Тема ОММО (Объединённая Межвузовская Математическая Олимпиада)

ОММО - задания по годам .08 ОММО 2016

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела оммо (объединённая межвузовская математическая олимпиада)
Разделы подтемы ОММО - задания по годам
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#32961

Пусть OP  — диаметр окружности Ω  , ω  — окружность с центром в точке P  и радиусом меньше, чем у Ω  . Окружности Ω  и ω  пересекаются в точках C  и D  . Хорда OB  окружности Ω  пересекает вторую окружность ω  в точке A  . Найдите длину отрезка AB  , если BD ⋅BC = 5  .

Источники: ОММО-2016, номер 7, (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте продлим отрезок OB до пересечения с окружностью ω и назовём точку их пересечения N, аналогично продлим DB и назовем их точку пересечения M. Что тогда можно сказать про углы ABC, DBA и MBN?

Подсказка 2

Дуги OC и OD равны в силу симметрии относительно диаметра OP. Значит, ∠ABC = ∠DBA, а ∠DBA и ∠MBN равны, как вертикальные. Что тогда можно сказать про точки M и C, а также отрезки BC и BM?

Подсказка 3

Точки M и C симметричны относительно перпендикуляра к AB, проходящего через точку B, следовательно, отрезки BC и BM будут равными. По условию нам дано CB*BD = 5, следовательно, MB*BD = 5. На какую теорему нам сразу же намекает такое произведение?

Подсказка 4

Когда мы видим произведение отрезков одной хорды, то сразу же нужно вспомнить теорему о пересекающихся хордах, запишем её: MB*BD = AB*BN. Отлично, теперь у нас появилось нужное нам AB, но также появился отрезок BN, про который нам ничего неизвестно. Подумайте, как можно заменить BN?

Подсказка 5

Давайте заметим, что треугольник APN – равнобедренный, а ∠ABP = 90°, в таком случае отрезок PB является высотой и медианой, а BN = AB.

Показать ответ и решение

Пусть N  и M  – вторые точки пересечения с окружностью ω  прямых OA  и DB  соответственно. В силу симметрии относительно прямой OP  , дуги OC  и OD  равны. Следовательно, ∠ABC  =∠DBA  =∠MBN.

PIC

Первое решение.

Обозначим эти равные углы через α  . Из вписанности четырёхугольника CBP D  получаем, что ∠CPD = ∠CBD = 2α  . Следовательно, поскольку P  – центр ω  , имеем D^A + ^AC = DAC = 2α.  C другой стороны, ^DA + ^MN = 2∠DBA = 2α  . Вычитая общую дугу ^DA  , получаем, что ^AC = ^MN  , откуда ^AM = ^CN.

Значит, ∠CAB = ∠ADB  , и треугольники ABC  и DBA  подобны по двум углам, откуда ABBC-= BADB-  , так что AB2 = BC ⋅BD  =5,AB =√5.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Второе решение.

Заметим, что ∠ABP = 90∘ , как вписанный угол в окружности Ω  , опирающийся на её диаметр OP  , поэтому BP  является высотой и биссектрисой треугольника AP N  . Получаем, что точки M  и C  симметричны относительно прямой BP  , так что BC =BM.  В окружности ω  по теореме о пересекающихся хордах BA ⋅BN  =BD ⋅BM.  Тогда AB ⋅AB =BD ⋅BC = 5,  откуда сразу получаем ответ.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Замечание.

В ходе первого решения мы выяснили, что ∠CDN  =∠CAB  =∠BDA  . То есть прямые DC  и DB  симметричны относительно биссектрисы угла ADN  . А во втором решении замечено, что B  — середина стороны AN.

Тогда оказывается, что точка C  лежит на симедиане треугольника ADN  . А сама задача тесно связана со следующим фактом: окружность, проходящая через концы одной диагонали гармонического четырёхугольника и центр описанной около него окружности, делит другую его диагональ пополам. Вы могли встретить его в такой задаче: пусть O  — центр описанной около треугольника ABC  окружности, M  — середина стороны BC,  описанные около треугольников AMO  и ABC  окружности вторично пересекаются в точке D.  Тогда прямые AD  и AM  симметричны относительно биссектрисы угла BAC.

Ответ:

 √5

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#36910

Решите систему уравнений:

{ x2− xy+ y2 =19;
  x4+ x2y2 +y4 = 931.

Источники: ОММО-2016, номер 5, (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Вы тоже это заметили? Сначала написали x²+y², а потом стало x⁴+y⁴, сначала было ху, стало (ху)² -> делаем замену!

Подсказка 2

Да, двойная замена: сумма квадратов - это а, произведение - b. Чтобы получить второе уравнение, достаточно записать a²-b². Когда станет известно, чему равны а и b, сделаем обратную замену.

Показать ответ и решение

Функция f(x,y)  двух переменных x  и y  называется симметрической, если f(y,x)= f(x,y)  . В симметрической системе можно сделать замену         2   2  2
u= (x+y) = x + y +2xy,v = xy  , тогда система эквивалентна:

{  u− 3v =19
        2   2
   (u − 2v) − v = 931

{  u= 3v+19
   (v+ 19)2 − v2 = 931

{
  u= 3⋅15+ 19
  v = 15

Обратная замена:

{
  (x+ y)2 = 64
  xy = 15

По обратной теореме Виета решения системы удовлетворяют одному из уравнений: t2± 8t+15= 0  , решая которые получаем ответ.

Ответ:

 (3,5),(−3,−5),(5,3),(− 5,−3)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#38869

При каких натуральных n> 1  найдутся n  подряд идущих натуральных чисел, сумма которых равна 2016?

Источники: ОММО-2016, номер 3, (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Подряд идущие числа. Что это такое? Да это же арифметическая прогрессия! Давайте обозначим первый её член за х и вспомним стандартную формулу суммы!

Подсказка 2

Верно, получается условие nx + n(n-1)/2 = 2016. Умножьте на два и попробуйте разложить на множители левую и правую часть.

Подсказка 3

Теперь нужно посмотреть на чётность и нечётность. Так мы сможем определить, какой множитель чему равен!

Показать ответ и решение

Пусть первое из чисел равно a,  тогда сумма арифметической прогрессии этих n  подряд идущих чисел равна

                           n(n−-1)
a+ (a +1)+ ...+(a+ n− 1)=na +   2   = 2016

что эквивалентно

n(2a+ n− 1) =4032= 26 ⋅32⋅7= 64⋅63

Поскольку 2a  чётно, то скобки имеют разную чётность, следовательно, чётна ровно одна из них.

Если n  чётно, то    6
n≥ 2 =64,  при этом 2a+ n− 1≥ n≥ 64,  но из условия на произведение           4032
2a+ n− 1≤ 64 = 63  получаем противоречие.

Значит, n  нечётно и является делителем 2
3 ⋅7 =63,  то есть может быть равно 1,3,7,9,21,63.  Легко видеть, что 2a+ n− 1≥ n+ 1= 64  и каждое чётное значение можно получить выбором a,  потому при n ≤63  решение относительно a  есть всегда, откуда все найденные n  подойдут.

Ответ:

 3,7,9,21,63

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#47911

В треугольнике ABC  с отношением сторон AB :AC =5 :4  биссектриса угла BAC  пересекает сторону BC  в точке L.  Найдите длину отрезка AL,  если длина вектора   −→    −→
4⋅AB +5⋅AC  равна 2016.

Источники: ОММО-2016, номер 4, (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте пробовать постепенно раскручивать задачу, пользуясь всеми условиями. Нам дана биссектриса треугольника. Какие тогда соотношения можно записать?

Подсказка 2

Верно, можно записать равенство отношений отрезков и сторон, тем более одно из них нам дано. Так же нам дали какую-то странную сумму векторов... Давайте тогда попробуем выразить AL через вектора, может эта сумма там и появится. Как это можно сделать?

Подсказка 3

Ага, можно для начала выразить AL через сумму двух векторов по правилу треугольника. Видим, что фигурируют неизвестные нам вектора, и в данной по условию сумме они не участвуют. Тогда попробуем заменить один из векторов по полученному равенству в 1 подсказке, а далее ещё раз воспользоваться правилом треугольника.

Показать ответ и решение

PIC

Поскольку по свойству биссектрисы BLLC-= AABC-= 54,  то −→    −−→
BL= 59BC,  тогда

                                (       )
−A→L = −A→B +−B→L = −A→B + 5⋅−−B→C = −→AB+ 5  −A→C − −A→B =
                   9          9

= 4 ⋅−→AB+ 5 ⋅−A→C = 1 (4−A→B+ 5−A→C)
  9      9      9

Отсюда −→   1
|AL |= 9 ⋅2016= 224.

Ответ:

 224

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#49603

При каких значениях параметра a  уравнение

 3    2
x + ax +13x− 6= 0

имеет единственное решение?

Источники: ОММО-2016, номер 8, (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Если смотреть на левую часть как на функцию от x с параметром a, то становится как-то страшно. Но мы видим, что как функция относительно переменной a она линейна. Что тогда хочется сделать?

Подсказка 2

Можно выразить a через x и построить график этой функции в плоскости xa. Тогда точки пересечения горизонтальной прямой a=const - это в точности корни x нашего уравнения. Постройте график и найдите все такие прямые, которые пересекают график ровно в одной точке!

Показать ответ и решение

Заметим, что x= 0  не является решением исходного уравнения. Поэтому оно равносильно уравнению a= f(x)= −x3−13x+6= −x − 13-+-6 (∗)
           x2          x  x2  .

Заметим, что f(x)→ +∞ при x → −∞ и f(x)→  −∞ при x → +∞ . Также f(x)  имеет вертикальную асимптоту x =0  .

Производная функции f(x)  равна  ′        13  12   x3−13x+12
f(x)= −1+ x2 − x3 = − x3  . Находим нули числителя:   3  2    2                              2
(x − x)+ (x − x)− (12x+ 12) =0 ⇐⇒   (x− 1)(x +x − 12)= 0 ⇐⇒   x∈ {− 4;1;3} .

Расставляя знаки для производной по методу интервалов, делаем вывод, что функция f

  • на промежутке (−∞,− 4]  убывает от +∞ до       61
f(−4)=  8  .
  • на промежутке [−4,0)  — возрастает от 61-
8  до +∞
  • на промежутке (0,1]  — убывает от +∞ до f(1)= −8  .
  • на промежутке [1,3]  — возрастает от − 8  до f(3)= − 203  .
  • на промежутке [3,+∞ )  — убывает от − 203-  до − ∞ .

PIC

Таким образом, функция f(x)  принимает каждое своё значение

  • из промежутка (−∞;− 8)  ровно один раз;
  • − 8  - два раза;
  • из промежутка      20
(−8;−3-)  - три раза (один раз в точке x= 1  , а второй раз - на промежутке (3,+∞ )  );
  • − 203-  - два раза;
  • из промежутка (− 203 ;681 )  - один раз
  • 618-  - два раза
  • из промежутка (681;+ ∞)  - три раза.

Итак, уравнение ∗
()  , а с ним и исходное уравнение, имеет единственное решение при               20-61
a∈ (− ∞;−8)∪(− 3 ; 8 )  .

Ответ:

 (−∞;− 8)∪(− 20;61)
           3  8

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#69334

Федерация спортивной борьбы присвоила каждому участнику соревнования квалификационный номер. Известно, что во встречах борцов, квалификационные номера которых отличаются более, чем на 2 номера, всегда побеждает борец с меньшим номером. Турнир для 256 борцов проводится по олимпийской системе: в начале каждого дня борцы разбиваются на пары, проигравший выбывает из соревнований (ничьих не бывает). Какой наибольший квалификационный номер может иметь победитель?

Источники: ОММО-2016, задача 9 (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Пусть k минимальный квалификационный номер после какого-нибудь тура. На сколько k может максимум увеличиться?

Подсказка 2

Верно! Максимум на 2. Теперь попробуйте оценить сверху номер победителя, используя эту оценку.

Подсказка 3

Номер победителя точно меньше или равен 17. Можно ли построить пример?

Подсказка 4

Правильно, нельзя! А может ли победить борец с номером 16?

Показать ответ и решение

Заметим, что борец с номером k  может проиграть только борцу с номером k+1  или k+ 2  , поэтому после каждого тура наименьший номер не может увеличиться больше, чем на 2  номера. На турнире с 256  участниками 8  туров, следовательно, номер победителя турнира не превосходит 1+ 2⋅8= 17.

Предположим, что борец с номером 17  может победить. Тогда в первом туре должны выбыть борцы с номерами 1  и 2  . Это возможно только если борец с номером 1  проиграл борцу с номером 3  , а борец с номером 2  проиграл борцу с номером 4  . Значит, после первого тура борцы с номерами 3  и 4  останутся.

Аналогично, после второго тура останутся борцы с номерами 5  и 6  , после третьего: 7  и 8,...  , после седьмого: 15  и 16.  Значит, в последнем, финальном, бою встретятся борцы с номерами 15  и 16  . Противоречие с предположением, что борец с номером 17  может победить.

Покажем, что борец с номером 16 может победить. Назовём борцов с номерами большими 16  слабыми. Пусть в туре с номером k ≤7  борец с номером 2k− 1  проиграет борцу с номером 2k+ 1  , борец с номером 2k  проиграет борцу с номером 2k+ 2  , борцы с номерами 2k+ 3,...,16  победят каких-то слабых борцов, оставшиеся слабые борцы как-то сыграют между собой. Тогда после 7  туров останутся борцы с номерами 15  и 16  , и в финальном бое борец с номером 16  победит.

Ответ: 16

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#82702

Про действительные числа x,y,z  известно, что

xy +z = yz+ x= zx+ y

Докажите, что какие-то два из чисел x,y,z  равны.

Показать доказательство

Предположим, что числа попарно различны.

Рассмотрим первую часть равенства:

xy+ z = yz +x

Переносим все слагаемые влево и группируем:

y(x− z)− (x− z)= 0

Выносим x− z  за скобки:

(x− z)(y− 1)= 0

Тогда один из множителей x− z  или y− 1  равен 0. Но, по предположению, все числа попарно различны, поэтому x − z ⁄= 0.  Тогда y =1.

Аналогичным образом из равенства yz+x =zx +y  получаем равенство (y− x)(z− 1)= 0,  откуда аналогичными рассуждениями приходим к выводу о том, что z =1.

Получилось, что z =y =1,  хотя, по предположению, числа x,y,z  попарно различны - противоречие.

Тогда получаем, что какие-то два числа из x,y,z  равны.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#82713

В 1a  классе каждого ребёнка попросили написать два числа: количество его одноклассников и количество его одноклассниц (именно в таком порядке; сам себя ребёнок не считает). Каждый ребёнок одно число написал правильно, а в другом ошибся ровно на 2  . Среди ответов были получены такие: (13,11),(17,11),(14,14)  . Сколько мальчиков и сколько девочек в классе?

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Обратите внимание на чётность записанных чисел. О чем нам может сказать чётность разных чисел в разных ответах?

Подсказка 2

Если в каждом ответе одно число написано правильно, а другое отличается ровно на 2, то четность ответа всегда сохраняется. Что мы тогда можем сказать о поле детей, давших эти ответы?

Подсказка 3

Обратите внимание на первые два ответа. Учитывая чётность, помимо того, что дети А и Б одного пола, какой вывод можно сделать из того, что второе число в ответе совпадает, а первое различается на 4?

Подсказка 4

Было бы полезно попробовать пойти от противного, и предположить, что А и Б — мальчики. Какое противоречие условию тогда возникает?

Показать ответ и решение

Первое решение.

Обозначим детей, давших ответы (13,11),(17,11),(14,14)  через А, Б, В соответственно. Заметим, что если в классе m  мальчиков, то первое число в ответах девочек имеет ту же чётность, что и m  , а в ответах мальчиков - противоположную. Следовательно, дети А и Б одного пола, а В - другого.

Первые числа в ответах А и Б отличаются на 4, значит, они оба неправильные. Таким образом, количество одноклассников у А и Б равно 15 , а количество одноклассниц - 11 .

Если А и Б - мальчики, то в классе 16 мальчиков и 11 девочек. При этом у девочки В тогда 16 одноклассников и 10 одноклассниц, и ее ответ (14,14)  противоречит условию. Значит, А и Б девочки, и в классе 15 мальчиков и 12 девочек. ______________________

Второе решение.

Пусть какой-то ребёнок написал числа (m,d)  . Если бы оба числа он написал правильно, то он бы написал один из четырёх вариантов: (m − 2,d),(m + 2,d),(m,d− 2),(m,d +2)  .

Тогда, если этот ребёнок — мальчик, то существует четыре варианта количества мальчиков и девочек в классе: (m − 1,d),(m + 3,d),(m +1,d− 2)  и (m +1,d+2)  .

Аналогично, если этот ребёнок — девочка; возможные варианты в этом случае: (m − 2,d+ 1),(m + 2,d +1),(m,d− 1),(m,d +3)  .

Таким образом, каждый из ответов даёт нам восемь вариантов, сколько мальчиков и девочек могло быть в классе, один из которых должен быть верным:

для (13,11)  это (12,11),(16,11),(14,9),(14,13),(11,12),(15,12),(13,10),(13,14)  ;

для (17,11)  это (16,11),(20,11),(18,9),(18,13),(15,12),(19,12),(17,10),(17,14)  ;

для (14,14)  это (13,14),(17,14),(15,12),(15,16),(12,15),(16,15),(14,13),(14,17)  .

Осталось заметить, что только вариант (15,12)  встречается во всех трёх строчках.

Ответ: 15 мальчиков и 12 девочек

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#90832

В равнобедренной трапеции ABCD  с основаниями AD  и BC  (AD > BC)  боковая сторона равна 20 см, угол BAC  равен 45∘.  Пусть O  — центр окружности, описанной вокруг ABCD  . Оказалось, что прямые OD  и AB  перпендикулярны. Найдите длину основания   AD  трапеции.

Источники: ОММО-2016, номер 4, (см. olympiads.mccme.ru)

Показать ответ и решение

Пусть E  — середина AB.  Тогда OE ⊥AB  и OD ⊥ AB.  Значит, O, E  и D  лежат на одной прямой и OE  — серединный перпендикуляр к AB.  Значит, AD = DB  и если ∠BAD  = α,  то          ∘
∠ADB = 180 − 2α.

PIC

Из вписанности ABCD  следует, что                 ∘
∠BDC  =∠BAC  =45 ,  и значит,

α =∠BAD  = ∠CDA = 225∘− 2α

и ∠BAD = 75∘.  Тогда

        AE       AB     20√2
AD = cos∠AED-= 2cos75∘ = √3+-1

Замечание.

cos75∘ можно посчитать из уравнения cos150∘ =2cos275∘− 1  и знания, что cos75∘ >0

Ответ:

-20√2
√3-+ 1

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#92786

На доске написано число 27  . Каждую минуту число стирают с доски и записывают на его место произведение его цифр, увеличенное на 12  . Например, через минуту на доске будет написано число 2 ⋅7 +12= 26  . А что окажется на доске через час?

Источники: ОММО - 2016, 10.2 (см. olympiads.mccme.ru)

Показать ответ и решение

Запишем числа, которые будут получаться в течение некоторого времени:

   1    2    3    4    5    6     7    8    9    10
27−−→ 26−−→ 24−−→ 20−−→ 12−−→  14 −−→ 16 −−→ 18−−→ 20−−→ 12−−→ ...

Число 20 повторилось, значит, процесс зациклится. Через 3 минуты после начала на доске будет записано 20, и через каждые 5 минут оно снова будет появляться. Тогда через 3+ 5⋅11 =58  минут на доске запишут число 20. Можно продолжить цепочку:

   58    59    60
...−−→ 20−−→ 12−−→ 14
Ответ:

14

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#98294

Вычислите

            4
2arctg 2+arcsin5.
Показать ответ и решение

Первое решение.

Обозначим arctg2  через α,arcsin4∕5  через β  . Заметим, что β ∈(0,π∕2)  , a   2     2  (     2 )  2  2
tg β = sin β∕ 1− sin β = 4∕3  , откуда tgβ =4∕3  ; также tgα = 2,α ∈(0,π∕2)  .

Находим:

               2tgα     2⋅2    4
       tg(2α)= 1−-tg2α-= 1−-22-= −3
          -tg(2α)+tgβ-  --−-4∕3+-4∕3--
tg(2α+ β)= 1− tg(2α)tgβ = 1− (− 4∕3)⋅(4∕3) = 0

Наконец, поскольку 0< α< π∕2,0< β <π∕2  , то 0< 2α+ β < 3π∕2  . Значит, 2α+ β = π  .

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Второе решение.

Отметим на координатной плоскости точки O(0,0),A(3,0),B(3,4),C(− 5,10)  , D (− 5,0)  . Поскольку угловой коэффициент прямой OB  равняется 4∕3  , а угловой коэффициент прямой BC  равняется − 3∕4  , получаем, что ∠OBC = 90∘ .

PIC

В треугольнике OAB :∠OAB = 90∘,AB = 4,BO = 5  ; значит, ∠AOB = arcsin4∕5  . В треугольнике OBC :∠OBC = 90∘,BO = 5,BC = 10  ; значит, ∠BOC  =arctg2  . В треугольнике               ∘
OCD  :∠ODC  = 90 , DO = 5,BC = 10  ; значит, ∠COD = arctg2  .

Таким образом,

arcsin4∕5+2arctg2 =∠AOB  +∠BOC + ∠COD  =∠AOD  =π
Ответ:

 π

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#114365

Карлсон написал дробь 5.
8  Малыш может:

- прибавлять любое натуральное число к числителю и знаменателю одновременно,

- умножать числитель и знаменатель на одно и то же натуральное число.

Сможет ли Малыш с помощью этих действий получить дробь, равную 3
5?

Показать ответ и решение

Заметим, что при обоих разрешённых действиях дробь не уменьшается и всегда остается меньше единицы.

Действительно, от второго действия величина дроби не меняется, осталось проверить первое действие.

Пусть на некотором шаге имеется дробь a∕b  , где a< b  . Мы из нее получаем дробь a+k
b+k  , тогда a +k <b+ k  . Чтобы доказать неравенство

a  a +k
b < b+-k

просто перемножим крест-накрест, получив

a(b+ k)<b(a+k),

что равносильно

ak< bk

Последнее неравенство очевидно следует из a< b  .

Итак, дробь уменьшаться при действиях Малыша не может. Но исходная дробь 5∕8  больше, чем 3∕5  . Значит, у Малыша не выйдет получить дробь, равную 3∕5  .

Ответ: нет
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!