Principiul parității

Principiul parității

Nivel introductiv

E.735. Numerele naturale a,b,c,x,y,za,b,c,x,y,z verifică relația: 2021x+2023y+2025z=2020a+2022b+2024c.2021^x+2023^y+2025^z=2020^a+2022^b+2024^c.
Determinați valoarea produsului P=(2024x2025y2026z)abc.P=(2024^x \cdot 2025^y \cdot 2026^z)^{a \cdot b \cdot c}.

Olimpiadă, etapa locală, Timiș, 2025
Soluție:

Cum pentru oricare numere naturale x,y,zx, y, z membrul stâng al egalității date este număr natural impar, deducem că în membrul drept, suma 2020a+2022b+2024c2020^a+2022^b+2024^c trebuie să fie un număr impar, deci cel puțin unul dintre numerele a,b,ca, b, c este 0.0.
Așadar, abc=0P=1.a \cdot b \cdot c = 0 \Rightarrow \boxed{P=1}.

E.737. Profesorul scrie pe tablă 2525 de numere naturale consecutive. Andrei afirmă că suma numerelor pare scrise pe tablă este cu 20232023 mai mare decât suma numerelor impare scrise pe tablă, iar Bogdan că suma numerelor impare este mai mare cu 20232023 decât suma celor pare. Știind că una dintre cele două afirmații este adevărată, aflați numerele scrise pe tablă.

Olimpiadă, etapa locală, București, 2023

E.738. Se consideră numerele naturale a1,a2,,a2023.a_1,a_2,\ldots,a_{2023}. Demonstrați că numărul A=(a1+a2)(a2+a3)(a3+a4)(a2023+a1)A=(a_1+a_2)\cdot(a_2+a_3) \cdot (a_3+a_4) \cdot \ldots \cdot (a_{2023} + a_1) este par.

Constantin Adriana Gabriela, Olimpiadă, etapa locală, Călărași, 2023

E.742. Suma a 2020 de numere naturale este 2005.2005. Suma a 77 dintre ele este 900900 și cea a altor 66 numere este 601.601. Să se demonstreze că printre cele 2020 de numere există cel puțin 33 numere pare.

Mariana Coadă, Olimpiadă, etapa locală, Galați, 2008
Principii și metode de rezolvare V-VI, 17/61, GIL
Soluție:

Fie x1,x2,,x20x_1, x_2,\ldots,x_{20} cele 2020 de numere astfel încât x1+x2+x20=2005.x_1+x_2+\ldots x_{20}=2005.

  • Fie x1,x2,,x7x_1, x_2,\ldots,x_{7} astfel încât x1+x2+x7=900x_1+x_2+\ldots x_{7}=900 \Rightarrow cel puțin un număr este par.
  • Fie x8,x9,,x13x_8, x_9,\ldots,x_{13} astfel încât x8+x9+x13=600x_8+x_9+\ldots x_{13}=600 \Rightarrow cel puțin un număr este par.
  • Deci x14+x15+x20=2005(900+601)=504x_{14}+x_{15}+\ldots x_{20}=2005-(900+601)=504 \Rightarrow cel puțin un număr este par.

În concluzie, printre cele 2020 de numere există cel puțin 33 numere pare.

E.743. Un cal este așezat în pătratul a1a_1 (stânga, jos) al unei table de șah. Este posibil ca, dupa 101101 mutări pe tabla de șah, calul să ajungă din nou în pătratul a1?a_1?

Art, Matematică pentru excelență, 4/64
Soluție:

Pătratele unei table de șah sunt colorate alternativ, cu alb și negru. În jocul de șah, mutarea unui cal este în formă de L, iar culoarea pătratului de pe care pleacă un cal este contrară culorii pătratului pe care ajunge acesta (alb \rightarrow negru, negru \rightarrow alb). Un cal care pleacă de pe un pătrat negru (a1a_1) va ajunge tot pe un pătrat negru (a1a_1) numai după un număr par de mutări. Prin urmare, nu este posibil ca un cal care pleacă din a1a_1 să ajungă după 101101 mutări tot în a1.a_1.

E.744. Demonstrați că nu există numerele naturale a,ba,b astfel încât a+b+a2+b2+a3+b3+a6+b6=2009.a+b+a^2+b^2+a^3+b^3+a^6+b^6=2009.

Călin Burdușel, Olimpiadă, etapa locală, Dâmbovița, 2010
N. Grigore, Olimpiade și concursuri, 16/81
Soluție:

a+b+a2+b2+a3+b3+a6+b6=a+b+a^2+b^2+a^3+b^3+a^6+b^6 =
=a(a+1)par+b(b+1)par+a3(a3+1)par+b3(b3+1)par==\underbrace{a(a+1)}_{par} + \underbrace{b(b+1)}_{par} + \underbrace{a^3(a^3+1)}_{par} + \underbrace{b^3(b^3+1)}_{par} = par, deci diferit de 2009.2009.
Am folosit faptul că produsul oricăror două numere consecutive este un număr par.

E.745. Fie x>y>z>0x>y>z>0 numere naturale. Arătați că numărul p=(xy)(yz)(xz)p=(x-y)(y-z)(x-z) este un număr par.

Olimpiadă, etapa locală, Vrancea, 2010
N. Grigore, Olimpiade și concursuri, 22/81
Soluție:

Numerele fiind distincte, există două care au aceeași paritate \Rightarrow diferența lor se divide cu 2p2 \Rightarrow p este par.