Олимпиадные задачи из источника «Книги, журналы» для 11 класса - сложность 4 с решениями

На плоскости задано конечное множество точек. Доказать, что в нём найдётся точка, у которой имеется не более трёх ближайших к ней точек из этого же множества.

На арене круглого цирка радиуса 10 метров бегает лев. Двигаясь по ломаной линии, он пробежал 30 километров.

Доказать, что сумма всех углов, на которые лев поворачивал, не меньше 2998 радиан.

Имеется 100-значное число, состоящее из единиц и двоек. Разрешается в любых десяти последовательных цифрах поменять местами первые пять с пятью следующими. Два таких числа называются<i>похожими</i>, если одно из них получается из другого несколькими такими операциями. Какое наибольшее количество попарно непохожих чисел можно выбрать?

В центре квадрата находится полицейский, а в одной из его вершин – гангстер. Полицейский может бегать по всему квадрату, а гангстер – только по его сторонам. Известно, что отношение максимальной скорости полицейского и максимальной скорости гангстера равно:   а) 0,5;   б) 0,49;   в) 0,34;   г) &frac13;.   Сможет ли полицейский может бежать так, что в какой-то момент окажется на одной стороне с гангстером?

Озеро имеет форму невыпуклого<nobr><i>n</i>-угольника.</nobr>Докажите, что множество точек озера, из которых видны все его берега, либо пусто, либо заполняет внутренность выпуклого<nobr><i>m</i>-угольника,</nobr>где<nobr><i>m</i>≤<i>n</i>.</nobr>

а) Доказать, что сумма цифр числа <i>K</i> не более чем в 8 раз превосходит сумму цифр числа 8<i>K</i>.

б) Для каких натуральных <i>k</i> существует такое положительное число <i>c_k</i>, что  <img align="absmiddle" src="/storage/problem-media/78791/problem_78791_img_2.gif"> ≥ <i>c_k</i>  для всех натуральных <i>N</i>? Найдите наибольшее подходящее значение <i>c_k</i>.

Имеется натуральное число  <i>n</i> > 1970.  Возьмём остатки от деления числа 2^<i>n</i> на 2, 3, 4, ..., <i>n</i>. Доказать, что сумма этих остатков больше 2<i>n</i>.

а) Из 19 шаров 2 радиоактивны. Про любую кучку шаров за одну проверку можно узнать, имеется ли в ней хотя бы один радиоактивный шар (но нельзя узнать, сколько их). Доказать, что за 8 проверок всегда можно выделить оба радиоактивных шара.б) Из 11 шаров два радиоактивны. Доказать, что менее чем за 7 проверок нельзя гарантировать нахождение обоих радиоактивных шаров,

а за 7 проверок их всегда можно обнаружить.

Числа 1, 2, 3, ..., 101 выписаны в ряд в каком-то порядке.

Докажите, что из них можно вычеркнуть 90 так, что оставшиеся 11 будут расположены по их величине (либо возрастая, либо убывая).

Пусть  <i>p = a_m</i>10<i>^m + a</i>_<i>m</i>–110^<i>m</i>–1 + ... + <i>a</i>₀  – простое число, записанное в десятичной системе счисления. Докажите, что многочлен

<i>P</i>(<i>x</i>) = <i>a_mx^m + a</i>_<i>m</i>–1<i>x</i>^<i>m</i>–1 + ... + <i>a</i>₁<i>x + a</i>₀  неприводим над целыми числами.

Обозначим через <i>T_k</i>(<i>n</i>) сумму произведений по <i>k</i> чисел от 1 до <i>n</i>. Например,    <i>T</i>₂(4) = 1·2 + 1·3 + 1·4 + 2·3 + 2·4 + 3·4.

   а) Найдите формулы для <i>T</i>₂(<i>n</i>) и <i>T</i>₃(<i>n</i>).

   б) Докажите, что <i>T_<i>k</i></i>(<i>n</i>) является многочленом от <i>n</i> степени 2<i>k</i>.

   в) Укажите метод нахождения многочленов <i>T</i>_<i>k</i>(<i>n</i>) при  <i>k</i> = 2, 3, 4, ...  и примените его для о...

Вычислите квадратный корень из числа 0,111...111<nobr>(100 единиц)</nobr>с точностью до<nobr>а) 100;</nobr><nobr>б) 101;</nobr><nobr>в)* 200</nobr>знаков после запятой.

Для любого натурального числа <i>n</i> сумма   <img align="absmiddle" src="/storage/problem-media/73773/problem_73773_img_2.gif">   делится <nobr>на 2^<i>n</i>–1. Докажите это. </nobr>

Для любого треугольника можно вычислить сумму квадратов тангенсов половин его углов. Докажите, что эта сумма

  а) меньше 2 для любого остроугольного треугольника;

  б) не меньше 2 для любого тупоугольного треугольника, величина тупого угла которого больше или равна  2 arctg ⁴/₃;  а среди треугольников с тупым углом, меньшим  2 arctg ⁴/₃,  имеются и такие, сумма квадратов тангенсов половин углов которых больше 2, и такие, сумма квадратов тангенсов половин углов которых меньше 2.

Даны два треугольника <i>A</i>₁<i>A</i>₂<i>A</i>₃ и <i>B</i>₁<i>B</i>₂<i>B</i>₃. "Опишите" вокруг треугольника <i>A</i>₁<i>A</i>₂<i>A</i>₃ треугольник <i>M</i>₁<i>M</i>₂<i>M</i>₃ наибольшей площади, подобный треугольнику <i>B</i>₁<i>B</i>₂<i>B</i>₃ (вершина <i&g...

Назовём натуральное число хорошим, если в его десятичной записи встречаются подряд цифры 1, 9,<nobr>7, 3,</nobr>и<nobr>плохим —</nobr>в противном случае. (Например, число<nobr>197 639 917 —</nobr>плохое, а<nobr>116 519 732 —</nobr>хорошее.) Докажите, что существует такое натуральное<nobr>число <i>n</i>,</nobr>что среди всех<i>n</i>-значных чисел<nobr>(от 10^{<i>n</i> – 1}</nobr>до<nobr>10^<i>n</i> – 1)</nobr>больше хороших, чем плохих.Постарайтесь найти возможно меньшее <nobr>такое <i>n</i>.</nobr>

а) На рисунке слева изображены шесть точек, которые лежат по три на четырёх прямых. Докажите, что можно 24 разными способами отобразить это множество из шести точек на себя так, чтобы каждые три точки, лежащие на одной прямой, отобразились в три точки, лежащие на одной прямой. <div align="center"><img src="/storage/problem-media/73735/problem_73735_img_2.gif"></div>б) На рисунке справа девять точек лежат по три на девяти прямых, причём через каждую точку проходит по три таких прямых. Эти девять точек и девять прямых образуют знаменитую <i>конфигурацию Паскаля</i>. Сколькими способами можно множество наших девяти точек отобразить на себя так, чтобы каждая тройка точек, лежащая на одной из девяти наших прямых, отобразилась на тройку точек, ко...

Для каждого непрямоугольного треугольника <i>T</i> обозначим через <i>T</i>₁ треугольник, вершинами которого служат основания высот треугольника <i>T</i>; через <i>T</i>₂ – треугольник, вершинами которого служат основания высот треугольника <i>T</i>₁; аналогично определим треугольники <i>T</i>₃, <i>T</i>₄ и так далее. Каким должен быть треугольник <i>T</i>, чтобы

  а) треугольник <i>T</i>₁ был остроугольным?

  б) в последовательности <i>T</i>₁, <i>T</i>₂, <i>T</i&gt...

Когда закончился хоккейный турнир (в один круг), оказалось, что для каждой группы команд можно найти команду (может быть, из той же группы), которая набрала в играх с командами этой группы нечётное число очков. Докажите, что в турнире участвовало чётное число команд. (Поражение – 0 очков, ничья – 1 очко, выигрыш – 2 очка.)

<i>P</i> и <i>Q</i> – подмножества множества выражений вида  (<i>a</i>₁, <i>a</i>₂, ..., <i>a_n</i>),  где <i>a_i</i> – натуральные числа, не превосходящие данного натурального числа <i>k</i> (таких выражений всего <i>kⁿ</i>). Для каждого элемента  (<i>p</i>₁, ..., <i>p_n</i>)  множества <i>P</i> и каждого элемента  (<i>q</i>₁, ..., <i>q_n</i>)  множества <i>Q</i> существует хотя бы один такой номер <i>m</i>, что...

<i>m</i> и <i>n</i> – натуральные числа,  <i>m</i> < <i>n</i>.  Докажите, что   <img align="absmiddle" src="/storage/problem-media/73673/problem_73673_img_2.gif">

Для каждого натурального  <i>n</i> > 1  существует такое число <i>c_n</i>, что для любого <i>x</i> произведение синуса числа <i>x</i>, синуса числа  <i>x</i> + ^π/_<i>n</i>,  синуса числа

<i>x</i> + ^2π/_<i>n</i>,  ..., наконец, синуса числа  <i>x</i> + ^{(<i>n</i> – 1)π}/_<i>n</i>  равно произведению числа <i>c_n</i> на синус числа <i>nx</i>. Докажите это и найдите величину <i>c_n</i>.

<div class="catalogueproblemauthor">Автор: Л.Г.Макаров</div>Какое множество точек заполняют центры тяжести треугольников, три вершины которых лежат соответственно на трёх сторонах<i>АВ</i>,<i>ВС</i><nobr>и <i>АС</i></nobr>данного<nobr>треугольника <i>АВС</i>?</nobr>

Один из простейших многоклеточных<nobr>организмов —</nobr>водоросль<nobr>вольвокс —</nobr>представляет собой сферическую оболочку, сложенную, в основном, семиугольными, шестиугольными и пятиугольными клетками (то есть клетками, имеющими семь, шесть или пять соседних; в каждой «вершине» сходятся три клетки). Бывают экземпляры, у которых есть и четырёхугольные, и восьмиугольные клетки, но биологи заметили, что если таких «нестандартных» клеток (менее чем с пятью и более чем с семью сторонами) нет, то пятиугольных клеток<nobr>на 12</nobr>больше, чем семиугольных (всего клеток может быть несколько сотен и даже тысяч). Не можете ли вы объяснить этот факт?

Найдите все такие натуральные числа <i>m</i>, что произведение факториалов первых <i>m</i> нечётных натуральных чисел равно факториалу суммы первых <i>m</i> натуральных чисел.