Регион 9 класс → .01 Регион 2025
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На прямой дороге стоят школа и дома Ани и Бори. Каждый день Аня выходит из дома в и идет в школу. Однажды Боря выбежал из
дома в школу в
и догнал Аню за 30 минут. На следующий день он выбежал в
и догнал Аню за 40 минут. В какое время
ему надо выбежать, чтобы встретить Аню на выходе из её дома? (Скорость Ани всегда постоянна, скорость Бори тоже
постоянна.)
Подсказка 1:
Это обычная задача на движение. Давайте обозначим через S расстояние между домами, а через x и y - скорости Ани и Бори. Интерпретируйте информацию из условия с помощью этих переменных.
Подсказка 2:
Чтобы понять, во сколько Боре нужно выйти, нужно найти величину S/y. Именно столько времени ему идти до дома Ани.
Подсказка 3:
Скорее всего вы получили два равенства S = 30(y − x) = 40(y − x) − 10x. Попробуйте с их помощью выразить две переменные через третью.
Первое решение. Пусть — расстояни между домами Ани и Бори (измеренное в метрах), а
и
— скорости Ани и Бори
соответственно (измеренные в м/мин). Когда Боря догоняет Аню, скорость их сближения равна
Поэтому в первый день Боря
догнал Аню за
мин. Во второй же день Аня успела отойти на
м, так что
мин. Отсюда имеем
откуда
и
Поэтому
а Боре надо потратить на путь между домами
минут. Значит, выбежать ему надо в
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Второе решение. Изобразим условие на графике (см. рис. 1), откладывая по оси абсцисс время (в минутах, отсчитанное от момента
), а по оси ординат — расстояние от дома Бори. Тогда графики движения обоих детей будут отрезками прямых. Пусть график
движения Ани начинается в точке
график движения Бори в первый и второй день — в точках
и
и пусть точки
встречи в эти два дня обозначаются как
и
соответственно. По условию, абсциссы точек
и
равны 30 и 50
соответственно.
Пусть — точка, в которой должен начинаться график движения Бори. По теореме Фалеса,
последнее отношение
равно отношению разностей абсцесс соответствующих точек, то есть
Значит,
то есть точка
соответствует моменту
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В равнобедренном треугольнике (
) проведена биссектриса
На основании
отмечена точка
так,
что
Точка
выбрана таким образом, что четырёхугольник
—– параллелограмм. Докажите, что
Подсказка 1:
У вас должно возникнуть желание продлить ED до пересечения с AC в точке X. Почему? Во-первых, эта прямая будет отсекать равнобдренный треугольник от ABC. Во-вторых, имеется биссектриса DC и можно будет удачно перекинуть углы. Поработайте с этой картинкой.
Подсказка 2:
Скорее всего, у вас возникает желание доказать через счёт углов, что треугольник EBF равнобедренный. Попробуйте пойти другим путём. Найдите какую-нибудь пару равных треугольников, в которых отрезки BE и BF являются соответствующими сторонами.
Подсказка 3:
Обратите внимание на треугольники BXE и FCB.
Первое решение. Продолжим отрезок до пересечения со стороной
в точке
Поскольку
треугольник
равнобедренный. Кроме того,
поэтому треугольник также равнобедренный, и
Из параллелограмма
получаем
Тогда
Поскольку получаем, что треугольники
и
равны по двум сторонам и углу между ними, откуда и
следует, что
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Второе решение. Пусть описанная окружность треугольника пересекает вторично прямую
в точке
Тогда
также, поскольку —– (внутренняя или внешняя) биссектриса угла
имеем
Поэтому треугольники и
равны. Отсюда следует, что
а тогда и треугольники и
также равны. Значит,
Кроме того, из полученного равенства углов
и
следует, что
Тогда треугольники и
также равны, и
что и требовалось.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Даны квадратные трёхчлены и
обозначим
и
Раз в минуту Саша рисует на координатной плоскости
прямую: на первой минуте — прямую с уравнением
на второй — с уравнением
…, на
-й минуте — с уравнением
Через некоторое время Саша нашёл три нарисованные прямые, которые проходят через одну точку. Докажите, что все
нарисованные прямые проходят через одну точку.
Подсказка 1:
Давайте возьмём какие-то две прямые, проведенный на k-й и m-й минутах, которые пересеклись. Что можно сказать про абсциссу точки пересечения? Получится ли как-нибудь выразить её через k, m и коэффициенты трёхчленов?
Подсказка 2:
Пусть теперь есть три прямые: k-я, m₁ и m₂. Значит, эту абсциссу можно выразить как через m₁, так и через m₂. Попробуйте приравнять их.
Подсказка 3:
Если вы сделали всё правильно, то должны были получить равенство (k + m₁)(ub − av)=(k + m₂)(ub − av), где a, b — коэффициенты при второй и первой степенях соотвественно у P, и u, v — у Q.
Пусть а
Пусть прямые, нарисованные на -й и
-й минутах, пересекаются в точке с абсциссой
(причём
). Это значит, что
или
если
Пусть теперь прямые, нарисованные на -й,
-й и
-й минутах пересекаются в одной точке. Заметим, что квадратный
трёхчлен
принимает каждое значение не более двух раз, поэтому в множестве
есть хотя бы два
раличных значения. Без ограничений общности будет считать, что
Тогда полученная формула означает,
что
Домножив на знаменатели и сократив подобные слагаемые, получаем
что при означает, что
Таким образом, равенство выше верно вообще для всех значений
и
а значит, и
равенство (**) будет выполнено для всевозможных значений
и
что и означает, что прямые, нарисованные в произвольные
моменты
и
пересекают
-ю прямую в одной и той же точке.
Рассуждение выше может не сработать только для момента когда
Но, поскольку нам уже известно, что все остальные
прямые пересекаются в одной точке, можно теперь провести такое же рассуждение для других трёх моментов, установив
требуемое.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В каждой клетке доски лежит по рублёвой монете. Даша и Соня играют, делая ходы по очереди, начинает Даша. За один ход
можно выбрать любую монету и передвинуть её: Даша двигает монету на соседнюю по диагонали клетку, Соня — на соседнюю по стороне.
Если две монеты оказываются в одной клетке, одна из них тут же снимается с доски и достаётся Соне. Соня может остановить игру
в любой момент и забрать все полученные деньги. Какой наибольший выигрыш она может получить, как бы ни играла
Даша?
Подсказка 1:
Чтобы придумать стратегию за Соню, попробуйте разбить доску на какие-нибудь маленькие части, в рамках которых она сможет легко получать монеты.
Подсказка 2:
Разбейте на квадраты 2 на 2. Давайте заметим, что если в таком квадрате есть хотя бы 2 монеты, то Соня легко сможет получить одну из них (почему?). Исходя из этого, можно понять, каким будет ответ.
Подсказка 3:
Итак, скорее всего вы поняли, что ответ будет 300. Осталось придумать стратегию за Дашу, с помощью которой она всегда сможет сохранить 100 монет на доске. Попробуйте выбрать 100 монет, находящихся в каких-то определённых столбцах.
Подсказка 4:
Будет здорово, если эти столбцы не будут рядом. Тогда Соне будет сложнее забрать какую-то из выбранных монет. Значит, можно взять, например, нечётные столбцы и придумать стратегию, при которой после каждого хода Даши выбранные монеты находятся в этих столбцах.
Сначала приведём стратегию за Соню. Пока она не получила больше 299 монет, перед её ходом на доске остаётся хотя бы 101 монета.
Разобьем доску на 100 квадратов Получается, что какие-то две монеты лежат в одном и том же квадрате
Если эти две
монеты соседние по стороне, то Соня надвигает одну на другую, и получает ещё одну монету. Если они стоят по диагонали, то Соня сдвигает
одну из них в столбец к другой (здесь и далее столбец имеет длину 2, строка — длину 200). Теперь, какой бы ход ни сделала Даша, эти две
монетки всё ещё будут соседними по стороне (либо одна будет снята и уйдёт в доход Сони), значит, своим следующим ходом Соня
сможет получить ещё одну монетку. Таким образом, Соня всегда сможет увеличивать свой выигрыш, пока он меньше
300.
Теперь покажем, как играть за Дашу, чтобы Соня не получила больше 300 монет. Пронумеруем столбцы числами от 1 до 200 по порядку, выберем в каждом нечётном столбце по одной монетке и мысленно покрасим их в красный цвет. Даше достаточно обеспечить, чтобы красные монетки всегда оставались на доске. Для этого, в свою очередь, достаточно, чтобы две красные монеты никогда не попадали в одну клетку, потому что когда в клетку попадают красная и не красная монеты, можно считать, что с доски снимается не красная.
Назовём расположение монет на доске стабильным, если по одной красной монете лежит в столбцах а
ещё одна располагается в одном из двух последних столбцов 199, 200. Легко видеть, что после любого хода из стабильной
позиции две красные монеты не окажутся в одной клетке. Даша будет играть так, чтобы после каждого её хода получалась
стабильная позиция. Если после хода Сони позиция осталась стабильной, то Даша двигает сотую красную фишку между двумя
последними столбцами, так же Даша поступит и своим первым ходом. Если же после хода Сони позиция перестала быть
стабильной, то Соня подвинула одну из красных монет из некоторого столбца
в соседний столбец. Тогда Даша своим ходом
вернёт её в столбец
Таким образом, на доске всегда останется хотя бы 100 монет, и Соня заработает не более трёхсот
рублей.
300
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все такие пары целых чисел и
, что
Подсказка 1:
Давай заметим, что в правой части равенства почти полный квадрат. Не хватает 1. Давайте добавим её слева и справа.
Подсказка 2:
Также хотелось бы разложить на скобочки левую часть, притом желательно на взаимно простые. Если не получается угадать разложение, рассмотрите выражение слева как квадратный трёхчлен относительно (n-2)!.
Подсказка 3:
Итак, вы получили равенство ((n - 1)! - 1)((n - 2)! - 1) = (m - 1)². Являются ли скобки в левой части взаимно простыми?
Подсказка 4:
Для дальнейших продвижения необходимо вспомнить, что если произведение взаимно простых чисел равно квадрату, то каждое из них является квадратом. Кстати, почему это так?
Подсказка 5:
Теперь осталось показать, что при больших n какая-то из скобок не сможет быть большим квадратом. Учитывая особенности факториалов, стоит подумать про остатки. Например, при делении на 4 квадраты могут иметь далеко не все остатки.
Заметим, что
Пусть Заметим, что числа
и
взаимно просты. Предположим, что это не так, и оба этих числа делятся
на простое число
Тогда число
тоже делится на Тогда
делится на
а
не кратно
противоречие. Таким образом, произведение взаимно
простых чисел
и
—– точный квадрат, тогда и каждое из них точный квадрат. Однако, число
при
даёт остаток 3 при делении на 4, поэтому оно точным квадратом быть не может. Остаётся разобрать случаи
При
получается
решений нет. При
мы получаем:
что даёт единственное решение
,
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Пусть на доске написаны несколько целых чисел (некоторые из которых могут быть равными). Скажем, что эти числа образуют удачный набор, если их нельзя разбить на две непустые группы так, чтобы произведение суммы чисел в одной группе и суммы чисел в другой было положительным. Учитель написал на доске несколько целых чисел. Докажите, что дети могут дописать к имеющимся ещё ровно одно целое число так, чтобы полученный набор оказался удачным.
Подсказка 1:
Иными словами, от нас хотят, чтобы при любом разбиении набора на 2 группы знаки сумм чисел в группах были разными. Какой должна быть сумма чисел в наборе, чтобы сразу стало очевидно, что он удачный?
Подсказка 2:
Разумеется, нулём (кстати, почему в этом случае очевидно, что набор удачный?). А какое число нужно дописать для произвольного удачного набора, чтобы сумма чисел в нём стала 0?
Пусть сумма всех чисел, выписанных учителем, равна тогда детям достаточно дописать число
Действительно, после этого сумма
всех чисел окажется равной нулю, а значит, при разбиении их на две группы суммы в группах будут противоположными друг другу, то есть
их произведение будет неположительным.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На столе по кругу выложили 100 двухрублёвых и пятирублёвых монет в некотором порядке. Известно, что выбрав из круга несколько
подряд идущих монет, невозможно получить сумму ровно в 52 рубля. Найдите наибольшее возможное значение числа
Подсказка 1:
Проще начать с оценки и делать её стоит следующим образом. Давайте пронумеруем 100 двухрублевых монет в порядке их расположения по кругу. Как должны быть расположены пятирублевые монеты, чтобы набралась нужная сумма?
Подсказка 2:
Если вокруг какой-то из двухрублевых монет будет суммарно хотя бы 10 пятирублевых, то сумма 52 наберётся. Подумайте, как сделать оценку, используя это.
Подсказка 3:
Разумно будет рассмотреть двухрублевые монеты с нечетными номерами. В каждом из 10 промежутков между выделенными монетами не должно быть более 9 монет. Отсюда можно получить оценку.
Подсказка 4:
Итак, вы получили оценку на 450. Осталось придумать пример с 450 монетами. Разумным ходом будет сделать так, чтобы между каждой двухрублевой монетой было либо 4, либо 5 пятирублевых монет, тогда условие из подсказки 2 не будет выполняться.
Покажем, как выложить 100 двухрублёвых и 450 пятирублёвых монет по кругу так, чтобы выполнялось условие задачи. Пронумеруем места по кругу по часовой стрелке числами от 1 до 550 и выложим двухрублёвые монеты на места, номера которых кратны 11 (т. е. 11, 22, …), и на места, номера которых дают остаток 5 при делении на 11 (т. е. 5, 16, …); на остальные места выложим пятирублёвые монеты. Тогда между каждой парой соседних двухрублёвых монет находятся 4 или 5 пятирублёвых монет, причём эти количества чередуются.
Рассмотрим некоторый набор подряд идущих монет; покажем, что они не дают сумму в 52 рубля. Если среди них нет двухрублёвых, то
сумма делится на 5, а 52 не делится на 5. Если среди них ровно две двухрублёвых, сумма даёт остаток 4 при делении на 5, то есть тоже не
равна 52. Если двухрублёвая монета одна, вместе с ней в наборе может быть не более пятирублёвых, то есть сумма не
превосходит
рублей. Наконец, пусть двухрублёвых монет в наборе хотя бы три, рассмотрим три двухрублёвых монеты,
лежащих в наборе подряд. Между ними есть 9 пятирублёвых; суммарное достоинство этих монет уже равно
рублю. Значит,
набрана сумма либо в 51 рубль, либо хотя бы в
рубля. Таким образом, полученная раскладка удовлетворяет
условию.
Осталось показать, что при любой раскладке 100 двухрублёвых и не менее 451 пятирублёвых монет обязательно можно выбрать
несколько монет подряд с суммарным достоинством 52 рубля. Пронумеруем двухрублёвые монеты числами 1, 2, …, 100 в порядке их
расположения по часовой стрелке. Выделим 50 двухрублёвых монет с нечётными номерами. Между выделенными монетами есть 50
промежутков; в одном из них окажется не менее 10 пятирублёвых монет, иначе общее количество пятирублёвых монет не
превосходило бы Итак, мы нашли промежуток, в котором есть ровно одна двухрублёвая монета
и хотя бы 10
пятирублёвых; тогда можно взять
и 10 пятирублёвых монет так, чтобы они лежали подряд. Тогда и наберётся сумма ровно в 52
рубля.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На столе стоят 12 сосудов, выстроенных в 4 ряда по 3 сосуда в каждом. В каждый сосуд налито некоторое (возможно, нулевое) количество
воды. Известно, что суммарное количество воды в каждом ряду равно 1 л. При каких можно утверждать, что на столе найдутся два
сосуда, количества воды в которых отличаются не более чем на
л?
Подсказка 1:
Нужно получить какую-то оценку на α, учитывая, что в каждом ряду суммарно 1 литр воды. Попробуйте предположить, что количество воды в любых двух сосудах отличается больше, чем на α. Оцените α при таких условиях.
Подсказка 2:
Хорошей идеей будет упорядочить сосуды по возрастанию количества воды в них. Ясно, что если сосуд стоит на i-м месте в упорядоченном ряду, в нём более i • α воды. Как связать это с тем, что в каждом ряду суммарно 1 литр воды?
Подсказка 3:
С помощью принципа Дирихле можно найти максимальное число M, для которого всегда найдется ряд, сумма индексов которого не меньше M. Это даст оценку на α. Также не забудьте придумать пример, показывающий, что меньшие α не подойдут.
Предположим, что количество воды в любых двух сосудах отличается больше, чем на л. Пусть
— количества воды в
сосудах; назовём индексом сосуда его номер в этом ряду. Заметим, что
и по нашему предположению
отсюда
получается, что
при
Сумма всех индексов равна
поэтому найдётся ряд, сумма индексов в котором не меньше, чем 17. Из неравенств выше получаем, что суммарное
количество воды в этом ряду больше, чем откуда
Итак, при всех значениях
утверждать требуемое
можно.
С другой стороны, если распределить воду по рядам как
то количества воды в любых двух сосудах будут отличаться минимум на л. Поэтому при всех
утверждать требуемое
нельзя.
При
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Пусть — середина стороны
треугольника
На продолжении стороны
за точку
нашлась такая точка
что
Точка
— центр окружности, описанной около треугольника
Найдите угол
Подсказка 1:
Чтобы решить задачу, нужно что-то понять про BO. Например, было бы неплохо найти какую-нибудь вспомогательную конструкцию, которая даст больше информации про BO.
Подсказка 2:
Можно попробовать угадать такую конструкцию. Что если рассмотреть такую точку P, что треугольник BPC — равносторонний, и точки A и B лежат по разные стороны от BC?
Подсказка 3:
Обратите внимание на четырёхугольники BDPM и ADPC. Они вписанные, не так ли? Отсюда уже нетрудно получить ответ.
Отметим точку так, что треугольник
— равносторонний, а точки
и
лежат по разные стороны от прямой
Тогда
то есть четырёхугольник — вписанный; значит, поскольку
то и
Но, так как
четырёхугольник также вписан в окружность (с диаметром
), и точка
из условия — центр этой окружности. В
частности,
лежит на серединном перпендикуляре к
совпадающем с биссектрисой угла
Отсюда и вытекает, что