Олимпиадные задачи из источника «1972 год» - сложность 4-5 с решениями

Озеро имеет форму невыпуклого<nobr><i>n</i>-угольника.</nobr>Докажите, что множество точек озера, из которых видны все его берега, либо пусто, либо заполняет внутренность выпуклого<nobr><i>m</i>-угольника,</nobr>где<nobr><i>m</i>≤<i>n</i>.</nobr>

Двое играют в такую игру. Один задумывает натуральное<nobr>число <i>n</i>,</nobr>а другой задаёт вопросы типа «верно ли, что<i>n</i>не<nobr>меньше <i>x</i>»</nobr><nobr>(число <i>x</i></nobr>он может выбирать по своему усмотрению) и получает ответы «да» или «нет». Каждой возможной<nobr>стратегии <i>T</i></nobr>второго игрока сопоставим функцию<i>f</i>_<i>T</i>(<i>n</i>), равную числу вопросов (до отгадывания), если было задумано<nobr>число <i>n</i>.</nobr>Пусть, например,<nobr>стратегия <i>T</i></nobr>состоит в том, что сначала задают вопросы: «верно ли, что<i>n</i>не...

Для каждого непрямоугольного треугольника <i>T</i> обозначим через <i>T</i>₁ треугольник, вершинами которого служат основания высот треугольника <i>T</i>; через <i>T</i>₂ – треугольник, вершинами которого служат основания высот треугольника <i>T</i>₁; аналогично определим треугольники <i>T</i>₃, <i>T</i>₄ и так далее. Каким должен быть треугольник <i>T</i>, чтобы

  а) треугольник <i>T</i>₁ был остроугольным?

  б) в последовательности <i>T</i>₁, <i>T</i>₂, <i>T</i&gt...

  а) Каждая сторона равностороннего треугольника разбита на <i>m</i> равных частей, и через точки деления проведены прямые, параллельные сторонам, разрезавшие треугольник на <i>m</i>² маленьких треугольников. Среди вершин полученных треугольников нужно отметить <i>N</i> вершин так, чтобы ни для каких двух отмеченных вершин <i>A</i> и <i>B</i> отрезок <i>АВ</i> не был параллелен ни одной из сторон. Каково наибольшее возможное значение <i>N</i> (при заданном <i>m</i>)?   б) Разделим каждое ребро тетраэдра на <i>m</i> равных частей и через точки деления проведём плоскости, параллельные граням. Среди вершин полученных многогранников отметим <i>N</i> вершин так, чтобы никакие...

а) Школьники одного класса в сентябре ходили в два туристических похода. В первом походе мальчиков было меньше &frac25; общего числа участников этого похода, во втором – тоже меньше &frac25;. Докажите, что в этом классе мальчики составляют меньше ⁴/₇ общего числа учеников, если известно, что каждый из учеников участвовал по крайней мере в одном походе. б) Пусть в <i>k</i>-м походе, где  1 ≤ <i>k ≤ n</i>,  мальчики составляли α_<i>k</i>-ю часть общего количества участников этого похода. Какую наибольшую долю могут составлять мальчики на общей встрече всех туристов (всех, кто участвовал хотя бы в одном из <i>n</i> походов)?

На окружности расположено множество<nobr><i>F</i> точек,</nobr>состоящее из<nobr>100 дуг.</nobr>При любом<nobr>повороте <i>R</i></nobr>окружности множество<i>R</i>(<i>F</i>) имеет хотя бы одну общую точку с<nobr>множеством <i>F</i>.</nobr><span class="prim">(Другими словами, для любого <nobr>угла α</nobr> <nobr>от 0°</nobr> <nobr>до 180°</nobr> в <nobr>множестве <i>F</i></nobr> можно указать две точки, отстоящие одна от другой на <nobr>угол α.)</nobr></span>Какую наименьшую сумму длин могут иметь<nobr>100 дуг,</nobr>образующих<nobr>множество <i>F</i>?</nobr&g...

На белых клетках бесконечной шахматной доски, заполняющей верхнюю полуплоскость, записаны какие-то числа так, что для каждой чёрной клетки сумма чисел, стоящих в двух соседних с ней клетках – справа и слева, – равна сумме двух других чисел, стоящих в соседних с ней клетках – сверху и снизу. Известно число, стоящее в одной клетке <i>n</i>-й строки (крестик на рисунке), а требуется узнать число, стоящее над ним в (<i>n</i>+2)-й строке (знак вопроса на рисунке). Сколько ещё чисел, стоящих в двух нижних строках (точки на рисунке), нужно для этого знать? <div align="center"><img src="/storage/problem-media/73699/problem_73699_img_2.gif"> </div>

Когда закончился хоккейный турнир (в один круг), оказалось, что для каждой группы команд можно найти команду (может быть, из той же группы), которая набрала в играх с командами этой группы нечётное число очков. Докажите, что в турнире участвовало чётное число команд. (Поражение – 0 очков, ничья – 1 очко, выигрыш – 2 очка.)

Можно ли расставить цифры 0, 1 и 2 в клетках листа клетчатой бумаги размером 100×100 таким образом, чтобы в каждом прямоугольнике размером 3×4, стороны которого идут по сторонам клеток, оказалось бы три нуля, четыре единицы и пять двоек?

Треугольная таблица строится по следующему правилу: в верхней её строке написано одно только натуральное число<nobr><i>a</i> > 1,</nobr>а далее под каждым<nobr>числом <i>k</i></nobr>слева пишем число<i>k</i>², а<nobr>справа —</nobr>число<nobr><i>k</i> + 1.</nobr>Докажите, что в каждой строке таблицы все числа разные.Например, при <nobr><i>a</i> = 2</nobr> вторая строка состоит из чисел 4 <nobr>и 3,</nobr> <nobr>третья —</nobr> из чисел 16, 5, 9 <nobr>и 4, </nobr> <nobr>четвёртая —</nobr> из чисел 256, 17, 25, 6, 81, 10, 16 <nobr>и 5.</nobr>

Сумма <i>n</i> положительных чисел  <i>x</i>₁, <i>x</i>₂, <i>x</i>₃, ..., <i>x_n</i>  равна 1.

Пусть <i>S</i> – наибольшее из чисел   <img align="middle" src="/storage/problem-media/73692/problem_73692_img_2.gif">

Найдите наименьшее возможное значение <i>S</i>. При каких значениях  <i>x</i>₁, <i>x</i>₂, ..., <i>x_n</i>  оно достигается?

На прямой дано 50 отрезков. Докажите, что верно хотя бы одно из следующих утверждений:<ul class="zad"><li>некоторые 8 из этих отрезков имеют общую точку; </li><li>некоторые 8 из этих отрезков таковы, что никакие два из них не пересекаются.</li></ul>

Двое играют в следующую игру. Один называет цифру, а другой вставляет её по своему усмотрению вместо одной из звёздочек в следующей разности:<font face="Symbol"></font> – <font face="Symbol"></font>.Затем первый называет ещё одну цифру, второй ставит её, первый опять называет цифру, и так играют до тех пор, когда все звёздочки будут заменены цифрами. Первый стремится к тому, чтобы разность получилась как можно больше, а <nobr>второй —</nobr> чтобы она стала как можно меньше. Докажите, что а) второй может расставлять цифры так, чтобы полученная разность стала не больше 4000, независимо от того, какие цифры называл первый; б) первый может называть цифры так, чтобы разность стала не меньше 4000, независимо от того, куда расставля...

Каждая из девяти прямых разбивает квадрат на два четырёхугольника, площади которых относятся как<nobr>2 : 3.</nobr>Докажите, что по крайней мере три из этих девяти прямых проходят через одну точку.

<i>P</i> и <i>Q</i> – подмножества множества выражений вида  (<i>a</i>₁, <i>a</i>₂, ..., <i>a_n</i>),  где <i>a_i</i> – натуральные числа, не превосходящие данного натурального числа <i>k</i> (таких выражений всего <i>kⁿ</i>). Для каждого элемента  (<i>p</i>₁, ..., <i>p_n</i>)  множества <i>P</i> и каждого элемента  (<i>q</i>₁, ..., <i>q_n</i>)  множества <i>Q</i> существует хотя бы один такой номер <i>m</i>, что...

Найдите необходимые и достаточные условия, которым должны удовлетворять числа <i>a, b</i>, α и β, чтобы прямоугольник размером <i>a</i>×<i>b</i> можно было разрезать на прямоугольники размером α×β. Например, можно ли прямоугольник размером 50×60 разрезать на прямоугольники размером

а) 20×15;   б) 5×8;   в) 6,25×15;   г)  <img align="absmiddle" src="/storage/problem-media/73679/problem_73679_img_2.gif">

С натуральным числом (записываемым в десятичной системе) разрешено проделывать следующие операции:А) приписать на конце <nobr>цифру 4;</nobr> Б) приписать на конце <nobr>цифру 0;</nobr> В) разделить на 2 (если число чётно). Например, если с числом 4 проделаем последовательно операции В, В, А <nobr>и Б,</nobr> то получим <nobr>число 140.</nobr> а) Из числа 4 получите <nobr>число 1972.</nobr> б)* Докажите, что из числа 4 можно получить любое натуральное число.

<i>m</i> и <i>n</i> – натуральные числа,  <i>m</i> < <i>n</i>.  Докажите, что   <img align="absmiddle" src="/storage/problem-media/73673/problem_73673_img_2.gif">

Пусть<i>a</i>,<i>b</i>,<i>c</i>,<nobr><i>d</i> —</nobr>длины четырёх последовательных сторон четырёхугольника,<nobr><i>S</i> —</nobr>его площадь. Докажите неравенства:а) <i>S</i> <font face="Symbol">≤</font> <i>ab</i> + <i>cd</i>; б) <i>S</i> <font face="Symbol">≤</font> <i>ac</i> + <i>bd</i>. в) Докажите, что если хотя бы в одном из этих неравенств достигается равенство, то четырёхугольник можно вписать в окружность.

Для каждого натурального  <i>n</i> > 1  существует такое число <i>c_n</i>, что для любого <i>x</i> произведение синуса числа <i>x</i>, синуса числа  <i>x</i> + ^π/_<i>n</i>,  синуса числа

<i>x</i> + ^2π/_<i>n</i>,  ..., наконец, синуса числа  <i>x</i> + ^{(<i>n</i> – 1)π}/_<i>n</i>  равно произведению числа <i>c_n</i> на синус числа <i>nx</i>. Докажите это и найдите величину <i>c_n</i>.

<div class="catalogueproblemauthor">Автор: Л.Г.Макаров</div>Какое множество точек заполняют центры тяжести треугольников, три вершины которых лежат соответственно на трёх сторонах<i>АВ</i>,<i>ВС</i><nobr>и <i>АС</i></nobr>данного<nobr>треугольника <i>АВС</i>?</nobr>

Один из простейших многоклеточных<nobr>организмов —</nobr>водоросль<nobr>вольвокс —</nobr>представляет собой сферическую оболочку, сложенную, в основном, семиугольными, шестиугольными и пятиугольными клетками (то есть клетками, имеющими семь, шесть или пять соседних; в каждой «вершине» сходятся три клетки). Бывают экземпляры, у которых есть и четырёхугольные, и восьмиугольные клетки, но биологи заметили, что если таких «нестандартных» клеток (менее чем с пятью и более чем с семью сторонами) нет, то пятиугольных клеток<nobr>на 12</nobr>больше, чем семиугольных (всего клеток может быть несколько сотен и даже тысяч). Не можете ли вы объяснить этот факт?

По окружности выписаны <i>n</i> чисел  <i>x</i>₁, <i>x</i>₂, ..., <i>x</i>_<i>n</i>,  каждое из которых равно 1 или –1, причём сумма произведений соседних чисел равна нулю и вообще для каждого  <i>k</i> = 1, 2, ..., <i>n</i> – 1  сумма <i>n</i> произведений чисел, отстоящих друг от друга на <i>k</i> мест, равна нулю

(то есть  <i>x</i>₁<i>x</i>₂ + <i>x</i>₂<i>x</i>₃ + ... + <i>x_nx</i>₁ = 0,  <i>x</i><sub&gt...

Какое наибольшее число точек можно разместить<nobr>a) на</nobr>плоскости;<nobr>б)* в</nobr>пространстве так, чтобы ни один из треугольников с вершинами в этих точках не был тупоугольным? (Разумеется, в условии подразумевается, что никакие три точки не должны лежать на одной прямой – без этого ограничения можно разместить сколько угодно точек.)

а) Существует ли бесконечная последовательность натуральных чисел, обладающая следующим свойством: ни одно из этих чисел не делится на другое, но среди каждых трёх чисел можно выбрать два, сумма которых делится на третье? б) Если нет, то как много чисел может быть в наборе, обладающем таким свойством? в) Решите ту же задачу при дополнительном условии: в набор разрешено включать только нечётные числа. Вот пример такого набора из четырёх чисел: 3, 5, 7, 107. Здесь среди трёх чисел 3, 5, 7 сумма  5 + 7  делится на 3; в тройке 5, 7, 107 сумма  107 + 5  делится на 7; в тройке 3, 7, 107 сумма  7 + 107  делится на 3; наконец, в тройке 3, 5, 107 сумма  3 + 107  делится на 5.