Search

Dan je pravokutni trokut i konačan skup točaka u njemu. Dokaži da se ove točke mogu povezati izlomljenom linijom (ne nužno zatvorenom) tako da je suma kvadrata duljina segmenata izlomljene linije manja ili jednaka kvadratu duljine hipotenuze danog trokuta.

Odredi najmanji realni broj $D$ takav da nejednakost

$$\frac{a + b}{a + 2b} + \frac{b + c}{b + 2c} + \frac{c + a}{c + 2a} < D$$

vrijedi za sve pozitivne realne brojeve $a$, $b$ i $c$.

Dokaži da za pozitivne realne brojeve $a$, $b$ i $c$ za koje je $a + b + c = 3$ vrijedi $$\frac{a^2}{a + b^2} + \frac{b^2}{b + c^2} + \frac{c^2}{c + a^2} \geq \frac{3}{2}.$$

Svaka strana i svaka dijagonala nekog konveksnog $n$-terokuta obojana je u neku od $k$ boja. Poznato je da ne postoji jednobojna zatvorena izlomljena linija kojoj su vrhovi također i vrhovi danog mnogokuta. Kolika je najveća moguća vrijednost broja $n$?

Neka je $n \geq 3$ prirodan broj. Odredi minimalni broj točaka koje treba označiti unutar bilo kojeg konveksnog $n$-terokuta tako da svaki trokut kojem su vrhovi ujedno vrhovi tog $n$-terokuta sadrži u svojoj unutrašnjosti barem jednu označenu točku.

Svakom vrhu pravilnog mnogokuta pridružen je jedan od brojeva $0$ ili $1$. Koristeći dijagonale koje se međusobno ne sijeku osim u vrhovima, Rudi dijeli mnogokut na trokute, a zatim u svaki trokut upisuje zbroj brojeva pridruženih njegovim vrhovima. Dokaži da Rudi može odabrati dijagonale kojima će podijeliti mnogokut tako da se najveći i najmanji od brojeva upisanih u dobivene trokute razlikuju za najviše $1$.

U državi postoji $g$ gradova i $c$ cesta, pri čemu svaka cesta povezuje točno dva različita grada, a između dva grada postoji najviše jedna cesta. Ceste su označene brojevima $1, 2, \ldots, c$. Tonći svoje putovanje mora proći tako da kad zapiše oznake cesta redom kojim ih je prolazio dobije (strogo) rastući niz brojeva. Dokaži da postoji grad takav da krenuvši iz toga grada Tonći može proći barem $\dfrac{2c}{g}$ cesta.

Uz obalu nekog otoka nalazi se $20$ sela. U svakom selu živi $20$ boraca. Svaki od boraca bori se sa svim borcima iz ostalih sela. Svaka dva borca imaju različitu snagu i borac koji je snažniji pobjeduje u borbi. Kažemo da je selo $A$ nadvladalo selo $B$ ako je u barem $k$ borbi između boraca iz $A$ i boraca iz $B$ pobijedio borac iz $A$. Nakon svih borbi ustanovljeno je da je svako selo nadvladalo selo koje mu je neposredni susjed u smjeru kazaljke na satu.

Dokaži da najveći mogući $k$ iznosi $290$.

U ovisnosti o prirodnom broju $k$, odredi najmanji realni broj $D_k$ takav da je

$$(abc)^2 + (bcd)^2 + (cda)^2 + (dab)^2 \leqslant D_k$$

za sve nenegativne realne brojeve $a, b, c, d$ za koje je $a^k + b^k + c^k + d^k = 4$.

Dokaži da za svaki $x \in \left[\frac{1}{111}, \frac{110}{111}\right]$ možemo odabrati brojeve $a_i \in \{-1, 1\}$, $i = 1, 2, \ldots, 101$ takve da je $$\left|x_{101} - x\right| \leqslant \frac{1}{402},$$ pri čemu je $$x_0 = 1, \quad x_k = (x_{k-1} + 1)^{a_k}, \quad \text{za} \quad k = 1, 2, \ldots, 101.$$

Za dani prirodni broj $n$ nađi najmanji prirodni broj $k$ sa sljedećim svojstvom:

Ako su $a_1, a_2, \ldots, a_d$ realni brojevi, $0 \leqslant a_i \leqslant 1$, $a_1 + a_2 + \cdots + a_d = n$, tada je moguće rasporediti tih $d$ brojeva u $k$ grupa tako da je zbroj brojeva u svakoj grupi najviše $1$ (neke grupe mogu biti prazne).

Neka $m$ prirodni broj. Dano je $2^{m}$ papira i na svakom od njih napisan je broj $1$. U svakom potezu dozvoljeno je izabrati dva različita papira, pobrisati brojeve $a$ i $b$ koji pišu na tim papirima te na oba papira napisati broj $a + b$.

Dokaži da nakon $2^{m-1}m$ poteza zbroj brojeva na svim papirima iznosi najmanje $4^{m}$.

Čarobna triangulacija je podjela trokuta na manje trokute konačnim brojem dužina čiji su krajevi vrhovi trokuta ili točke u njegovoj unutrašnjosti, pri čemu se u svakoj od tih točaka (uključujući vrhove trokuta) sastaje jednak broj dužina.

Na koliko najviše manjih trokuta trokut može biti podijeljen čarobnom triangulacijom?

Dan je prirodni broj $N$. U svakom polju tablice $N \times N$ na početku je upisana nula. U svakom potezu dozvoljeno je odabrati redak ili stupac, obrisati sve brojeve koji se nalaze u njemu i upisati brojeve od $1$ do $N$ proizvoljnim redom. Koliko maksimalno može iznositi zbroj svih brojeva u tablici?

U konveksnom $N$-terokutu nacrtane su neke dijagonale. Za nacrtanu dijagonalu kažemo da je dobra ako se siječe s točno jednom od ostalih nacrtanih dijagonala (vrhove ne ubrajamo u sjecišta). Odredi najveći mogući broj dobrih dijagonala.

Na ploči $N \times N$ ($N \geq 2$) dva su dijagonalno suprotna kutna polja obojana u crno, a sva ostala obojana su u bijelo. U jednom koraku odaberemo redak ili stupac i promijenimo boju svakom polju u tom retku ili stupcu iz crne u bijelu i obratno. Koji je najmanji dodatni broj polja koje na početku moramo obojati u crno kako bismo nakon konačnog broja opisanih koraka mogli dobiti ploču na kojoj su sva polja crna?

Odredi najmanji realni broj $C$ takav da je za sve pozitivne realne brojeve $a_1, a_2, a_3, a_4$ i $a_5$ moguće odabrati međusobno različite indekse $i, j, k, l$ tako da vrijedi

$$\left| \frac{a_i}{a_j} - \frac{a_k}{a_l} \right| \leqslant C.$$

Ludi lovac je figura koja može biti okrenuta prema jednom od četiri dijagonalno susjedna polja i napada sva polja ravno ispred sebe te ravno lijevo i desno od sebe (poput šahovskog lovca koji ne vidi iza sebe). Za dva polja igraće ploče kažemo da su dijagonalno susjedna ako imaju točno jedan zajednički vrh.

Odredi najveći prirodni broj $N$ za koji je na igraću ploču $8 \times 8$ moguće postaviti $N$ ludih lovaca tako da nijedan od njih ne napada nekog od ostalih.

Neka je $a \geqslant 2018$ realni broj. U svakoj od $2018$ posuda nalazi se konačan broj kuglica, pri čemu je masa svake kuglice oblika $a^k$, gdje je $k \in \mathbb{Z}$. Ukupna masa kuglica u svakoj posudi je jednaka. Koliko se najmanje kuglica jednake mase pojavljuje među kuglicama u posudama?

Direktori dviju tvrtki nalaze se u točkama udaljenim $1000$ kilometara. U $n$ točaka na dužini između njih nalazi se po jedan matematičar. Svake sekunde u istom trenutku, svi matematičari se premještaju – svaki ide na polovište dužine koja spaja njega i njemu najbližu osobu (matematičara ili direktora). Ako takva osoba nije jedinstvena, po volji bira jednu od njih. Ako na taj način dva matematičara dođu u istu točku, mlađi od njih zauvijek odlazi.

Dokaži da će se, nakon konačno mnogo sekundi, svaki od preostalih matematičara moći rukovati s jednim od direktora. Matematičar se može rukovati s direktorom ako je od njega udaljen za najviše $1$ metar.

Prerez konačnog skupa točaka u ravnini je podjela tog skupa na disjunktne podskupove $A$ i $B$, za koju postoji pravac koji ne prolazi niti jednom točkom promatranog skupa, takav da su sve točke skupa $A$ s jedne strane, a sve točke skupa $B$ s druge strane tog pravca. Odredi najveći mogući broj prereza skupa od $n$ točaka u ravnini.

Na stranici $\overline{AB}$ tetivnog četverokuta $ABCD$ postoji točka $X$ sa svojstvom da dijagonala $\overline{BD}$ raspolavlja dužinu $\overline{CX}$, a dijagonala $\overline{AC}$ raspolavlja dužinu $\overline{DX}$.

Koliki je najmanji mogući omjer $|AB| : |CD|$ u takvom četverokutu?

Neka je $n$ prirodni broj i neka su $x_1, x_2, \ldots, x_n$ realni brojevi takvi da je $$x_1 + x_2 + \cdots + x_n = 0 \quad \text{i} \quad x_1^2 + x_2^2 + \cdots + x_n^2 = 1.$$

Ako je $a$ najmanji, a $b$ najveći broj među brojevima $x_1, x_2, \ldots, x_n$, dokaži da je $ab \leq -\dfrac{1}{n}$.

Dano je $n$ cigli od kojih svaka ima masu barem $1$. Ukupna masa svih $n$ cigli je $2n$.

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

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

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

Neka je $N$ prirodan broj i neka je $S = \{1, 2, \ldots, N\}$. Neka su $a_{i,j}$ međusobno različiti realni brojevi takvi da za sve $i, j \in S$ vrijedi: ako je $i < j$, onda je $$a_{i,k} < a_{j,k} \quad \text{i} \quad a_{k,i} < a_{k,j}, \quad \text{za sve} \quad k \in S.$$

Neka je $n$ prirodan broj takav da je $2(n-1)^2 < N$. Dokaži da postoje $n$-člani podskupovi $I, J \subset S$ takvi da vrijedi jedna od sljedeće dvije tvrdnje:

• za sve $i, k \in I$ vrijedi: ako je $i < k$, onda je $a_{i,j} < a_{k,l}$, za sve $j, l \in J$,

• za sve $j, l \in J$ vrijedi: ako je $j < l$, onda je $a_{i,j} < a_{k,l}$, za sve $i, k \in I$.

Ako je $a_1, a_2, \ldots, a_{2000}$ niz od $2000$ pozitivnih realnih brojeva, za koliko najviše indeksa $i \in \{1, 2, \ldots, 2000\}$ može vrijediti jednakost

$$a_i a_{i+3} = a_i a_{i+1} + a_{i+1} a_{i+2} + a_{i+2} a_{i+3}?$$

Smatramo da je $a_{j+2000} = a_j$ za $j \in \{1, 2, 3\}$.

Neka je $n$ prirodan broj. U selu živi $2n$ ljudi. Neki među njima su su prijatelji, a prijateljstva su uzajamna. Savršeno sparivanje je podjela stanovnika sela na $n$ parova tako da su u svakom paru dvije osobe koje su prijatelji.

Pretpostavimo da u selu postoji točno jedno savršeno sparivanje. Koji je najveći mogući broj prijateljstava u selu?

Neka je $k \geqslant 2$ prirodan broj. Odredi najmanji prirodni broj $n \geqslant k + 1$ takav da postoji skup od $n$ (različitih) realnih brojeva u kojem koji god broj da izaberemo možemo pronaći još $k$ drugih brojeva u skupu čiji je zbroj jednak izabranom broju.

Neka je $n$ prirodan broj. Na početku je $n$ kamenčića raspoređeno u $n$ hrpa (u svakoj hrpi je po jedan kamenčić). U pojedinom potezu biramo dvije hrpe, uzimamo jednak broj kamenčića s tih dviju hrpa te od tih kamenčića stvaramo novu hrpu. U ovisnosti o $n$, odredi najmanji mogući broj nepraznih hrpa nakon nekog konačnog niza poteza.

Neka su $k$ i $\ell$ prirodni brojevi. Odredi najmanji prirodan broj $m$ za koji je moguće podijeliti kvadrat $ABCD$ na $m$ pravokutnika stranica paralelnih sa stranicama kvadrata tako da svaki pravac paralelan s $AB$ koji siječe unutrašnjost kvadrata siječe barem $k$ pravokutnika, a svaki pravac paralelan s $BC$ koji siječe unutrašnjost kvadrata siječe barem $\ell$ pravokutnika.

Neka je $n \geq 2$ prirodni broj. Za niz prirodnih brojeva $a_1 < a_2 < \ldots < a_n$, kažemo da je par $(i,j)$, $1 \leq i < j \leq n$ zlatni ako vrijedi jednakost

$$a_j^2 - a_i^2 = 2(a_i + a_{i+1} + \ldots + a_j).$$

Odredi najveći mogući broj zlatnih parova (koji se može postići u nekom nizu od $n$ prirodnih brojeva).

Leon ima $99$ praznih vreća i za svaki cijeli broj $n$ neograničenu količinu kuglica mase $3^n$.

Leon je rasporedio u vreće konačno mnogo kuglica tako da nijedna vreća ne bude prazna i da masa kuglica u svakoj vreći bude ista. Pritom nije iskoristio više od $k$ kuglica iste mase. Koja je najmanja moguća vrijednost $k$?

Neka je $n$ prirodan broj. Na nogometnom turniru sudjeluje $2n + 1$ ekipa, a svake dvije ekipe međusobno igraju po jednu utakmicu. Sve se utakmice igraju na istom terenu, pa nije moguće da se dvije utakmice igraju istovremeno. Nikakvih drugih pravila o redoslijedu odigravanja utakmica nema.

Kažemo da je utakmica između dviju ekipa ravnopravna ako su obje ekipe do tada odigrale jednak broj utakmica. Koliko najviše ravnopravnih utakmica može biti odigrano na tom turniru?

Na nekim poljima ploče dimenzija $300 \times 300$ postavljene su kule, figure koje kontroliraju sva polja u svom stupcu i retku. Kule su raspoređene tako da svako polje ploče kontrolira barem jedna kula, a svaka kula kontrolira najviše jedno polje na kojem je neka druga kula. Odredi najmanji prirodni broj $k$ takav da se u svakom kvadratu dimenzija $k \times k$ sigurno nalazi barem jedna kula.

Za realan broj kažemo da je velik ako mu je apsolutna vrijednost veća ili jednaka $1$. Za svaki prirodan broj $m$, odredi najveći realan broj $C_m$ takav da za bilo kojih $m$ velikih brojeva $a_1, a_2, \ldots, a_m$ vrijedi

$$a_1^2 + (a_1 + a_2)^2 + \ldots + (a_1 + a_2 + \ldots + a_m)^2 \geq C_m.$$

Consider a cone of revolution with an inscribed sphere tangent to the base of the cone. A cylinder is circumscribed about this sphere so that one of its bases lies in the base of the cone. Let $V_{1}$ be the volume of the cone and $V_{2}$ the volume of the cylinder.

(a) Prove that $V_{1}\neq V_{2}$.

(b) Find the smallest number $k$ for which $V_{1}=kV_{2}$, for this case, construct the angle subtended by a diameter of the base of the cone at the vertex of the cone.

Suppose five points in a plane are situated so that no two of the straight lines joining them are parallel, perpendicular, or coincident. From each point perpendiculars are drawn to all the lines joining the other four points. Determine the maximum number of intersections that these perpendiculars can have.

In a plane a set of $n$ points ($n \geq 3$) is given. Each pair of points is connected by a segment. Let $d$ be the length of the longest of these segments. We define a diameter of the set to be any connecting segment of length $d$. Prove that the number of diameters of the given set is at most $n$.

Prove: The sum of the distances of the vertices of a regular tetrahedron from the center of its circumscribed sphere is less than the sum of the distances of these vertices from any other point in space.

In the interior of sides $BC, CA, AB$ of triangle $ABC$, any points $K, L, M$, respectively, are selected. Prove that the area of at least one of the triangles $AML, BKM, CLK$ is less than or equal to one quarter of the area of triangle $ABC$.

Prove that if one and only one edge of a tetrahedron is greater than 1, then its volume is $\leq 1/8$.

Let $A_0B_0C_0$ and $A_1B_1C_1$ be any two acute-angled triangles. Consider all triangles $ABC$ that are similar to $\triangle A_1B_1C_1$ (so that vertices $A_1, B_1, C_1$ correspond to vertices $A, B, C$, respectively) and circumscribed about triangle $A_0B_0C_0$ (where $A_0$ lies on $BC$, $B_0$ on $CA$, and $AC_0$ on $AB$). Of all such possible triangles, determine the one with maximum area, and construct it.

In the tetrahedron $ABCD$, angle $BDC$ is a right angle. Suppose that the foot $H$ of the perpendicular from $D$ to the plane $ABC$ is the intersection of the altitudes of $\triangle ABC$. Prove that $$(AB + BC + CA)^2 \leq 6(AD^2 + BD^2 + CD^2).$$

For what tetrahedra does equality hold?

In a plane there are 100 points, no three of which are collinear. Consider all possible triangles having these points as vertices. Prove that no more than 70% of these triangles are acute-angled.

All the faces of tetrahedron $ABCD$ are acute-angled triangles. We consider all closed polygonal paths of the form $XYZTX$ defined as follows: $X$ is a point on edge $AB$ distinct from $A$ and $B$; similarly, $Y, Z, T$ are interior points of edges $BC$, $CD$, $DA$, respectively. Prove:

(a) If $\angle DAB + \angle BCD \neq \angle CDA + \angle ABC$, then among the polygonal paths, there is none of minimal length.

(b) If $\angle DAB + \angle BCD = \angle CDA + \angle ABC$, then there are infinitely many shortest polygonal paths, their common length being $2AC\sin(\alpha/2)$, where $\alpha = \angle BAC + \angle CAD + \angle DAB$.

Let $a$ and $b$ be real numbers for which the equation $$x^4 + ax^3 + bx^2 + ax + 1 = 0$$ has at least one real solution. For all such pairs $(a,b)$, find the minimum value of $a^2 + b^2$.

A soldier needs to check on the presence of mines in a region having the shape of an equilateral triangle. The radius of action of his detector is equal to half the altitude of the triangle. The soldier leaves from one vertex of the triangle. What path should he follow in order to travel the least possible distance and still accomplish his mission?

Let $a_1, a_2, \ldots, a_n$ be $n$ positive numbers, and let $q$ be a given real number such that $0 < q < 1$. Find $n$ numbers $b_1, b_2, \ldots, b_n$ for which

(a) $a_k < b_k$ for $k = 1, 2, \ldots, n$,

(b) $q < \frac{b_{k+1}}{b_k} < \frac{1}{q}$ for $k = 1, 2, \ldots, n - 1$,

(c) $b_1 + b_2 + \cdots + b_n < \frac{1+q}{1-q}(a_1 + a_2 + \cdots + a_n)$.

Consider decompositions of an $8 \times 8$ chessboard into $p$ non-overlapping rectangles subject to the following conditions:

(i) Each rectangle has as many white squares as black squares.

(ii) If $a_i$ is the number of white squares in the $i$-th rectangle, then $a_1 < a_2 < \cdots < a_p$. Find the maximum value of $p$ for which such a decomposition is possible. For this value of $p$, determine all possible sequences $a_1, a_2, \ldots, a_p$.