Олимпиадные задачи по математике для 9 класса - сложность 1-3 с решениями

Три попарно непересекающиеся окружности ω_<i>x</i>, ω_<i>y</i>, ω_<i>z</i> радиусов <i>r_x, r_y, r_z</i> лежат по одну сторону от прямой <i>t</i> и касаются её в точках <i>X, Y, Z</i> соответственно. Известно, что <i>Y</i> – середина отрезка <i>XZ</i>,  <i>r_x = r_z = r</i>,  а  <i>r_y > r</i>.  Пусть <i>p</i> – одна из общих внутренних касательных к окружностям ω_<i>x</i> и ω_<i>y</i>, а <i&g...

Окружность касается сторон <i>AB, BC, CD</i> параллелограмма <i>ABCD</i> в точках <i>K, L, M</i> соответственно.

Докажите, что прямая <i>KL</i> делит пополам высоту параллелограмма, опущенную из вершины <i>C</i> на <i>AB</i>.

Дан выпуклый пятиугольник. Петя выписал в тетрадь значения синусов всех его углов, а Вася – значения косинусов всех его углов. Оказалось, что среди выписанных Петей чисел нет четырёх различных. Могут ли все числа, выписанные Васей, оказаться различными?

Даны различные натуральные числа  <i>a</i>₁, <i>a</i>₂, ..., <i>a</i>₁₄.  На доску выписаны все 196 чисел вида  <i>a_k</i> + <i>a_l</i>,  где  1 ≤ <i>k</i>, <i>l</i> ≤ 14.  Может ли оказаться, что для каждой комбинации из двух цифр среди написанных на доске чисел найдётся хотя бы одно число, оканчивающееся на эту комбинацию (то есть найдутся числа, оканчивающиеся на 00, 01, 02, ..., 99)?

Из клетчатого прямоугольника 9×9 вырезали 16 клеток, у которых номера горизонталей и вертикалей чётные. Разрежьте оставшуюся фигуру на несколько клетчатых прямоугольников так, чтобы среди них было как можно меньше квадратиков 1×1.

Квадратная доска разделена на <i>n</i>² прямоугольных клеток  <i>n</i> – 1  горизонтальными и  <i>n</i> – 1  вертикальными прямыми. Клетки раскрашены в шахматном порядке. Известно, что на одной диагонали все <i>n</i> клеток чёрные и квадратные. Докажите, что общая площадь всех чёрных клеток доски не меньше общей площади белых.

Диагонали выпуклого четырёхугольника <i>ABCD</i> перпендикулярны и пересекаются в точке <i>O</i>. Известно, что сумма радиусов окружностей, вписанных в треугольники <i>AOB</i> и <i>COD</i>, равна сумме радиусов окружностей, вписанных в треугольники <i>BOC</i> и <i>DOA</i>. Докажите, что

  а) четырёхугольник <i>ABCD</i> – описанный;

  б) четырёхугольник <i>ABCD</i> симметричен относительно одной из своих диагоналей.

Натуральное число<i>b</i>назовём<i>удачным</i>, если для любого натурального<i>a</i>, такого, что<i>a</i>⁵делится на<i>b</i>², число<i>a</i>² делится на<i>b</i>. Найдите количество удачных натуральных чисел, меньших 2010.

Пете и Васе подарили одинаковые наборы из <i>N</i> гирь, в которых массы любых двух гирь различаются не более, чем в 1,25 раз. Пете удалось разделить все гири своего набора на 10 равных по массе групп, а Васе удалось разделить все гири своего набора на 11 равных по массе групп. Найдите наименьшее возможное значение <i>N</i>.

По окружности отметили 40 красных, 30 синих и 20 зеленых точек. На каждой дуге между соседними красной и синей точками поставили цифру 1, на каждой дуге между соседними красной и зеленой – цифру 2, а на каждой дуге между соседними синей и зеленой – цифру 3. (На дугах между одноцветными точками поставили 0.) Найдите максимальную возможную сумму поставленных чисел.

В 10 коробках лежат карандаши (пустых коробок нет). Известно, что в разных коробках разное число карандашей, причём в каждой коробке все карандаши разных цветов. Докажите, что из каждой коробки можно выбрать по карандашу так, что все они будут разных цветов.

В круговых автогонках участвовали четыре гонщика. Их машины стартовали одновременно из одной точки и двигались с постоянными скоростями. Известно, что после начала гонок для каждых трёх машин нашёлся момент, когда они встретились. Докажите, что после начала гонок найдётся момент, когда встретятся все четыре машины. (Гонки считаем бесконечно долгими по времени.)

Дан биллиард в форме правильного 1998-угольника <i>A</i>₁<i>A</i>₂...<i>A</i>₁₉₉₈. Из середины стороны <i>A</i>₁<i>A</i>₂ выпустили шар, который, отразившись последовательно от сторон <i>A</i>₂<i>A</i>₃, <i>A</i>₃<i>A</i>₄, ..., <i>A</i>₁₉₉₈<i>A</i>₁ (по закону "угол падения равен углу отражения"), вернулся в исходную точку. Докажите, что траектория шара – правильный 1998-угольник.

Две окружности пересекаются в точках<i> P </i>и<i> Q </i>. Третья окружность с центром в точке<i> P </i>пересекает первую в точках<i> A </i>и<i> B </i>, а вторую – в точках<i> C </i>и<i> D </i>(см.рисунок). Докажите что углы<i> AQD </i>и<i> BQC </i>равны.

На плоскости дана окружность ω, точка <i>A</i>, лежащая внутри ω, и точка <i>B</i>, отличная от <i>A</i>. Рассматриваются всевозможные хорды <i>XY</i>, проходящие через точку <i>A</i>. Докажите, что центры описанных окружностей треугольников <i>BXY</i> лежат на одной прямой.

На диагонали <i>AC</i> ромба <i>ABCD</i> взята произвольная точка <i>E</i>, отличная от точек <i>A</i> и <i>C</i>, а на прямых <i>AB</i> и <i>BC</i> – точки <i>N</i> и <i>M</i> соответственно, причём

<i>AE = NE</i>  и  <i>CE = ME</i>.  Пусть <i>K</i> – точка пересечения прямых <i>AM</i> и <i>CN</i>. Докажите, что точки <i>K, E</i> и <i>D</i> лежат на одной прямой.

Окружность, вписанная в угол с вершиной<i> O </i>касается его сторон в точках<i> A </i>и<i> B </i>,<i> K </i>– произвольная точка на меньшей из двух дуг<i> AB </i>этой окружности. На прямой<i> OB </i>взята точка<i> L </i>такая, что прямые<i> OA </i>и<i> KL </i>параллельны. Пусть<i> M </i>– точка пересечения окружности, описанной около треугольника<i> KLB </i>, с прямой<i> AK </i>, отличная от<i> K </i>. Докажите, что прямая<i> OM </i>касается окружности.

В треугольнике <i>ABC</i> через <i>O, I</i> обозначены центры описанной и вписанной окружностей соответственно. Вневписанная окружность ω<i>_a</i> касается продолжений сторон <i>AB</i> и <i>AC</i> в точках <i>K</i> и <i>M</i> соответственно, а стороны <i>BC</i> – в точке <i>N</i>. Известно, что середина <i>P</i> отрезка <i>KM</i> лежит на описанной окружности треугольника <i>ABC</i>. Докажите, что точки <i>O, N</i> и <i>I</i> лежат на одной прямой.

Две окружности пересекаются в точках <i>P</i> и <i>Q</i>. Прямая пересекает эти окружности последовательно в точках <i>A, B, C</i> и <i>D</i>, как показано на рисунке. <div align="center"><img src="/storage/problem-media/108109/problem_108109_img_2.gif"></div>Докажите, что  ∠<i>APB</i>= ∠<i>CQD</i>.

Дан треугольник <i>ABC</i>. В нём <i>H</i> – точка пересечения высот, <i>I</i> – центр вписанной окружности, <i>O</i> – центр описанной окружности, <i>K</i> – точка касания вписанной окружности со стороной <i>BC</i>. Известно, что отрезки  <i>IO || BC</i>.  Докажите, что отрезки  <i>AO || HK</i>.

Отрезок <i>AB</i> пересекает две равные окружности и параллелен их линии центров, причём все точки пересечения прямой <i>AB</i> с окружностями лежат между <i>A</i> и <i>B</i>. Через точку <i>A</i> проводятся касательные к окружности, ближайшей к <i>A</i>, через точку <i>B</i> – касательные к окружности, ближайшей к <i>B</i>. Оказалось, что эти четыре касательные образуют четырёхугольник, содержащий внутри себя обе окружности. Докажите, что в этот четырёхугольник можно вписать окружность.

Две окружности пересекаются в точках <i>A</i> и <i>B</i>. К ним проведена общая касательная, которая касается первой окружности в точке <i>C</i>, а второй – в точке <i>D</i>. Пусть <i>B</i> – ближайшая к прямой <i>CD</i> точка пересечения окружностей. Прямая <i>CB</i> второй раз пересекает вторую окружность в точке <i>E</i>. Докажите, что <i>AD</i> – биссектриса угла <i>CAE</i>.

На клетчатой доске размером 23×23 клетки стоят четыре фишки: в левом нижнем и в правом верхнем углах доски – по белой фишке, а в левом верхнем и в правом нижнем углах - по чёрной. Белые и чёрные фишки ходят по очереди, начинают белые. Каждым ходом одна из фишек сдвигается на любую соседнюю (по стороне) свободную клетку. Белые фишки стремятся попасть в две соседние по стороне клетки. Могут ли чёрные им помешать?

По кругу стоит 99 тарелок, на них лежат булочки (на тарелке может быть любое число булочек или вовсе их не быть). Известно, что на любых 20 подряд идущих тарелках лежит суммарно хотя бы $k$ булочек. При этом ни одну булочку ни с одной тарелки нельзя убрать так, чтобы это условие не нарушилось. Какое наибольшее суммарное число булочек может лежать на тарелках?

Можно ли на плоскости из каждой точки с рациональными координатами выпустить луч так, чтобы никакие два луча не имели общей точки и при этом среди прямых, содержащих эти лучи, никакие две не были бы параллельны?