Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела регион 10 класс
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#125867

На графике функции y = x2  отметили 1000 различных точек, абсциссы которых — целые числа из отрезка [0; 100000]. Докажите, что можно выбрать шесть различных отмеченных точек A,  B,  C,   ′
A,   ′
B,    ′
C таких, что площади треугольников ABC  и   ′′ ′
A B C равны.

Источники: Всеросс, РЭ, 2025, 10.10 (см. olympiads.mccme.ru)

Показать доказательство

Вычислим площадь △ABC  лежащего на параболе, через абсциссы его вершин. Без ограничения общности можем считать, что абсциссы соответственно равны a< b< c.  Пусть A1,B1,C1  — проекции точек A,B,C  на ось Ox.  Тогда площадь треугольника ABC  выражается через площади трапеций:

SABC =SACC1A1 − SABB1A1 − SBCC1B1.

По формуле площади трапеции:

         (AA1-+CC1)⋅A1C1   (a2+-c2)(c−-a)-
SACC1A1 =       2        =      2     .

Аналогично:

         (a2+ b2)(b− a)            (b2+ c2)(c− b)
SABB1A1 =-----2-----,  SBCC1B1 =-----2-----.

Подставляя и преобразуя, получаем:

        2    2   2   2       2
SABC = a-c− ac-+-ab-− b-c+ab−-a-b= 1(c − a)(c− b)(b− a).
                  2              2

Для точек на той же параболе A′,B ′,C′ с абсциссами a′ =a +d,  b′ = b+ d,  c′ =c+ d  разности сохраняются: c′− a′ =c− a,  c′− b′ = c− b,  b′− a′ = b− a.  Следовательно, тогда SA′B′C ′ =SABC.

Положим k =1000,  ℓ= 100000.  Упорядочим абсциссы отмеченных точек по возрастанию:

0≤ x1 <x2 <⋅⋅⋅<xk ≤ℓ.

Рассмотрим k− 1= 999  отрезков [x1,x2],[x2,x3],...,[xk−1,xk].  Если среди них найдутся 5 отрезков равной длины, то утверждение задачи верно.

Упорядочим эти 5 отрезков по возрастанию левых концов: p1 < p2 < p3 <p4 < p5.  Возьмём точки:

A(p1,p21),   A′(p1+ d,(p1+ d)2),

B(p3,p23),   B′(p3+ d,(p3+ d)2),

     2     ′           2
C(p5,p5),   C (p5 +d,(p5+ d)),

где d  — общая длина отрезков. Ранее доказано, что S    = S ′′ ′.
 ABC    AB C  Все точки различны, так как

p1 < p1+d ≤p2 < p3 < p3+ d≤p4 < p5 < p5+ d.

Предположим теперь, что среди 999  отрезков нет пяти равной длины. Тогда для каждой длины i  имеется не более четырёх отрезков длины i.  Тогда минимальная сумма длин всех отрезков не менее:

4⋅(1+ 2+ ⋅⋅⋅+ 249)+ 3⋅250 =4 ⋅ 249⋅250+ 750 =4 ⋅31125+750= 125250> 100000.
                            2

Но сумма длин всех отрезков равна x − x ≤100000 − 0= 100000.
 k  1  Противоречие.

Следовательно, обязательно существуют пять отрезков равной длины, и по доказанному можно выбрать шесть точек с равными площадями треугольников.

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!