EDITURA PARALELA 45. Matematică de excelenţă pentru concursuri, olimpiade şi centre de excelenţă. clasa a VIII-a. mate 2000 excelenţă

Σχετικά έγγραφα
DISTANŢA DINTRE DOUĂ DREPTE NECOPLANARE

COLEGIUL NATIONAL CONSTANTIN CARABELLA TARGOVISTE. CONCURSUL JUDETEAN DE MATEMATICA CEZAR IVANESCU Editia a VI-a 26 februarie 2005.

R R, f ( x) = x 7x+ 6. Determinați distanța dintre punctele de. B=, unde x și y sunt numere reale.

EDITURA PARALELA 45 MATEMATICĂ DE EXCELENŢĂ. Clasa a X-a Ediţia a II-a, revizuită. pentru concursuri, olimpiade şi centre de excelenţă

Subiecte Clasa a VII-a

Subiecte Clasa a VIII-a

Curs 10 Funcţii reale de mai multe variabile reale. Limite şi continuitate.

(a) se numeşte derivata parţială a funcţiei f în raport cu variabila x i în punctul a.

Subiecte Clasa a VIII-a

Asupra unei inegalităţi date la barajul OBMJ 2006

Profesor Blaga Mirela-Gabriela DREAPTA

Planul determinat de normală şi un punct Ecuaţia generală Plane paralele Unghi diedru Planul determinat de 3 puncte necoliniare

Să se arate că n este număr par. Dan Nedeianu

GEOMETRIE PLANĂ TEOREME IMPORTANTE ARII. bh lh 2. abc. abc. formula înălţimii

5. FUNCŢII IMPLICITE. EXTREME CONDIŢIONATE.

Definiţia generală Cazul 1. Elipsa şi hiperbola Cercul Cazul 2. Parabola Reprezentari parametrice ale conicelor Tangente la conice

CONCURSUL INTERJUDEȚEAN DE MATEMATICĂ TRAIAN LALESCU, 1998 Clasa a V-a

GEOMETRIE PLANĂ TEOREME IMPORTANTE ARII. = înălţimea triunghiului echilateral h =, R =, r = R = bh lh 2 A D ++ D. abc. abc =

Functii Breviar teoretic 8 ianuarie ianuarie 2011

III. Serii absolut convergente. Serii semiconvergente. ii) semiconvergentă dacă este convergentă iar seria modulelor divergentă.

Curs 1 Şiruri de numere reale

Curs 14 Funcţii implicite. Facultatea de Hidrotehnică Universitatea Tehnică "Gh. Asachi"

V.7. Condiţii necesare de optimalitate cazul funcţiilor diferenţiabile

Integrala nedefinită (primitive)

Ecuaţia generală Probleme de tangenţă Sfera prin 4 puncte necoplanare. Elipsoidul Hiperboloizi Paraboloizi Conul Cilindrul. 1 Sfera.

a n (ζ z 0 ) n. n=1 se numeste partea principala iar seria a n (z z 0 ) n se numeste partea

Sisteme diferenţiale liniare de ordinul 1

CONCURSUL INTERJUDEȚEAN DE MATEMATICĂ TRAIAN LALESCU, 2014 Clasa a V-a

Toate subiectele sunt obligatorii. Timpul de lucru efectiv este de 3 ore. Se acordă din oficiu 10 puncte. SUBIECTUL I.

T R A I A N ( ) Trigonometrie. \ kπ; k. este periodică (perioada principală T * =π ), impară, nemărginită.

7. Fie ABCD un patrulater inscriptibil. Un cerc care trece prin A şi B intersectează

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor X) functia f 1

Conice. Lect. dr. Constantin-Cosmin Todea. U.T. Cluj-Napoca

Metode iterative pentru probleme neliniare - contractii

CERCUL LUI EULER ŞI DREAPTA LUI SIMSON

CONCURSUL DE MATEMATICĂ APLICATĂ ADOLF HAIMOVICI, 2017 ETAPA LOCALĂ, HUNEDOARA Clasa a IX-a profil științe ale naturii, tehnologic, servicii

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor

BARAJ DE JUNIORI,,Euclid Cipru, 28 mai 2012 (barajul 3)

GRADUL II 1995 CRAIOVA PROFESORI I

Curs 4 Serii de numere reale

Concursul Interjudeţean de Matematică Academician Radu Miron Vaslui, noiembrie Subiecte clasa a VII-a

Seminariile Capitolul X. Integrale Curbilinii: Serii Laurent şi Teorema Reziduurilor

Olimpiada Naţională de Matematică Etapa locală Clasa a IX-a M 1

CONCURSUL INTERJUDEȚEAN DE MATEMATICĂ TRAIAN LALESCU, 2018 Clasa a V-a. 1. Scriem numerele naturale nenule consecutive sub forma:

CONCURSUL INTERJUDEŢEAN DE MATEMATICĂ ŞI INFORMATICĂ MARIAN ŢARINĂ. Ediţia a XVII-a, 7 8 Aprilie CLASA a IV-a

1. Scrieti in casetele numerele log 7 8 si ln 8 astfel incat inegalitatea obtinuta sa fie adevarata. <

y y x x 1 y1 Elemente de geometrie analiticã 1. Segmente 1. DistanŃa dintre douã puncte A(x 1,y 1 ), B(x 2,y 2 ): AB = 2. Panta dreptei AB: m AB =

Progresii aritmetice si geometrice. Progresia aritmetica.

Lucrare. Varianta aprilie I 1 Definiţi noţiunile de număr prim şi număr ireductibil. Soluţie. Vezi Curs 6 Definiţiile 1 şi 2. sau p b.

CONCURSUL INTERJUDEŢEAN DE MATEMATICĂ ŞI INFORMATICĂ MARIAN ŢARINĂ. Ediţia a X-a, MAI 2010 CLASA A IV-A

Curs 2 Şiruri de numere reale

Principiul Inductiei Matematice.

Testul nr. 1. Testul nr. 2

Ministerul Educaţiei Naționale Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare

GRADUL II n α+1 1

Concurs MATE-INFO UBB, 1 aprilie 2017 Proba scrisă la MATEMATICĂ

OLIMPIADA DE MATEMATICĂ ETAPA LOCALĂ CLASA A V-A

Varianta 1. SUBIECTUL I Pe foaia de teză se trec numai rezultatele.

Subiecte Clasa a VI-a

Conice - Câteva proprietǎţi elementare

CONCURSUL INTERJUDEȚEAN DE MATEMATICĂ TRAIAN LALESCU, 2017 Clasa a V-a

Al cincilea baraj de selecţie pentru OBMJ Bucureşti, 28 mai 2015

Criptosisteme cu cheie publică III

CONCURS DE ADMITERE, 17 iulie 2017 Proba scrisă la MATEMATICĂ

DEFINITIVAT 1993 PROFESORI I. sinx. 0, dacă x = 0

Subiecte Clasa a V-a

CONCURSUL DE MATEMATICĂ APLICATĂ ADOLF HAIMOVICI, 2016 ETAPA LOCALĂ, HUNEDOARA Clasa a IX-a profil științe ale naturii, tehnologic, servicii

CURS XI XII SINTEZĂ. 1 Algebra vectorială a vectorilor liberi

2.1 Sfera. (EGS) ecuaţie care poartă denumirea de ecuaţia generală asferei. (EGS) reprezintă osferă cu centrul în punctul. 2 + p 2

Dreapta in plan. = y y 0

Vectori liberi-seminar 1

Probleme pentru clasa a XI-a

z a + c 0 + c 1 (z a)

CONCURSUL INTERJUDEȚEAN DE MATEMATICĂ TRAIAN LALESCU, 2016 Clasa a V-a

Concursul de matematica Arhimede Editia a IV-a. Etapa I-a 25 noiembrie Subiecte clasa a III-a

1. Teorema lui Menelaus in plan Demonstratia teoremei in plan (clasa a VII-a). DC EC F B DB EA = 1.

Concursul Gazeta Matematică şi ViitoriOlimpici.Ro Etapa finală Câmpulung Muscel, august 2015 Soluţii şi baremuri Clasa a IV-a

BACALAUREAT 2007 SESIUNEA IULIE M1-1

Aplicaţii ale numerelor complexe în geometrie, utilizând Geogebra

SERII NUMERICE. Definiţia 3.1. Fie (a n ) n n0 (n 0 IN) un şir de numere reale şi (s n ) n n0

Ecuatii exponentiale. Ecuatia ce contine variabila necunoscuta la exponentul puterii se numeste ecuatie exponentiala. a x = b, (1)

Examen AG. Student:... Grupa:... ianuarie 2011

Criterii de comutativitate a grupurilor

SEMINAR 14. Funcţii de mai multe variabile (continuare) ( = 1 z(x,y) x = 0. x = f. x + f. y = f. = x. = 1 y. y = x ( y = = 0

RĂSPUNS Modulul de rezistenţă este o caracteristică geometrică a secţiunii transversale, scrisă faţă de una dintre axele de inerţie principale:,

Capitolul 4 PROPRIETĂŢI TOPOLOGICE ŞI DE NUMĂRARE ALE LUI R. 4.1 Proprietăţi topologice ale lui R Puncte de acumulare

avem V ç,, unde D = b 4ac este discriminantul ecuaţiei de gradul al doilea ax 2 + bx +

Aplicaţii ale principiului I al termodinamicii la gazul ideal

Capitolul 4. Integrale improprii Integrale cu limite de integrare infinite

Algebra si Geometrie Seminar 9

1.3 Baza a unui spaţiu vectorial. Dimensiune

CONCURSUL INTERJUDEŢEAN DE MATEMATICĂ GRIGORE MOISIL EDIŢIA a II - a, 8 aprilie 2006

Laborator 11. Mulţimi Julia. Temă

3. Locuri geometrice Locuri geometrice uzuale

Metode de interpolare bazate pe diferenţe divizate

SEMINAR TRANSFORMAREA FOURIER. 1. Probleme

Asemănarea triunghiurilor O selecție de probleme de geometrie elementară pentru gimnaziu Constantin Chirila Colegiul Naţional Garabet Ibrãileanu,

Geometrie computationala 2. Preliminarii geometrice

Timp alocat: 180 minute. In itemii 1-4 completati casetele libere, astfel incat propozitiile obtinute sa fie adevarate.

GEOMETRIE VECTORIALĂ, ANALITICĂ ŞI DIFERENŢIALĂ. PROBLEME REZOLVATE. Gabriel POPA, Paul GEORGESCU c August 20, 2009, Iaşi

Transcript:

Maranda Linţ Dorin Linţ Rozalia Marinescu Dan Ştefan Marinescu Mihai Monea Steluţa Monea Marian Stroe Matematică de excelenţă pentru concursuri, olimpiade şi centre de excelenţă clasa a VIII-a mate 000 excelenţă

10 Capitolul I MULŢIMEA NUMERELOR REALE A. ELEMENTE DE TEHNICĂ MATEMATICĂ 1. Fie x, y numere reale x 1 z = este întreg. y 1 1. y Știind că x ( x ) 4y ( y 1) Matematică de excelenţă. Clasa a VIII-a =, arătați că numărul Soluția I: x x = 4y y 1 x 4y x+ 4y= 0 x y x+ y x y = 0 ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( x y)( x y ) 0 x y 0 x+ y = + = = sau 0. I. Dacă x y = 0 x= y. Atunci x 1 y 1 = = 1, pentru y 1 y 1 1 y. x 1 y+ 1 1 II. Dacă x+ y = 0 x= y+. Atunci = = 1, y. y 1 y 1 În concluzie, dacă sunt verificate condițiile din enunț, numărul z este întreg. x x = 4y y 1 x x= 4y 4y x x+ 1= 4y 4y+ 1 Soluția a II-a: ( ) ( ) x 1 1 x 1 y 1 y 1 ( x 1) = ( y 1) x 1 = y 1 = 1, y { 1; 1}.. Diferența dintre media aritmetică și media geometrică a numerelor naturale a și b este 1. Arătați că a și b sunt pătratele a două numere naturale consecutive. a+ b Soluție: Fie a > b. Atunci ab = 1 a + b ab = ( a b ) = a b = a = + b a = b+ + b a b = b. Deoarece a b b, deci b k k =,. Obținem a b + b+ k + k + = = = k + k + 1= ( k + 1 ).. Fie ab,,α,β numere raționale, a> 0, b> 0. Arătați că: a) dacă ( a b) b) dacă ( a b) c) dacă ( α a β b) +, atunci a și b ;, atunci a și b ; +, atunci a și b. a b Soluție: a) a + b =. a b Deoarece ( a b) b k = = k și, rezultă ( a b).

A. ELEMENTE DE TEHNICĂ MATEMATICĂ 6 Capitolul II CALCUL ALGEBRIC z x+ 1 z+ 1 1. Se consideră numerele reale strict pozitive x, y, z, cu proprietatea xy = =. y Arătaţi că unul dintre numere este media aritmetică a celorlalte două. z x+ 1 z + 1 Soluție: Avem x y= și x y =, de unde z = xy + x 1 și z = xy 1. y Obținem ( ) ( ) xy + x = xy x y y + 1 = 0 x y 1 = 0. Deoarece x > 0 z + 1 z + 1 z+ y y 1 = 0 y = 1. Atunci x y = devine x = sau x =, adică x este media aritmetică a numerelor z și y. 1 1 1. Fie a și b numere reale nenule. Dacă a+ = x, b+ = y și ab + = z, arătați că a b ab x + y + z xyz este număr natural. 1 1 1 Soluție: x + y + z xyz = a + + + b + + + a b + + a b a b 1 1 1 1 1 1 a+ b+ ab+ = a + b + a b + + + + 6 a b 1 a a b ab a b a b 1 1 1 b 1 = 4. b a a b. Fie a și b numere raționale. Arătați că, dacă a + b = ab, atunci numărul 1 ab este pătratul unui număr rațional. Soluție: Dacă b = 0, atunci a = 0 și 1 ab = 1= 1. Fie b 0. Atunci există k, k b= a k și a 0, a + b = ab a + a k = a k a + ak = k a = și 1 + k b k 6 =. 1 ab 1 1 + k ( 1 k ) ( 1 k ) k Matematică de excelenţă. Clasa a VIII-a 4k 1+ k + k 4k k 1 = = =, deci 1 ab este pă- + + + 1 tratul unui număr rațional. 4. Numerele pozitive a, b, c verifică egalitatea a b + a c + abc = a + b c + bc. Arătați că unul dintre ele este media aritmetică sau media geometrică a celorlalte două. a b+ c + abc a b c bc = 0 Soluție: Egalitatea se scrie succesiv: ( ) a ( b+ c) a( a bc) bc( b+ c) = 0 ( b c)( a bc) a ( a bc) ( a bc) ( b+ c a) = 0 : ( ) ( ) + = 0 b+ c a bc a = 0.

A. ELEMENTE DE TEHNICĂ MATEMATICĂ 46 Capitolul III FUNCŢII Capitolul Funcții este unul dintre cele mai ample din cadrul programei de olimpiadă. Tema aceasta se regăsește la toate nivelele începând cu clasa a VII-a și terminând cu clasa a XII-a. Exemplele și problemele care vor urma se vor adresa începătorilor în studiul funcțiilor. De altfel, primele exemple sunt construite doar pe baza definiției. EXEMPLUL 1: Fie f :{ 1,,,...,99,100} { 1,0,1} o funcție cu proprietatea: f ( 0) f ( 1 )... f ( 99) f ( 100) 0. Demonstrați că f ( 0) + f ( 1 ) +... + f ( 99) + f ( 100) 0. Soluție: Ipoteza f ( 0) f ( 1 )... f ( 99) f ( 100) 0 f ( 0, ) f ( 1, ) f ( ),..., f ( 100) sunt nenule. Din definiția funcției f obținem că f ( ) f () 1, f ( ),..., ( 100) { 1,1} numere impare. conduce la concluzia că numerele f și atunci suma cerută este nenulă, fiind o sumă de 101 x + 1 :, =. Demonstrați că numărul: x A= f 0 f 1 f... f 10 este număr natural pătrat perfect. EXEMPLUL : Fie funcția f f ( x) ( ) ( ) ( ) ( ) Soluție: Avem succesiv: 4 10 11 A= f ( 0) f ( 1) f ( )... f ( 10 ) =... = 11 = 11. 1 119 10 EXEMPLUL : Demonstrați că nu există funcții f : care verifică relaţia: ( ) ( ) f x + f x = x+ 1, pentru orice x. Soluție: Ideea este de a particulariza pe x pentru a se obține relații care contrazic definiția noțiunii de funcție. Dacă ar exista o astfel de funcție, am putea alege x = 0 și f 0 + f = 1. Apoi particularizarea f + f 0 =. obținem ( ) ( ) Matematică de excelenţă. Clasa a VIII-a x = conduce la ( ) ( ) Cele două egalități nu pot fi simultan adevărate, deci nu există o funcție care să verifice proprietatea din enunț. ( ) EXEMPLUL 4: Fie o funcție f : care verifică relația f f ( x) = x 4x+ 6, pentru orice. x Calculați f ( ). Soluție: Tehnica de calcul următoare este extrem de eficientă pentru a obține și alte f f x = x x+ 4 deducem: relații pornind de la ipoteză. Din ( ( )) f f ( f ( x) ) = f x x+ 4. ( ) ( ) 0,

Capitolul XI CORPURI GEOMETRICE, ARII ŞI VOLUME A. ELEMENTE DE TEHNICĂ MATEMATICĂ Acest capitol este unul dintre cele mai vaste din programa de olimpiadă specifică clasei a VIII-a. Problemele pot fi împărţite în câteva categorii principale: calcule de arii laterale şi volume pentru diferite corpuri geometrice; calculul ariei diferitelor tipuri de secţiuni; probleme cu distanţe soluţionate cu ajutorul formulelor de arie şi volum; probleme de algebră modelate pe suport geometric. EXEMPLUL 1: Fie V o piramidă patrulateră regulată de volum 6 cm. Se notează cu O centrul bazei şi cu F mijlocul muchiei [CD]. Fie {E} = AF BD. Calculaţi volumul piramidei VOEFC. Soluţie: Piramidele V şi VOEFC au înălţime comună pe VO, D F C deci raportul volumelor este egal cu raportul ariilor bazelor lor. În triunghiul ACD, E este centru de greutate, deci: E O A AED = 1 A 1 ACD = A. Apoi A EDF = A AEO = 1 A 1 ACD = A. 6 6 1 A B Deducem că A CFEO = A 1 A 1 1 1 A A = A. Deducem 6 1 6 că V VEOFC = 1 V = 6 cm. 6 V EXEMPLUL : Considerăm tetraedrul regulat de latură 1. Fie M [AC] astfel încât MC = AM. Prin M construim un plan paralel cu dreptele AB şi CD. Acesta intersectează muchiile [BC], [BD] şi [AD] în punctele N, P şi respectiv Q. Calculaţi aria secţiunii MNPQ. Soluţie: Din ipoteză deducem că MN şi PQ sunt paralele simultan cu AB, iar NP şi MQ sunt paralele cu CD. Atunci MNPQ este paralelogram. Cum într-un tetraedru regulat muchiile opuse sunt perpendiculare, obţinem că MNPQ este dreptunghi. AM 1 Deoarece AC =, obţinem că MQ 1 CD =, deci MQ = 1. Analog obţinem MN = şi atunci A MNPQ = 9. EXEMPLUL : Fie un tetraedru regulat şi M un punct interior. Demonstraţi că suma distanţelor de la M la feţele tetraedrului este constantă, indiferent de poziţia punctului M. Soluţie: Fie d A, d B, d C şi d D distanţele de la punctul M la feţele (BCD), (ACD), (ABD) şi respectiv (ABC). Folosind formula V MBCD = 1 d A A BCD şi analoagele, obţinem Matematică de excelenţă. Clasa a VIII-a 09

(p) TESTE FINALE TESTUL 1 1. a) Se consideră numerele reale x, y, u, v > 0. Demonstraţi că: u v ( u+ v) +. x y ux+ vy (5p) b) Fie a, b, c cifre nenule. Demonstraţi că. Fie a, a > 0 astfel încât ( a a) (p) a) Arătaţi că ( a a + a) şi a. (5p) b) Găsiţi un număr a pentru care ( a a) ab bc ca + +. ba cb ac + şi a. + şi a. (7p). Fie n puncte în spaţiu astfel încât oricare patru să formeze un tetraedru de volum cel mult 1. Arătaţi că există un tetraedru de volum cel mult 7 care să conţină în interior toate cele n puncte. (7p) 4. este un pătrat şi E (BC), F (CD) astfel încât m( EAF) = 45. (p) (4p) (7p) (7p) (p) (4p) Fie BD AE = {Q}, BD AF = {P}, FQ PE = {S}, AS FE = {T} şi MA (ABC). Demonstraţi că MT FE. Timp de lucru: 150 de minute. TESTUL 1. a) Fie a şi b două numere reale pozitive. Arătaţi că: a a + b b a b + b a. b) Arătaţi că, pentru orice număr natural n, are loc inegalitatea: 1 1 1 1 + +... + < 1 + 1 1 + ( n+ 1) n+ 1+ n n n+ 1.. Determinaţi numerele prime p pentru care numărul p + 1 este număr prim.. Se consideră punctele necoplanare P, A, B, C, D. Dacă PB CD, PD BC, PA BC, arătaţi că picioarele perpendicularelor din A şi C pe BD coincid. 4. Fie ABC un triunghi. Cercul care trece prin vârful B şi este tangent în A laturii [AC] intersectează latura [BC] în D. Cercul care trece prin C şi este tangent în A laturii [AB] intersectează latura [BC] în E. Arătaţi că: a) BC = AB + AC ± BC DE; b) AD = AE = DC BE. Timp de lucru: 150 de minute. Matematică de excelenţă. Clasa a VIII-a 67

CUPRINS TESTE INIŢIALE...5 Capitolul I. MULŢIMEA NUMERELOR REALE...10 Capitolul II. CALCUL ALGEBRIC...6 Capitolul III. FUNCŢII...46 Capitolul IV. ECUAŢII ŞI INECUAŢII...6 Capitolul V. INEGALITĂŢI...8 Capitolul VI. CERCUL, POLIGOANE ÎNSCRISE, POLIGOANE CIRCUMSCRISE...106 Capitolul VII. PARALELISM ÎN SPAŢIU...17 Capitolul VIII. PERPENDICULARITATE ÎN SPAŢIU...148 Capitolul IX. LOCURI GEOMETRICE ÎN PLAN ŞI ÎN SPAŢIU...180 Capitolul X. COLINIARITATE, CONCURENŢĂ, COPLANARITATE...19 Capitolul XI. CORPURI GEOMETRICE, ARII ŞI VOLUME...09 Capitolul XII. INEGALITĂŢI GEOMETRICE ÎN SPAŢIU...44 TESTE FINALE...67 BIBLIOGRAFIE...84 Matematică de excelenţă. Clasa a VIII-a 85