Problemas

Esta es nuestra colección de problemas. Los hemos clasificados por tema, dificultad y tipo de concurso. No dudes en escribir comentarios con tus soluciones o con cualquier duda sobre el problema.
También puedes compartirnos alguno de tus problemas favoritos:
Problema

Números charrúas

Enviado por jmd el 5 de Enero de 2012 - 15:45.

Decimos que un número natural $n$ es "charrúa" si satisface simultáneamente las siguientes condiciones:

  • Todos los dígitos de $n$ son mayores que 1.
  • Siempre que se multiplican cuatro dígitos de $n$, se obtiene un divisor de $n$.

Demostrar que para cada número natural $k$ existe un número charrúa con más de $k$ dígitos.

Problema

Área de un hexágono bonito

Enviado por jmd el 5 de Enero de 2012 - 15:34.

Un hexágono convexo se denomina bonito si tiene cuatro diagonales de longitud 1, cuyos extremos incluyen todos los vértices del hexágono.

  • (a) Dado cualquier número $k$, mayor que 0 y menor o igual que 1, encontrar un hexágono bonito de área $k$.
  • (b) Demostrar que el área de cualquier hexágono bonito es menor que 3/2.
Problema

Juego con un montón de piedras

Enviado por jmd el 5 de Enero de 2012 - 15:32.

Hay un montón de 2000 piedras. Dos jugadores juegan alternadamente, de acuerdo a las siguientes reglas:

  • (a) En cada jugada se pueden retirar 1, 2, 3, 4 ó 5 piedras del montón.
  • (b) En cada jugada esá prohíbido que el jugador retire la misma cantidad de piedras que retiró su oponente en la jugada previa.
  • (c) Pierde el jugador que en su turno no pueda realizar una jugada válida.

Determinar cuál jugador tiene estrategia ganadora y encontrarla.

Problema

Geométrica por eliminación

Enviado por jmd el 5 de Enero de 2012 - 15:29.

De una progresión aritmética infinita $1, a_1, a_2\ldots,$ de números reales se eliminan términos, obteniéndose una progresión geométrica infinita: $1, a_{n_1}, a_{n_2},\ldots$ de razón $q$. Encontrar los posibles valores de $q$.

Problema

Problema diofantino

Enviado por jmd el 5 de Enero de 2012 - 15:28.

Encontrar todas las soluciones de la ecuación
$$(x + 1)^y - x^z = 1$$
Para $x, y, z$ enteros mayores que 1.

Problema

Circunferencias secantes y tangente común

Enviado por jmd el 5 de Enero de 2012 - 15:26.

Sean $S_1$ y $S_2$ dos circunferencias de centros $O_1$ y $O_2$, respectivamente, secantes en $M$ y $N$. La recta $t$ es la tangente común a $S_1$ y $S_2$, más cercana a $M$. Los puntos $A$ y $B$ son los respectivos puntos de contacto de $t$ con $S_1$ y $S_2$, $C$ el punto diametralmente opuesto a $B$, y $D$ el punto de intersección de la recta $O_1O_2$ con la recta perpendicular a la recta $AM$ trazada por $B$. Demostrar que $M, D$ y $C$ están alineados.

Problema

Polígono regular de n lados

Enviado por jmd el 5 de Enero de 2012 - 15:25.

Se construye un polígono regular de $n$ lados ($n\geq 3$) y se enumeran sus vértices del 1 al $n$. Se trazan todas las diagonales del polígono. Demostrar que si $n$ es impar, se puede asignar a cada lado y a cada diagonal un número entero del 1 al $n$, tal que se cumplan simultáneamente las siguientes dos condiciones:

  • (a) El número asignado a cada lado o diagonal es distinto a los asignados a los vértices que une.
  • (b) Para cada vértice, todos los lados y diagonales que compartan dicho vértice
    tienen números diferentes.
Problema

Sucesión periódica en la mediatriz de un segmento

Enviado por jmd el 5 de Enero de 2012 - 15:13.

 Sean $A$ y $B$ puntos del plano y $C$ un punto de la mediatriz de $AB$. Se construye una sucesión $C_1, C_2, \ldots, C_n, \ldots$ de la siguiente manera: $C_1 = C$ y, para $n\geq 1$, si $C_n$ no pertenece al segmento $AB$, entonces $C_{n+1}$ es el circuncentro del triángulo $ABC_n$.
Determine todos los puntos $C$ tales que la sucesión $C_1, C_2, \ldots, C_n,\ldots$ está definida para todo $n$ y es periódica a partir de un cierto punto.

Nota: Una sucesión $C_1, C_2,\ldots, C_n,\ldots$ es periódica a partir de un cierto punto si existen enteros positivos $k$ y $p$ tales que $C_{n+p} = C_n$ para todo $n\geq k$.

Problema

Circuncírculo de un acutángulo y las alturas de éste

Enviado por jmd el 5 de Enero de 2012 - 15:09.

Un triángulo acutángulo $ABC$ está inscrito en una circunferencia de centro $O$. Las alturas del triángulo son $AD, BE$ y $CF$. La recta $EF$ corta a la circunferencia en $P$ y $Q$.

  • a) Pruebe que $OA$ es perpendicular a $PQ$.
  • b) Si $M$ es el punto medio de $BC$, pruebe que $AP^2 = 2AD\cdot OM$
Problema

Factor primo de un número con dígitos 1,3,7,9

Enviado por jmd el 5 de Enero de 2012 - 15:07.

 Sea $B$ un entero mayor que 10 tal que cada uno de sus dígitos pertenece al conjunto $\{1, 3, 7, 9\}$. Demuestre que $B$ tiene un factor primo mayor o igual que 11.

 

Problema

Nubes de circunferencias coloreadas

Enviado por jmd el 5 de Enero de 2012 - 15:05.

Sean $n$ puntos distintos, $P_1, P_2,\ldots, P_n$, sobre una recta del plano ($n \geq 2$). Considere todas las circunferencias de diámetro $P_iP_j$ ($1\leq i \leq j\leq n$) y coloreadas cada una con uno de $k$ colores dados. Llamamos $(n-k)$-nube a esta configuración.

Para cada entero positivo $k$, determine todos los $n$ para los cuales se verifica que toda $(n-k)$-nube contiene dos circunferencias tangentes exteriormente del mismo color.
Nota: Para evitar ambigüedades, los puntos que pertenecen a más de una circunferencia no llevan color.

Problema

Circunferencias bisecantes

Enviado por jmd el 5 de Enero de 2012 - 15:01.

Dadas dos circunferencias $M$ y $N$, decimos que $M$ biseca a $N$ si la cuerda común es un diámetro de $N$. Considere dos circunferencias fijas $C_1$ y $C_2$ no concéntricas.

  • a) Pruebe que existen infinitas circunferencias $B$ tales que $B$ biseca a $C_1$ y $B$ biseca a $C_2$.
  • b) Determine el lugar geométrico de los centros de las circunferencias $B$.
Problema

El cubo de la suma de los dígitos

Enviado por jmd el 5 de Enero de 2012 - 14:59.

Halle todos los enteros positivos menores que 1000 y tales que el cubo de la suma de sus dígitos es igual al cuadrado de dicho entero.

Problema

Resto del término 1998 en la división entre 1998

Enviado por jmd el 5 de Enero de 2012 - 14:37.

Sea $\lambda$ la raíz positiva de la ecuación $t^2 - 1998t - 1 = 0$. Se define la sucesión $x_0 , x_1 ,x_2 ,\ldots, x_n ,\ldots$ por:
$$x_0 = 1, x_{n + 1} = [\lambda x_n],$$ para $n = 0, 1, 2,\ldots$
Hallar el residuo (resto) de la división de $x_{ 1998}$ entre 1998.
NOTA: $[x]$ es el único entero $k$ tal que $k\leq x \leq k + 1$.

Problema

Distancias entre pares de puntos en el plano

Enviado por jmd el 5 de Enero de 2012 - 14:36.

 Hallar el máximo valor posible de $n$ para que existan puntos distintos $P_1, P_2, P_3,\ldots,P_n$ en el plano y números reales $r_1, r_2,\ldots, r_n$ de modo que la distancia entre cualesquiera dos puntos diferentes $P_i$ y $P_j$ sea $r_i + r_j$.

Problema

Paisanos en una mesa redonda

Enviado por jmd el 5 de Enero de 2012 - 14:34.

Alrededor de una mesa redonda están sentados representantes de $n$ países ($n\geq 2$), de tal manera que si dos representantes son del mismo país, entonces sus vecinos de la derecha no son del mismo país. Determinar, para cada $n$, el número máximo de personas que pueden sentarse alrededor de la mesa.

Problema

Cardinalidad mínima de subconjuntos con una cierta propiedad

Enviado por jmd el 5 de Enero de 2012 - 14:30.

 Hallar el mínimo número natural $n$ con la siguiente propiedad: entre cualesquiera $n$ números distintos, en el conjunto $\{1, 2, \ldots, 999\}$ es posible elegir cuatro diferentes $a, b, c, d$, tales que $a + 2b + 3c = d$.

Problema

Caracterización del isósceles vía su incírculo

Enviado por jmd el 5 de Enero de 2012 - 14:29.

  La circunferencia inscrita en el triángulo $ABC$ es tangente a los lados $BC, CA$ y $AB$ en los puntos $D, E$ y $F$, respectivamente. $AD$ corta a la circunferencia en un segundo punto $Q$. Demostrar que la recta $EQ$ pasa por el punto medio de $AF$ si, y solamente si, $AC = BC$.

 

Problema

98 puntos en una circunferencia

Enviado por jmd el 5 de Enero de 2012 - 14:26.

En una circunferencia hay dados 98 puntos. María y José juegan alternadamente de la siguiente manera: cada uno traza un segmento que une dos puntos que no han sido unidos antes. El juego finaliza cuando los 98 puntos han sido usados como extremos de al menos un segmento. El ganador es quien traza el último segmento. Si José inicia el juego ¿quién puede asegurarse la victoria?

 

Problema

Una de teoria de números!!!??

Enviado por cuauhtemoc el 3 de Enero de 2012 - 17:30.

Demuestra que todo número par mayor que 2 puede escribirse como suma de dos números primos