Олимпиадные задачи из источника «21 турнир (1999/2000 год)»

Дана окружность и точка <i>A</i> внутри неё.

Найдите геометрическое место вершин <i>C</i> всевозможных прямоугольников <i>ABCD</i>, где точки <i>B</i> и <i>D</i> лежат на окружности.

Хорды <i>AC</i> и <i>BD</i> окружности с центром <i>O</i> пересекаются в точке <i>K</i>. Пусть <i>M</i> и <i>N</i> – центры описанных окружностей треугольников <i>AKB</i> и <i>CKD</i> соответственно. Докажите, что  <i>OM = KN</i>.

На бумаге "в клеточку" нарисован выпуклый многоугольник <i>M</i>, так что все его вершины находятся в вершинах клеток и ни одна из его сторон не идёт по вертикали или горизонтали. Докажите, что сумма длин вертикальных отрезков линий сетки, заключённых внутри <i>M</i>, равна сумме длин горизонтальных отрезков линий сетки внутри <i>M</i>.

Какое наибольшее число коней можно расставить на доске 5×5 клеток так, чтобы каждый из них бил ровно двух других?

В колоде часть карт лежит рубашкой вниз. Время от времени Петя вынимает из колоды пачку из одной или нескольких подряд идущих карт, в которой верхняя и нижняя карты лежат рубашкой вниз, переворачивает всю пачку как одно целое и вставляет её в то же место колоды (если "пачка" состоит лишь из одной карты, то требуется только, чтобы она лежала рубашкой вниз). Докажите, что в конце концов все карты лягут рубашкой вверх, как бы ни действовал Петя.

Длины оснований трапеции равны <i>m</i> см и <i>n</i> см (<i>m</i> и <i>n</i> – натуральные числа,  <i>m ≠ n</i>).  Докажите, что трапецию можно разрезать на равные треугольники.

Может ли произведение двух последовательных натуральных чисел равняться произведению двух последовательных чётных чисел?

В круговом шахматном турнире каждый участник играет с каждым из остальных один раз. За выигрыш присуждается одно очко, за ничью – пол-очка, за проигрыш – ноль. Назовём партию <i>неправильной</i>, если выигравший её шахматист в итоге набрал очков меньше проигравшего.

  а) Докажите, что неправильные партии составляют меньше ¾ общего числа партий в турнире.

  б) Докажите, что в пункте а) число ¾ нельзя заменить на меньшее.

Найдите максимальное число <i>N</i>, для которого существуют такие <i>N</i> последовательных натуральных чисел, что сумма цифр первого числа делится на 1, сумма цифр второго числа – на 2, сумма цифр третьего числа – на 3, ..., сумма цифр <i>N</i>-го числа – на <i>N</i>.

Натуральные числа <i>m</i> и <i>n</i> взаимно просты (не имеют общего делителя, отличного от единицы). Дробь   <img align="absmiddle" src="/storage/problem-media/98481/problem_98481_img_2.gif">   можно сократить на число <i>d</i>.

Каково наибольшее возможное значение <i>d</i>?

В однокруговом шахматном турнире назовём партию <i>неправильной</i>, если выигравший её шахматист в итоге набрал очков меньше, чем проигравший.

Докажите, что неправильные партии составляют меньше ¾ общего числа партий в турнире.

Разбойники Хапок и Глазок делят кучу из 100 монет. Хапок захватывает из кучи пригоршню монет, а Глазок, глядя на пригоршню, решает, кому из двоих она достается. Так продолжается, пока кто-то из них не получит девять пригоршней, после чего другой забирает все оставшиеся монеты (дележ может закончиться и тем, что монеты будут разделены прежде, чем кто-то получит девять пригоршней). Хапок может захватить в пригоршню сколько угодно монет. Какое наибольшее число монет он может гарантировать себе независимо от действий Глазка?

Найдите все действительные корни уравнения   (<i>x</i> + 1)²¹ + (<i>x</i> + 1)²⁰(<i>x</i> – 1) + (<i>x</i> + 1)¹⁹(<i>x</i> – 1)² + ... + (<i>x</i> – 1)²¹ = 0.

Существует ли такая бесконечная последовательность, состоящая из

  а) действительных

  б) целых

чисел, что сумма любых десяти подряд идущих чисел положительна, а сумма любых первых подряд идущих  10<i>n</i> + 1  чисел отрицательна при любом натуральном <i>n</i>?

Докажите неравенство   <img align="absmiddle" src="/storage/problem-media/98473/problem_98473_img_2.gif">   при любых натуральных <i>n</i> и <i>k</i>.

На двух противоположных гранях игрального кубика нарисовано по одной точке, на двух других противоположных – по две точки, и на двух оставшихся – по три точки. Из восьми таких кубиков сложили куб 2×2×2 и посчитали суммарное число точек на каждой из его шести граней.

Могли ли получиться шесть последовательных чисел?

Диагонали выпуклого четырёхугольника делят его на четыре треугольника. Оказалось, что сумма площадей двух противоположных (имеющих только общую вершину) треугольников равна сумме площадей двух других треугольников. Докажите, что одна из диагоналей делится другой диагональю пополам.

Можно ли расставить в вершинах куба натуральные числа так, чтобы в каждой паре чисел, связанных ребром, одно из них делилось на другое, а во всех других парах такого не было?

В основании призмы лежит <i>n</i>-угольник. Требуется раскрасить все 2<i>n</i> её вершин тремя красками так, чтобы каждая вершина была связана рёбрами с вершинами всех трёх цветов.

  а) Докажите, что если <i>n</i> делится на 3, то такая раскраска возможна.

  б) Докажите, что если если такая раскраска возможна, то <i>n</i> делится на 3.

В трапеции <i>ABCD</i> площади 1 основания <i>BC</i> и <i>AD</i> относятся как  1 : 2.&nbsp Пусть <i>K</i> – середина диагонали <i>AC</i>. Прямая <i>DK</i> пересекает сторону <i>AB</i> в точке <i>L</i>. Найдите площадь четырёхугольника <i>BCKL</i>.

Докажите, что у выпуклого 10<i>n</i>-гранника найдётся <i>n</i> граней с одинаковым числом сторон.

На большой шахматной доске отметили 2<i>n</i> клеток так, что ладья может ходить по всем отмеченным клеткам, не перепрыгивая через неотмеченные.

Докажите, что фигуру из отмеченных клеток можно разрезать на <i>n</i> прямоугольников.

а) 100 гирек веса 1, 2, ..., 100 г разложили на две чаши весов так, что есть равновесие.

Докажите, что можно убрать по две гирьки с каждой чаши так, что равновесие не нарушится. б) Рассмотрим такие <i>n</i>, что набор гирь 1, 2, ... , <i>n</i> г можно разделить на две части, равные по весу.

Верно ли, что для любого такого <i>n</i>, большего 3, можно убрать по две гирьки из каждой части так, что равенство весов сохранится?

Вневписанные окружности касаются сторон <i>AC</i> и <i>BC</i> треугольника <i>ABC</i> в точках <i>K</i> и <i>L</i>. Докажите, что прямая, соединяющая середины <i>KL</i> и <i>AB</i>,

  а) делит периметр треугольника <i>ABC</i> пополам;

  б) параллельна биссектрисе угла <i>ACB</i>.

На прямоугольном листе бумаги отмечены

  а) несколько точек на одной прямой;

  б) три точки.

Разрешается сложить лист бумаги несколько раз по прямой так, чтобы отмеченные точки не попали на линии сгиба, и затем один раз шилом проколоть сложенный лист насквозь. Докажите, что это можно сделать так, чтобы дырки оказались в точности в отмеченных точках и лишних дырок не получилось.