تبليغاتX

JavaScript Codes ریاضی زیباست = زندگی زیباست

شنبه 7 اردیبهشت1387

مسائل نظریه گروهها

  1. فرض کنید G یک گروه و N زیرگروهی نرمال از آن باشد به طوریکه 0044. اگر تمام زیرگروههای N در G نرمال باشند، ثابت کنید 0045 آبلی است.
    منبع: مجله فرهنگ و اندیشه ریاضی مساله ۵۲

    حل مساله:

    فرض کنید 0046 و 0047. بنابر فرض 0049و لذا  0050 و  0051 برای یک 0052. در نتیجه می توان نوشت:
     
                     

    0053

    باز هم می توان نوشت:

    0054

    و لذا  0055. پس 0056، یعنی 0045 آبلی است.

  2. فرض کنید G گروهی حلپذیر باشد که شرطهای زنجیر فزاینده و کاهنده در مورد زیرگروههایش صادق است. ثابت کنید که G باید گروهی متناهی باشد.

    منبع: مجله فرهنگ و اندیشه ریاضی مساله 1

    حل مساله:

    فرض کنیم a عضوی دلخواه از G باشد. واضح است که 0089 و چون G در شرط زنجیرهای نزولی صدق می کند، پس لزوماً n ای طبیعی موجود است که 0090 و لذا به ازای یک t ی صحیح، 0091 یا 0092، پس مرتبه a متناهی است. چون a دلخواه بود، تمام اعضای G دارای مرتبه متناهی هستند و لذا G گروهی تابدار است.  حال نشان می دهیم که G متناهی مولد است. برای این کار یک عضو a1 از G انتخاب می کنیم. اگر 0093، کار تمام است. در غیر اینصورت یک عضو 0094  انتخاب می کنیم، پس 0095. اگر 0096کار تمام است و در غیر این صورت یک عضو 0097 انتخاب می کنیم و لذا 0098. چون G در شرط زنجیرهای صعودی صدق می کند پس از تعداد متناهی مرحله لزوماً  0099. پس G گروهی حلپذیر، متناهی مولد و تابدار است و در نتیجه متناهی است.
  3. فرض کنید G گروهی متناهی باشد و اشتراک تمام زیرگروههای p-سیلوی آن زیرگروه همانی و یکی از p-سیلوهای آن آبلی باشد. ثابت کنید

    (الف) فرض کنید P1 و P2 و ...و Pn تمام زیرگروههای p-سیلوی G باشند که

    0124
    آنگاه 0081 شامل تمام زیرگروههای p-سیلوی G نیست.

    (ب) دو زیرگروه p-سیلو مانند R و Q وجود دارند که 0125.

    حل مساله:

    (الف) چون اشتراک همه زیرگروههای p-سیلوی G مساوی {e} است پس زیرگروه p-سیلویی مانند P  وجود دارد که به ازای هر i که 0114، 0123. حال اگر 0081 شامل تمام زیرگروههای p-سیلوی G باشد، آنگاه 0083. در نتیجه PH  یک p-زیرگروه از G شامل P و لذا P شامل H است و این تناقض با تعریف H دارد.



  4. فرض کنید G یک گروه متناهی نابدیهی است و 0175یک p-گروه است. ثابت کنید q-زیرگروه سیلویی مانند Q از G وجود دارد که به ازای هر 0176، 0177(p و q اعداد اول هستند. )

    منبع: مجله فرهنگ و اندیشه ریاضی مساله 8

    حل مساله:

    ابتدا فرض می کنیم  0178. در این صورت یک عدد اول q که 0179 موجود است که 180 و لذا G دارای یک زیرگروه q-سیلو می باشد. 0181 را مجموعه q-زیرگروههای سیلوی G در نظر بگیرید. بنابر قضیه سوم سیلو 0182 و 0189. گروه P به روش معمول روی 0181 عمل می کند و مرتبه هر مدار 0184 از این عمل باید 0185 را عاد کند و لذا توانی از p خواهد بود. اگر رابطه 0186که 0187، برای هر مدار 0184 برقرار باشد، آنگاه 0190زیرا 0181 اجتماعی از مدارهاست و در نتیجه p مرتبه G را عاد می کند که تناقض است. لذا حداقل یک مدار به طول 1 موجود است؛ یعنی یک زیر گروه q-سیلوی پایدار تحت عمل P موجود است.
    حال فرض می کنیم که p مرتبه G را عاد کند. لذا G دارای یک زیرگروه p -سیلو خواهد بود.  در این حالت 0181 را مجموعه p-زیرگروههای سیلوی G در نظر بگیرید. بنابر این 0188و0189. پس مانند بالا 0190که تناقض است. پس ثابت شد که در هر صورت حداقل یک زیرگروه p -سیلو تحت عمل P پایاست.


  5. فرض کنید H و K دو زیر گروه از گروه جمعی 0265باشند و 0266. آیا می توان نتیجه گرفت که 0267؟

    منبع: مجله فرهنگ و اندیشه ریاضی مساله 13

    حل مساله:

    می دانیم که گروه جمعی 0265بخش پذیر است و لذا بنابرقضیه رده بندی این گروهها از آنجا که 0265 دارای عضو نابدیهی از مرتبه متناهی نیست، 0265 با جمع مستقیم تعداد نامتناهی 0268یکریخت است؛ یعنی 0269. حال اگر 0270 و 0270داریم 0266؛  اما 0272و 0273که دیده می شود 0274.


  6. اگر G گروهی متناهی، غیربدیهی و حلپذیر باشد، ثابت کنید حداکثر یک عدد اول p وجود دارد به طوریکه برای p-زیرگروه سیلوی P ، 0391

    منبع: مجله فرهنگ و اندیشه ریاضی مساله 24

    حل مساله:

    فرض کنید  0392 سری ترکیبی G باشد. همچنین فرض کنید اعداد اول متمایز p و q از مقسوم علیه های |G| چنان وجود دارند که اگر P یک p-زیرگروه سیلو یا یک q-زیرگروه سیلو از G باشد، آنگاه 0391. چون G حلپذیر و عوامل ترکیب در سری فوق گروههای ساده اند لذا i چنان وجود دارد که 0394و لذا 0395شامل q-زیرگروه سیلوی Q از G است. پس 0396 و بنابر بحث فراتینی
    0397
    که تناقضی آشکار است.


  7.  فرض کنید G گروهی کامل باشد( یعنی مشتق گروه برابر خود گروه باشد). ثابت کنید هر زیرگروه نرمال دوری G زیر مجموعه ای از مرکز G است.


    فرض کنید H زیر گروه نرمال دوری G باشد. می دانیم که زیر گروهی مانند K از اتومورفیسم های H چنان موجود است که


    چون H در G نرمال است، لذا


    بنابرفرض H دوری است، لذا گروه اتومورفیسم های H آبلی و در نتیجه K نیز آبلی است. بنابر این


    که نتیجه می دهد H زیرگروهی از مرکز G است.
نوشته شده توسط ( نبی اله ابراهيمي) در 1:26 قبل از ظهر |  لینک ثابت   • 

شنبه 7 اردیبهشت1387

مسائل آنالیز ریاضی و توپولوژی

  1. برای عدد گویای x فرض کنید 0143 که a و b کوچکترین اعداد ممکن باشند. فرض کنید . ثابت کنید  0145. به طور کلی تر، یک دنباله نامتناهی از توانهای گویای متمایز s چنان ارائه کنید که 0146گویا باشد.  حل مساله


  2. فرض کنید0130  و دنباله 0131 در اندازه به f میل کند. نشان دهید
    0132.

    منبع: مجله فرهنگ و اندیشه ریاضی مساله 6

    حل مساله:

    چون به ازای هر n، 0134، پس 0133. فرض کنید 0135و فرض کنید 0136زیر دنباله ای از 0131 باشد که 0137. چون 0131 در اندازه به f میل می کند پس 0136 نیز دز اندازه به f میل می کند؛ در نتیجه یک زیر دنباله  0138 از 0136 موجود است که تقریباً همه جا به f میل می کند. حال 0139؛ پس بنابر لم فاتو می توان گفت:

    0140

    اما داریم:

    0141

     که مطلب خواسته شده را نتیجه می دهد.



  3.  فرض کنید E یک فضای خطی نرمدار و F زیر فضایی از E باشد. اگر E-F ناهمبند باشد، ثابت کنید F بسته است.

    منبع: مجله فرهنگ و اندیشه ریاضی مساله 7


    حل مساله:

    از آنجا که برای هر 0068، 0150 همبند است، و با توجه به فرض ناهمبندی E-F، نتیجه می گیریم که به ازای هر x از E-F، 0151(در واقع 0152 یک بعدی است). عضو e از E-F را ثابت در نظر بگیرید و تابع 0153را با ضابطه 0154تعریف کنید . قرار دهید 0155و 0156. می توان نشان داد A و B همبند کمانی هستند. حال اگر F بسته نباشد، دنباله ای مانند 0131از اعضای F به e همگرا خواهد بود؛ پس 0157 به 0158همگراست. در واقع B نقطه حدی در A  پیدا می کند و این نشان می دهد که مجموعه 0159 همبند است که متناقض با فرض ناهمبندی است؛ پس F لزوما بسته است.


  4. فرض کنید 0213 و  0214. ثابت کنید اگر به ازای هر زیر مجموعه باز U از 0216، 0215. ثابت کنید تقریبا همه جا f=0.

    منبع: مجله فرهنگ و اندیشه ریاضی مساله 10


    حل مساله:

    ابتدا نشان می دهیم که به ازای هر 0231یک زیرمجموعه باز V از 0216موجود است که

    0217

    برای این کار اعداد گویا را به صورت دنباله 0218در نظر می گیریم. به ازای هر n از اعداد طبیعی قرار می دهیم:

    0220

    در این صورت0221 یک زیر مجموعه باز 0216است و به آسانی دیده می شود که  0222. همچنین 0223. حال فرض کنید به ازای هر باز U از 0216،

    0215

    به ازای هر 0230عدد 0231را چنان انتخاب می کنیم که به ازای هر 0224 که 0225، 0226. پس 0227 و

    0228

    چون 0230 دلخواه بود بنابراین 0229و چون 0214 لذا تقریبا همه جا f=0.
    1. مجموع سری 0276 را پیدا کنید.

      منبع: مجله فرهنگ و اندیشه ریاضی مساله ۱۵

      حل مساله:

      سری توانی 0277 را روی 0278 در نظر می گیریم. این سری روی 0278 همگرای مطلق است.فرض کنید 
    2. 0279
    3.  چون همگرایی مطلق است مجازیم سری را تجدید آرایش کنیم:

    4. 0280
    5. با انتگرالگیری به دست می آید:

    6. 0281
    7. پس برای 0282 داریم:

    8. 0283
    9. و لذا به کمک قضیه حدی آبل وقتی 0285 به دست می آید:

    0284

  • نوشته شده توسط ( نبی اله ابراهيمي) در 1:23 قبل از ظهر |  لینک ثابت   • 

    شنبه 7 اردیبهشت1387

    مسائل جبر و احتمال سال سوم ریاضی

    1. فرض کنید {xi} دنباله ای از اعداد حقیقی ناصفر باشد که رابطه زیر، بین آنها برقرار است:

      0076

      شرط لازم و کافی برای x1 و x2 چنان بیابید که به ازای تعدادی نامتناهی از مقدارهای xn، n عددی صحیح باشد.

      منبع: کتاب حل مساله از طریق مساله - ترجمه علی ساوجی

      حل مساله: 

      با محاسبه x3 و x4 و x5 می توان رابطه زیر را حدس زد که البته با استقراء ثابت می شود:

      0077

      اگر x1 و x2 متمایز باشند، بعد از چند مرحله بالاخره اندازه مخرج از صورت بیشتر می شود و در نتیجه xعددی صحیح نخواهد بود. پس شرط لازم و کافی خواسته شده این است که x1 = x2.



    1. فرض کنید برای همه اعداد a, b, c, d که d≥c≥b≥a≥0، نامساوی
    2. 0078
    3. برقرار باشد. بزرگترین مقدار ممکن K را بیابید. منبع
      حل مساله:
    4. برای a = 0, b = c = d = t > 0  نامساوی به صورت 9t2≥ Kt2 در می آید و لذا K ≤ 9.  حال رابطه زیر را اثبات می کنیم تا ثابت شود که  K=9.

    1. (a + b + c + d)2 > 9bc

    1. چون d ≥ b و d ≥ c  پس می توان نوشت:

    2.                         b + c   3
    3. و در نتیجه

    4.                    9
    5. چون b + c)2 ≥ 4bc)، رابطه (۱)  به دست می آید.

    6. فرض کنید x عددی ناصفر باشد و 0206. عبارات زیر را بر حسب a به دست آورید:
    7. 0207



      حل مساله:

      تنها کافیست برای هر k ی طبیعی و با استقراء ثابت کنید که:

      0208

       


    8. ثابت کنید اگر ۵ نقطه در درون یا روی مربعی به ضلع ۱ واقع باشند، در میان این نقطه ها، حداقل دو نقطه وجود دارد که فاصله آنها کمتر یا مساوی 0406 است.
      منبع: پانصد مساله پیکارجو - ترجمه مهران اخباریفر

      حل مساله:

      مربع را به چهار مربع مساوی تقسیم کنید. بنابر اصل لانه کبوتری یکی از این چهار مربع، دست کم شامل دو نقطه از این ۵ نقطه است و فاصله این دو نقطه بیشتر از قطر این مربع یعنی 0406 نیست.


    9. ثابت کنید از بین هفت عدد طبیعی متمایز که از ۱۲۷ کمتر هستند، می توان دو عدد یافت که در نابرابریهای 0407 صدق می کنند.
      منبع: پانصد مساله پیکارجو - ترجمه مهران اخباریفر

      حل مساله:

      اعداد ۱ تا ۱۲۶ را به شش مجموعه طوری تقسیم کنید که در هر مجموعه بزرگترین عدد، دو برابر کوچکترین عدد آن باشد. لذا مجموعه های زیر را داریم:

      {1,2}، {3،4،5،6}، {14،...،7}، {30،...،15}، {62،...،31}، {126،...،63}.
       

      حال اصل لانه کبوتری نتیجه را به دست می دهد.



    10.  فرض کنید 1=x+y+z که y، x و z اعداد حقیقی نامنفی هستند. ثابت کنید:


      منبع: المپیاد بین المللی ریاضی سال 1983

      حل مساله:

      براي ديدن حل کامل مساله به لينك زير مراجعه كنيد:

      http://mahdymofidyahmedy.googlepages.com/w15.gif


    11.   فرض کنید:


      با استفاده از نامساوی زیر


      و به وسیله استقراء ثابت کنید:

      حل مساله:

       اگر n=1 مطلب بدیهی است. حال با استفاده از فرض استقراء و نیز نامساوی ذکر شده می توان نوشت:





    12.  فرض کنید:


      ثابت کنید:


    13. فرض کنید:


      ثابت کنید:


       حل مساله:

      از دوست عزیزم آقای حسین پوران که در اتاق ریاضیات مساله را به روش زیبایی حل کردند، متشکرم. بنده راه حل دیگری براساس نامساوی هندسی-حسابی در نظر داشتم؛ اما روش ایشان زیباتر و کوتاه تر است. برای دیدن راه حل ایشان به لینک زیر مراجعه کنید:

      http://img2.freeimagehosting.net/image.php?1e9cb2fbdc.jpg



    14. مجموعه ی دلخواه 10 عضوی از اعداد طبیعی کوچکتر از 100 را در نظر بگیرید. ثابت کنید که می توان دو زیر مجموعه ی ناتهی مجزا ( یعنی با اشتراک تهی) از این مجموعه چنان یافت که مجموع اعضای یکی با مجموع اعضای دیگری برابر باشد.

      حل مساله:

      از mir@ که در اتاق ریاضیات مساله را حل کردند، تشکر می کنم. برای دیدن راه حل ایشان به اینجا مراجعه فرمایید.


    15.  فرض کنید b ،a و c اعداد حقیقی نامنفی باشند که کمتر یا مساوی 1 نیز هستند. ثابت کنید:

      حل مساله:

      از silentcloud که در اتاق ریاضیات مساله را حل کردند، تشکر می کنم. توجه کنید که اگر c=1 ، نامساوی واضح است. حال فرض کنید عدد c مخالف 1 باشد. ادامه راه حل را در لینک زیر مطالعه فرمایید که آنرا silentcloud ارسال کرده اند:

      http://mahdymofidyahmedy.googlepages.com/s5.gif


    16. A را مجموعه اعداد طبیعی 1 تا 1000 فرض کنید. اگر n عضوی از A باشد، ثابت کنید که لگاریتم n در پایه 10عددی گویاست اگر و فقط اگر n یکی از اعداد 1، 10، 100 و 1000 باشد.

      حل مساله:

       مجموعه A را به سه قسمت افراز کنید:

      الف) اعداد 1، 10، 100 و 1000؛

      ب) اعدادی که در تجزیه آنها فقط 2 یا 5 یا هر دو ظاهر می شود اما 10، 100 و 1000 نیستند،

      ج) اعدادی که بر یک عدد اول فرد غیر از 5 بخشپذیرند.

      با کمی دقت و با کمک برهان خلف می توان ثابت کرد که لگاریتم اعداد قسمت (ب) و قسمت (ج) ، گویا نیستند که با این کار، حل مساله کامل می شود.

    نوشته شده توسط ( نبی اله ابراهيمي) در 1:20 قبل از ظهر |  لینک ثابت   • 

    شنبه 7 اردیبهشت1387

    ریاضی گسسته

    1. فرض کنید n عددی طبیعی بزرگتر یا مساوی 2 باشد. ثابت کنید که 0211 اصم است.


      حل مساله:

      به برهان خلف فرض کنید که این عدد گویا باشد. توجه کنید که این عدد یک عدد طبیعی نیست زیرا بین 2 و 3 است. در استدلال زیر می توان فرض کرد که a و b دو عدد طبیعی نسبت به هم اولند.

      0210

      که یک تناقض است زیرا نتیجه می دهد که این عدد یک عدد طبیعی است.


       


    2. فرض کنید m و n اعداد طبیعی باشند. نامساوی زیر را ثابت کنید:

      منبع: مسابقه پاتنام آمریکا-سال۲۰۰۴
       
      حل مساله:

       می توان دید

      حال اگر جمله سمت راست نامساوی آخر را بوسیله بسط دو جمله ای نیوتن بسط دهید، عبارت سمت چپش، یکی از جملات آن است.


    3. اگر 0232 که 0233، ثابت کنید 0234 عددی صحیح است.
      منبع: کتاب المپیاد ریاضی در ایران-تالیف دکتر عبادالله محمودیان

      حل مساله:

      مساله را به استقراء روی n حل می کنیم. برای n=1 حکم واضح است. برای اعداد کمتر یا مساوی n حکم را می پذیریم و برای n+1 ثابت می کنیم.

      0235

      بنابر فرض  0234، 0252 و 0253 اعداد صحیح هستند که نتیجه را ثابت می کند.


    4. به ازای عدد صحیح و مثبت n تعداد چهارتاییهای 0286 از اعداد صحیح را بیابید به طوری که 0287.

      منبع: کتاب حل مساله از طریق مساله-ترجمه علی ساوجی 

      حل مساله:

      ایده کلیدی که موجب روشن شدن حل مساله می شود توجه به این نکته است که تناظری یک به یک بین چهارتاییهای مجموعه مورد نظر ما و زیر مجموعه های چهارتایی مجموعه 0288 وجود دارد. به ویژه فرض کنید 0286 که در آن 0287، با زیر مجموعه 0289 نظیر شود. به سادگی دیده می شود که این، تناظری یک به یک است. به عبارت دیگر هر عضو مجموعه مورد نظر ما، دقیقاً با یکی از زیر مجموعه های چهارتایی 0288 متناظر است و به عکس. در نتیجه عدد خواسته شده 0290است.


    5. ثابت کنید حاصلجمع هیچ k عدد طبیعی متوالی(k>1) را نمی توان به صورت توانی از عدد 2 نوشت.

      منبع: کتاب المپیاد ریاضی در ایران-تالیف دکتر عبادالله محمودیان

      حل مساله:

       فرض کنید حاصلجمع k عدد طبیعی متوالی که از n شروع شده باشند به صورت توانی از عدد 2 نوشته شده باشد. می توان نوشت:

      بنابر این k باید زوج باشد که در این صورت عبارت داخل پرانتز آخر، فرد خواهد شد که تناقض با طرف راست دارد زیرا طرف راست، توانی از 2 است.


    6. تعیین کنید به ازای چه مقادیری از عدد طبیعی n عبارت زیر مجذور کامل است:

      0346

      منبع: کتاب المپیاد ریاضی در ایران-تالیف دکتر عبادالله محمودیان

      حل مساله:

      اگر 0347برای n=1 و n=4 مجذور کامل داریم. اگر 0348:

      0349

      ولی هیچ مجذوری به پیمانه 5 همنهشت با 3 نیست. پس تنها n=1 و n=4 جواب مساله هستند.


    7.  کوچکترین عدد طبیعی n را بیابید که اگر آخرین رقم سمت راست آنرا به سمت چپ انتقال دهیم، عدد حاصل «سه دوم» عدد n شود.

      منبع: کتاب المپیاد ریاضی در ایران-تالیف دکتر عبادالله محمودیان

      حل مساله:

       با نمایش اعداد طبیعی در مبنای 10 و با توجه به فرض مساله می نویسیم:


      فرض کنید:



      (قبل از ادامه حل مساله به این دو مثال توجه کنید: 31+2*2^10=231 و 2+568*10=5682)

      حال می توان نوشت:



      کمترین مقدار k که در این رابطه صدق می کند عبارت است از 5 و کوچکترین مقدار n به وسیله کوچکترین مقدار k و a0 به دست می آید. حال با توجه به رابطه (1) :





    8. سه گروه از دانشمندان ریاضی از سه کشور مختلف در یک کنفرانس گرد آمده اند. می خواهیم جلسات سه نفری از این دانشمندان تشکیل دهیم به طوری که از هر گروه فقط یک نفر شرکت داشته باشد و هر دو نفر دقیقاً در یک جلسه با هم شرکت کرده باشند.

      الف) اگر این کار امکان پذیر باشد نشان دهید تعداد افراد هر سه گروه مساویند.

      ب) در حالتی که تعداد افراد هر گروه ، سه باشد نشان دهید این عمل امکان پذیر است.

      حل مساله:

       فرض کنید دانشمندان مجموعه های


      باشند. برای هر یک از اعضای مجموعه ها نقطه ای روی صفحه متناظر می کنیم (شکل زیر برای حالت 3=m=n=p نشان داده شده است).


      اگر یک دانشمند مثلا a_i با یک دانشمند مثلا b_j در یک جلسه شرکت داشته باشد یک خط بین این دو رسم می کنیم. تمام نقاط A را به هر یک از نقاط B و C و همین طور هر یک از نقاط B را به هر یک از نقاط C وصل می کنیم. منظور مساله، افراز خطوط حاصل به مثلثهایی است که سه راس آنها یکی در A ، یکی در B و یکی در C است.

      الف) مثلثهای مذکور از هر قسمت {A,B}، {B,C} و {A,C} دقیقاً یک خط در بر دارد؛ پس باید تعدادخطوط بین این قسمتها با هم مساوی باشند. در نتیجه mp=mn و np=mn و لذا m=n=p.

      ب) مثلثها می توانند به صورت زیر باشند:


      جدول زیر بیانگر حل این حالت از مساله است(a_i و b_j با c_k که از جدول به دست می آید، یک جلسه تشکیل خواهند داد و c_k در ستون a_i و سطر b_j قرار دارد.)


      (توضیح بیشتر: در حالت کلی نیز کافیست از جدولی همانند جدول بالا استفاده کنیم. ماتریسی که در داخل جدول بالا مشاهده می کنید به ماتریس دوری معروف است.)


    9. همه اعداد طبیعی مانند n را پیدا کنید که برای آنها اعداد طبیعی n_k ، ...، n_2 ، n_1 همگی بزرگتر از 3 وجود داشته باشند به طوریکه:


      حل مساله:

      فرض کنید عدد n در شرایط مساله صدق کند. می توان دید که اگر عدد n+1 توانی از عدد 2 باشد و این توان کمتر از 10 باشد، تنها توان مورد قبول بنابر شرایط مساله عبارت است از 3؛ یعنی عدد 7 یکی از اعداد مورد نظر است. حال فرض کنید m ، بزرگتر یا مساوی 10 باشد و


      اگر عدد l حداقل 10 باشد آنگاه


      لذا بنابر استقراء


      بنابر این


      حال چون همه n_i ها فرد و بزرگتر از 3 هستند، لذا


      و در نتیجه


      که تناقض است. بنابر این تنها عدد قابل قبول، همان 7 است.

       
    10. فرض کنید Pn،...،P1 زیر مجموعه های دو عضوی متمایز از مجموعه {a1,...,an} باشند به طوریکه اگر اشتراک Pi و Pj ناتهی باشد، آنگاه مجموعه {ai , aj} یکی از P هاست. نشان دهید که هر a دقیقاً در یک جفت از P ها ظاهر می شود.

      حل مساله:

       برای مشاهده حل این مساله به لینک زیر مراجعه فرمایید.

      http://mahdymofidyahmedy.googlepages.com/w20.jpg

      (منبع: کتاب المپیادهای ریاضی بین المللی، ترجمه محمد قاسم وحیدی اصل)



    11.  فرض کنید y، x و z سه عدد فرد طبیعی باشند. حداقل با دو روش متفاوت ثابت کنید:


      حل مساله:

      در لینک زیر سه روش برای حل این مساله زیبا ارائه شده است:

      http://mahdymofidyahmedy.googlepages.com/w19.jpg

       
    12.  ثابت کنید در میان اعداد روبرو، عدد اولی وجود ندارد: 10001, 100010001, 1000100010001,...

      حل مساله:

       اگر قرار دهید x=10 دنباله ی مطرح شده، به صورت زیر در می آید:


      اگر n عددی فرد باشد، مثلاً n=2m+1 ، خواهیم داشت:


      که نشان می دهد این عدد اول نیست .( توجه کنید که در این حالت m=0 یا m>0).

      اگر n عددی زوج باشد، مثلاً n=2m، آنگاه:


      که باز نشان می دهد عدد بالا مرکب است.

       
    13. سکه ای را n بار پرتاب می کنیم. ثابت کنید که اگر n>2 ، احتمال آنکه در بین پرتابها دوبار متوالی پشت بیاید، برابر است با


      که F_n جمله ی n-ام دنباله فیبوناتچی است. 

      حل مساله:

      فرض کنید احتمال آنکه در n پرتاب، هیچگاه دو پشت متوالی ظاهر نشود، P_n باشد. لذا P_1 و P_2 به ترتیب یک و سه چهارم است. حال فرض کنید n>2. اگر اولین پرتاب رو بیاید، واضح است که احتمال تعریف شده {P_{n-1 است. اگر اولین پرتاب پشت بیاید، باید دومین پرتاب رو باشد و لذا احتمال اینکه در n-2 پرتاب بعدی دو پشت متوالی رخ ندهد برابر است با {P_{n-2 . قرار دهید:


      لذا


      تساوی آخر همان دنباله فیبوناتچی است که {S_n=F_{n+2. بنابر این احتمال مورد نظر برابر است با

       

    نوشته شده توسط ( نبی اله ابراهيمي) در 1:15 قبل از ظهر |  لینک ثابت   • 

    شنبه 7 اردیبهشت1387

    علم ریاضی

    ● دید کلی
    پرسشی که بارها از سوی دانش آموزان ، دانشجویان و حتی دبیران مطرح می‌شود این است که چرا ریاضیات می‌خوانیم؟ یا چرا ریاضیات تدریس می‌شود؟ چرا باید ریاضیات مورد توجه قرار گیرد؟ یا اصولا ریاضیات چه نقشی در زندگی می‌تواند داشته باشد و سوالاتی از این قبیل. آنچه مسلم است این است که نمی‌توان به این پرسشها در قالب یک یا چند جمله پاسخ قانع کننده‌ای داد. به طور کلی در جدال انسان برای رسیدن به اهداف خود ریاضیات نقش اساسی داشته و تا حد اعجاب آوری در پیشرفت و رشد تکنولوژی و مسایل پزشکی و ارتباطات نقش چشمگیر و قابل ملاحظه و انکار ناپذیر دارد.

    ● ویژگی های ریاضیات
    ▪ اولین ویژگی ریاضیات دقت است، کم و زیاد شدن یک صفر ، مثبت یا منفی در نظر گرفتن یک رقم ، پس و پیش کردن یک نماد ، اضافه کردن یک کلمه و … هر کدام می‌تواند مساله‌ای را به جوابی دیگر رساند یا صورت مساله را عوض کند.
    ▪ دومین ویژگی ریاضیات ، خلاصه گویی و استفاده از مطالب ، قضیه‌ها و مساله‌های اثبات شده به عنوان ابزارهایی برای حل مساله‌های جدید است و این که همواره به دنبال داده‌های صحیح و کوتاه باشیم.
    ● جنبه‌های مختلف ریاضیات
    ▪ ریاضیات به عنوان یک ابزار
    یعنی وسیله‌ای برای توصیف و تجزیه و تحلیل و انتقال آن ، به دلیل گنگ و نامفهوم بودن زبانهای معمولی.
    ▪ ریاضیات به عنوان یک موضوع
    ریاضیات علاقه می‌آفریند و لذت می‌بخشد و ارزش مطالعه محض و مستقل از کاربرد دارد که خود جنبه آزادی اندیشه را از قید زمان و مکان می‌طلبد چرا که در بسیاری از موارد مطالعات در خارج از فضای سه بعدی و در فضاهای آفریده شده توسط ریاضیدان صورت می‌گیرد. بطوری که بیشتر مفاهیم مهم ریاضی به واسطه همین ، امروز کاربرد زیادی پیدا کرده‌اند. همان طور که در ساختن بدن سالم نیاز به ورزش مکرر فیزیکی داریم.
    ▪ ریاضیات به عنوان یک علم
    یعنی از دیدگاه کاربردی که نقش و ارزش آن در جوامع کنونی بشری روز به روز مورد توجه قرار گرفته است و کاملا محسوس می‌باشد.
    ▪ ریاضیات به عنوان یک مساله تربیتی
    برای پرورش ونظم فکری و بالابردن قدرت اندیشه و استدلال منطقی همچنین رشد قوه خلاقیت ذهنی که شاید این جنبه از ریاضیات مهمترین هدف از تدریس آن می‌باشد.
    ● ریاضیات از دیدگاه دانشمندان
    ▪ گالیله می‌گوید: اصول ریاضیات الفبای زبانی است که خداوند جهان را با آن نوشته است و بدون کمک آنها درک یک کلمه هم غیر ممکن است. و انسان بیهوده در راهروهای تاریک و پر پیچ و خم سرگردان است.
    ▪ لیوناردو داوینچی معتقد است که: هیچ دانشی را نمی‌توان دانش واقعی دانست مگر این که به صورت ریاضیات متجلی شود.
    ▪ واجر بیکن معتقد است که: ریاضیات دروازه علوم است غفلت از ریاضیات به همه دانشها لطمه می‌زند زیرا کسی که علوم دیگر را نمی‌تواند درک کند و اشیای دیگر جهان را نمی‌شناسد. و بدتر از آن کسانی که نادانند نمی‌توانند جهالت خود را درک کنند.
    ▪ کانت می‌گوید: در هر بخش از علوم فیزیکی به معنای عام آن قدر از علم واقعی است که در آن ریاضیات وجود دارد یعنی علوم منهای ریاضیات یعنی هیچ.
    ● فرجام سخن
    بنابراین اگرفردی به هر دلیل در رسیدن به هدف از ریاضی کمک نگیرد، وظیفه خود را انجام نداده است و همچنین اگر شخصی توانایی را در این مورد بدست نیاورد نه تنها توفیقی به دست نمی‌آورد، بلکه در زندگی اجتماعی نیز از طریق راههای سالم پیروزی چشمگیر نخواهد داشت. می‌توان نتیجه گرفت که ریاضیات غذای مغز است. که باید بطور حساب شده به مغز برسد. همچنین ریاضیات مانند غلتکی است که جاده ناهموار و سنگلاخ علم را صاف و ناهموار می‌سازد تا دیگر علوم در گذر زمان سرعت بیشتری بگیرند.

    نوشته شده توسط ( نبی اله ابراهيمي) در 0:57 قبل از ظهر |  لینک ثابت   • 

    شنبه 7 اردیبهشت1387

    دو معما

     

     

    ۱) معمای تابلو های بین دو ده

     

    فاصله پایین ده و بالا ده از هم 99 کیلومتر است. تابلو های مسافت نما کیلومتر به کیلومتر در کنار جاده نصب شده اند. در پشت و روی هر تابلو دو عدد نوشته شده است. وقتیکه از پایین ده بطرف بالا ده میرویم عدد روی هر تابلو فاصله ی مسافر را تا بالا ده نشان میدهد و عدد پشت همان تابلو فاصله ی مسافر را تا پایین ده نشان میدهد. اولین تابلو در همان کیلومتر صفر نصب شده است که رویش نوشته شده 99 و پشتش نوشته شده 00 (دو صفر یعنی ای مسافری که از بالا ده میایی، اینجا پایین ده است. رسیده ای) . به عنوان مثالی دیگر، جلوتر که برویم به تابلویی میرسیم که رویش نوشته  شده 33 کیلومتر در پشتش نوشته شده 66 کیلومتر.

     

                                                                           

     

    همین مثال دوم را در نظر بگیرید، در نوشتن دو عددی که در پشت و روی این تابلو است فقط از ارقام 3 و 6 استفاده شده است. آیا میتوانید معلوم کنید که بین این دو ده مجموعا" چند تابلو هست که در نوشتن اعداد روی آنها فقط از دو رقم استفاده شده است؟

     

     

    ۲) معمای مسافر و راننده ی تاکسی

     

    مسافر از لحظه ای که سوار تاکسی شد و روی صندلی عقب قرار گرفت یکریز برای راننده حرف میزد. از آن آدمهایی بود که حتی وقتی از  آنها نخواسته اند نیز، راجع به همه چیز و همه جا از سیر تا پیاز حرف میزنند. از سیاست گفت، از اقتصاد خراب گفت، از بیکاری و گرانی و تورم و خلاصه هر چه درد اجتماعی بود برای راننده گفت. راننده هم گاهگاهی نگاهی به آینه ی بالای سرش می انداخت و مسافر را در حال پرچانگی میدید. چند مرتبه هم نگاههای آنها با هم در روی آینه تلاقی کرد.

     

    راننده که سخت کلافه شده بود و در عین حال نمیخواست بی نزاکتی کند و مسافر را برنجاند از همان حقه ی قدیمی که رانندگان تاکسی در اینگونه موارد بکار میبرند استفاده کرد و گفت: "آقای عزیز، من از چند سال پیش که شنوائی ام کم شده و سمعکی شده ام حتی وقتیکه سمعکهایم هم توی گوشهایم باشند خیلی خوب نمیشنوم چه رسد به امروز که اصلا" فراموش کرده ام آنها را از خانه بیاورم. خیلی متاسفم که حرفهای شما را ابدا" نمیشنوم". به این ترتیب مسافر خاموش شد ولی یک حسی در او میگفت که راننده میشنود ولی برای ساکت کردن او این حرف را زده است. به همین دلیل راننده را زیر چشمی ولی با دقت زیر نظر گرفته بود تا مچش را بگیرد. گاهی سرفه ای میکرد یا نفس بلندی میکشید و "آه ای روزگار"ی میگفت ببیند آیا عکس العملی در راننده پیدا میشود یا نه. ابدا" چیزی به نظرش نرسید.

     

    حتی یکبار که یک عابر پیاده و بی احتیاط که پیدا بود از آن آدمهای خودخواهی است که حتی وقتی خودشان اشتباهی میکنند آنرا به گردن این و آن می اندازند، خودش را توی خیابان انداخت تا از عرض آن بگذرد، کم مانده بود که زیر تاکسی برود و اگر راننده بموقع ترمز محکمی نکرده بود حتما" اتفاق بدی می افتاد. عابر پیاده بعوض آنکه معذرت خواهی کند چند ناسزای ناحق نثار راننده بیچاره کرد بطوریکه مسافر هم شنید. راننده هیچ عکس العملی نشان نداد جز آنکه زیر لب گفت: "خدا رحم کرد که بموقع دیدمش!" هر کس دیگری جای راننده میبود غیر ممکن بود در مقابل آن دشنامها ساکت بماند و چیزی به عابر نگوید ولی راننده با آرامش به راه خود ادامه داد.

     

    وقتیکه به مقصد رسیدند مسافر پیاده شد و کرایه خود را پرداخت و در حالیکه دستش را برای راننده تکان میداد از او خدا حافظی کرد. راننده هم با نگاه شیطنت آمیزی لبخندی زد و متقابلا" خدا حافظی کرد و براه افتاد. وقتیکه تاکسی چند متری دور شده بود مسافر برای آخرین بار از شیشه ی پشت نگاهی به داخل تاکسی انداخت که دوباره با نگاه راننده در روی آینه تلاقی نمود. مسافر آهسته گفت: "خودمانیم ولی تو کر نبودی، خودت را زدی به کری که من ساکت شوم".

     

    به نظر شما آیا مسافر دلیل قانع کننده ای داشت که فکر میکرد راننده کر نبود؟ آیا ممکن است مسافر اشتباه کرده و تصورش باطل باشد و راننده واقعا" کر بوده باشد؟


    ادامه مطلب
    نوشته شده توسط ( نبی اله ابراهيمي) در 0:50 قبل از ظهر |  لینک ثابت   • 

    شنبه 7 اردیبهشت1387

    سلامی مجدد

    باسلام

    از اینکه چند روزی نبودم و نتوانستم مطالب را به روز کنم

    عذرخواهم

    نوشته شده توسط ( نبی اله ابراهيمي) در 0:45 قبل از ظهر |  لینک ثابت   •