Олимпиадные задачи по математике для 3-11 класса - сложность 3 с решениями
На медианах треугольника как на диаметрах построены три окружности. Известно, что они попарно пересекаются. Пусть <i>C</i><sub>1</sub> – более удалённая от вершины <i>C</i> точка пересечения окружностей, построенных на медианах <i>AM</i><sub>1</sub> и <i>BM</i><sub>2</sub>. Точки <i>A</i><sub>1</sub> и <i>B</i><sub>1</sub> определяются аналогично. Докажите, что прямые <i>AA</i><sub>1</sub>, <i>BB</i><sub>1</sub> и <i>CC</i><sub>1</sub> пересекаются в одной точке.
Вокруг выпуклого четырёхугольника <i>ABCD</i> описаны три прямоугольника. Известно, что два из этих прямоугольников являются квадратами. Верно ли, что и третий обязательно является квадратом? (Прямоугольник описан около четырёхугольника <i>ABCD</i>, если на каждой стороне прямоугольника лежит по одной вершине четырёхугольника.)
Пусть1<i><a<img align="absmiddle" src="/storage/problem-media/115400/problem_115400_img_2.gif"> b<img align="absmiddle" src="/storage/problem-media/115400/problem_115400_img_2.gif"> c </i>. Докажите, что <center><i>
log <sub>a</sub> b+log <sub>b</sub> c+log <sub>c</sub> a<img align="absmiddle" src="/storage/problem-media/115400/problem_115400_img_2.gif">log <sub>b</sub> a+log <sub>c</sub> b+log <sub>a</sub> c.
</i></center>
Числа <i>a, b, c</i> таковы, что уравнение <i>x</i>³ + <i>ax</i>² + <i>bx + c</i> = 0 имеет три действительных корня. Докажите, что если –2 ≤ <i>a + b + c</i> ≤ 0, то хотя бы один из этих корней принадлежит отрезку [0, 2].
Дан квадратный трёхчлен <i>f</i>(<i>x</i>) = <i>x</i>² + <i>ax + b</i>. Известно, что для любого вещественного <i>x</i> существует такое вещественное <i>y</i>, что <i>f</i>(<i>y</i>) = <i>f</i>(<i>x</i>) + <i>y</i>. Найдите наибольшее возможное значение <i>a</i>.
В прямоугольном параллелепипеде одно из сечений является правильным шестиугольником. Докажите, что этот параллелепипед – куб.
Многочлен <i>P</i>(<i>x</i>) = <i>x</i>³ + <i>ax</i>² + <i>bx + c</i> имеет три различных действительных корня, а многочлен <i>P</i>(<i>Q</i>(<i>x</i>)), где <i>Q</i>(<i>x</i>) = <i>x</i>² + <i>x</i> + 2001, действительных корней не имеет. Докажите, что <i>P</i>(2001) > <sup>1</sup>/<sub>64</sub>.
Через вершину <i>A</i> тетраэдра <i>ABCD </i> проведена плоскость, касательная к описанной около него сфере. Докажите, что линии пересечения этой плоскости с плоскостями граней <i>ABC, ACD</i> и <i>ABD</i> образуют шесть равных углов тогда и только тогда, когда <i>AB·CD = AC·BD = AD·BC</i>.
Две окружности пересекаются в точках <i>A</i> и <i>B</i>. Через точку <i>A</i> проведена прямая, вторично пересекающая первую окружность в точке <i>C</i>, а вторую – в точке <i>D</i>. Пусть <i>M</i> и <i>N</i> – середины дуг <i>BC</i> и <i>BD</i>, не содержащих точку <i>A</i>, а <i>K</i> – середина отрезка <i>CD</i>. Докажите, что угол <i>MKN</i> прямой. (Можно считать, что точки <i>C</i> и <i>D</i> лежат по разные стороны от точки <i>A</i>.)
Высоты тетраэдра пересекаются в одной точке.
Докажите, что эта точка, основание одной из высот и три точки, делящие другие высоты в отношении 2 : 1, считая от вершин, лежат на одной сфере.
Докажите, что любую функцию, определённую на всей оси, можно представить в виде суммы двух функций, график каждой из которой имеет ось симметрии.
Как-то Кролик торопился на встречу с осликом Иа-Иа, но к нему неожиданно пришли Винни-Пух и Пятачок. Будучи хорошо воспитанным, Кролик предложил гостям подкрепиться. Пух завязал салфеткой рот Пятачку и в одиночку съел 10 горшков мёда и 22 банки сгущенного молока, причём горшок мёда он съедал за 2 минуты, а банку молока – за минуту. Узнав, что больше ничего сладкого в доме нет, Пух попрощался и увёл Пятачка. Кролик с огорчением подумал, что он бы не опоздал на встречу с осликом, если бы Пух поделился с Пятачком. Зная, что Пятачок съедает горшок мёда за 5 минут, а банку молока – за 3 минуты, Кролик вычислил наименьшее время, за которое гости смогли бы уничтожить его запасы. Чему равно это время? (Банку молока и горшок мёда можно делить на любые части.)
Верно ли, что любые два прямоугольника равной площади можно расположить на плоскости так, что любая горизонтальная прямая, пересекающая один из них, будет пересекать и второй, причём по отрезку той же длины?
В строку записаны в некотором порядке натуральные числа от 1 до 1993. Над строкой производится следующая операция: если на первом месте стоит число <i>k</i>, то первые <i>k</i> чисел в строке переставляются в обратном порядке. Докажите, что через несколько таких операций на первом месте окажется число 1.
На двух сторонах <i>AB</i> и <i>BC</i> правильного 2<i>n</i>-угольника взято по точке <i>K</i> и <i>N</i>, причём угол <i>KEN</i>, где <i>E</i> – вершина, противоположная <i>B</i>, равен <sup>180°</sup>/<sub>2<i>n</i></sub>. Докажите, что <i>NE</i> – биссектриса угла <i>KNC</i>.
На сторонах <i>AB</i> и <i>AD</i> квадрата <i>ABCD</i> взяты точки <i>K</i> и <i>N</i> соответственно. При этом <!-- MATH $AK\cdot AN = 2BK\cdot DN$ --> <i>AK</i><sup> . </sup><i>AN</i> = 2<i>BK</i><sup> . </sup><i>DN</i>. Отрезки <i>CK</i> и <i>CN</i> пересекают диагональ <i>BD</i> в точках <i>L</i> и <i>M</i>. Докажите, что точки <i>K</i>, <i>L</i>, <i>M</i>, <i>N</i> и <i>A</i> лежат на одной окружности.