[Shortlists] International Mathematical Olympiad 1996


  1. Suppose that $a, b, c > 0$ such that $abc = 1$. Prove that \[ \frac{ab}{ab + a^5 + b^5} + \frac{bc}{bc + b^5 + c^5} + \frac{ca}{ca + c^5 + a^5} \leq 1. \]
  2. Let $ a_1 \geq a_2 \geq \ldots \geq a_n$ be real numbers such that for all integers $ k > 0,$ \[ a^k_1 + a^k_2 + \ldots + a^k_n \geq 0.\] Let $ p =\max\{|a_1|, \ldots, |a_n|\}.$ Prove that $ p = a_1$ and that \[ (x - a_1) \cdot (x - a_2) \cdots (x - a_n) \leq x^n - a^n_1\] for all $ x > a_1.$
  3. Let $ a > 2$ be given, and starting $ a_0 = 1, a_1 = a$ define recursively: \[ a_{n+1} = \left(\frac{a^2_n}{a^2_{n-1}} - 2 \right) \cdot a_n.\] Show that for all integers $ k > 0,$ we have $$ \sum^k_{i = 0} \frac{1}{a_i} < \frac12 \cdot (2 + a - \sqrt{a^2-4}).$$
  4. Let $ a_{1}, a_{2}...a_{n}$ be non-negative reals, not all zero. Show that
    a) The polynomial $ p(x) = x^{n} - a_{1}x^{n - 1} + ... - a_{n - 1}x - a_{n}$ has preceisely 1 positive real root $ R$.
    b) Let $ A = \sum_{i = 1}^n a_{i}$ and $ B = \sum_{i = 1}^n ia_{i}$. Show that $ A^{A} \leq R^{B}$.
  5. Let $ P(x)$ be the real polynomial function, $ P(x) = ax^3 + bx^2 + cx + d.$ Prove that if $ |P(x)| \leq 1$ for all $ x$ such that $ |x| \leq 1,$ then \[ |a| + |b| + |c| + |d| \leq 7.\]
  6. Let $ n$ be an even positive integer. Prove that there exists a positive inter $ k$ such that \[ k = f(x) \cdot (x+1)^n + g(x) \cdot (x^n + 1)\] for some polynomials $ f(x), g(x)$ having integer coefficients. If $ k_0$ denotes the least such $ k,$ determine $ k_0$ as a function of $ n,$ i.e. show that $ k_0 = 2^q$ where $ q$ is the odd integer determined by $ n = q \cdot 2^r, r \in \mathbb{N}.$ Note: This is variant A6' of the three variants given for this problem.
  7. Let $ f$ be a function from the set of real numbers $ \mathbb{R}$ into itself such for all $ x \in \mathbb{R},$ we have $ |f(x)| \leq 1$ and \[ f \left( x + \frac{13}{42} \right) + f(x) = f \left( x + \frac{1}{6} \right) + f \left( x + \frac{1}{7} \right).\] Prove that $ f$ is a periodic function (that is, there exists a non-zero real number $ c$ such $ f(x+c) = f(x)$ for all $ x \in \mathbb{R}$).
  8. Let $ \mathbb{N}_0$ denote the set of nonnegative integers. Find all functions $ f$ from $ \mathbb{N}_0$ to itself such that \[ f(m + f(n)) = f(f(m)) + f(n)\qquad \text{for all} \; m, n \in \mathbb{N}_0. \]
  9. Let the sequence $ a(n), n = 1,2,3, \ldots$ be generated as follows with $ a(1) = 0,$ and for $ n > 1:$ \[ a(n) = a\left( \left \lfloor \frac{n}{2} \right \rfloor \right) + (-1)^{\frac{n(n+1)}{2}}.\]  a) Determine the maximum and minimum value of $ a(n)$ over $ n \leq 1996$ and find all $ n \leq 1996$ for which these extreme values are attained.
    b) How many terms $ a(n), n \leq 1996,$ are equal to 0?


  1. Let $ ABC$ be a triangle, and $ H$ its orthocenter. Let $ P$ be a point on the circumcircle of triangle $ ABC$ (distinct from the vertices $ A$, $ B$, $ C$), and let $ E$ be the foot of the altitude of triangle $ ABC$ from the vertex $ B$. Let the parallel to the line $ BP$ through the point $ A$ meet the parallel to the line $ AP$ through the point $ B$ at a point $ Q$. Let the parallel to the line $ CP$ through the point $ A$ meet the parallel to the line $ AP$ through the point $ C$ at a point $ R$. The lines $ HR$ and $ AQ$ intersect at some point $ X$. Prove that the lines $ EX$ and $ AP$ are parallel.
  2. Let $ P$ be a point inside a triangle $ ABC$ such that \[ \angle APB - \angle ACB = \angle APC - \angle ABC. \] Let $ D$, $ E$ be the incenters of triangles $ APB$, $ APC$, respectively. Show that the lines $ AP$, $ BD$, $ CE$ meet at a point.
  3. Let $O$ be the circumcenter and $H$ the orthocenter of an acute-angled triangle $ABC$ such that $BC>CA$. Let $F$ be the foot of the altitude $CH$ of triangle $ABC$. The perpendicular to the line $OF$ at the point $F$ intersects the line $AC$ at $P$. Prove that $\measuredangle FHP=\measuredangle BAC$.
  4. Let $ABC$ be an equilateral triangle and let $P$ be a point in its interior. Let the lines $AP$, $BP$, $CP$ meet the sides $BC$, $CA$, $AB$ at the points $A_1$, $B_1$, $C_1$, respectively. Prove that $A_1B_1 \cdot B_1C_1 \cdot C_1A_1 \ge A_1B \cdot B_1C \cdot C_1A$.
  5. Let $ ABCDEF$ be a convex hexagon such that $ AB$ is parallel to $ DE$, $ BC$ is parallel to $ EF$, and $ CD$ is parallel to $ FA$. Let $ R_{A},R_{C},R_{E}$ denote the circumradii of triangles $ FAB,BCD,DEF$, respectively, and let $ P$ denote the perimeter of the hexagon. Prove that \[ R_{A} + R_{C} + R_{E}\geq \frac {P}{2}. \]
  6. Let the sides of two rectangles be $ \{a,b\}$ and $ \{c,d\},$ respectively, with $ a < c \leq d < b$ and $ ab < cd.$ Prove that the first rectangle can be placed within the second one if and only if \[ \left(b^2 - a^2\right)^2 \leq \left(bc - ad \right)^2 + \left(bd - ac \right)^2.\]
  7. Let $ABC$ be an acute triangle with circumcenter $O$ and circumradius $R$. $AO$ meets the circumcircle of $BOC$ at $A'$, $BO$ meets the circumcircle of $COA$ at $B'$ and $CO$ meets the circumcircle of $AOB$ at $C'$. Prove that \[OA'\cdot OB'\cdot OC'\geq 8R^{3}.\] Sorry if this has been posted before since this is a very classical problem, but I failed to find it with the search-function.
  8. Let $ ABCD$ be a convex quadrilateral, and let $ R_A, R_B, R_C, R_D$ denote the circumradii of the triangles $ DAB, ABC, BCD, CDA,$ respectively. Prove that $ R_A + R_C > R_B + R_D$ if and only if $ \angle A + \angle C > \angle B + \angle D.$
  9. In the plane, consider a point $ X$ and a polygon $ \mathcal{F}$ (which is not necessarily convex). Let $ p$ denote the perimeter of $ \mathcal{F}$, let $ d$ be the sum of the distances from the point $ X$ to the vertices of $ \mathcal{F}$, and let $ h$ be the sum of the distances from the point $ X$ to the sidelines of $ \mathcal{F}$. Prove that $ d^2 - h^2\geq\frac {p^2}{4}.$

Number Theory

  1. Four integers are marked on a circle. On each step we simultaneously replace each number by the difference between this number and next number on the circle, moving in a clockwise direction; that is, the numbers $ a,b,c,d$ are replaced by $ a-b,b-c,c-d,d-a.$ Is it possible after 1996 such to have numbers $ a,b,c,d$ such the numbers $ |bc-ad|, |ac - bd|, |ab - cd|$ are primes?
  2. The positive integers $ a$ and $ b$ are such that the numbers $ 15a + 16b$ and $ 16a - 15b$ are both squares of positive integers. What is the least possible value that can be taken on by the smaller of these two squares?
  3. A finite sequence of integers $ a_0, a_1, \ldots, a_n$ is called quadratic if for each $ i$ in the set $ \{1,2 \ldots, n\}$ we have the equality $ |a_i - a_{i-1}| = i^2.$
    a) Prove that any two integers $ b$ and $ c,$ there exists a natural number $ n$ and a quadratic sequence with $ a_0 = b$ and $ a_n = c.$
    b) Find the smallest natural number $ n$ for which there exists a quadratic sequence with $ a_0 = 0$ and $ a_n = 1996.$
  4. Find all positive integers $ a$ and $ b$ for which \[ \left \lfloor \frac{a^2}{b} \right \rfloor + \left \lfloor \frac{b^2}{a} \right \rfloor = \left \lfloor \frac{a^2 + b^2}{ab} \right \rfloor + ab.\]
  5. Show that there exists a bijective function $ f: \mathbb{N}_{0}\to \mathbb{N}_{0}$ such that for all $ m,n\in \mathbb{N}_{0}$: \[ f(3mn + m + n) = 4f(m)f(n) + f(m) + f(n). \]


  1. We are given a positive integer $ r$ and a rectangular board $ ABCD$ with dimensions $ AB = 20, BC = 12$. The rectangle is divided into a grid of $ 20 \times 12$ unit squares. The following moves are permitted on the board: one can move from one square to another only if the distance between the centers of the two squares is $ \sqrt {r}$. The task is to find a sequence of moves leading from the square with $ A$ as a vertex to the square with $ B$ as a vertex.
    a) Show that the task cannot be done if $ r$ is divisible by 2 or 3.
    b) Prove that the task is possible when $ r = 73$.
    c) Can the task be done when $ r = 97$?
  2. A square $ (n - 1) \times (n - 1)$ is divided into $ (n - 1)^2$ unit squares in the usual manner. Each of the $ n^2$ vertices of these squares is to be coloured red or blue. Find the number of different colourings such that each unit square has exactly two red vertices. (Two colouring schemse are regarded as different if at least one vertex is coloured differently in the two schemes.)
  3. Let $ k,m,n$ be integers such that $ 1 < n \leq m - 1 \leq k.$ Determine the maximum size of a subset $ S$ of the set $ \{1,2,3, \ldots, k-1,k\}$ such that no $ n$ distinct elements of $ S$ add up to $ m.$
  4. Determine whether or nor there exist two disjoint infinite sets $ A$ and $ B$ of points in the plane satisfying the following conditions:
    a) No three points in $ A \cup B$ are collinear, and the distance between any two points in $ A \cup B$ is at least 1.
    b) There is a point of $ A$ in any triangle whose vertices are in $ B,$ and there is a point of $ B$ in any triangle whose vertices are in $ A.$
  5. Let $ p,q,n$ be three positive integers with $ p + q < n$. Let $ (x_{0},x_{1},\cdots ,x_{n})$ be an $ (n + 1)$-tuple of integers satisfying the following conditions
    a) $ x_{0} = x_{n} = 0$, and
    b) For each $ i$ with $ 1\leq i\leq n$, either $ x_{i} - x_{i - 1} = p$ or $ x_{i} - x_{i - 1} = - q$. Show that there exist indices $ i < j$ with $ (i,j)\neq (0,n)$, such that $ x_{i} = x_{j}$.
  6. A finite number of coins are placed on an infinite row of squares. A sequence of moves is performed as follows: at each stage a square containing more than one coin is chosen. Two coins are taken from this square; one of them is placed on the square immediately to the left while the other is placed on the square immediately to the right of the chosen square. The sequence terminates if at some point there is at most one coin on each square. Given some initial configuration, show that any legal sequence of moves will terminate after the same number of steps and with the same final configuration.
  7. let $ V$ be a finitive set and $ g$ and $ f$ be two injective surjective functions from $ V$to$ V$.let $ T$ and $ S$ be two sets such that they are defined as following $$ S = \{w \in V: f(f(w)) = g(g(w))\}$$ $$ T = \{w \in V: f(g(w)) = g(f(w))\}$$ We know that $ S \cup T = V$. Prove that for each $ w \in V : f(w) \in S$ if and only if $ g(w) \in S$
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,...


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 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 Đồng Tháp 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 Đồng Tháp 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 Đồng Tháp TST Quảng Nam TST Quảng Ninh TST Thái Nguyên Tuyên Quang Tuyển Sinh Tuyển Sinh 10 Tuyển Sinh 10 Đồng Tháp 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 Sinh THPT Bắc Giang 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
MOlympiad.NET: [Shortlists] International Mathematical Olympiad 1996
[Shortlists] International Mathematical Olympiad 1996
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