Олимпиадные задачи по теме «Линейная и полилинейная алгебра»
Линейная и полилинейная алгебра
НазадОбозначим через [<i>n</i>]! произведение 1·11·111·...·11...11 – всего <i>n</i> сомножителей, в последнем – <i>n</i> единиц.
Докажите, что [<i>n</i> + <i>m</i>]! делится на произведение [<i>n</i>]!·[<i>m</i>]!.
На отрезке [0, 1] отмечено несколько различных точек. При этом каждая отмеченная точка расположена либо ровно посередине между двумя другими отмеченными точками (не обязательно соседними с ней), либо ровно посередине между отмеченной точкой и концом отрезка. Докажите, что все отмеченные точки рациональны.
На табло горят несколько лампочек. Имеется несколько кнопок. Нажатие на кнопку меняет состояние лампочек, с которыми она соединена. Известно, что для любого набора лампочек найдется кнопка, соединенная с нечетным числом лампочек из этого набора. Докажите, что, нажимая на кнопки, можно погасить все лампочки.
В каждой клетке таблицы размером 4×4 стоит знак "+" или "–". Разрешено одновременно менять знаки на противоположные в любой клетке и во всех клетках, имеющих с ней общую сторону. Сколько разных таблиц можно получить, многократно применяя такие операции?
В таблицу записано девять чисел: <div align="center"><img src="/storage/problem-media/98418/problem_98418_img_2.gif"></div>Известно, что шесть чисел – суммы строк и суммы столбцов таблицы – равны между собой:<div align="center"><i>a</i><sub>1</sub> + <i>a</i><sub>2</sub> + <i>a</i><sub>3</sub> = <i>b</i><sub>1</sub> + <i>b</i><sub>2</sub> + <i>b</i><sub>3</sub> = <i>c</i><sub>1</sub> + <i>c</i><sub>2</sub> + <i>c</i><sub>3</sub> = <i>a</i><sub>1</sub> + <i>b</i><sub>1</sub> + &...
В классе 32 ученика. Было организовано 33 кружка, причём каждый кружок состоит из трёх человек и никакие два кружка не совпадают по составу. Доказать, что найдутся такие два кружка, которые пересекаются ровно по одному ученику.
24 студента решали 25 задач. У преподавателя есть таблица размером 24×25, в которой записано, кто какие задачи решил. Оказалось, что каждую задачу решил хотя бы один студент. Докажите, что
а) можно отметить некоторые задачи "галочкой" так, что каждый из студентов решил чётное число (в частности, может быть, нуль) отмеченных задач;
б) можно отметить некоторые из задач знаком "+", а некоторые из остальных – знаком "–" и приписать каждой задаче некоторое натуральное число баллов так, чтобы каждый студент набрал поровну баллов за задачи, отмеченные знаками "+" и "–".
Когда закончился хоккейный турнир (в один круг), оказалось, что для каждой группы команд можно найти команду (может быть, из той же группы), которая набрала в играх с командами этой группы нечётное число очков. Докажите, что в турнире участвовало чётное число команд. (Поражение – 0 очков, ничья – 1 очко, выигрыш – 2 очка.)
В таблице размером <i>m×n</i> записаны числа так, что для каждых двух строк и каждых двух столбцов сумма чисел в двух противоположных вершинах образуемого ими прямоугольника равна сумме чисел в двух других его вершинах. Часть чисел стёрли, но по оставшимся можно восстановить стёртые. Докажите, что осталось не меньше чем (<i>n + m</i> – 1) чисел.
Дан набор из нескольких гирек, на каждой написана масса. Известно, что набор масс и набор надписей одинаковы, но возможно некоторые надписи перепутаны. Весы представляют из себя горизонтальный отрезок, закреплённый за середину. При взвешивании гирьки прикрепляются в произвольные точки отрезка, после чего весы остаются в равновесии либо отклоняются в ту или иную сторону. Всегда ли удастся за одно взвешивание проверить, все надписи верны или нет? (Весы будут в равновесии, если сумма моментов гирь справа от середины равна сумме моментов гирь слева; иначе отклонятся в сторону, где сумма больше. <i>Моментом</i> гири называется произведение <i>ms</i> массы гири <i>m</i> на расстояние <i>s</i> он нее до середины отрезка.)
Докажите, что если 6<i>n</i> + 11<i>m</i> делится на 31, то <i>n</i> + 7<i>m</i> также делится на 31.
Для некоторых целых <i>x</i> и <i>y</i> число 3<i>x</i> + 2<i>y</i> делится на 23. Докажите, что число 17<i>x</i> + 19<i>y</i> также делится на 23.
Докажите, что для нечётных чисел <i>a, b</i> и <i>c</i> имеет место равенство (½ (<i>b + c</i>), ½ (<i>a + c</i>), ½ (<i>a + b</i>)) = (<i>a, b, c</i>).
Известно, что выражение 14<i>x</i> + 13<i>y</i> делится на 11 при некоторых целых <i>x</i> и <i>y</i>. Докажите, что 19<i>x</i> + 9<i>y</i> также делится на 11 при таких <i>x</i> и <i>y</i>.
Каков наибольший возможный общий делитель чисел 9<i>m</i> + 7<i>n</i> и 3<i>m</i> + 2<i>n</i>, если числа <i>m</i> и <i>n</i> не имеют общих делителей, кроме единицы?
а) <i>a</i> + 1 делится на 3. Докажите, что 4 + 7<i>a</i> делится на 3.б) 2 + <i>a</i> и 35 – <i>b</i> делятся на 11. Докажите, что <i>a + b</i> делится на 11.