Bulgarian National Mathematics Olympiad 1997 Solutions

1. Consider the polynomial $$P_n(x) = \binom {n}{2}+\binom {n}{5}x+\binom {n}{8}x^2 + \cdots + \binom {n}{3k+2}x^{3k}$$ where $n \ge 2$ is a natural number and $k = \left\lfloor \frac{n-2}{3} \right \rfloor$
a) Prove that $P_{n+3}(x)=3P_{n+2}(x)-3P_{n+1}(x)+(x+1)P_n(x)$.
b) Find all integer numbers $a$ such that $P_n(a^3)$ is divisible by $3^{ \lfloor \frac{n-1}{2} \rfloor}$ for all $n \ge 2$
2. Let $M$ be the centroid of $\Delta ABC$. Prove the inequality $$\sin \angle CAM + \sin\angle CBM \le \frac{2}{\sqrt 3}$$ a) if the circumscribed circle of $\Delta AMC$ is tangent to the line $AB$
b) for any $\Delta ABC$
3. Let $n$ and $m$ be natural numbers such that $m+ i=a_ib_i^2$ for $i=1,2, \cdots n$ where $a_i$ and $b_i$ are natural numbers and $a_i$ is not divisible by a square of a prime number. Find all $n$ for which there exists an $m$ such that $\sum_{i=1}^{n}a_i=12$
4. Let $a$, $b$, $c$ be positive real numbers such that $abc=1$. Prove that $$\frac{1}{1+b+c}+\frac{1}{1+c+a}+\frac{1}{1+a+b}\leq\frac{1}{2+a}+\frac{1}{2+b}+\frac{1}{2+c}.$$
5. Given a triangle $ABC$. Let $M$ and $N$ be the points where the angle bisectors of the angles $ABC$ and $BCA$ intersect the sides $CA$ and $AB$, respectively. Let $D$ be the point where the ray $MN$ intersects the circumcircle of triangle $ABC$. Prove that $$\frac{1}{BD}=\frac{1}{AD}+\frac{1}{CD}.$$
6. Let $X$ be a set of $n + 1$ elements, $n\geq 2$. Ordered $n$-tuples $(a_1,\ldots,a_n)$ and $(b_1,\ldots,b_n)$ formed from distinct elements of $X$ are called disjoint if there exist distinct indices $1\leq i \neq j\leq n$ such that $a_i = b_j$. Find the maximal number of pairwise disjoint $n$-tuples.
 MOlympiad.NET là dự án thu thập và phát hành các đề thi tuyển sinh và học sinh giỏi toán. Quý bạn đọc muốn giúp chúng tôi chỉnh sửa đề thi này, xin hãy để lại bình luận facebook (có thể đính kèm hình ảnh) hoặc google (có thể sử dụng $\LaTeX$) bên dưới. BBT rất mong bạn đọc ủng hộ UPLOAD đề thi và đáp án mới hoặc liên hệbbt.molympiad@gmail.comChúng tôi nhận tất cả các định dạng của tài liệu: $\TeX$, PDF, WORD, IMG,...