Задачи Олимпиады для школьников (23 апреля 2000 г.)

Решение задач Олимпиады-2000

Ответы к задачам варианта 1

Задание 1.

а). Ответ: нет, не существует.

Действительно, если 3=2qkи5=2qn, то , т.е. 3n = 5k2n-k, что невозможно.

б) Ответ:.

Так как левая часть уравнения может принимать лишь значения  , то осуществим перебор.

А) Пусть a = 2. Тогда sin 2x = 1, откуда . Имеем , так что
[2cos 3x]<2 и этот случай невозможен.

Б) Пусть a = 1:  или . В первом случае . Из значений  нам подходит только , поэтому число k должно быть четным. Во втором случае, наоборот, n нечетно. Поэтому или .

В) Пусть a 0: . Таким образом, .

Г) Пусть a= -1: , или . В этом случае
[2cos 3x] = -2; 1, так что решений нет.

Д) Наконец, пусть a= -2.Тогда , а число k должно быть четно. Таким образом, .

в) Ответ: 24 точки.

Имеем: (x + y)(x- y) = 2453. Так как числа x + y и x - y, будучи целыми имеют одинаковую четность, то x = 2a и y = 2b, где ab =2253. Таким образом, количество решений данного уравнения совпадает с количеством чисел вида 2s5t, s= 0, 1, 2,
t = 0, 1, 2, 3.

г) Ответ: шансы первого игрока 3:2, так как вероятность его победы почти равна .

Вероятность того, что все 40 партий закончатся вничью почти равна

4-40 = 2-80 < 10-24, поэтому будем считать, что матч продолжается до первой победы. Вероятность победы игрока, который в первой партии играет белыми фигурами, равна сумме ряда

p + qr + pr2 + qr3 + ... =(p + qr)(1 + r2 + r4 + ...) , здесь - вероятности ничьи.

Второе решение: Искомая вероятность является решением уравнения

Задание 2.

а) Ответ: .

После стандартных преобразований получим неравенство .

б) Ответ:, при ;

, при ,

при ;

при .

При  получаем уравнение 2|cos x| = 0, т.е. . При имеем . Вообще,  есть решение только при . Поэтому в дальнейшем будем считать, что . После замены получим уравнение , откуда . Случай  уже исследован, так что . Из условий  получаем, что . Таким образом,  при  и  при .

в) Ответ:.

Имеем: , так что  (см. Рис. 1).

г) Ответ: пять сторон.

Если расположить начало системы координат в вершине С куба, а ее оси направить по ребрам, то из условий на точки K, L, M следует, что их координаты равны . Для определения коэффициентов уравнения  плоскости (KLM) получаем систему
 
 

Откуда  и . Найдем координаты точки P пересечения прямой AA' и плоскости KLM : x = y =1, так что . Для контроля укажем отношения, в которых точки Q и S плоскости делят, соответственно, ребра AB и AD куба AQ : QB= 1 : 5, AS : SD = 1 : 25.

Рис.1.

Задание 3.

а), б) Ответ:14 последовательностей с начальными членами из множества X0 = {1, 2, ..., 9, 10, 12, ... ,18}.

То, что эти числа порождают периодические последовательности, проверяется непосредственно. Если  {11, 13, 15, 17}, то X0 , поэтому такая последовательность непериодична, но ее хвост {} периодичен. Для завершения доказательства достаточно показать, что во всякой последовательности найдется член . Предположим, что это не так. Если  то, как нетрудно видеть, , однако строго убывающей последовательности состоящей из натуральных чисел, не существует.
 
 

Ответы к задачам варианта 2

Задание 1.

а) Ответ: нет, не существует.

б) Ответ:,.

в) Ответ: 24 точки.

г) Ответ: шансы первого игрока - 7:4, так как вероятность его победы почти равна .

Задание 2.

а) Ответ: .

б) Ответ:, при ;

, при ,

при ;

при .

в) Ответ:.

г) Ответ: пять сторон.

В системе координат с началом в вершине B куба плоскость (KLM) задается уравнением . Точка пересечения P этой плоскости с прямой CD имеет координаты (1, , 0), а точки Q и S пересечения с ребрами AD и DD' делят их в отношении 3:1 и 1:7, соответственно.

Задание 3.

а) Ответ: 11 последовательностей с начальными членами из множества
{1, 2, ..., 7, 8, 9, 10, 12,14}.