Art of Mathematics

5 April 2008

Sistem persamaan

[AIME 2008] Misalkan a dan b adalah bilangan real positif dengan a\ge b. Misalkan \rho adalah nilai maksimum \frac{a}{b} di mana sistem persamaan

a^2+y^2=b^2+x^2=(a-x)^2+(b-y)^2

memiliki solusi (x,y) yang memenuhi 0\le x<a dan 0\le y<b. Maka \rho^2 dapat dinyatakan sebagai pecahan \frac{m}{n} di mana m dan n adalah bilangan asli yang relatif prima. Tentukan m+n.

Solusi
Perhatikan bahwa

a^2+y^2=(a-x)^2+(b-y)^2\rightarrow a^2+y^2=a^2-2ax+x^2+b^2-2by+y^2\rightarrow b^2+x^2=2ax+2by.

Dengan cara yang sama, dengan memperhatikan ruas tengah dan ruas kanan, didapat a^2+y^2=2ax+2by. Maka didapat

a^2+y^2=b^2+x^2=2ax+2by.

Tetapi 2by\ge y^2, sehingga 2ax\le a^2. Ini menyebabkan x\le \frac{a}{2}. Perhatikan bahwa b^2+x^2=a^2+y^2\ge a^2. Maka b^2\ge\frac34a^2. Terdapat solusi (a,b,x,y)=(1,\frac{\sqrt3}{2},\frac12,0), di mana kesamaan b^2\ge\frac34a^2 terjadi. Jadi nilai maksimum \rho^2 adalah \frac43. Maka m+n=7.

Tidak ada Komentar »

Belum ada komentar.

RSS umpan untuk komentar-komentar dalam tulisan ini. URI Lacak Balik

Tinggalkan komentar

Blog pada WordPress.com.