Cím: Oktotó
Szerző(k):  Tusnády Gábor 
Füzet: 1976/október, 52 - 57. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Egyéb (KöMaL pontverseny is)

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Az alábbi feladatokat bárki megoldhatja foglalkozásra és életkorra való tekintet nélkül. Tulajdonképpen nem is kell a feladatokat megoldani a szó hagyományos értelmében, elég megtippelni az eredményt. A tippeket a mellé-kelt szelvényen vagy hozzá hasonló táblázatban lehet beküldeni. Határidő : 1976. november 20. Címünk KÖMAL/OKTOTÓ, 1443 Budapest, Postafiók 129.

 

A számtotó feladataira beküldött tippeket a következő képlet szerint értékeljük ki :
Q=i=18Si(Ti-Vi)2,
ahol Ti,Vi az i-edik feladatra adott tipp, illetve végeredmény, Si a feladat nehézségétől függő szorzószám (általában Si=1, ha azonban a feladat a vártnál nehezebbnek bizonyult, Si0,01 vagy akár 0,0001 is lehet, és Q a tippek pontosságát mérő kvadratikus eltérés. A győztes ebben a versenyben az lesz, aki a legkisebb Q-t éri el. A betűtotó győztese pedig az, akinek a legtöbb találata van. Ez a két verseny egymástól is, a pontversenytől is független. A beküldött szelvényeket kiértékelve visszaküldjük mindazoknak, akik szelvényükhöz megcímzett és bélyeggel ellátott válaszborítékot mellékelnek.
 

Számtotó
 

1. Mennyi az A,B,C,D számok legnagyobbika, ha teljesül rájuk, hogy
A+10B+C=10,B+20C+D=20,C+30D+A=30,D+40A+B=40?

2. Mennyi az a0=1, an+1=13(an3+an13) n=0,1,2,... feltételekkel meghatározott sorozat 100-adik tagja ?
 

3. Két testvér egy 10m sugarú, kör alakú telken osztozik. Az egyik lekaszálja, a másik a telek szélén levert cövekhez kötött kecskéjével legelteti le a telken nőtt lucernát. Hány méteres legyen a kecske kötele, hogy igazságos legyen az osztozás ?
 

4. Írjunk egységnyi sugarú gömböket egy, két egység élű kocka csúcsai köré. Mekkora a sugara annak a gömbnek, amelyik még épp hogy elfér közöttük ?
 

5. Legyen S azoknak az (x,y) számpároknak a száma, amelyekben x is, y is egész, és
x2+xy+y2<1000.
Mennyi S ezredrésze ?
 

6. Mennyi a 0<x2,0<y3 tartományban értelmezett
f(x,y)=xx2+y2x+y
függvény maximuma ?
 

7. A törökök megparancsolták, hogy Szolnok adóját a város bírója, papja, kántora, kovácsa és számadó juhásza közül választott küldöttség vigye Budára. Azt is előírták, hogy egy-egy küldöttségnek legalább két tagja legyen, és megtiltották, hogy különböző alkalmakon azonos összetételű küldöttség szerepeljen. Legfeljebb hányszor fizethettek adót a szolnokiak ?
 

8. Hány fokkal volt magasabb Budapesten a hőmérséklet napi középértéke 1976. július 15-én a százéves átlagnál ?
 

Betűtotó
 

1. Melyik az A,B,C,D számok legnagyobbika, ha teljesül rájuk, hogy
A+10B+C=10,B+20C+D=20,C+30D+A=30,D+40A+B=40?

2. Tekintsük az a0=1, b0=13,
an+1=13(an3+an3);bn+1=13(bn3+bn3);(n=0,1,2,...)
feltételekkel meghatározott sorozatokat, és legyen Δ=|a100-b100|. Melyik igaz az alábbi négy állítás közül ?
A)Δ0,001;B)0,001<Δ0,01;C)0,01<Δ0,1;D)0,1<Δ

Beküldhető 1976. november 20-ig  Címünk: KÖMAL/OKTOTÓ
1443 Budapest, Postafiók 129
 


1976.október                     SZÁMTOTÓ                      Sorszám:2/1



SZÁM                    KÓD    TIPP  1.    Legnagyobb gyök    2.    Száz köbgyökvonás  3.    Két testvér kecskéje a körben  4.    Nyolc gömb közti gömb sugara    5.    Rácspontok számának ezrede    6.  (x3+xy2)/(x+y)   maximuma     7.    Szolnok adója  8.    Hány fokkal volt melegebb ?    KVADRATIKUS ELTÉRÉS  
 

3. Az ábrán bemutatok néhányat anyám tésztaszaggatói közül. Melyiket használja anyám, ha kevés tésztát szeretne újragyúrni ?
 



 

4. Legyen r a számtotó 4. feladatának az eredménye. Melyik igaz az alábbi négy állítás közül ?
A)r0,9;B)0,9<r1;C)1<r1,1;D)1,1<r.

5. Hogy hívják a koordináta-rendszer x2+xy+y2=1000 egyenletű görbéjét ?
A)asztroid;B)kör;C)ciklois;D)valami más.


Beküldhető 1976. november 20-ig.  Címünk: KÖMAL/OKTOTÓ
1443 Budapest, Postafiók 129.
 


  A BEKÜLDŐ ADATAI  Neve:..........  Címe:..........  Foglakozása:..........  Iskolája:..........
 
 

1976. október  Sorszám: 2/1
 



SZÁM               KÓD    TIPP1.    Melyik a legnagyobb ?  2.    Perturbáció  3.    Tésztaszaggatók  4.    Kilencedik gömb    5.    Hogy hívják ?  6.    Algebrai számok  7.    Melyik téves ?  8.    Mi valószínűbb ?    A TALÁLATOK SZÁMA  
 

6. Melyik igaz az alábbi négy állítás közül ?
A) Vannak olyan n,a0,a1,..., egészek, amelyekre n>0,an0, és
a0+a1π+...+anπn=0,
ahol π a Ludolf-féle szám.
B) Vannak olyan n,a0,a1,...,an egészek, amelyekre 0<n<100,an0 és
a0+a1x+...+anxn=0,
ahol x=1000.100
C) Van olyan x valós szám, melyhez tetszőleges pozitív n egész mellett található olyan véges K szám és végtelen pi,qi(i=0,1,2,...) sorozat, amelyekre pi,qi, egész, és
|x-piqi|<íKqin(i=1,2,...).
D) Ha egy x valós számnak megvan a C-ben mondott tulajdonsága, akkor találhatók hozzá olyan n,a0,a1,...,an egészek, melyekre n>0,a0 és
a0+ax+...+anxn=0.

7. Melyik téves az alábbi négy állítás közül ?
A) A hányados deriválásáról szóló szabály megtalálható G. W. Leibniz: Nova methodus pro maximis et minimis, itemque tangentibus, etc. című dolgozatában, mely az Acta Eruditorum című folyóiratban jelent meg 1684-ben, a 467-473. oldalakon.
B) A hányados deriválásáról szóló szabályt Londonban I. Newton már Leibniz előtt nyomtatásban közölte Philosophiae naturalis principia mathematica című művében.
C) A Cauchy-féle középértéktételt Cauchy 1829-ben közölte Lecons sur le calcul différentiel című munkájában.
D) Weierstrass analízisről szóló előadásaiban megmutatta, hogy van olyan mindenütt folytonos függvény, amely sehol sem deriválható.
 

8. Melyik a legvalószínűbb az alábbi négy esemény közül ?
A) Két érmét feldobva, mind a kettő fejre esik.
B) Tíz érmét feldobva, 5 esik fejre.
C) Száz érmét feldobva, 50 esik fejre.
D) Száz érmét feldobva, 100 esik fejre.
 

A májusi oktotó nyertesei
 

A számtotó nyertese: Zsigmond Géza (Budapest, Fazekas M. Gyak. Gimn.), kvadratikus eltérése 0,0306. Jó eredményt értek el a következők: Köteles Zoltán (Budapest; 0,86), Major Zoltán (Budapest; 1,24), Peták Kálmán (Szolnok; 2,0823), Poronyi Gábor (Pécs; 4,00), Molnár Balázs (Budapest; 4,02), Gulyás Mihály (Orosháza; 6,11), Kovács Gábor (Pécsely; 8,54).
Ennél több, de 102-nél kisebb a Q-ja 5 beküldőnek; ennél több, de 104-nél kisebb 8-nak, ennél több, de 106-nál kisebb 1-nek; ennél több 1-nek.
A betűtotó nyertese: Gubics József (Székesfehérvár, Ságvári E. Szakközépiskola), találatainak száma: 6. Szintén 6 találatot ért el Baksai Róbert (Győr), Gulyás Mihály (Orosháza), Homonnay Géza (Budapest), Major Zoltán (Budapest) és Peták Kálmán (Szolnok), közülük sorsolással választottuk ki a nyertest. Öt találatot heten, négyet hatan, hármat négyen, kettőt négyen, egyet ketten értek el, és egy találat sem volt egy szelvényen.
 

Megjegyzések a májusi oktotóhoz
 

Módosított Kürschák. Az eredeti rekurzió an+1=an+1/an volt, és azt kellett belátni, hogy a0=5-ből indulva az ezredik tag 45 és 45,1 között lesz. Ez a sorozat tart a végtelenbe, de a tagjai jól közelíthetők a bn=2n+25 sorozat tagjaival. (Érdemes megvizsgálni, mihez tart az n(an-bn) sorozat.) Márciusban a rekurziót (an+1/2an) -re módosítottam, ettől a sorozat konvergenssé vált, így a századik tagra már a 4-5-ödik tag jó közelítést adott. Egész más természetű a májusi an-1/an sorozat: ez se nem konvergál, se nem monoton, és nemhogy nem adható használható közelítés a tagjaira, de azok még számológépen sem számolhatók, ha csak a szokásos 8-10 értékes jeggyel dolgozunk. Ezért aztán a tippek között volt mindenféle: 182;1529;-336;2,43; és mínusz ötezer. De azért volt, aki 40,273-at tippelt: Molnár Balázs. Nem is vettem figyelembe ezt a feladatot a kvadratikus eltérésben, csak S3=0,0001 súllyal. A betűtotóban emberi számítás szerint a D válasz a helyes, ezt vettem figyelembe a kiértékelésnél, de be kell vallanom, hogy ezt eddig nem sikerült bebizonyítanom.
 

Az OKTV példája. Legyen S,P,R rendre egy n-tagú mértani sorozat tagjainak összege, szorzata, és a tagok reciprokainak az összege. Kérdés, meghatározza-e P-t n,S és R ? A tanulmányi versenyen óvatosságból fel volt téve, hogy a tagok pozitívak. És valóban, az óvatosság nem ártott. Legyen ugyanis n páratlan; n=2k+1, és a a sorozat középső tagja, q a hányadosa. Akkor S=as(q), ahol s(q)=q-k+...+q-1+1+q+...+qk, P=an,R=S/a2. Emiatt a2=S/R, tehát a feltételeknek eleget tevő sorozat csak akkor létezik, ha S és R azonos előjelűek (az S=0 vagy R=0 eset könnyen kizárható), és P2=(S/R)n. Így már csak P vagy az a tag előjelét kellene meghatároznunk. Nyilván csak olyan a jöhet szóba, melyre az
s(q)=Sa
egyenlet megoldható. Belátható, hogy pozitív q-ra s-nek q=1 mellett van minimuma, az SR szorzat pozitív négyzetgyöke (ez, vagy a (- 1)-szerese lehet S/a), tehát csak akkor ad megoldást, ha legalább n. Mivel q>0 mellett s(-q)<s(q), ilyenkor a negatív négyzetgyök is megoldást ad, tehát P lehet (S/R)n is, és -(S/R)n is, előjele nincs egyértelműen meghatározva. Ha azonban 1SR<n, akkor s(q) csak -SR-rel lehet egyenlő, így P előjele egyértelműen meg van határozva. Tehát páratlan n mellett P-re szóbajöhető értékek száma S,R konkrét értékétől függően 2,1 vagy 0 lehet. (Páros n-re ez a probléma nem lép föl, mert n/2 egész, tehát S/Rn/2-edik hatványa egyértelműen meg van határozva.)
 

Folyamatos tőkésítés. Tegyük fel, hogy 100Ft-ot teszünk egy olyan bankba, ahol évi 5%-os kamatot adnak ugyan, de az évet n egyenlő részre osztják, minden időszak végén kiszámítják, mennyi volna az évi kamata a pillanatnyi vagyonunknak, és ennek az n-ed részét késedelem nélkül hozzácsapják a pénzünkhöz. Ha egy időszak elején vagyonunk V, az évi kamat 0,05V, és miután ennek n-ed részét a vagyonunkhoz csapják, az V(1+0,05n)-re növekszik. Így száz év múlva
Vn=100(1+0,05n)100n=100(1+1m)5m
forintunk lesz, ahol m=20n. Az
am=(1+1m)m
sorozat első néhány tagja:
a1=2;a2=2,25;a3=2,37;a4=2,44;a5=2,49;a6=2,52.
Belátható, hogy ez monoton nő, tehát már
V1>100a65>10000.
Viszont a sorozat tagjai kisebbek a monoton fogyó
bm=(1+1m)m+1
sorozat tagjainál, tehát tetszőleges n-re
V-n<100b15=102400.
Persze ennél jobb felső korlátok is adhatók Vn-re.
 

Megjegyzések: 1. Májusi számunkban hibásan közöltük E. Galois életrajzi adatát (216. old.). Helyesen: E. Galois 1811-1832.
2. Itt hívjuk fel olvasóink figyelmét, hogy ismét kapható Galois életéről és matematikai munkájáról szóló könyv; Leopold Infeld : Akit az istenek szeretnek címmel.
 

Tusnády Gábor
 

A májusi oktotó eredményei
 


 SZÁM    B  1.     Tízszög átlói      161     14 alatt a 7      B    2.     1976 osztói      16     Minden ötödik      B    3.     Módosított Kürschák      40,275     Nem korlátos      D    4.     Köbreciprok      1,202     Van olyan      B    5.     x=100 sinx      63     14 842 Ft      C    6.     Peano-görbe      6,215     Zeta gyökei      B    7.     Hófehérke      3     Riemann      B      8.     Astória      4,630     Majdnem 5000      D