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Maths - Physique - Informatique / Collège, Lycée et +

 

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KöMaL - C'est quoi ?

 

 

Rédaction

 

 

 

Exercices de mathématiques

octobre 2007.

prière de lire le règlement du concours


Exercices A

Date limite d'envoi : 07 novembre 2007 (en cas de dépassement, 1 point de pénalité).

 

A

A. 431. Les centres des cercles inscrit et circonscrit d’un triangle ABC  non isocèle sont  I   et O. Le cercle inscrit touche les côtés BC, CA, AB   en  D, E, F. Soit P  le point d’intersection des droites FD  et  AC, Q  celle des droites DE  et AB. Soient  M et N les milieux respectifs des segments EP   et FQ. Montrer que MN  et OI  sont perpendiculaires.

(Olympiades de Mathématiques, Chine, 2007)

(5 points)

A. 432. Déterminer tous les nombres entiers a  pour lesquels il existe des entiers distincts x  et y  strictement positifs tels que (axy+1) soit diviseur de (ax2+1)2.

(5 points)

A. 433. Montrer que si a, b, c  sont des nombres réels tels que  a2+b2+c2=1, alors

a+b+c \le
2abc+\sqrt2.

(5 points)


Les exercices B

Date limite d'envoi : 07 novembre 2007(en cas de dépassement, 1 point de pénalité).

B

B. 4012. Alice a 8 clés enfilées sur un anneau. Les clés ont toutes une apparence identique et leurs deux côtés sont pareils. Pour pouvoir les distinguer, Alice couvre la tête de chacune d’elles par un chapeau en plastic coloré. De combien de couleurs a-t-elle besoin au minimum?

(3 points)

B. 4013. Est-il possible de colorier les nombres rationnels strictement positifs en rouge et en bleu de telle façon qu’il en existe des deux couleurs et que

(a) la somme de deux nombres rouges soit rouge, la somme de deux nombres bleus soit bleue;

(b) le produit de deux nombres rouges soit rouge, le produit de deux nombres bleus soit bleu;

(4 points)

B. 4014. Soient A', B '  et C ' les symétriques des sommets du triangle ABC  à angles aigus par rapport au centre de son cercle circonscrit. Montrer que la somme des aires des triangles A'BC, AB 'C  et ABC '  est égale à l’aire du triangle ABC.

(3 points)

B. 4015. Les diagonales d’un quadrilatère convexe forment un angle de 45o. A partir de chaque sommet du quadrilatère, tracer une droite perpendiculaire à la diagonale reliant les deux sommet voisins. Donner le rapport entre l’aire du quadrilatère, ayant pour sommets les points d’intersection de ces droites perpendiculaires avec les diagonales, et celle du quadrilatère d’origine.

(3 points)

B. 4016. Dans tous les groupes de 9 personnes d’une équipe de 12 individus, il y a au moins 5 personnes qui se connaissent tous entre eux. Montrer alors qu’il existe 6 membres de l’équipe qui se connaissent aussi tous entre eux.

(5 points)

B. 4017. Le cercle k2 touche le cercle k1 de l’intérieur, au point A. Tracer une tangente du cercle k2 en un point D  différent de A. Cette tangente coupe le cercle k1 aux points B  et C. Montrer que AD  est la bissectrice de l’angle BAC.

(4 points)

B. 4018. Soit P  un point de la tangente tracée au point B  d’un cercle de diamètre AB.  L’autre tangente de ce cercle passant par P  touche le cercle en C. Soit T  la projection orthogonale de C  sur la droite AB. Montrer que AP  passe par le milieu du segment CT.

(4 points)

B. 4019. Montrer que pour tout n  entier strictement positif :

\frac{1}{3^2} + \frac{1}{5^2} + \dots + \frac{1}{{(2n+1)}^2} < \frac{1}{4}.

 

(4 points)

B. 4020. Trouver deux polyèdres non isométriques dont la vue de face et la vue de dessus sont comme présentée par la figure. (Le point d’intersection intérieur est le centre du carré. Les segments des carrés sont tous des arêtes visibles mais il n’y a pas d’autres arêtes cachées non plus.)

(5 points)

B. 4021. Montrer que si n  est un entier strictement positif et que chacun des nombres a1,a2,...,an  est au moins égal à 1, alors

(a1+1)(a2+1).....(an+1)\ge2n-1(a1+a2+...+an-n+2).

(4 points)


Les exercices C

Date limite d'envoi : 07 novembre 2007(en cas de dépassement, 1 point de pénalité).

C

C. 905. Anne écrit deux nombres naturels quelconques qui contiennent les mêmes chiffres mais pas dans le même ordre. Elle soustrait le plus petit au plus grand puis multiplie la différence par un nombre naturel quelconque. Elle élimine ensuite de ce produit un chiffre différent de zéro. Elle dit enfin le nombre restant à Anthony qui, après un peu de réflexion, devine le chiffre éliminé. Comment?

(5 points)

C. 906. Les longueurs des côtés d’un triangle rectangle forment les termes successifs d’une suite arithmétique. Déterminer les rapports entre ces longueurs. Montrer que le rayon du cercle inscrit est égal à la raison de cette suite arithmétique.

(5 points)

C. 907. Le carré ABCD  de côté a  et le carré BEFG  de côté b  ont été dessinés l’un à côté de l’autre comme sur la figure  ci-dessous.

Exprimer, en fonction de a  et de b,  l’aire du quadrilatère déterminé par les milieux des segments AB, BE, FC  et DG.

(5 points)

C. 908. Un groupe de dix personnes est allé au cinéma. Ils ont eu, dans deux rangs différents, 5 tickets pour des places contiguës dans chaque rang. Dans le groupe, Amori et Hugo aimeraient s’asseoir l’un à côté de l’autre, Sandra et Amélie ne veulent pas être l’une à côté de l’autre. De combien de manières différentes peuvent-ils s’installer?

(5 points)

C. 909. Les longueurs des côtés d’un triangle sont des nombres entiers, l’un d’eux mesure 7 unités, son angle opposé mesure 60o. Quelle peut être l’aire du triangle?

(5 points)


Les exercices K

Date limite d'envoi : 07 novembre 2007(en cas de dépassement, 1 point de pénalité).

 
K

K. 127. Nous avons remplacé chaque chiffre d’un nombre entier à quatre chiffres strictement positif par son quadruple. Nous avons ainsi obtenu un nombre à quatre chiffres qui est le quadruple du nombre d’origine à quatre chiffres. Combien y a-t-il de tels nombres à quatre chiffres?

(6 points)

K. 128. Dans un jeu logique, la position de départ est la suivante:

Dans ce jeu, des pions marqués d’une flèche peuvent se déplacer dans un petit tableau de 7 positions. Chaque pion peut se déplacer uniquement dans la direction indiquée par sa flèche: il peut avancer d’un pas vers la case voisine vide ou bien il peut sauter par-dessus le pion (quelconque) se trouvant sur la case voisine, à condition que derrière celui-ci se trouve une case vide. (Dans ce cas, le pion effectuant le pas arrivera donc sur la deuxième case par rapport à sa position précédente.) Le but du jeu est que les pions marqués par les deux sortes de flèches changent de place. Dessiner une suite de pas effectuant ce changement.

(6 points)

K. 129. Anthony, pour bien commencer l’année scolaire 2007/2008, s’est mis à imprimer la suite de nombres suivante sur l’imprimante reliée à son PC:

200720082007200820072008...

Mais juste à après avoir imprimé le 2007ième chiffre, il n’y avait plus d’encre. Pour imprimer un chiffre 2, l’imprimante utilise 2/3 de la quantité d’encre utilisée pour un 0, ou pour un 8 ; pour imprimer un chiffre 7, elle utilise la moitié de la quantité d’encre consommée pour l’impression d’un 2. Combien de chiffres 7 auraient pu être imprimés avec cette même quantité d’encre?

(6 points)

K. 130. On peut voir 4 cercles sur la figure ci-dessous. Les rayons des moyens cercles sont d’une longueur de 2 unités, celui du plus petit cercle de 1 unité. Donner le rayon du plus grand cercle, sachant que l’aire de la zone à rayures est égale à celle de la zone à points.

(6 points)

K. 131. Dans la cuisine, une boîte alimentaire ayant une forme de parallélépipède rectangle est posé sur le vaisselier, ses dimensions extérieures sont de 3 dm×5 dm×2,9 dm. Sa face de 3×5 dm est posée sur le meuble. Une fourmi se trouvant au coin inférieur de la boîte voudrait passer au coin supérieur diagonalement opposé, en avançant toujours sur les faces de la boîte (elle ne peut pas entrer à l’intérieur de la boîte). Donner la longueur du chemin le plus court qu’elle doit parcourir.

(6 points)

K. 132. Combien y a-t-il de nombres à six chiffres pour lesquels la sommes des carrés des chiffres est égale à 9?

(6 points)


Les solutions des exercices de Mathématiques doivent être adressées à :

Association "Jeunes Talents Scientifiques"
42 rue d'Illzach
68100 Mulhouse

ou par mail : mathspci@free.fr ( lire les questions/réponses )

Date limite d'envoi : 07 novembre 2007(en cas de dépassement, 1 point de pénalité).

   
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