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

Подождите немного. Документ загружается.

ДОПОЛНЕНИЕ В

Избранные задачи Московских

математических олимпиад 1935—1992 г.

1. Железнодорожный поезд проходит мимо наблюдате-

ля в течение t

секунд, при той же скорости он проходит

через мост длиной в a метров в течение t

секунд. Найти

длину и скорость поезда. (1935(1).2.)

2. Построить квадрат, три вершины которого лежали

бы на трех данных параллельных прямых. (1935(1).2.)

3. Выбраны 6 различных цветов; требуется раскрасить

6 граней куба, каждую в особый цвет из числа избранных.

Сколькими геометрически различными способами можно

это сделать? Геометрически различными называются две

такие расцветки, которые нельзя совместить одну с другой

при помощи вращений куба вокруг его центра. Решить

ту же задачу для случая раскраски граней правильного

двенадцатигранника в 12 различных цветов. (1935(2).1.)

4. В пространстве расположены 3 плоскости и шар.

Сколькими различными способами можно поместить в

пространстве второй шар так, чтобы он касался

трех

данных плоскостей и первого шара? (1936(2).5.)

5. На сколько частей разделяют n-угольник его диа-

гонали, если никакие три диагонали не пересекаются в

одной точке? (1937(1).2.)

6. Построить треугольник по основанию, высоте и раз-

ности углов при основании. (1938(2).3.)

7. Доказать, что во всяком треугольнике биссектриса

лежит между медианой и высотой, проведенными из той

же вершины. (1939(1).5.)

8. Пароход от Горького до Астрахани идет 5 суток, а от

Астрахани до Горького 7 суток. Сколько дней будут плыть по

течению плоты от Горького до Астрахани? (1940(1).7/8.5.)

Для каждой задачи указывается год олимпиады, номер тура, класс,

в котором она была предложена и номер задачи в классе. Если деление

на туры или классы отсутствовало, то соответствующая информация не

указывается.

Эта задача не была решена ни одним участником.

В этой задаче речь фактически идет о касании сфер, т. е. не

предполагается, что шары могут касаться только внешним образом.

422 Дополнение В

9. Данным четырехугольником неправильной формы

настлать паркет, т. е. покрыть всю плоскость четы-

рехугольниками, равными данному, без промежутков и

перекрытий. (1940(2).7/8.3.)

10. На бесконечном конусе, угол развертки которого

равен , взята точка. Из это точки в обе стороны прово-

дится линия так, что после развертки она превращается

в отрезки прямых. Определить число ее самопересечений.

(1940(2).9/10.1.)

11. Доказать, что произведение четырех последователь-

ных целых чисел в сумме с единицей дает полный квад-

рат. (1941(1).7/8.5.)

12. На сторонах параллелограмма вне его построены

квадраты. Доказать, что их центры лежат в вершинах

некоторого квадрата. (1941(1).9/10.2.)

13. Построить треугольник ABC по трем точкам H

и H

, которые являются симметричными отражениями

точки пересечения высот искомого треугольника относи-

тельно его сторон. (1941(2).7/8.6.)

14. Прямоугольный треугольник ABC движется по плос-

кости так, что его вершины B и C скользят по сторонам

данного прямого угла. Доказать, что множеством точек A

является отрезок и найти его длину. (1945(1).9/10.4.)

15. Окружность радиуса, равного высоте некоторого пра-

вильного треугольника, катится по стороне этого треуголь-

ника. Доказать, что дуга, высекаемая сторонами треуголь-

ника на окружности, все время равна 60

◦

. (1945(2).9/10.3.)

16. Какое наибольшее число острых углов может встре-

титься в выпуклом многоугольнике? (1946(1).7/8.1.)

17. Дан ряд чисел: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34,

55, 89, . . . , в котором каждое число, начиная с третьего,

равно сумме двух предыдущих. Найдется ли среди первых

ста миллионов одного (10

+ 1) членов этого ряда число,

оканчивающееся четырьмя нулями? (1946(2).9/10.2.)

18. В городе 57 автобусных маршрутов. Известно, что:

1) с любой остановки на любую другую остановку мож-

но попасть без пересадки;

2) для любой пары маршрутов найдется, и притом толь-

ко одна, остановка, на которой можно пересесть с одного

из этих маршрутов на другой;

Избранные задачи 1935—1992 г. 423

3) на каждом маршруте не менее трех остановок.

Сколько остановок имеет каждый из 57 маршрутов?

(1946(2).7/8.4.)

19. Докажите, что каково бы ни было целое число n,

среди чисел n, n + 1, n + 2, . .., n + 9 есть число, хотя

бы одно, взаимно простое с остальными девятью из этих

чисел. (1947(1).9/10.3.)

20. Некоторые из 20 металлических кубиков, одинако-

вых по размерам и внешнему виду, алюминиевые, осталь-

ные

дюралевые (более тяжелые). Как при помощи 11

взвешиваний на весах с двумя чашечками без гирь опре-

делить число дюралевых кубиков? (1947(2).7/8.1.)

21. Найти все рациональные положительные решения

уравнения x

= y

(x 6= y). (1948(2).9/10.1.)

22. Дана плоская замкнутая ломаная периметра 1. До-

казать, что можно начертить круг радиусом 1/4, покры-

вающий всю ломаную. (1949(1).7/8.4.)

23. Имеется 13 гирь, каждая из которых весит целое

число граммов. Известно, что любые 12 из них можно

так разложить на 2 чашки весов, по 6 гирь на каждой,

что наступит равновесие. Докажите, что все гири имеют

один и тот же вес. (1949(2).7/8.3.)

24. Докажите, что числа вида 2

при различных целых

положительных n могут начинаться на любую наперед за-

данную комбинацию цифр. (1949(2).9/10.5.)

25. В выпуклом 13-угольнике проведены все диагона-

ли. Они разбивают его на многоугольники. Возьмем среди

них многоугольник с наибольшим числом сторон. Какое

наибольшее число сторон может он иметь? (1950(2).7/8.1.)

26. Числа 1, 2, 3, ..., 101 написаны в ряд в каком-то

порядке. Докажите, что из них можно вычеркнуть 90 так,

что оставшиеся 11 будут расположены по их величине

(либо возрастая, либо убывая). (1950(2).9/10.2.)

27. Около сферы описан пространственный четырех-

угольник. Докажите, что четыре точки касания лежат в

одной плоскости. (1950(2).9/10.3.)

Предполагается, что все кубики могут быть алюминиевыми, но

они не могут быть все дюралевыми (если все кубики окажутся одного

веса, то нельзя выяснить, алюминиевые они или дюралевые).

424 Дополнение В

28. Имеется кусок цепи из 60 звеньев, каждое из ко-

торых весит 1 г. Какое наименьшее число звеньев надо

расковать, чтобы из образовавшихся частей можно было

составить все веса в 1 г, 2 г, 3 г, . . . , 60 г (раскованное

звено весит тоже 1 г)? (1951(1).7/8.5.)

29. Автобусный маршрут содержит 14 остановок (счи-

тая две конечные). В автобусе одновременно могут ехать

не более 25 пассажиров. Доказать, что во время поездки

автобуса из одного конца в другой

a) найдутся восемь различных остановок A

, B

, A

, B

, A

, B

, таких, что ни один пассажир не едет

от A

до B

, ни один пассажир не едет от A

до B

, ни

один пассажир не едет от A

до B

и ни один пассажир

не едет от A

до B

;

б) может оказаться, что пассажиры едут таким обра-

зом, что не существует 10 различных остановок A

, B

, A

, B

, A

, B

, A

, B

, которые обладали бы

аналогичными свойствами. (1951(2).9/10.3.)

30. Окружность обладает тем свойством, что внутри

нее можно двигать правильный треугольник так, чтобы

каждая вершина треугольника описывала эту окружность.

Найти замкнутую непересекающуюся кривую, отличную

от окружности, внутри которой также можно двигать

правильный треугольник так, чтобы каждая его вершина

описывала эту кривую. (1951(2).9/10.4.)

31. Два человека A и B должны попасть как можно

скорее из пункта M в пункт N, расположенный в 15

км от M. Пешком они могут передвигаться со скоростью

6 км/час. Кроме того, в их распоряжении есть велоси-

пед, на котором можно ехать со скоростью 15 км/час.

A отправляется в путь пешком, а B едет на велосипеде

до встречи с пешеходом C, идущим из N и M. Дальше

B идет пешком, а C едет на велосипеде до встречи с A и

передает ему велосипед, на котором тот и приезжает в N.

Когда должен выйти из N пешеход C, чтобы время, за-

траченное A и B на дорогу в N, было наименьшим (C идет

пешком с той же скоростью, что A и B; время, затрачен-

ное на дорогу, считается от момента выхода A и B из M

до момента прибытия последнего из них в N).

(1952(1).8.3.)

Избранные задачи 1935—1992 г. 425

32. Из точки C проведены касательные CA и CB к

окружности O. Из произвольной точки N окружности

опущены перпендикуляры ND, NE, NF соответственно на

прямые AB, CA и CB. Докажите, что ND есть среднее

пропорциональное между NE и NF. (1952(2).8.2.)

33. 200 учеников выстроены прямоугольником по 10

человек в каждом поперечном ряду и по 20 человек в

каждом продольном ряду. В каждом продольном ряду вы-

бран самый высокий ученик, а затем из отобранных 10 че-

ловек выбран самый низкий. С другой стороны, в каждом

поперечном ряду выбран самый низкий ученик, а затем

среди отобранных 20 выбран самый высокий. Кто из дво-

их окажется выше? (1952(2).9.5.)

34. В плоскости расположено n зубчатых колес таким

образом, что первое колесо сцеплено своими зубцами со

вторым, второе — с третьим и т. д. Наконец, последнее

колесо сцеплено с первым. Могут ли вращаться колеса

такой системы? (1953(2).8.3.)

35. Разрезать куб на 3 равные пирамиды. (1953(2).9.5.)

36. Из квадрата размером 3 на 3 вырезать одну фигуру,

которая представляет развертку полной поверхности куба,

длина ребра которого равна 1. (1954(1).8.1.)

37. Рассматриваются всевозможные десятизначные чис-

ла, записываемые при помощи 2 и 1. Разбить их на два

класса так, чтобы при сложении любых двух чисел каж-

дого класса получилось число, в написании которого со-

держится не менее двух троек. (1954(2).8.5.)

38. В турнире собираются принять участие 25 шахма-

тистов. Все они играют в разную силу, и при встрече

всегда побеждает сильнейший. Какое наименьшее число

партий требуется, чтобы определить двух сильнейших иг-

роков? (1955(2).7.2.)

39. Две окружности касаются друг друга внешним об-

разом и третьей изнутри. Проводятся внешняя и внутрен-

няя общие касательные к первым двум окружностям. До-

казать, что внутренняя касательная делит пополам дугу,

отсекаемую внешней касательной на третьей окружности.

(1955(2).8.2.)

40. Точка O лежит внутри выпуклого n-угольника

...A

и соединена отрезками с вершинами. Стороны

426 Дополнение В

n-угольника нумеруются числами от 1 до n, разные

стороны нумеруются разными числами. То же самое

делается с отрезками OA

, ..., OA

а) При n = 9 найти нумерацию, при которой сумма но-

меров сторон для всех треугольников A

, . . . , A

одинакова.

б) Доказать, что при n = 10 такой нумерации осуще-

ствить нельзя. (1955(2).8.3.)

41. На столе лежат 15 журналов, закрывающих его це-

ликом. Докажите, что можно забрать семь журналов так,

чтобы оставшиеся журналы закрывали не меньше 8/15

площади стола. (1956(2).7.5.)

42. Груз весом 13, 5 т упакован в ящики так, что вес

каждого ящика не превосходит 350 кг. Докажите, что

этот груз можно перевезти на 11 полуторатонках. (Весом

пустого ящика можно пренебречь.) (1956(2).8.1.)

43. 100 чисел, среди которых есть положительные и

отрицательные, выписаны в ряд. Подчеркнуто, во-первых,

каждое положительное число, во-вторых, каждое число,

сумма которого со следующим положительна, и, в-треть-

их, каждое число, сумма которого с двумя следующими

положительна. Может ли сумма всех подчеркнутых чисел

оказаться отрицательной? Равной нулю? (1956(2).8.4.)

44. Подряд выписаны n чисел, среди которых есть

положительные и отрицательные. Подчеркивается каждое

положительное число, а также каждое число, сумма

которого с несколькими непосредственно следующими за

ним числами положительна. Докажите, что сумма всех

подчеркнутых чисел положительна. (1956(2).10.1.)

45. Докажите, что если в треугольной пирамиде любые

два трехгранных угла равны или симметричны, то все

грани этой пирамиды равны. (1956(2).10.4.)

46. Улитка ползет по столу с постоянной скоростью.

Через каждые 15 минут она поворачивает на 90

◦

налево

или направо, а в промежутках между поворотами ползет

по прямой. Доказать, что она может вернуться в исход-

ный пункт только через целое число часов. (1957(1).7.3.)

47. Радиолампа имеет семь контактов, расположенных

по кругу и включаемых в штепсель, имеющий семь от-

верстий. Можно ли так занумеровать контакты лампы и

Избранные задачи 1935—1992 г. 427

отверстия штепселя, чтобы при любом включении лампы

хотя бы один контакт попал на свое место (т. е. в отвер-

стие с тем же номером)? (1957(2).7.2.)

48. Дано n целых чисел a

= 1, a

, a

, ..., a

, причем

6 a

i+1

6 2a

(i = 1, 2, . . . , n −1) и сумма всех чисел четна.

Можно ли эти числа разбить на две группы так, чтобы

суммы чисел в этих группах были равны? (1957(2).10.5.)

49. Имеется система уравнений

*x + *y + *z = 0,

*x + *y + *z = 0.

Два человека поочередно вписывают вместо звездочек чис-

ла. Доказать, что начинающий всегда может добиться то-

го, чтобы система имела ненулевое решение. (1958(1).7.1.)

50. Из четырех прямых на плоскости никакие две не

параллельны, никакие три не пересекаются в одной точке.

По каждой прямой с постоянной скоростью идет пешеход.

Известно, что 1-й встречается со 2-м, с 3-м и с 4-м, а

2-й встречается с 3-м и с 4-м. Доказать, что 3-й пешеход

встретится с 4-м. (1958(1).10.5.)

51. Каждая грань куба заклеивается двумя равными

прямоугольными треугольниками с общей гипотенузой,

один из которых белый, другой — черный. Можно ли

эти треугольники расположить так, чтобы при каждой

вершине куба сумма белых углов была равна сумме

черных углов? (1958(2).7.3.)

52. Игральная доска имеет форму ромба с углом 60

◦

Каждая сторона ромба разделена на 9 частей. Через точки

деления проведены прямые, параллельные сторонам и ма-

лой диагонали ромба, разбивающие доску на треугольные

клетки. Если на некоторой клетке поставлена фишка, про-

ведем через эту клетку 3 прямые, параллельные сторонам

и малой диагонали ромба. Клетки, которые они пересекут,

будут считаться побитыми фишкой. Каким наименьшим

числом фишек можно побить все клетки доски?

(1958(2).9.3.)

53. Обозначим через a наименьшее число кругов ра-

диуса 1, которыми можно полностью покрыть заданный

428 Дополнение В

многоугольник M, через b — наибольшее число непересека-

ющихся кругов радиуса 1 с центрами внутри многоуголь-

ника M. Какое из чисел больше, a или b? (1958(2).9.4.)

54. Между зажимами A и B включено несколько со-

противлений. Каждое сопротивление имеет входной и вы-

ходной зажимы. Какое наименьшее число сопротивлений

необходимо иметь и какова может быть схема их соедине-

ния, чтобы при порче любых 9 сопротивлений цепь оста-

валось соединяющей зажимы A и B, но не было короткого

замыкания? (Порча сопротивления: короткое замыкание

или обрыв.) (1958(2).9.5.)

55. Существует ли тетраэдр, каждое ребро которого яв-

лялось бы стороной плоского тупого угла? (1959(1).10.3.)

56. В квадратную таблицу N ×N записаны все целые

числа по следующему закону: 1 стоит на любом месте,

2 стоит в строке с номером, равным номеру столбца, со-

держащего 1, 3 стоит в строке с номером, равным номеру

столбца, содержащего 2, и так далее. На сколько сумма

чисел в столбце, содержащем N

, отличается от суммы

чисел в строке, содержащей 1? (1959(1).10.4.)

57. Доказать, что не более одной вершины тетраэдра

обладает тем свойством, что сумма любых двух плоских

углов при этой вершине больше 180

◦

. (1959(2).9.3.)

58. В углах шахматной доски 3 на 3 стоят кони: в верхних

углах — белые, в нижних — черные. Доказать, что для того,

чтобы им поменяться местами, потребуется не менее 16

ходов. (Кони не обязательно ходят сначала белый, потом

черный. Ходом считается ход одного коня.) (1959(2).9.5.)

59. Два концентрических круга поделены на 2k равных

секторов. Каждый сектор выкрашен в белый или черный

цвет. Доказать, что если белых и черных секторов на каждом

круге одинаковое количество, то можно сделать такой по-

ворот, что по крайней мере на половине длины окружности

будут соприкасаться разноцветные куски. (1959(2).10.5.)

60. Доказать, что любая правильная дробь может быть

представлена в виде (конечной) суммы обратных величин

попарно различных целых чисел. (1960(1).9.1.)

61. Улитка ползет с непостоянной скоростью. Несколь-

ко человек наблюдало за ней по очереди в течение 6 мин.

Каждый начинал наблюдать раньше, чем кончал преды-

Избранные задачи 1935—1992 г. 429

дущий, и наблюдал ровно 1 мин. За эту минуту улитка

проползла ровно 1 м. Доказать, что за все 6 мин. улитка

могла проползти самое большее 10 м. (1960(2).8.4.)

62. В квадрате со стороной 100 расположено N кругов

радиуса 1, причем всякий отрезок длины 10, целиком

расположенный внутри квадрата, пересекает хотя бы один

круг. Доказать, что N > 400. (1960(2).9.5.)

63. Собралось n человек. Некоторые из них знакомы

между собой, причем каждые два незнакомых имеют ров-

но двух общих знакомых. Доказать, что каждый из них

знаком с одинаковым числом человек. (1960(2).10.3.)

64. Играют двое; один из них загадывает набор из

целых чисел (x

, x

, . . . , x

) — однозначных, как по-

ложительных, так и отрицательных. Второму разреша-

ется спрашивать, чему равна сумма a

+ . . . + a

, где

...a

) — любой набор. Каково наименьшее число вопро-

сов, за которое отгадывающий узнает задуманный набор?

(1961(1).8.2.)

65. k человек ехали в автобусе без кондуктора, и у всех

них были монеты только достоинством в 10, 15, 20 копеек.

Известно, что каждый уплатил за проезд

и получил сдачу.

Доказать, что наименьшее число монет, которое они могли

иметь, равно k +

k + 3

, где значок [a] означает наибольшее

целое число, не превосходящее a. (1961(1).10.3.)

66. Стороны произвольного выпуклого многоугольника

покрашены снаружи. Проводится несколько диагоналей

многоугольника, так, что никакие три не пересекаются в

одной точке. Каждая из этих диагоналей тоже покрашена с

одной стороны, т. е. с одной стороны отрезка проведена

узкая цветная полоска. Доказать, что хотя бы один из

многоугольников, на которые разбит диагоналями исходный

многоугольник, весь покрашен снаружи. (1961(2).7.1.)

67. На сторонах квадрата, как на основаниях, построе-

ны во внешнюю сторону равные равнобедренные треуголь-

ники с острым углом при вершине. Доказать, что полу-

чившуюся фигуру нельзя разбить на параллелограммы.

(1962(1).10.2.)

Проезд в автобусе стоит 5 копеек.

430 Дополнение В

68. У края биллиарда, имеющего форму правильного

2n-угольника, стоит шар. Как надо пустить шар от борта,

чтобы он, отразившись от всех бортов, вернулся в ту же

точку? (При отражении углы падения и отражения рав-

ны.) Доказать, что при этом длина пути шара не зависит

от выбора начальной точки. (1962(2).7.1.)

69. В окружность вписан неправильный n-угольник,

который при повороте окружности около центра на неко-

торый угол 6= 2 совмещается сам с собой. Доказать, что

n — число составное. (1962(2).8.3.)

70. Стороны выпуклого многоугольника, периметр ко-

торого равен 12, отодвигаются на расстояние d = 1 во

внешнюю сторону. Доказать, что площадь многоугольника

увеличится по крайней мере на 15. (1962(2).9.3.)

71. Даны 2

конечных последовательностей из нулей

и единиц, причем ни одна из них не является началом

никакой другой. Доказать, что сумма длин этих последо-

вательностей не меньше n · 2

. (1962(2).9.5.)

72. В шахматном турнире каждый участник сыграл с

каждым другим одну партию. Доказать, что участников

можно так занумеровать, что окажется, что ни один

участник не проиграл непосредственно за ним следую-

щему. (1962(2).10.5.)

73. Дан произвольный треугольник ABC. Найти множе-

ство всех таких точек M, что перпендикуляры к прямым

AM, BM, CM, проведенные из точек A, B, C (соответ-

ственно), пересекаются в одной точке. (1963(1).10.5.)

74. В таблицу 8 ×8 вписаны все целые числа от 1 до

64. Доказать, что при этом найдутся два соседних чис-

ла, разность между которыми не меньше 5. (Соседними

называются числа, стоящие в клетках, имеющих общую

сторону.) (1963(2).8.2.)

75. Найти множество центров тяжести всех остроуголь-

ных треугольников, вписанных в данную окружность.

(1963(2).8.3.)

76. По аллее длиной 100 метров идут три человека со ско-

ростями 1, 2 и 3 км/час. Дойдя до конца аллеи, каждый из

них поворачивает и идет назад с той же скоростью. Доказать,

что найдется отрезок времени в 1 минуту, когда все трое

будут идти в одном направлении. (1963(2).8.5.)