3. ELMO

Neka su x, y realni brojevi. Dokaži: x^3 + 3xy(x+y) + y^3 \leqslant 1 \ \text{ ako i samo ako } \ x^3 + 3xy + y^3 \leqslant 1

(Borna Šimić)

Neka su u i v pozitivni racionalni brojevi. Definiramo niz \{a_n\}_{n\in \mathbb{N}} rekurzivno tako da vrijedi a_1=u, a_2=v, te za svaki prirodan broj n \geqslant 2 vrijedi a_{n+1}=\sqrt{n^2+2+a_n+a_{n-1}} Odredi sve parove (u,v) za koje je a_n racionalan za svaki prirodan broj n.

(Ivan Novak)

Neka je M(a, b) najveći zajednički djelitelj prirodnih brojeva a, b. Neka je \varphi(n) broj prirodnih brojeva k \leqslant n takvih da M(k, n) = 1, a neka je \tau(n) broj djeljitelja n. Dokaži: \sum_{k = 1}^n \varphi(M(k, n)) \leqslant \varphi(n)\tau(n)

Kada vrijedi jednakost?

(Borna Šimić)

Dan je šiljastokutan trokut ABC u kojem vrijedi |\overline{AC}|<|\overline{AB}|<|\overline{BC}|. Neka je \Gamma njegova opisana kružnica. Neka je Y točka na \Gamma, na manjem luku \widehat{AB}, takva da vrijedi |\angle BCY|=2|\angle ACY|. Neka je X točka na stranici \overline{AB} takva da vrijedi 2|AX|=|AC|. Neka je R točka osnosimetrična polovištu dužine \overline{AC} s obzirom na pravac XY. Dokaži da kružnica opisana trokutu BXY prolazi kroz R ako i samo ako joj je središte na \Gamma.

(Ivan Novak)

Neka je n\geqslant 4 prirodan broj. Promotrimo skup od n bakterija, takav da svaka bakterija osim jedne, koju ćemo zvati Kraljica, ima točno jednu majku (također bakteriju iz skupa). Kraljica nema niti jednu majku te je predak svim drugim bakterijama. Nijedna bakterija nije majka sama sebi. Kažemo da je bakterija U tetka bakterije V ako U nije majka od V i majka od U je majka majke od V. Odredi maksimalan broj parova bakterija (U,V) takvih da je U tetka od V.

(Napomena: Kažemo da je bakterija A predak bakterije B ako postoji niz bakterija x_1, x_2, \ldots x_k takav da x_1 = A, x_k = B te je x_{i} majka x_{i-1} za svaki i \in \{2, 3, \ldots k\})

(Ivan Novak)