Тема Курчатов

Курчатов - задания по годам .01 Курчатов 2015

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела курчатов
Разделы подтемы Курчатов - задания по годам
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#38688

Митя сложил все нечётные натуральные делители некоторого чётного числа N  (включая единицу), а Ваня сложил все чётные натуральные делители числа N  (включая само число). Затем Ванину сумму умножили на Митину. Может ли произведение быть квадратом натурального числа?

Показать ответ и решение

Первое решение.

По условию число имеет вид  k
2  ⋅m,  где m  — нечётное. Заметим, что любому нечётному делителю d  числа N  взаимнооднозначно соответствует группа чётных делителей

   2     k
2d,2 d,...,2 d

Тогда если обозначить Митину сумму через S,  то Ванина сумма примет вид

     2      k      k
(2+ 2 +...+2 )S = 2(2 − 1)S

Если перемножить суммы, то мы получим

2(2k− 1)S2

Теперь видно, что вопрос задачи сводится к тому, может ли быть квадратом число вида 2(2k − 1).  Очевидно, что нет, потому что оно делится на 2,  но не делится на 4.

Второе решение.

Разложим число из условия по основной теореме арифметике

N = 2k⋅pk1⋅...pkr
       1     r

Из такого представления известно, что сумма всех делителей числа K =pk11⋅...pkrr  равна

(1 +p1+ ...+ pk11)...(1+pr+ ...+ pkrr )= S

При этом это является суммой всех нечётных делителей N.  Для получения суммы только чётных делителей формула принимает вид

S⋅(2+22+ ...+ 2k)

В итоге произведение сумм равно S2⋅(2+ 22 +...+ 2k)= 2S2 ⋅(2k− 1),  однако легко видеть, что в левую часть двойка входит в нечётной степени, потому сумма не может быть точным квадратом.

Ответ: нет
Критерии оценки

За выражение произведения в виде S² * (2 + 2² + … + 2^k) – не менее 2 баллов. 

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#41297

Ученику дано число x:  это обыкновенная дробь со знаменателем 9.  Ученик вычислил три новых числа 2x,4x  и 5x,  каждое из этих трёх чисел округлил до ближайшего целого и результаты округлений сложил. Получилось 120.  Найдите x.  (Число округляется в меньшую сторону, если его дробная часть меньше 1∕2,  и в большую, если дробная часть больше либо равна 1∕2.)

Источники: Курчатов-2015, 11.1 (см. olimpiadakurchatov.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Попробуйте сначала понять между какими двумя целыми числами заключен х. Для этого решите уравнение без округления.

Подсказка 2

Вы получили, что 10<x<11. То есть нам осталось перебрать 8 вариантов. При этом если подставить 11 вместо х, то получится значение более близкое к тому, что нам требуется , чем если подставить 10. Что это может значить?

Подсказка 3

Это значит, что искомая дробь ближе к 11 чем к 10. Значит перебор надо начинать сверху(при этом, если мы уже получили решение, не значит, что дальше по перебору не будет еще одного). Осталось перебрать и получить ответ.

Показать ответ и решение

Давайте число a  после округления обозначать R (a).  Будем пользоваться тем, что если a≤ b,  то и R(a)≤ R(b).

Докажем, что

  7
109 <x <11.

Пусть S = R(2x)+ R(4x)+R(5x).

Если      7
x≤ 10 9,  то

    (  5)    (  1)    (  8)
S ≤ R 219  + R 439  +R  539  =22+ 43+54 =119< 120

Если x≥ 11,  то

S ≥R (22)+R (44)+R (55)= 121 >120

В указанном интервале есть только одно число со знаменателем 9  — это 1089.  Оно подходит:

     (   )   (    )   (   )
S = R 217 + R  435  + R 544  = 22 +44+ 54= 120
        9       9        9

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Замечание. Более естественно другое решение: показать, что 10< x< 11,  а дальше просто перебрать все числа со знаменателем  9  между ними. Если всё сделано верно, то это тоже полное решение.

Ответ:

 98
 9

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#49005

 ABCD  – вписанный четырёхугольник, AB >CD, BC >AD.  На сторонах AB  и BC  отмечены точки X  и Y  так, что AX = CD  и AD = CY.  M  – середина XY.  Докажите, что угол AMC  – прямой.

Источники: Курчатов-2015, 11.4 (см. olimpiadakurchatov.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Так, точки X и Y в явном виде нам вряд-ли помогут, поскольку только с помощью этих точек мы не сможем определить ∠AMC. Тогда, давайте достроим картинку таким образом, чтобы MC и MA стали средними в треугольниках. Что для этого нужно сделать?

Подсказка 2

Да, нужно удвоить YC за точку C и XA за точку A! Для удобства обозначим точки, полученные после удвоения: Y’ и X’. Тогда, чтобы доказать, что ∠AMC прямой, достаточно доказать, что стороны треугольников, которые параллельны MC и MA – перпендикулярны! Отметим равны углы и стороны, можно ли найти на картинке равные треугольники?

Подсказка 3

Да, Y’CD и DAX равны! Заметим, что на картинке появилось два равнобедренных треугольника: XDY’ и X’DY. Тогда нам достаточно доказать, что угол между биссектрисами этих треугольников прямой! Осталось посчитать уголочки.

Показать доказательство

Удвоим Y C  за точку C  и XA  за точку A  и получим X′ и Y′.  Тогда MA  и MC  — средние линии в треугольниках XY X′ и     ′
XY Y .  Значит, достаточно доказать, что XY  и    ′
XY перпендикулярны.

PIC

Заметим, что YC = CY′ = DA,XA = AX ′ =CD  и Y′CD = DAX.  Отсюда треугольники YCD  и DAX  ′ равны и треугольники Y ′CD  и DAX  равны.

Тогда получается, что XD = DY′ и X′D =DY.  Это значит, что биссектрисы в треугольниках XDY ′ и X ′DY  также являются и высотами. Мы хотим доказать, что XY  и XY ′ перпендикулярны. Это равносильно тому, чтобы перпендикуляры к этим прямым были перпендикулярны, ведь угол между прямыми равен углу между перпендикулярами к ним.

Мы уже заметили, что биссектрисы в треугольниках XDY  ′ и X ′DY  также являются высотами, так значит, нам нужно показать, что угол между биссектрисами является прямым. Давайте его посчитаем:

∠Y ′DY + ∠YDX + ∠XDX ′− ∠Y′DX-− ∠Y-DX′ =
                         2        2

    ′                ′  ∠Y-′DY-  ∠Y-DX-  ∠YDX--  ∠X′DX-
=∠Y DY + ∠YDX + ∠XDX  −    2  −   2   −   2   −   2   =

                  ∠Y′DY   ∠X′DX   ∠Y ′DY   ∠X ′DX
= ∠Y ′DY + ∠XDX ′− --2---− --2---= ---2-- +---2--

Заметим, что ∠Y′DY = ∠DXX ′+ ∠DX ′X = 180∘− ∠XDX ′,  поэтому посчитанный выше угол равен 90∘.

Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!