[Shortlists] International Mathematical Olympiad 1994


Algebra

  1. Let $ a_{0} = 1994$ and $ a_{n + 1} = \frac {a_{n}^{2}}{a_{n} + 1}$ for each nonnegative integer $ n$. Prove that $ 1994 - n$ is the greatest integer less than or equal to $ a_{n}$, $ 0 \leq n \leq 998$
  2. Let $ m$ and $ n$ be two positive integers. Let $ a_1$, $ a_2$, $ \ldots$, $ a_m$ be $ m$ different numbers from the set $ \{1, 2,\ldots, n\}$ such that for any two indices $ i$ and $ j$ with $ 1\leq i \leq j \leq m$ and $ a_i + a_j \leq n$, there exists an index $ k$ such that $ a_i + a_j = a_k$. Show that \[ \frac {a_1 + a_2 + ... + a_m}{m} \geq \frac {n + 1}{2}. \]
  3. Let $ S$ be the set of all real numbers strictly greater than −1. Find all functions $ f: S \to S$ satisfying the two conditions:
    a) $ f(x + f(y) + xf(y)) = y + f(x) + yf(x)$ for all $ x, y$ in $ S$;
    b) $ \frac {f(x)}{x}$ is strictly increasing on each of the two intervals $ - 1 < x < 0$ and $ 0 < x$.
  4. Let $ \mathbb{R}$ denote the set of all real numbers and $ \mathbb{R}^+$ the subset of all positive ones. Let $ \alpha$ and $ \beta$ be given elements in $ \mathbb{R},$ not necessarily distinct. Find all functions $ f: \mathbb{R}^+ \mapsto \mathbb{R}$ such that \[ f(x)f(y) = y^{\alpha} f \left( \frac{x}{2} \right) + x^{\beta} f \left( \frac{y}{2} \right) \forall x,y \in \mathbb{R}^+.\]
  5. Let $ f(x) = \frac{x^2+1}{2x}$ for $ x \neq 0.$ Define $ f^{(0)}(x) = x$ and $$f^{(n)}(x) = f(f^{(n-1)}(x))$$ for all positive integers $ n$ and $ x \neq 0.$ Prove that for all non-negative integers $ n$ and $ x \neq \{-1,0,1\}$ \[ \frac{f^{(n)}(x)}{f^{(n+1)}(x)} = 1 + \frac{1}{f \left( \left( \frac{x+1}{x-1} \right)^{2n} \right)}.\]

    Geometry

    1. $ C$ and $ D$ are points on a semicircle. The tangent at $ C$ meets the extended diameter of the semicircle at $ B$, and the tangent at $ D$ meets it at $ A$, so that $ A$ and $ B$ are on opposite sides of the center. The lines $ AC$ and $ BD$ meet at $ E$. $ F$ is the foot of the perpendicular from $ E$ to $ AB$. Show that $ EF$ bisects angle $ CFD$
    2. $ ABCD$ is a quadrilateral with $ BC$ parallel to $ AD$. $ M$ is the midpoint of $ CD$, $ P$ is the midpoint of $ MA$ and $ Q$ is the midpoint of $ MB$. The lines $ DP$ and $ CQ$ meet at $ N$. Prove that $ N$ is inside the quadrilateral $ ABCD$.
    3. A circle $ C$ has two parallel tangents $ L'$ and$ L"$. A circle $ C'$ touches $ L'$ at $ A$ and $ C$ at $ X$. A circle $ C"$ touches $ L"$ at $ B$, $ C$ at $ Y$ and $ C'$ at $ Z$. The lines $ AY$ and $ BX$ meet at $ Q$. Show that $ Q$ is the circumcenter of $ XYZ$
    4. Let $ ABC$ be an isosceles triangle with $ AB = AC$. $ M$ is the midpoint of $ BC$ and $ O$ is the point on the line $ AM$ such that $ OB$ is perpendicular to $ AB$. $ Q$ is an arbitrary point on $ BC$ different from $ B$ and $ C$. $ E$ lies on the line $ AB$ and $ F$ lies on the line $ AC$ such that $ E, Q, F$ are distinct and collinear. Prove that $ OQ$ is perpendicular to $ EF$ if and only if $ QE = QF$.
    5. A circle $ C$ with center $ O.$ and a line $ L$ which does not touch circle $ C.$ $ OQ$ is perpendicular to $ L,$ $ Q$ is on $ L.$ $ P$ is on $ L,$ draw two tangents $ L_1, L_2$ to circle $ C.$ $ QA, QB$ are perpendicular to $ L_1, L_2$ respectively. ($ A$ on $ L_1,$ $ B$ on $ L_2$). Prove that, line $ AB$ intersect $ QO$ at a fixed point.

      Number Theory

      1. $ M$ is a subset of $ \{1, 2, 3, \ldots, 15\}$ such that the product of any three distinct elements of $ M$ is not a square. Determine the maximum number of elements in $ M.$
      2. Find all ordered pairs $ (m,n)$ where $ m$ and $ n$ are positive integers such that $ \frac {n^3 + 1}{mn - 1}$ is an integer.
      3. Show that there exists a set $ A$ of positive integers with the following property: for any infinite set $ S$ of primes, there exist two positive integers $ m$ in $ A$ and $ n$ not in $ A$, each of which is a product of $ k$ distinct elements of $ S$ for some $ k \geq 2$.
      4. Define the sequences $ a_n, b_n, c_n$ as follows. $ a_0 = k, b_0 = 4, c_0 = 1$. If $ a_n$ is even then $$ a_{n + 1} = \frac {a_n}{2},\quad b_{n + 1} = 2b_n,\quad c_{n + 1} = c_n.$$ If $ a_n$ is odd, then $$ a_{n + 1} = a_n - \frac {b_n}{2} - c_n,\quad b_{n + 1} = b_n,\quad c_{n + 1} = b_n + c_n.$$ Find the number of positive integers $ k < 1995$ such that some $ a_n = 0$.
      5. For any positive integer $ k$, let $ f_k$ be the number of elements in the set $ \{ k + 1, k + 2, \ldots, 2k\}$ whose base 2 representation contains exactly three 1s.
        a) Prove that for any positive integer $ m$, there exists at least one positive integer $ k$ such that $ f(k) = m$.
        b) Determine all positive integers $ m$ for which there exists exactly one $ k$ with $ f(k) = m$.
      6. Define the sequence $ a_1, a_2, a_3, ...$ as follows. $ a_1$ and $ a_2$ are coprime positive integers and $ a_{n + 2} = a_{n + 1}a_n + 1$. Show that for every $ m > 1$ there is an $ n > m$ such that $ a_m^m$ divides $ a_n^n$. Is it true that $ a_1$ must divide $ a_n^n$ for some $ n > 1$?
      7. A wobbly number is a positive integer whose digits are alternately zero and non-zero with the last digit non-zero (for example, $201$). Find all positive integers which do not divide any wobbly number.

      Combinatorics

      1. Two players play alternately on a $ 5 \times 5$ board. The first player always enters a $ 1$ into an empty square and the second player always enters a $ 0$ into an empty square. When the board is full, the sum of the numbers in each of the nine $ 3 \times 3$ squares is calculated and the first player's score is the largest such sum. What is the largest score the first player can make, regardless of the responses of the second player?
      2. In a certain city, age is reckoned in terms of real numbers rather than integers. Every two citizens $x$ and $x'$ either know each other or do not know each other. Moreover, if they do not, then there exists a chain of citizens $x = x_0, x_1, \ldots, x_n = x'$ for some integer $n \geq 2$ such that $ x_{i-1}$ and $x_i$ know each other. In a census, all male citizens declare their ages, and there is at least one male citizen. Each female citizen provides only the information that her age is the average of the ages of all the citizens she knows. Prove that this is enough to determine uniquely the ages of all the female citizens.
      3. Peter has three accounts in a bank, each with an integral number of dollars. He is only allowed to transfer money from one account to another so that the amount of money in the latter is doubled. Prove that Peter can always transfer all his money into two accounts. Can Peter always transfer all his money into one account?
      4. There are $ n + 1$ cells in a row labeled from $ 0$ to $ n$ and $ n + 1$ cards labeled from $ 0$ to $ n$. The cards are arbitrarily placed in the cells, one per cell. The objective is to get card $ i$ into cell $ i$ for each $ i$. The allowed move is to find the smallest $ h$ such that cell $ h$ has a card with a label $ k > h$, pick up that card, slide the cards in cells $ h + 1$, $ h + 2$, ... , $ k$ one cell to the left and to place card $ k$ in cell $ k$. Show that at most $ 2^n - 1$ moves are required to get every card into the correct cell and that there is a unique starting position which requires $ 2^n - 1$ moves. [For example, if $ n = 2$ and the initial position is 210, then we get 102, then 012, a total of 2 moves.]
      5. $ 1994$ girls are seated at a round table. Initially one girl holds $ n$ tokens. Each turn a girl who is holding more than one token passes one token to each of her neighbours.
        a) Show that if $ n < 1994$, the game must terminate.
        b) Show that if $ n = 1994$ it cannot terminate.
      6. Two players play alternatively on an infinite square grid. The first player puts an $X$ in an empty cell and the second player puts an $O$ in an empty cell. The first player wins if he gets $11$ adjacent $X$'s in a line - horizontally, vertically or diagonally. Show that the second player can always prevent the first player from winning.
      7. Let $ n > 2$. Show that there is a set of $ 2^{n-1}$ points in the plane, no three collinear such that no $ 2n$ form a convex $ 2n$-gon.
      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 hệ
      Chúng tôi nhận tất cả các định dạng của tài liệu: $\TeX$, PDF, WORD, IMG,...



      Name

      Abel Albania AMM Amsterdam An Giang Andrew Wiles Anh APMO Austria (Áo) Ba Đình Ba Lan Bà Rịa Vũng Tàu Bắc Bộ Bắc Giang Bắc Kạn Bạc Liêu Bắc Ninh Bắc Trung Bộ Bài Toán Hay Balkan Baltic Way BAMO Bất Đẳng Thức Bến Tre Benelux Bình Định Bình Dương Bình Phước Bình Thuận Birch BMO Booklet Bosnia Herzegovina BoxMath Brazil British Bùi Đắc Hiên Bùi Thị Thiện Mỹ Bùi Văn Tuyên Bùi Xuân Diệu Bulgaria Buôn Ma Thuột BxMO Cà Mau Cần Thơ Canada Cao Bằng Cao Quang Minh Câu Chuyện Toán Học Caucasus CGMO China - Trung Quốc Chọn Đội Tuyển Chu Tuấn Anh Chuyên Đề Chuyên Sư Phạm Chuyên Trần Hưng Đạo Collection College Mathematic Concours Cono Sur Contest Correspondence Cosmin Poahata Crux Czech-Polish-Slovak Đà Nẵng Đa Thức Đại Số Đắk Lắk Đắk Nông Đan Phượng Danube Đào Thái Hiệp ĐBSCL Đề Thi Đề Thi HSG Đề Thi JMO Điện Biên Định Lý Định Lý Beaty Đỗ Hữu Đức Thịnh Do Thái Doãn Quang Tiến Đoàn Quỳnh Đoàn Văn Trung Đống Đa Đồng Nai Đồng Tháp Du Hiền Vinh Đức Duyên Hải Bắc Bộ E-Book EGMO ELMO EMC Epsilon Estonian Euler Evan Chen Fermat Finland Forum Of Geometry Furstenberg G. Polya Gặp Gỡ Toán Học Gauss GDTX Geometry Gia Lai Gia Viễn Giải Tích Hàm Giảng Võ Giới hạn Goldbach Hà Giang Hà Lan Hà Nam Hà Nội Hà Tĩnh Hà Trung Kiên Hải Dương Hải Phòng Hậu Giang Hậu Lộc Hilbert Hình Học HKUST Hòa Bình Hoài Nhơn Hoàng Bá Minh Hoàng Minh Quân Hodge Hojoo Lee HOMC HongKong HSG 10 HSG 10 Bắc Giang HSG 10 Thái Nguyên HSG 11 HSG 11 Bắc Giang HSG 11 Lạng Sơn HSG 11 Thái Nguyên HSG 12 HSG 12 2010-2011 HSG 12 2011-2012 HSG 12 2012-2013 HSG 12 2013-2014 HSG 12 2014-2015 HSG 12 2015-2016 HSG 12 2016-2017 HSG 12 2017-2018 HSG 12 2018-2019 HSG 12 2019-2020 HSG 12 2020-2021 HSG 12 2021-2022 HSG 12 Bắc Giang HSG 12 Bình Phước HSG 12 Đồng Tháp HSG 12 Lạng Sơn HSG 12 Long An HSG 12 Quảng Nam HSG 12 Quảng Ninh HSG 12 Thái Nguyên HSG 9 HSG 9 2010-2011 HSG 9 2011-2012 HSG 9 2012-2013 HSG 9 2013-2014 HSG 9 2014-2015 HSG 9 2015-2016 HSG 9 2016-2017 HSG 9 2017-2018 HSG 9 2018-2019 HSG 9 2019-2020 HSG 9 2020-2021 HSG 9 2021-202 HSG 9 2021-2022 HSG 9 Bắc Giang HSG 9 Bình Phước HSG 9 Đồng Tháp HSG 9 Lạng Sơn HSG 9 Long An HSG 9 Quảng Nam HSG 9 Quảng Ninh HSG Cấp Trường HSG Quốc Gia HSG Quốc Tế Hứa Lâm Phong Hứa Thuần Phỏng Hùng Vương Hưng Yên Hương Sơn Huỳnh Kim Linh Hy Lạp IMC IMO IMT India - Ấn Độ Inequality InMC International Iran Jakob JBMO Jewish Journal Junior K2pi Kazakhstan Khánh Hòa KHTN Kiên Giang Kim Liên Kon Tum Korea - Hàn Quốc Kvant Kỷ Yếu Lai Châu Lâm Đồng Lạng Sơn Langlands Lào Cai Lê Hải Châu Lê Hải Khôi Lê Hoành Phò Lê Khánh Sỹ Lê Minh Cường Lê Phúc Lữ Lê Phương Lê Quý Đôn Lê Viết Hải Lê Việt Hưng Leibniz Long An Lớp 10 Lớp 10 Chuyên Lớp 10 Không Chuyên Lớp 11 Lục Ngạn Lượng giác Lương Tài Lưu Giang Nam Lý Thánh Tông Macedonian Malaysia Margulis Mark Levi Mathematical Excalibur Mathematical Reflections Mathematics Magazine Mathematics Today Mathley MathLinks MathProblems Journal Mathscope MathsVN MathVN MEMO Metropolises Mexico MIC Michael Guillen Mochizuki Moldova Moscow MYM MYTS Nam Định Nam Phi National Nesbitt Newton Nghệ An Ngô Bảo Châu Ngô Việt Hải Ngọc Huyền Nguyễn Anh Tuyến Nguyễn Bá Đang Nguyễn Đình Thi Nguyễn Đức Tấn Nguyễn Đức Thắng Nguyễn Duy Khương Nguyễn Duy Tùng Nguyễn Hữu Điển Nguyễn Mình Hà Nguyễn Minh Tuấn Nguyễn Phan Tài Vương Nguyễn Phú Khánh Nguyễn Phúc Tăng Nguyễn Quản Bá Hồng Nguyễn Quang Sơn Nguyễn Tài Chung Nguyễn Tăng Vũ Nguyễn Tất Thu Nguyễn Thúc Vũ Hoàng Nguyễn Trung Tuấn Nguyễn Tuấn Anh Nguyễn Văn Huyện Nguyễn Văn Mậu Nguyễn Văn Nho Nguyễn Văn Quý Nguyễn Văn Thông Nguyễn Việt Anh Nguyễn Vũ Lương Nhật Bản Nhóm $\LaTeX$ Nhóm Toán Ninh Bình Ninh Thuận Nội Suy Lagrange Nội Suy Newton Nordic Olympiad Corner Olympiad Preliminary Olympic 10 Olympic 10/3 Olympic 11 Olympic 12 Olympic 24/3 Olympic 24/3 Quảng Nam Olympic 27/4 Olympic 30/4 Olympic KHTN Olympic Sinh Viên Olympic Tháng 4 Olympic Toán Olympic Toán Sơ Cấp PAMO Phạm Đình Đồng Phạm Đức Tài Phạm Huy Hoàng Pham Kim Hung Phạm Quốc Sang Phan Huy Khải Phan Thành Nam Pháp Philippines Phú Thọ Phú Yên Phùng Hồ Hải Phương Trình Hàm Phương Trình Pythagoras Pi Polish Problems PT-HPT PTNK Putnam Quảng Bình Quảng Nam Quảng Ngãi Quảng Ninh Quảng Trị Quỹ Tích Riemann RMM RMO Romania Romanian Mathematical Russia Sách Thường Thức Toán Sách Toán Sách Toán Cao Học Sách Toán THCS Saudi Arabia - Ả Rập Xê Út Scholze Serbia Sharygin Shortlists Simon Singh Singapore Số Học - Tổ Hợp Sóc Trăng Sơn La Spain Star Education Stars of Mathematics Swinnerton-Dyer Talent Search Tăng Hải Tuân Tạp Chí Tập San Tây Ban Nha Tây Ninh Thạch Hà Thái Bình Thái Nguyên Thái Vân Thanh Hóa THCS Thổ Nhĩ Kỳ Thomas J. Mildorf THPT Chuyên Lê Quý Đôn THPTQG THTT Thừa Thiên Huế Tiền Giang Tin Tức Toán Học Titu Andreescu Toán 12 Toán Cao Cấp Toán Chuyên Toán Rời Rạc Toán Tuổi Thơ Tôn Ngọc Minh Quân TOT TPHCM Trà Vinh Trắc Nghiệm Trắc Nghiệm Toán Trại Hè Trại Hè Hùng Vương Trại Hè Phương Nam Trần Đăng Phúc Trần Minh Hiền Trần Nam Dũng Trần Phương Trần Quang Hùng Trần Quốc Anh Trần Quốc Luật Trần Quốc Nghĩa Trần Tiến Tự Trịnh Đào Chiến Trường Đông Trường Hè Trường Thu Trường Xuân TST TST 2010-2011 TST 2011-2012 TST 2012-2013 TST 2013-2014 TST 2014-2015 TST 2015-2016 TST 2016-2017 TST 2017-2018 TST 2018-2019 TST 2019-2020 TST 2020-2021 TST 2021-2022 TST Bắc Giang TST Bình Phước TST Đồng Tháp TST Lạng Sơn TST Long An TST Quảng Nam TST Quảng Ninh TST Thái Nguyên Tuyên Quang Tuyển Sinh Tuyển Sinh 10 Tuyển Sinh 10 Bắc Giang Tuyển Sinh 10 Bình Phước Tuyển Sinh 10 Đồng Tháp Tuyển Sinh 10 Lạng Sơn Tuyển Sinh 10 Long An Tuyển Sinh 10 Quảng Nam Tuyển Sinh 10 Quảng Ninh Tuyển Sinh 10 Thái Nguyên Tuyển Sinh 2010-2011 Tuyển Sinh 2011-2012 Tuyển Sinh 2011-2022 Tuyển Sinh 2012-2013 Tuyển Sinh 2013-2014 Tuyển Sinh 2014-2015 Tuyển Sinh 2015-2016 Tuyển Sinh 2016-2017 Tuyển Sinh 2017-2018 Tuyển Sinh 2018-2019 Tuyển Sinh 2019-2020 Tuyển Sinh 2020-2021 Tuyển Sinh 2021-202 Tuyển Sinh 2021-2022 Tuyển Tập Tuymaada UK - Anh Undergraduate USA - Mỹ USA TSTST USAJMO USATST USEMO Uzbekistan Vasile Cîrtoaje Vật Lý Viện Toán Học Vietnam Viktor Prasolov VIMF Vinh Vĩnh Long Vĩnh Phúc Virginia Tech VLTT VMEO VMF VMO VNTST Võ Anh Khoa Võ Quốc Bá Cẩn Võ Thành Văn Vojtěch Jarník Vũ Hữu Bình Vương Trung Dũng WFNMC Journal Wiles Yên Bái Yên Định Yên Thành Zhautykov Zhou Yuan Zhe
      false
      ltr
      item
      MOlympiad.NET: [Shortlists] International Mathematical Olympiad 1994
      [Shortlists] International Mathematical Olympiad 1994
      MOlympiad.NET
      https://www.molympiad.net/2017/08/imo-1994-shortlists.html
      https://www.molympiad.net/
      https://www.molympiad.net/
      https://www.molympiad.net/2017/08/imo-1994-shortlists.html
      true
      2506595080985176441
      UTF-8
      Not found any posts Not found any related posts VIEW ALL Readmore Reply Cancel reply Delete By Home PAGES POSTS View All RECOMMENDED FOR YOU Tag ARCHIVE SEARCH ALL POSTS Not found any post match with your request Back Home Contents See also related Sunday Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday Saturday Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat January February March April May June July August September October November December Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec just now 1 minute ago $$1$$ minutes ago 1 hour ago $$1$$ hours ago Yesterday $$1$$ days ago $$1$$ weeks ago more than 5 weeks ago Followers Follow Copy All Code Select All Code All codes were copied to your clipboard Can not copy the codes / texts, please press [CTRL]+[C] (or CMD+C with Mac) to copy THIS PREMIUM CONTENT IS LOCKED
      PLEASE FOLLOW THE INSTRUCTIONS TO VIEW THIS CONTENT
      NỘI DUNG CAO CẤP NÀY ĐÃ BỊ KHÓA
      XIN HÃY LÀM THEO HƯỚNG DẪN ĐỂ XEM NỘI DUNG NÀY
      STEP 1: SHARE THIS ARTICLE TO A SOCIAL NETWORK
      BƯỚC 1: CHIA SẺ BÀI VIẾT NÀY LÊN MẠNG XÃ HỘI
      STEP 2: CLICK THE LINK ON YOUR SOCIAL NETWORK
      BƯỚC 2: BẤM VÀO ĐƯỜNG DẪN TRÊN MẠNG XÃ HỘI CỦA BẠN