Олимпиадные задачи по математике для 10 класса - сложность 3 с решениями
Внутри каждой грани единичного куба выбрали по точке. Затем каждые две точки, лежащие на соседних гранях, соединили отрезком.
Докажите, что сумма длин этих отрезков не меньше, чем <img align="absmiddle" src="/storage/problem-media/116727/problem_116727_img_2.gif"> .
<div align="center"><img src="/storage/problem-media/111915/problem_111915_img_2.gif"></div>Угол <i>B</i> при вершине равнобедренного треугольника <i>ABC</i> равен 120°. Из вершины <i>B</i> выпустили внутрь треугольника два луча под углом 60° друг к другу, которые, отразившись от основания <i>AC</i> в точках <i>P</i> и <i>Q</i>, попали на боковые стороны в точки <i>M</i> и <i>N</i> (см. рис.). Докажите, что площадь треугольника <i>PBQ</i> равна сумме площадей треугольников <i>AMP</i> и <i>CNQ</i>.
При каких натуральных <i>n</i> > 1 существуют такие натуральные <i>b</i><sub>1</sub>, ..., <i>b<sub>n</sub></i> (не все из которых равны), что при всех натуральных <i>k</i> число
(<i>b</i><sub>1</sub> + <i>k</i>)(<i>b</i><sub>2</sub> + <i>k</i>)...(<i>b<sub>n</sub> + k</i>) является степенью натурального числа? (Показатель степени может зависеть от <i>k</i>, но должен быть больше 1.)
Числа <i>x, y, z</i> удовлетворяют равенству <i>x + y + z</i> – 2(<i>xy + yz + xz</i>) + 4<i>xyz</i> = ½. Докажите, что хотя бы одно из них равно ½.
В выпуклом шестиугольнике <i>AC</i><sub>1</sub><i>BA</i><sub>1</sub><i>CB</i><sub>1</sub> <i>AB</i><sub>1</sub> = <i>AC</i><sub>1</sub>, <i>BC</i><sub>1</sub> = <i>BA</i><sub>1</sub>, <i>CA</i><sub>1</sub> = <i>CB</i><sub>1</sub> и ∠<i>A</i> + ∠<i>B</i> + ∠<i>C</i> = ∠<i>A</i><sub>1</sub> + ∠<i>B</i><sub>1</sub> + ∠<i>C</i><sub>1</sub>.
Докажите, что площадь треугольника <i>ABC</i> равна половине площади шестиугольника.
2<i>n</i> радиусов разделили круг на 2<i>n</i> равных секторов: <i>n</i> синих и <i>n</i> красных, чередующихся в произвольном порядке. В синие сектора, начиная с некоторого, записывают против хода часовой стрелки числа от 1 до <i>n</i>. В красные сектора, начиная с некоторого, записывают те же числа, но по ходу часовой стрелки. Докажите, что найдётся полукруг, в котором записаны все числа от 1 до <i>n</i>.
В равнобедренном треугольнике <i>ABC</i> (<i>AB = AC</i>) угол <i>A</i> равен α. На стороне <i>AB</i> взята точка <i>D</i> так, что <i>AD = <sup>AB</sup></i>/<sub><i>n</i></sub>. Найдите сумму <i>n</i> – 1 углов, под которыми виден отрезок <i>AD</i> из точек, делящих сторону <i>BC</i> на <i>n</i> равных частей:
а) при <i>n</i> = 3;
б) при произвольном <i>n</i>.
В равностороннем треугольнике <i>ABC</i> на стороне <i>AB</i> взята точка <i>D</i> так, что <i>AD = <sup>AB</sup></i>/<sub><i>n</i></sub>.
Докажите,что сумма <i>n</i> – 1 углов, под которыми виден отрезок <i>AD</i> из точек, делящих сторону <i>BC</i> на <i>n</i> равных частей, равна 30°:
а) при <i>n</i> = 3;
б) при произвольном <i>n</i>.
Из центра окружности выходят <i>N</i> векторов, концы которых делят её на <i>N</i> равных дуг. Некоторые векторы синие, остальные – красные. Подсчитаем сумму углов "красный вектор – синий вектор" (каждый угол вычисляется от красного вектора к синему против часовой стрелки) и разделим её на общее число всех таких углов. Докажите, что полученная величина "среднего угла" равна 180°.
Докажите, что для любого натурального <i>n</i> ≥ 2 справедливо неравенство: <img align="absmiddle" src="/storage/problem-media/97937/problem_97937_img_2.gif">.
Сфера касается всех рёбер тетраэдра. Соединим точки касания на парах несмежных рёбер.
Докажите, что три полученные прямые пересекаются в одной точке.
Три плоскости разрезают параллелепипед на 8 шестигранников, все грани которых – четырёхугольники (каждая плоскость пересекает свои две пары противоположных граней параллелепипеда и не пересекает две оставшиеся грани). Известно, что вокруг одного из этих шестигранников можно описать сферу. Докажите, что и вокруг каждого из них можно описать сферу.
а) 10 точек, делящие окружность на 10 равных дуг, попарно соединены пятью хордами. Обязательно ли среди них найдутся две хорды одинаковой длины?б) 20 точек, делящие окружность на 20 равных дуг, попарно соединены 10 хордами. Докажите, что среди них обязательно найдутся две хорды одинаковой длины?