Processing math: 100%

luni, 20 iunie 2022

MATEMATIKAI LAPOK 7, 8, 9, 10, 11-12/1986

A dokumentum letöltéséhez kattintson a kívánt képre


     Csak emlékek vannak... Az utolsó borítóra a postás írta : "Ciobanu...Av4-34...1956". Ezt így kell érteni : Ciobanu a nevem ; a címem Aurel Vlaicu utca 4., 34-es lakás ; és 1956-nak kell lennie az előfizetési számnak.... A város Arad megyei LIPOVA volt. Emlékek...



marți, 14 iunie 2022

A Minimal Property of Monotonic Functions

             "Monotonic" has here the meaning of "increasing" or "decreasing".

      Problem 20 475 (for grade 12, published in GMB_6--1985) solved in GMB_6--1986, page 212 :

Solution

               We will show a seemingly simpler inequality :

          If \;g\;:\;[0,1]\;\rightarrow \;\mathbb{R} is increasing, then

\int_0^1\left | g(t)-c \right | dt\;\geqslant\;\int_0^1\left | g(t)-g\left (\frac{1}{2}\right ) \right | dt\;,\;\;(\forall )c\in \mathbb{R}. \tag{1}

 

          If we demonstrated (1), then taking \;g(t)=f\left (a+(b-a) \cdot t \right ), we have g is increasing if f is increasing, so

 \int_0^1 \left | f \left ( a+(b-a) \cdot t \right )-c \right | dt \geqslant \int_0^1 \left | f \left ( a+(b-a) \cdot t \right ) -f \left ( \frac{a+b}{2} \right ) \right | dt.

In the above integrals we substitute

\begin{cases}x=a+(b-a)\cdot t \;,\;\;t=\frac{x-a}{b-a}\\t=0\;\leftrightarrow \;x=a\;,\;\;t=1\;\leftrightarrow \;x=b \end{cases}

and we get

 \int_a^b \left |f(x)-c \right | \cdot \frac{dx}{b-a}\geqslant \int_a^b \left | f(x)-f\left ( \frac{a+b}{2} \right ) \right | \cdot \frac{dx}{b-a}

 which multiplied by b-a >0 leads us to the original statement.

 

          To prove (1) we write

\int_0^1\left | g(x)-c \right |dx=\int_0^{\frac{1}{2}}\left |g(x)-c \right |dx+\int_{\frac{1}{2}}^1\left | g(x)-c \right |dx.\tag{2}

In the last integral of the (2) we replace \begin{cases}x=u+\frac{1}{2}\\x=\frac{1}{2}\;\to u=0\\x=1\;\to u=\frac{1}{2}\end{cases}

\int_{\frac{1}{2}}^1\left |g(x)-c \right | dx\;\underset{x=u+\frac{1}{2}}{==}\;\int_0^{\frac{1}{2}}\left |g(u+\frac{1}{2})-c \right |du=\int_0^{\frac{1}{2}}\left |g(x+\frac{1}{2})-c \right |dx, so (2) is written

\int_0^1 \left |g(x)-c \right |dx=\int_0^{\frac{1}{2}}\left | g(x)-c \right |dx+\int_0^{\frac{1}{2}}\left |g(x+\frac{1}{2})-c \right |dx. \tag{3}

     We have g(x+\frac{1}{2})-g(x)\;\underset{g\nearrow}{=}\left |g(x+\frac{1}{2})-g(x) \right |=\left |\left (g(x+\frac{1}{2})-c \right )-(g(x)-c) \right |\;\;\underset{|a-b|\leqslant |a|+|b|}{\leqslant}\;\;

 \leqslant \left |g(x+\frac{1}{2})-c \right |+|g(x)-c|

and taking the integral we get

\int_0^{\frac{1}{2}}\left ( g(x+\frac{1}{2})-g(x) \right ) dx \leqslant \int_0^{\frac{1}{2}} \left | g(x+\frac{1}{2})-c \right |dx+\int_0^{\frac{1}{2}} \left | g(x)-c \right |dx \underset{(3)}{=}\int_0^1 |g(x)-c|dx.

         So we have inequalities :

\int_0^1 |g(x)-c|dx \geqslant \int_0^{\frac{1}{2}}\left (g(x+\frac{1}{2})-g(x) \right )dx\;\;\;\Leftrightarrow

 \Leftrightarrow \;\int_0^1 |g(x)-c|dx \geqslant \int_0^{\frac{1}{2}}\left \{ \left [g(x+\frac{1}{2})-g(\frac{1}{2}) \right ]+ \left [g(\frac{1}{2})-g(x) \right ] \right \}dx \;\Leftrightarrow

 \Leftrightarrow \;\int_0^1|g(x)-c|dx \geqslant \int_0^{\frac{1}{2}}[g(x+\frac{1}{2})-g(\frac{1}{2})]dx+\int_0^{\frac{1}{2}}[g(\frac{1}{2})-g(x)]dx.\tag{4}

 The second integral in (4) becomes, with the substitution \begin{cases}v=x+\frac{1}{2}\\x=0\leftrightarrow v=\frac{1}{2}\\x=\frac{1}{2}\leftrightarrow v=1\end{cases}

\int_0^{\frac{1}{2}}[g(x+\frac{1}{2})-g(\frac{1}{2})]dx\;\overset{v=x+\frac{1}{2}}{=}\;\int_{\frac{1}{2}}^1[g(v)-g(\frac{1}{2})]dv=\int_{\frac{1}{2}}^1[g(x)-g(\frac{1}{2})]dx,

and, because on the set [\frac{1}{2},1] we have g(x)-g(\frac{1}{2})=|g(x)-g(\frac{1}{2})|, we can't write

\int_0^{\frac{1}{2}}[g(x+\frac{1}{2})-g(\frac{1}{2})]dx=\int_{\frac{1}{2}}^1\left |g(x)-g(\frac{1}{2})\right |dx.

With the one above, and with the fact that on the set [0,\frac{1}{2}] we have g(\frac{1}{2})-g(x)=|g(\frac{1}{2})-g(x)|, the  relationship (4) is written 

\int_0^1|g(x)-c|dx \geqslant \int_{\frac{1}{2}}^1\left |g(x)-g(\frac{1}{2})\right |dx+\int_0^{\frac{1}{2}}\left |g(x)-g(\frac{1}{2})\right |dx=\int_0^1\left |g(x)-g(\frac{1}{2}) \right | dx,

 and (1) is demonstrated.

 

          Let now be f decreasing function. Then -f is increasing and for -f we apply the demonstrated property, taking the constant equal to -c :

\int_a^b\left | (-f(x))-(-f\left (\frac{a+b}{2} \right ))\right | dx \leqslant \int_a^b\left |(-f(x))-(-c)\right |dx\;\Leftrightarrow

 \Leftrightarrow\;\int_a^b\left |f\left (\frac{a+b}{2}\right )-f(x) \right |dx\leqslant \int_a^b|c-f(x)|dx

 and inequality results again.

\blacksquare

 
 

duminică, 12 iunie 2022

A S T R A \;\;\;\; M A T E M A T I C Ă - Una revista con una existencia... efímera

          I only have the Volume 1, numbers 1 - 5, and obviously(!) the number Zero. I don't know if there were too many.


                         Although the ad on page 29 says the numbers 1,2,3 for 1991 are ready to be printed,

I am not aware that any numbers other than those from 1990 have appeared. See also a short history of the University "LUCIAN BLAGA" from SIBIU/ROmania
where you can see, surrounded by me, the statement that only in 1990 the magazine appeared.


     You can see these numbers in DRIVE.

 

sâmbătă, 11 iunie 2022

MATEMATIKAI LAPOK 6/1986 - Remélhetőleg lovagi csata román és magyar matematikusok között.

 Remélhetőleg lovagi csata román és magyar matematikusok között.

 

     Tekintse meg a beszkennelt magazint itt.  


          Meghívjuk Önt, hogy hasonlítsa össze a hasonló román nyelvű GAZETA MATEMATICĂ számmal.

           Az első, ami első pillantásra megdöbbentő, a két folyóirat azonos oldalszáma.
Valószínűleg ez volt az uralkodó intézmények parancsa...

           A román nyelvű kiadás tartalmának egy részét teljes egészében magyarra fordították:

     - LOGIKA ÉS GEOMETRIA, Teleman K. cikke;

     - Helyi Matematikai Olimpián adott feladatok megoldása, 1986. február 23., Giurgiu megye;

     - Problémák az elsődleges ciklussal (eltérő számozással);

      - NMO problémák középiskolások számára;

      - Az NMO és az BMO előkészítő kérdései;

      - Az éves Megoldóverseny kérdései.

          A „Problems for middle school” és a „Problems for high school” címeket szinte teljes egészében lefordították. A feladatok eredeti számozása megmaradt. Az első részben csak az E: 8870 (5. osztály) és E: 8886 (8. osztály) számokat cserélték fel két azonos szintű feladattal néhány magyar szerző. A második címsorban a 20 787 (a 9. osztályhoz), a 20 793, 20795 (a 10. osztályhoz) és a 20 804 (a 11. osztályhoz) feladatokat másokkal helyettesítették... Valószínűleg az akkori politikai viszonyok nem engedtek többet!

           A megoldott feladatokat tartalmazó szakaszok (Gimnázium, ill. Líceum) mutatják a legnagyobb eltéréseket. A magyar kiadásban csak néhány magyar diák megoldása jelenik meg.

          A különböző matematikai versenyek egyéb számai, vagy a Számítógépes problémák a két kiadvány különböző számában jelennek meg.

 

          Néhány rövidebb vagy kisebb matematikai jegyzet kimaradt a román nyelvű kiadásból. Ehelyett, vagy talán éppen ezért, a magyar kiadásban egy brassói magyar szerző gyönyörű hétoldalas cikke található, bizonyos számtani függvényekről az osztók összegével kapcsolatban... Kár, hogy nem láttam románul .

 

              A jövőben közzé fogok tenni ezen a blogomon és a többi problémámban.

 

Viszlát a matematika iránt érdeklődőknek,

CiP  

 

    

 

 

ABSOLVIREA FACULTATII

 Festivitate in ziua de Vineri, 10 IUNIE 2022. (Intr-o sala la Facultatea de Medicina din SIBIU)

 

Poate revin si cu niste fotografii...
 

joi, 9 iunie 2022

Un trapezio non è diverso

                Here we show and solve Problem 4, page 3 (for grade 7), submitted to a regional Mathematics Competition.

In translation, thanks to Mr DeepL:

               "Let ABCD be an isosceles trapezoid with AB \parallel CD,\;AB>CD

          We denote by O the point of intersection of the diagonals of the trapezoid and let M, N and P be the middles of the line segments [OC], [OB] and [AD] respectively. Knowing PM=MN, find the measures of the angles of the triangle PMN."

ANSWER CiP

60^{\circ} - the triangle PMN is equilateral

 

 Solution CiP

          MN is mid-segment/midline of triangle OBC and we have MN \overset{\parallel}{=}\frac{BC}{2}. But BC=AD, so

 MN\;=\;\frac{AD}{2}. \tag{1}

          Because PM=MN, we also have

MP=\frac{AD}{2}. \tag{2}

But in the triangle AMD, the median MP of side AD is half that side. So AMD is a right triangle with hypotenuse AD

       Since we have DM \perp MA, then in the triangle CDO(initially isosceles with OC=OD) the median DM is also altitude, so it is still isosceles with DO=DC; ultimately it is equilateral triangle.

       Because in any trapezoid the triangles AOB and COD are similar, it follow that ABO is equilateral triangle too. Then its median AN is also its altitude, so we have AN \perp ND.

       Now we have the right triangle ADN in which the median NP of hypotenuse is

NP=\frac{AD}{2}.\tag{3}

       From relations (1), (2), (3) it follows that the triangle PMN is equilateral, so it has all three angles equal to 60^{\circ}.

\blacksquare \;\;\;\blacksquare


SUPLIMENTUL cu EXERCIȚII al GMB N0 11/2009

Vezi in DRIVE
 

 

 

miercuri, 8 iunie 2022

A NECESSARY_ and_SUFFICIENT condition of tangency to the circle

               Given a triangle ABC,

          a necessary and sufficient condition for the line CD to be tangent

          to the circle circumscribing the triangle is \angle{BAC} \equiv \angle{BCD}.

 

          The condition is necessary : CD - is tangent to circle \Rightarrow\;\angle{BAC}=\angle{BCD}.

     Indeed, we have the equalities between the measures of angles and arcs of the circle:

\widehat{BAC}=\frac{\overset{\frown}{BC}}{2},\;\;\widehat{BCD}=\frac{\overset{\frown}{BC}}{2}
hence the conclusion.

          The condition is sufficient : \angle{BAC}=\angle{BCD}\;\Rightarrow CD - is tangent to the

                                            circle circumscribing the triangle.

          For demonstration we take O the center of the circumscribed circle. 

          If the point O is inside the triangle, then we write the relation

\widehat{AOB}+\widehat{BOC}+\widehat{COA}=180^{\circ}.

          We show the proof when point O is outside the triangle. In this case we have the relationship

\widehat{BOA}+\widehat{AOC}=\widehat{BOC}.

     From the isosceles triangles AOB\;(OA=OB) and AOC\;(OA=OC) it follows

\widehat{BOA}=180^{\circ}-2 \cdot \widehat{BAO},\;\;\widehat{AOC}=180^{\circ}-2 \cdot \widehat{CAO}

 so         \widehat{BOC}=360^{\circ}-2 \cdot (\widehat{BAO}+\widehat{CAO})=360^{\circ}-2 \cdot \widehat{BAC}.

But in the isosceles triangle BOC we have

\widehat{BCO}=\frac{180^{\circ}-\widehat{BOC}}{2}=\frac{2\cdot \widehat{BAC}-180^{\circ}}{2}=\widehat{BAC}-90^{\circ}.

 Using the hypothesis \widehat{BAC}=\widehat{BCD} results \widehat{OCD}=\widehat{BCD}-\widehat{BCO}=\widehat{BAC}-(\widehat{BAC}-90^{\circ})=90^{\circ},

so the line CD is perpendicular to the radius OC of the circle circumscribing the triangle ABC, i.e. it is tangent to this circle.

\blacksquare



               As an application of this property we solve the following problem:

(from the GMB exercise supplement, from October 2009 (page 3; proposed for 7th grade at a student summer camp). In translation, thanks to Mr DeepL


          "The median AM of the acute triangle ABC intersects the circle

circumscribing the triangle a second time at point D. If E is the symmetric 

point of A with respect to M, then show that the line BC is the common 

tangent of the circumscribed circles of triangles BDE and CDE."


          For demonstration, let's take a simplified figure.

From MB=MC and MA=ME\;\;\Rightarrow\;BACE - parallelogram. We have equals angles:

\angle{CAE} \equiv \angle{AEB}\;\;\;\angle{BAE}\equiv \angle {AEC},

 or written 

\widehat{CAD}=\widehat{DEB},\;\;\;\widehat{BAD}=\widehat{DEC}.\tag{1}

 We still have the equalities between angles and arcs:

\widehat{CAD}=\frac{\overset{\frown}{CD}}{2}=\widehat{CBD,}\;\;\;\widehat{BAD}=\frac{\overset{\frown}{BD}}{2}=\widehat{BCD}. \tag{2}

     From (1) and (2) follows

\widehat{DBC}=\widehat{DEB}    hence BC is tangent to the circle circumscribed of \Delta BDE,

\widehat{DCB}=\widehat{DEC}     hence CB is tangent to the circle circumscribed of \Delta CDE.

\blacksquare\;\blacksquare