Μαθηματικοί διαγωνισμοί: Α΄ – Β΄ Γυμνασίου
Προβλήματα με ψηφία, διαιρετότητα, κλάσματα, γωνίες και εμβαδά. Χρησιμοποιούν την ύλη του Γυμνασίου με έξυπνους τρόπους.
Τεχνικές που αξίζει να ξέρεις
- Ψηφία: ένας διψήφιος με ψηφία α, β γράφεται 10α + β. Γράψε τη συνθήκη ως εξίσωση.
- Τελευταίο ψηφίο δύναμης: τα τελευταία ψηφία των δυνάμεων επαναλαμβάνονται κυκλικά.
- Τηλεσκοπικό άθροισμα: 1ν(ν + 1) = 1ν − 1ν + 1, και σχεδόν όλοι οι όροι διαγράφονται.
- Εγκλεισμός–αποκλεισμός: πλήθος(Α ή Β) = πλήθος(Α) + πλήθος(Β) − πλήθος(Α και Β).
Σετ 1
Πρόβλημα 1Ψηφία
Να βρείτε όλους τους διψήφιους αριθμούς που είναι ίσοι με το τετραπλάσιο του αθροίσματος των ψηφίων τους.
Υποδείξεις
- Γράψε τον αριθμό ως 10α + β, όπου α το ψηφίο των δεκάδων και β των μονάδων.
Λύση
Θέλουμε 10α + β = 4(α + β), δηλαδή 10α + β = 4α + 4β.
Άρα 6α = 3β, δηλαδή β = 2α.
Το β είναι ψηφίο (≤ 9) και α ≥ 1, άρα α = 1, 2, 3, 4.
Οι αριθμοί είναι 12, 24, 36, 48 (π.χ. 36 = 4 · 9 ✔).
Απάντηση: 12, 24, 36, 48
Πρόβλημα 2Άλγεβρα
Ο μέσος όρος πέντε διαδοχικών περιττών αριθμών είναι 37. Ποιος είναι ο μικρότερος από αυτούς;
Υποδείξεις
- Σε πέντε αριθμούς που απέχουν ίσα μεταξύ τους, ο μέσος όρος είναι ο μεσαίος.
Λύση
Οι αριθμοί είναι x − 4, x − 2, x, x + 2, x + 4 με άθροισμα 5x.
Ο μέσος όρος είναι x = 37.
Ο μικρότερος είναι 37 − 4 = 33.
Απάντηση: 33
Πρόβλημα 3Γεωμετρία
Σε τρίγωνο ABΓ η γωνία Â είναι κατά 20° μεγαλύτερη από τη B̂, ενώ η Γ̂ είναι διπλάσια της B̂. Να βρείτε τις γωνίες του τριγώνου και το είδος του.
Υποδείξεις
- Ονόμασε x τη γωνία B̂ και γράψε τις άλλες δύο με το x.
Λύση
B̂ = x, Â = x + 20°, Γ̂ = 2x.
x + 20° + x + 2x = 180° ⇒ 4x = 160° ⇒ x = 40°.
Άρα Â = 60°, B̂ = 40°, Γ̂ = 80°.
Όλες οι γωνίες είναι οξείες και διαφορετικές: το τρίγωνο είναι οξυγώνιο και σκαληνό.
Απάντηση: 60°, 40°, 80° — οξυγώνιο σκαληνό
Πρόβλημα 4Συνδυαστική
Πόσοι τετραψήφιοι αριθμοί έχουν άθροισμα ψηφίων ίσο με 3;
Υποδείξεις
- Το πρώτο ψηφίο είναι τουλάχιστον 1. Χώρισε τις περιπτώσεις ανάλογα με το πρώτο ψηφίο.
Λύση
Πρώτο ψηφίο 3: τα άλλα τρία 0 → 3000 (1 αριθμός).
Πρώτο ψηφίο 2: τα άλλα τρία έχουν άθροισμα 1, άρα ένα 1 σε μία από 3 θέσεις → 3 αριθμοί.
Πρώτο ψηφίο 1: τα άλλα έχουν άθροισμα 2: είτε ένα 2 (3 θέσεις) είτε δύο 1 (3 τρόποι) → 6 αριθμοί.
Σύνολο 1 + 3 + 6 = 10.
Απάντηση: 10
Σετ 2
Πρόβλημα 1Δυνάμεις
Ποιο είναι το τελευταίο ψηφίο του αριθμού 32026;
Υποδείξεις
- Γράψε τα τελευταία ψηφία των 31, 32, 33, 34, 35, … Τι παρατηρείς;
Λύση
Τα τελευταία ψηφία των δυνάμεων του 3 είναι 3, 9, 7, 1, 3, 9, 7, 1, … επαναλαμβάνονται ανά 4.
2026 = 4 · 506 + 2, άρα το 32026 έχει το ίδιο τελευταίο ψηφίο με το 32.
Το τελευταίο ψηφίο είναι 9.
Απάντηση: 9
Πρόβλημα 2Μέση ταχύτητα
Ένας ποδηλάτης πηγαίνει από την πόλη A στην πόλη B με ταχύτητα 20 km/h και επιστρέφει από τον ίδιο δρόμο με 30 km/h. Ποια είναι η μέση ταχύτητά του για όλη τη διαδρομή;
Υποδείξεις
- Η μέση ταχύτητα είναι συνολική απόσταση : συνολικός χρόνος, όχι ο μέσος όρος των ταχυτήτων. Δοκίμασε απόσταση 60 km.
Λύση
Έστω ότι η απόσταση AB είναι 60 km.
Η μετάβαση διαρκεί 60 : 20 = 3 ώρες και η επιστροφή 60 : 30 = 2 ώρες.
Συνολικά 120 km σε 5 ώρες: μέση ταχύτητα 120 : 5 = 24 km/h.
Το αποτέλεσμα δεν εξαρτάται από την απόσταση που διαλέξαμε (δοκίμασε κι άλλη!).
Απάντηση: 24 km/h
Πρόβλημα 3Κλάσματα
Να υπολογίσετε το άθροισμα 11 · 2 + 12 · 3 + 13 · 4 + … + 19 · 10.
Υποδείξεις
- Έλεγξε ότι 12 · 3 = 12 − 13. Ισχύει κάτι ανάλογο για κάθε όρο;
Λύση
Για κάθε ν ισχύει 1ν(ν + 1) = 1ν − 1ν + 1.
Το άθροισμα γίνεται (1 − 12) + (12 − 13) + … + (19 − 110).
Όλοι οι ενδιάμεσοι όροι διαγράφονται και μένει 1 − 110 = 910.
Απάντηση: 910
Πρόβλημα 4Εμβαδά
Ορθογώνιο ABΓΔ έχει AB = 12 cm και BΓ = 8 cm. Παίρνουμε οποιοδήποτε σημείο E πάνω στην πλευρά ΓΔ. Πόσο είναι το εμβαδόν του τριγώνου ABE; Εξαρτάται από το πού είναι το E;
Υποδείξεις
- Ποια είναι η βάση και ποιο το ύψος του τριγώνου ABE;
Λύση
Παίρνουμε βάση την AB = 12 cm.
Το ύψος από το E προς την AB είναι η απόσταση των παράλληλων πλευρών AB και ΓΔ, δηλαδή 8 cm, όπου κι αν είναι το E.
Εμβαδόν = 12 · 82 = 48 cm², πάντα το μισό του ορθογωνίου.
Απάντηση: 48 cm², για κάθε θέση του E
Σετ 3
Πρόβλημα 1Ποσοστά
Ένας αριθμός αυξάνεται κατά 25%. Κατά πόσο τοις εκατό πρέπει να μειωθεί ο νέος αριθμός ώστε να ξαναγίνει ίσος με τον αρχικό;
Υποδείξεις
- Δοκίμασε με αρχικό αριθμό 100.
Λύση
Το 100 γίνεται 125.
Για να ξαναγίνει 100 πρέπει να μειωθεί κατά 25, δηλαδή κατά 25125 = 15 = 20% του 125.
Απάντηση: 20%
Πρόβλημα 2ΜΚΔ – ΕΚΠ
Ο Μ.Κ.Δ. δύο θετικών ακεραίων είναι 12 και το Ε.Κ.Π. τους 180.
α) Αν ο ένας είναι 36, ποιος είναι ο άλλος;
β) Να βρείτε όλα τα ζεύγη θετικών ακεραίων με Μ.Κ.Δ. 12 και Ε.Κ.Π. 180.
Υποδείξεις
- Για δύο αριθμούς ισχύει: Μ.Κ.Δ. · Ε.Κ.Π. = γινόμενο των αριθμών.
- Γράψε τους αριθμούς ως 12α και 12β με α, β πρώτους μεταξύ τους.
Λύση
α) Ο άλλος αριθμός είναι 12 · 18036 = 60.
β) Οι αριθμοί είναι 12α και 12β, με α, β χωρίς κοινό διαιρέτη (εκτός από το 1).
Το Ε.Κ.Π. τους είναι 12αβ = 180, άρα αβ = 15.
Τα ζεύγη (α, β) πρώτων μεταξύ τους με γινόμενο 15 είναι (1, 15) και (3, 5).
Άρα τα ζεύγη αριθμών είναι (12, 180) και (36, 60).
Απάντηση: α) 60 β) (12, 180) και (36, 60)
Πρόβλημα 3Πυθαγόρειο
Ένα ισοσκελές τρίγωνο έχει περίμετρο 32 cm και η βάση του είναι κατά 4 cm μικρότερη από καθεμία από τις ίσες πλευρές. Να βρείτε τις πλευρές και το εμβαδόν του.
Υποδείξεις
- Το ύψος προς τη βάση ισοσκελούς τριγώνου τη χωρίζει σε δύο ίσα κομμάτια.
Λύση
Αν κάθε ίση πλευρά είναι x, η βάση είναι x − 4: x + x + x − 4 = 32 ⇒ x = 12.
Οι πλευρές είναι 12, 12 και 8 cm.
Το ύψος προς τη βάση: υ2 = 122 − 42 = 128, άρα υ = √128 = 8√2 cm.
Εμβαδόν = 8 · 8√22 = 32√2 cm² (περίπου 45,25 cm²).
Απάντηση: 12, 12, 8 cm· εμβαδόν 32√2 cm²
Πρόβλημα 4Μέτρημα
Πόσοι από τους αριθμούς 1, 2, 3, …, 100 δεν διαιρούνται ούτε με το 2 ούτε με το 3;
Υποδείξεις
- Μέτρησε πόσοι διαιρούνται με το 2, πόσοι με το 3 και πόσοι και με τα δύο (με το 6).
Λύση
Με το 2 διαιρούνται 50 αριθμοί, με το 3 διαιρούνται 33, και με τα δύο (δηλαδή με το 6) 16.
Με το 2 ή με το 3 διαιρούνται 50 + 33 − 16 = 67.
Άρα δεν διαιρούνται με κανένα 100 − 67 = 33 αριθμοί.
Απάντηση: 33
Όλα τα προβλήματα είναι πρωτότυπα, γραμμένα αποκλειστικά για το MathGreece, και δεν προέρχονται από θέματα διαγωνισμών. Το MathGreece δεν συνδέεται με κανέναν φορέα που διοργανώνει μαθηματικούς διαγωνισμούς.