Προβλήματα Μαθηματικών

20 Ιουλίου, 2020

Ισόμορφα γραφήματα

Filed under: Άλυτα Προβλήματα — Themis Mitsis @ 2:56 μμ

Το πρόβλημα προτείνει ο Κωνσταντίνος Κουρουζίδης.

Πόσα μη-ισόμορφα γραφήματα μπορείτε να κατασκευάσετε για την ακολουθία βαθμών 4, 2, 2, 2, 1, 1;

18 Ιουνίου, 2020

Πόσα παιδιά είναι αγόρια;

Filed under: Λυμένα Προβλήματα — Mihalis Kolountzakis @ 5:43 μμ

Το πρώτο πρόβλημα είναι αρκετά γνωστό: συναντάμε στο δρόμο ένα φίλο μας από τα παλιά και μας λέει ότι έχει δύο παιδιά. Έχεις γιο; τον ρωτάμε. Έχω, μας απαντάει. Ποια η πιθανότητα να έχει δύο αγόρια;

Το δεύτερο είναι παρόμοιο: συναντάμε στο δρόμο ένα φίλο μας από τα παλιά και μας λέει ότι έχει δύο παιδιά. Έχεις γιο; τον ρωτάμε. Έχω, μας απαντάει, και έχει γεννηθεί Τρίτη. Ποια η πιθανότητα να έχει δύο αγόρια;

Συνάντησα το δεύτερο πρόβλημα για πρώτη φορά προχτές, και το εκπληκτικό είναι ότι η απάντηση δεν είναι η ίδια. (Υποθέτουμε ότι κάθε μια από τις δύο γέννες είναι εξίσου πιθανό να είναι αγόρι ή κορίτσι, ανεξάρτητα από την άλλη, και ότι όλες οι ημέρες της εβδομάδας είναι εξίσου πιθανές.)

19 Φεβρουαρίου, 2020

Άθροισμα δυνάμεων

Filed under: Άλυτα Προβλήματα — Themis Mitsis @ 1:56 πμ

Το πρόβλημα προτείνει ο Κωνσταντίνος Κουρουζίδης.

Αν x+y+z=1, x^2+y^2+z^2=2 και x^3+y^3+z^3=3, βρείτε το x^5+y^5+z^5.

10 Ιανουαρίου, 2020

O… τετραγωνισμός τού κύκλου (ή αντιστρόφως;)

Filed under: Άλυτα Προβλήματα — Themis Mitsis @ 7:14 μμ

Το πρόβλημα προτείνει ο Μάριος Γκρέτσα.

Δείξτε ότι το ανοιχτό μοναδιαίο τετράγωνο δε μπορεί να γραφτεί σαν ένωση κλειστών δίσκων οι οποίοι ανά δύο τέμνονται το πολύ σε ένα σημείο.

 

22 Δεκεμβρίου, 2019

Άθροισμα περιοδικών συναρτήσεων

Filed under: Λυμένα Προβλήματα — Mihalis Kolountzakis @ 11:52 πμ

periodic-function

Ας είναι f(x) = a_n x^n + a_{n-1}x^{n-1}+\cdots+a_1 x + a_0 ένα πολυώνυμο με πραγματικούς συντελεστές. Δείξτε ότι μπορεί να γραφεί ως άθροισμα πεπερασμένου πλήθους περιοδικών συναρτήσεων του x.

27 Νοεμβρίου, 2019

Πόσα μηδενικά;

Filed under: Λυμένα Προβλήματα — Themis Mitsis @ 11:00 μμ
Το πρόβλημα προτείνει ο Κωνσταντίνος Κουρουζίδης.
Ορίζουμε αναδρομικά μια ακολουθία a_n ως εξής:
Θέτουμε a_0=0, και για n\geq0, αν υπάρχει m<n τέτοιο ώστε a_n=a_m, διαλέγουμε το μεγαλύτερο τέτοιο m και θέτουμε a_{n+1}=n-m, διαφορετικά a_{n+1}=0. Είναι η ακολουθία φραγμένη;

24 Οκτωβρίου, 2019

Υπεργεωμετρική

Filed under: Λυμένα Προβλήματα — Themis Mitsis @ 9:47 μμ

Το πρόβλημα προτείνει ο Χρήστος Πελέκης.

Ένα δοχείο περιέχει A κόκκινες και N-A μπλε μπάλες. Επιλέγουμε ένα τυχαίο δείγμα μεγέθους n, και έστω X ο αριθμός των κόκκινων μπαλών. Τότε λέμε ότι η X ακολουθεί την υπεργεωμετρική κατανομή με παραμέτρους N, A, n και γράφουμε X\sim\text{Hyp}(N,A,n). Αν X\sim\text{Hyp}(N,A,n) και \mathbb E(X)=1, δείξτε ότι \mathbb P(X=1)\geq\mathbb P(X\geq2).

4 Οκτωβρίου, 2019

Δύο άγνωστοι αριθμοί

Filed under: Λυμένα Προβλήματα — Mihalis Kolountzakis @ 11:50 πμ

two-numbers

Κάτω από δύο χαρτάκια είναι γραμμένοι δύο διαφορετικοί πραγματικοί αριθμοί, άγνωστοι σε μας.

Διαλέγουμε στην τύχη ένα χαρτάκι, κοιτάμε τον αριθμό που λέει από κάτω, και κερδίζουμε μια καραμέλα αν δηλώσουμε σωστά ότι ο αριθμός που βλέπουμε είναι ο μεγαλύτερος ή ο μικρότερος από τους δύο.

Υπάρχει ένας εύκολος τρόπος να κερδίσουμε την καραμέλα με πιθανότητα 1/2. Ρίχνουμε ένα τίμιο νόμισμα και λέμε «μεγαλύτερος» ή «μικρότερος» ανάλογα με το τι έφερε το νόμισμα, κορώνα ή γράμματα. (Με αυτό τον τρόπο μάλιστα δε λαμβάνουμε καθόλου υπόψιν μας τον αριθμό που είδαμε γραμμένο κάτω από το χαρτάκι που διαλέξαμε.)

Υπάρχει τρόπος να παίξουμε αυτό το παιχνίδι έτσι η πιθανότητα να πάρουμε την καραμέλα να είναι μεγαλύτερη του 1/2;

28 Σεπτεμβρίου, 2019

Δίδυμοι πρώτοι

Filed under: Λυμένα Προβλήματα — Themis Mitsis @ 4:36 μμ

Το πρόβλημα προτείνει ο Κωνσταντίνος Κουρουζίδης

 

Αποδείξτε πως όταν πολλαπλασιάσουμε οποιουσδήποτε δύο δίδυμους πρώτους (εκτός από μία περίπτωση), το αποτέλεσμα είναι πάντα αριθμός που δίνει υπόλοιπο 8 μετά από διαίρεση με το 9.

10 Μαΐου, 2019

Αναδρομική ακολουθία

Filed under: Άλυτα Προβλήματα — Themis Mitsis @ 4:34 μμ

Το πρόβλημα προτείνει ο Κωνσταντίνος Κουρουζίδης.

Αν s_0=4, s_1=6, και s_{i+1}=is_i+s_{i-1},  τότε μκδ(s_{i+1},s_{i})=2 και υπάρχει σταθερά C>0 ώστε s_i<Ci! για κάθε i.

9 Φεβρουαρίου, 2019

Διάσπαση ακολουθίας

Filed under: Άλυτα Προβλήματα — Themis Mitsis @ 4:03 μμ

To πρόβλημα προτείνει ο Κωνσταντίνος Κουρουζίδης.

Λέμε ότι μια ακολουθία φυσικών a_n χωρίς άσους επιδέχεται διχοτόμηση αν υπάρχει κάποια άλλη ακολουθία (φυσικών) b_n τέτοια ώστε a_n=b_n+c_n, όπου c_n αναδιάταξη τής b_n. Πότε μια ακολουθία τριών όρων επιδέχεται διχοτόμηση;

16 Δεκεμβρίου, 2018

Breakeven

Filed under: Άλυτα Προβλήματα — Themis Mitsis @ 12:44 πμ

 

Το πρόβλημα προτείνει ο Χρήστος Πελέκης.

Η Alice και ο Bob παίζουν το ακόλουθο παιχνίδι. Πριν ξεκινήσουν, ο Bob καταβάλλει στην Alice το ποσό των \delta USD. Στη συνέχεια, η Alice διαλέγει κρυφά ένα υποσύνολο A\subset[0,1] με μέτρο a\in(0,1), και ο Bob διαλέγει επίσης κρυφά n σημεία \{x_1,\dots,x_n\}\subset[0,1]. Μετά οι παίκτες αποκαλύπτουν τις επολογές τους, και η Alice καταβάλλει στον Bob το ποσό |\{k:x_k\in A\}| USD. Ποια τιμή τού \delta κάνει το παιχνίδι δίκαιο;

12 Οκτωβρίου, 2018

Απλά γραφήματα

Filed under: Άλυτα Προβλήματα — Themis Mitsis @ 3:52 μμ

Την άσκηση (η οποία οφείλεται στον Adolph Winkler Goodman) προτείνει ο Κ. Κουρουζίδης.

Έστω G ένα απλό γράφημα (χωρίς loops και περισσότερες από μια ακμές που να συνδέουν οποιεσδήποτε δύο κορυφές) με n κορυφές.
Έστω t(G) ο συνολικός αριθμός τριγώνων στο G και στο \overline G (το γράφημα που είναι το συμπλήρωμα του G) μαζί.
Αποδείξτε ότι: t(G)=\binom{n}{3}-(n-2)e(G)+\sum_{v\in V(G)}\binom{d(v)}{2},
όπου:
e(G) είναι το πλήθος των ακμών.
V(G) είναι το σύνολο των κορυφών του G.
v είναι η εκάστοτε κορυφή.
d(v) είναι ο βαθμός της εκάστοτε κορυφής.

 

Υπόδειξη: Αναλογιστείτε την συνεισφορά σε κάθε ακμή από κάθε τριάδα κορυφών.

 

30 Αυγούστου, 2018

Μια ταυτότητα

Filed under: Άλυτα Προβλήματα — Themis Mitsis @ 12:00 μμ

Το πρόβλημα προτείνει ο Κωνσταντίνος Κουρουζίδης.

Χρησιμοποιώντας πλήρη γραφήματα και βασικές αρχές απαρίθμησης αποδείξτε ότι

\displaystyle{\binom{n}{2}=\binom{k}{2}+k(n-k)+\binom{n-k}{2}}

για k\leq n.

 

26 Ιουλίου, 2018

Μήκος γραφήματος

Filed under: Άλυτα Προβλήματα — Themis Mitsis @ 4:14 μμ

Δείξτε ότι το μήκος τού γραφήματος μιας γνησίως αύξουσας συνάρτησης από το [0,1] στο [0,1] είναι το πολύ 2, και ότι το φράγμα αυτό «πιάνεται» από κάποια συνάρτηση. Ποιο είναι το καλύτερο άνω φράγμα για το μήκος τού γραφήματος μιας κυρτής συνάρτησης από το [0,1] στο [0,1];

12 Οκτωβρίου, 2017

Υπερκύβος

Filed under: Άλυτα Προβλήματα — Themis Mitsis @ 1:40 μμ

Tο πρόβλημα προτείνει ο Κωνσταντίνος Κουρουζίδης.

Ο mδιάστατος υπερκύβος Q_m είναι το γράφημα με σύνολο κομβών όλα τα δυαδικά διανύσματα μήκους m. Δύο κόμβοι είναι συνδεδεμένοι με ακμή ακριβώς όταν διαφέρουν σε μία θέση οι συντεταγμένες τους. Ο γράφος ορίζεται αναδρομικά, αν πάρουμε δύο αντίτυπα μιας διάστασης μικρότερης (δηλαδή δύο Q_{m-1}), θέσουμε την πρώτη συντεταγμένη του ενός αντιτύπου να είναι 0 και του δεύτερου 1, και ακολούθως ενώσουμε τις αντίστοιχες κορυφές. Θα μπορούσαμε όμως αυτό να το κάναμε με οποιαδήποτε άλλη από τη πρώτη συντεταγμένη, έτσι έχουμε συνολικά 2m υποκύβους μιας διάστασης μικρότερης (Υποκύβος ονομάζεται οποιοσδήποτε υπερκύβος μικρότερης διάστασης που είναι υπογράφημα στο Q_m ).

Στο Q_m υπάρχουν υποκύβοι Q_j όλων των διαστάσεων, για 1\leq j\leq m . Πόσοι είναι αυτοί για κάθε j; Αν αθροίσουμε τις ακμές όλων των υποκύβων από j=1 έως m, ποιό είναι το αποτέλεσμα;

Υποόδειξη: Υπολογίστε το ζητούμενο άθροισμα με τον προφανή τρόπο, αφού βρείτε πρώτα το πλήθος των υποκύβων διάστασης j , και πόσες ακμές έχει οποιοδήποτε από τα Q_j. Ακολούθως εκφράστε ξανά το ζητούμενο άθροισμα, αναλογιζόμενοι το πόσες φορές προσμετράται μια οποιαδήποτε ακμή, χρησιμοποιώντας ένα συμμετρικό επιχείρημα. Απλοποιήστε. Τί παρατηρείτε;

 

28 Αυγούστου, 2017

Μπορείτε να σκοτώσετε τον ψύλλο;

Filed under: Λυμένα Προβλήματα,Με επιπλέον ερωτήματα — Mihalis Kolountzakis @ 10:19 μμ

flea-jumping

Πάνω στο επίπεδο {\mathbb R}^2 βρίσκεται ένας ψύλλος, ο οποίος είναι περιορισμένος να ζει και να κινείται πάνω στο σύνολο των ακεραίων σημείων του επιπέδου {\mathbb Z}^2. Τη χρονική στιγμή 0 βρίσκεται στο σημείο (0,0) και από κει και πέρα κινείται σε κάθε δευτερόλεπτο πηδώντας πάντα κατά το ίδιο διάνυσμα.

Με άλλα λόγια ο ψύλλος κινείται πάνω σε μια ευθεία και μάλιστα πάνω στα ακέραια σημεία της ευθείας αυτής, με σταθερή ταχύτητα. Για παράδειγμα θα μπορούσε σε κάθε ακέραια χρονική στιγμή να πηδάει κατά το διάνυσμα

v=(2,3).

Ο ψύλλος αυτός σας ενοχλεί και θέλετε να τον σκοτώσετε. Μπορείτε κάθε ακέραια χρονική στιγμή να χτυπάτε ένα από τα ακέραια σημεία του επιπέδου με την ελπίδα ότι ο ψύλλος βρίσκεται τότε εκεί και θα τον σκοτώσετε.

Δε βλέπετε όμως πού είναι ο ψύλλος (παρά μόνο αφού τον σκοτώσετε) ούτε ξέρετε ποιο είναι το διάνυσμα κίνησης του ψύλλου v.

Μπορείτε να ακολουθήσετε μια μέθοδο χτυπημάτων που θα είναι σίγουρο ότι θα πετύχει τον ψύλλο αργά η γρήγορα; (Τη χρονική στιγμή 0 δε μπορείτε να χτυπήσετε. Αρχίζετε τη χρονική στιγμή 1.)

Έμαθα το πρόβλημα αυτό από τον Miklos Laczkovich.

26 Ιανουαρίου, 2017

Κοντά στη μετάθεση

Filed under: Λυμένα Προβλήματα — Themis Mitsis @ 8:01 μμ

Αν f:\mathbb R\to\mathbb R είναι μια συνάρτηση, για t\in\mathbb R θέτουμε f_t(x)=f(x-t) (η μετάθεση). Αν η f είναι ολοκληρώσιμη και για κάποιο \theta>1 έχουμε \|f-f_t\|_1\leq|t|^{\theta} για όλα τα t, τότε f=0 σχεδόν παντού. Τι συμβαίνει αν \theta=1;

30 Ιουνίου, 2016

Γινόμενα Borel

Filed under: Άλυτα Προβλήματα — Themis Mitsis @ 4:38 μμ

Αν ο X είναι ένας μετρικός χώρος με \mathcal B(X) συμβολίζουμε τη σ-άλγεβρα των συνόλων Borel και με \mathcal B(X)\otimes\mathcal B(X) τη σ-άλγεβρα που παράγεται από όλα τα ορθογώνια A\times B όπου τα A,B είναι Borel υποσύνολα τού X. Δεν είναι δύσκολο να δει κανείς ότι

\mathcal B(\mathbb R\times \mathbb R)=\mathcal B(\mathbb R)\otimes\mathcal B(\mathbb R).

Ισχύει το ίδιο με ένα αυθαίρετο μετρικό χώρο στη θέση τού \mathbb R;

Ορθοκανονικό σύνολο

Filed under: Άλυτα Προβλήματα — Themis Mitsis @ 2:13 πμ

Ας είναι S ένα ορθοκανονικό υποσύνολο τού L^2([0,1]) το οποίο αποτελείται από συνεχείς συναρτήσεις. Θέτουμε Y=\overline{\langle S \rangle}, όπου \langle\cdot\rangle είναι η γραμμική θήκη. Δείξτε ότι αν υπάρχει σταθερά C>0 τέτοια ώστε

\displaystyle{\sup_{f\in Y,\ f\ne0}\frac{\|f\|_\infty}{\|f\|_2}\leq C}, τότε ο Y έχει πεπερασμένη διάσταση.

Επόμενη σελίδα: »

Δημιουργήστε ένα δωρεάν ιστότοπο ή ιστολόγιο στο WordPress.com.

Αρέσει σε %d bloggers: