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Olympiade française de mathématiques
2003-2004, dossier 5


Exercice 1

Des enfants sont assis en cercle, et disposent chacun d'un nombre pair de bonbons. Simultanément, chaque enfant donne la moitié de ses bonbons à son voisin de droite. Si après ce partage l'un des enfants a un nombre impair de bonbons, Dolphi lui en donne un de plus. Prouver qu'au bout d'un nombre fini de telles opérations, les enfants auront tous le même nombre de bonbons.


Exercice 2

On suppose que a, b, c sont des réels tels que, pour tout entier $n\geq 1$ et tout n-uplet $(x_1,\dots,x_n)$ de réels strictement positifs, on ait :

$$\left(\frac{x_1+\cdots+x_n}{n}\right)^a
  \left(\frac{x_1^2+\cdots+x_n^2}{n}\right)^b
  \left(\frac{x_1^3+\cdots+x_n^3}{n}\right)^c \geq 1$$

Montrer qu'il existe des réels positifs $\lambda$, $\mu$ tels que :

$$(a,b,c)=\lambda(-2,1,0)+\mu(1,-2,1)$$


Exercice 3

Soit $r\geq 2$ un entier donné, et F un ensemble infini d'ensembles à r éléments, deux à deux d'intersection non vide. Montrer qu'il existe un ensemble à $r-1$ éléments qui a une intersection non vide avec chacun des ensembles appartenant à F.


Les trois derniers exercices sont à faire en 4h30.

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Dernière modification : 10 juillet 2004.
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