graf jest drzewem więc ten podział jest jednoznaczny). teraz rozpatrujemy wierzchołki od najbardziej oddalonych od korzenia. załóżmy że rozpatrujemy pewien wierzchołek \(\displaystyle{ w}\). jeśli jego klucz jest parzysty to nic z nim nie robimy. jeśli nie, to puszczamy z niego żołnierzy do sąsiadów. wszyscy sąsiedzi oprócz jednego są bardziej oddaleni od korzenia niż \(\displaystyle{ w}\). z tych wierzchołków też puszczamy żołnierzy itd. aż dojdziemy do liści, z których też wypuszczamy po żołnierzu. w tej konstrukcji żołnierze łażą tam i z powrotem jak opętani, a w sumie klucze potomków \(\displaystyle{ w}\) się nie zmieniają, klucz \(\displaystyle{ w}\) maleje o 1 czyli już jest parzysty, a klucz przodka \(\displaystyle{ w}\) rośnie o 1. po przerobieniu wszystkich wierzchołków, potomkowie \(\displaystyle{ K}\) będą mieli parzyste klucze, a ponieważ suma kluczy jest parzysta, więc we wszystkich miastach mamy parzystą liczbę wojaków.
Ostatnio zmieniony 28 wrz 2009, o 21:00 przez Dumel, łącznie zmieniany 1 raz.
Awatar użytkownika
Swistak
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1856
Rejestracja: 30 wrz 2007, o 22:04
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 99 razy
Pomógł: 87 razy

[MIX] Niektóre zadanka z warsztatów Staszica

Post autor: Swistak »

Argh masz rację, jednak walnąłem błąd w tamtej treści xD. Juz poprawiam ;P.
A co do Twojego rozwiązania, to mógłbyś wyjaśnić co rozumiesz przez termin klucz? Nie spotkałem się z tym wcześniej i nie za bardzo wiem o co chodzi.
Awatar użytkownika
XMaS11
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 372
Rejestracja: 6 mar 2008, o 21:40
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Suchedniów/Kielce
Podziękował: 5 razy
Pomógł: 47 razy

[MIX] Niektóre zadanka z warsztatów Staszica

Post autor: XMaS11 »

26.
Aby liczba z zadania byłą całkowita potrzeba i wystarcza, żeby:
\(\displaystyle{ 28n^2+1=k^2}\)
Stąd liczba \(\displaystyle{ k}\) musi byc nieparzysta, napiszmy więc \(\displaystyle{ k=2a+1}\).
Dostajemy warunek konieczny:
\(\displaystyle{ 28n^2+1=(2a+1)^2}\), czyli
\(\displaystyle{ 28n^2=2a \cdot (2a+2)}\), czyli:
\(\displaystyle{ 7n^2=a(a+1)}\).
Zatem możliwe są 2 przypadki:
1. \(\displaystyle{ a=7x}\) lub 2. \(\displaystyle{ a=7x-1}\).

Zajmijmy się najpierw przypadkiem 2:
Mamy więc:
\(\displaystyle{ 7n^2=(7x-1)7x}\)
\(\displaystyle{ n^2=x(7x-1)}\).
Liczby \(\displaystyle{ x}\) i \(\displaystyle{ 7x-1}\) są względnie pierwsze, zatem obie muszą byc kwadratami, więc:
\(\displaystyle{ x=c^2}\) oraz \(\displaystyle{ 7x-1=d^2}\), czyli
\(\displaystyle{ 7c^2-1=d^2}\), ale: \(\displaystyle{ 7c^2-1}\) daje reszte \(\displaystyle{ 2}\) lub \(\displaystyle{ 3}\) z dzielenia przez 4, czyli sprzecznośc.

Musi więc byc 1:
\(\displaystyle{ 7n^2=7x(7x+1)}\), czyli
\(\displaystyle{ n^2=x(7x+1)}\), liczby \(\displaystyle{ x}\) i \(\displaystyle{ 7x+1}\) są względnie pierwsze, zatem obie muszą byc kwadratami, czyli \(\displaystyle{ x=c^2}\), \(\displaystyle{ 7x+1=d^2}\).
Ostatecznie dostajemy:
\(\displaystyle{ 7n^2=7x(7x+1)=d^2(d^2-1)}\).

Pozostaje zauważyc, że:
\(\displaystyle{ 2+2\sqrt{28n^2+1} = 2+2\sqrt{4d^2(d^2-1)+1}= 2+2\sqrt{(2d^2-1)^2}=2+2(2d^2-1)=(2d)^2}\) , czyli mamy tezę.

Na końcu chciałem dodac, że
Biorąc n=576 dostajemy, że:
\(\displaystyle{ 2+2\sqrt{28n^2+1}=2+2\sqrt{16129}=2+2\cdot 127=256=16^2}\).
Awatar użytkownika
Swistak
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1856
Rejestracja: 30 wrz 2007, o 22:04
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 99 razy
Pomógł: 87 razy

[MIX] Niektóre zadanka z warsztatów Staszica

Post autor: Swistak »

To jakoś zadanka idą .
Wzorcówka co do 26 polegała na tym, aby wykonać podstawienie \(\displaystyle{ a=2+2\sqrt{28n^{2}+1} \ \ b=2-2\sqrt{28n^{2}+1}}\), a potem liczeniu jakichś ich iloczynów, sumy potem jakaś podzielność przez 7 i coś w tym stylu, w każdym razie na omówieniu jej nie zrozumiałem .

-- 28 września 2009, 20:46 --

I jeszcze taka mała uwaga co do rozwiązania mola. Czy nie trzeba przypadkiem udowodnić, że taki wielomian zawsze spełnia warunki zadania? Bo w zasadzie go wyliczyłeś, ale nie wykonałeś sprawdzenia. Ja na zawodach właśnie napisałem dowód, że współczynniki przy potęgach 2 i 4 mogą byc dowolne, ale zrobiłem to dla ogólności, a nie dla przypadku, gdy trójka \(\displaystyle{ (a, b, c)}\) ma postać \(\displaystyle{ (6t, 3t, -2t)}\).
Dumel
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1969
Rejestracja: 19 lut 2008, o 17:35
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Stare Pole/Kraków
Podziękował: 60 razy
Pomógł: 202 razy

[MIX] Niektóre zadanka z warsztatów Staszica

Post autor: Dumel »

Swistak pisze:A co do Twojego rozwiązania, to mógłbyś wyjaśnić co rozumiesz przez termin klucz? Nie spotkałem się z tym wcześniej i nie za bardzo wiem o co chodzi.
to tak, mogłem to określić. w ogóle troche śmietnik zrobiłem bo poprzemieszałem pojęcia teorii grafów z tymi z treści zadania. ten klucz wierzchołka to liczba żołnierzy w mieście. w rozumowaniu właściwie dopuszczam ujemne klucze, ale to nie ma żadnego znaczenia.
Awatar użytkownika
mol_ksiazkowy
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 13376
Rejestracja: 9 maja 2006, o 12:35
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Kraków
Podziękował: 3425 razy
Pomógł: 809 razy

[MIX] Niektóre zadanka z warsztatów Staszica

Post autor: mol_ksiazkowy »

Swistak, oczywiscie ze masz racje . z tym wielomianem, nalezy sprawdzic wynik, no ale to chyba stosunkowo łatwe bedzie...
ad 44, Co to za nierownosc tam jest?!

ad 25 szkic
Niech wiec \(\displaystyle{ a=x^3, \ b=y^3, \ c=z^3}\) nierownosc przyjmie postac \(\displaystyle{ \sum_{cykl} \frac{1}{x^9(y^3+z^3)} \geq \frac{3}{2x^4y^4z^4}}\) , i da sie przekształcić równowaznie do formy:
\(\displaystyle{ (\sum_{sym} x^{12}y^{12}z^{0}- \sum_{sym} x^{11}y^{8}z^5) +2(\sum_{sym} x^{12}y^{9}z^3- \sum_{sym} x^{11}y^{8}z^5) + (\sum_{sym} x^{9}y^{9}z^6- \sum_{sym} x^{8}y^{8}z^{8}) \geq 0}\)
Te trzy wyrazenia w nawiasach sa dodatnie (nierównosc Muirheada)
Ostatnio zmieniony 29 wrz 2009, o 00:17 przez mol_ksiazkowy, łącznie zmieniany 1 raz.
Dumel
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1969
Rejestracja: 19 lut 2008, o 17:35
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Stare Pole/Kraków
Podziękował: 60 razy
Pomógł: 202 razy

[MIX] Niektóre zadanka z warsztatów Staszica

Post autor: Dumel »

25. (to chyba z IMO) pojawiło się kiedyś w temacie o nierównościach (chyba wiadomo którym). rozwiązania jak pamiętam podali chyba limes123 i frej ale nie bardzo chce mi się tam grzebać. na początek szło podstawienie a=1/x itd i potem nierówność przybierała jakąś tam przyjaźniejszą formę
no dobra, to co pamiętałem wystarczyło abym sam to bez problemów pociągnął, więc najpierw idzie ww. podstawienie, potem jensen dla \(\displaystyle{ f(x)= \frac{x^2}{S-x}}\) przy S=x+y+z i dalej AM-Gm:
\(\displaystyle{ L= \sum_{}^{} \frac{x^2yz}{y+z} = \sum_{}^{} \frac{x^2}{y+z}= \sum_{}^{} f(x) \ge 3f( \frac{x+y+z}{3})= \frac{x+y+z}{2} \ge \frac{3}{2}}\)
Awatar użytkownika
Swistak
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1856
Rejestracja: 30 wrz 2007, o 22:04
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 99 razy
Pomógł: 87 razy

[MIX] Niektóre zadanka z warsztatów Staszica

Post autor: Swistak »

ad 25
Ojej, jakoś nie podobają mi się wasze rozwiązania nierówności . U mola jakieś syfne nawiasy i Muirhead na końcu (P.S. następnym rzem nie pisz wziasc, brak polskich znaków mi jakoś specjalnie nie przeszkadza, ale to "s" kłuje w oczy ), a u Dumla Jensen, którego nie znam xD.
Moje rozwiązanie 25:    
ad 44
Już poprawiłem.
ad 54
O ile dla współczynnika stojącego przy drugiej potędze 2 jest to dość łatwe, to dla współczynnika stojącego przy potędze 4, takie proste, to już nie jest i wypadałoby to uzupełnić.
marek12
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 696
Rejestracja: 5 lut 2008, o 15:38
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: marki
Podziękował: 165 razy
Pomógł: 20 razy

[MIX] Niektóre zadanka z warsztatów Staszica

Post autor: marek12 »

38. jak ktos zna angielski
Ukryta treść:    
Dumel
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1969
Rejestracja: 19 lut 2008, o 17:35
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Stare Pole/Kraków
Podziękował: 60 razy
Pomógł: 202 razy

[MIX] Niektóre zadanka z warsztatów Staszica

Post autor: Dumel »

22. (pierwotna wersja)
ponumerujmy kamyki od 1 do k. każdemu kamieniowi przypisujemy liczbę \(\displaystyle{ a_k}\) równą odległości środka pola na którym aktualnie leży od środka szachownicy mierzonej w metryce miejskiej. baardzo łatwo pokazać, że po każdym ruchu wartość
\(\displaystyle{ P=a_1^2+a_2^2+...+a_k^2}\) maleje o pewną liczbę całkowitą dodatnią, a ponieważ zawsze \(\displaystyle{ P \ge 0}\) więc nie można wykonać niekończonej liczby ruchów.

wersja utrudniona: (jest to również alternatywne rozwiązanie wersji pierwotnej)
załóżmy że wykonano nieskończoną liczbę ruchów. wtedy istnieje niepusty zbiór kamieni (nazwijmy go \(\displaystyle{ A}\)) które przestawiano nieskończoną liczbę razy. od pewnego momentu przestawiano już tylko kamienie z \(\displaystyle{ A}\). w każdym ruchu rozpatrzmy kamień najbardziej oddalony (znów w metryce miejskiej) od środka planszy. takich kamieni może być wiele, ale skoro każdy z nich należy do A, więc po pewnej liczbie ruchów ta maksymalna odległość od środka zmniejszy się o liczbę całkowitą dodatnią, więc sprzeczność, bo nie może maleć w nieskończoność.

44. funkcja \(\displaystyle{ f(x)= \frac{1}{ \sqrt{x} }}\) jest wypukła, więc na mocy zgadnijcie której nierówności otrzymujemy:
\(\displaystyle{ L= \sum_{}^{}af(2b^2+2c^2-a^2) \ge (a+b+c) f(\frac{(2 \sum_{}^{} ab(a+b))- \sum_{}^{} a^3}{a+b+c}) \ge \sqrt{3}}\)
gdyż ta ostatnia nierówność jest równoważna nierówności
\(\displaystyle{ 3(a^3+b^3+c^3)+(a+b+c)^3 \ge 6(ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a))}\), która po uproszczeniu wygląda tak:
\(\displaystyle{ 4(a^3+b^3+c^3)+6abc \ge 3(ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a))}\)
z Shura dostajemy
\(\displaystyle{ 2(a^3+b^3+c^3)+6abc \ge 2(ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a))}\)
więc wystarczy pokazać, że
\(\displaystyle{ 2(a^3+b^3+c^3) \ge ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)}\) - tutaj do wyboru do koloru, czyli np. Muirhead lub ciągi jednomonotoniczne, lub średnie (\(\displaystyle{ a^3+b^3=(a+b)(a^2+b^2-ab) \ge (a+b)(2ab-ab)=ab(a+b)}\) itd.)
ad 25
Ojej, jakoś nie podobają mi się wasze rozwiązania nierówności . U mola jakieś syfne nawiasy i Muirhead na końcu, a u Dumla Jensen, którego nie znam xD.
może przyszła pora aby się go nauczyć
ODPOWIEDZ