11η τάξη, Πρώτη μέρα. Θέματα της 3ης φάσης
1. Ο καθένας εκ δέκα ατόμων είναι είτε ευγενής και λέει πάντα την αλήθεια, είτε ψεύτης και λέει πάντα ψέματα. Ο καθένας τους σκέφτηκε κάποιο ακέραιο αριθμό. Ύστερα ο πρώτος είπε: «Ο αριθμός μου είναι μεγαλύτερος του
», ο δεύτερος είπε: «Ο αριθμός μου είναι μεγαλύτερος του
», …, ο δέκατος είπε: «Ο αριθμός μου είναι μεγαλύτερος του
». Μετά από αυτό και οι δέκα τους, αναφώνησαν με κάποια σειρά: «Ο αριθμός μου είναι μικρότερος του
», «Ο αριθμός μου είναι μικρότερος του
», …, «Ο αριθμός μου είναι μικρότερος του
» (ο καθένας τους είπε μία από αυτές τις φράσεις). Ποιος είναι ο μέγιστος αριθμός ευγενών που μπορεί να υπάρχουν μεταξύ αυτών των
ατόμων;2. Είναι γνωστό, ότι καθένα από τα τριώνυμα
και
έχει τουλάχιστον μία ρίζα και όλες οι ρίζες αυτών των τριωνύμων είναι ακέραιοι. Να δείξετε, ότι το τριώνυμο
δεν έχει ρίζες.3. Θα ονομάσουμε απόσταση μεταξύ δυο κελιών ενός τετραγωνισμένου πίνακα τον ελάχιστο αριθμό κινήσεων, με τις οποίες ένας σκακιστικός βασιλιάς μπορεί να μεταβεί από ένα εξ αυτών στο άλλο. Να βρείτε το μέγιστο αριθμό κελιών, που μπορούμε να σημειώσουμε σε πίνακα
έτσι, ώστε μεταξύ αυτών να μην μπορούν να βρεθούν κελιά, η απόσταση μεταξύ των οποίων να είναι ίση με
.4. Η άπειρη ακολουθία μη μηδενικών αριθμών
είναι τέτοια, ώστε για όλους τους φυσικούς αριθμούς
ο αριθμός
να είναι η μικρότερη ρίζα του πολυωνύμου
. Να αποδείξετε, ότι υπάρχει τέτοιο
, ώστε στην άπειρη ακολουθία
κάθε όρος να είναι μικρότερος από τον προηγούμενο. 5. Σε τετράεδρο
φέρουμε τα ύψη
και
. Το επίπεδο
είναι κάθετο στην ακμή
και διέρχεται από το μέσο της. Είναι γνωστό, ότι τα σημεία
και
είναι ομοκυκλικά, επίσης και τα σημεία
και
είναι ομοκυκλικά. Να αποδείξετε, ότι οι αποστάσεις των σημείων
και
από το επίπεδο
είναι ίσες.Πηγή
Edit 10/03/2020: Αλλαγή στην εκφώνηση του πρώτου προβλήματος, βλέπε σε παρακάτω δημοσίευση.

για κάποιους (θετικούς) ακεραίους
.
.
, με
, οπότε αναγκαστικά
.
.
, οπότε το τριώνυμο αυτό δεν έχει ρίζες.
έχει ακέραια ρίζα το 1 χωρίς να έχει διακρίνουσα τετράγωνο ακεραίου. Επίσης δεν γνωρίζουμε ότι τα
είναι ακέραιοι.
δουλεύει.
ρίζα του
τότε είναι και
ρίζα του
είναι όλα αρνητικά.
έχουμε
και άρα
. Όμως προφανώς είναι και
άρα από συνέχεια της συνάρτησης υπάρχει
ώστε
. Άρα
και το ζητούμενο αποδείχθηκε.
του πίνακα ώστε το πηλίκο του
με το
με το
: Αν τα
έχουν διαφορετικό πηλίκο, θα διαφέρει τουλάχιστον κατά
. Αλλά τότε η απόστασή τους θα είναι τουλάχιστον
. Ομοίως και αν τα
έχουν διαφορετικό πηλίκο. Σε διαφορετική περίπτωση έχουμε
και
και μπορούμε κάνοντας και διαγώνια βήματα αν χρειαστεί να πάμε από το ένα κελί στο άλλο κάνοντας το πολύ
βήματα.
κελιά.
και
.
καθώς και όσες έχουν
ή
και επιπλέον
ή
αντίστοιχα. Συνολικά έχουμε
τέτοιες τετράδες.
κελιά.
» για οποιοδήποτε
. Για τον ίδιο λόγο είναι και ο ένατος ψεύτης αφού αν ο αριθμός του ήταν μεγαλύτερος του
, τότε ο αριθμός του θα ήταν μεγαλύτερος ή ίσος του
ευγενείς. Μπορούμε να έχουμε τόσους αν σκέφτηκαν κατά σειρά τους αριθμούς
. Μετά είπαν τη φράση «Ο αριθμός μου είναι μικρότερος του
. Τότε είναι ευγενείς οι πρώτοι οκτώ και ψεύτες οι τελευταίοι δύο.
οπότε πλέον με βάση το 2ο θεώρημα της διαμέσου προκύπτει η απόδειξη.
των
αντίστοιχα, ώστε να χρησιμοποιήσουμε ότι κάθε γωνία που
κτλ. εδώ συμβολίζουμε το επίπεδο που ορίζεται από τα σημεία
.

, οι περιγεγραμμένοι κύκλοι των εδρών
και
και
του τετραέδρου αυτού.
το οποίο τέμνει τους
και
,
και
αντίστοιχα των σημείων
και
επί της ακμής
από το μεσοκάθετο επίπεδο
, δηλαδή ίσες.
και
στα οποία γίνεται η εφαρμογή του δεύτερου θεωρήματος
βρίσκονται εκατέρωθεν του μεσοκαθέτου επιπέδου.
.