A
B
C
D
M
B.I.Abdullaev, J.U.Xujamov, R.A.Sharipov
M
M
A
A
T
T
E
E
M
M
A
A
T
T
I
I
K
K
A
A
D
D
A
A
N
N
O
O
L
L
I
I
M
M
P
P
I
I
A
A
D
D
A
A
M
M
A
A
S
S
A
A
L
L
A
A
L
L
A
A
R
R
I
I
1
2
1
...
...
n
n
n
n
x x
x
x
x
x
2
2
max MA
MB
MC
MD
a
b
a
b
f b
f a
f c
b
a
1
( )
1
x
f x
x
lim
!
n
n
n
e
n
4
!
n
e
n
n
n
1
lim 1
n
n
e
n
1
2
1
2
,
1
1
x
x
y
y
x
y
2
2
2
d
R
Rr
OH
OA OB
OC
3
O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O‘RTA
MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI
URGANCH DAVLAT UNIVERSITETI
“MATEMATIKA” kafedrasi
B.I.Abdullaev, J.U.Xujamov, R.A.Sharipov
MATEMATIKADAN
OLIMPIADA MASALALARI
Akademik litsey, kasb-hunar kollejlari uchun
uslubiy qo‘llanma
Urganch – 2016
4
Matematikadan olimpiada masalalari. Uslubiy qo‘llanma.
Uslubiy qo‘llanma akademik litsey va kasb-hunar kollejlari talabalari,
umumiy o‘rta ta’lim maktablarining yuqori sinf o‘quvchilari uchun mo‘ljallangan
bo‘lib, matematika fani bo‘yicha nostandart masalalar va murakkab masalalarni
yechishga mo‘ljallangan masalalardan tashkil topgan. Har bir masalaga izox berilib
yechimlari yoritilgan.
Taqrizchilar:
O.Allaberganov - UrDU Pedagogika fakulteti “Boshlang‘ich va
maktabgacha ta’lim metodikasi” kafedrasi mudiri,
dotsent.
A.Atamuratov - UrDU Fizika-matematika fakulteti “Matematika”
kafedrasi dotsenti.
5
So‘z boshi
Mustaqil fikrlaydigan, zamonaviy ilm-fan va kasb-xunarlarni puxta egallay
oladigan, xalqimizga fidoyi yoshlarni tarbiyalash va qo‘llab quvvatlash
barchamizni vazifamiz deb xisoblaymiz.
Xalqaro olimpiadalarda yoshlarimiz muvoffaqiyati yildan-yilga yaxshilanib
bormoqda. O‘zbekiston yoshlari 2015- yil Taylantda bo‘lib o‘tgan matematika
bo‘uyicha xalqaro olimpiadada bitta kumush va bitta bronza medalni qo‘lga
kiritishdi. Biz yoshlarimizni bundan ham yuqori natijalarga erishib, davlatimiz
obru e’tiborini ya’nada oshiradi degan umiddamiz. Agar xar bir o‘qituvchi o‘z
vazifasini sidqidildan bajarib, yoshlarga ta’lim va tarbiya bersa, albatta yoshlarimiz
xalqaro olimpiada g‘oliblari bo‘lishiga ishonamiz.
Bizning maqsadimiz yosh avlodni layoqati, qobiliyati, iqtidorini aniqlash,
ochish va ularnig rivojlanishi uchun imkoniyat yaratishdan iboratdir. Agar ta’lim
dargoxida to‘garaklar tashkil qilinsa, o‘quvchilar o‘rtasida matematik bellashuvlar
o‘tkazilsa, fanlar bo‘yicha sirtqi olimpiadalarni o‘tkazish yo‘lga qo‘yilsa,
o‘quvchilarni qiziqishi oshadi, qobiliyati shakllanadi va o‘ziga bo‘lgan ishonch
oshadi.
Olimpiada masalalari elementar matematikaning eng jozibador masalalar
to‘plamidir. Olimpiada masalalari o‘quvchini chuqur fikrlashga, o‘z ustida ishlab,
iqtidorini-malakasini takomillashtirishga, boy fantaziyaga ega bo‘lishga, qa’tiyatli
inson bo‘lishga va qaror qabul qila olishga o‘rgatadi.
Ma’lumki, geometrik masalalar o‘quvchilarni mantiqiy fikrlash bilan birga
o‘z xulosalarini asoslashga undaydi. Masalalarni yechish davomida o‘quvchilar
nazariy bilimlarni takrorlaydi va uni amaliy jihatdan qo‘llash ko‘nikmasiga ega
bo‘ladilar. Qo‘llanmada Dekart koordinatalar sistemasidan foydalanib, uni turli
geometrik va algebraik masalalarga, jumladan uchburchak yuzini hisoblash,
tengliklarni isbotlash, tenglamalarni yechishga tadbiq qilishga doir misollar
yechimi uslubiyati ko‘rsatilgan hamda aylanalar bilan bog‘liq murakkab masalalar
yechimlari o‘rganilgan.
Ushbu ulubiy qo‘llanma ham yoshlarning matematikaga qiziqishlarini
uyg‘otishga ozgina bo‘lsa ham xizmat qilsa, mualliflar o‘z maqsadlariga erishgan
bo‘lar edilar.
6
1-§. Koshi tengsizligi va uning tadbiqlari
1
2
, ,...,
n
x x
x
nomanfiy sonlar berilgan bo‘lsin.
1
...
n
x
x
x
n
va
1
2
...
n
n
x
x
x
sonlar mos ravishda berilgan n sonning o‘rta arifmetigi va o‘rta
geometrigi deyiladi. Tabiiy savol tug‘iladi. O’rta arifmetik va o‘rta geometrik
orasida qanday munosabat o‘rinli? Bu masala dastlab 1821-yilda fransuz
matematigi Ogyusten-Lui Koshi tomonidan hal qilingan.
Teorema 1.1. (Koshi). Agar
1
2
, ,...,
n
x x
x
ixtiyoriy nomanfiy sonlar
bo‘lsa, u holda ularning o‘rta geometrigi o‘rta arifmetigidan oshmaydi, ya’ni
1
1
2
...
...
n
n
n
x
x
x
x
x
x
n
(1.1)
tengsizlik o‘rinli bo‘ladi.
Koshi tengsizligi asosan tengsizliklarni o‘rinli ekani isbotlashda keng
qo‘llaniladi. Bu paragrafda biz Koshi tengsizligini soda isbotini va bir qancha
murakkab masalalarga tadbig‘ini keltirdik.
Tenglik sharti faqat
1
2
...
n
x
x
x
bo‘lganda bajariladi. (1.1)
tengsizlikka Koshi tengsizligi deyiladi. Hozirgi vaqtda Koshi tengsizligining
o‘ndan ortiq isbotlari mavjud.
Agar
1
1
2
2
,
, ... ,
n
n
n
n
n
x
a
x
a
x
a
deb belgilash kiritsak, (1.1)
tengsizlik
1
2
1
2
n
n
n
n
n
a
a
a
a a
a
n
(1.2)
ko‘rinishga keladi.
Ushbu uslubiy qo‘llanmada dastlab
2,
3
n
n
holatlarda Koshi
teoremasi isbotlarini keltiramiz. Undan keyin umumiy holda isbotini keltiramiz.
1.
2
n bo‘lganda (1.1) tengsizlik
1
2
1
2
2
x
x
x
x
ko‘rinishga keladi. Bu tengsizlikni chap tomonidagi ifodani o‘ng tomoniga
o‘tkazib shakl almashtiramiz:
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
2
2
2
2
x
x
x
x
x
x
x x
x x
2
1
2
0
x
x
, bo‘lganligi uchun tengsizlik o‘rinli. Tenglik sharti
1
2
x
x
bo‘lganda bajariladi.
2.
3
n bo‘lganda (1.1) tengsizlik
3
1
2
3
x
x
x
1
2
3
3
x
x
x
(1.3)
7
ko‘rinishga keladi. Belgilash kiritamiz
3
3
3
1
2
3
,
,
x
a
x
b
x
c
. U holda
(1.3) tengsizlik
3
3
3
3
a
b
c
a b c
ko‘rinishga keladi.
Endi quyidagi ayniyatdan foydalanamiz:
2
2
2
3
3
3
3
2
a
b
c
a
b
b
c
c
a
a
b
c
abc
(bu ayniyatni to‘g‘riligini tekshirishni o‘quvchilarning o‘ziga xavola qilamiz).
0
2
a
b
c
va
2
2
2
0,
0,
0
a
b
b
c
c
a
ekanligini
e’tiborga olsak,
3
3
3
3
0
a
b
c
abc
tengsizlikka ega bo‘lamiz. Bundan esa
3
3
3
3
a
b
c
abc
tengsizlik kelib chiqadi. Tenglik sharti a
b
c
bo‘lganda
bajariladi.
Endi teoremani umumiy holda isbotlash uchun zarur bo‘ladigan lemmani
keltiarmiz.
Lemma.
Agar
1
2
, ,...,
n
x x
x
ixtiyoriy
musbat sonlar
bo‘lib,
1
2
...
1
n
x x
x
bo‘lsa, u holda
1
2
...
n
x
x
x
n
(1.4)
tengsizlik o‘rinli bo‘ladi.
Tenglik sharti
1
2
....
1
n
x
x
x
bo‘lganda bajariladi.
Isboti. (1.4) tengsizlikni matematik induksiya metodi yordamida
isbotlaymiz.
1
n da tengsizlikni to‘g‘riligi ravshan, n
k
da (1.4) tengsizlik
to‘g‘ri deb faraz qilamiz.
1
n
k
da ham (1.4) tengsizlik o‘rinli bo‘lishini
ko‘rsatamiz,
ya’ni
1
2
1
...
1
k
k
x x
x
x
bo‘lsa,
1
2
1
...
1
k
k
x
x
x
x
k
ekanligini isbotlaymiz.
a)
1
2
1
, ,...,
k
x x
x
sonlarining hammasi birga teng bo‘lsin. U holda
1
2
1
...
1
k
k
x
x
x
x
k
bo‘ladi.
b)
1
2
1
, ,...,
k
x x
x
sonlarining ichida shunday ikkitasi borki, ulardan bittasi birdan
qat’iy katta, bittasi birdan kat’iy kichik, chunki
1
2
1
...
1
k
k
x x
x
x
.
Umumiylikka zid ish qilmagan holda, faraz qilishimiz mumkinki,
1
1,
1,
k
k
x
x
1
1
1
2
1
2
1
1
1 1
0
1
.
....
1
k
k
k
k
k
k
k
x
x
x
x
x
x
x x
x
x
x
8
bo‘lgani uchun farazimizga ko‘ra
1
2
1
1
....
k
k
k
x
x
x
x
x
k
1
2
1
1
1
2
1
1
1
2
1
1
....
....
1
....
1
1
k
k
k
k
k
k
k
k
k
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
k
Demak,
1
2
1
...
1
k
x
x
x
k
.
tenglik sharti faqat
1
2
1
...
k
k
x
x
x
x
bo‘lganda bajariladi.
Koshi teoremasini isboti. Agar
1
2
, ,...,
n
x x
x
sonlaridan birortasi nolga teng
bo‘lsa, u holda (1.1) bir tengsizlikning chap tomoni nolga aylanib, to‘g‘ri
tengsizlik hosil bo‘ladi. Shuning uchun
1
2
3
0,
0,
0, ...
0
n
x
x
x
x
deb
hisoblashimiz mumkin. Belgilash kiritamiz.
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
,
,...,
...
...
...
n
n
n
n
n
n
n
n
x
x
x
a
a
a
x x
x
x
x
x
x x
x
.
Ravshanki,
1
2
,
, ...,
n
a a
a sonlar musbat va
1
2
...
1
n
a
a
a
. U xolda
isbotlangan lemmaga ko‘ra
1
2
...
n
a
a
a
n
bo‘ladi.
Demak,
1
2
1
2
1
2
1
2
...
...
...
...
n
n
n
n
n
n
n
x
x
x
n
x
x
x
x
x
x
x
x
x
ya’ni
1
2
1
2
...
...
n
n
n
x
x
x
x
x
x
n
bo‘ladi. Teorema to‘liq isbotlandi.
Do'stlaringiz bilan baham: |