Миссия выполнима - задания по годам → .11 Миссия выполнима 2025
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Набор пряжи в интернет-магазине стоит 620 руб., а при оплате за 20 или более наборов предусмотрен кешбэк в размере от внесённой
суммы. Как, имея изначально 30000 руб., приобрести максимально возможное количество таких наборов? Определите это
количество.
Подсказка 1
Чтобы купить как можно больше пряжи, нам хотелось бы суммарно иметь как можно больше денег ;) Получать деньги "сверху" мы можем при помощи кешбека. Тогда имеет место попробовать сначала оценить, а насколько много кешбека нам может накапать?
Подсказка 2
На наши 30000 кешбека накапает не более 0.15 * 3000. А сколько накапает кешбека на полученный кешбек? А далее, если продолжать такую цепочку?
Подсказка 3
В итоге получится геометрическая прогрессия со знаменателем 0.15, а значит, мы можем посчитать ее сумму!
Подсказка 4
Отлично, оценка на 56 наборов есть! Теперь мы можем построить пример, основываясь на стратегии получения денег из оценки ;)
Имея изначально 30000 руб., можно получить максимум руб. кэшбэком. Но на эти деньги тоже мог быть начислен
кэшбэк, который в теории можно было бы дополнительно потратить и получить ещё кэшбэк и так далее. В итоге всего денег будет не
больше
Поэтому заведомо получается, что больше 56 наборов пряжи купить не получится, ведь уже больше
А вот 56 наборов можно добыть следующим алгоритмом.
Покупаем сначала 20 наборов, остаётся
Теперь за счёт начисленного кэшбэка нам хватает купить ещё 31 комплект (на изначальные деньги сразу 51 комплект мы бы купить не смогли, потому что кешбэк отличается от скидки начислением денег уже после покупки), остаётся
И оставшихся денег нам хватает заплатить ещё за 5 наборов, ведь
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите область определения функции
Подсказка 1
Подумаем, а когда у нас вообще определено это выражения? Какие есть ограничения на логарифм?
Подсказка 2
Верно, выражение под логарифмом положительно! Осталось только решить неравенство, но не забудьте, что знаменатель исходной дроби не может быть равен нулю!
По методу интервалов
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все квадратные трёхчлены, минимальные значения каждого из которых на отрезках ,
и
равны 3, 6 и 7
соответственно.
Подсказка 1
Кажется, решения в одну строчку тут не будет.. Придется разбирать случаи. А в каких точках на промежутке могут быть минимальные значения у квадратного трёхчлена?
Подсказка 2
Действительно, минимальные значения будут или на границах, или в вершине параболы. Давайте отдельно разбираться с серединным отрезком - [1;2] и где может быть минимальное значение, заодно выясним монотонность функции на этом отрезке!
Подсказка 3
Нужно понять, где находится вершина параболы, опять разбирать случаи... Мы уже что-то можем сказать про отрезок [1;2], так что логично сравнить вершину с 1
Подсказка 4
Ага, определили, где вершина, отсюда сразу знаем знак коэффициента перед x². Зная про минимальные значения и составляя уравнения, получаем единственный подходящий квадратный трёхчлен, ура!
Пусть уравнение нашей параболы
Заметим, что на отрезке минимальное значение не может достигаться в точке 2, так как в противном случае на отрезке
минимальным значением было бы число 6, что противоречит условию задачи. Таким образом, минимальное значение на отрезке
либо
в точке 1, либо внутри интервала
, что соответствует вершине параболы.
Рассмотрим случай, когда минимальное значение на отрезке достигается в вершине параболы, назовем эту точку
Ясно,
что в этом случае в точке
будет достигаться либо максимальное, либо минимальное значение параболы
что невозможно, так
как по условию задачи существуют такие точки
, что
и
Таким образом получаем, что
Заметим
также, что на отрезке
парабола не может убывать, так как в таком случае ее минимум достигался бы в точке 2. Следовательно,
возрастает при
Рассмотрим случай, когда точка вершины параболы тогда
Так как при
парабола возрастает, то минимальное
значение на отрезке
достигается в точке 2 и равно
Если вершина параболы лежит вне отрезка
, то получаем, что
откуда однозначно определяем параболу
что противоречит заданному условию
Если вершина
параболы лежит внутри отрезка
Тогда, при изменении аргумента
, значение параболы
изменяется на 3, при
этом
что невозможно.
Теперь рассмотрим случай, когда отсюда
Так как парабола возрастает на отрезке
то получаем
тогда
минимум на отрезке
будет достигаться на одном из его концов, то есть либо
либо
Первый случай мы уже
рассматривали, получив
здесь такая парабола тоже не подходит, так как
что противоречит условию. Решая
систему для второго случая, получим
Осталось проверить, что такая парабола действительно
подходит. В самом деле, вершина параболы принадлежит отрезку
причем минимальное значение на этом отрезке равно
а на отрезках
и
парабола возрастает, принимая минимальный значения в
и
соответственно.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Все вершины тетраэдра равноудалены от точки
. Зная, что
найдите радиус сферы,
проходящей через
и через середины рёбер
и
Подсказка 1
Важная идея при работе с тетраэдрами — это достроить тетраэдр до параллелепипеда. Если мы сделаем так в этой задаче, то какой параллелепипед получится?
Подсказка 2
Верно, прямоугольным! А где будут располататься точки, через которые проходит искомая сфера?
Подсказка 3
Да, это центр параллелепипеда и середины его граней! При этом диаметр нашей сферы — это отрезок, соединяющий точку O и одну из вершину параллелепипеда.
Подсказка 4
Что нам дают длины диагоналей граней параллелепипеда? На этом деле квадрат этой длины — это сумма квадратов длин двух некоторых рёбер. Используйте это, чтобы найти искомый радиус.
Достроим тетраэдр до параллелепипеда
, проведя через его противоположные рёбра пары
параллельных плоскостей.
Ввиду равенств и
все грани этого параллелепипеда будут прямоугольниками, а сам
параллелепипед — прямоугольным; точка
окажется его центром, а середины рёбер
и
— центрами граней
и
соответственно.
Bce эти центры принадлежат сфере, построенной на отрезке как на диаметре. Следовательно, искомый радиус
равен
Учитывая, что
получаем
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите уравнение
Подсказка 1
Давайте подумаем, чем нам удобны логарифмы именно по таким основаниям?
Подсказка 2
Можно степени 6 и 2 как произведение степеней, а далее воспользоваться свойствами логарифма!
Подсказка 3
Теперь наше неравенство тригонометрическое, в котором какая-то линейная комбинация синуса и косинуса. Каким методом мы решаем такие уравнения? ;)
Подсказка 4
Воспользуемся методом дополнительного угла! Тогда мы сможем перейти к равенству синусов, а решить такое уже не составит труда :)
На ОДЗ получаем по основному логарифмическому тождеству уравнение
Поделим на чтобы воспользоваться методом вспомогательного угла:
Вторая серия корней не входит в ОДЗ а первую серию пишем в ответ.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В остроугольном треугольнике проведена высота
, а на сторонах
и
выбраны точки
и
так, что прямые
и
симметричны друг другу относительно прямой
. Прямые
и
пересекаются в точке
. Найдите длину отрезка
,
если
.
Подсказка 1
Если прямые AN, CM и BH не пересекаются в одной точке, то чертеж получается нагруженный и неприятный, и не понятно, что с ним вообще делать..( Попробуйте доказать, что эти прямые пересекаются в одной точке.
Подсказка 2
Доказательства этого факта может быть не самым очевидным, однако оно является ключевым в решении задачи. Например, в этом может помочь теорема Бланше.
Подсказка 3
Так, теперь у нас есть три чевианы, пересекающиеся в одной точке.. на какую теорему это нам намекает?
Подсказка 4
Верно, на теорему Чевы! А далее мы можем использовать теорему Менелая, чтобы найти длину искомого отрезка.
По теореме Бланше симметричность и
относительно высоты
равносильно конкурентности чевиан
то есть
и
пересекаются на высоте
Тогда по теореме Чевы для треугольника
А по теореме Менелая для треугольника и прямой
Из этих двух равенств получаем
Подставляя данные в условии числа,
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Неизвестный 100-значный код составлен из цифр 1 и 2. Характеристикой произвольного 100-значного числа
, также составленного из
единиц и двоек, назовём количество разрядов, в которых цифры числа
совпадают с цифрами кода. Докажите, что, узнав
характеристики некоторых фиксированных 80 чисел
, можно определить
.
Подсказка 1
Давайте для начала подумаем, как найти количество единиц и двоек в Х? Характеристику какого числа Y нужно узнать?
Подсказка 2
Верно, если мы подставим число, состоящее из единиц, то его характеристикой будет как раз количество единиц в Х! Но что делать дальше.. В коде аж 100 цифр, сложно анализировать такую длинную последовательность. Может, стоит рассмотреть маленькие кусочки кода?
Подсказка 3
Разбейте все числа на пятёрки, и найдите количество единиц в каждой пятёрке. Как теперь за несколько действий определить, из каких цифр состоит эта пятерка?
Подсказка 4
Пятёрки так же можно поделить на кусочки поменьше! Например, нам может помочь, что если в паре 0 или 2 единицы, то их позиции определяются однозначно!
Сначала подставим число, состоящее из всех единиц, чтобы узнать их количество в
Далее будем рассматривать пятерку чисел, о которой мы будем знать количество единиц в ней, подставив число, состоящее из 5 двоек на позициях рассматриваемой пятерки. Далее в нашей пятерке зафиксируем число на произвольной позиции, относительно которого будем рассматривать пары чисел, подставляя на их позиции число 2. Таким образом, проведя 3 таких операции, мы определим число единиц в каждой такой паре. Значит, если в какой-то паре мы получили ответ, что в ней 0 или 2 единицы, то их позиции определяются однозначно. Зная, какая цифра находится на фиксированной позиции, мы однозначно определяем позиции остальных чисел. Если на все три пары мы получили ответ, что в них находится одна единица, то у нас возможны 2 варианта: либо на фиксированной позиции стоит цифра 2, а в остальных 1, либо наоборот, на фиксированной позиции стоит цифра 1. Зная количество единиц в этой пятерке, мы можем однозначно определить, какой из этих случаев выполняется.
Разбив число на 20 таких пятерок, получим, что мы определяем его за
ход, но зная общее количество единиц в числе
и число единиц в каждой из 19 пятерок, мы можем определить количество единиц в последней пятерке, не тратя на это ход.
Следовательно, узнав характеристики 80 чисел
можно однозначно определить число
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Отрезок длины двигали так, что оба его конца перемещались только по параболе
причём абсциссы соответствующих точек
только возрастали. Весь отрезок первоначально находился в полуплоскости
а в итоге оказался в полуплоскости
Найдите
множество всех возможных значений параметра
.
Подсказка 1
Так, у нас есть декартова система координат, и мы занимаемся сдвигом отрезка, как бы это всё выразить?
Подсказка 2
О, а давайте что-нибудь посчитаем через тригонометрию! Пусть наш отрезок PQ (причем у каждой точки есть свои координаты, их тоже можем ввести), Q' — проекция Q на абсциссу, будем выражать все через величину угла PQQ'
Подсказка 3
А что будем выражать?.. Например, можем выразить через разность координат абсцисс и ординат у концов отрезка, откуда получим функцию абсциссы одной из точек, зависящую от параметра и нашего угла. Хм, эта функция должна строго возрастать по условию..
Подсказка 4
Да, можно исследовать функцию, найти производную и показать, что при других значениях параметра мы не сможем выполнить условия.
Пусть и
— концы отрезка, причем
и
. Обозначим через
величину угла
, где
— проекция
точки Q на ось абсцисс. Тогда
, откуда
. Если функция
, отображающая
интервал
в интервал
, строго возрастает, то отрезок длины 1 можно переместить так, как это указано в условии
задачи.
Имеем . Неравенство
преобразуется к виду
, а исследование функции
показывает, что
, причем равенство достигается только при
. Это значит, что
полуинтервал (
] принадлежит множеству искомых значений
.
С другой стороны, при имеем
, функция
убывает в окрестности числа
и движение отрезка не может
удовлетворять всем заданным условиям. Покажем также, что, если
, то при движении отрезка обязательно был момент, когда
выполнялось равенство
. В самом деле: для
имеем равенства
и, как следствие, соотношения
и
. А при
имеем
то есть
. Ввиду
непрерывности изменения величины
и делаем вывод о существовании указанного момента.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Из города А в город Б, расстояние между которыми 100 км, в 9:00 вышли два автобуса, причем скорость одного из них в раза
больше скорости другого. В то же время из города Б в город А выехал велосипедист. Первый автобус он встретил в 10:00, а второй — в
10:20. Найдите скорость велосипедиста, выразив её в км/ч.
Подсказка 1
Если уравнение сразу составить сложновато, будем искать наглядные способы осознать происходящее в задаче! Можно сделать мини-рисунок с направлениями движения и точками встречи или построить табличку скорость — время — расстояние. Выбирайте то, что Вам ближе.
Подсказка 2
Мы знаем суммарный путь, который проехали велосипедист и более быстрый автобус до встречи. Время тоже дано в условии. Обозначим их скорости переменными и запишем первое уравнение! Аналогично получим второе.
Подсказка 3
Итак, перед нами система из двух линейных уравнений с двумя неизвестными. Осталось лишь несложными арифметическими операциями решить её и внимательно выбрать из полученных переменных именно нужную величину.
Обозначим за км/ч скорость велосипедиста, а за
км/ч и
км/ч — скорости более медленного и более быстрого автобусов
соответственно.
Очевидно, что велосипедист сначала встретит более быстрый автобус. Так как это произошло спустя час после начала движения, то
велосипедист за это время проедет км, а автобус —
км, что в сумме будет равно расстоянию между городами А и
Б.
Со вторым автобусом велосипедист встретится еще через минут, то есть, через
часа после начала движения. За это время они
преодолеют
и
км соответственно, что тоже вместе будет составлять
км.
Таким образом можно получить следующую систему:
Откуда получаем, что скорость велосипедиста составляет км/ч.
км/ч
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Существует ли выпуклый 73-угольник такой, что градусная мера каждого из его углов кратна пяти?
Подсказка 1
Вспомните формулу суммы внутренних углов n-угольника. Как она связана с суммой внешних углов?
Подсказка 2
Если каждый внутренний угол кратен 5, какие минимальные/максимальные значения они могут принимать в выпуклом многоугольнике?
Подсказка 3
Вычислите минимально возможную сумму внешних углов при заданных условиях.
Предположим, что такой 73-угольник существует. Если градусная мера каждого угла кратна пяти, то каждый из них не больше то
есть любой из внешних углов не меньше
Тогда сумма всех внешних углов не меньше
но сумма внешних
углов в любом выпуклом многоугольнике равна
так как, используя формулу суммы углов в
-угольнике, можем
получить
Противоречие, значит, такого 73-угольника не существует.
Не существует
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите систему уравнений в натуральных числах:
Подсказка 1
Хочется, чтобы переменные в первом уравнении были более похожими, как можно привести a³, b³ и c³ к одному знаку?
Подсказка 2
Пусть х = -b, a y = -c, тогда первое уравнение примет вид а³ + х³ + у³ - 3⋅а⋅х⋅у = 0. Сразу хочется разбить 3⋅а⋅х⋅у на три части, давайте так и сделаем. Можно ли превратить получившееся выражение в произведение нескольких скобок? Попробуйте что-то добавить и отнять.
Подсказка 3
Если мы добавим и вычтем одночлены вида k⋅t², где k и t принимают значения а, х или у (причём k ≠ t), то сможем сгруппировать выражение.
Подсказка 4
Решите систему уравнений, учитывая, что число а – натуральное, а х и у – целые отрицательные!
Сделаем замену и
Тогда система примет вид:
Преобразуем первое уравнение системы:
Значит, возможны два случая: или
Пусть .
И, возвращаясь и
получаем
и два возможных случая:
или
так
как
и
— натуральные числа.
Пусть Заметим, что
При этом равенство достигается только при Но это невозможно, так как
— натуральное число, а
и
—
отрицательные числа.
Таким образом, подходят только две тройки:
или
или
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Является ли простым число ? (сначала
написано
раза, затем
написано
раза).
Подсказка 1
Что легче доказать: простоту числа или обратное утверждение?
Подсказка 2
Конечно же, второе! Попробуем явно найти делитель.
Подсказка 3
Банальные признаки делимости не подходят, но может, есть что-то другое? На что всегда делится число, записанное одинаковыми цифрами?
Подсказка 4
Казалось бы, задача почти решена, но мешает 7. Вот если бы на 7 делились числа из двоек и девяток...
Подсказка 5
Осталось только всё строго записать! Представьте исследуемое число в виде суммы, в которой каждое из слагаемых кратно 7.
Заметим, что число делится на
Тогда числа
и
тоже делятся на
Также на
делится и число
Откуда следует, что число
делится на так как каждое из слагаемых суммы, в виде которой можно представить заданное число, тоже делится на
А раз у
нужного числа есть делитель, отличный от самого себя и
то оно не является простым.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В трапеции оказалось, что
и
Найдите угол
Подсказка 1
Сделаем рисунок. Пока не очень понятно, откуда на картинке возьмётся нужное, да и условие про сумму длин двух сторон явного результата не даёт. Значит, надо придумать дополнительные построения! Какие распространённые конструкции Вы знаете?
Подсказка 2
Хочется, чтобы у нас появился ещё один (или не один) отрезок, равный AB + CD. Для этого можно провести прямые через середину боковой стороны BC и оставшиеся вершины трапеции. Что интересного можно сказать о треугольниках, полученных в результате пересечения проведённых прямых с прямыми, содержащими основания трапеции?
Подсказка 3
Итак, у нас образовался четырёхугольник с тремя равными и двумя параллельными сторонами. Это ...?
Подсказка 4
Докажите, что это параллелограмм. Подумайте, в каком параллелограмме могут быть равны 3 стороны.
Подсказка 5
Тут уже неплохо считаются многие углы, но чего-то всё равно не хватает. Попробуем добавить в конструкцию ещё равнобедренных треугольников, а может и более "интересных", например, ... . Отразите точку B относительно диагонали ромба.
Подсказка 6
Осталось лишь увидеть тот самый равносторонний треугольник, ещё немного поработать с углами и симметрией и наслаждаться победой!
Отметим середину стороны точку
Продлим луч
до пересечения с прямой
в точке
и луч
до пересечения с
прямой
в точке
Из равенства треугольников и
получаем, что
Откуда — равнобедренный треугольник. Аналогично равны треугольники
и
откуда равнобедренным является
треугольник
Получаем, что четырёхугольник
является ромбом.
Отразим точку относительно диагонали
получим точку
Так как
То и
Получаем, что в равнобедренном треугольнике
угол
равен
значит, треугольник
равносторонний.
Треугольник равнобедренный, поэтому
то есть трапеция
равнобедренная. Из этого получаем,
что
То есть
В силу симметрии в ромбе
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Сколько существует решений уравнения
в целых числах? Напомним, что решения уравнения различны, если в них хотя бы у одной переменной отличаются значения.
Подсказка 1
Число 1023 очень близко к степени некоторого простого числа. Давайте попробуем увеличить или уменьшить обе части уравнения, чтобы справа получилась степень простого числа, а слева удалось разложить выражение на множители.
Подсказка 2
Добавим единицу, тогда справа получится 1024 = 2¹⁰! Выходит, что слева у нас все три множителя являются некоторыми степенями двойки, причем, так как мы решаем в целых числах, множители могут иметь вид -2ⁿ.
Подсказка 3
Заметим, что сумма степеней множителей слева должна быть равна 10. Найдите количество таких троек целых чисел. Не забудьте учесть возможные расположения знаков!
Прибавим единицу к обеим частям и преобразуем уравнение:
Таким образом,
Числа — целые неотрицательные, при этом выполнено
Используя метод шаров и перегородок ( шаров и
перегородки) получаем, что количество различных троек
равно
Теперь посчитаем количество способов расставить плюсы и минусы. Количество минусов равно двум или нулю. Существует
варианта выбрать расположение двух минусов и
вариант, если минусов нет. Таким образом, количество различных троек
равняется
Каждый из этих вариантов однозначно определяет уникальную тройку
что и
требовалось.
264
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Пусть — единственный корень уравнения
Докажите, что
больше, чем
Подсказка 1
С корнем пятой степени работать неприятно, давайте рассматривать t⁵. Можно ли его выразить через наше уравнение?
Подсказка 2
А какие степени фигурируют в уравнении?
Подсказка 3
Распишите пятую степень как произведение куба и квадрата и представьте t⁵ в виде квадратного трёхчлена.
Подсказка 4
Итак, мы можем выяснить, при каких t этот многочлен больше 46, воспользуйтесь методом интервалов.
Подсказка 5
Что нам даёт условие о единственности корня?
Подсказка 6
Это значит, что f(x) = x³ - 3x - 4 сменит знак лишь один раз. Попробуйте рассмотреть некоторые значения функции и оценить t.
Решение.
Сравним и
Так как
— единственный корень, то функция поменяет знак один раз. Заметим, что
Отсюда следует, что ведь
Теперь преобразуем:
Докажем, что
Решим неравенство:
Найдем нули функции. Для этого сперва найдем дискриминант:
Значит корни этого уравнения равны соответственно
Пользуясь методом интервалов, получаем:
Так как ранее мы показали, что то мы получили требуемое.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Заяц выписал все натуральные числа от 1 до 8100. Волк покрасил чисел Зайца в красный цвет так, чтобы произведение любых двух
различных красных чисел не было красным. При каком наибольшем
это возможно?
Подсказка 1
Если взять (относительно) большие числа, то их произведение тоже будет большим. Воспользуйтесь этой идеей для составления примера.
Подсказка 2
Для того, чтобы сделать оценку, было бы удобно разбить все числа на несколько множеств.... Какими они могут быть?
Подсказка 3
Обратите внимание на условие "чтобы произведение любых различных красных чисел не было красным".
Подсказка 4
Рассмотрите 89 множеств чисел, в каждом из которых одно число будет произведением двух других.
Пример. Рассмотрим все числа от до
включительно, они подходят под условие, потому что произведение любых двух различных
больше
Количество таких чисел равняется
Оценка. Рассмотрим множества
Заметим, что все эти множеств попарно не пересекаются, а также все числа в них не больше
В каждом из этих множеств хотя
бы одно число не покрашено в красный, т.к. в каждом множестве одно из чисел является произведением двух других (в том числе
Таким образом, получаем, что красных чисел не больше, чем
8011