teorie Şi aplicaŢii.doc
TRANSCRIPT
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
1/101
Neculai STANCIU
ELEMENTEDE
TEORIE ŞI APLICAŢIIMATEMATICÃ
GIMNAZIU
&LICEU
Buzãu, !!"
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
2/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
Re-e(e$.i )%ii$.i-ici/Prof. gr. I Constantin Apostol, Colegiul Naţional „Alexandru Vlahuţã”, Râni!u "ãratProf. gr. I #heorghe #hiţã, Colegiul Naţional „$ihai %ines!u”, &u'ãu
Reda!tor( Cosin Ciurea)ehnoreda!tare !oputeri'atã( Roxana $ihaela "tan!iu
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
3/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
PREFAŢÃ00Deic acea1%ã ca(%e c'*iil'( i$%eli2e$.i ca(e, e1c'*e(ã
#a%e#a%ica 1i$2u(i la #a1a l'( e luc(u300Soluţia unei probleme trebuie privitã ca o sursã de metode şi idei care se
vor dovedi utile şi în alte împrejurãri.Dintr-o problemã elevul trebuie sã obţinã şi
sã reţinã cât mai multe informaţii .Pornind de la aceste motive, cartea de faţã se adreseazã elevilor care se
preãtesc pentru concursurile de matematicã.Problemele selectate suntproblemele oriinale ale autorului - în marea lor majoritate publicate ! în cãrţi şireviste de specialitate ca" #$atematicã de vacanţã%%, %%&azeta matematicã%%,%%'evista matematicã din (imişoara%%, %%'evista de informare matematicã din)raşov%%, %%Sã înţeleem matematica%% *)acãu+, %%'ecreaţii matematice *aşi+ etc.
Soluţiile problemelor sunt clare, concise, imediat dupã enunţ.ceastareprezintã de fapt nota de oriinalitate şi factorul de utilitate al cãrţii.$ai spun cãlucrarea este utilã şi prin faptul cã are un caracter complet, unitar, conţinândprobleme din clasele / ! 0.
)erca, 1223 utorul
*
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
4/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
I3 ISTORICUL NOŢIUNILOR MATEMATICE STUDIATE 4N GIMNAZIU ŞILICEU
aria triunghiului, paralelograului +i trape'ului -oluul prisei, piraidei
+i trun!hiului de piraid ptrate +i triunghiuri e!hilaterale /ns!rise /n !er! 0 papirusurileegiptene +i !ri'ile !aldeene 0 *111 /. e. n. egalitatea +i asenarea triunghiurilor 0 )ales 0 se!. VI /. e. n. teorea !atetei +i /nlţiii, sua unghiurilor unui triunghi, nuere prie,
nuere perfe!te, nuere prietene, edia ariteti!, geoetri! +i aroni! 0 Pitagora 0 se!. VI /. e. n.
teorea !osinusului, teorea lui Pitagora generali'at, raţionaentuldedu!ti-, !onstru!ţii !u !opasul, lunulele lui Ipo!rat 0 Ipo!rat 0 0 se!. IV /. e. n.
etoda exhausti- pentru deonstrarea forulei ariei !er!ului +i a-oluului piraidei 0 %udoxiu se!. IV /. e. n.
hiper2ola +i para2ola 0 $ene!us 0 se!. IV /. e. n.
teorea /prţirii !u rest +i algoritul lui %u!lid pentru aflarea !. . . d.!. a dou nuere /ntregi, fora nuerelor perfe!te, exist o infinitate de nuere prie,* este iraţional priul text !are sa pstrat 3„%leentele”4 0 %u!lid 0 se!. III /. e. n.
!on!urenţa /nlţiilor +i edianelor unui triunghi, axioa de !ontinuitate,deterinarea nurului 5 !u dou 'e!iale exa!te, deterinarea ariei elipsei 35 a 24 prinetode exhausti-e, 6 7 87997 : 3*n ;64 < n* *n 7 6 < 3n 7 64* 0 n* 6* 7 ** 79..7 n* < n: 3n 7 64 : 3*n 7 64 = > 0 Arhiede 0 se!. III /. e. n.
!er!ul lui Apoloniu 0 Apoloniu 0 se!. III /. e. n. pro2lee i'operietri!e 0 ?enodor 0 se!. III /. e. n. !iurul lui %ratostene pentru deterinarea nuerelor prie 0 %ratostene 0
se!. III /. e.n.
siplifi!area fra!ţiilor, rd!ina ptrat +i !u2i!, progresii ariteti!e +igeoetri!e, etoda „fan !en” pentru re'ol-area sisteelor de e!uaţii liniare, re'ol-areae!uaţiei de gradul II 0 „$ateati!a /n nou !rţi” 0 de la !hine'i 0 se!. II /. e.n.
teorea lui $enelau 0 $enelau 0 se!. I forulele s* < p : 3p;a4 : 3p;24 : 3p;!4, p < 3a 7 2 7 !4 = * " < p : r, a : 2 : ! <
@ : R : " 0 eron 0 se!. II 3se!. I4. teoreele lui Ptoleeu +i forulele( sin* 3B = * 4 < 6 !os 3B = *4, !os 3B 7
D4 < !os B :!os D sin B : sin D 0 Ptoleeu 0 se!. II teorea edianei, teorea !elor trei perpendi!ulare, teorea 2ise!toarei
exterioare, 2iraportul, proprietatea !oun a !oni!elor 0 Papus 0 se!. III introdu!erea operaţiilor +i notaţiilor pres!urtate pentru ne!unos!ute 0
Eiofant 0 pre!ursorul alge2rei 0 se!. III nuerele negati-e ar!hea' diferenţa dintre ariteti! +i alge2ra 0 !onsiderate pentru pria data de indieni
teorea !ongruenţelor +i deterinarea lui F !u +ase 'e!iale exa!te 0 de la!hine'i 0 se!. III
alge2ra +i trigonoetria 0 !reate de ara2i regulile de !al!ul !u nuere negati-e 0 de la !hine'i
8
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
5/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
regula de tre!ere a terenilor dintr;o parte /n alta, pro!edeu nuit al EGa2r,de la !are a -enit si nuele dis!iplinei alge2ra 0 AH ore'i 0 se!. I
1
nC 7 C6
n 79..7C n
n J4 0
6J@J in-entarea logaritilor 0 Neper 36JJ1 0 6>6M4 0 6>6@ teorea lui Eesargues 0 Eesargues 36JK8 0 6>>*4 0 6>8> area teore Lerat 3„ConGe!tura” lui Lerat4(e!uaţia xn 7 n < 'n, n *, n
Q N, nu are soluţie /n ? 0 Pierre Lerat 36>16 0 6>>J4 0 6>8M !rearea geoetriei analiti!e 0 Ren Ees!artes 36JK> 0 6>J14 +i Pierre
Lerat 0 6>8M triunghiul lui Pas!al +i teorea lui Pas!al pentru hexagon 0 &laise Pas!al
36>*8 0 6>>*4 0 6>@1 noţiunea de pro2a2ilitate 0 &laise Pas!al +i Pierre Lerat !reatorul pro2a2ilitţi 0 Sa!o2 &ernoulli 36>J@ 0 6M1J4 !reatorii !al!ulului diferenţial +i integral 0 Isaa! NeTton 36>@* 0 6M*M4 +i
#ottfried Uilhel Hei2ni' 36>@> 0 6M6>4. NeTton a ela2orat etodele sale din 6>>J dar nu le;a pu2li!at. Hei2ni' a pu2li!at des!operirile sale /n anali'a /n 6>MJ.
deonstrarea teoreei i!i a lui Lerat 3p 1, pri, a ?, 3a, p4 < 66> 0 6M184
si2olul \ Sohn Uallis regula li f 3x4 = g 3x4 < li f]3x4 = g] 3x4 3pentru x ^ a4 a fost dat de Sohann
&ernoulli, dar pu2li!at de H] ospital 36>>6 0 6M1@4 /n 6>K> forula lui )alor 0 )alor 36>ZJ 0 6M864 0 6M6* introdu!erea nurului e 0 Eaniel &ernoulli 36M11 0 6MZ*4 teorea lui "teTart 0 6M8J notaţiile F, e, i, f 3x4 !al!ulul lui e !u *8 de 'e!iale exa!te +i !al!ulul lui F
!u 611 de 'e!iale exa!te li 36 7 x = n4n < ex 3pentru n ^ \4 36M@84 lista !oplet aderi-atelor !u deonstrarea a!estora, +i extinderea regulilor lui H]ospital la forelenedeterinate \ = \, 1 : \ +i \ 0\ 36MJJ4 generali'area teoreei i!i a lui Lerat 3n _ *,
@
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
6/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
n Q N, a Q ?, 3a, n4< 6 KZ 0 6M@>4 0 6M@Z
regula lui Craer0 #a2riel Craer 36M11 0 6MZ*4 0 6MJ1
notaţia a 7 2 i pentru nuere !oplexe +i teorea fundaental a alge2rei 0 Sean E]Ale2ert 36M6M 0 6MZ84 0 se!. VIII F este iraţional 0 einri!h Ha2ert 36M*Z 0 6MMM4 0 6M>M notaţiile f]3x4, f 3n4 3x4,0 Soseph Houis Hagrange 36M8> 0 6Z684 0 0 6MM* introdu!erea si2olului b : c, pentru partea /ntreaga Arien $arie Hegendre
36MJ* 0 6Z884 0 6MKZ introdu!erea nuerelor trans!endente 0 Soseph Hiou-ille 36Z1K 0 0 6ZZ*4 denuirea de deterinant 36Z164 denuirea de nur !oplex +i
repre'entarea /n plan a nuerelor !oplexe 36Z8*4 re'ol-area pro2leei !onstruirii poligoanelor regulate 36Z164 6 7 * 79..7 n < n 3n 7 64 = * notaţia ` 3n4 pentru indi!atorullui %uler inelul ? b i c deonstrarea teoreei fundaentale a alge2rei 0 Carl Lriedri!h
#auss 36MMM 0 6ZJJ4 noţiunile de liit, !on-ergenţ, !on-ergenţa seriilor +i !ontinuitate a+a !usunt pre'entate ast'i regula lui H]ospital pentru 1o, \o +i 6\ denuirile de linii,!oloane, ordine, eleente, diagonala prin!ipal +i se!undar pentru deterinanţi 36Z6J4!reatorul teoriei grupurilor 36Z6J4 0 Augustin Houis Cau!h 36MZK 0 6ZJM4
notaţia X ba f 3x4 dx 0 Soseph Lourier 36M>Z 0 6Z814 0 6Z** notaţia de fun!ţie de ast'i +i notaţiile f 3a 7 14, f 3a 0 14 0 Peter Eiri!hlet
36Z1J 0 6ZJK4 0 6Z*Z denuirea de grup 0 %-ariste #alois 36Z66 0 6Z8*4 0 6Z81 noţiunile de argine inferioar +i superioar ale unei fun!ţii, !on-ergenţ
unifor 0 Ueierstrass 36Z6J 0 6ZKM4 0 6Z@6 spaţiul !u n diensiuni 0 Arthur Cale +i erann #rasann 0 0 6Z@8 studiul alge2relor 36Z@84 +i grupurilor 36ZJ@4 noţiunea de atri!e 0 0
Arthur Cale 36Z*6 0 6ZKJ4 integrala Rieann X ba f 3x4 dx 0 &ernhard Rieann 36Z*8 0 6Z>>4 0 6ZJ@ spaţiu -e!torial, !al!ul -e!torial, !lase, operaţiile de aso!iati-itate,
!outati-itate, distri2uti-itate, sietrie, tran'iti-itate 0 Uillia ailton 36Z1J 06Z>J4 0 6ZJ8
notaţia aiG < det 3aiG4 rone!er 36Z*8 0 6ZK64 0 6ZJ8 noţiunile de inel +i !orp alge2ri! 0 R. Eedeind 36Z86 0 6Z8>4 0 0 6ZM6 teoria ulţiilor 0 #. Cantor 36Z@J 0 6K6Z4 0 6ZM* introdu!erea nuerelor raţionale prin tieturi 0 Eedeind 0 6ZM* trans!endenţa nurului e 0 Charles erite 36Z** 0 6K164 0 6ZM8 denuirea de su2grup 0 "ophus Hie 36Z@* 0 6ZKK4 0 6ZM@ teorea Rou!he 0 %. Rou!he 0 6ZMJ trans!endenta nurului F 0 Lerdinand Hindeann 36ZJ* 0 6K8K4 0 6ZZ* introdu!erea axioati! a nuerelor /ntregi 0 Ea-id il2ert 36Z>* 0 6K@84 0
6K11 re'ol-area pro2leei paralelisului(
J
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
7/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
; geoetria hiper2oli! 0 Niolai I-ano-i!i Ho2a!e-si 36MK* 0 0 6ZJ>4 0 6Z*K
; geoetria hiper2oli! 0 Sno+ &olai 36Z1* 0 6Z>14 0 6Z86; geoetria elipti! 0 Rieann &enhard 0 36Z*> 0 6Z>>4 0 6ZJ@ ; geoetria neeu!lidi! este geoetria proie!ti- !are las o !uadri! fix 0
Cale Arthur 36Z*6 0 6ZKJ4 0 6ZJK; ori!e grup de transforri generea' o geoetrie 3axio4 0 prograul de la%rlangen 36ZM*4 0 Lelix lein 36Z@K 0 6K*J4
; sisteul axioati! al lui il2ert 0 Ea-id il2ert 36Z>* 0 6K@84 0 „&a'elegeoetriei” 0 6ZKK
Prin profun'iea ideilor +i a odului de expriare, „&a'ele geoetriei” lui il2erta de-enit !artea de teelie a ateati!ilor oderne +i etoda axioati'rii /n sensulil2ert a fost generali'at pentru toate raurile noi ale ateati!ii. )otu+i, pentru u+urarea/nţelegerii geoetriei afine +i eu!lidiene, ast'i se adopt o !onstru!ţie a geoetriei !uaGutorul unei axioati'ri 2a'ate pe alge2ra liniar. A!est fapt este /n !on!ordanţ !us!hi2rile deterinate de noul !urri!ulu, de noul siste de e-aluare +i de noile
anuale.Bi+li'2(a-ie/
6. N. $ihileanu 0 Istoria ateati!ii, -ol. 6, %ditura %n!i!lopedi! Roân,&u!ure+ti, 6KM@.
*. N. $ihileanu 0 Istoria ateati!ii, -ol. *, %ditura tiinţifi! +i %n!i!lopedi!,&u!ure+ti, 6KZ6.
>
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
8/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
II
{ } { }43aredu!ti2ileste
Lra!tia(re#enerali'a
a.redu!ti2ilestefra!tiasi
*!udi-idesefra!tieinuitorulsilnuaratoru!are'ultaai!iEe
pare.nueresunt43forade Nuerele
("olutie
.re'ultatul'atia.#eneraliredu!ti2ileste43
(fra!tia!aAratati
a,;Va!lasa pentruPro2lea
m ,...,2 ,1 j ,n ,...,2 ,1i , N d ,c , N b ,a
d cd c...d cd cd cd cbaba...babababa
baababba
N d ,c ,b ,a ,
cd d c
abba
j jii
2
mmm
2
m
2
222
2
2
2
111
2
1
2
nnn
2
n
2
222
2
2
2
111
2
1
22
22
22
∈∈∈∈∀
++++++++++++
+=+
∈∀+
+
∗∗
∗
P('+le#a *e$%(u cla1a a 56a
Arãtaţi !ã fra!ţia
par.nuar
un; printr siplifi!ãsenu ) N d ,c , N b ,a( , )ba( ab
d 27 53 cba∈∈
++++ ∗
"oluţie(
par.nuar
un; printr siplifi!ãsenudatãfra!tiade!i parnuãruniar
,sa4a!ifrãultia!al!ulea'a3se
ipar nuaruneste*d8!ausor'ãdeonstrea"e
)ba( ab
7 5 cba
+
+++
P('+le#a *e$%(u cla1a a 56a
Arãtaţi !ã fra!ţia
par.nuarun; printr siplifi!asenu ) N b ,a( , )ba( ab
12007 2005 ba ∗∈+
++
M
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
9/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
"oluţie(
par.nuarun; printr siplifi!asenudatafra!tiade!i parnuaruniar
sa4,a!ifraultia!al!ulea'a3se
iparnuaruneste*11J!ausor'adeonstrea"e
)ba( ab
12007 ba
+
++
P('+le#a *e$%(u cla1a a 56a
par.nuarun; printr siplifi!asenufra!tia!are'ultaai!iEe
par.nuarunnuitoruliariparnuarunestelnuaratoru!afaptulo2tine
(!a!ont)inand
(s!riesedataLra!tia
3 parnuarun; printr siplifi!asenu
fra!tia!aArãtati
,impar 7 , par 6 , par )d c( cd , par )ba( ab
.6 )d c( cd
7 )ba( ab
:Solutie
). N m; N n ,d ,c ,b ,a ,6 cd d c
7 abba
nm
m
n
m22
n22
===+=+
++++
∈∀∈∀++++ ∗
P('+le#a *e$%(u cla1a a 56a
Arãtaţi !ã fra!ţia
par.nuarun; printr siplifi!asenu ) N b ,a( ,
)ba( ab
17 5 ba
∗∈+
++
"oluţie(
par.nuarun; printr siplifi!asenudatafra!tiade!i parnuaruniar
sa4,a!ifraultia!al!ulea'a3se
iparnuarunesteJ!ausor'adeonstrea"e
)ba( ab
17 ba
+
++
P('+le#a *e$%(u cla1a a 56a
"ã se afle x +i nuere naturale astfel /n!ât
Z
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
10/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
{ }.48,@34,J,*34,3Ee!i8.si@6*;si86.*
Jsi*8*si666.
(ti posi2ilitaeuratoarelA-e
.84*4363da!aae!hiunitar estedatafra!tia
("olutie
a.e!hiunitar fiesa4*4363
8
∈==⇔==−==⇔=−=−
=−−
−−
!
! ! ! !
!
! "ractia
P('+le#a *e$%(u cla1a a 56a
"ã se afle x +i nuere naturale astfel /n!ât
.su2unitarafiesa8
*;*;
! ! "ractia
+
"oluţie(
.*1
*.6
6.
(solutiileo2tine!al!ulele%fe!tuand*.si1,6sunt4643*3 produsuluiale posi2ileValorile4.643*3463*463**A-e
==
∈=
−+−+=−+−=−+−
!
N !
!
! ! ! !
P('+le#a *e$%(u cla1a a 56aArãtaţi !ã fra!ţia
.siplifi!a poatese N4,3n>@
* ∈
++nn
n
"oluţie(
*.!usiplifi!a poatese*.Lra!tia!udi-i'i2ilestede!i4,8*3*s!riesel Nuaratoru par.estee!onse!uti-naturalenueredouaaProdusul4.63s!riese Nuitorul
++
n
nn
P('+le#a *e$%(u cla1a a 56aArãtaţi !ã fra!ţia
.siplifi!a poatese43,661
> ∗∈
−
N nn
"oluţie(
8.!usiplifi!aseori!e pentru8!udi-idesenuitorulde!i,K...KK61...61661!a2ser-a
"ractia
N nn ∗∈=−=−
P('+le#a *e$%(u cla1a a 56a
Arãtaţi !ã fra!ţia
K
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
11/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
par.nuarun; printr
siplifi!ãsenu ) N d ,c , N b ,a( , )ba( ab
d 22007 20052003 cba∈∈
++++ ∗
"oluţie(
par.nuarun; printr siplifi!ãsenudatãfra!tiade!i parnuãruniar
,sa4a!ifrãultia!al!ulea'a3seipar nuaruneste*d*118!ausor'ãdeonstrea"e
)ba( ab
2007 2005 cba
+
+++
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 56a
.*
si6
!uforadenuerelorsuaaflese"a N a
b N
b
aab ∈
+∈
+
"oluţie({ }
{ }
=⇒=
=⇒=⇒
∈−⇒
∈⇒∈+−
∈−+=−+⇒∈−+⇒−=
+−−∈+≤+≤
3b5a
1b3a
3 ,12a
N 1 N a
22a
N 2a
312a1a N
2a1a
2ab )1(
.1a ,a ,1a ,2ab ,2ba1ab
Pentru
de!isi!ane!esar%ste
61
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
12/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
{ } [email protected]!erutasuasiAsadar,
6
6
6a2Pentru
a2Pentru
6;a2Pentru
3# ,12 ,11 ,53 ,31ab
#b3a
2b1a
N a
31
a
3a N
a
3a
N 1 N a
a
)#(
1b1a
N a
2a
N a
1a
)3(
a
N a
11
a
1a N
a
1a
N
1a
21
1a
1a N
1a
1a
)2(
∈
=⇒=
=⇒=⇒
∈+=+
⇒∈+
∈⇒∈+
+
⇒+=
=⇒=⇒
∈+
∈+
⇒=
Φ∈⇒
∈+=+
⇒∈+
∈
−
+=
−
+⇒∈
−
+
⇒=
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 56a
@.,6(estee!uatieisolutiaurareinPr
.8si1undedeM,6;*respe!ti-66;*si1!ajrea'a
M.64;3**si664;3**s!riuaiserelatiidouajltiile
M*;*respe!ti-6,*;* si Re'ulta
.*M,*6,*Lie
("olutie
.*4M4363
(e!uatieialenaturalesolutiileiEeterinat
=======
==
===++
=+=+=
=++
−−
−−
!
t $u
t $u
! ! !
! ! !
ut u$
ut uu$u
ut u$
t $u
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 56a,
66
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
13/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
Re'ol-aţi /n NxN e!uaţia (
. N ! ,12007
2007
2006 !
1 ∗∈−=+
++
da!a
"oluţie(
{ }
este"olutiaPentru
solutiea-enuPentru
undeEe
A-e
Ein
.1 ,2 !
.2 !1
02006 !10
.1 ,0
1 2007
200%1
2007
200%
2007
2007
2007
1
2007
2007
2006 !
1
2007
1
2006 !
12007 2006 !1 !1 ! N !
===⇒=
⇒=+
⇒=
∈
≤⇒+
≤⇒+
=+
++
≤+
++
+≤
+⇒+≥+⇒+≥⇒≥−⇒∈− ∗
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 56a"ã se !opare nuerele(
.22327 32007 2006 2007 6021#01210032007 2006 ⋅+⋅⋅+ Z1*@* si
"oluţie(
6*
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
14/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
.7 322232
.2006 27 3 )2(
17 16
5&
23
17 16
5&
23
;5&17 22006
.2007 2232 )1( 2007 22322007 223232
;22332007
#0121003%02#2007 6021
2006 %02##0121003
2006 2006
2006 2006
2006 10032
2007 2007 60212007 2007 2007 3323
2
⋅⋅+⋅+⇒
⋅⋅⇔
⇔
⋅⋅=
⋅⇔⋅⇔⋅⇔
⋅=⋅
>
<
<
<
<
<
<
<
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
15/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
.2237 32
.2006 27 3 )2(
17 16
5&
23
17 16
5&
23
;5&17 22006
.2007 2232 )1( 2007 22322007 223232
;22332007
2007 #01210031#0#5
2006 %02##0121003
2006 2006
2006 2006
2006 10032
2007 2007 60212007 2007 2007 3323
2
⋅⋅⋅⋅⇒
⋅⋅⇔
⇔
⋅⋅=
⋅⇔⋅⇔⋅⇔
⋅=⋅
>
<
<
<
<
<
<
<
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
16/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
"oluţie(
==⇒=+=+
==⇒=+=+
⇒⋅+⋅+⋅+=⇒
⋅⋅⋅=⇒
*@,n86siJ6nsau
@*,nJ6si86n
...643f643643n6Jdi-i'ori6Jau
86J!udi-i'i2ile n
abcd
... p5abcd abcd ' m
{ }.5625 ,2025abcd .20255abcd 56255abcd 2#
∈
=⋅==⋅=
8sau8 (A-e @*
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 56a
"ã se gãseas!ã nuerele de fora di-i'ori.*Jau!are6J!udi-i'i2ileabcde
"oluţie(
@[email protected] 643643n*Jdi-i'ori*Jau
86J!udi-i'i2ile n
==⇒=+=+⇒⋅+⋅+⋅+=⇒
⋅⋅⋅=⇒
abcd
... p5abcd abcde ' m
{ } .50625abcde506255abcde #
∈
=⋅=
.8 (A-e@
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 56a
"ã se gãseas!ã nuerele de fora di-i'ori.6Jau!are8J!udi-i'i2ileabcde
"oluţie(
6J
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
17/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
==⇒=+=+
==⇒=+=+
⇒⋅+⋅+⋅+=⇒
⋅⋅⋅=⇒
*@,n86siJ6n
sau
@*,nJ6si86n
...643f643643n6Jdi-i'ori6Jau
J8J!udi-i'i2ile n
abcd
... p7 abcd abcde ' m
{ }.60025 ,30625abcde.306257 abcde600257 abcde 2#
∈
=⋅==⋅=
JsauJ (A-e@*
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 56a
"ã se afle nuerele naturale n +i !are -erifi!ã !ondiţiile(
di-i'ori.6*are3i-4di-i'ori6Jaren3iii4663ii4
66Jn3i4'x
'
;2
;
⋅=
⋅=
"oluţie(
6>
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
18/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
=⋅=⇒
=⋅=⇒
⇒
⇒
==
=
⇒
=+=+
=+
⇒
=+⋅+⇒
=+⋅+⇒
&6%
75625
31 (
*8
*@
66*3ii4din
66Jn3i4din
*'@P
8x
@6x
J6P
6*643'643x3i-4din
6J643'643P3iii4din
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 5I6a,
Aflaţi restul /pãrţirii nuãrului Z.la2007 2006 33 +
"oluţie(
( )@.este!erutrestulde!i
8*11>
,#% )1% ( #
)1%( #3#3# )31( 33 1003100322006 2007 2006
+=+⋅==+⋅=⋅=⋅=+=+
P('+le#7 *e$%(u cla1a a 5I6 a,
" se arate ! *8 di-ide *8*8*8 6JJ8 ++ .
"oluţie."e apli! $i!a teore a lui Lerat( .6,, 6 +=⇒≠=∈∀ − p p
aa p prim p * a
kn !a'ul nostru a-e *8*8*8 6JJ8 ++ < ****** 6J6JJJ88 ⋅+⋅+⋅ <=+⋅++⋅++⋅ 4636J463J4638 *8*8*8 *8*8 6JJ8 =+++=
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 56a,
6M
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
19/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
" se deterine ulţiea { }@*1,>',8,= baba ! N ! + +==+=∈= .
"oluţie.364 N baba ! ∈+⋅=+=+= 4*38>8 .Ein @*1 ba + +i 364 re'ult
3*4
∈+
8
66,
8
61,8,
8
Z,
8
M,*,
8
J,
8
@,6,
8
*,
8
6*ba .Ein 364 +i 3*4 a-e
{ }66,61,K,Z,M,>,J,@,8,*,6= + .
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 56a,Lie }∗∈+==+=∈= N nbanb na ! N ! + ,@*1,*,,= ." se deterine A +i !ardA.
"oluţie.364 4*3* bannbna ! +=+=+=
−++++++∈+∈ ⇒
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
nnnba N !
@,...,
*8,
68,
8,...,
**,
6*,
*,...,
*,
6,,...,
8,
*,
6*
463
A-e { }6@,...,8,*,6 −= n + +i !ardA
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
20/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
3*4 pn !mn pbam ⇔+463
* .Eeoare!e .6,, −−=⇒∈ ∗ mn pncard+ N pnmn !
P('+le#8 *e$%(u cla1a a 5I6 a,
Lie ! ,, nuere /ntregi nenule +i *** ++ ⋅⋅= pmn ! + ,
***@ pmn ! ⋅⋅= ++ .
" se arate ! A +i & au a!ela+i sen.
"oluţie.A-e 1*@@***
++++++ ⋅⋅=⋅ p pmmnn ! + 3deoare!e mmnn ++ ** , +i p p +* sunt
nuere pare4⇒ A +i & au a!ela+i sen.
P('+le#8 *e$%(u cla1a a 5I6 a,
Lie nurul *11M*11> *11M*11> +=n .Eeterinaţi restul /prţirii lui n prin J.
"oluţie."e !al!ulea' ultia !ifr a lui n , K43 =nu .A-e ! KJ += n , de unde re'ult! restul /prţirii lui n prin J este @.
P('+le#8 *e$%(u cla1a a 5I6 a,
" se arate ! nuerele *11M*11> *11M*11> += + +i *11Z*11M *11Z*11M += dau a!ela+irest prin /prţirea lor la J.
"oluţie."e !al!ulea' ultia !ifr a !elor dou nuere +i o2ţine u3A4−=⇒ ! .
6K
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
21/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 5I 9a
EC%4.3siCE%43deterinese"a
AC4.dreaptadefatadiferiteseiplaneinsuntsauACdreptei
desi parteodesunt%si3E%siE pun!teleseparaACin!atastfel&CAAE%te!onstruies"e
&C.AEin!atastfel3A&4Esi*1A434,AC3A&A&Cisos!elltriunghiuda"e 1
∠∠
∆≡∆=∈=∠= m
"oluţie(
A
E %
& C
.M1*
@16Z1CE%43EC%43@1*1>1A%E43;A%C43E%C43
isos!el.;E%CC%E%%AC%E%
%AC%ACle!hilatera;AC%>1CA%43siACA%,>1EAC43EA%43CA%43
Z1C&A43EA%43
*1&AC43A%E43
E%AC&AA%
&CAAE%
isos!el;A&C
111
111
11
1
1
=−=∠=∠⇒=−=∠∠=∠
∆⇒=⇒==⇒⇒==⇒∆⇒=∠==∠−∠=∠
=∠=∠
=∠=∠
===
⇒
∆≡∆∆
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 5I 9a
*1
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
22/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
.1
1
sEEadi!a,EAAEde!iAE,&C.EarEA&C
N$N$C&C
isos!el;E$N
isos!el;E NA
le!hilatera;C$N
isos!el;&C$
!ao2ser-a"e
*14EAN3!u3A&4ELie
("olutie
N$3!u3AC4 Nsi*1&C$43!u3A&4$Lie
*A43!areinAC43A&A&Cisos!elltriunghiuda"e
′=′==′=⇒
===⇒
′∆
′∆
∆
∆
=′∠∈′
∠∈=∠∈
=∠=
A
E′ ,E
N
$
& C
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 5I 9a
2ise!;ECECA43EC%43EACE%C3H.H.H4ECECAC,%CAE,%E
ACC%CA%A&C4H.j.H3
A%&C
Z1CA%43A&C43
CAA&
("olutie
AC%. unghiului a 2ise!toare este CE !a arate se "a
.% siC pun!tele separa A&in!atastfel AE% le!hilatera iul triunghte!onstruies "e
&C.AEin!atastfel 3A&4E,*1A43AC4,3A&A&C isos!el ul triunghida "e
1
1
⇒∠=∠⇒∆=∆⇒===
=⇒∆=∆⇒
=
=∠=∠
=
∠
=∈=∠=
*6
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
23/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
A
%
E
& C
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 5I 9a&C.AEsi3A&4E,*1A43!areinAC43A&A&Cisos!elltriunghiuda"e
1 =∈=∠=
.702
#0
#060
,
00
00
=−
=∠
=−=∠∠=∠
∆⇒=∆⇒=∠=∠
====⇒∆≡∆⇒
=
=∠=∠
=
∠
∈
1
1
11
1
6Z1%EC43
611L%E43;L%C43E%C43
isos!el;E%C%C%Ele!hilatera;LE%>1EL%43*1ALE43
L%A&ACLELAA&CLAE
&CAE
Z1A&C43LAE43
LAA&
("olutie
%EC4.3deterinese"a
C.si% pun!teleseparaA&si&C%AC%L,ro2ulte!onstruies"e
L A
E
**
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
24/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
% & C
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 5I 9a
&C.AEsi3A&4E,*1A43!areinAC43A&A&Cisos!elltriunghiuda"e1 =∈=∠=
.
,
1
1
1
61%EC43 !on!lu'ie,In
isos!el.;E%C adi!a%C,E%Re'ulta
%&4.3E%isos!el;&E% adi!a*1&E%43Asadar
%L.AE si %L!u paralelaAE Eeoare!e
%C4.3%Lisos!eltriunghi;%LC
*1LC%43%LC43A&.Ein!u paralela %Lin!atastfel3AC4,L Lie("olutie
%EC4.3 deterine se "a
%.siA pun!tele separanu&Cin!atastfelle!hilatera triunghi&C%te!onstruies"e
=∠
∆==∆=∠
=
=∆⇒⇒=∠=∠∈
∠
A
E L
%
& C
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 5I 9a
*8
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
25/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
isos!el.;&E%&%%E&C%&%Cdinsi%C%E
isos!el;%EC61%CE43%EC4361EC%43EA%43
&AC4 2ise!t.;A%&C,A%61%AC43%EC43
isos!eltrape';AC%E*1%CA43EAC43
%CAE%C&C&C,AE("olutie
isos!el.este &E%ltriunghiu!aarate se"a
l.e!hilatera;&C%in!atastfel Int3A&C4%Lie
&C.AE3A&4,E*1A43AC4,3A& A&Cisos!elltriunghiuda"e
11
1
1
1
∆⇒=⇒===⇒⇒∆⇒=∠=∠=∠=∠
∠⊥=∠=∠⇒
⇒⇒
=∠=∠
=⇒==
∆∈=∈=∠=
,
(
,
A
E
%
& C
P('+le#ã cla1a a 5I6a
N.nlairedu!ti2ieste>6M6*n
JMn
fra!tia!aAratati
*
∈∀++
+n
"oluţie(
[ ] 66=4JM3@48@3M=48@3M=48@=3
4JM3@=4JM=384J,@n3Mnd
4*8438@3JM
>6M6*nJMn A-e
4.*8438@348@3*48@38>ZK6*>6M6*n
(fra!tieinuitorulEes!opune
*
**
=⇒⇒+−+⇒
⇒
+⇒+
+⇒+⇒++=
++
+=++
+
++=+++=+++=++
d d nnd
nd nd
nd nd -ie
nnn
n
nnnnnnnnn
*@
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
26/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
[ ]
la.iredu!ti2ieste3*4si364Ein6.*4J,8n3Mn4*3
66=4*83M4JM38=
*4d=M38n*4d=38nJ4d=83MnJ4d=3Mn
d*4J,8n3MnLie
684J,@n3Mn463
"ractia
d d nnd
⇒=++⇒
⇒=⇒⇒+−+⇒
⇒
+⇒++⇒+
⇒=++
=++⇒
P('+le#ã cla1a a 5I6aArãtaţi !ã fra!ţia(
N.nlairedu!ti2i6*6M>
MJ*
∈∀++
+
ete
nn
n
"oluţie(
[ ]
[ ]
la.iredu!ti2iestefra!tia3*4si364Ein6.@4M,8n3Jn4*3
66=4@83J4MJ38=@4d=J38n@4d=38n
M4d=83JnM4d=3Jn
d@4M,8n3JnEa!a
6.@4M,8n3Jn46366=4MJ3*48*3J=
48*3J=48*=34MJ3*=4MJ=3
d84M,*n3Jn
4@8438*3MJ
6*6M>nMJn
4@8438*34@8384@83*6*ZK>6*6M>
*
**
⇒=++⇒
⇒=⇒⇒+−+⇒
+⇒+
+⇒+
⇒=++
=++⇒⇒=⇒⇒+−+⇒
⇒
+⇒++⇒+
⇒=++
+++
=++
+++=+++=+++=++
d d nnd
d d nnd
nd nd
nd nd daca
nn
n
n +$em
nnnnnnnnnn
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 5II6a )i a 5III6a,
"ã se re'ol-e /n NxN e!uaţia(
M
*11M*11>*11J*11@*118*11**116 2a
********* ++++++=+
"oluţie(
*J
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
27/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
"e o2ser-ã !ã( *116
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
28/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
"oluţie(
81 >1
A & C
.846*
3*
8
*43(=
*
8
*
6
*
sinK1AC
*
sin>1C&
*
sin81&AAria3AC4Aria3&C4Aria3A&4(
111
=−⋅⇒=+⇒⋅⋅=⋅⋅+⋅⋅⇒
⋅⋅=
⋅⋅+
⋅⋅⇒=+
/C //+
/
/+
/C
/+/C //C /+/C ///+
+$em
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 5II6a
isos!el.esteAN$da!anuaisida!aEA&CCEA& !aaratese"a
AE$43&CA4,3$AE43CAE4,3A&N43ECA4,3&AN43
(in!atasa %xt3A&CE4 N$, pun!tele si A&CE!on-ex patrulater un
∆⋅=⋅=∠∠=∠∠=∠∠=∠
∈Conideram
"oluţie(
EA.&CCEA&3*4si364dinA$ANisos!eleste A$N("ufi!ienta
isos!el.este A$NA$AN3*4si364dinEA&CCEA&(a Ne!esitate
4*3
CA
AE
CA&AE$&AC43AE$43si&CA43$AE43
463
CA
A&CAEA&NCAE43A&N43siECA43&AN43
⋅=⋅⇒=⇒∆∆⇒=⇒⋅=⋅
⋅=⇒
⇒=⇒∆≈∆⇒∠=∠∠=∠
⋅=⇒
⇒=⇒∆≈∆⇒∠=∠∠=∠
+C
+ C +
C
+
in
+C
C + +N
C
N+ in
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 5II6a
R.si 2a,defun!tieinAC!al!ule'esesa 2&Csia,A&.K14343in!atastfel4,3,,, 1
===∠=∠∈
aca
Cm +m /C C + -ie
"oluţie(
*M
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
29/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
−⋅=⋅=∠=∠=
−⋅=⋅=∠=∠=
⇒
+=⇒=
∠=∠
∠=∠
⇒=
=
⇒
1
a 1b
,0
+0 ,C ,0+ ,C ,C) ,C )C
1
b 1a
,0
0C +, ,0C +, ,+) +, +)
din
)C +) +C , ) -ie
patrulater +,C0
1 ,0
ipote(adin
+C
*
@!os!os
*
@!os!os
483364
4*3Pr
&EA&CA
&EC&AC
ilins!ripti2
*
463
**
**
4@@3*6
384si3*4 **** a bb a
+C in −+−=⇒
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 5II6a
isos!el.esteAE%!aaratese"ã&%.ACC%A&si
%CE43&CA43C%E4,3A&C43!areinA&CE%!on-ex poligonul!onsiderã
∆⋅=⋅∠=∠∠=∠Se
"oluţie(
isos!el.este
6%EAE
384si3*4
483463
4343
4*3E%A&
364
E%CA&Ca-e%CE43&CA43siC%E43A&C43
+ +
C +
+C
C +
C
C
+C in
C
+C +
+
C
C
+C
C +C C
C
C
+C
C
+Cm C m
C
C +
C
C+
C
C
in
∆⇒=⇒
⇒=⋅⋅
=⋅
⋅⋅
=⇒
⋅=⇒==⇒∆≈∆⇒
=⇒
∠=∠
⋅=⇒==⇒
⇒∆≈∆∠=∠∠=∠
*Z
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
30/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 5II6a,
"e !onsider triunghiul isos!el A&C !u 16J143 =∠ +C m +i $ iGlo!ul lui A&." se
arate ! aria triunghiului A&C este egal !u aria ptratului A$Pm.
"oluţie.Ein datele pro2leei re'ult ! 16J4343 =∠=∠ +Cm +C m .Ea! A$
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
31/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
364 Aria3A&CE4
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
32/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
4433 acbacb −+++ tre2uie s fie di-i'i2il !u *, adi! unul din fa!torii 43 acb ++ , sau43 acb −+ tre2uie s fie par .Lie un nur natural (
364 " presupune ! ' acb *=++ 43* a' acb −=−+⇒ , +i prin urare din 43∗ ⇒
par a' ' bc =−= 43*
∈=++
=
∈−==
⇒ N '
cba p
N a' ' bc
S
*
43
* ,
3*4 " presupune ! 43** a' acb' acb +=++⇒=−+ , +i prin urare din
⇒∗43
∈+=++
=
∈+==⇒=+=
N a' cba
p
N a' ' bc
S
par a' ' bc
*
43*
43*
Ein 364 +i 3*4 re'ult ! /n a2ele !a'uri aria +i seiperietrul sunt nuere naturale.
P('+le#8 *e$%(u cla1a a 5II6 a,
Consider patrulaterul !on-ex A&CE +i { } C +/ ∩= .Prin pun!tele A, &, C, E +i du!e 666 00CC // , *6* 00 ++// , 6*8 ++// , **@ CC // , unde
,6 C/ ∈ +/ ∈* , +/ ∈8 , C/ ∈@ /C + ∈66, /C + ∈** , /+ ∈*6,
/C ∈6* , ." se arate !(
6@
@
*
*
*
*
8
8
6
6
*
*
*
*
*
*
6
6
6
6
6
6
6
6 =⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅C /
/
C
/
/C
C
/
+/
+
/
/ +
+
/
+/
+
/
/ +
+
/
C /
C
/
/C
C .
"oluţie. Pentru re'ol-area pro2leei se apli! urtoarea( Le#7 3)eorea lui Ce-a !u pun!t ipropriu4 3Ea! prin -ârfurile triunghiului A&Cdu!e 111 CC ++ , unde +C C+ C + ∈∈∈ 111 ,, , atun!i a-e 43∗
61
1
1
1
1
1 =⋅⋅ +
C
C +
+
C
+C .
Eeonstraţie.A-e C C ++ 11 ∆≈∆ ⇒ 36411
1
+ C
+ C = +i 4*311 ⇒∆≈∆ ++CC
C
C+
C
+C 1
1
1 = . "e o2ser- ! relaţiile 364 +i 3*4 se pot o2ţine ai u+or utili'ând teorea
lui )hales /n triunghiurile 1 C +i 1 CC !u paralela 1 ++ .Prin /nulţirea relaţiilor 364 +i 3*4 se o2ţine relaţia de deonstrat.Pentru re'ol-area pro2leei propuse se apli!a a!east He
86
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
33/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
/C ∆ 3!u 666 00CC // 4, /+∆ 3!u *6* 00 ++// 4, /+∆ 3!u6*8 ++// 4 +i /C ∆ 3!u **@ CC // 4.Re'ult relaţiile(
66
6
6
6
6
6 =⋅⋅ /
C /
C
/
/C
C , 6
*
*
*
*
6
6 =⋅⋅ /
+/
+
/
/ +
+, 6
8
8
6
6
*
* =⋅⋅ /
+/
+
/
/ +
+ +i
6@
@
*
*
*
* =⋅⋅ C / /
C
/
/C
C
!are, prin /nulţire deonstrea' relaţia din pro2le.
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 5III6a
"ã se re'ol-e /n R 8 e!uaţia (
.unde 0m ,0m ) ( ) ! ( ) ( ) ! ( ) !( ) !( 333333 ≥=+−−+−−+−−
"oluţie(
1. 2ada!ãlo!are%galitatea
.e-identãeste!are
a-esinotã Ea!ã
Nota
==≥++−+=
≥≥+=−−=−=≤≤−−+−−+−−=
,0b )ba( ba )ba( a ) , , !(
.0b ,0a ,ba ! b , ! a , !
. ) ( ) ! ( ) ( ) ! ( ) !( ) !( ) , , !(
333333
333333
. !0m
nuecuatia0m
==⇒=⇒
Ea!a
solutii.areEa!a >
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 5III6a
"ã se re'ol-e /n R * e!uaţia (
0 ) ( )1 ( ) ( )1 ( ) 1( ) 1( 333333 =−−+−−+−− .
"oluţie(
1. 2ada!ãlo!are%galitatea
.e-identãeste!are
a-esinotã Ea!ã
Nota
==
≥++−+=
≥≥+=−−=−=≤≤−−+−−+−−=
,0b )ba( ba )ba( a ) , , !(
.0b ,0a ,ba ! b , ! a , !
. ) ( ) ! ( ) ( ) ! ( ) !( ) !( ) , , !(
333333
333333
.1 !. !0 ) , , !( =====⇔= solutiaa-esi6nostru!a'ulIn
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 5III6a
"ã se re'ol-e /n R * e!uaţia (.0 ) ( )2007 ( ) ( )2007 ( ) 2007 ( ) 2007 (
333333 =−−+−−+−− ."oluţie(
8*
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
34/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
1. 2ada!ãlo!are%galitatea
.e-identãeste!are
a-esinotã Ea!ã
Nota
==
≥++−+=
≥≥+=−−=−=≤≤−−+−−+−−=
,0b )ba( ba )ba( a ) , , !(
.0b ,0a ,ba ! b , ! a , !
. ) ( ) ! ( ) ( ) ! ( ) !( ) !( ) , , !(
333333
333333
.2007 !. !0 ) , , !( =====⇔= solutiaa-esi*11Mnostru!a'ulIn
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 5III6a
.C&AA&C!orpului-oluul',x,!, 2,a,defun!tiein!al!ule'ese.>144C&A33A&C4,3si'AC,C&x,&A!CC 2,&&a,AA
in!atastfelCC si&&,AAlarele perpendi!uridi!aseA&Cluitriunghiu planul1
′′′=′′′∠=′′=′′=′′=′=′=′
′′′
Sa
4e
"oluţie(
=′′′
′=′= =′′′ ′∈′ ==
p3p4C&AVol3A&C
(este!erutVoluul
N.*"!os>1"" 343 ,Aa.i planul!u Ari" 3A&C4, 1
0ar +5ol C , + +,C 5ol -ie
α α α
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 5III6a, a :6a
i4C&AVol3A&C!al!ule'ese"a
.!CC!,CC',AC
C3CC4,&3&&4,A3AA
p4,C&A3 planuldeteinterse!ta
ene!oplanar dreptele!onsidera
′′′
′=′′′=′′=′′′′
∈′′′∈′′′∈′′
′′′′′′
Se
"olutie(
=′′′
′′′′′′ =′′′′′′ ′∈ =′′′′′′=
4C&AVol3A&C
(este!erutVoluulAC&AVol3log 43 Aa.i planul!u " 4,C&A3
5o
+na 5o +,C C , +5ol -ie
α α α
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 5III6a, a :6a
{ }
4.C&A-ol3-ol3A&C4!aaratese"a
.C&AC&Ain!atastfel3CC3&,&3A,Asi
!C 2,&a,A pun!tele.! 2ain!atastfelspatiudin,,dreptele
′′′=
′⋅′⋅′=⋅⋅∈′∈′∈′∈∈∈=∩∩ Conideramcba -ie
"oluţie(
4C&AVol3
Vol3A&C4
C
Vol3A&C4A-e
e proie!tiil,AA& !C&AsiA&C
11
11
0eci
C C /C 0in
+ -ie
=′′′
′∆≈∆
=
′ ′′′
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 5III6a 1au a I:6a,
"ã se re'ol-e /n ?8 sisteul (
88
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
35/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
=−−−
=−−−+
1
16*
*
! ! !
! ! !
"oluţie(
{ }
(su!!esi-o2tinesee!uatie pria
.>8.4@
>*.48
11.4*
16.46
.6,1,*,8;xRe
.*6;sau x66;xadi!a6=*,;xRe'ulta
?.6;x
**x'forasu2' pes!rie
,6
x64;'3xs!riesee!uatiedoua
*
*
in
! pt
! pt
! pt
! pt
ulta
apoi
!
! ! ! +
=⇒=
=⇒=
=⇒=
=⇒−=
∈
±=±=
∈++=
−+=⇔+=
( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ }>,6,*,1,6,1,1,*,6,1,1,6',x,(solutiilede!iA-e
?.si1@*88.4
*
8;sau618**!4pt.x
;6si16;;1 24pt.x
;*sauosi1*;;6x.4
*
*
*
−−−−∈
∉=−+⇒=
∉===−+⇒=
==⇒====−⇒=
! pt d
* i
pt a
P('+le#ã *e$%(u cla1a a 5III6a
Eeonstraţi inegalitatea (
. , , ! ,0 ) ( ) ! ( ) ( ) ! ( ) !( ) !( 333333 ∈∀≥−−+−−+−−
"oluţie(
.e-identãeste!arede-ineeaInegalitat
a-esinotã Ea!ã
,0b )ba( ba )ba( a
.0b ,0a ,ba ! b , ! a , !
333333 ≥++−+
≥≥+=−−=−=≤≤
%galitatea are lo! da!ã a
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
36/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
*,1*11>
6
*11J
6...
M
6
>
6
J
6
@
6
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
37/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
kn !a'ul nostru a-e6**6**6**
6JJ8 +++ ++ pmn < pmn ****** 6J6JJJ88 ⋅+⋅+⋅ <
=+⋅++⋅++⋅= pmn 4636J463J4638 *8*8*8=+⋅++⋅++⋅= 4636J463J4638 *8*8*8 *8*8 6JJ8 =+++= .
P('+le#ã *e$%(u cla1a a I:6a
"ã se re'ol-e /n R 8 e!uaţia (
.unde 0m ,0m ) ( ) ! ( ) ( ) ! ( ) !( ) !( 2007 2007 2007 2007 2007 2007 ≥=+−−+−−+−−
"oluţie(
1. 2ada!ãlo!are%galitatea
.e-identãeste!are
a-esinotã Ea!ã Nota
==≥++−+=
≥≥+=−−=−=≤≤ −−+−−+−−=
,0b )ba( ba )ba( a ) , , !(
.0b ,0a ,ba ! b , ! a , !. ) ( ) ! ( ) ( ) ! ( ) !( ) !( ) , , !(
2007 2007 2007 2007 2007 2007
2007 2007 2007 2007 2007 2007
. !0m
nuecuatia0m
==⇒=⇒
Ea!a
solutii.areEa!a >
P('+le#ã *e$%(u cla1a a I:6a
"ã se re'ol-e /n R * e!uaţia (.0 ) ( )1 ( ) ( )1 ( ) 1( ) 1(
2007 2007 2007 2007 2007 2007 =−−+−−+−−
"oluţie(
.e-identãeste!are
a-esinotã Ea!ã
Nota
,0b )ba( ba )ba( a ) , , !(
.0b ,0a ,ba ! b , ! a , !
. ) ( ) ! ( ) ( ) ! ( ) !( ) !( ) , , !(
2007 2007 2007 2007 2007 2007
2007 2007 2007 2007 2007 2007
≥++−+=
≥≥+=−−=−=≤≤−−+−−+−−=
.1 !. !0 ) , , !( =====⇔= solutiaa-esi6nostru!a'ulIn
P('+le#ã *e$%(u cla1a a I:6a
"ã se re'ol-e /n R * e!uaţia (.0 ) ( )2006 ( ) ( )2006 ( ) 2006 ( ) 2006 (
2007 2007 2007 2007 2007 2007 =−−+−−+−−
"oluţie(
8>
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
38/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
1. 2ada!ãlo!are%galitatea
.e-identãeste!are
a-esinotã Ea!ã
Nota
==≥++−+=
≥≥+=−−=−=≤≤−−+−−+−−=
,0b )ba( ba )ba( a ) , , !(
.0b ,0a ,ba ! b , ! a , !
. ) ( ) ! ( ) ( ) ! ( ) !( ) !( ) , , !(
2007 2007 2007 2007 2007 2007
2007 2007 2007 2007 2007 2007
.2006 !. !0 ) , , !( =====⇔= solutiaa-esi*11>nostru!a'ulIn
P('+le#7 *e$%(u cla1a a I:6a,
" se re'ol-e /n N e!uaţia a ! ! nm += , da! N anm ∈,, +i a ipar .
"oluţie.%ste ne!esar !a nm .Ein a ! ! nm =− a-e a ! ! nmn =−− 463 , apoia ! ! ! ! nmnmn =+++− −−−− 46...4363 *6 ⇔ a ! ! ! ! ! nmnmn =+++−⋅⋅ −−−−− 46...4363 *66 .
Eeoare!e 463 −⋅ ! ! este un nur par +i a este un nur ipar re'ult ! e!uaţia nu aresoluţii.
P('+le#ã *e$%(u cla1a a I:6a
.&&!al!ule'ese"a
.n1,i$, pr & pun!teleConsidera
. n6,i4,,6Z113i4AA3d,$4d3,
in!atastfelA...,,A,A,A$,, pun!teleeu!lidian planulin
6;n
1i 6ii
Ai
11i6;i
n*61
i
∑= +
==
=∈=∠= α
-ie
S'lu.ie/A-e doua situatii(
);/+ +( nt )1 1ii +∠∈ 434* 6+∠∈ ii /+ + !t
.. )1i in( d
d / 2 )1i in(
/1%0 ) ) eoarece
1ii
1ii1i
1ii
0
+=⇒
⇒===+
⇒=
⇒=+∠
+
++
++
i
6ii
&iurilein triunghrsinusuriloead.Ein teor $diaetrude!er!ul
inilins!ripti2 patrulater este3&&3
8M
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
39/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
2
)1n( in
2 in
2
n in
d obtinem
2
)1n(
in
2 in
2
n in
n in...3 in2 in8inand
).n in...3 in2 in(ind )1i in( d +$em
1ii
1n
0i
1ii
+⋅⋅=
+
⋅=++++
++++=+=
∑
∑ ∑
=+
=
−
=+
6;n
1i
6;n
1i
sin!unos!utaegalitateade!ont
P('+le#ã *e$%(u cla1a a I:6a, a :6a
"e !onsiderã /n planul eu!lidian pun!tele( A36,14,&3;6,*4 +i C3*,;64."ã se s!rie (
.4
4
44
4
8
*
π −
−
+
C
C
C
rotatieiecuatiilee
S a!iale imetrieiecuatiiled
S centrale imetrieiecuatiilec
omotetieiecuatiileb
t itranlatieecuatiilea
"oluţie (
⋅
+=′−=′
⇒−
+=′+=′
88
(4348,83C&
(43tsunt4,3--e!tordeeitranslati4-
! !t eoarece
b
a ! !baecuatiilea
C
+−=′−−=′
−+=′−+=′
>*8*
(43ha-enostru!a'ul
463463
(43hdedatesuntootetiei4
*;&
&
! !
n
' '
!' '! !ecuatiileb
−−=′−=′
−=′−=′
! ! ulta
! ! !ecuatiilec
C
C
*@
(43"Re
*
*(43"dedatesunt!entralesietriei4
C
C
8Z
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
40/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
+−=′+−=′
⇒=+
+
−
+
−+
+
=′
+−
+−
+−
=′
=++
66
(43"16;xe!uatiaare3&C4
*
a
*a2;
** 2x
e!uatiilededataeste3d4dreapta!uraportin
axialasietriaatun!i1! 2axe!uatiede3d4dreptaoa-e4
&C
****
**
**
******
**
!
! reapta
ba
bc
ba
ba !
b
ba
ac
ba
ab !
ba
a
dacad
++−=′
++=′
=′
=′
−=′
+=′
′++=′
′+−=′
*
8
**
8
*
6
*
8
*(43Re!uatiilere'ultaundede
*
8
*
6
a-enostru!a'ul
sin4*
3
sin4
*
3
!ossin
sin!os4R3dedatesuntrotatiei4
8;
A
1
1
1
1
1
1
A
!
! !
!
6n
!t9
t9 ! !
unde
!
! ! !ecuatiilee
+ +
+ +
π
θ
θ θ
θ θ
θ θ
θ θ
P('+le#ã *e$%(u cla1a a I:6a, a :6a"e !onsiderã /n planul eu!lidian pun!tele( A36,14,&3;6,*4 +i C3*,;64."ã se !al!ule'e !entrul de greutate al triunghiului E%L,unde
8K
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
41/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
⋅=== − 434,34,3 * S - C +t C C
4!entrude"raportsi!entrude--e!torde3 o imetriaomotetiatranlatiat '
o$
===
"oluţie (
48,*3438
8(4348,83C&
(43tsunt4,3--e!tordeeitranslati4-
−=⇒⋅
+=′
−=′⇒−
+=′
+=′
+t
! !t eoarece
b
a ! !baecuatiilea
CC
4Z,M343>*8*(43ha-enostru!a'ul
463
463(43hdedatesuntootetiei4
**;&
&
−=⇒ +−=′ −−=′
−+=′
−+=′
− 2 C 3 ! ! 6n
' '
!' '! !ecuatiileb
,
,
,
4@,J343*
@(43"Re
*
*(43"dedatesunt!entralesietriei4
C
C
−=⇒
−−=′
−=′
−=′
−=′
- S
! ! ulta
! ! !ecuatiilec
C
C
C
Ein a4,24,!4 re'ultã !oordonatele !entrului de greutate sunt
@1
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
42/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
48M
,8@
348
@Z8,
8JM*
3 −
⇒−++−−
P('+le#ã cla1a a I:6a
"ã se arate !ã(
spatiu.din pun!tesunt$siC&,A,unde,64
14
***
=⋅
+⋅
+⋅
=⋅
+⋅
+⋅
C +C
C
C +
C+ +
+b
C +C
C
C +
C+ +
+a
"oluţie(
[ ]
[ ]
.6443433
434343
443*3443*3443*3434343
6
4343
43
4343
43
4343
43
ACA&&A4
1434343
6
434343434343AC
$C
A&
$&
&A
$Aa4
.defata$siC&,A, pun!telorai po'itiede-e!toriixsi,,
!unotasispatiudinoare!are pun!tun
***
******
***
***
=−−−
−+−+−=
=−⋅⋅−++−⋅⋅−++−⋅⋅−+−⋅−⋅−
=−⋅−
−+
−⋅−−
+−⋅−
−=
=⋅
+⋅
+⋅
=⋅+⋅−⋅−⋅+⋅+⋅−⋅−⋅+⋅+⋅−⋅−⋅−⋅−⋅−
=
=−⋅−
−+−⋅−
−+−⋅−
−=⋅
+⋅
+⋅
accbba
abccabbca
ab !c !cca !b !bbc !a !aaccbbabcac
!c
cbab
!b
caba
!a
C
C
C
C+
+b
!aca !bcb !ccb !aba !bba !ccaaccbba
bcac
!c
cbab
!b
caba
!a
C CC+
cba
Conideram
3 A utili'at forula !unos!utã(
443433434343 *** accbbaabccabbca −−−=−+−+− 4.
P('+le#a cla1a a I:6a
"ã se afle lo!ul geoetri! al pun!telor $ din spaţiu !are -erifi!ã relaţia(
spatiu.dinC&,A,,1***
∀=
⋅
⋅+
⋅
⋅+
⋅
⋅
C +C
C C
+C
C+ +
+ +
"oluţie(
@6
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
43/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
[ ] }
[ ]
A&C.luitriunghiualgreutatede!entrul#,$.8A3J4"ti
8Aipote'a
,8844343384434343344343a3
63@4%384si3*4364,Ein
alge2ra.lade!unos!ute4,43433434343a384
si44343433434343a3*4(relatiile
4343438434343
44343a3
6364%
(a-ertereniloredu!ereasinuitora!elasilaadu!erea
4433
43
4433
43
4433
43%
$.siC&,A, pun!telorai po'itiede
xsi,,asispatiudinoare!are pun!tun
***
888
***888
888***
≡=++
=++⇒
−++=−++=−−−−−−−++⋅−−−
=⇒
−−−=−+−+−
−−−++=−+−+−
−+−+−−−
+−+−
−−−
=
−−−
+−−
−+
−−−
=⋅⋅
+⋅⋅
+⋅⋅
=
eci/:/C /
/ /C / in
/ /C //+ !cbaaccbba !accbbacbaaccbb
accbbaabccabbc
accbbacbaabccabbc +$em
abccabbca !abccabbca
accbb
upa
bcbc
!c
cbab
!b
caba
!a
C +C
C C
+C
C+ +
+ +
$ectorii
cbConideram
P('+le#ã *e$%(u cla1a a I:6a, a :6a"e !onsiderã /n planul eu!lidian pun!tele( A36,14,&3;6,*4 +i C3*,;64."ã se arate !ã iGlo!ul segentului E% se aflã pe pria 2ise!toare, unde
43si438
+S C + ==
−π
.d4axadeaxialaunghidesi!entrude3 imetriaS rotatia d o == θ
θ
"oluţie (
41,63436
6(43"16;Pxe!uatiaare3&C4
*
a
*a2;P
** 2x
e!uatiilededataeste3d4dreapta!uraportin
axialasietriaatun!i1! 2Paxe!uatiede3d4dreptaoa-e4
&C
****
**
**
******
**
2 +S !
! 0reapta
ba
bc
ba
ba !
b
ba
ac
ba
ab !
ba
a
dacaa
,C =⇒
+−=′
+−=′⇒=+
+−
+
−+
+=′
+
−
+
−
+
−=′
=++
@*
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
44/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
468,8343
*
8
**
8
*
6
*
8
*(43Re!uatiilere'ultaundede
*
8P
*
6
a-enostru!a'ul
sin4*
3
sin4*
3
!ossin
sin!os4R3dedatesuntrotatiei4
88;
A
1
1
1
1
1
1
A
+=⇒
++−=′
++=′
=′
=′
−=′
+=′
′++=′
′+−=′
−
0 , 1 !
! !
!
6n
!t9
t9 ! !
unde
!
! ! !ecuatiileb
+
+ +
+ +
π π
θ
θ θ
θ θ
θ θ
θ θ
Ein a4 +i 24 a-e
4*
68,
*68
3 ++
P('+le#ã *e$%(u cla1a a I:6a, a :6a"e !onsiderã /n planul eu!lidian pun!tele( A36,14,&3;6,*4 +i C3*,;64."ã se arate !ã iGlo!ul segentului E% se aflã pe pria 2ise!toare, unde
43si438 +S C + == −
π
.d4axadeaxialaunghidesi!entrude3 imetriaS rotatia
d o
== θ θ
"oluţie (
@8
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
45/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
41,63436
6(43"16;Pxe!uatiaare3&C4
*
a
*a2;P
** 2x
e!uatiilededataeste3d4dreapta!uraportin
axialasietriaatun!i1! 2Paxe!uatiede3d4dreptaoa-e4
&C
****
**
**
******
**
2 +S !
! 0reapta
ba
bc
ba
ba !
b
ba
ac
ba
ab !
ba
a
dacaa
,C =⇒
+−=′
+−=′⇒=+
+−
+
−+
+=′
+
−
+
−
+
−=′
=++
468,8343
*
8
**
8
*
6
*
8
*(43Re!uatiilere'ultaundede
*
8P
*
6
a-enostru!a'ul
sin4
*
3
sin4*
3
!ossin
sin!os4R3dedatesuntrotatiei4
88;
A
1
1
1
1
1
1
A
+=⇒
++−=′
++=′
=′
=′
−=′
+=′
′++=′′+−=′
− 0 , 1
!
!
!
!
6n
!t9
t9 ! !
unde
!
! ! !ecuatiileb
+
+ +
+ +
π π
θ
θ θ
θ θ
θ θ
θ θ
Ein a4 +i 24 a-e
@@
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
46/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
4*
68,
*68
3 ++
P('+le#ã cla1a a :6a
"ã se afle rãdã!inile polinoului[ ] !.ad 2da!a,*8 +=+∈+++= ∗ d c b a "
"oluţie(
( )
( ) ( ).61464364363
14643631661616
6(=
8*68*6
68*8*8*8*8*8*6
8*6688**68*68*6
−===⇒=+++⇒
⇒=++++⇒=+++++++⇒ ⇒=+++++++⇒=+++⇒
⇒−=−+−⇒−=−+⇒+=+
! ! ! ! ! !
! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !S S S
a
d
a
c
a
baacd bcad b
P('+le#ã cla1a a :6a
[ ]alteia.opusul!uegalarada!inaoareda!anuaisida!a!aaratese"a
.Lie *8
" ad bc
d c b a "
=∈+++= ∗
"oluţie(
.
1443314434331
8*6
8*6688**68*6
688**6*6*6
ad bca
d
a
c
a
bS S S
! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !
! ! ! ! ! ! ! ! ! !
=⇔−=⋅−⇔=⇔
⇔=−++++⇔⇔=+++⇔=+⇔−=
P('+le#ã *e$%(u cla1a a :6a"ã se arate !ã /n ori!e triunghi A&C, are lo! inegalitatea(
] [ ).,61,3,88
sinsinsin∞∪−∞∈∀
≥
++n
pC + nnnn
"oluţie(
@J
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
47/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
( ] [ )
enunt.dineainegalitato2tine
sinsinsinaidentitatedeseaatinandsi
48
sinsinsin
38
sinsinsin
re'ulta,sin,sin,sinPunand
.,6.1;nsi1,...,,unde
,4...
3...
!unos!utaeainegalitatLolosi
8*6
*6
*6*6
pC +
C +C +
C ! ! + !
! ! !
m
! ! !
m
! ! !
nnnn
m
nm
n
m
nn
=++
++≥
++
===
∞∪∞∈
+++≥
+++
>
P('+le#ã *e$%(u cla1a a :6a"ã se arate !ã /n ori!e triunghi A&C, are lo! inegalitatea(
] [ ).,61,3,*
!os*
!os*
!os8@
8sinsinsin
∞∪−∞∈∀
≥
++n
c +C + nnnnnnn
"oluţie(
( ] [ )
enunt.dineainegalitato2tine
*
!os*
!os*
!os@sinsinsinaidentitatedeseaatinandsi
48
sinsinsin3
8
sinsinsin
re'ulta,sin,sin,sinPunand
.,6.1;nsi1,...,,unde
,4...
3...
!unos!utaeainegalitatLolosi
8*6
*6
*6*6
c +C +
C +C +
C ! ! + !
! ! !
m
! ! !
m
! ! !
nnnn
m
nm
n
m
nn
=++
++≥
++
===∞∪∞∈
+++≥
+++
>
P('+le#ã cla1a a :I6a
[ ] .R ,iarintrega parteaeste.
ax
(!al!ule'ese"a
1.e*dx si1 2*ax,1dx,1ax(e!uatiile pentrusolutie,xLie
*
*
xx
**
1
li1
∗
→
∈
++++
=+=+=++=++∈
unde
" e!d!
'
m
cb!
" e!cb!
"oluţie(
@>
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
48/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
( )
( )
⋅=++
⋅=++++
⋅=
→++
++ ++⋅≤
++++++−++ ++⋅
++
++≤
++−
++
→→ md
a'
ed!
ba!
m
'
" e!d!
cb!a!
m
'
m
cb!a!8inand
" e!d!cb!a!
m'
" e!d!'
mcb!a!
mcb!a!
" e!d!cb!a!
m
cb!
" e!d!
'
" e!d!
'
" e! +$em
! ! *
*l a-e
ospital;lluiteoreasienuntdin!onditiile!lestelui,adin teore,1!a!ont
(o2tinesiax
!u6relatianultiintregi4.I partiidefinitia3din
6dx
6(
lili11
*
*
xx
*
*
*
*
**
*
*
*
***
<
<
P('+le#ã *e$%(u cla1a a :I6a"ã se s!rie e!uaţia dreptei perpendi!ularei !oune dreptelor ( !d i !d =+−=−−−=−=− *6(,8*6( *6
"oluţie(
18*1
1**
666
8*6
14-,-,3(P
(e!uatiileau planedoua!ele
dsiddreaptadedeterinat planulPrespe!ti-dsiddreapta dedeterinat,P
.**
666
666---
ested!ounalare perpendi!udrepteialdire!tor-e!torulRe'ulta
d drepteial!urent pun!tulrespe!ti-,dire!torulsunt -etor 41,*,63$si46,6,63-Analog
4.8,*,63$,ddreapta pe!urent pun!tunsi46,6,63-,ddrepteialdire!tor-e!torul
(,6
8
6
*
6
6(ddrepteie!uatia
666
p.!** p.!66
*6
p.!
***
6666
6
=+−+⇔=
−
−−−
⇔=−
−=
−−
=×=
−−−=
−=
−=
−
!
!
r r
+tunci
planul -ie
ji
' ji
reulta !
0in
@M
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
49/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
=−++
=+−+
=−++⇔=−−−−+
⇔=−
16*
18*
(deste!ounelarei perpendi!u
.16*11**666
*614-,-,3(
p.!
***
!
! cuatia
!
!
r r 4
P('+le#ã *e$%(u cla1a a :6a 1au a :I6a"ã se s!rie e!uaţia dreptei !are tre!e prin pun!tul A36,;6,64 +i se spriGinã pe
=+=++
=−=−1
16(dsi6*( *6
!
! !d
"oluţie(
@Z
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
50/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
⋅
=++
=
−==⇒
=+++−
=−−+−+⇒∈
=++++
=−−+−−
=++++=−−+−−
1*';*x
1@;';*;8x(d
!autatedrepteie!uatiao2tinedinsi pe
.
*
6,
*
6
14663666
14*663666dA
.d pesid pespriGinase!espatiudindreptelortuturor,1436
14*36(
,d pe!ontine!e plane de,1436(
d pe!ontine!e planede,14*36(P
A. pun!tul!ontine!edreaptafas!i!oldinextragese
!aredupa,dsid pespriGinase!espatiudindreptelortuturorultieao2tinesesi
a'ainterse!tese,dsiddreptele!ontin!e planedeefas!i!olels!riu
,
,
*6
*
6
*6
*6
µ λ
µ λ
λµ
λ
µ λ
µ λ
µ
λ
µ
λ
µ µ
λ
inlocuind
0in
multimea ( ! !
( ! !d
"a.cicolul ( ! ! 4
"a.cicolul ( ! !
apoiSe
P('+le#ã *e$%(u cla1a a :6a 1au a :I6a
"ã se s!rie e!uaţia dreptei d ,!e se spriGinã pe dreptele
66
8J
*8;x
(d
dreapta!u paralelaestesi68
6
(dsi6
*
( *6
−=
+=
+=
+=
−=
=
!
!
!
!
d
"olutie(
@K
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
51/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
=+−=+−
⇔
⇔=−
=+
⇒−⇒
⇒=−=⇒
+−
=
+−
=
−
⇒
+−+−−=
++⇒∈∀−⇒∈∀
16>816
(
688*
*86
(41,8*
,86
3
8
M
tsi8
6
6
*8
8
6*
*
46,8,*3-!u!oliniareste$Penunt4.*8,6*,3$P
468,6,346,*,3
*
6
!
!d
!
d 4
t t t
int t t reulta
4 d 4
t t t d
P('+le#ã *e$%(u cla1a a :6a 1au a :I6a
"ã se deterine e!uaţia dreptei !e tre!e prin proie!ţia pun!tului A36,1,14 pe dreapta
=+−=−
=−−=−−
==16
1*(dsi
161
(ddreptele pespriGinasesi( *6 !
!
! !d
"oluţie(
Proie!ţia pun!tului A pe dreaptã o aflã interse!tând dreapta d( !u planul P(!are !onţine pun!tul A +i este perpendi!ular pe dreapta d.
J1
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
52/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
[ ] { }
⋅
=+−−
=+−
⇒=−=⇒∈
=+−+−=−−+−−
=+−+−=++
⇒===⇒
==
=−++⇒=++−⇒=
⇒==∩==
168M
16*(d
este!autatedreptei%!uatia8
6,6Adin
1463*
1463(
dsid pespriGinase!aredreptelortuturor
ultieadRe.1463*(P,164';3';;x(P
.drespe!ti-
ddreptele!ontin!arePsiP planedeefas!i!olel!onsidera!ontinuare
48
6,
8
6,
8
63
8
6
16(1463(41,1,63(
46,6,63(,A,Pr
8
66,;
,1,
*6
,
*
6
1
1
11
( !
!
d ( ! !
( ( !d
(ulta ( ! !
6n
+ ( !
( !
( ! + ( ! 4 $ N + 4
$ ( !d 4 d +d +
µ λ µ
λ
µ λ
µ λ µ λ
µ λ µ λ
µ λ
P('+le#7*e$%(u cla1a a :I6a ,
" se arate ! e!uaţia d c!b!a ! ++= * are !el ult trei rd!ini reale6a
∀ ,2 +
∈ !,d ∈ ."oluţie.Ne folosi de proprietatea(kntre dou rd!ini ale fun!ţiei a-e !el puţin ord!in a deri-atei.Lie " →( , d c!b!a ! " ! −−−= *43 +i presupune prin redu!ere la a2surd ! are @rd!ini de!i o ! " =′′ 43 are !el puţin * rd!ini.Ear !u baa ! " ! *ln43 * −=′′
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
53/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
"oluţie(
[ ]
(-ariatiedeta2eluratorulRe.6*6
68ln
6*6
*ln868ln
66
inanulea'ase68ln463843463843fun!tia
1
1
ultann !n
+$emn !
!n ! " eri$ata !n ! " Conideram
!
!
++
⇒⇒⋅−+=
−+−=′⋅+−=
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
54/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
−−−
−−
−+
−
=
2ab )1n( n1
2a )1n( nna
2
b )1n( n
2
ab )1n( n1nb
nbna1
+
2
2n
si
P('+le#ã *e$%(u cla1a a :I6a
.*,4*3463483
(e!uatiare'ol-ese
dat aundeaaaa
Sa
! ! ! ! ≥+++=++
"olutie(
[ ] [ ]
{ }.6,1sunt
.6166,61
1143de-inee!uatia3*4si364
4643*3
x43f f3a4;64f3aa.i46,3
4*3484363
x43f *4f3a;84f3aa.i84a*,3a(
6aa,sipe8a*,a pe43fun!tieiHagrangeluiteorea
4634*3843a!uae!hi-alenteste
6
66;x
6666
6
6;x
6
6;x
x
∈
=⇔=−⇔=
⇔=−
=⇔=−⇔=
=−+⇒
⇒=′=++∈∃
=+−+⇒
⇒=′=++++∈∃
+++=
−+=+−+
−
−
−−−−
−
−
!Solutiile
! ! au
! ! ! ! in
!aa
aa
!aa
a$em i
" +plicam
aaa cuatia
!
!
! ! ! !
! ! !
! ! !
!
! ! !
>
ξ
θ
ξ
θ ξ θ
ξ θ ξ θ
ξ
ξ ξ ξ
θ
θ θ θ
P('+le#ã *e$%(u cla1a a :I6a
po'iti-i.!u tereniariteti!a
progresieoeste43asirulsi1,43434343
(e!uatiare'ol-ese
n6*6 dat aundeaaaaaaaa
Sa
!
n
!
n
!
n
!
n >++− +++=+++
"olutie(
J8
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
55/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
[ ] [ ]
{ }.6,1sunt
.616,61
1143de-inee!uatia384si3*4,364
483
ariteti!aa4343443*34xa;343f 4a;34af3a;4f3aa.i4,3
434344363
4xa;343f 4a;34af3a;4f3aa.i4a,a3a(
a,aa pesia,a pe43fun!tieiHagrangeluiteorea
4343434a3a!uae!hi-alenteste
6
66;x
6666
66*
n
6
6666
6;x
6;n66;n66;n666
6
**
6;x
n*n*n**n
66;n*
66
x
*n
∈
=⇔=−⇔=
⇔=−
=⇔=−⇔=
−=−⇒
⇒=−=+−+⇒⇒=′=++++∈∃
−=+−+⇒
⇒=′=++++∈∃
++++=
+−+=+−+
−
−
−−−−
−++
−−+−+
++++−
−++
++++
++
−++
!Solutiile
! ! au
! ! ! ! in
aaaa
pro9reiedeoarece !aaaaaaaaaaaaa
!aaaaaa
aaaaa$em i
aaa " +plicam
aaaaaa cuatia
!
!
! ! ! !
nnnn
!
nn
!
n
!
n
nnnnn
!
nn
!
n
!
n
nnnn
nnn
!
!
n
!
n
!
n
ξ
θ ξ θ
ξ θ ξ θ
ξ ξ ξ ξ
θ
θ θ θ
P('+le#ã cla1a a :I6a
∑
∑
=
=
∞→
∈
⋅⋅⋅
n
i i
n
i
i
4+
4+
6*
6
*
n
n8*6
46
in3
(!al!ule'esesaC3164PEa!a
C3164.inins!risregulat poligonunAAAAsiunitate!er!ulC3164Lie
li
"oluţie(
( )
( ) ( )
( ) .#n2
1n
n2
lim
4+
1min
4+
lim
n2
1n
+ +
1min )
4+
1min( )2(
n2
1n
+ +
1
+ +
1
+ +
1
1n ) + +
1
+ +
1
+ +
1 )( + + + + +
.n2 + +
.n2 + + + + +
2nn
1i2
i
n
1i
2
i
n
2n
2' 2
' 1
n
1i2
i
2
2
n1
2
31
2
21
2
2
n1
2
31
2
21
2
n1
2
31
2
2
2n
2'
' 1
2
22
n1
2
31
2
2
=−=
⇒
⇒⋅−
=
=⇒
−≥+⋅⋅⋅++⇒
⇒−≥+⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅++
==⇒==
=+⋅⋅⋅++⋅=
⋅⋅⋅⋅
∞→
=
=
∞→
==
==
∑
∑
∑∑
∑∑
3*4si364Ein
A3(a-eediiloreainegalitatEin
PA3646R siAPCu
A!astie"eAPPresupune
AAAi poligonuluiledin -arfur unulesteP3I4
6
n
6i
i6
66
n*6
J@
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
56/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
@.!uegalaeste!autataliitaC3164P
.@
*
*li
46
in3
li3J4si3@4
*4
6in34J3
*
6
4666
43PA3(a-eediiloreainegalitat
.*3@4C3164P.*PA384!astie
.,6,AP43
6*
6
*
n
6*
*
6*
*
**
*
*
6
**
*
*
6
*n
6i
*
*n
6i
i
i
∈∀
==⇒
=⇒≥
⇒≥+⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅++
=⇒∈=
=≠
∞→
=
=
∞→
==
==
∑
∑
∑∑
∑∑
eci
n
n
4+
4+
in
n
4+n
n
4+
n 4+ 4+ 4+
4+ 4+ in
n 4+CumnSe
ni
nn
i i
n
i
i
n
i i
n
i i
n
n
i
P('+le#ã cla1a a :I6a
⋅⋅⋅
∈∀
⋅
=
∞→
∗
nn
nn
nnn
nnn
nn
d c
ba
abc
bd b
cb
-ie
n
nn
li
(!al!ulatisi Nn,a
foraareA!aAratati6686J6866
A
"oluţie(
[ ]....ea proprietat!u,...,,eleenteleedeterinatuni!suntsiexista!onditiia!estedoua.In!atedoua
,...,,rada!inile!orpulinare!are polino ,6 pgradde f polinoun-erifi!a!aea proprietat!ueleentunILie
.in!hisalge2ri!!outati-!orpulsu2inel!a!ontine!e-ne!outatiunitarinelunILie(Hea
(leauratoareaapli!a
**66
n
*6
*6
p
n
p
nn
p
p
ditincte
Se
β λ β λ β λ α β β β
λ λ λ α
+++=∈
≥∈∈
JJ
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
57/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
{ }
.
*
61
*
6111*
61
*
6
,
>
6
8
6
>
68
6
8
*
8
6>
6
8
6
>
6
,
8
6
8
6
8
68
6
8
6
8
68
6
8
6
8
6
A
(o2tinesisteulRe.
A
(tipuldesisteun-erifi!esa!are43A,A,Aatri!ileEeterina
.*,>,8( proprii-alorileo2tinesi1f e!uatiaRe'ol-a.8>M
668
6J6
866
detf
f. polinoulA -erifi!aatri!eaCale,;ailtonlui)eoreeiA.Conforatri!iial4,I;det3Af
siunitateatri!eafiind,4,3$I!onsideraleadinnotatiileCu
8*6
*
8
*
8*
*
*6
*
6
88**66
88*6
88*6
8*
*8
8
888
−
−
=
=
−
−−
−
=
=++
=++=++
∈
−====−+−=
−−
−=
=
∈==
+ +
ol$and
+ + + +
+ + + +
+ +
C
ticcaracteri polinomul
C aa
*34
>
836>
4634>
*34
>
836>
lili
.*88,463*>84,6*38,>8*463a
>8*46346*38>8*463
46*38*8846*38
463*>846*38>8*463
A(a-ea-oleeiuire'ultatul
6
6
666
666
6666666666
n
6666666
66666
6666666
88**66
n
nn
nn
nnnnn
nnnn
nnn
nn
n
nnn
n
nnnn
n
nn
n
nnnn
nnnnnnnnnn
nnnnnnn
nnnnnnnnnn
nnn
d c
ba
d cb +$em
+ + +Con"orm λ λ λ
P('+le#ã cla1a a :I6a
detA. !al!ule'ese
4.3
6...66........................
6...6666...66
6...666
Aatri!ea *11>
Sa
C
iiii
iii
iiii
iii
-ie ∈
−−
−−−−−−
−−
=
J>
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
58/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
"oluţie(Hea6
unitatii.alenordinulde
rada!inilesunt6,1,unde4,...3adetA
si!ir!ulantnuestese
a...aa............
a...aa
a...aaa...aa
foradeatri!e
6
*
6;n
16
68*
*;n6;n
6;n6n
n*6
−=+++=
−
=∏ n' aa
/
n
' n'
n
ε ε ε
Eeonstraţia leei 6(
∏−
=
−−
−
−−
−−
−
−
+++==
=
+++=
+++=
+++=
+++=
6
1
6
*6661
n6
6
68*
6
6
66
6
*6
6
*6
4....3...detARe'ultadistin!te. propriin -alorisi distin!ti
propriin -e!torio2tinedistin!terada!ininare6u!etor.Eeoare!orespun'a propriu-e!toruleste4,...,36,iar
proprie-aloareoeste a!eeade,
...
........................................
...
...
!a.... notasiunitatiianordinulderada!inao
n
'
n
' n' n
t n
'
n
' '
n
'
n
' n' n'
n
' n'
n
' n'
aaa
aaa
aaa
aaa
/ber$amaaa -ie
ε ε λ λ λ
ε ε
λ
ε ε λ ε
ε ε λ ε
ε ε λ
ε ε λ ε
Hea *
.4x;36detA
atun!i
6...xxx...............
x...6xxx...x6x x...xx6
A
6n
8*
8;n6;n*;n
*;n6;n
6;n*
−=
=
n
aca
Eeonstraţia leei *(
JM
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
59/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
.463463463
46366
detA 6
6
6
6433xu4...xu6
atun!i,6uda!a,!ao2ser-a, partealtade
4...63detA6lea
66
1
6;n
n
666
1
−−
=
−−−
=
−=−−
−=
−−
=−
−=
−
−=+++
=
+++=⇒
∏
∏
nn
nn
nnn
'
n
nn
n
'
n
'
n
'
! !
!
!
! +t"el
!u
!
!u
!u
4e
! ! in
ε
ε ε
"oluţia pro2leei
.*4i;36detA,i pentru x*Headin,Re
6...iiiii.....................
i...ii6iii...iii6ii...iiii6
foradeesteA
*11J*11J*11>
J@8*
*118**11J*11@
*11@8**11J
*11J@8*
===
ulta
eoarece
P('+le#ã *e$%(u cla1a a :I6a
distin!te. paraleledreptetreidupa'einterse!tese!4sadreaptaa!eeasio; printr trea!a 24sa
pun!tun!ounin4
16(431(4316(43P planelein!atastfelR 2a,deterinese
8*6
aiba aa
a b ! 4 a ! 4 !
Sa
=+++=+++=−+−∈
"oluţie(
R 2,61**6
666666
('ero.Ee!idediferitfiesasisteuluituldeterinan!asufi!ientsine!esaresteurare,.Prindeterinat!opati2ilfiesa planelor
alee!uatiitrei!ele!uforatsisteul!asufi!ientsine!esareste pun!tsingurun!ouninai2asa planetrei!ele!a4
∈≠⇒≠−=−
=∆ aaab
4entrua
JZ
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
60/101
Ele#e$%e e %e'(ie )i *('+le#e (ez'la%e
6. 2si6a
(solutiileo2tinedoi,!uegalsi extinseatri!eirangul!uegalfiesasistea!estuiatri!eirangul!a!onditiaPunand
.atnedeterinsiplu!opati2ilfiesa1,1,1Pe!uatiidesisteul!asufi!ientsine!esarestedreaptaa!eeasi printrea!asa planetrei!ele!a4
8*6
==
=== 4 4 4entrub
6. 2si6a
o2tine!onditiia!este plan.Eintreileaal!u paralelaeste!aredreaptaodupaa'ainterse!tese
planedintredouafie!areeltrei.Astf fiesasisteuluiaextinseatri!eiranguliar,doifie
sa1,1,1Psisteuluirangul!atre2uie!a'a!est4 8*6
≠=
=== 4 4 nc
P('+le#ã *e$%(u cla1a a :I6a
⋅
⋅
−
=
n + eSa
m
m
mm
+ -ie
!al!ule'e
61
16
6
"oluţie(
−−
−
−−
−+
−
=
−−=
⋅++=
≥=⇒=
−=+=
*
4636
*
463 *
463
*
4636
6
si
1
1
111
o2tinesi!al!ulele
(o2tinesi NeTtonlui 2inouluiforulaLolosi
8. pentru,!a
11
11
1
,
**
**
**
***
**6
8
8
8
mnnmnnna
mnnmnnnm
nmnm
+
mm
mm "ectuam
C C +
/ / Contatam
m
m
mm
unde +Scriem
n
nn
n
'
JK
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
61/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
P('+le#ã *e$%(u cla1a a :II6a
Lie apli!aţiile liniare (
>1
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
62/101
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
63/101
Neculai S%a$ciu , Be(ca, Buzãu
( ){ }( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ){ }*,8,6,8;AesteIf in 2a'ao
*,8,si8,6,
1,6,1,,xsi6,1,1,,x.,,xlui-aloridaIf in 2a'eueio2tinerea
,8*8,8*3,f3x4a.i.(I4
*6*6
8*68*68*6
8*68*6*6
8*
−=−=−=
==+−−+−===∈∃∈=
reulta
a$em
! ! ! ! 4entru ! ! pentru
! ! ! ! ! ! ! " d
2a'a.a-enu!are'ultati,independenliniari-e!toria-enude!i,14di34 =
"oluţie(
{ }
'ero.este!autataliita
*J
ln4J43843*3
66643
de!isixx;6
f3x4a-e46,n8
63x
.x
6xf3x4,
86
,nJ
6 pentru x
de!isixxa-e!a'a!est.* 6,nJ 6 x!onsiderasasufi!ient
*6
86
*6
J6
86
J6
eci
n
n
nnn
nd!
!
!d!
!
!d! ! "
4entru
n
nn
te
n
n
n
n
n
n
⋅++
++++
−=
−+
+=
=+
∈
+=
++∈
= ++∈
∫ ∫ ∫ +
+
+
+
+
+
>*
-
8/20/2019 TEORIE ŞI APLICAŢII.doc
64/101
Ele#e$%