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Geometría

Homogenizar Desigualdades

Varias de las desigualdades mas comunes son desigualdades homogeneas, queriendo decir que los terminos de ambos lados tienen el mismo grado si los pensamos como polinomios.\nPero en ocasiones cuando las desigualdades no son homogeneas varias veces hay condiiones extras o transformaciones que podemos hacer para homogenizar.\nPor ejemplo en este problema:\nDados reales positivos $a,b,c$ tales que $abc=1$, demuestra que $$a^4+b^4+c^4\geq a+b+c.$$\nPodemos multiplicar el lado derecho por $abc$ para obtener $$a^4+b^4+c^4\geq a^2bc+ab^2c+abc^2$$ la cual se puede probar de manera sencilla con MA-MG utilizando la desigualdad $$\frac{a^4}{4}+\frac{a^4}{4}+\frac{b^4}{4}+\frac{c^4}{4}\geq \sqrt[4]{a^4a^4b^4c^4}=a^2bc$$ y sus variaciones ciclicas.

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Kevin
Álgebra

Desigualdad de Muirhead

Decimos que una secuencia $(x_n)$ mayoriza ($\succ$) a $(y_n)$ si $x_1+x_2+\cdots +x_n=y_1+y_2+\cdots +y_n$ y para toda $i\leq n$ $x_1+x_2+\cdots +x_i\geq y_1+y_2+\cdots+y_i$.\nSean $a_1,a_2,\ldots, a_n$ reales positivos y $(x_n)$ una secuencia que mayoriza a $(y_n)$ entonces tenemos la siguiente desigualdad \n$$\sum_{sym}a_1^{x_1}a_2^{x_2}\cdots a_n^{x_n}\geq a_1^{y_1}a_2^{y_2}\cdots a_n^{y_n}$$\nPor ejemplo si tenemos $a_1,a_2,a_3=a,b,c$ y $[3,0,0]\succ[2,1,0]$ entonces $$2a^3+2b^3+2c^3\geq a^2b+ab^2+b^2c+bc^2+a^2c+ac^2.$$

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Kevin
Álgebra

Desigualdad Media Aritmetica-Media Geometrica (MA-MG)

Sean $a_1,a_2,\ldots, a_n$ reales no negativos entonces tenemos \n$$\frac{a_1+a_2+\cdots +a_n}{n}\geq \sqrt[n]{a_1a_2\ldots a_n}.$$\nLa igualdad se da si y solo si $a_1=a_2=\cdots=a_n$.

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Kevin
Geometría

Primer teorema de Minkowski

Sea $A\in\mathbb R^n$ un cuerpo convexo centralmente simétrico respecto al origen tal que $Vol(A)>2^n$. Entonces $A$ contiene un punto de retículo entero distinto del origen.

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Emi
Álgebra

Filtro para raíces de la unidad

Sea $\lambda=e^{\frac{2i\pi}{n}}$ dónde $n$ es un entero positivo. Para cada polinomio $F(x)=\sum_{i=0}^{\infty} a_ix^i$, la suma $\sum_{i=0}^{\infty} a_{ni}$ está dada por: $$n\sum_{i=0}^{\infty} a_{ni}=\sum_{i=0}^{n-1} F(\lambda^i)$$

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Emi

Lituania 2010 Problema 3

$A$ y $B$ juegan un juego en un tablero rectangular de $m\times n$. En la esquina inferior izaquierda ponen una moneda. En cada turno pueden elegir una direccion, para arriba o para la derecha y mover la moneda el numero de espacios que quieran en esa direccion. Gana el jugador que ponga la moneda en el cuadrado superior derecho. Para que valores de $(m,n)$ $A$ tiene la estrategia ganadora?

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Kevin

Juego de permutaciones

$A$ y $B$ juegan al siguiente juego en un pizarron emepzando por $A$. En su primer turno $A$ escribe una permutacion de los numeros del $1$ al $n$. En cada uno de los siguientes turnos, pueden escribir una nueva permutacion que no haya sido escrita en el pizarron. O pueden escribir una lista que resulta de borrar uno de los numeros escritos por el jugador anterior. El jugador que ya no pueda escribir algo pierde. Quien tiene la estrategia ganadora?

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Kevin

IMO Shortlist 1994 Problema C1

$A$ y $B$ juegan en un tablero de $5\times 5$ el siguiente juego empezando por $A$. En cada turno $A$ escribe un $1$ en uno de los cuadrados que esten vacios, y en su turno $B$ escribe un $0$ en alguno de los cuadrados vacios. Para cada cuadrado de $3\times 3$ en el tablero se suman los numeros en los cuadrados que lo conforman. El puntaje de $A$, $S$, es el mayor de todas estas sumas. Cual es la mayor puntuacion que puede garantizar $A$ sin importar que haga $B$?

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Kevin

$A$ y $B$ van a jugar conecta $5$ en un tablero de $5\times 5$ empezando por $A$. Puede $B$ evitar que $A$ gane?

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Kevin

San Petersburgo 1997 Problema

Sea $N$ un primo con mas de $2$ divisores primos distintos. $A$ y $B$ juegan al siguiente juego en un pizarron, empezando por $A$. En cada turno escribiran un numero compuesto divisor de $N$. No pueden escribir $N$ ni pueden escribir un numero que es primo relativo con alguno de los numeros que ya se han escrito, o que este numero divida o sea multiplo de otro en el pizarron. Quien tiene la estrategia ganadora en este juego?

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Kevin
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