Сборник олимпиадных задач по теоретической механике. Сборник олимпиадных задач по математике

В книге собраны олимпиадные задачи разной сложности - как нетрудные задачи, которые часто решаются устно в одну строчку, так и задачи исследовательского типа.
Книга предназначена для преподавателей, руководителей математических кружков, студентов педагогических специальностей, и всех интересующихся математикой.

Примеры.
Друзья Алёша, Боря и Витя учатся в одном классе. Один из них ездит домой из школы на автобусе, другой - на трамвае, а третий - на троллейбусе. Однажды после уроков Алёша пошёл проводить своего друга до остановки автобуса. Когда мимо них проходил троллейбус, третий друг крикнул из окна: «Боря, ты забыл в школе тетрадку!» Кто на чем ездит домой?

На одном заводе работают три друга: слесарь, токарь и сварщик. Их фамилии: Борисов, Иванов и Семёнов. У слесаря нет ни братьев, ни сестёр, он самый младший из друзей. Семёнов старше токаря и женат на сестре Борисова. Назовите фамилии слесаря, токаря и сварщика.

В бутылке, стакане, кувшине и банке находятся молоко, лимонад, квас и вода, причём вода и молоко не в бутылке, сосуд с лимонадом стоит между кувшином и сосудом с квасом, в банке не лимонад и не вода. Стакан стоит около банки и сосуда с молоком. В какой сосуд налита каждая из жидкостей?

На даче поселились пятеро мальчиков: Андрюша, Боря, Володя, Гена и Дима. Все были разного возраста: одному был 1 год, другому - 2 года, остальным - 3, 4 и 5 лет. Володя был самым маленьким, Диме было столько лет, сколько Андрюше и Гене вместе. Сколько лет Боре? Возраст кого ещё из мальчиков можно определить?

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Условия
Логические задачи
2. Истинные и ложные, высказывания. Рыцари, лжецы, хитрецы
3. Переливание
4. Взвешивание
5. Принцип Дирихле


6. Графы
6.1. Подсчёт числа рёбер
6.2. Эйлеровы графы
6.3. Деревья
6.5. Ориентированные графы

Инвариант
8. Чётность
10. Игры
Целые числа
11. Делимость
11.2. Остатки
11.3. Сравнения по модулю

12.2. Линейные уравнения


14. Комбинаторика



16. Неравенства
16.1. Числовые неравенства
16.3. Текстовые задачи

Ответы, указания, решения
Логические задачи
1. Сюжетные логические задачи (нахождение соответствия между множествами)
2. Истинные и ложные высказывания. Рыцари, лжецы, хитрецы
3. Переливание
4. Взвешивание
5. Принцип Дирихле
5.1. Принцип Дирихле и делимость целых чисел
5.2. Принцип Дирихле и дополнительные соображения
5.3. Принцип Дирихле в геометрии
5.4. Окраска плоскости и её частей. Таблицы
6. Графы
6.1. Подсчёт числа рёбер
6.2. Эйлеровы графы
6.3. Деревья
6.4. Плоские графы и теорема Эйлера
6.5. Ориентированные графы
6.6. Знакомства, теория Рамсея
7. Смешанные задачи логического характера
Инвариант
8. Чётность
9. Остатки, алгебраическое выражение, раскраска, полуинвариант
10. Игры
Целые числа
11. Делимость
11.1. Разложение на множители. Простые и составные числа
11.2. Остатки
11.3. Сравнения по модулю
11.4. Признаки делимости и другие системы счисления
12. Уравнения и системы уравнений в целых числах
12.1. Наибольший общий делитель. Линейные уравнения
12.2. Линейные уравнения
12.3. Нелинейные уравнения и системы уравнений
13. Разные задачи на целые числа. Теоремы Ферма и Эйлера
Комбинаторика и элементы теории вероятностей
14. Комбинаторика
14.1. Правила суммы и произведения
14.2. Размещения, перестановки, сочетания
14.3. Перестановки и сочетания с повторениями. Комбинированные задачи
15. Элементы теории вероятностей
Элементы алгебры и математического анализа
16. Неравенства
16.1. Числовые неравенства
16.2. Доказательство неравенств
16.3. Текстовые задачи
17. Многочлены, уравнения и системы уравнений
18. Последовательности и суммы
Литература.

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Сборник олимпиадных задач по математике, Горбачёв Н.В., 2004 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

  • Москва и ее жители, История, Архитектура, Быт, Нетрадиционный задачник по математике, 5-6 классы, Перли Б.С., Перли С.С., 1997

ИЗДАТЕЛЬСТВО ТГТУ

ГИМН МЕХАНИКОВ

Верны мы все термеху Не по приказу сверху, Хоть верности мы этой Совсем и не клялись. Живем мы по законам, Завещанным Ньютоном.

И пусть низка зарплата, Не нажили мы злата, Но на гуманитариев Мы смотрим сверху вниз. Нам принцип Галилея Всех принципов важнее.

Как здорово, что все мы здесь Сегодня собрались!

Мы все сегодня рады Гостям Олимпиады. Эй, Оренбург, с погодой Смотри, не осрамись!

Пусть наши "Даламберы" Приврали чуть в примерах, Как здорово, что все мы здесь Сегодня собрались!

И пусть сегодня вроде Мы будто бы не в моде, Не унывай, товарищ, Поверь мне и держись!

И твердо верь ты также В механику Лагранжа.

Как здорово, что все мы здесь Сегодня собрались!

(Александр Сергеевич Зиновьев -

доцентОренбургскогогосударственногоуниверситета)

Министерство образования Российской Федерации Тамбовский государственный технический университет

В. И. Попов, В. А. Тышкевич, М. П. Шумский, А. И. Попов

СБОРНИК ОЛИМПИАДНЫХ ЗАДАЧ ПО ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКЕ

Издание второе, переработанное и дополненное

Тамбов ИЗДАТЕЛЬСТВО ТГТУ

Рецензенты:

Доцент Белорусского национального технического университета

Т. Ф. Богинская

Доктор технических наук, профессор Тамбовского государственного технического университета

В. Ф. Першин

Попов В. И., Тышкевич В. А., Шумский М. П., Попов А. И.

П-58 Сборник олимпиадных задач по теоретической механике. Часть 1. Статика. 2-е изд., перераб. и доп. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2002. 80 с.

В сборник олимпиадных задач включено 180 задач по статике, которые предлагались студентам для решения на Всесоюзных и Всероссийских олимпиадах по теоретической механике с 1981 по 1990 годы, а также других олимпиадах по теоретической механике различного уровня прошлых лет. Второе издание дополнено задачами олимпиад России, ряда зональных олимпиад. Приведены примеры решения нескольких задач.

Сборник может быть использован при подготовке студентов к олимпиадам, при организации и проведении олимпиад различного уровня и организации самостоятельной работы студентов.

ББК Ж12я73-4 УДК 531(075): 378.14

© Тамбовский государственный технический университет

(ТГТУ), 2002

© Попов В. И., Тышкевич В. А.,

Шумский М. П., Попов А. И., 2002

Научное издание

Попов Владимир Иванович, Тышкевич Валерий Алексеевич, Шумский Михаил Петрович, Попов Андрей Иванович

СБОРНИК ОЛИМПИАДНЫХ ЗАДАЧ ПО ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКЕ

Редактор Т. М. Федченко Инженер по компьютерному макетированию Е. В. Кораблева

ЛР №020851 от 13.01.94 Плр № 020079 от 28.04.97

Подписано к печати 27.04.2002 Формат 60 × 84/16. Бумага офсетная. Печать офсетная.

Гарнитура Times. Объем: 4,65 усл. печ. л.; 4,38 уч.-изд. л. Тираж 150 экз. С. 322М .

Издательско-полиграфический центр Тамбовского государственного технического университета

392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106, к. 14

ВСЕМ ЭНТУЗИАСТАМ ОЛИМПИАДНОГО ДВИЖЕНИЯ ПОСВЯЩАЕТСЯ

Олимпиады по теоретической механике, проводимые в технических вузах, а в последнее время и в классических университетах, являются системообразующим элементом организации творческой учебно-познавательной деятельности в высшей школе. Участие студентов в олимпиадном движении способствует более упорядоченному и глубокому усвоению профессиональных знаний, дает возможность сформировать у них готовность к творческой деятельности, развить креативный характер мышления. Все это способствует подготовке конкурентоспособного специалиста, готового к профессиональной деятельности в современных рыночных условиях.

Необходимость второго издания сборника обусловлена возрождением традиций олимпиадного движения и

дополнительно включены задачи Всероссийских олимпиад (Пермь, 1992 - 1995; Екатеринбург, 1996 - 2001), зональных олимпиад (Оренбург, 2000 - 2001), а также задачи олимпиад, проводившихся в Тамбове на базе Тамбовского государственного технического университета.

C1 (СССР, 1982. 3 балла)

Тяжелая балка ОА , закрепленная одним концом в шарниреО ,

опирается в точке В на шар весомР , лежащий на неподвижной горизонтальной плоскости.

Определить угол α при равновесии, если коэффициент трения шара о балку и горизонтальную плоскость одинаков и равенf.

С2 (СССР, 1982. 3 балла)

В плоском механизме звенья невесомы, связи идеальные. К цилиндру 1 приложен известный моментM вр пары сил. Найти величину деформации пружины, если жесткость пружины равнас и механизм в указанном на рисунке положении, определен-ном угломϕ , находится в покое. Стержень2 может свободно скользить в цилиндре1 .

СЗ (СССР, 1983. 3 балла)

Однородное кольцо весом Р свободно опирается в точкахА иВ на неподвижные призмы, которые расположены соответственно на вертикальном и горизонтальном диаметрах кольца. Считая коэф-фициенты трения кольца о призмы одинаковыми, определить такое их значение, при котором точечный грузС весомQ , закрепленный в любом месте правой половины кольца, будет оставлять последнее в покое. Поперечными размерами кольца пренебречь.

C4 (СССР, 1983. 10 баллов)

тонкая однородная прямоугольная плита OABD весомQ удерживается в

горизонтальном положении сферическим шарниром О , цилиндрическим шарниромА и тонким тяжелым стержнемСB весомР . Стержень прикреплен сферическими шарнирами к плите в точкеВ и к вертикальной стене в точкеС . Считая трение во всех шарнирах пренебрежимо малым и уголγ известным, найти составляющую реакции цилиндрического шарнираА , параллельную осиОу , используя принцип возможных перемещений. Полученное решение проверить с помощью уравнений статики.

С5 (СССР, 1984. 5 баллов)

механизме

кривошип О 1 А действует пара

с известным моментом

M 1 . Найти минимальное

значение момента М 2 пары

сил, приложенной к звену 3 и

обеспечивающей равновесие

механизма

в указанном

рисунке положении, если АО 1 O 2 = 90°,O 1 O 2 A =α ,O 1 A = r ,CO 2 = O 2 D = a , коэффициент трения между стержнем2 и втулкой 3 равенf , трение в шарнирахО 1 ,А ,О 2 пренебрежимо мало, все звенья механизма невесомые, контакт стержня2 со втулкой3

С6 (СССР, 1984. 4 балла)

Жесткая конструкция, состоящая из двух одинаковых тяжелых

однородных пластин, соединенных тонким изогнутым под прямым углом стержнем пренебрежимо малого веса, удерживается в равновесии на опоре О . Считая коэффициент трения

стержня об опору равным f, найти максимальное значениеl , при котором тело будет удерживаться

нa опоре в равновесии. Размеры и форма пластин показаны на рисунке.

С7 (СССР, 1985. 4 балла)

В плоском механизме стержень OA может вращаться вокруг шарнираO , перемещая штокВС в идеально гладких направляющихKL . Расстояние между шарниром и направляю-щими -l . Поверхность контакта между стержнем и штоком в точкеВ - шероховатая, коэф-фициент трения скольжения -f . Найти минимальное значение моментаM пары сил, дей-ствующей на стерженьОА и обеспечивающей равновесие механизма при заданных значениях углаα и силыР . Весом стержней пренебречь.

Показать, что абсолютная величина силы упругости пружины при данном положении механизма может определяться равенством

Fупр = M SK/(LK OS), AS AE, EC OC, AE || OC.

F упр

С9 (СССР, 1986. 3 балла)

Определить усилие S в стержнеАВ плоской фермы, закрепленной и нагруженной, как указано на рисунке.

С10 (CCСP, 1986. 4 балла)

Цилиндр 1 весаQ 1 опирается на два одинаковых цилиндра весаQ 2 , как показано на рисунке. Коэффициент трения скольжения между цилиндрами равенf . Определить максимальный уголα и минимальный коэффициент тренияf 0 между цилиндрами2 и3 и опорной поверхностью.

С11* (СССР, 1986. 4 балла)

К твердому телу приложены две пары сил с моментами m 1 и

m 2 , расположенными в плоскостяхA 1 x + B 1 y + C 1 z +

D 1 = 0 и

A 2 x + B 2 y + C 2 z + D 2 = 0 соответственно. Определить проекции моментат результирующей пары

на координатные оси.

C12* (СССР, 1986. 3 балла)

Две тяжелые точки M 1 иМ 2 соединены между собой невесомым жестким стержнем, находящимся внутри гладкой сферы. Длина стержня и радиус сферы равны. Определить при равновесии уголα между стержнем и горизонтом, если масса точкиM 2 в два раза больше массы точкиМ 1 .

* Задачи, подготовленные жюри, но не включенные в число конкурсных задач.

C13 (СССР, 1987. 5 баллов)

Поверхность параболи-ческого купола описывается уравнениемz = H - (x 2 +y 2 )/H . На высотеh на купол был положен груз. При каких значенияхh возможно равно-весие груза, если коэффициент трения между грузом и куполом равенf ?

C14 (СССР, 1987. 6 баллов)

Цилиндр веса Q и радиусаR лежит на шероховатой плоскости, наклоненной к горизонту под угломα , и

удерживается тросом, намотанным на барабан ступенчатого вала диаметра D . На барабан диаметраd намотан трос, к концу которого подвешен груз весаР . Коэффициент трения качения цилиндраА о плоскость равенδ , коэффициент трения скольжения равенf, при этом tgα >δ /R ,f > δ /R. При каких значенияхР система будет находиться в равновесии?

C15* (СССР, 1987. 4 балла)

Два диска радиусами R иr , расположенные на гори-зонтальной плоскости, стяну-ты упругой нитью жесткостьюc . Диски давят друг на друга с силами, равнымиQ . Как изменится длина нити, если ее перерезать?

C16* (СССР, 1987. 7 баллов)

Главные моменты некоторой

системы сил относительно центровО, А иВ одинаковы по величинеM 0 = M A = M B = m. Главный вектор этой системы сил по величине равенV и

параллелен оси z ;ОА = a, ОВ = b . Определить углы, составляемые главными момен-тами M 0 , M A ,M B с плоскостьюхоу .

C17 (СССР, 1988. 10 баллов)

Тонкий однородный стержень ОА длиныl концомO закреплен шарнирно на высотеh над горизонтальной поверхностью жидкости, в которую опущен второй его конец. Плотность жидкости равнаρ , плотность стержняk ρ (k иρ - постоянные). Определить значения углаϕ при равновесии стержня. Исследовать устойчивость положений равновесия.

Однородный диск весом Р и радиусомR удерживается в равновесии с помощью невесомой нити, концы которой прикреплены к потолку. Найти натяжение нити и удельное давление (давление на единицу длины нити) на нить в функции углаα на участкеАСВ . Ветви нерастяжимой нитиAA 1 иВВ 1 вертикальны, трение не учитывать.

C18 (СССР, 1988. 4 балла)

С19* (СССР, 1988. 5 баллов)

Однородная равносторонняя пластинка веса Р сторонойAB = l опирается на горизонтальный полХОY , ее стороныАС иВС касаются стенХОZ иYОZ . Пренебрегая трением, определить силуF , удерживавшую пластинку в равновесии.

С20 (СССР, 1989. 6 баллов)

На верхней грани прямо-угольного брусаА весаP 1 находится прямоугольный брусВ весаР 2 . БрусА опирается нижней гранью на горизонтальную плоскость, при-чем коэффициент трения между ними равенf 1 . Коэффициент трения между брускамиА иВ равенf 2 . К брусуВ приложили силу под углом

α к горизонту. При каких значениях силыF система будет оставаться в равновесии?

C21 (СССР, 1989. 4 балла)

Конец О ломаного стержняОАВС жестко защемлен. Стер-жень нагружен крутящим момен-том М кр , парой сил с моментомM , расположенной в плоскостиУОZ , и силойF . СилаF расположена в плоскостиХ 1 CY 1 (X 1 //X ,Y 1 //Y ) и составляет с осью

Y 1 угол

α = 60°. Определить модуль реак-тивного момента заделки, еслиОА = а ,

АВ = в ,ВС = с . Проведите вычисления приа = 1 м,в = 2 м,

с = 0,5 м,F = 2 H,М кр =

M = 1 Нм.

С22* (СССР, 1989. 5 баллов)

антипараллелограмме

М кр

О 1 АВО 2 длины звеньев равны

соответственно О 1 А =О 2 В =а ,

АВ =О 1 О 2 =в (в >а ). Механизм

находится

в равновесии

действием

вращающихся

ментов М 1 иМ 2 , приложенных к

звеньям О 1 А иО 2 В . Определить отношениеМ 2 /М 1 , если

O2 В

О1 О2 .

С23 (СССР, 1990. 4 балла)

Призма В опирается на клинА и вертикальную стену. Массы призмы и клина одинаковы. Трение между клином и призмой пренебрежимо мало. Коэффициенты трения между клином и полом, призмой и стеной одинаковы и равныf . Наклонная плоскость клина составляет с горизонтом уголα . При каких значенияхf призма и клин будут оставаться в покое?

С24 (СССР, 1990. 5 баллов)

Концы расположенного в вертикальной плоскости тяжелого однородного стержня могут скользить в проре-

зях взаимно перпендикуляр-

ных плоскостей ОD иОЕ .

Плоскость ОD составляет с горизонтом уголα . Пренебрегая трением, определить значение углаϕ при равновесии стержня. Будет ли поло-

жение равновесия стержня устойчивым?

С25 (РСФСР, 1982. 3 балла)

Однородный стержень длины а опирается одним концомА на гладкую вертикальную стенку, другимВ - на гладкий профиль, расположенный в вертикальной плоскости. Какова должна быть форма профиля, чтобы стержень мог оставаться в покое в любом положении?

С26 (РСФСР, 1982. 3 балла)

Система, состоящая из двух шаров А иВ с весамиР 1 иР 2 (Р 1 >P 2 ) и соединяющего их невесо-мого стержня длинойl , помещена в

сферическую чашу радиуса r = 0,5 2 l ,

коэффициент трения сколь-жения шаров о поверхность чаши равенf. Найти наименьшее значение углаϕ между стержнем и горизонтом, при котором система может находиться в покое внутри чаши. Размерами шаров пренебречь.

С27 (РСФСР, 1983. 5 баллов)

Определить момент пары M 2 , уравновешивающий механизм в данном его

положении, и реакции в шарнирах С, D иЕ рычага5 . ШарнирВ находится на прямой

АС . Дано:ОА =СЕ = l ,CD = 0,5l ,α = 60°,ϕ = 90°; внешняя силаР .

С28 (РСФСР,1983. 3 балла)

Шестерня

напрессована на

вал и сила трения между ними,

вызванная напрессовкой, равна Q , коэффициент

трения сцепления

равен f 0 . Определить закон изме-нения силыР = f (y ), которую нужно

приложить для снятия шестерни с вала.

С29 (РСФСР, 1984. 5 баллов)

стержневая фигура

опирается равномерно полуокру-

жностью на негладкую горизон-

тальную плоскость.

Пренебрегая

весом фигуры и трением в

подшипниках А иВ , определить

для случая

наибольший

движущий момент М и соответ-

ствующие реакции опор, если

даны: радиус R, вертикальная сила

Q и коэффициент сцепленияf , (OA = AB = R ).

С30 (РСФСР, 1984. 5 баллов)

В плоском кулисном механизме ползуны А иВ могут перемещаться вдоль стержней кривошипаDOE . Пренебрегая трением и весом звеньев механизма, определить силуQ , уравновешивающую действие момента

M, АВ = ВС = l.

C31 (PCФСP, 1985. 3 балла)

Однородная цепь веса Р и длины 2π R перекинута через гладкий блок, имеющий горизонтальную ось. Определить в случае равновесиясилу натяжения цепи в ее произвольном поперечном

С32 (РСФСР, 1985. 3 балла)

Механизм, расположен-ный в горизонтальной плос-кости, состоит из двух зуб-чатых колес и стержней, свя-занных шарнирами. Считая связи идеальными, определить величину силыF , уравновеши-вающей действие моментаМ . Радиус левого колесаR .

С33 (РСФСР, 1986. 3 балла)

К равностороннему трехшарнирному звену ВСD приложена силаР . Опре-

делить уравновешивающий момент М 1 механизма. Раз-меры стержней одинаковы

и равны l ,КВ =КС = 0,5l ;ОА, CF ,P перпендикулярныBD .

С34 (РСФСР, 1986. 5 баллов)

минимальной

тормозной силе Р и жесткости

пружины c будет тормозиться и

растормаживаться диск 1 , на

действует

постоянный

момент внешних сил М = 600 Нcм? Для соприкосновения тормозной колодки с

диском пружину нужно растянуть на величину h = 1 см. Коэффициент трения

в паре A

f = 0,3, трение в шарнирах не учитывать. Размеры механизма:

r = 10 см,a = 4 см,b = l = 20 см,α = 90°,β = 45°.

С35 (РСФСР, 1987. 3 балла)

Однородный стержень АВ весомG опирается на шероховатые горизонтальную и вертикальную плоскости. Уголα и коэффициентf трения таковы, что стержень не находится в равновесии. Определить величину и положение наименьшей силыP min , которая должна быть приложена в центре тяжести стержня для того, чтобы стержень в данном положении был неподвижным.

С36 (РСФСР,1987. 5 баллов)

Плоский угольник состоит из двух одинаковых тонких однородных стержней. Стержни жестко соединены между собой в вершине D под углом 90°. Угольник установлен на неподвижную горизонтальную шероховатую цилиндрическую опору радиусаr , коэффициент трения скольженияf 0 = 0,268. Угольник поворачивают по часовой стрелке на уголα из начального положенияА 0 B 0 , останавливают и затем освобождают без толчка. После освобождения угольника возможны два случая: 1) в точкеB стержень соприкасается с опорой, 2) в точкеВ между стержнем и опорой имеется небольшой зазор∆ l <

Опишите качественно дальней-шее движение угольника после его освобождения и

определите пре-дельные значения углаα , при которых угольник будет иметь различные

состояния равновесия - безразличное, устойчивое, неустой-чивое. Сопротивлением перекаты-вания пренебречь.

С37 (РСФСР, 1988. 5 баллов)

В паз шириной b помещена негладкая призма весомG , сечение которой - равнобедренный треугольник с угломα при вершинеС . К призме приложена пара сил с моментомМ и наименьшая урав-новешивающая силаР , перпен-дикулярная силеG и параллельная осиx , при которой призма будет находиться в покое. Определить реакцию связи и


Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Лицей города Юрги»
Сборник олимпиадных задач
Выпуск 1
Т.А. Матукова,
учитель математики
Юрга 2013

Введение
В математических олимпиадах основой успеха является не только сумма конкретных знаний учащихся, но и его способность логически мыслить, умение создать за короткий срок достаточно сложную и, главное, новую для него логическую конструкцию. Недаром только в математических олимпиадах задание может начинаться со слов: «Докажите, что…». Решая задачу выявления творческих способностей учащегося, т.е. умения «нестандартно мыслить», олимпиадная математика в значительной степени отошла от стандартной («школьной») математики. Олимпиадная задача по математике – это задача повышенной трудности, нестандартная как по формулировке, так и по методам решения.
Для успешного участия в олимпиадах необходимо систематическое проведение внеклассной работы по предмету, содержательная и интересная подготовительная работа перед проведением каждого этапа олимпиады и правильный подбор задач. Это приводит учителя к необходимости основательного знакомства с материалами прошедших олимпиад, с методикой решения задач.
Материалы данного сборника помогут учителю в подготовке учащихся к олимпиадам. Сборник может быть использован учениками для самостоятельной подготовки к олимпиаде.
В первый выпуск вошли задания, связанные с решением нестандартных уравнений и систем, разработкой стратегии для математических игр и некоторые логические задачи.
1. Уравнения и системы уравнений
1.1. Решить уравнение в целых числах.
1.2. Решить уравнение в целых числах.
1.3. Решить уравнение в натуральных числах х2 – 4ху – 5у2 = 1996.
1.4. Решить уравнение.
1.5. Найти все x, y, z для которых выполняется равенство
.
1.6. Решить уравнение.
1.7. Решить уравнения:
а);б); в) .
1.8. Решить уравнение.
1.9. Решить уравнение.
1.10. Решить систему уравнений
1.11. Решить систему уравнений
1.12. Решить систему уравнений
1.13. Решить систему уравнений
1.14. Решить систему уравнений
1.15. Решить системы уравнений
а) б)

2.1. Двое игроков кладут одинаковые круглые монеты на прямоугольный лист бумаги; монеты могут выходить за край, но не могут перекрываться. Кто не может положить монету, проигрывает. (Сдвигать ранее положенные монеты нельзя.). Кто выигрывает при правильной стратегии?
2.2. На столе лежат две кучки спичек: в одной 10, в другой - 7. Игроки ходят по очереди. За один ход можно взять любое число спичек (1; 2; 3; ...) из одной из кучек (по выбору игрока). Кто не может сделать ход (спичек не осталось), проигрывает. Кто выигрывает при правильной стратегии?
2.3. В строчку написано несколько минусов. Два игрока по очереди переправляют один или два соседних минуса на плюс; выигрывает переправивший последний минус. Кто выигрывает при правильной игре: начинающий или его партнёр? А если минусы написаны по кругу?
2.4. Жираф и Жирафиха играют в следующую игру. Они по очереди стирают буквы во фразе «ДЛИННОШЕЕЕ ЖИВОТНОЕ». За один ход стирается либо только одна буква, либо одна буква и все такие же буквы, остающиеся к этому моменту нестёртыми. Выигрывает тот, кто сотрёт последнюю букву. Начинает Жираф. Кто выигрывает при правильной игре?
2.5. На клетчатой бумаге нарисован прямоугольник 5x9. В левом нижнем углу стоит фишка. Коля и Серёжа по очереди передвигают ее на любое количество клеток либо вправо, либо вверх. Первым ходит Коля. Выигрывает тот, кто поставит фишку в правый верхний. Кто выигрывает при правильной игре?
2.6. Шахматный король стоит в левом нижнем углу шахматной доски. Участвуют два игрока, которые ходят по очереди. За один ход его можно передвинуть на одно поле вправо, на одно поле вверх или на одно поле по диагонали "вправо-вверх". Выигрывает игрок, который поставит короля в правый верхний угол доски. Кто выиграет при правильной игре и как ему для этого надо действовать?
2.7. Двое играют в такую игру. Первый называет любое натуральное число от 2 до 9, второй умножает его на любое натуральное число от 2 до 9, первый умножает результат на любое натуральное число от 2 до 9 и т. д. Выигрывает тот, у кого впервые получится число больше 1000.
2.8. Часы показывают полдень. Двое играющих по очереди переводят часовую стрелку на два или три часа вперёд. Если после хода игрока стрелка указывает на 6, он выиграл.
2.9. Имеются фишки с цифрами 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9 (как в игре «лото»). Два игрока по очереди берут фишки (за каждый ход по одной фишке). Выигрывает тот игрок, который первым соберёт у себя три фишки с суммой 15. (Если ни у одного игрока таких фишек не будет, фиксируется ничья.) Может ли один из игроков обеспечить себе победу? ничью?
2.10. На 9 карточках написаны слова: рыба, клин, нить, небо, сок, бусы, рот, сеть, река. Двое по очереди берут со стола карточки, и выигрывает тот, у кого первого окажутся три слова, имеющие общую букву.
2.11. Имеются две кучки конфет: в одной - 20, в другой - 21. За ход нужно съесть все конфеты в одной из кучек, а вторую разделить на две необязательно равные кучки. Проигрывает тот, кто не может сделать ход. Кто выиграет?
2.12. На концах клетчатой полоски 1 х 20 стоит по шашке. За ход разрешается сдвинуть любую шашку в направлении другой на одну или две клетки. Перепрыгивать через шашку нельзя. Проигрывает тот, кто не может сделать ход. Кто выиграет при правильной игре?
2.13. Имеется две кучки камней - по 7 в каждой. За ход можно взять любое количество камней, но только из одной кучки. Проигрывает тот, кто не может сделать ход. Кто выиграет?
2.14. Двое играют в игру. Ходы, которые делаются по очереди, заключаются в том, что из кучки в 50 камней убирается любое число камней от 1 до 5. Выигрывает тот, кто возьмет последний камень. Кто выиграет в данной игре?2.15. В трёх кучах лежат 2007, 2008 и 2009 камней. Играют двое. За один ход разрешается убрать две кучи, а третью разделить на три новые (непустые) кучи. Выигрывает тот, кто не может сделать ход. Кто победит-первый или второй игрок?
3. Логические задачи
Встречаются два друга. Один у другого спрашивает: «Как оно ничего? Откуда ты?». Отвечает второй: «Да вот, продал свои диски. И получилось так, что одному «другу» я продал половину своих дисков и еще полдиска, другому – половину оставшихся дисков и еще полдиска. Третьему я продал половину оставшихся от второго и еще полдиска. Больше дисков не осталось». Посмеялись и разошлись. Сколько же было продано дисков?
Купила мама яблоки. Два из них взяла себе, а остальные разделила между сыновьями. Первому дала половину всех яблок и еще пол-яблока, второму – половину остатка и еще пол-яблока, третьему половину того, что осталось и оставшуюся половину яблока. Все яблоки оказались целые. Сколько яблок купила мать? Сколько яблок получил каждый?
Утром привез хозяин на рынок ящик лимонов. На первую точку отдал продавать половину всех лимонов и еще пол-лимона, на вторую точку - половину оставшихся и еще пол-лимона, на третью точку - половину остатка и еще пол-лимона. После этого в ящике остался 31 лимон, которыми стал торговать сам хозяин. Сколько лимонов было в ящике?
В семье трое сознательных сыновей. Утром мать оставила тарелку со сливами и ушла на работу.
Первым проснулся старший из сыновей, он уже работал и был опорой семьи. Увидев на столе сливы, он съел третью часть их и ушел.
Вторым проснулся средний сын, учился с 9 часов, мог себе позволить поспать подольше. Думая, что его братья еще не ели слив, он съел третью часть того, что было на тарелке, и ушел.
Позднее всех проснулся младший, да не потому, что был ленивый, просто учился со второй смены. Увидев сливы, он решил, что его братья еще не ели их, а потому съел лишь третью часть лежавших на тарелке слив, после чего на тарелке осталось 8 слив. Сколько слив мать оставила на тарелке?
У Винни - Пуха и Пятачка несколько воздушных шариков, среди которых есть большие и маленькие, а также синие и зеленые. Докажите, что друзья могут взять по одному шару так, чтобы они одновременно оказались разного размера и разного цвета.
Среди 18 монет одна фальшивая. Настоящие монеты весят одинаково, фальшивая монета отличается по массе от настоящих. За какое наименьшее число взвешиваний на правильных чашечных весах без гирь можно определить, легче или тяжелее фальшивая монета, чем настоящая?
36 тонн груза упакованы в мешки весом не более одной тонны. Доказать, что четырехтонный автомобиль за 11 поездок может перевезти этот груз.
На столе лежат 20 кучек орехов. Разрешается добавлять по одному ореху одновременно к любым 3 кучкам. Докажите, что, повторяя эту операцию, можно уравнять количество орехов во всех кучках.
Указания, решения и ответы
Уравнения и системы уравнений
1.1. Решение: Выразим переменную x:
.
Так как x – целое число, то дробь тоже должна быть целым числом, а это возможно только при y = 9; 11; 111;-91.
Если y = 9, то, подставляя в выражение, получаем x = -91; аналогично, при y = 11, x = 111; y = 111, x = 11; y= -91, x= 9.
Ответ: (-91, 9), (111, 11), (11, 111), (9,-91).
Ответ: , .
Решение: (х2 – 4ху + 4у2) – 9у2 = 1996
(х – 2у)2 – 9у2 = 1996
(х – 2у – 3у)(х – 2у + 3у) = 1996
(х – 5у)(х + у) = 1996
1996 = 1 *1996 = - 1 * (-1996) = 2 * 998 = - 2 *(- 998) = 4 * 499 = = - 4 *(- 499).
Т.к. х, у – числа натуральные, то (х + у) – натуральное и х + у > 1. Т.к. произведение равно 1996, то и (х – 5у) – натуральное. Решение уравнения сводится к решению систем:
1) решений в N нет;
2) или решений в N нет;
3) или решений в N нет.
Ответ: (832; 166)
Решение. Последовательно избавимся от модулей, начиная с внешних. При этом учтем, что модуль любого выражения не может быть равен отрицательному числу.
или,
или.
Первое уравнение равносильно двум уравнениям:
или
или.
Из последних уравнений имеет смысл только первое уравнение, решая его, получаем x = 1.
Рассмотрим второе уравнение
,следовательно, второе уравнение не имеет решения.
Ответ: x = 1.
Решение. Рассмотрим члены уравнения, содержащие переменную x и, используя формулу полного квадрата суммы или разности, выделим полный квадрат.
.
Аналогично выделяем полный квадрат для слагаемых содержащих переменные y и z:
,
.
Подставляя полученные равенства в исходное уравнение, имеем
.
Так как сумма положительных слагаемых равна нулю, а это возможно только когда каждое из слагаемых равно нулю, следовательно
, .
Ответ: ,.
Решение. Сделаем замену, . Тогда избавляясь от иррациональности, имеем.Складывая почленно правую и левую части уравнений, получаем. Добавляя к этому уравнению исходное уравнение, получаем систему двух уравнений

Используя формулу сокращенного умножения, исходную систему можно переписать в виде:

Решение этой системы или. Возвращаясь к переменной x , получаем, .
Ответ: , .
Ответ: а); б) ; в) .
Решение. В левой части уравнения дополним до полного квадрата, добавив и отняв, получаем:
,
,
,
,
.
Следовательно, или,
откуда получаем, или.
Ответ: ,.
Ответ: .
Решение. Складываем и вычитаем первое уравнение и второе уравнение, получаем эквивалентную систему:
.
Далее используя формулы суммы и разности кубов, приводим систему к следующему виду
Последняя система распадается на четыре системы
(1) (2)
(3) (4)
Система (1) имеет только нулевое решение. Решая систему (2) методом подстановки можно показать, что данная система не имеет решение.
Решение системы (3) существует и имеет вид:
и
Решая систему (4) методом сложения и вычитания, имеем:

Последняя система не имеет решения.
Ответ: ,.
Ответ: ,.
Решение. Перепишем систему следующим образом

Или
Откуда следует, что
или
Ответ: , .
Ответ:, .
Решение. Утроим второе уравнение и вычтем его из первого уравнения, имеем

Решаем последнюю систему методом подстановки:
тогда или
Ответ: , .
Ответ: а); б) , .
2. Математические игры. Стратегии.
2.1. В этой игре первый игрок может выиграть, положив свою монету в центр листа, а затем повторяя ходы второго симметрично относительно центра. (Симметрия относительно точки - поворот вокруг неё на 180 градусов.) Если второму игроку удалось положить монету на пустое место, то есть и пустое симметричное место, куда тоже можно положить монету. И так далее.
2.2. Здесь первый игрок может гарантировать выигрыш, если сначала уравняет кучки, взяв три спички из большей. После этого он должен повторять ходы второго, но брать из другой кучки, восстанавливая нарушенное равенство.
2.3. В этой игре выигрывает первый игрок, независимо от числа минусов в строке. Для этого он должен переправить на плюс средний минус (если минусов нечётное число и средний есть) или два средних минуса (если минусов чётное число). После этого игра разбивается на две независимые части, и остаётся лишь повторять ходы противника в другой части, поддерживая симметрию. Если минусы написаны по кругу и их не два, то выигрывает второй, так как первый своим ходом приводит игру к предыдущей и второй становится первым. Если минусов не более двух, то первый исправляет все и выигрывает.
2.4. Если пока не рассматривать четыре буквы «Е» и две буквы «И», остальные буквы можно расположить следующим образом: ДЖШООО / НННЛТВ. К выписанным буквам второй игрок может применить симметричную стратегию: стирать буквы, симметричные тем (относительно середины), которые только что стёр первый игрок.
Опишем, как должен поступать второй игрок с буквами «Е» и «И», чтобы выиграть.
Если первый игрок на каком-то шаге полностью стёр одну из групп (все буквы «Е» или «И»), то второй игрок стирает полностью оставшуюся из указанных групп, а к остальным буквам применяет симметричную стратегию, как было указано выше.
Если первый игрок стёр одну одну букву «Е»,второй стирает тоже одну букву «Е». тогда оставшиеся буквы «Е» и «И» образуют симметричную конструкцию ЕЕ / ИИ, к которой второй игрок применяет симметричную стратегию.
Если первый игрок стёр одну букву «И», второй стирает одну букву «Е». Если в дальнейшем первый игрок стирает ещё одну букву «Е», второй стирает тоже «Е» и приходит опять к симметричной конструкции Е / И.
Таким образом, выигрывает игрок, который ходит вторым – Жирафиха.
2.5. Вопрос на понимание: «В данной игре правая верхняя (конечная) клетка - выигрышная или проигрышная?» Ответ: проигрышная, так как если игрок начинает из неё, то предыдущий игрок уже выиграл. Это нужно для анализа игр с конца. Нетрудно описать выигрышные и проигрышные позиции данной игры.
В В В В В В В В П(конец)
В В В В В В В П В
В В В В В В П В В
В В В В В П В В В
В(начало) В В В П В В В В

Ответ: Выигрывает первый (Коля), стратегия: «Ставить на проигрышную позицию».
2.6. Нетрудно описать выигрышные и проигрышные позиции данной игры.
В П В П В П В П (конец)
В В В В В В В В
В П В П В П В П
В В В В В В В В
В П В П В П В П
В В В В В В В В
В П В П В П В П
В (начало) В В В В В В В
Таким образом, победит первый игрок, каждый раз помещая фишку в проигрышную позицию.
Есть и более простой способ, который виден по таблице: «Первый ход первый игрок делает по диагонали, а далее повторяет ходы противника.» Эта стратегия дает, что только на ходах первого игрока обе координаты текущей клетки будут четными.
2.7. Опишем выигрышные и проигрышные позиции: ясно, что, начиная с 1001 идут проигрышные. Далее В: 112-1000, П: 56-111, В: 55 - 7, П: 6-2. Поэтому первому надо называть число от 2 до 6 и уходить в проигрышные позиции. Выигрывает первый.
2.8. Первый ходит на 2 часа. Второй не может пойти на 4 (сразу проиграет), поэтому идет на 5. Первый идет на 8. Второй - либо на 10, либо на 11. Первый - на 1. Второй на 3 или на 4. Первый на 6. Ответ: Выиграет первый.
2.9. Решение: чтобы установить нужный изоморфизм, вспомним популярный сюжет из книг по «занимательной математике» - магические квадраты. Числа от 1 до 9 можно расставить в квадрате 3х3так, чтобы сумма в каждой строке, каждом столбце и по каждой из двух диагоналей равнялась 15:
4 9 2
3 5 7
8 1 6
Других комбинаций из трёх чисел с суммой 15 (кроме горизонталей, вертикалей и диагоналей) не бывает. Теперь уже понятно, что если мы будем отмечать взятые первым игроком фишки крестиками в этой таблице, а фишки второго игрока отмечать ноликами, то игра превратится в обычные крестики-нолики. Игроки по очереди ставят свои знаки (на языке фишек - берут фишки), а выигрывает тот, кто первым наберёт три фишки с суммой 15 (поставит три своих знака в один ряд). Любители крестиков-ноликов знают, что обе стороны при правильной игре могут гарантировать себе как минимум ничью.
2.10. Решение: Данная игра изоморфна крестикам-ноликам. Составим таблицу:
сок клин река
бусы небо рыба
сеть нить рот
Любые 3 слова, стоящие в одной строке, одном столбце или на одной большой диагонали таблицы, имеют общую букву, в то же время у других троек слов общих букв нет.
2.11. Решение: Если мы решили использовать метод выигрышных позиций, то нам нужно найти эти выигрышные позиции. Чтобы их найти, рассмотрим простейшие случаи.
Простейшая выигрышная позиция для того игрока, кто ее создал: это 1 и 1. Понятно, что в этом случае побеждает тот, кто ходит вторым, так как у первого игрока нет хода.
Очевидно, что позиция 2 и 1 выигрышная для первого и проигрышная для второго.
Если 3 и 1, тогда второй вновь с победой, как несложно убедиться простой проверкой, так как есть ровно два хода.Когда в кучках 3 и 2, победа у первого (убираем 3, делим 2).
Если же 3 и 3, тогда победа вновь возвращается ко второму, что можно показать простым перебором и т. д.
Замечаем закономерность: если в каждой из кучек по нечетному числу конфет, тогда позиция выигрышная для второго. Если же хотя бы в одной из кучек четное число конфет, то такая позиция выигрышная для первого.Несложно понять, что когда в обеих кучках по нечетному числу конфет, то за один ход нельзя получить такую же позицию, так как при разделении любого нечетного числа на два слагаемых одно из них будет четным. Однако если хотя бы в одной из кучек четное (ненулевое) число конфет, то ее несложно разбить на два нечетных слагаемых. Таким образом мы можем разбить все позиции на выигрышные и проигрышные с учетом того, сколько конфет в кучках. И задача выигрывающего делать ход на выигрышные позиции.После этого уже понятно, кто выиграет в данной по условию игре и как ему этого добиться.
Делим все возможные ходы на «выигрышные» и «проигрышные». Если после разбиения получились две кучки с нечетным числом конфет, тогда назовем такую позицию «выигрышной», а все остальные - «проигрышные».
Стратегия победителя заключается в том, что он делает ход на «выигрышные» поля. Так как первый может сделать ход на «выигрышное» поле, а хода с одного «выигрышного» поля на другое нет, и с любого «проигрышного» поля за один ход можно попасть на «выигрышное», то побеждает начинающий. Своим первым ходом он может съест кучку из 21 конфеты, а кучу с 20 конфетами разделить на две, в которых нечетное количество конфет в обеих кучках (например, 19 и 1). Заметим, что последняя позиция, когда две кучки, по одной конфете в каждой, выигрышная, т. е. последний ход сделает первый.
2.12. Решение: Сначала перенумеруем поля доски. Несложно понять, что одну из шашек можно считать неподвижной, так как в любой случае за один ход, сделанный обоими игроками, расстояние между шашками сокращается не менее, чем на 2 клетки (а именно это и является главным в задаче). Поэтому можно считать, что оба из игроков передвигают только одну из шашек. Расставляя знаки «+» и «-» на клетках доски согласно метода решения задачи с конечной позиции, получим следующий рисунок (если первоначально шашки не занимали клеток доски, т. е. между ними было 20 полей):
- + - - + - - + - - + - - + - - + - - +
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20Таким образом, становится понятным «выигрышная» стратегия игры первого игрока, чтобы выиграть: он должен делать ходы на клетки со знаком «+», так как с любого поля со знаком «+» нельзя за один ход попасть на поле со знаком «+», а с любого поля со знаком «-» можно, т. е. сделано разбиение всего поля на «выигрышные» и «проигрышные» поля.
2.13. Решение: Сначала используем метод малых задач.Начнем игру с двух кучек, в каждой из которых по одному камню. Тогда, понятно, что первый проигрывает.
Если мы добавим в одну из кучек еще один камень, тогда понятно, что победит начинающий: он первым своим ходом возьмет из кучки, где два камня, один камень и получит позицию, которая получилась в рассмотренном выше случае, только сейчас он уже второй.
Если в кучках 3 и 1 камень, тогда вновь побеждает игрок, начинающий игру: он уравнивает число камней в кучках, т. е. берет два камня и получает, что число камней в кучках будет 1 и 1.
Если число камней в кучках по 2, тогда вновь проигрывает начинающий: на любой его ход, противника может взять такое же число камней из другой кучки, которую первый игрок не тронул.
Сейчас несложно понять, как действовать игроку, делающему второй ход, чтобы победить в данной игре: он должен делать точно такие же ходы, как и первый, но только убирать камни он должен из той кучки, которую не тронул последним ходом его противник. Как несложно понять, у победителя всегда есть ход после хода противника. Несложно понять и общую стратегию выигрывающего, когда в кучках произвольное число камней:
если число камней в кучках равное, то необходимо уравнивать число камней в кучках после хода начинающего, выполняя симметричные ходы. Выигрывает второй игрок.
если же число камней в кучках неравное, тогда начинающий своим ходом уравнивает число камней в кучках и далее действует так же как, как и в первом случае. Здесь побеждает игрок, делающий первый ход.
В данной игре симметрия несколько необычная - вроде бы и не симметрия вовсе, однако, равенство камней в кучках, и «одинаковые» ходы, проводимые игроками очень ее напоминают.
2.14. Решение: И опять выработку стратегии лучше начинать с небольшого числа камешков. Понятно, что если в нашей кучке меньше шести камней, тогда выиграет первый игрок: он первым своим ходом заберет все камни.Если бы в нашей кучке было 6 камешков, тогда понятно, что второй выиграет, так как он забрал бы все оставшиеся камни после первого хода начинающего.Если камней семь? Что делать тогда первому? Ему нужно забрать один камень и свести задачу к предыдущему случаю. Аналогично надо выработать стратегию игры и для 7, 8, 9,10,11 камней.
Когда камней 12, то понятно, что выиграет второй: как бы первый не ходил, он своим ходом может взять такое количество камней, чтобы осталось ровно 6. А в этом случае он выигрывает, как мы уже разобрали. Итак, если число камней делится на 6, то выигрывает второй, если не делится, то первый. Докажем это.
Пусть у нас 6t камней. После первого хода игрока, начинающего игру, второй делает ход, после которого остается 6t - 6 камней, т. е. число камней в кучке уменьшилось на 6. Несложно понять, что последний камень возьмет игрок, делающий второй ход, и также понятно, что у него всегда есть возможность сделать ход.
Пусть у нас 6t+a, где 1 < а < 5, камней. Тогда начинающий первым своим ходом убирает все, что «мешает», т. е. а камней, и остается всего 6 t камней, т. е. сводит игру к рассматриваемому выше случаю, где он уже второй игрок. Значит в этом случае побеждает игрок, делающий первый ход.В нашей задаче 50 камней. Поэтому выигрывает первый, беря из кучки два камня и оставляя 48 камней. Далее после его последующих ходов в кучке будет оставаться соответственно 42, 36, 30, 24, 18, 12, 6, 0, таким образом, последний камень забирает первый игрок.
2.15. Решение: Выигрывает первый. Стратегия выигрыша проста: надо добиваться, чтобы некоторых новых кучах число камней оканчивалось цифрами 3 или 4, а в остальных новых кучах - не превышало 4. Например, кучу из 2009 камней можно разделить на такие три: 563, 663, 783 или 2, 3, 2004 и т. д. Легко видеть, что противник не может воспользоваться той же стратегией. Через несколько ходов первый игрок предложит 3 кучи: в одной 3или 4 камня, в двух других - не более, чем по 4. Второй игрок может сделать ход, а следующий ход уже невозможен.
3. Логические задачи3.1. Важно, что диски не ломаются, т.е. каждому продали целые диски. Обозначим друзей нашего героя Д1, Д2, Д3. Начнем с Д3.
Д3. К моменту его покупки осталось нечетное число дисков, т.к. иначе условие «и еще полдиска» не даст целый диск. Так как после его покупки диски закончились, то получается, что полдиска и составляет «половину оставшихся от второго».
Вывод: полдиска (половина оставшихся от второго) + полдиска = 1 диск.
Д2. К моменту его покупки тоже осталось нечетное число дисков, причем больше, чем 1 диск – 3 диска. Д2 купил 2 диска: половина оставшихся + полдиска.
Д1. Его покупка: половина + полдиска. Получается, что половина = 3,5 диска. То есть Д1 купил 4 диска.
Всего продано 1 + 2 + 4 = 7 дисков.
Ответ: 7 дисков.
Ответ: 9 яблок купила мать. Дележ яблок: 4 – первому, 2 второму, 1 – третьему. (Рассуждения аналогичные: 7 яблок + 2 яблока).
Решение:
на третью точку - половину остатка и еще пол-лимона на вторую точку - половину оставшихся и еще пол-лимона на первую точку отдал продавать половину всех лимонов и еще пол-лимона
(31 лимон + пол-лимона) ·2 = 63 лимон (63 лимон + пол-лимона) ·2 = 127 лимонов (127 лимон + пол-лимона) ·2 = 255 лимонов было в ящике
Ответ: 255 лимонов.
Решение:
проснулся младший сын:
12 слив = 8 + 4 проснулся средний сын:
18 слив = 12 + 6 проснулся старший из сыновей:
27 слив = 18 + 9
8 слив - (оставил для двух братьев),
тогда - 4 сливы (он съел) 12 слив - (оставил для двух братьев),
тогда - 6 слив (он съел) 18 слив - (оставил для двух братьев),
тогда - 9 слив (он съел)
Ответ: 27 слив.
Можно рассуждать так. Пусть Винни - Пух возьмет какой-нибудь большой шарик, а Пятачок - маленький. Если эти шарики оказались разных цветов, то задача решена. Пусть шарики оказались одного цвета, например, синего. Тогда по условию задачи среди оставшихся шариков есть зеленый. Если это большой зеленый шарик, то пусть его возьмет Винни - Пух вместо своего, а если - маленький, то пусть его возьмет Пятачок. После этого шарики у них будут разного цвета и размера.
Занумеруем монеты. Разобьем множество монет на 3 кучки по 6 монет в каждой.
При первом взвешивании положим на одну чашу весов все монеты 1 кучки, на другую – второй. Возможны 2 случая.
1 случай: весы оказались в равновесии. Тогда фальшивая монета в третьей кучке. Теперь положим на одну чашу весов первую кучку монет, на другую – третью. Если, например, третья кучка перетянет, то фальшивая монета тяжелее настоящей.
2 случай. Пусть при первом взвешивании весы были не в равновесии. Тогда фальшивая монета находится или в первой кучке или во второй. Следовательно все монеты третьей кучки настоящие. Положим на одну чашу весов первую кучку монет, на другую – третью. Если весы оказались в неравновесии, то фальшивая монета в первой кучке, и второе взвешивание покажет, легче она или тяжелее, чем настоящая. Если же весы оказались в равновесии, то фальшивая монета во второй кучке, и по первому взвешиванию также можно определить, легче она или тяжелее настоящей.
1 вариант результат Фальшивая монета
1 взвешивание 1 кучка 2 кучка равновесие В третьей кучке
2 взвешивание 1 кучка 3 кучка неравновесие Определяем вес
2 вариант 1 взвешивание 1 кучка 2 кучка неравновесие 1 кучка
2 взвешивание 1 кучка 3 кучка неравновесие 1 кучка, определяем вес.
3 вариант 1 взвешивание 1 кучка 2 кучка неравновесие 2 кучка
2 взвешивание 1 кучка 3 кучка равновесие По результатам первого взвешивания определяем вес фальшивой монеты.
Ответ: достаточно 2 взвешивания.
Будем грузить мешки на автомобиль, пока их общий вес не превысит 4т. Тогда снимем последний мешок и отложим его в сторону. В следующей погрузке отложенный мешок не участвует. Так поступим 8 раз. Будет отложено 8 мешков. Общий вес перевезенного груза и отложенных мешков больше, чем 8 * 4 = 32 (т). Значит, осталось меньше 4 т, которые можно перевезти за девятую поездку. Отложенные мешки перевезем за две оставшиеся поездки, по 4 мешка (их вес не больше 4 т) за раз.
Расположим кучки слева направо так, чтобы кучка с наименьшим количеством орехов лежала на 18 месте. Добавим по одному ореху в каждую кучку первой тройки, второй тройки и т. д., шестой тройки, то есть в каждую из первых 18 кучек. Теперь добавим по одному ореху в 18, 19 и 20-ю кучки. В результате в каждой кучке число орехов увеличится на 1, а в 18 – на 2. Таким образом, разница между числом орехов в самой большой и самой маленькой кучках уменьшится на 1, если кучка с наименьшим числом была одна. В противном случае на 18 место снова кладем кучку с наименьшим числом орехов. Повторяя эту процедуру, мы будем уменьшать разницу между наибольшим и наименьшим количеством орехов, пока она не станет равной нулю.
Список литературы
Агаханов Н.Х. Районные олимпиады. 6-11 классы [Текст] / Н.Х.Агаханов, О.К.Подлипский. – М.: Просвещение, 2010. – 192 с.
Галкин Е.В. Нестандартные задачи по математике. Задачи логического характера. Книга для учащихся 5-11кл. М.:Просвещение,1996.
Гарднер, М. Математические головоломки и развлечения [Текст] / М. Гарднер. – М.: Мир, 1971.
Игнатьев, Е. И. В царстве смекалки [Текст] / Е. И. Игнатьев. – М.: Наука, 1979.
Шень А. Игры и стратегии с точки зрения математики. – М.: МЦНМО, 2007. – 40с.
Материалы городской олимпиады по математике 2009 года.