Concursul interjudetean de matematica al Revistei SINUSEditia a II-a, Suceava, 18 noiembrie 2006Etapa finalaClasa a IX-a1. Fie triunghiurile ABC si ABC ' ' ' cu centrele de greutate G siG ' . Consideram punctele A'', B'', C ''astfel încât patrulaterele GAA' A, '' GBB' B '' si GCC' C " sa fie paralelograme. Aratati ca:a) AA' + BB' + CC' = 3 GG '; b) AB+ A'' B'' = AB ' '; c) triunghiurile ABC ' ' ' si ABC '' '' '' au acelasicentru de greutate.Gheorghe Marchitan, SuceavaSINUS 3(6)/2006Solutie: a) AA' BB' CC' ( AG GG' GA ' ') ( BG GG' GB ' ') ( CG GG' GC ' ')= ( AG+ BG+ CG) + 3 GG' + ( GA ' ' + GB ' ' + GC ' ')= 3 GG '.b) A" B" = GB" − GA" = BB' − AA' = ( BG+ GG' + GB ' ') − ( AG+ GG' + G' A') =+ + = + + + + + + + + == BG− AG+ GB ' ' − GA ' ' =− AB+ AB ' ' ⇒ AB+ A" B" = AB ' '.c) Daca G " este centrul de greutate al triunghiului A" B" C ", atunci AA ' " + BB ' " + CC ' " = 3 GG ' ", darAA ' " + BB ' " + CC ' " = AG+ BG+ CG = 0, de unde obtinem 3 GG ' " = 0 ⇒ G' = G".2. a) Sa se arate ca produsul a patru numere întregi consecutive este egal cu patratul unui numar întregminus unu.b) Sa se determine multimea⎧⎪3 1 ⎫⎪A= ⎨n∈¥ | n − n+ ∈¤⎬.⎪⎩n + 2 ⎪⎭22Solutie: a) ( )( )( ) ( ) ( )k k + 1 k + 2 k+ 3 + 1= k + 3k+ 1 , ∀ k∈¢.Gheorghe Marchitan, Suceavab) Expresia de sub radical se scrie:n32( − 1)( + 1)( + 2) + 1 ( n + n−1) 21 n n n n− n + = =n+ 2 n+ 2 n+2, deci223 1 n + n−1 n + n−1n − n + = , n∈¥ . . Pentru ca ∈ ¤ , este necesar ca n sa fie de forman + 2 n + 2n + 22k k k−2, ∈ , ≥2.¥ În concluzie se obtine A= { k 2 −2| k ∈ , k ≥2.}¥ .3. Sa se demonstreze ca, daca a, b, c sunt trei numere reale, strict pozitive, al caror produs este egal cuunu, dintre care doua sunt mai mici sau egale cu 12, atunci ( )2 2 26 a+ b+ c −15 ≤ a + b + c .11Solutie: Putem presupune ca ab≤ , ; punem c = si inegalitatea devine2ab3 2 2 3 2 2 4 2 2 4 16( ab + ab + ab)−15ab ≤ ab + ab + 1, ∀ab , ∈ ⎛ 0, ⎤⎜ ,2 ⎥⎝ ⎦Catalin Tigaeru, Suceava
ceea ce, dupa ce trecem totul într-un membru si dupa ce adunam si scadem4 2 3 3 2 4 3 3 3 2 2 3 2 2 13 32a b , este echivalent cuab − 2ab + ab + 2ab −6ab − 6ab + 15ab − 6ab+ 1≥ 0, 0 < ab , ≤ ,22 2 2 3 3 2 2 1de unde ab ( a− b) + 2ab + ab ( 15− 6( a+ b)) − 6ab+ 1 ≥0, ∀ab , ∈ ⎛ 0, ⎤⎜ .2 ⎥Este suficient sa⎝ ⎦3 3 2 2 1demonstram ca 2ab + ab ( 15− 6( a+ b)) − 6ab+ 1≥0, ∀ab , ∈ ⎛ 0, ⎤⎜ .2 ⎥Avem succesiv:⎝ ⎦2ab 3 3 + 15ab 2 2 − 6ab 2 2 a+ b − 6ab+ 1= 9ab 2 2 −4ab 3 3 − 6ab+ 1+ 6ab 2 2ab− a+ b + 1 =( ) ( ( ) )2( ab)( ab 2 2 ab ) ab 2 2 ( a )( b ) ( ab) ( ab) ab 2 2( a )( b )= 1− 4 − 5 + 1 + 6 −1 − 1 = 1− 1− 4 + 6 −1 −1 ≥ 0.În conditiile din ipoteza, se întâmpla ca ( )( )a−1 b−1 ≥ 0,1−4ab≥0,deci2ab + ab ( 15− 6( a+ b)) − 6ab+ 1≥ 0, ∀ab , ∈ ⎛ 0, ⎤⎜ ,2 ⎥⎝ ⎦1 7ceea ce încheie rezolvarea. Pentru a = , b = 1, c = 2 obtinem 6( a+ b+ c)− 15= 6⋅ − 15= 6 în timp ce223 3 2 2 12 2 2 21a + b + c = , ceea ce justifica conditiile ipotezei.4