CONCOURS GENERAL 1991

Exercice 1:
Soit x , n  IN une suite de nombres réels telle que, pour tout nombre entier naturel n:
                                           

a: Montrer que, pour tout entier naturel n, il existe un entier naturel m tel que:
                                                  

b: Si n et p sont deux nombres entiers naturels non nuls, on pose:   S{n , p}=1p+2p+ ... +n p.

    Déterminer les entiers naturels non nuls p tels que, quel que soit l'entier naturel non nul n,
    S
{n , p} soit le carré d'un nombre entier naturel.

Exercice 2:   Correction
A tout nombre entier naturel non nul
n, on associe l'application f n de la variable réelle x, définie pour x> n par:

a: Dans cette question, l'entier n est fixé. Montrer que f n est croissante et que   

b: Déterminer la limite de la suite de terme général f n(n).

Exerice 3:
Soit
S un point fixe d'une sphère fixe S de centre W. On considère les tétraèdres SABC inscrits dans la sphère S et dont les arêtes issues de S sont deux à deux orthogonales.
a: Montrer que les plans (
ABC) passent par un point fixe.
b: Pour un tel tétraèdre
SABC, le point S et le centre W de la sphère S se projettent orthogonalement sur le plan (ABC) respectivement en H et O. On note R le rayon du cercle circonscrit au triangle ABC.
Démontrer que:   R2 = OH2+2 SH2.

Exercice 4:
Soit p un nombre entier naturel et n=2 p.
On considère les parties
A de l'ensemble E={1,2, ... ,n } possédant la propriété suivante:
                                      si
x appartient à A, alors 2x n'appartient pas à A.
Déterminer le nombre maximal d'éléments d'une telle partie
A.

Exercice 5:
On considère l'application P de dans définie par:
                               

a1,a2,a3 et a4 sont quatre nombres complexes donnés.
On pose     , où
L désigne un nombre entier compris entre 0 et 4.

a: Montrer que

b: Soient A1, A2,A3, A4, A5 cinq points du plan.
   On construit un pentagone régulier inscrit dans le cercle de centre A
1 et de rayon donné R.
    Démontrer qu'il existe un sommet
S du pentagone tel que  SA1.SA2.SA3.SA4.SA5   >  R5.