19. Задачи олимпиадного уровня
☀️ 🌙

19. Задачи олимпиадного уровня

Чтобы получить дополнительный функционал нужно войти.


назад
312

(ЕГЭ,2019) В течение \(n\) дней каждый день на доску записывают натуральные числа, каждое из которых меньше 6. При этом каждый день (кроме первого) сумма чисел, записанных на доску в этот день, больше, а количество меньше, чем в предыдущий день.

a) Известно, что сумма чисел, записанных в первый день, равна 7 . Может ли \(n\) быть больше 6 ?

б) Может ли среднее арифметическое чисел, записанных в первый день, быть меньше 2, а среднее арифметическое всех чисел, залисанных за все дни, быть больше 2,5 ?

в) Известно, что \(n=6\). Какое наименьшее количество чисел могло быть записано за все эти дни?

Решение

a) Заметим, что в первый день на доску было записано не более 7 чисел. Значит, если \(n>6\), то в седьмой день на доску было записано одно число. Но это невозможно, поскольку это число должно быть больше суммы чисел, записанных в первый день, равной 7 .

б) Пусть \(n=3\), в первый день на доску записали число 1 и шесть чисел 2, во второй день - шесть чисел 3, а в третий день - пять чисел 4. Тогда сумма чисел в первый день равна 13 , во второй - 18 , а в третий - 20 . Среднее арифметическое чисел, записанных в первый день, равно \(1 \frac{6}{7}<2\), а среднее арифметическое всех записанных чисел равно \(2 \frac{5}{6}>2,5\).

в) Заметим, что в шестой день на доску было записано хотя бы одно число. Предположим, что в шестой день на доску было записано не больше двух чисел. Значит, в первый день на доску было записано не менее 6 чисел, и их сумма была не меньше 6. Но это невозможно, поскольку в шестой день сумма записанных на доску чисел должна быть не меньше 11 , а сумма двух чисел, каждое из которых меньше 6, не может быть больше 10 .
Таким образом, в шестой день на доску было записано хотя бы три числа. Следовательно, в пятый день было записано не менее четырёх чисел, в четвёртый день - не менее пяти, в третий - не менее шести, во второй не менее семи, а в первый - не менее восьми. Значит, суммарно чисел было не меньше 33.

Покажем, что могло быть записано 33 числа, удовлетворяющих условию задачи. Пусть в первый день были записаны числа \(1,1,1,1,1,1,1,1\); во второй - \(1,1,1,1,1,1,3\); в третий - \(1,1,1,1,3,3\); в четвёртый - \(1,1,3,3,3\); в пятый - \(1,1,5,5\), в шестой - \(4,4,5\). Тогда суммы записанных за эти дни чисел соответственно равны \(8,9,10,11,12\) и 13 , то есть числа удовлетворяют условиям задачи.

Ответ
а) нет; б) да; в) 33
313

(ЕГЭ,2019) В ящике лежит 65 овощей, масса каждого из которых выражается целым числом граммов. В ящике есть хотя бы два овоща различной массы, а средняя масса всех овощей равна 1000 г. Средняя масса овощей, масса каждого из которых меньше 1000 г, равна 982 г. Средняя масса овощей, масса каждого из которых больше 1000 г, равна 1024 г.

a) Могло ли в ящике оказаться поровну овощей массой меньше 1000 г и овощей массой больше 1000 г?

б) Могло ли в ящике оказаться ровно 13 овощей, масса каждого из которых равна 1000 г?

в) Какую наименьшую массу может иметь овощ в этом ящике?

Решение

a) Пусть в ящике \(k\) овощей массой меньше \(1000 г, k\) овощей массой больше 1000 г и ( \(65-2 k)\) овощей массой ровно 1000 г. Тогда
\begin{equation*}
982 k+1024 k+1000 \cdot(65-2 k)=65000 ; 6 k=0,
\end{equation*}

но все овощи не могут быть одной массы, значит, в ящике не могло оказаться поровну овощей массой меньше 1000 г и овощей массой больше 1000 г.

б) Пусть в ящике \(k\) овощей массой меньше 1000 г, m овощей массой ровно 1000 г и \(n\) овощей массой больше 1000 г. Тогда
\begin{equation*}
982 k+1000 m+1024 n=1000 \cdot(k+m+n) ; 4 n=3 k .
\end{equation*}

Поскольку числа 3 и 4 взаимно просты,
\begin{equation*}
k=4 s, n=3 t ; 12 s=12 t ; s=t \text {. }
\end{equation*}

Таким образом, \(k+n=4 s+3 s=7 s\). Следовательно, количество овощей с массой, отличной от 1000 г, делится на 7 .

Если \(m=13\), то \(k+n=52\), но 52 не кратно 7 , значит, не могло оказаться ровно 13 овощей, масса каждого из которых равна 1000 г.

в) Пусть масса самого лёгкого одоща равна \(x\) г, тогда
\begin{equation*}
982 k \leq x+999 \cdot(k-1) ; x \geq 999-17 k .
\end{equation*}

В пункте б было показано, что \(k=4 s\). Кроме того, \(k+n=7 s \leq 65\), откуда \(s \leq 9\), значит,
\begin{equation*}
k \leq 36 ; x \geq 999-17 \cdot 36 ; x \geq 387 .
\end{equation*}

Покажем, что масса самого лёгкого овоща может быть 387 г. Если в ящике 1 овощ массой 387 г, 35 овощей массой 999 г, 2 овоща массой 1000 г и 27 овощей массой 1024 г, то условия задачи выполнены. 

Ответ
а) нет; б) нет; в) 387 г
314

(ЕГЭ,2019) Квадратное уравнение \(x^2+p x+q=0\) имеет два различных натуральных корня.

a) Пусть \(q=55\). Найдите все возможные значения \(p\).

б) Пусть \(p+q=30\). Найдите все возможные значения \(q\).

в) Пусть \(q^2-p^2=2108\). Найдите все возможные корни исходного уравнения.

Решение

a) Пусть \(a\) и \(b\) - натуральные корни уравнения \(x^2+p x+q=0\), причём \(a<b\). Тогда
\begin{equation*}
p=-a-b, q=a b .
\end{equation*}

Поскольку \(q=55\), либо \(a=1, b=55\), тогда \(p=-56\), либо \(a=5, b=11\), тогда \(p=-16\).

б) Если \(p+q=30\), получаем:
\begin{equation*}
a b-a-b=30 ;(a-1)(b-1)-1=30 ;(a-1)(b-1)=31 \text {. }
\end{equation*}

Значит, \(a=2, b=32\), тогда \(q=64\).

в) Заметим, что \(2108=2 \cdot 2 \cdot 31 \cdot 17\), а числа \(p-q\) и \(p+q\) имеют одинаковую чётность. Следовательно, поскольку \(q^2-p^2=(q-p)(q+p)\) и \(p<0\), получаем два случая.
В первом случае:
\begin{equation*}
\left\{\begin{array} { l } 
{ q - p = 2 \cdot 3 1 \cdot 1 7  } \\
{ q + p = 2 }
\end{array} \left\{\begin{array}{l}
q=528 \\
p=-526
\end{array}\right.\right.
\end{equation*}

Значит, исходное уравнение принимает вид \(x^2-526 x+528=0\). Заметим, что \(1^2-526 \cdot 1+528>0\), а \(2^2-526 \cdot 2+528<0\). Следовательно, уравнение \(x^2-526 x+528=0\) не имеет двух натуральных корней. Этот случай не удовлетворяет условию задачи.
Во втором случае:
\begin{equation*}
\left\{\begin{array} { l } 
{ q - p = 2 \cdot 3 1  } \\
{ q + p = 2 \cdot 1 7  }
\end{array} \left\{\begin{array}{l}
q=48 \\
p=-14
\end{array}\right.\right.
\end{equation*}

Значит, исходное уравнение принимает вид \(x^2-14 x+48=0\) и имеет корни \(a=6\) и \(b=8\).

Ответ
а) \(-56 ;-16\); б) 64 ; в) \(6 ; 8\)
315

(ЕГЭ,2018) В школьном живом уголке 4 ученика кормят кроликов. Каждый ученик насыпает нескольким кроликам (хотя бы одному, но не всем) порцию корма. При этом первый ученик даёт порции по 100 г, второй - по 200 г, третий по 300 г, четвёртый - по 400 г, а какие-то кролики могут остаться без корма.

a) Может ли оказаться, что кроликов было 15 и все они получили одинаковое количество корма?

б) Может ли оказаться, что кроликов было 15 и все кролики получили разное количество корма?

в) Какое наибольшее количество кроликов могло быть в живом уголке, если известно, что каждый ученик засыпал корм ровно четырём кроликам и все кролики получили разное количество корма?

Ответ
а) да, б) нет; в) 9
316

(ЕГЭ,2018) a) Существуют ли такие натуральные двузначные числа \(m\) и \(n\), что выполняется неравенство \(\left|\frac{m}{n}-\sqrt{3}\right|<\frac{1}{100}\) ?

б) Существуют ли такие натуральные двузначные числа \(m\) и \(n\), что выполняется неравенство \(\left|\frac{m^2}{n^2}-3\right|<\frac{1}{10000}\) ?

в) Найдите натуральное число \(n\), при котором выражение \(\left|\frac{n+10}{n}-\sqrt{3}\right|\) принимает минимальное значение.

Ответ
а) да; б) нет; в) 14
317

(ЕГЭ,2018) В школах №1 и №2 учащиеся писали тест. Из каждой школы тест писали по крайней мере 2 учащихся, а суммарно тест писали 27 учащихся. Каждый учащийся, писавший тест, набрал натуральное количество баллов. Оказалось, что в каждой школе средний балл за тест был целым числом. После этого один из учащихся, писавших тест, перешёл из школы №1 в школу №2, а средние баллы за тест были пересчитаны в обеих школах.

a) Мог ли средний балл в школе №1 уменьшиться в 2 раза?

б) Средний балл в школе №1 вырос на \(4 \%\), средний балл в школе №2 также вырос на \(4 \%\). Мог ли первоначальный средний балл в школе №2 равняться 1 ?

в) Средний балл в школе №1 вырос на \(4 \%\), средний балл в школе №2 также вырос на \(4 \%\). Найдите наименьшее значение первоначального среднего балла в школе №2.

Ответ
a) нет; б) нет; в) 5