Олимпиадные задачи по теме «Алгебраическая геометрия» для 8-9 класса

Из колоды вынули семь карт, показали всем, перетасовали и раздали Грише и Лёше по три карты, а оставшуюся карту

  а) спрятали;

  б) отдали Коле.

Гриша и Лёша могут по очереди сообщать вслух любую информацию о своих картах. Могут ли они сообщить друг другу свои карты так, чтобы при этом Коля не смог вычислить местонахождение ни одной из тех карт, которых он не видит? (Гриша и Лёша не договаривались о каком-либо особом способе общения; все переговоры происходят <i>открытым текстом</i>.)

Дима придумал секретный шифр: каждая буква заменяется на слово длиной не больше 10 букв. Шифр называется <i>хорошим</i>, если всякое зашифрованное слово расшифровывается однозначно. Серёжа убедился (с помощью компьютера), что если зашифровать слово длиной не больше 10000 букв, то результат расшифровывается однозначно. Следует ли из этого, что шифр хороший? (В алфавите 33 буквы, под "словом" мы понимаем любую последовательность букв, независимо от того, имеет ли она смысл.)

Попробуйте расшифровать отрывок из книги "Алиса в Зазеркалье":

" — БЕРПИ Э ЙДЕМГОКВЭЫ БИБЕО-ЖАКЙПЧ

ЗВЕЛЕ,  — ЗБИСИВ ФИВМИУ-КЕВМИУ

ПЕЛЕВЧЖЕ ДГОСГАМОВЧЖЕ,  — ЕЖЕ ЕСЖИЬИОМ

МЕВЧБЕ МЕ, ЬМЕ Э ЦЕЬЙ, ЬМЕКЮ ЕЖЕ

ЕСЖИЬИВЕ,  — ЖА КЕВЧФО, ЖА ТОЖЧФО".

Текст зашифрован так: десять букв ("а", "е", "и", "й", "о", "у", "ы", "э", "ю", "я") разбиты на пары, и каждая из этих букв в тексте заменена второй из пары. Все остальные буквы точно так же разбиты на пары.

Цифры от 0 до 9 зашифрованы буквами A, B, C, D, E, F, G, H, I, J в каком-то порядке. За один вопрос можно узнать зашифрованную запись суммы нескольких различных букв. Например, если спросить «А + B = ?», то в случае, когда A = 9, B = 1, C = 0, ответом будет «А + В = BC». Как можно за пять таких вопросов определить, какие буквы каким цифрам соответствуют?

а) Докажите, что производящая функция последовательности чисел Фибоначчи   <i>F</i>(<i>x</i>) = <i>F</i>₀ + <i>F</i>₁<i>x</i> + <i>F</i>₂<i>x</i>² + ... + <i>F_nxⁿ</i> + ... может быть записана в виде   <img align="absmiddle" src="/storage/problem-media/61502/problem_61502_img_2.gif">   где  <img width="15" height="28" align="MIDDLE" border="0" src="/storage/problem-media/61502/problem_61502_img_3.gif"> = <img width="41" height="41" align="MIDDLE" border="0" s...

Предположим, что требуется передать сообщение, состоящее из <i>n</i>² нулей и единиц. Запишем его в виде квадратной таблици <i>n</i>×<i>n</i>. Допишем к каждой строке сумму её элементов по модулю 2. Получится еще один столбец высоты <i>n</i>. Аналогично поступим с каждым столбцом (в том числе найдём и сумму элементов дописанного столбца). Например, если требуется передать сообщение 0111, то таблица 2×2 (рис. слева) окажется дополненной до таблицы 3×3 (рис. справа). <div align="center"><img src="/storage/problem-media/60648/problem_60648_img_2.gif"></div>  а) Докажите, что если при передаче расширенной таблицы  (<i>n</i>+1)×(<i>n</i>+1)  произойдёт одна ошибка, то эту ошибку можно б...

Международная комиссия состоит из девяти человек. Материалы комиссии хранятся в сейфе. Сколько замков должен иметь сейф, сколько ключей для них нужно изготовить и как их разделить между членами комиссии, чтобы доступ к сейфу был возможен тогда и только тогда, когда соберутся не менее шести членов комиссии?

Для передачи сообщений по телеграфу каждая буква русского алфавита (Е и Ё отождествлены) представляется в виде пятизначной комбинации из нулей и единиц, соответствующих двоичной записи номера данной буквы в алфавите (нумерация букв начинается с нуля). Например, буква А представляется в виде 00000, буква Б - 00001, буква Ч – 10111, буква Я – 11111. Передача пятизначной комбинации производится по кабелю, содержащему пять проводов. Каждый двоичный разряд передается по отдельному проводу. При приеме сообщения Криптоша перепутал провода, поэтому вместо переданного слова получен набор букв ЭАВЩОЩИ. Найдите переданное слово.

В древнем шифре, известном под названием "Сцитала", использовалась полоска папируса, которая наматывалась на круглый стержень виток к витку без просветов и нахлестов. Далее, при горизонтальном положении стержня, на папирус построчно записывался текст сообщения. После этого полоска папируса с записанным на ней текстом посылалась адресату, имеющему точно такой же стержень, что позволяло ему прочитать сообщение. В наш адрес поступило сообщение, зашифрованное с помощью шифра "Сцитала". Однако его автор, заботясь о том, чтобы строчки были ровные, во время письма проводил горизонтальные линии, которые остались на полоске в виде черточек между буквами. Угол наклона этих черточек к краю ленты равен α, ширина полоски равна <i>d</i>, а ширина каждой строки равна &...

Зашифрование сообщения состоит в замене букв исходного текста на пары цифр в соответствии с некоторой (известной только отправителю и получателю) таблицей, в которой разным буквам алфавита соответствуют разные пары цифр. Криптографу дали задание восстановить зашифрованный текст. В каком случае ему будет легче выполнить задание: если известно, что первое слово второй строки – "термометр" или что первое слово третьей строки – "ремонт"?

Вам пришло зашифрованное сообщение: Ф В М Ё Ж Т И В Ф Ю Найдите исходное сообщение, если известно, что шифрпреобразование заключалось в следующем. Пусть x₁, x₂- корни трехчлена x²+3x+1. К порядковому номеру каждой буквы в стандартном русском алфавите (33 буквы) прибавлялось значение многочлена f(x)=x⁶+3x⁵+x⁴+x³+4x²+4x+3, вычисленное либо при x=x₁, либо при x=x₂(в неизвестном нам порядке), а затем полученное число заменялось соответствующей ему буквой.

(Задача с сайта<a href="http://www.cryptography.ru">www.cryptography.ru</a>.)

  На каждой из трёх осей установлено по одной вращающейся шестерёнке и неподвижной стрелке. Шестеренки соединены последовательно. На первой шестерёнке 33 зубца, на второй – 10, на третьей – 7. На каждом зубце первой шестерёнки по часовой стрелке написано по одной букве русского языка в алфавитном порядке: <div align="center">А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я. </div>  На зубцах второй и третьей шестерёнки в порядке возрастания по часовой стрелке написаны цифры от 0 до 9 и от 0 до 6 соответственно. Когда стрелка первой оси указывает на букву, стрелки двух других осей указывают на цифры.   Буквы сообщения шифруются последовательно. Зашифрование производится вращением первой шестерёнки против часовой стрелки до первого попадания шифруемой...

Исходное сообщение, состоящее из букв русского алфавита и знака пробела (-) между словами, преобразуется в цифровое сообщение заменой каждого его символа парой цифр согласно следующей таблице:<img src="/storage/problem-media/35742/problem_35742_img_2.gif" border="0" alt="\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|} \hline А & Б & В & Г & Д & Е & Ж & З & И & К & Л & М & Н & О & П \ \hline 01 & 02 & 03 & 04 & 05 & 06 & 07 & 08 & 09 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 & 15 \ \hline \end{tabular}" width="497" height="43"> <img src="/storage/problem-media/35742/problem_35742_img_3.gif" border="0" alt="\b...

Каждую букву исходного сообщения заменили её двузначным порядковым номером в русском алфавите согласно таблице:<div align="center"><img src="/storage/problem-media/35741/problem_35741_img_2.gif"><img src="/storage/problem-media/35741/problem_35741_img_3.gif"></div>Полученную цифровую последовательность разбили (справа налево) на трёхзначные цифровые группы без пересечений и пропусков. Затем каждое из полученных трёхзначных чисел умножили на 77 и оставили только три последние цифры произведения. В результате получилась следующая последовательность цифр:  317564404970017677550547850355.  Восстановите исходное сообщение.

Для проверки телетайпа, печатающего буквами русского алфавита АБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ передан набор из 9 слов, содержащий все 33 буквы алфавита. В результате неисправности телетайпа на приемном конце получены слова ГЪЙ АЭЁ БПРК ЕЖЩЮ НМЬЧ СЫЛЗ ШДУ ЦХОТ ЯФВИ Восстановите исходный текст, если известно, что характер неисправности таков, что каждая буква заменяется буквой, отстоящей от нее в указанном алфавите не дальше, чем на две буквы. Например, буква Б может перейти в одну из букв А, Б, В, Г.

(Задача с сайта<a href="http://www.cryptography.ru">www.cryptography.ru</a>.)

Суммой двух букв назовём букву, порядковый номер которой в алфавите имеет тот же остаток от деления на число букв в алфавите, что и сумма порядковых номеров исходных двух букв. Суммой двух буквенных последовательностей одинаковой длины назовём буквенную последовательность той же длины, полученную сложением букв исходных последовательностей, стоящих на одинаковых местах. Докажите, что существует последовательность из 33 различных букв русского алфавита, сумма которой с последовательностью букв, представляющей собой сам этот алфавит, не содержит одинаковых букв.

Шифрпреобразование простой замены в алфавите  <i>A</i> = {<i>a</i>₁, <i>a</i>₂, ..., <i>a_n</i>},  состоящем из <i>n</i> различных букв, заключается в замене каждой буквы шифруемого текста буквой того же алфавита, причём разные буквы заменяются разными. Ключом шифра простой замены называется таблица, в которой указано, какой буквой надо заменить каждую букву алфавита <i>A</i>. Если слово СРОЧНО зашифровать простой заменой с помощью ключа: <div align="center"><img src="/storage/problem-media/35699/problem_35699_img_2.gif"></div>то получится слово ВЗДАБД. Зашифровав полученное слово с помощью того же ключа еще раз,...

Ключом шифра, называемого "решеткой", является прямоугольный трафарет размера 6 на 10 клеток. В трафарете вырезаны 15 клеток так, что при наложении его на прямоугольный лист бумаги размера 6 на 10 клеток четырьмя возможными способами его вырезы полностью покрывают всю площадь листа.

Буквы сообщения (без пропусков) последовательно вписываются в вырезы трафарета (по строкам, в каждой строке слева направо) при каждом из четырех его возможных положений. Прочтите исходный текст, если после зашифрования на листе бумаги оказался следующий текст (на русском языке):<img src="/storage/problem-media/35685/problem_35685_img_2.gif" border="0" alt="\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|} \hline Р & П & Т & Е & Ш & А & В & Е &amp...

Буквы русского алфавита занумерованы в соответствии с таблицей:$\begin{array}{cccccccccccccccccccccc} А & Б & В & Г & Д & Е & Ж & З & И & К & ... & Ф & Х & Ц & Ч & Ш & Щ & Ь & Ы & Э & Ю & Я \ 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & ... & 20 & 21 & 22 & 23 & 24 & 25 & 26 & 27 & 28 & 29 & 30 \end{array}$Для зашифрования сообщения, состоящего из n букв, выбирается ключ K - некоторая последовательность из n букв приведенного выше алфавита. Зашифрование каждой буквы сообщения состоит в сложении ее номера в таблице с номером соответствующей буквы ключевой последовательности и замене полученной суммы на букву алфавита, номер...

Дана криптограмма:$\begin{array}{ccccc} ФН & \times & Ы & = & ФАФ \ + & & \times & & - \ ЕЕ & + & Е & = & НЗ \ = & & = & & = \ ИША & + & МР & = & ИМН \end{array}$Восстановите цифровые значения букв, при которых справедливы все указанные равенства, если разным буквам соответствуют различные цифры. Расставьте буквы в порядке возрастания их цифровых значений и получите искомый текст. (Задача с сайта<a href="http://www.cryptography.ru">www.cryptography.ru</a>.)

<i>Ключом</i> шифра, называемого "поворотная решетка", является трафарет, изготовленный из квадратного листа клетчатой бумаги размера <i>n</i>×<i>n</i> (<i>n</i> чётно). Некоторые из клеток вырезаются. Одна из сторон трафарета помечена. При наложении этого трафарета на чистый лист бумаги четырьмя возможными способами (помеченной стороной вверх, вправо, вниз, влево) его вырезы полностью покрывают всю площадь квадрата, причём каждая клетка оказывается под вырезом ровно один раз. Буквы сообщения, имеющего длину <i>n</i>², последовательно вписываются в вырезы трафарета, сначала наложенного на чистый лист бумаги помеченной стороной вверх. После заполнения всех вырезов трафарета буквами сообщения трафарет располагается в след...

При передаче сообщений используется некоторый шифр. Пусть известно, что каждому из трех шифрованных текстов ЙМЫВОТСЬЛКЪГВЦАЯЯ УКМАПОЧСРКЩВЗАХ ШМФЭОГЧСЙЪКФЬВЫЕАКК соответствовало исходное сообщение МОСКВА. Попробуйте расшифровать три текста ТПЕОИРВНТМОЛАРГЕИАНВИЛЕДНМТААГТДЬТКУБЧКГЕИШНЕИАЯРЯ ЛСИЕМГОРТКРОМИТВАВКНОПКРАСЕОГНАЬЕП РТПАИОМВСВТИЕОБПРОЕННИГЬКЕЕАМТАЛВТДЬСОУМЧШСЕОНШЬИАЯК при условии, что двум из них соответствует одно и то же сообщение. Сообщениями являются известные крылатые фразы. (Задача с сайта<a href="http://www.cryptography.ru">www.cryptography.ru</a>.)

Текст М И М О П Р А С Т Е Т И Р А С И С П Д А И С А Ф Е И И Б О Е Т К Ж Р Г Л Е О Л О И Ш И С А Н Н С Й С А О О Л Т Л Е Я Т У И Ц В Ы И П И Я Д П И Щ П Ь П С Е Ю Я Я получен из исходного сообщения перестановкой его букв. Текст У Щ Ф М Ш П Д Р Е Ц Ч Е Ш Ю Ш Ч Д А К Е Ч М Д В К Ш Б Е Е Ч Д Ф Э П Й Щ Г Ш Ф Щ Ц Е Ю Щ Ф П М Е Ч П М Е Р Щ М Е О Ф Ч Щ Х Е Ш Р Т Г Д И Ф Р С Я Ы Л К Д Ф Ф Е Е получен из того же исходного сообщения заменой каждой буквы на другую букву так, что разные буквы заменены разными, а одинаковые - одинаковыми. Восстановите исходное сообщение. (Задача с сайта<a href="http://www.cryptography.ru">www.cryptography.ru</a>.)

Сообщение, зашифрованное в пункте А шифром простой замены в алфавите из букв русского языка и знака пробела (–) между словами, передается в пункт Б отрезками по 12 символов. При передаче очередного отрезка сначала передаются символы, стоящие на чётных местах в порядке возрастания их номеров, начиная со второго, а затем – символы, стоящие на нечётных местах (также в порядке возрастания их номеров), начиная с первого. В пункте Б полученное шифрованное сообщение дополнительно шифруется с помощью некоторого другого шифра простой замены в том же алфавите, а затем таким же образом, как и из пункта А, передается в пункт В. По перехваченным в пункте В отрезкам:

    СО–ГЖТПНБЛЖО

    РСТКДКСПХЕУБ

    –Е–ПФПУБ–ЮОБ

    СП–ЕОКЖУУЛЖЛ

    СМЦХБЭКГОЩПЫ

    УЛКЛ–ИКНТЛЖГ

восстановите исх...

Некоторый текст зашифровали, поставив в соответствие каждой букве некоторую (возможно, ту же самую букву) букву так, что текст можно однозначно расшифровать. Докажите, что найдется такое число N, что после N-кратного применения шифрования заведомо получится исходный текст. Найдите из всех таких значений N наименьшее, годящееся для всех шифров (при условии, что в алфавите 33 буквы). (Задача с сайта<a href="http://www.cryptography.ru">www.cryptography.ru</a>.)