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Les deux Exercices communs des Olympiades 2006
Exercice 1:
1:
Soit A un point de l'axe des abscisses tel que OA = 5. Déterminer les
valeurs possibles de L(A).
2: Soit B le point de coordonnées (2005
; 2006). Déterminet L(B).
3: Déterminer les coordonnées
du point C tel que L(C) = 2006.
4: La "spirale" passe-t-elle effectivement
par tous les points à coordonnées entières du plan?
Exercice 2:
1: On prend une feuille de papier de 21cm de
large et 29,7cm de long. (Format A4)
On forme un cylindre
en roulant la feuille de papier et en faisant coïncider deux bords opposés.
En
faisant de même avec les deux autres bords opposés, on obtient
un autre cylindre.
Les deux cylindres ont-ils le même
volume?
2: Dans une feuille de papier de format A4, on enlève deux triangles
de même dimension selon la figure
ci-dessous.
Si
on roule la feuille restante bord à bord, on obtient un premier cylindre
(n°1).
Si on la roule en faisant coïncider
les autres bords, on obtient un second cylindre (n°2).
Trouver
la ou les valeurs de x (en cm) pour que les deux cylindres ainsi obtenus
aient le même volume.
Amiens:
Exercice
1:
ABCD est un quadrilatère convexe quelconque.
I ,J, K et L sont les milieux respectifs des côtés [AB] ,
[BC] , [CD] et [DA].
Où doit-on placer un point O tel que les quadrilatères OIAL, OJBI, OKCJ et OLDK aient la même aire ?
Exercice 2:
Prouver que parmi cinq
nombres réels positifs donnés on peut trouver deux réels a et b tels que

Bordeaux:
Exercice
1:
Pour n entier naturel, on désigne par P(n) le produit des
chiffres intervenant dans l'écriture décimale de n.
Par exemple:
P(5) = 5 , P(45) = 4 x7
= 28.
On se porpose de déterminer tous les entiers vérifiant
: P(n) = n² + 1002n - 2006.
1 : Déterminer tous les nombres qui
s'écrivent avec un seul chiffre et solutions du problème.
2:
Démontrer que, si k est le nombre de chiffre de n , alors P(n) <
9k et 10k-1 < n.
En
déduire l'encadrement suivant : 102k-2 + 1002x10k-1
- 2006 < P(n) < 9k .
3: Le problème
a-t-il des solutions s'écrivant avec 2 chiffres?
4: Conclure.
Exercice 2:
ABCD est un carré inscrit dans un demi-cercle
de centre O dont le côté [CD] est porté par le diamètre.
(Voir
figure ci-dessous).
1: Démontrer que la médiatrice de [CD]
passe par O.
2: Donner une construction à la règle et au compas
du carré ABCD connaissant le point O et le demi-cercle
de centre O.
3:
Soit HIJC le carré construit dans l'indique la figure.
Donner
une construction à la règle et au compas de ce carré.
4:
On désigne par a et b les mesures respectives des côtés
des carrés ABCD et HIJC.
(a) Montrer que a²
= 2b² + ab
(b) Combine vaut le rapport (a/b) ?
(c)
Le cercle de centre C et de rayon CE passe-t-il par le centre du acrré
ABCD?
(d) Quelles sont les valeurs de a et b si le rayon
du demi-cercle est 1 ?
Dans
ce cas, déterminer les mesures des côtés des carrés
EFGH et MNPQ représentés sur la figure.

Caen:
Exercice
1: On rappelle que deux rectangles sont semblables s’ils ont le même rapport
.
(On convient comme d’habitude que la mesure de la longueur est toujours supérieure ou égale
à celle de la largeur).
On dispose d’une feuille rectangulaire de dimensions L et l, avec L > l.
Un des axes de
symétrie est horizontal, l’autre est vertical.
On plie cette feuille suivant son axe vertical (opération p1), puis
suivant l’axe horizontal du rectangle
obtenu (opération p2), puis suivant l’axe vertical du nouveau rectangle
(opération p3), et ainsi de suite en
alternant pliage suivant la verticale
et pliage suivant l’horizontale et en
notant pn la nième opération.
Si l’on déplie la feuille après avoir effectué un certain nombre de pliages, on constate que l’on a obtenu
un pavage par des
rectangles.
1: Combien le pavage comporte-t-il de rectangles après avoir effectué les opérations p4 ?
p7 ? pn ?
2: Montrer que, si n est pair, tous les rectangles du pavage sont semblables au rectangle de départ.
3:
Est-il possible d’obtenir un pavage par des carrés ?
4: Est-il possible qu’après chaque opération pn on obtienne un pavage par des rectangles tous
semblables
au rectangle de départ ?
Exercice 2:La spirale du chien
Un chien est attaché par une laisse d’une longueur de 10 mètres en un point F d’un poteau cylindrique de
diamètre
2 mètres.
Le chien circule en gardant en permanence sa laisse tendue et on suppose qu’il se déplace en tournant autour
du
poteau dans
le sens inverse des aiguilles d’une montre (pour un observateur regardant la scène du dessus).
On suppose aussi que le sol est plan, que l’axe du poteau est perpendiculaire à ce plan.
On assimilera le chien à un point situé dans le plan du sol. On supposera que le point F est aussi dans ce plan
et on
appellera O le point de l’axe du poteau situé dans ce plan. On appelle D la position initiale du chien.
On suppose que D est
sur la demi-droite [OF).
Lorsque le chien circule, sa laisse, qu’on suppose sans épaisseur, s’enroule autour du poteau.
1: Faire un dessin soigné à l’échelle 1/100ème.
On fera figurer sur ce dessin les positions du chien :
• C1 lorsque sa laisse devient pour
la 1ère fois perpendiculaire à sa direction initiale
• C2 lorsque sa laisse devient pour
la 1ère fois parallèle à sa direction initiale
• C3 lorsque sa laisse devient pour
la 2ème fois perpendiculaire à sa direction initiale
• C4 lorsque sa laisse devient pour
la 2ème fois parallèle à sa direction initiale.
On indiquera dans chaque cas la longueur libre de la laisse.
La droite (OF) partage le plan en deux demi-plans. On appelle
(P1) le demi-plan dans lequel s’engage le
chien lorsqu’il
quitte sa position de départ et (P2) l’autre demi-plan.
2:
On a tracé sur le sol une ligne de poudre blanche entre deux points M et N tous les deux situés dans le
demi-plan (P1) sur la perpendiculaire en F à (OF) et tels
que FM = 4 m et FN = 9,5 m.
Le chien risque-t-il de se blanchir la patte ?
3: Une flaque d’eau circulaire a pour rayon r = 0,3 m et pour centre le point G dans le demi-plan
(P2) sur la
perpendiculaire en O à (OF) tel que
OG = 7 m.
Le chien va-t-il se mouiller la patte ?
Créteil:
Exercice
1:
Partant en voyage en voiture, Isa et Josette croisent des bornes
kilométriques indiquant la distance les séparant de Paris qu'elles
lisent toutes les heures.
- à 10 heures, elles lisent une borne portant 2 chiffres;
- à
11 heures elles croisent une borne portant les 2 mêms chiffres mais inversés
-
et à midi, elles lisent une borne portant les mêmes chiffres séparés
par un zéro.
En supposant que la voiture roule à vitesse constante,
quelle est cette vitesse?
Par la suite, la circulation s'étant dégagée, elles
poursuivent leur viyage en se relayant au volant et en s'accordant une pause
toutes les 3 heures.
Toutes les 3 heures, elles croisent successivement des
panneaux à 3 chiffres :abc , bca et cab.
En supposant que sur chaque
période de 3 heures, la vitesse moyenne est la même, quel est le
kilométrage indiqué sur le dernier panneau rencontré?
Exercice 2:
Sur le parchemin ci-dessous ne figurent qu'un
carré, 3 segments et 3 indications de longueur.
Déterminer
l'angle ![]()

Dijon:
Exercice 1:"sur le toit"
Un radio amateur place un mât d'antenne sur le toit rectangulaire de son
garage à l'endroit où il fournit la meilleure réception (on suppose que ce
mât est orthogonal au plan du toit). Il fixe alors ce mât par des câbles
rectilignes en
fil de fer qui vont de la cime jusqu'aux coins du toit selon
le schéma ci-dessous.
Sur ces quatre câbles, deux câbles non consécutifs
mesurent 7 mètres et 4 mètres, un troisième mesure 1 mètre.
Quelle est la longueur du dernier câble ?

Exercice 2: " les licornes"
Dans l'île mystérieuse, vivent depuis toujours b licornes bleues, r licornes
rouges et v licornes vertes.
Un mal étrange vient frapper l'île : dès que
deux licornes de couleurs différentes se rencontrent, elles
changent toutes
les deux de couleur et prennent la couleur restante.
Le but de ce problème
est d'étudier la possibilité que, sur cette île, les licornes deviennent
unicolores.
1. Montrer qu'une telle issue est possible dans chacun des cas suivants :
a) b = r ou b = v ou r = v.
b) r = b+3 et v > 0.
c) r = b+3k, où k est un entier naturel inférieur à v.
2. Dans cette question, on suppose que : b = 1, r = 2, v = 3. Une telle population peut-elle devenir unicolore ?
3. On suppose que n rencontres ont eu lieu depuis le début du mal, à quelle condition nécessaire et suffisante sur b, v, r, la population des licornes peut-elle devenir unicolore ?
Grenoble:
Exercice
1:
1: Déterminer le plus grand entier k tel que 3k divise
le produit 1x 2 x 3 x ..... x 28 x 29 de tous les entiers de 1 à 29
2: Même question dans le cas de produit 1 x 2 x 3 x ..... x 2005 x 2006 de tous les entiers de 1 à 2006
Exercice 2:
Sur ce modèle réduit, la distance
entre les axes des 2 hélices de même longueur et qui tournent dans
un même
plan est supérieure à la longueur d'une hélice.
Les hélices peuvent tourner de façon indépendante sans
se heurter

Cette fois, la distance entre les axes des 2 hélices est inférieure
à la demi-longueur d'une hélice.
Les hélices vont nécessairement
se heurter

Et si la distance entre les axes des 2 hélices est comprise entre
la demi-longueur et la longueur d'une hélice?
Il s'agit, dans cet
exercice, de savoir, dans un cas particulier, s'il est possible de faire tourner
les 2 hélices dans
le même sens et à la même vitesse
sans qu'elles se heurtent.

L'unité est le centimètre.
A et B sont 2 points tels AB
= 10. Deux segments [A1A2] et [B1B2]
de longueur 14 ont pour milieux respectifs A et B.
Leur position initiame
est indiquée ci-dessous. [B1B2] est inclus dans
(AB) et [A1A2] est perpendiculaire à (AB).
On les fait pivoter autour de leurs centres d'un même angle orienté.
(voir
la figure ci-dessous qui illustre un cas particulier)
1 : Quel est l'ensemble des positions du point d'interscetion H des droites
(A1A2) et (B1B2) quand
les
segments pivotent?
2: Les deux segments vont-ils se toucher?
Lille:
Exercice
1:
Antoine possède un nombre N, N supérieur à 10, de boîtes qu'il a numérotées dans
l'ordre de 1 à N. Il possède également 2006 jetons numérotés dans l'ordre de 1 à 2006.
Il décide de déposer les jetons dans les différentes boîtes :
Le jeton 1 dans la boîte 1, le jeton 2 dans la boîte 2, ..., le jeton N dans la boîte N.
Il continue en plaçant le jeton N+1 dans la boîte N-1, le jeton N+2 dans la boîte N-2, ...,
le jeton 2N-1 dans la boîte 1, puis le jeton 2N dans la boîte 2, etc.
Il va donc alternativement de la boîte 1 à la boîte N puis de la boîte N à la boîte 1?
A la fin, il constate que les jetons 847, 863 et 1473 sont dans la même boîte.
Dans quelle boîte se trouve le jeton 2006 ?
Exercice 2:
Soit ABC un triangle et G son centre de gravité.
On désigne par A', B' et C' les milieux respectifs de [BC], [CA] et [AB].
Les points P, Q, R, S, T et U sont les centres de gravité respectifs des triangles
GAC', GBC', GBA', GCA',
GCB' et GAB'.
Justifier l'égalité : PQ + QR + RS + ST + TU + UP = PS + QT + RU.
Calculer l'aire de l'hexagone PQRSTU en fonction de celle du triangle ABC.
Marseille:
Exercice
1:
Soit un entier n supérieur ou égal à 5.
n
équipes disputent un tournoi de football, chacune des équipes
rencontrant une fois seulement chacune des autres.
Une victoire rapporte
3 points à l'équipe gagnante, 0 point à l'équipe
perdante et un match nul rapporte 1 point
à chacune des équipes.
A
la fin du tournoi, 3 équipes ont exactement 3 points.
Prouver que
toutes les autres équipes, sauf peut-être une, ont au moins 8 points.
Exercice 2:
Léo possède une encyclopédie
constituée de n tomes, où n un entier compris entre 5 et 20.
5
< n < 20.
Tous les tomes ont le même nombre de
pages.
La numérotation de chaque tome commence à la page 1.
Toutes
les pages sont numérotées.
Pour numéroter la totalité
des n tomes, on a utilisé 2006 fois le chiffre 5.
De combien de tomes est constituée l'encyclopédie de Léo?
De
combien de pages est constitué chacun des tomes?
Montpellier:
Exercice 1: Saine lecture!
Les pages d’un livre sont numérotées de 1 à 999.
Quel est le nombre total de chiffres écrits pour la pagination ?
Combien de fois le chiffre 7 a-t-il été utilisé ? Et le chiffre 0 ?
Exercice 2: Struggle for life.
Sur cette île chaque jour et dans cet ordre, chaque loup tue un mouton,
chaque mouton tue un serpent et
chaque serpent tue un loup. Après dix jours
il ne reste plus sur l’île qu’un mouton et aucun autre animal.
Combien y
avait-il d’animaux de chaque espèce au départ ?
Nancy-Metz:
Exercice1:
1: Quelle est la longueur maximale du côté
d'une table carrée que l'on puisse recouvrir entièrement par
une
nappe ronde de 1 mètre de diamètre?
2: On considère
une table rectangulaire ABCD telle que AD = 0,5 mètre.
Pour répondre aux questions suivantes, on pourra utiliser les milieux des segments [AB] et [CD]

a)
Montrer que si AB =
mètre,
alors on peut recouvrir la table avec deux nappes rondes de
1
mètres de diamètre.
b) Montrer
que si AB >
mètre,
alors il n'est pas possible de recouvrir la table avec les deux nappes.
3: Quelle est la longueur maximale du côté d'un table carrée
que l'on puisse recouvrir entièrement par deux nappes
rondes
de 1 mètre de diamètre ?
Exercice 2:
Les nombres entiers de 1 à 12 doivent
être placés dans les douzes cases de l'étoile ci-dessous.
La position
du nombre 12 est donnée.
Les nombres écrits
à l'extérieur de l'étoile sont les produits des nombres
placés dans les cinq cases de l'étoile
situées dans
la direction de la fléche.

1: Quelle la seule case qui peut contenir le nombre 7 ? Justifier la réponse.
2:
Quelles sont les cases possibles pour les nombres 5 et 10 ? Justifier la réponse.
3:
Placer les nombres 1 et 9. Justifier la réponse.
4: Placer, sans justification,
les autres nombres et reproduire l'étoile complétée.
Orléans-Tours:
Exercice
1:
ABC est un triangle isocèle (AB = AC) dont l'angle
est obtus (
). On prendra AB =
8cm.
Toutes les constructions demandées se feront à la règle
et au compas.
On laissera apparentes les constructions intermédiaires.
et que les points D et A
? on note
cette
valeur et on pose
.
est
égal à l'angle
dans le triangle ABC, et qu'il vérifie:
. Démontrer
que le pentagone ABDEC est régulier Exercice 2:
On rappelle qu'en écriture décimale le nombre A=3457 se "déchiffre"
par l'égalité.
A
= 3.103 + 4.102 + 5.101 + 7
Pour chaque
enntier n > 0, on note Rn le reste de la division euclidienne
de 10n par 7, c'est à dire l'unique
entier Rn
satisfaisant à 10n = 7q + Rn et 0 <
Rn < 7 , q étant un entier.
Paris:
Exercice
1:
Dans un tube fermé d'extrémités S et T de
longueur L, sont placées 3 billes B1, B2 et B3
qui ne peuvent
s'entrechoquer en glissant dans un sens ou d'antre l'autre à
l'intérieur du tube.
A l'instant t = 0,
- La bille B1
est en S et est lancée vers T à une vitesse v telle qu'elle parcourt
la distance L en 1 minute.
- La bille B2 est en T et est lancée
vers S avec la même vitesse.
- La bille B3 est placée,
sans vitesse initiale, en un point A tu tube tel que SA = (1/3)ST
Lorsqu'il
y a choc entre 2 billes, elles repartent chacune en sens opposés toujours
avec la même vitesse v.
Lorsqu'une bille arrive en S ou en T, elle
repart en sens inverse toujours avec la même vitesse.
On assimilera
les billes à des points, on supposera qu'il n'y a aucun frottement et
que les billes sont animées
de la même vitesse dans un sens
ou dans l'autre.
La bille B3 est frappée alternativement
par B1 et par B2, et circule dans le tube à la
vitesse v.
1: APrès 2006 chocs, combien de fois B3 est-elle
passée par le point A?
2: Après 2006 chocsn combien de fois
la bille B3 a-t-elle été frappé en A?
3:
Quelle est la distance parcourue par la bille B3 entre le 1er
choc et 2006ème choc?
Exercice 2:
2006 cartes sont numérotées
de 1 à 2006. Elles sont mélangées et empillées.
La carte au sommet de la pile
est placée sur la table, la suivante
est placée sous la pile. Puis la carte suivante sur la pile est placée
sur la
table à droite de la carte précédemment posée
et la carte suivante sous la pile.
On continue ainsi jusqu'à ce que
toutes les cartes soient aliognée sur la table.
On constate que les
cartes alignées (de gauche à droite) dans l'odre 1 , 2 , .. ,
2005 , 2006.
Au départ, combien de cartes étaient-elles empilées
au-dessous de la carte 2005?
Reims:
Exercice 1:
L'année
de ses 20 ans, un capitaine commence à économiser 100 euros le
premier de chaque mois dès le mois de janvier.
Il essaie d'économiser
chque année 10 euros de plus par mois que l'année précédente.
Cependant
il s'est retrouvé au chômage une année entière coïncidant
avec une année civil.
(Il n'a donc alors pas pu économiser).
De
plus, l'année de reprise, il n'a pas pu mettre sur son compte épargne
plus que l'année précédent son chômage.
Le 31
décembre 2047, il s'achète un bateau. Pour cela, il a besoin de
tout l'argent qu'il a sur son compte d'épargne.
Celui-ci atteint un
montant de 33 000 euros.
- Quel est l'âge du capitaine en 2047 ?
- A quel âge a-t-il
été au chômage ?
Exercice 2:
Sur le courrier que vous recevez par la poste,
vous avez peut-être remarqué une série de bâtonets
de couleur
orange inscrits en bas à droite des enveloppes.
Il s'agit
en fait d'un codage du code postal utilisé pour le tri automatique du
courrier.
Le tableau ci-dessous vous montre 5 exemples de code postal avec leur codage
en bâtonnets.
Examinez les attentivement afin de trouver quel le code
postal représenta par la dernière série de bâtonnets.

Toulouse:
Exercice 1: l’incorruptible est-il honnête ?
Dans un certain état a eu lieu un scrutin parlementaire d’une grande importance.
Alors que le parti P1 l’a emporté d’une voix sur le parti P2, certains
journalistes écrivent que
Monsieur I, surnommé « l’incorruptible », membre du
parti P2, a voté P1, après que le parti P1
lui a offert une confortable
somme
d’argent.
Une enquête est ouverte.
On interroge quatre parlementaires du parti P1, en posant
deux questions à chacun, et l’on sait que
chacun des quatre a dit une fois la
vérité et menti une fois.
Voici les quatre dépositions :
· M.A : aucun de nous n’est le trésorier des fonds secrets du parti. M.I a
reçu l’argent de M.B
qui le tenait de M.D ;
· M.B : l’argent a été reçu par M.I. M.I est le trésorier des fonds secrets ;
· M.C : la deuxième réponse de M.A est vraie. La deuxième réponse de M.B est
vraie ;
· M.D : M.I n’a pas reçu d’argent de notre parti. Je le sais puisque je suis
le trésorier des fonds secrets.
Questions :
M.I a-t-il été corrompu par le parti P1, et dans ce cas, qui lui a
remis l’argent?
L’un des quatre parlementaires qui ont déposé est-il le
trésorier des fonds secrets du parti P1,
et si oui, lequel?
Exercice 2:
L'objectif est de raccorder des portions de
route rectilignes à sens unique par des virages en arcs de cercles.
Bien
sûr, pour être roulable, le trajet obtenu doit être "lissé",
c'est à dire sans point anguleux!

Les nombres indiqués sur certains des tracés proposés
représetent des distances en centaines de mètres.
Dans tous
les tracés, on devra relier le point A au point B à l'aide d'arcs
de cercle et uniquement d'arcs de
cercle.
Exemple : le tracé T1 : 
1: On essaie de tracer un virage joignant A et B à l'aide d'un seul
arc de cercle.
(a) Décrire et représenter
une solution convenable pour relier A et B dans T1 et calculer la
longueur du
virage.
(b) Existe-t-il un virage à
un seul arc pour le tracé T2 ci dessous? Justifier la réponse
T2
: 
2: On utilise maintenant, si l'on veut, deux arcs de cercles contigüs;
mais bien sûr, le tracé doit toujours être
"lissé".

(a)
Comment obtenir deux solutions à deux arcs contigüs et de même
rayon pour le tracé T2 ?
(b)
On considère enfin le tracé T3 ci-dessous. Existe-t-il une solution
avec un seul arc de cercle?
Construire
plusieurs solutions avec deux arcs contigüs et comparer les longueurs totales
des virages
.
Versailles:
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Exercice 1: |
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Exercice 2:
On considère un polygone régulier convexe à 1 000 sommets, chacun étant coloré soit en rouge, soit en vert,
soit en bleu. Une opération consiste à choisir deux sommets consécutifs n’ayant pas la même couleur et à les
recolorer en attribuant à chacun la troisième couleur.
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