Олимпиадные задачи из источника «Региональный этап» - сложность 3-4 с решениями

Натуральное число <i>N</i> представляется в виде  <i>N = a</i>₁ – <i>a</i>₂ = <i>b</i>₁ – <i>b</i>₂ = <i>c</i>₁ – <i>c</i>₂ = <i>d</i>₁ – <i>d</i>₂,  где <i>a</i>₁ и <i>a</i>₂ – квадраты, <i>b</i>₁ и <i>b</i>₂ – кубы, <i>c</i>₁ и <i>c</i>₂ – пятые степени, а <i>d</i><sub>1</su...

Найдите все такие пары различных действительных чисел <i>x</i> и <i>y</i>, что  <i>x</i>¹⁰⁰ – <i>y</i>¹⁰⁰ = 2⁹⁹(<i>x – y</i>)  и  <i>x</i>²⁰⁰ – <i>y</i>²⁰⁰ = 2¹⁹⁹(<i>x – y</i>).

По кругу стоят <i>n</i> мальчиков и <i>n</i> девочек. Назовём пару из мальчика и девочки <i> хорошей</i>, если на одной из дуг между ними стоит поровну мальчиков и девочек (в частности, стоящие рядом мальчик и девочка образуют хорошую пару). Оказалось, что есть девочка, которая участвует ровно в 10 хороших парах. Докажите, что есть и мальчик, который участвует ровно в 10 хороших парах.

Дан выпуклый четырёхугольник <i>ABCD</i>, в котором  ∠<i>DAB</i> = 90°.  Пусть <i>M</i> – середина стороны <i>BC</i>. Оказалось. что  ∠<i>ADC</i> = ∠<i>BAM</i>.

Докажите, что  ∠<i>ADB</i> = ∠<i>CAM</i>.

В белой таблице 2016×2016 некоторые клетки окрасили чёрным. Назовём натуральное число <i>k удачным</i>, если  <i>k</i> ≤ 2016,  и в каждом из клетчатых квадратов со стороной <i>k</i>, расположенных в таблице, окрашено ровно <i>k</i> клеток. (Например, если все клетки чёрные, то удачным является только число 1.) Какое наибольшее количество чисел могут быть удачными?

Дана клетчатая таблица 100×100, клетки которой покрашены в чёрный и белый цвета. При этом во всех столбцах поровну чёрных клеток, в то время как во всех строках разные количества чёрных клеток. Каково максимальное возможное количество пар соседних по стороне разноцветных клеток?

В пространстве расположены 2016 сфер, никакие две из них не совпадают. Некоторые из сфер – красного цвета, а остальные – зелёного. Каждую точку касания красной и зелёной сферы покрасили в синий цвет. Найдите наибольшее возможное количество синих точек.

Есть клетчатая доска 2015×2015. Дима ставит в <i>k</i> клеток по детектору. Затем Коля располагает на доске клетчатый корабль в форме квадрата 1500×1500. Детектор в клетке сообщает Диме, накрыта эта клетка кораблём или нет. При каком наименьшем <i>k</i> Дима может расположить детекторы так, чтобы гарантированно восстановить расположение корабля?

В треугольнике <i>ABC</i> проведена биссектриса <i>BL</i>. На отрезке <i>CL</i> выбрана точка <i>M</i>. Касательная в точке <i>B</i> к описанной окружности Ω треугольника <i>ABC</i> пересекает луч <i>CA</i> в точке <i>P</i>. Касательные в точках <i>B</i> и <i>M</i> к описанной окружности Γ треугольника <i>BLM</i>, пересекаются в точке <i>Q</i>. Докажите, что прямые <i>PQ</i> и <i>BL</i> параллельны.

Внутри равнобокой трапеции <i>ABCD</i> с основаниями <i>BC</i> и <i>AD</i> расположена окружность ω с центром <i>I</i>, касающаяся отрезков <i>AB, CD</i> и <i>DA</i>. Описанная окружность треугольника <i>BIC</i> вторично пересекает сторону <i>AB</i> в точке <i>E</i>. Докажите, что прямая <i>CE</i> касается окружности ω.

Назовём непустое (конечное или бесконечное) множество <i>A</i>, состоящее из действительных чисел, <i> полным</i>, если для любых действительных <i>a</i> и <i>b</i> (не обязательно различных и не обязательно лежащих в <i>A</i>), при которых  <i>a + b</i>  лежит в <i>A</i>, число <i>ab</i> также лежит в <i>A</i>. Найдите все полные множества действительных чисел.

Петя выбрал 10 последовательных натуральных чисел и каждое записал либо красным, либо синим карандашом (оба цвета присутствуют).

Может ли сумма наименьшего общего кратного всех красных чисел и наименьшего общего кратного всех синих чисел оканчиваться на 2016?

Назовём непустое (конечное или бесконечное) множество <i>A</i>, состоящее из натуральных чисел, <i> полным</i>, если для любых натуральных <i>a</i> и <i>b</i> (не обязательно различных и не обязательно лежащих в <i>A</i>), при которых  <i>a + b</i>  лежит в <i>A</i>, число <i>ab</i> также лежит в <i>A</i>. Найдите все полные множества натуральных чисел.

У царя Гиерона есть 11 металлических слитков, неразличимых на вид; царь знает, что их веса (в некотором порядке) равны 1, 2, ..., 11 кг. Ещё у него есть мешок, который порвётся, если в него положить больше 11 кг. Архимед узнал веса всех слитков и хочет доказать Гиерону, что первый слиток имеет

вес 1 кг. За один шаг он может загрузить несколько слитков в мешок и продемонстрировать Гиерону, что мешок не порвался (рвать мешок нельзя!). За какое наименьшее число загрузок мешка Архимед может добиться требуемого?

Петя выбрал несколько последовательных натуральных чисел и каждое записал либо красным, либо синим карандашом (оба цвета присутствуют).

Может ли сумма наименьшего общего кратного всех красных чисел и наименьшего общего кратного всех синих чисел являться степенью двойки?