31. Versailleshttp://euler.ac-versailles.fr/webMathematica/clubs_compet/olympiades.htm31-a : Fabrique de triplets (S-STI) +Préliminaires1. Soient x et y deux nombres réels strictement inférieurs à 1. On note S leur somme et P leur produit.Montrer que S < P + 1.2. Quel est le sens de variation de la fonction f définie sur ] 0 ; + ∞ [ par ( )Recherche de tripletsOn s’intéresse aux triplets ( a, b,c ) tels que 0 < a ≤ b ≤ c , abc > 1 et3. Montrer que, pour un tel triplet, a < 1.4. Se peut-il que b < 1 ? On pourra utiliser les préliminaires.5. Se peut-il que b = 1 ?6. Alice affirme : « Si a < 1 < b et bA-t-elle raison ?Première S 56 mars 2011<strong>Olympiades</strong> académiques de mathématiques1a1f x = x − ?x1 1 1a + b + c < + + .a b c≤ , alors on peut trouver un réel c tel que le triplet ( , , )7. Bob ajoute : « Ces conditions ne sont pas nécessaires ». A-t-il raison ?31-b : Billard dans un angle (S-STI)Pour faciliter la lecture des copies, la mesure d’angle utilisée dans cet exercice est le degré.On considère deux demi-droites [Ox) et [Oy) et un point A de la demi-droite [Ox) tel que OA = 1.On note θ une mesure de l’angle xOy .a b c soit solution ».Étant donné un point B sur la demi-droite [Oy), on construit, si possible, le point C du segment [OA] tel queCA = CB.1. On note α une mesure de l’angle OAB . Pour quelles valeurs de α peut-on construire le point C ?2. On suppose qu’on a pu construire le point C. On construit alors, si possible, un point D du segment [OB] tel queDB = DC. Pour quelles valeurs de α peut-on construire le point D ?3. On continue le processus précédent, construisant ainsi tant qu’il est possible et alternativement des points sur [OA]ou [OB].Si M et M’ sont deux points construits (dans cet ordre) et si on construit le point suivant M’’, point du segment [OM]tel que M’’M = M’’M’, on note a et a’ les mesures des angles OMM' et OM'M'' .Pour quelle valeur de a a-t-on a’ = a ?4. On suppose dorénavant qu’on peut construire autant de points que l’on veut. Pour quelles valeurs de α cela est-ilpossible ?5. Quelle relation existe-t-il alors entre la longueur de la ligne formée par les segments joignant A à B, B à C, C à D, …,M à M’, M’ à M’’, etc. et le périmètre du triangle ABC ?Si le périmètre du triangle ABC vaut 1 + 2 , combien vaut θ ?31-c : Loto (non S-STI)On dispose de 101 jetons, numérotés de 1 à 101. On les répartit en deux tas, A et B.Le jeton numéro 40 se trouve dans le tas A. On le prend et on le met dans le tas B. De ce fait, la moyenne des numérosdes jetons du tas A augmente de 0,25 et la moyenne des jetons du tas B augmente elle aussi de 0,25.Combien y avait-il de jetons dans le tas A ?31-d : Somme et produit se ressemblent (non S-STI)+Au tableau sont écrits 16 nombres entiers positifs consécutifs. On note respectivement S et P la somme et le produit deces nombres.1. a. Justifier que P est un multiple de 16.b. Justifier que P est un multiple de 125.c. Quels sont les trois derniers chiffres de P ?http://laroche.lycee.free.fr
2. a. Exprimer S en fonction du plus petit nombre n des 16 nombres écrits.b. Donner un exemple de série de 16 nombres entiers consécutifs dont les trois derniers chiffres de la somme sont lesmêmes que les trois derniers chiffres du produit.3. Prouver que, quels que soient les 16 entiers consécutifs écrits, il est impossible que les quatre derniers chiffres de leursomme soient égaux aux quatre derniers chiffres de leur produit.31-e : Creusez (<strong>Olympiades</strong> quatrième)1. La carpette de SierpinskiOn considère un carré de côté 27. À chaque étape, on enlève le carré central de chaque carré gris.étape 0 étape 1 étape 2 étape 3À quelle étape l'aire de la carpette devient-elle inférieure à la moitié de l'aire initiale ?2. L'éponge de MengerOn considère à présent un cube d’arête a. À chaque étape, on évide chaque cube de sept petits cubes à l’intérieurcomme ci-dessous.étape 0 étape 1 étape 2À quelle étape le volume de l'éponge devient-il inférieur à la moitié du volume initial ?Première S 57 mars 2011<strong>Olympiades</strong> académiques de mathématiqueshttp://laroche.lycee.free.fr