Олимпиадные задачи из источника «2014-2015»

Даны натуральные числа <i>a</i> и <i>b</i>, причём  <i>a < b</i> < 2<i>a</i>. На клетчатой плоскости отмечены некоторые клетки так, что в каждом клетчатом прямоугольнике <i>a</i>×<i>b</i> или <i>b</i>×<i>a</i> есть хотя бы одна отмеченная клетка. При каком наибольшем α можно утверждать, что для любого натурального <i>N</i> найдётся клетчатый квадрат <i>N</i>×<i>N</i>, в котором отмечено хотя бы α<i>N</i>² клеток?

Неравнобедренный треугольник <i>ABC</i> вписан в окружность ω. Касательная к этой окружности в точке <i>C</i> пересекает прямую <i>AB</i> в точке <i>D</i>. Пусть <i>I</i> – центр вписанной окружности, треугольника <i>ABC</i>. Прямые <i>AI</i> и <i>BI</i> пересекают биссектрису угла <i>CDB</i> в точках <i>Q</i> и <i>P</i> соответственно. Пусть <i>M</i> – середина отрезка <i>PQ</i>. Докажите, что прямая <i>MI</i> проходит через середину дуги <i>ACB</i> окружности ω.

Действительные числа <i>a, b, c, d</i>, по модулю большие единицы, удовлетворяют соотношению   <i>abc + abd + acd + bcd + a + b + c + d</i> = 0.

Докажите, что   <img align="absmiddle" src="/storage/problem-media/65255/problem_65255_img_2.gif">

Бессмертная блоха прыгает по целым точкам на числовой прямой, стартуя с точки 0. Длина первого прыжка равна 3, второго – 5, третьего – 9, и так далее (длина <i>k</i>-го прыжка равна  2^<i>k</i> + 1).  Направление прыжка (вправо или влево) блоха выбирает самостоятельно. Может ли так случиться, что блоха рано или поздно побывает в каждой натуральной точке (возможно, побывав в некоторых точках больше, чем по разу)?

Дано натуральное число  <i>n</i> > 3.  Назовём набор из <i>n</i> точек на координатной плоскости <i>допустимым</i>, если их абсциссы различны, и каждая из этих точек окрашена либо в красный, либо в синий цвет. Будем говорить, что многочлен <i>P</i>(<i>x</i>) <i>разделяет</i> допустимый набор точек, если либо выше графика <i>P</i>(<i>x</i>) нет красных точек, а ниже – нет синих, либо наоборот (на самом графике могут лежать точки обоих цветов). При каком наименьшем <i>k</i> любой допустимый набор из <i>n</i> точек можно разделить многочленом степени не более <i>k</i>?

Поле представляет собой клетчатый квадрат 41×41, в одной из клеток которого замаскирован танк. Истребитель за один выстрел обстреливает одну клетку. Если произошло попадание, танк переползает на соседнюю по стороне клетку поля, если нет – остаётся на месте. При этом после выстрела пилот истребителя не знает, произошло ли попадание. Для уничтожения танка надо попасть в него два раза. Каким наименьшим числом выстрелов можно обойтись для того, чтобы гарантировать, что танк уничтожен?

Пусть  <i>n</i> > 1  – натуральное число. Выпишем дроби  ¹/_<i>n</i>, ²/_<i>n</i>, ..., ^<i>n</i>–1/_<i>n</i>  и приведём каждую к несократимому виду; сумму числителей полученных дробей обозначим через  <i>f</i>(<i>n</i>). При каких натуральных  <i>n</i> > 1  числа  <i>f</i>(<i>n</i>) и  <i>f</i>(2015<i>n</i>) имеют разную чётность?

Числа <i>a</i> и <i>b</i> таковы, что каждый из двух квадратных трёхчленов  <i>x</i>² + <i>ax + b</i>  и  <i>x</i>² + <i>bx + a</i>  имеет по два различных корня, а произведение этих трёхчленов имеет ровно три различных корня. Найдите все возможные значения суммы этих трёх корней.

У нумизмата есть 100 одинаковых по внешнему виду монет. Он знает, что среди них 30 настоящих и 70 фальшивых монет. Кроме того, он знает, что массы всех настоящих монет одинаковы, а массы всех фальшивых – разные, причём каждая фальшивая монета тяжелее настоящей; однако точные массы монет неизвестны. Имеются двухчашечные весы без гирь, на которых можно за одно взвешивание сравнить массы двух групп, состоящих из одинакового числа монет. За какое наименьшее количество взвешиваний на этих весах нумизмат сможет гарантированно найти хотя бы одну настоящую монету?

В остроугольном неравнобедренном треугольнике <i>ABC </i>проведены медиана <i>AM</i> и высота <i>AH</i>. На прямых <i>AB</i> и <i>AC</i> отмечены точки <i>Q</i> и <i>P</i> соответственно так, что  <i>QM</i> ⊥ <i>AC</i>  и  <i>PM</i> ⊥ <i>AB</i>.  Описанная окружность треугольника <i>PMQ</i> пересекает прямую <i>BC</i> вторично в точке <i>X</i>. Докажите, что  <i>BH = CX</i>.

Существует ли такая бесконечная последовательность натуральных чисел, что для любого натурального <i>k</i> сумма любых <i>k</i> идущих подряд членов этой последовательности делится на  <i>k</i> + 1?

Известно, что клетчатый квадрат можно разрезать на <i>n</i> одинаковых фигурок из <i>k</i> клеток.

Докажите, что его можно разрезать и на <i>k</i> одинаковых фигурок из <i>n</i> клеток.

  Обозначим через <i>S</i>(<i>k</i>) сумму цифр натурального числа <i>k</i>. Натуральное число <i>a</i> назовём <i>n-хорошим</i>, если существует такая последовательность натуральных чисел <i>a</i>₀, <i>a</i>₁, ..., <i>a_n</i>, что  <i>a_n = a</i>  и  <i>a</i>_<i>i</i>+1 = <i>a_i – S</i>(<i>a_i</i>)  при всех  <i>i</i> = 0, 1, ..., <i>n</i> – 1.  Верно ли, что для любого натурального <i>n</i> существует натуральное число, являющееся <i>n<...

На соревнованиях по фигурному велосипедированию было 100 судей. Каждый судья упорядочил всех участников (от лучшего по его мнению – к худшему). Оказалось, что ни для каких трёх участников <i>A, B, C</i> не нашлось трёх судей, один из которых считает, что <i>A</i> – лучший из трёх, а <i>B</i> – худший, другой – что <i>B</i> лучший, а <i>C</i> худший, а третий – что <i>C</i> лучший, а <i>A</i> худший. Докажите, что можно составить общий рейтинг участников так, чтобы для каждых двух участников <i>A</i> и <i>B</i> тот, кто выше в рейтинге, был бы лучше другого по мнению хотя бы половины судей.

Дан параллелограмм <i>ABCD</i>, в котором  <i>AB < AC < BC</i>.  Точки <i>E</i> и <i>F</i> выбраны на описанной окружности ω треугольника <i>ABC</i> так, что касательные к ω в этих точках проходят через точку <i>D</i>; при этом отрезки <i>AD</i> и <i>CE</i> пересекаются. Оказалось, что  ∠<i>ABF</i> = ∠<i>DCE</i>.  Найдите угол <i>ABC</i>.

Назовём натуральное число <i>почти квадратом</i>, если оно равно произведению двух последовательных натуральных чисел.

Докажите, что каждый почти квадрат можно представить в виде частного двух почти квадратов.

На доске написаны  <i>N</i> ≥ 9  различных неотрицательных чисел, меньших единицы. Оказалось, что для любых восьми различных чисел с доски на ней найдётся такое девятое, отличное от них, что сумма этих девяти чисел целая. При каких <i>N</i> это возможно?

Остроугольный треугольник <i>ABC</i>  (<i>AB < AC</i>)  вписан в окружность Ω. Пусть <i>M</i> – точка пересечения его медиан, а <i>AH</i> – высота. Луч <i>MH</i> пересекает Ω в точке <i>A'</i>. Докажите, что описанная окружность треугольника <i>A'HB</i> касается прямой <i>AB</i>.

По кругу записаны 100 целых чисел. Каждое из чисел больше суммы двух чисел, следующих за ним по часовой стрелке.

Какое наибольшее количество положительных чисел может быть среди записанных?

В волейбольном турнире участвовали 110 команд, каждая сыграла с каждой из остальных ровно одну игру (в волейболе не бывает ничьих). Оказалось, что в любой группе из 55 команд найдётся одна, которая проиграла не более чем четырём из остальных 54 команд этой группы. Докажите, что во всём турнире найдётся команда, проигравшая не более чем четырём из остальных 109 команд.

Натуральные числа <i>a, x</i> и <i>y</i>, большие 100, таковы, что  <i>y</i>² – 1 = <i>a</i>²(<i>x</i>² – 1). Какое наименьшее значение может принимать дробь ^<i>a</i>/_<i>x</i>?

Параллелограмм <i>ABCD</i> таков, что  ∠<i>B</i> < 90°  и  <i>AB < BC</i>.  Точки <i>E</i> и <i>F</i> выбраны на описанной окружности ω треугольника <i>ABC</i> так, что касательные к ω в этих точках проходят через точку <i>D</i>. Оказалось, что  ∠<i>EDA</i> = ∠<i>FDC</i>.  Найдите угол <i>ABC</i>.

По кругу расставлено 300 положительных чисел. Могло ли случиться так, что каждое из этих чисел, кроме одного, равно разности своих соседей?

Есть полусферическая ваза, закрытая плоской крышкой. В вазе лежат четыре одинаковых апельсина, касаясь вазы, и один грейпфрут, касающийся всех четырёх апельсинов. Верно ли, что все четыре точки касания грейпфрута с апельсинами обязательно лежат в одной плоскости? (Все фрукты являются шарами.)

Квадратный трёхчлен  <i>f</i>(<i>x</i>) имеет два различных корня. Оказалось, что для любых чисел <i>a</i> и <i>b</i> верно неравенство  <i>f</i>(<i>a</i>² + <i>b</i>²) ≥ <i>f</i>(2<i>ab</i>).

Докажите, что хотя бы один из корней этого трёхчлена – отрицательный.