Problemas de Olimpiadas Internacionales Resueltos 43

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    Olimpiadas InternacionalesProblemas Resueltos N 43 Ao II-2007

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    EL CONOCIMI ENTO ES PATRIM ONI O DE LA HUMANI DAD Pg. 1 [email protected]

    Encontrar todos los enteros tales que , sea un cuadrado perfecto.

    Solucin

    Sea = , donde es un nme-

    ro positivo. Entonces:

    Como 131 es primo, y tambin

    y son ambos enteros, y

    aadido a esto que 0, entonces que-

    dan dos posibilidades:

    :

    Resolviendo tenemos que

    :

    Resolviendo tenemos que

    As el conjunto ={ }38, 27 , cumplen las

    condiciones solicitadas.

    La longitud del lado de un cuadrado es . Dos puntos y son tomados en y

    tales que el permetro del tringulo es igual a . Hallar el ngulo .

    Solucin

    Desde que2

    1el excrculo

    del tringulo opuesto a toca a y en y

    respectivamente. Como es perpendicular a

    y es perpendicular a , es el excentro, de tal

    forma que y son las bisectrices de y

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    , respectivamente.

    Sea el pie de la perpendicular de a . Desde que = , y

    tenemos: = . En forma similar tenemos:

    .

    En consecuencia: Entonces:

    De aqu: 2

    1

    Probar que todos lo trminos de la secuencia:

    107811 110778111 111077781111, , ....

    3 3 3, son cubos exactos.

    Solucin

    Denotamos el trmino de la secuencia como Entonces:

    + + + + + = + +

    3 3 2 3 2 1 21 10 10 10 10 10 17.

    3 9 9 9

    ( )31

    3 3 2 2 11 10 110 3.10 3.10 127 3

    ++ + + = + =

    Sin hacer uso de tablas, calcular el valor exacto del producto:

    2 3 4 5 6 7cos .cos .cos .cos .cos cos .cos

    15 15 15 15 15 15 15

    = .

    So luc in .

    Usamos la conocida frmula:

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    =

    Tenemos:

    =2 3 4 5 6 7

    cos .cos .cos .cos .cos cos .cos15 15 15 15 15 15 15

    2 4 7 3 6 5cos .cos .cos .cos . cos cos cos

    15 15 15 15 15 15 15

    =

    2 4 8 2cos .cos .cos .cos . cos cos cos

    15 15 15 15 5 5 3

    =

    16 41 1 1 1 115 5. . . .2 16 4 2 12816 4

    15 5

    = = =

    3 3 3

    2 2 2 2 2 2 3

    + ++ +

    + + + + + +

    Solutions for problems "B", 2000-

    Proposed by: Beregszsz-

    So luc in .

    Probando las inecuaciones:

    3

    2 2

    2 1

    3 3

    + +,

    3

    2 2

    2 1

    3 3

    + +, y

    + +

    . La suma de ellas

    resuelve el problema.

    Por simetra cclica es suficiente probar la

    primera inecuacin. Esta puede ser trans-

    formada a , la cual

    siempre se cumple.

    Sea: ++++= .

    Encontrar el valor de .

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    So luc in :

    ++

    =

    +

    Esto es: =

    ++

    =

    =

    ++++++=

    ++

    =

    En consecuencia: =+

    +

    ++

    Podemos combinar todos estos trminos para obtener:

    =++= =

    Expresar como una funcin racional de y por ejemplo, encontrarlas polinomiales ( , ) y ( , ) tales que cos( ) = (cos3( ),sin3( )) / (cos3( ),sin3( )).

    Solucin

    y

    ( , ) = (1 + 2 ) , ( , ) = (2 + + ) .

    La primera puede ser desarrollada como sigue:

    De aqu:6 6

    2 2 cos sincos .sin3

    += . Tambin tenemos:

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    2 2 2

    1 1 1 + + ++ +

    + + +

    4 4 4 4 4 4 4 2 2 4 2 2 4 2 2+ + =

    2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2( ) ( ) ( )0

    + + =

    Lo cual demuestra que la desigualdad es verdadera. La igualdad es correcta si y solo si

    .

    Me sal io fac i l i to e l 43.

    Saludos cordia les

    Aldo Gi l Cr isstom o