Grade 12 2003

Neka je $I$ točka na simetrali kuta $\measuredangle BAC$ trokuta $ABC$, a $M$ i $N$ redom točke na stranicama $\overline{AB}$ i $\overline{AC}$, takve da je $\measuredangle ABI = \measuredangle NIC$ i $\measuredangle ACI = \measuredangle MIB$. Dokažite da je $I$ središte upisane kružnice trokuta $ABC$ ako i samo ako su točke $M$, $N$ i $I$ kolinearne.

Niz realnih brojeva $(a_n)_{n \geq 0}$ ima svojstvo da za sve $m \geq n \geq 0$ vrijedi $$a_{m+n} + a_{m-n} = \frac{1}{2}(a_{2m} + a_{2n}).$$ Odredite $a_{2003}$ ako je $a_1 = 1$.

Prirodni brojevi od $1$ do $2003$ poredani su u niz. Na nizu vršimo ovu operaciju: ako je prvi broj u nizu jednak $k$, okrenemo poredak prvih $k$ brojeva. Dokazati da se nakon konačno uzastopnih primjena ove operacije broj $1$ pojavi na prvom mjestu, nezavisno od početnog rasporeda.

Dokažite da je $$\binom{n}{p} - \left\lfloor \frac{n}{p} \right\rfloor$$ djeljivo s $p$, za svaki prost broj $p$ i svaki prirodan broj $n \geq p$.