Федоров Р.М., Канель-Белов А.Я., Ковальджи А.К., Ященко И.В. Московские математические олимпиады 1993-2005

Подождите немного. Документ загружается.

Условия задач. 1993 год 21

холлов на 9 равных квадратных комнат и в каждой из

центральных комнат устроил бассейн, а остальные сделал

жилыми. Барон хвастается, что ему удалось обойти все

жилые комнаты, побывав в каждой по одному разу, и

вернуться в исходную (в каждой стене между двумя

соседними жилыми комнатами проделана дверь). Могут

ли слова барона быть правдой?

3. От любой точки на любом из двух берегов реки мож-

но доплыть до другого берега, проплыв не более одно-

го километра. Всегда ли лоцман может провести корабль

вдоль реки так, чтобы находиться все время на расстоя-

нии не более чем а) 700 метров, б)* 800 метров от каждого

из берегов?

П р и м е ч а н и е. Известно, что река соединяет два

круглых озера радиусом 10 километров каждое, а бе-

реговые линии состоят из отрезков и дуг окружностей.

Корабль следует считать точкой.

К о м м е н т а р и и. 1

◦

. Считайте, что островов на реке нет.

Рис. 1

◦

. Расстояние от точки на реке до берега

можно понимать двояко: как минимальное рас-

стояние до берега по прямой (при этом прямая

может пересекать другой берег), или как длину

кратчайшего пути по воде. Эти расстояния мо-

гут быть различными, если мыс одного берега

загораживает другой берег (рис. 1). В задаче ис-

пользуется расстояние во втором смысле.

4. Для каждой пары действительных чисел a и b рас-

смотрим последовательность чисел p

= [2{an + b}]. Любые

k подряд идущих членов этой последовательности назовем

словом. Верно ли, что любой упорядоченный набор из

нулей и единиц длины k будет словом последовательности,

заданной некоторыми a и b при k = 4; при k = 5?

П р и м е ч а н и е: [c] — целая часть, {c} — дробная часть

числа c.

5. В ботаническом определителе растения описываются

ста признаками. Каждый из признаков может либо при-

сутствовать, либо отсутствовать. Определитель считается

хорошим, если любые два растения различаются более чем

по половине признаков. Дока зать, что в хорошем опреде-

лителе не может быть описано более 50 растений.

22 Условия задач. 1993 год

6. На стороне AB треугольника ABC внешним образом

построен квадрат с центром O. Точки M и N — середи-

ны сторон AC и BC соответственно, а длины этих сто-

рон равны соответственно a и b. Найти максимум суммы

OM + ON, когда угол ACB меняется.

11 к л а с с

1. Известно, что tg + tg = p, ctg + ctg = q. Найти

tg( + ).

2. Единичный квадрат разбит на конечное число квад-

ратиков (размеры которых могут различаться). Может ли

сумма периметров квадратиков, пересекающихся с глав-

ной диагональю, быть больше 1993?

К о м м е н т а р и й. Если квадратик пересекается с диагональю по

одной точке, это тоже считается пересечением.

3. Даны n точек на плоскости, никакие три из кото-

рых не лежат на одной прямой. Через каждую пару то-

чек проведена прямая. Какое минимальное число попарно

непараллельных прямых может быть среди них?

4. В ящиках лежат камни. За один ход выбирается

число k, затем камни в ящиках делятся на группы по

k штук и остаток менее, чем из k штук. Оставляют по

одному камню из каждой группы и весь остаток. Можно

ли за 5 ходов добиться, чтобы в ящиках осталось ровно

по одному камню, если в каждом из них а) не более 460

камней; б) не более 461 камня?

5. а) Известно, что область определения функции f(x) —

отрезок [−1; 1], и f(f(x)) = −x при всех x, а ее график яв-

ляется объединением конечного числа точек и интервалов.

Нарисовать график функции f(x).

б) Можно ли это сделать, если область определения

функции — интервал (−1; 1)? Вся числовая ось?

К о м м е н т а р и и. 1

◦

. В пункте «а» достаточно нарисовать график

какой-нибудь такой функции.

◦

. Напомним, что интервал не содержит своих концов. Впрочем,

это не существенно, так как отрезок есть объединение интервала и

двух точек.

6*. Муха летает внутри правильного тетраэдра с ре-

бром a. Какое наименьшее расстояние она должна про-

Условия задач. 1994 год 23

лететь, чтобы побывать на каждой грани и вернуться в

исходную точку?

1994 год (LVII олимпиада)

8 к л а с с

1. Кооператив получает яблочный и виноградный сок

в одинаковых бидонах и выпускает яблочно-виноградный

напиток в одинаковых банках. Одного бидона яблочного

сока хватает ровно на 6 банок напитка, а одного бидона

виноградного — ровно на 10. Когда рецептуру напитка из-

менили, одного бидона яблочного сока стало хватать ровно

на 5 банок напитка. На сколько банок напитка хватит

теперь одного бидона виноградного сока? (Напиток водой

не разбавляется.)

2. Ученик не заметил знак умножения между двумя

трехзначными числами и написал одно шестизначное чис-

ло, которое оказалось в семь раз больше их произведения.

Найдите эти числа.

3. В треугольнике ABC провели биссектрисы углов A

и C. Точки P и Q — основания перпендикуляров, опущен-

ных из вершины B на эти биссектрисы. Докажите, что

отрезок PQ параллелен стороне AC.

4. Четыре кузнечика сидят в вершинах квадрата. Каж-

дую минуту один из них прыгает в точку, симметричную

ему относительно другого кузнечика. Докажите, что куз-

нечики не могут в некоторый момент оказаться в верши-

нах квадрата большего размера.

5. Придворный астролог называет момент времени хо-

рошим, если часовая, минутная и секундная стрелки ча-

сов находятся по одну сторону от какого-нибудь диаметра

циферблата (стрелки вращаются на общей оси и не делают

скачков). Какого времени в сутках больше, хорошего или

плохого?

6. Двое играют на доске 19 ×94 клеток. Каждый по

очереди отмечает квадрат по линиям сетки (любого воз-

можного размера) и закрашивает его. Выигрывает тот, кто

закрасит последнюю клетку. Дважды закрашивать клетки

нельзя. Кто выиграет при правильной игре и как надо

играть?

24 Условия задач. 1994 год

9 к л а с с

1. Существует ли невыпуклый пятиугольник, никакие

две из пяти диагоналей которого не имеют общих точек

(кроме вершин)?

2. У Коли есть отрезок длины k, а у Лёвы — отрезок

длины l. Сначала Коля делит свой отрезок на три части,

а потом Лёва делит на три части свой отрезок. Если из

получившихся шести отрезков можно сложить два тре-

угольника, то выигрывает Лёва, а если нет — Коля. Кто

из играющих, в зависимости от отношения k/l, может

обеспечить себе победу, и как ему следует играть?

3. Докажите, что уравнение x

+ y

+ z

= x

+ y

+ z

имеет бесконечное число решений в целых числах x, y, z.

4. Две окружности пересекаются в точках A и B.

В точке A к обеим проведены касательные, пересекаю-

щие окружности в точках M и N. Прямые BM и BN

пересекают окружности еще раз в точках P и Q (P — на

прямой BM, Q — на прямой BN). Докажите, что отрезки

MP и NQ равны.

5*. Найдите наибольшее натуральное число, не окан-

чивающееся нулем, которое при вычеркивании одной (не

первой) цифры уменьшается в целое число раз.

6. В квадрате клетчатой бумаги 10 ×10 нужно расста-

вить один корабль 1 ×4, два — 1 ×3, три — 1 ×2 и четы-

ре — 1 ×1. Корабли не должны иметь общих точек (даже

вершин) друг с другом, но могут прилегать к границам

квадрата. Докажите, что

а) если расставлять их в указанном выше порядке (на-

чиная с больших), то этот процесс всегда удается довести

до конца, даже если в каждый момент заботиться только

об очередном корабле, не думая о будущих;

б)* если расставлять их в обратном порядке (начиная с

малых), то может возникнуть ситуация, когда очередной

корабль поставить нельзя (приведите пример).

10 к л а с с

1. Ученик не заметил знака умножения между двумя

семизначными числами и написал одно четырнадцати-

значное число, которое оказалось в три раза больше их

произведения. Найдите эти числа.

Условия задач. 1994 год 25

2. Бесконечная последовательность чисел x

определя-

ется условиями: x

n+1

= 1 −|1 −2x

|, причем 0 6 x

6 1. До-

кажите, что последовательность, начиная с некоторого ме-

ста, периодическая а) в том б) и только в том случае, если

рационально.

3. Каждый из 1994 депутатов парламента дал пощечи-

ну ровно одному своему коллеге. Докажите, что можно со-

ставить парламентскую комиссию из 665 человек, члены

которой не выясняли отношений между собой указанным

выше способом.

4. D — точка на стороне BC треугольника ABC. B тре-

угольники ABD, ACD вписаны окружности, и к ним про-

ведена общая внешняя касательная (отличная от BC), пе-

ресекающая AD в точке K. Докажите, что длина отрезка

AK не зависит от положения точки D на BC.

5. Рассматривается произвольный многоугольник (не

обязательно выпуклый).

а) Всегда ли найдется хорда многоугольника, которая

делит его на равновеликие части?

б) Докажите, что любой многоугольник можно разде-

лить некоторой хордой на части, площадь каждой из ко-

торых не меньше, чем 1/3 площади многоугольника.

(Хордой многоугольника называется отрезок, концы ко-

торого принадлежат контуру многоугольника, а сам он

целиком принадлежит многоугольнику, включая контур.)

К о м м е н т а р и й. Заметим, что хорда, проходящая через верши-

ны многоугольника, может разрезать его более, чем на две части. Тем

не менее, в пункте «а» имеется в виду: можно ли разрезать много-

угольник хордой на две равновеликие части, см. также комментарий

к решению.

6*. Существует ли такой многочлен P(x), что у него

есть отрицательный коэффициент, а все коэффициенты

любой его степени (P(x))

, n > 1, — положительные?

11 к л а с с

1. Придумайте многогранник, у которого нет трех гра-

ней с одинаковым числом сторон.

2. См. задачу 2 для 10 класса.

3. В круглый бокал, осевое сечение которого — график

функции y = x

, опускают вишенку — шар радиуса r. При

26 Условия задач. 1995 год

каком наибольшем r шар коснется нижней точки дна?

(Другими словами, каков максимальный радиус r круга,

лежащего в области y > x

и содержащего начало коорди-

нат?)

4. Из выпуклого многогранника с 9 вершинами, одна

из которых A, параллельными переносами, переводящими

A в каждую из остальных вершин, образуется 8 равных

ему многогранников. Докажите, что хотя бы два из этих

8 многогранников пересекаются (по внутренним точкам).

5*. Продолжения сторон AB и CD выпуклого четырех-

угольника ABCD пересекаются в точке P, а продолжения

сторон BC и AD — в точке Q. Докажите, что если каждая

из трех пар биссектрис: внешних углов четырехугольника

при вершинах A и C, внешних углов при вершинах B и D,

а также внешних углов при вершинах Q и P (треугольни-

ков QAB и PBC соответственно) имеет точку пересечения,

то эти три точки лежат на одной прямой.

6. Докажите, что для любого k > 1 найдется степень 2

такая, что среди k последних ее цифр не менее половины

составляют девятки. (Например, 2

= ...96, 2

= ...992.)

1995 год (LVIII олимпиада)

8 к л а с с

1. М. В. Ломоносов тратил одну денежку на хлеб и

квас. Когда цены выросли на 20 %, на ту же денежку он

приобретал полхлеба и квас. Хватит ли той же денежки

хотя бы на квас, если цены еще раз вырастут на 20 %?

2. Докажите, что все числа 10017, 100117, 1001117, ...

делятся на 53.

3. Дан выпуклый четырехугольник ABCD и точка O

внутри него. Известно, что ∠AOB = ∠COD = 120

◦

, AO = OB

и CO = OD. Пус ть K, L и M — середины отрезков AB, BC

и CD соответственно. Докажите, что а) KL = LM; б) тре-

угольник KLM — правильный.

4. Достаточно ли для изготовления закрытой со всех

сторон прямоугольной коробки, вмещающей не менее

1995 единичных кубиков, а) 962; б) 960; в) 958 квад-

ратных единиц материала?

Условия задач. 1995 год 27

5. Несколько населенных пунктов соединены дорогами

с городом, а между ними дорог нет. Автомобиль отправ-

ляется из города с грузами сразу для всех населенных

пунктов. Стоимость каждой поездки равна произведению

веса всех грузов в кузове на расстояние. Докажите, что

если вес каждого груза численно равен расстоянию от го-

рода до пункта назначения, то общая стоимость перевозки

не зависит от порядка, в котором объезжаются пункты.

6. Прямая отсекает треугольник AKN от правильного

шестиугольника ABCDEF так, что AK + AN = AB. Найдите

сумму углов, под которыми отрезок KN виден из вершин

шестиугольника (∠KAN + ∠KBN + ∠KCN + ∠KDN + ∠KEN+

+ ∠KFN).

9 к л а с с

1. Докажите, что если в числе 12008 между нулями

вставить любое количество троек, то получится число, де-

лящееся на 19.

2. Дан равносторонний треугольник ABC. Для произ-

вольной точки P внутри треугольника рассмотрим точки

и C

пересечения прямых AP с BC и CP с BA соот-

ветственно. Найдите геометрическое место точек P, для

которых отрезки AA

и CC

равны.

3. Прямоугольник размером 1 ×k при всяком натураль-

ном k будем называть полоской. При каких натуральных

n прямоугольник размером 1995 ×n можно разрезать на

попарно различные полоски?

4. Натуральные числа a, b, c, d таковы, что ab = cd.

Может ли число a + b + c + d быть простым?

5. Первоначально даны четыре одинаковых прямо-

угольных треугольника. Каждым ходом один из имею-

щихся треугольников разрезается по высоте (выходящей

из прямого угла) на два других. Докажите, что после

любого количества ходов среди треугольников найдутся

два одинаковых.

6. Геологи взяли в экспедицию 80 банок консервов, ве-

са которых все известны и различны (имеется список).

Через некоторое время надписи на банках стали нечитае-

мыми, и только завхоз знает, где что. Он может всем это

доказать (т. е. обосновать, что в какой банке находится),

28 Условия задач. 1995 год

не вскрывая консервов и пользуясь только сохранившим-

ся списком и двухчашечными весами со стрелкой, пока-

зывающей разницу весов на чашках. Докажите, что ему

для этой цели

а) достаточно четырех взвешиваний;

б) недостаточно трех взвешиваний.

К о м м е н т а р и й. Отметим еще раз, что завхоз должен обосно-

вать, что в какой банке находится для всех 80 банок.

10 к л а с с

1. Известно число sin . Какое наибольшее число зна-

чений может принимать а) sin

, б)* sin

2. См. задачу 2 для 9 класса.

3. Диагонали трапеции ABCD пересекаются в точке K.

На боковых сторонах трапеции, как на диаметрах, постро-

ены окружности. Точка K лежит вне этих окружностей.

Докажите, что длины касательных, проведенных к этим

окружностям из точки K, равны.

4. См. задачу 5 для 9 класса.

5*. Целые числа a, b и c таковы, что числа

тоже целые. Докажите, что |a|= |b|= |c|.

6. На табло горят несколько лампочек. Имеется неско-

лько кнопок. Нажатие на кнопку меняет состояние лам-

почек, с которыми она соединена. Известно, что для любо-

го набора лампочек найдется кнопка, соединенная с нечет-

ным числом лампочек из этого набора. Докажите, что,

нажимая на кнопки, можно погасить все лампочки.

11 к л а с с

1. Докажите, что

|x|+ |y|+ |z|6 |x + y −z |+ |x −y + z |+ |−x + y + z |,

где x, y, z — действительные числа.

2. Можно ли ребра n-угольной призмы раскрасить в 3

цвета так, чтобы на каждой грани были все 3 цвета и

в каждой вершине сходились ребра разных цветов, если

а) n = 1995; б) n = 1996.

Условия задач. 1996 год 29

3. В треугольнике ABC AA

— медиана, AA

— биссек-

триса, K — такая точка на AA

, что KA

kAC. Докажите,

что AA

⊥KC.

4*. Разрезать отрезок [−1; 1] на черные и белые отрез-

ки так, чтобы интегралы любой а) линейной функции;

б) квадратного трехчлена по белым и черным отрезкам

были равны.

5. Для какого наибольшего n можно придумать две бес-

конечные в обе стороны последовательности A и B такие,

что любой кусок последовательности B длиной n содер-

жится в A, A имеет период 1995, а B этим свойством не

обладает (непериодична или имеет период другой длины)?

К о м м е н т а р и й. Последовательности могут состоять из произ-

вольных символов. Речь идет о минимальном периоде.

6*. Доказать, что существует бесконечно много таких

составных n, что 3

n−1

−2

n−1

кратно n.

7. Существует ли такой многогранник и точка вне него,

что из этой точки не видно ни одной из его вершин?

1996 год (LIX олимпиада)

8 к л а с с

1. Известно, что a +

= b +

. Верно ли, что a = b?

2. По кругу расставлены 10 железных гирек. Между

каждыми соседними гирьками находится бронзовый ша-

рик. Масса каждого шарика равна разности масс соседних

с ним гирек. Докажите, что шарики можно разложить на

две чаши весов так, чтобы весы уравновесились.

3. В узлах клетчатой бумаги живут садовники, а во-

круг них повсюду растут цветы. За каждым цветком

должны ухаживать 3 ближайших к нему садовника. Один

из садовников хочет узнать, за каким участком он должен

ухаживать. Нарисуйте этот участок.

4. Дан равносторонний треугольник ABC. Сторона BC

разделена на три равные части точками K и L, а точка M

делит сторону AC в отношении 1 : 2, считая от вершины A.

Докажите, что сумма углов AKM и ALM равна 30

◦

30 Условия задач. 1996 год

5. В углу шахматной доски размером n ×n полей стоит

ладья. При каких n, чередуя горизонтальные и вертикаль-

ные ходы, она может за n

ходов побывать на всех полях

доски и вернуться на место? (Учитываются только поля,

на которых ладья останавливалась, а не те, над которыми

она проносилась во время хода. За каждым горизонталь-

ным ходом должен следовать вертикальный, а за каждым

вертикальным — горизонтальный.)

6. a) Восемь школьников решали 8 задач. Оказалось,

что каждую задачу решили 5 школьников. Докажите, что

найдутся такие два школьника, что каждую задачу решил

хотя бы один из них.

б) Если каждую задачу решили 4 ученика, то может

оказаться, что таких двоих не найдется (приведите при-

мер).

9 к л а с с

1. Докажите, что в любом выпуклом многоугольнике

имеется не более 35 углов, меньших 170

◦

2. Докажите, что если для чисел a, b и c выполняются

неравенства |a −b |> |c|, |b −c|> |a|, |c −a |> |b |, то одно из

этих чисел равно сумме двух других.

3. Вокруг треугольника ABC описана окружность и че-

рез точки A и B проведены касательные, которые пе-

ресекаются в точке M. Точка N лежит на стороне BC,

причем прямая MN параллельна стороне AC. Докажите,

что AN = NC.

4. Целые числа от 1 до n записаны в строчку. Под

ними записаны те же числа в другом порядке. Может ли

случиться так, что сумма каждого числа и записанного

под ним есть точный квадрат а) при n = 9, б) при n = 11,

в) при n = 1996.

5. Пусть A и B — точки, лежащие на окружности. Они

разбивают окружность на две дуги. Найдите геометриче-

ское место середин всевозможных хорд, концы которых

лежат на разных дугах AB.

К о м м е н т а р и й. Из условия не вполне ясно, годятся ли хорды,

проходящие через точки A и B. Мы будем считать, что такие хорды

не годятся. То есть рассматриваются середины хорд, концы которых

лежат на разных открытых дугах AB.