Documents

Problem 1-1

Neka je nn prirodni broj i neka su x1,x2,,xnx_1, x_2, \ldots, x_n realni brojevi takvi da je x1+x2++xn=0ix12+x22++xn2=1.x_1 + x_2 + \cdots + x_n = 0 \quad \text{i} \quad x_1^2 + x_2^2 + \cdots + x_n^2 = 1.

Ako je aa najmanji, a bb najveći broj među brojevima x1,x2,,xnx_1, x_2, \ldots, x_n, dokaži da je ab1nab \leq -\dfrac{1}{n}.

Problem 1-2

Ante je zapisao niz a1,a2,,a2020a_1, a_2, \ldots, a_{2020} u kojem se svaki od brojeva 1,2,,20201, 2, \ldots, 2020 pojavljuje točno jednom. Barbara želi saznati taj niz, a Ante joj daje informacije kroz niz razmjena.

U jednoj razmjeni Barbara na papir zapiše brojeve od 11 do 20202020 te neke od njih spoji crtom i to tako da je svaki broj spojen s najviše jednim drugim i preda taj papir Anti. Ante zatim na drugi papir zapiše brojeve od 11 do 20202020 te za svaki par brojeva ii i jj koje je Barbara spojila crtom, on spoji crtom brojeve aia_i i aja_j, te na kraju preda taj papir Barbari.

Koliko je najmanje razmjena potrebno da Barbara može sa sigurnošću odrediti Antin niz?

Problem 1-3

Dan je trokut ABCABC takav da je AB<AC|AB| < |AC|. Na stranicama AB\overline{AB} i BC\overline{BC}, redom su dane točke PP i QQ takve da su pravci AQAQ i CPCP okomiti, a kružnica upisana trokutu ABCABC dira dužinu PQ\overline{PQ}. Pravac CPCP siječe kružnicu opisanu trokutu ABCABC u točkama CC i TT.

Ako se pravci CACA, PQPQ i BTBT sijeku u jednoj točki, dokaži da je kut CAB\measuredangle CAB pravi.

Problem 1-4

Za prirodni broj kažemo da je neobičan ako je zbroj recipročnih vrijednosti svih njegovih pozitivnih djelitelja različit od zbroja recipročnih vrijednosti svih pozitivnih djelitelja bilo kojeg drugog prirodnog broja.

(a) Dokaži da su svi prosti brojevi neobični.

(b) Dokaži da postoji beskonačno mnogo prirodnih brojeva koji nisu neobični.

Problem 2-1

Odredi sve funkcije f:RRf: \mathbb{R} \to \mathbb{R} takve da za sve x,yRx, y \in \mathbb{R} vrijedi f(x+yf(x))=f(xf(y))x+f(y+f(x)).f(x + yf(x)) = f(xf(y)) - x + f(y + f(x)).

Problem 2-2

Dano je nn cigli od kojih svaka ima masu barem 11. Ukupna masa svih nn cigli je 2n2n.

Dokaži da za svaki realni broj r[0,2n2]r \in [0, 2n-2] možemo odabrati neke od tih cigli čija je ukupna masa u intervalu [r,r+2][r, r+2].

Problem 2-3

Dana je kružnica promjera AB\overline{AB}. Na toj kružnici, s različitih strana pravca ABAB, nalaze se točke CC i DD takve da vrijedi AC<BC|AC| < |BC| i AC<AD|AC| < |AD|. Točka PP pripada dužini BC\overline{BC} te vrijedi CAP=ABC\measuredangle CAP = \measuredangle ABC. Okomica iz točke CC na pravac ABAB siječe pravac BDBD u točki QQ. Pravci PQPQ i ADAD sijeku se u točki RR, a pravci PQPQ i CDCD u točki TT.

Ako je AR=RQ|AR| = |RQ|, dokaži da su pravci ATAT i PQPQ međusobno okomiti.

Problem 2-4

Skup ANA \subset \mathbb{N} zovemo neprijateljskim ako za svaki par (a,b)(a,b) brojeva iz AA postoji kN0k \in \mathbb{N}_0 takav da je M(a,b)=2kM(a,b) = 2^k. Postoji li beskonačan skup SNS \subset \mathbb{N} sa svojstvom da je skup svih mogućih zbrojeva dvaju različitih elemenata skupa SS neprijateljski skup?

Problem I-1

Neka je n3n \geq 3 prirodni broj i neka je (a1,a2,,an)(a_1, a_2, \ldots, a_n) strogo rastući niz realnih brojeva takav da je k=1nak=2\sum_{k=1}^n a_k = 2. Neka je MM neki podskup skupa {1,2,,n}\{1, 2, \ldots, n\} za koji je vrijednost izraza 1kMak\left|1 - \sum_{k \in M} a_k\right| najmanja moguća.

Dokaži da postoji strogo rastući niz realnih brojeva (b1,b2,,bn)(b_1, b_2, \ldots, b_n) takav da je k=1nbk=2\sum_{k=1}^n b_k = 2, za koji vrijedi kMbk=1\sum_{k \in M} b_k = 1.

Problem I-2

Splet je konačan skup pravaca u općem položaju (tj. svaka dva pravca se sijeku, ali nikoja tri ne prolaze istom točkom). Pravci spleta dijele ravninu na područja čije su stranice dužine ili polupravci. Labirint je splet u kojem je svaki pravac obojan, poput zida, s jedne strane crvenom, a s druge strane plavom bojom. Dva područja sa zajedničkim vrhom koja u toj točki imaju i crvene i plave stranice nazivamo povezanima. Po labirintu se kreću mravi koji mogu prijeći iz područja u kojem se nalaze samo u područje koje je s njim povezano. Za splet SS definiramo k(S)k(S) kao najveći broj mrava koje je moguće razmjestiti po svakom labirintu na SS tako da se nikoja dva mrava ne mogu sastati krećući se po labirintu.

Za nNn \in \mathbb{N}, odredi sve moguće vrijednosti k(S)k(S) pri čemu je SS splet od nn pravaca.

Problem I-3

Neka je ABCABC šiljastokutni trokut i neka su DD, EE i FF nožišta njegovih visina iz vrhova AA, BB i CC, redom. Neka su kBk_B i kCk_C kružnice upisane trokutima BDFBDF i CDECDE, redom. Kružnica kBk_B dodiruje dužinu DF\overline{DF} u točki MM, a kružnica kCk_C dužinu DE\overline{DE} u točki NN. Pravac MNMN siječe kružnicu kBk_B u točkama MM i PP, a kružnicu kCk_C u točkama NN i QQ.

Dokaži da je MP=NQ|MP| = |NQ|.

Problem I-4

Dan je prirodni broj CC. Odredi sve funkcije f:NNf: \mathbb{N} \to \mathbb{N} sa sljedećim svojstvom:

za sve a,bNa, b \in \mathbb{N} za koje je a+b>Ca + b > C, vrijedi a+f(b)a2+bf(a)a + f(b) \mid a^2 + bf(a).

Problem M-1

Odredi sve periodične nizove (xn)nN(x_n)_{n \in \mathbb{N}} pozitivnih realnih brojeva sa svojstvom da za sve nNn \in \mathbb{N} vrijedi xn+2=12(1xn+1+xn).x_{n+2} = \frac{1}{2}\left(\frac{1}{x_{n+1}} + x_n\right).

Problem M-2

Dan je jednakostraničan trokut na čijoj se svakoj stranici označeno po 99 točaka koje dijele tu stranicu na 1010 sukladnih dijelova. Te su točke spojene s ukupno 2727 dužina paralelnih stranicama trokuta. Na taj način trokut je podijeljen na 100100 malih jednakostraničnih trokuta. Područje između dvije susjedne paralelne dužine nazivamo prugom.

Koliko najviše malih trokuta možemo odabrati tako da unutar nijedne pruge ne budu dva odabrana trokuta?

Problem M-3

Neka je ABCABC trokut. Kružnica kk prolazi točkom AA, siječe stranice AB\overline{AB} i AC\overline{AC} redom u točkama DD i EE (različitim od AA), a stranicu BC\overline{BC} u točkama FF i GG i pritom je FF između BB i GG. Tangenta opisane kružnice trokuta BDFBDF u točki FF i tangenta opisane kružnice trokuta CEGCEG u točki GG sijeku se u točki TT, različitoj od AA.

Dokaži da su pravci ATAT i BCBC međusobno paralelni.

Problem M-4

Funkcija f:N0N0f: \mathbb{N}_0 \to \mathbb{N}_0 je pseudopolinom ako za svaka dva različita broja a,bN0a, b \in \mathbb{N}_0 vrijedi abf(a)f(b).a - b \mid f(a) - f(b).

Odredi sve pseudopolinome takve da za svaki nN0n \in \mathbb{N}_0 vrijedi f(n)nnf(n) \leq n\sqrt{n}.