Олимпиадные задачи из источника «11 турнир (1989/1990 год)»
11 турнир (1989/1990 год)
НазадВ трапеции <i>ABCD AB</i> – основание, <i>AC = BC</i>, <i>H</i> – середина <i>AB</i>. Пусть <i>l</i> – прямая, проходящая через точку <i>H</i> и пересекающая прямые <i>AD</i> и <i>BD</i> в точках <i>P</i> и <i>Q</i> соответственно. Докажите, что либо углы <i>ACP</i> и <i>QCB</i> равны, либо их сумма равна 180°.
Четырёхугольник <i>ABCD</i> – ромб. На стороне <i>BC</i> взята точка <i>P</i>. Через точки <i>A, B</i> и <i>P</i> проведена окружность, которая пересекается с прямой <i>BD</i> ещё раз в точке <i>Q</i>. Через точки <i>C, P</i> и <i>Q</i> проведена окружность, которая пересекается с <i>BD</i> ещё раз в точке <i>R</i>. Докажите, что точки <i>A, R</i> и <i>P</i> лежат на одной прямой.
Если повернуть квадрат вокруг его центра на 45°, то стороны повёрнутого квадрата разобьют каждую сторону первоначального отрезка на три отрезка, длины которых относятся как <i>a</i> : <i>b</i> : <i>a</i> (эти отношения легко вычислить). Для произвольного выпуклого четырёхугольника сделаем аналогичное построение: разобьём каждую его сторону в тех же отношениях <i>a</i> : <i>b</i> : <i>a</i> и проведём прямую через каждые две точки деления, соседние с вершиной (лежащие на сходящейся к ней стороне). Докажите, что площадь четырёхугольника, ограниченного четырьмя построенными прямыми, равна площади исходного четырёхугольника.
Даны две окружности, лежащие одна вне другой. Пусть <i>A</i><sub>1</sub> и <i>A</i><sub>2</sub> – наиболее удалённые друг от друга точки пересечения этих окружностей с их линией центров, так что <i>A</i><sub>1</sub> лежит на первой окружности, а <i>A</i><sub>2</sub> – на второй. Из точки <i>A</i><sub>1</sub> проведены два луча, касающиеся второй окружности, и построен круг <i>K</i><sub>1</sub>, касающийся этих лучей и первой окружности изнутри. Из точки <i>A</i><sub>2</sub> проведены два луча, касающиеся первой окружности, и построен круг <i>K</i><sub>2</sub>, касающийся этих лучей и второй окружности...
В шестиугольнике <i>ABCDEF</i>, вписанном в окружность, <i>AB = BC, CD = DE, EF = FA</i>.
Докажите, что площадь треугольника <i>BDF</i> равна половине площади шестиугольника.
Длины сторон остроугольного треугольника – последовательные целые числа.
Докажите, что высота, опущенная на среднюю по величине сторону, делит её на отрезки, разность длин которых равна 4.
На квадратный лист бумаги со стороной <i>a</i> посадили несколько клякс, площадь каждой из которых не больше 1. Оказалось, что каждая прямая, параллельная сторонам листа, пересекает не более одной кляксы. Докажите, что суммарная площадь клякс не больше <i>a</i>.
Существует ли выпуклый многогранник, одно из сечений которого – треугольник (сечение не проходит через вершины), и в каждой вершине сходятся
а) не меньше пяти рёбер,
б) ровно пять рёбер?
Хозяйка испекла для гостей пирог. За столом может оказаться либо <i>p</i> человек, либо <i>q</i> (<i>p</i> и <i>q</i> взаимно просты). На какое минимальное количество кусков (не обязательно равных) нужно заранее разрезать пирог, чтобы в любом случае его можно было раздать поровну?
Рассматривается набор гирь, каждая из которых весит целое число граммов, а общий вес всех гирь равен 500 граммов. Такой набор называется <i>правильным</i>, если любое тело, имеющее вес, выраженный целым числом граммов от 1 до 500, может быть уравновешено некоторым количеством гирь набора, и притом единственным образом (тело кладётся на одну чашку весов, гири – на другую; два способа уравновешивания, различающиеся лишь заменой некоторых гирь на другие того же веса, считаются одинаковыми).
а) Приведите пример правильного набора, в котором не все гири по одному грамму.
б) Сколько существует различных правильных наборов?
(Два набора различны, если некоторая гиря участвует в этих наборах не одинаковое число раз.)
Докажите, что при любом натуральном <i>n</i> найдётся ненулевой многочлен <i>P</i>(<i>x</i>) с коэффициентами, равными 0, –1, 1, степени не больше 2<sup><i>n</i></sup>, который делится на
(<i>x</i> – 1)<sup><i>n</i></sup>.
Даны 103 монеты одинакового внешнего вида. Известно, что две из них – фальшивые, что все настоящие одинакового веса, что фальшивые – тоже одинакового веса, отличающегося от веса настоящих монет. Но неизвестно, в какую сторону отличаются веса фальшивых монет от настоящих. Как можно это узнать с помощью трёх взвешиваний на двухчашечных весах без гирь? (Отделить фальшивые монеты не требуется.)
Какое минимальное количество точек на поверхности
а) додекаэдра,
б) икосаэдра
надо отметить, чтобы на каждой грани была хотя бы одна отмеченная точка?
Докажите, что
а) если натуральное число <i>n</i> можно представить в виде <i>n</i> = 4<i>k</i> + 1, то существуют <i>n</i> нечётных натуральных чисел, сумма которых равна их произведению;
б) если <i>n</i> нельзя представить в таком виде, то таких <i>n</i> нечётных натуральных чисел не существует.
Рассматривается набор гирь, каждая из которых весит целое число граммов, а общий вес всех гирь равен 200 граммов. Такой набор называется <i>правильным</i>, если любое тело, имеющее вес, выраженный целым числом граммов от 1 до 200, может быть уравновешено некоторым количеством гирь набора, и притом единственным образом (тело кладётся на одну чашку весов, гири - на другую; два способа уравновешивания, различающиеся лишь заменой некоторых гирь на другие того же веса, считаются одинаковыми).
а) Приведите пример правильного набора, в котором не все гири по одному грамму.
б) Сколько существует различных правильных наборов? (Два набора различны, если некоторая гиря участвует в этих наборах не одинаковое число раз.)
Сколько существует таких пар натуральных чисел (<i>m, n</i>), каждое из которых не превышает 1000, что <img align="absmiddle" src="/storage/problem-media/98049/problem_98049_img_2.gif">
В ряд стоят 15 слонов, каждый из которых весит целое число килограммов. Если взять любого слона, кроме стоящего справа, и прибавить к его весу удвоенный вес его правого соседа, то получится 15 тонн (для каждого из 14 слонов). Найдите вес каждого из 15 слонов.
На какое максимальное число частей могут разбить координатную плоскость <i>xOy</i> графики 100 квадратных трехчлёнов вида
<i>y = a<sub>n</sub>x</i>² + <i>b<sub>n</sub>x + c<sub>n</sub></i> (<i>n</i> = 1, 2, ..., 100)?
Дана 61 монета одинакового внешнего вида. Известно, что две из них – фальшивые, что все настоящие одинакового веса, что фальшивые – тоже одинакового веса, отличающегося от веса настоящих монет. Но неизвестно, в какую сторону отличаются веса фальшивых монет от настоящих. Как можно это узнать с помощью трёх взвешиваний на двухчашечных весах без гирь? (Определить фальшивые монеты не требуется.)
Дано 27 кубиков одинакового размера: 9 красных, 9 синих и 9 белых. Можно ли сложить из них куб таким образом, чтобы каждый столбик из трёх кубиков содержал кубики ровно двух цветов? (Рассматриваются столбики, параллельные всем ребрам куба, всего 27 столбиков.)
Докажите, что при любом натуральном <i>n</i> <img align="middle" src="/storage/problem-media/98041/problem_98041_img_2.gif">
В прямоугольной таблице <i>m</i> строк и <i>n</i> столбцов (<i>m < n</i>). В некоторых клетках таблицы стоят звёздочки, так что в каждом столбце стоит хотя бы одна звёздочка. Докажите, что существует хотя бы одна такая звёздочка, что в одной строке с нею находится больше звёздочек, чем с нею в одном столбце.
Отмечено 100 точек – <i>N</i> вершин выпуклого <i>N</i>-угольника и 100 – <i>N</i> точек внутри этого <i>N</i>-угольника. Точки как-то обозначены, независимо от того, какие являются вершинами <i>N</i>-угольника, а какие лежат внутри. Известно, что никакие три точки не лежат на одной прямой, а никакие четыре – на двух параллельных прямых. Разрешается задавать вопросы типа: чему равна площадь треугольника <i>XYZ</i> (<i>X, Y, Z</i> – из числа отмеченных точек). Докажите, что 300 вопросов достаточно, чтобы выяснить, какие точки являются вершинами <i>N</i>-угольника, и чтобы найти его площадь.
Натуральный ряд представлен в виде объединения некоторого множества попарно непересекающихся целочисленных бесконечных арифметических прогрессий с положительными разностями <i>d</i><sub>1</sub>, <i>d</i><sub>2</sub>, <i>d</i><sub>3</sub>, ... . Может ли случиться, что при этом сумма <sup>1</sup>/<sub><i>d</i><sub>1</sub></sub> + <sup>1</sup>/<sub><i>d</i><sub>2</sub></sub> + ... + <sup>1</sup>/<i><sub>d<sub>k</sub></sub></i> не превышает 0,9? Рассмотрите случаи:
а) общее число прогрессий конечно;
б) прогрессий бесконечное число (в этом случае условие нужно понимат...
Внутри круга радиуса <i>R</i> взята точка <i>A</i>. Через неё проведены две перпендикулярные прямые. Потом прямые повернули на угол φ относительно точки <i>A</i>. Хорды, высекаемые окружностью из этих прямых, замели при повороте фигуру, имеющую форму креста с центром в точке <i>A</i>. Найдите площадь креста.