Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела регион 11 класс
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#134330

Пусть S  — 100-элементное множество, состоящее из натуральных чисел, не превосходящих 10000. Отметим в пространстве все точки, каждая из координат которых принадлежит множеству S.  К каждой из 1000000 отмеченных точек (x,y,z)  прикрепим шарик с написанным на нём числом x2+y2+z2
xy+yz+zx.  На каком наибольшем количестве шариков может быть написано число, равное 2?

Источники: ВСОШ, РЭ, 2022, 11.5 (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1:

Для начала нужно выяснить, при каких условиях точке может соответствовать число 2, какими соотношениями должны быть связаны x, y, z.

Подсказка 2:

Как насчёт того, чтобы рассмотреть уравнение x² + y² + z² = 2 • (xy + yz + zx) как квадратное относительно одной из переменных? Какие можно сделать выводы?

Подсказка 3:

Если его решить относительно x, получится √x = ±√y±√z. То есть подходят все такие тройки, для которых одно из чисел √x, √y, √z равно сумме двух других. Теперь можно делать оценку.

Подсказка 4:

Учтите, что в каждой такой тройке третий элемент восстанавливается по двум другим. Не забудьте про пример.

Показать ответ и решение

Назовём тройку натуральных чисел (x,y,z),  элементы которой принадлежат S,  хорошей, если

 2   2  2
x + y + z =2(xy+ yz +zx). (∗)

Таким образом, нам надо найти наибольшее возможное количество хороших троек.

Выясним, когда тройка хорошая. Перепишем (∗)  как квадратное уравнение относительно x  :

 2               2
x − 2x(y+ z)+ (y− z) = 0.

Решая его, получаем:

x= (y+ z)± 2√yz = (√y± √z)2,

откуда

√x-= ±√y± √z.

Иначе говоря, тройка является хорошей тогда и только тогда, когда одно из чисел √x,  √y  и √z-  равно сумме двух других.

Пусть s1 < s2 < ...< s100  — все элементы множества S.  Положим ti = √si.  Оценим количество хороших троек (x,y,z),  в которых z  — наибольшее число, то есть

tz = √z = √x +√y.

Заметим, что при любых 1≤ i< j ≤100  есть не более одной такой тройки, в которой √-
 x= ti  и √ -
  z = tj  (по этим значениям восстанавливается √-  √ - √ -
 y =  z−  x  ). Поэтому оцениваемое количество не превосходит числа таких пар (i,j),  то есть C2100.

Аналогично, количество хороших троек, в которых наибольшими являются x  и y,  не превосходит C2100.  Поэтому общее количество хороших троек не больше, чем 3⋅C2100.

Эта оценка достигается, если положить si =i2,  то есть ti = i:  действительно, тогда при любых i< j  найдётся хорошая тройка (si,sj − i2,sj).

Ответ:

 3⋅C2 = 14850
   100

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!