Μαθηματική Ολυμπιάδα Μόσχας 2016 (11η τάξη)
Δημοσιεύτηκε: Κυρ Μαρ 20, 2016 5:11 am
LXXIX Μαθηματική Ολυμπιάδα Μόσχας
Πρώτη Μέρα, 13 Μαρτίου 2016, 11η τάξη.
Πρόβλημα 1. Σε σκακιστικό τουρνουά 12 συμμετεχόντων ο καθένας έπαιξε ακριβώς από μια παρτίδα με τους υπόλοιπους. Για την νίκη δινόταν 1 βαθμός, για την ισοπαλία ½ βαθμοί και για την ήττα 0 βαθμοί. Ο Βασίλης έχασε μόνο μια παρτίδα αλλά, κατέλαβε την τελευταία θέση, συγκεντρώνοντας τους λιγότερους βαθμούς. Ο Πέτρος κατέλαβε την πρώτη θέση, συγκεντρώνοντας τους περισσότερους βαθμούς. Πόσους βαθμούς υπολείφθηκε ο Βασίλης από τον Πέτρο;
Πρόβλημα 2. Υπάρχει τιμή του
για την οποία ικανοποιείτε η ισότητα
;
Πρόβλημα 3. Στο εσωτερικό τραπεζίου
με βάσεις
και
δίνονται σημεία
και
τέτοια, ώστε
,
και τα τετράπλευρα
και
είναι εγγράψιμα. Να αποδείξετε, ότι η ευθεία
είναι παράλληλη των βάσεων του τραπεζίου.
Πρόβλημα 4. Στην εσπερίδα του αγγλικού συλλόγου συγκεντρώθηκαν
μέλη του (
). Σύμφωνα με την παράδοση του συλλόγου ο καθένας φέρνει το ποτό της προτίμησής του, σε ποσότητα που σκοπεύει να πιεί κατά την διάρκεια της εσπερίδας. Κατά τον κανονισμό του συλλόγου, οποιαδήποτε στιγμή οποιαδήποτε τρία μέλη του μπορούν να καθίσουν σε ένα τραπέζι και να πιούν το ποτό τους (ο καθένας το δικό του) σε οποιαδήποτε ποσότητα αλλά και οι τρεις την ίδια. Να αποδείξετε ότι, αναγκαία και ικανή συνθήκη, έτσι ώστε όλα τα μέλη κατά την διάρκεια της εσπερίδας να πιούν όλο το ποτό που έφεραν μαζί τους είναι: η ποσότητα του ποτού που έφερε ο καθένας να μην υπερβαίνει το ένα τρίτο της ποσότητας που συνολικά καταναλώθηκε.
Πρόβλημα 5. Είναι άραγε δυνατόν με τέσσερα επίπεδα να κόψουμε κύβο ακμής 1 σε κομμάτια έτσι, ώστε για το καθένα από τα κομμάτια η απόσταση μεταξύ δυο οποιονδήποτε σημείων του να είναι α) μικρότερη του 4/5 ; β) μικρότερη του 4/7; . Υποθέτουμε ότι τα επίπεδα φέρονται ταυτόχρονα, ο κύβος και τα κομμάτια μένουν ακίνητα.
Πρόβλημα 6. Από την αριστερή όχθη στην δεξιά ενός ποταμού μεταφέρονται
ιθαγενείς με την βοήθεια μιας βάρκας. Κάθε φορά στο ταξίδι προς την αριστερή όχθη επιβαίνουν δυο αλλά στην επιστροφή ένας. Αρχικά ο καθένας τους ήξερε από ένα ανέκδοτο, ο καθένας το δικό του. Στις όχθες δεν έλεγαν ανέκδοτα μεταξύ τους, αλλά κατά την διάρκεια του ταξιδιού στην βάρκα ο καθένας εξιστορούσε όλα τα ανέκδοτα που ήξερε εκείνη την χρονική στιγμή. Για κάθε φυσικό αριθμό
να βρείτε την ελάχιστη δυνατή τιμή του
, για την οποία μπορεί να συμβεί το εξής: στο τέλος της μεταφοράς ο κάθε ιθαγενείς να ξέρει, εξαιρουμένου του δικού του, τουλάχιστον άλλα
ανέκδοτα.
Μέρα Δεύτερη, 19 Μαρτίου 2016, 11η τάξη.
Πρόβλημα 1. Να βρείτε τον μικρότερο φυσικό αριθμό το τετράγωνο του οποίου, στη δεκαδική μορφή, λήγει σε 2016.
Πρόβλημα 2. Δίνεται ζυγαριά δυο ζυγών, η οποία ισορροπεί, αν η διαφορά μάζας στους ζυγούς δεν υπερβαίνει το 1 κιλό. Καθώς και σταθμά μάζας
κιλών. Μπορούμε να τοποθετήσουμε όλα αυτά τα σταθμά στους ζυγούς της ζυγαριάς έτσι, ώστε η ζυγαριά να ισορροπεί;
Πρόβλημα 3. Είναι δυνατόν να διαλέξουμε
κορυφές ενός κανονικού 14-γωνου έτσι, ώστε οποιοδήποτε τετράπλευρο με κορυφές αυτά τα σημεία, που έχει δυο πλευρές παράλληλες, να είναι ορθογώνιο αν α)
, β)
;
Πρόβλημα 4. Για κάποιο χρονικό διάστημα ένα παιδί έκανε βόλτα με το ποδήλατο, ακέραιο αριθμό φορών, την περίμετρο ενός σχολείου τετραγωνικού σχήματος προς την ίδια φορά με σταθερή κατά μέτρο ταχύτητα 10χμ/ώρα. Κατά το ίδιο χρονικό διάστημα ο πατέρας του παιδιού περπατούσε κατά την περίμετρο του σχολείου με ταχύτητα 5 χμ/ώρα αλλά μπορούσε και να αλλάξει φορά. Ο πατέρας έβλεπε το παιδί του μόνο εκείνες τις χρονικές στιγμές που βρισκόταν στην ίδια πλευρά του σχολείου. Θα μπορούσε να έβλεπε ο πατέρας το παιδί περισσότερο από το μισό της χρονικής διάρκειας της κοινής τους βόλτας;
Πρόβλημα 5. Για το μονικό πολυώνυμο
με πραγματικούς συντελεστές είναι γνωστό ότι για κάποιο φυσικό
το πολυώνυμο
(
φορές)
έχει πραγματικές ρίζες και μάλιστα μόνο θετικές. Οποσδήποτε και το πολυώνυμο
θα έχει πραγματικές ρίζες και μάλιστα μόνο θετικές;
Υγ. Στη δεύτερη μέρα συμμετέχουν μόνο οι μαθητές που έλυσαν τουλάχιστον δυο προλήματα την πρώτη.
Σημείωση: Σύμφωνα με την πηγή που είναι η επίσημη σελίδα της ολυμπιάδας εδώ. «Τα θέματα και οι λύσεις διατίθενται ελεύθερα για μη εμπορική χρήση (με επιθυμητή την αναφορά στην πηγή κατά την ανατύπωση)».
Πρώτη Μέρα, 13 Μαρτίου 2016, 11η τάξη.
Πρόβλημα 1. Σε σκακιστικό τουρνουά 12 συμμετεχόντων ο καθένας έπαιξε ακριβώς από μια παρτίδα με τους υπόλοιπους. Για την νίκη δινόταν 1 βαθμός, για την ισοπαλία ½ βαθμοί και για την ήττα 0 βαθμοί. Ο Βασίλης έχασε μόνο μια παρτίδα αλλά, κατέλαβε την τελευταία θέση, συγκεντρώνοντας τους λιγότερους βαθμούς. Ο Πέτρος κατέλαβε την πρώτη θέση, συγκεντρώνοντας τους περισσότερους βαθμούς. Πόσους βαθμούς υπολείφθηκε ο Βασίλης από τον Πέτρο;
Πρόβλημα 2. Υπάρχει τιμή του
για την οποία ικανοποιείτε η ισότητα
;Πρόβλημα 3. Στο εσωτερικό τραπεζίου
με βάσεις
και
δίνονται σημεία
και
τέτοια, ώστε
,
και τα τετράπλευρα
και
είναι εγγράψιμα. Να αποδείξετε, ότι η ευθεία
είναι παράλληλη των βάσεων του τραπεζίου.Πρόβλημα 4. Στην εσπερίδα του αγγλικού συλλόγου συγκεντρώθηκαν
μέλη του (
). Σύμφωνα με την παράδοση του συλλόγου ο καθένας φέρνει το ποτό της προτίμησής του, σε ποσότητα που σκοπεύει να πιεί κατά την διάρκεια της εσπερίδας. Κατά τον κανονισμό του συλλόγου, οποιαδήποτε στιγμή οποιαδήποτε τρία μέλη του μπορούν να καθίσουν σε ένα τραπέζι και να πιούν το ποτό τους (ο καθένας το δικό του) σε οποιαδήποτε ποσότητα αλλά και οι τρεις την ίδια. Να αποδείξετε ότι, αναγκαία και ικανή συνθήκη, έτσι ώστε όλα τα μέλη κατά την διάρκεια της εσπερίδας να πιούν όλο το ποτό που έφεραν μαζί τους είναι: η ποσότητα του ποτού που έφερε ο καθένας να μην υπερβαίνει το ένα τρίτο της ποσότητας που συνολικά καταναλώθηκε. Πρόβλημα 5. Είναι άραγε δυνατόν με τέσσερα επίπεδα να κόψουμε κύβο ακμής 1 σε κομμάτια έτσι, ώστε για το καθένα από τα κομμάτια η απόσταση μεταξύ δυο οποιονδήποτε σημείων του να είναι α) μικρότερη του 4/5 ; β) μικρότερη του 4/7; . Υποθέτουμε ότι τα επίπεδα φέρονται ταυτόχρονα, ο κύβος και τα κομμάτια μένουν ακίνητα.
Πρόβλημα 6. Από την αριστερή όχθη στην δεξιά ενός ποταμού μεταφέρονται
ιθαγενείς με την βοήθεια μιας βάρκας. Κάθε φορά στο ταξίδι προς την αριστερή όχθη επιβαίνουν δυο αλλά στην επιστροφή ένας. Αρχικά ο καθένας τους ήξερε από ένα ανέκδοτο, ο καθένας το δικό του. Στις όχθες δεν έλεγαν ανέκδοτα μεταξύ τους, αλλά κατά την διάρκεια του ταξιδιού στην βάρκα ο καθένας εξιστορούσε όλα τα ανέκδοτα που ήξερε εκείνη την χρονική στιγμή. Για κάθε φυσικό αριθμό
να βρείτε την ελάχιστη δυνατή τιμή του
, για την οποία μπορεί να συμβεί το εξής: στο τέλος της μεταφοράς ο κάθε ιθαγενείς να ξέρει, εξαιρουμένου του δικού του, τουλάχιστον άλλα
ανέκδοτα.Μέρα Δεύτερη, 19 Μαρτίου 2016, 11η τάξη.
Πρόβλημα 1. Να βρείτε τον μικρότερο φυσικό αριθμό το τετράγωνο του οποίου, στη δεκαδική μορφή, λήγει σε 2016.
Πρόβλημα 2. Δίνεται ζυγαριά δυο ζυγών, η οποία ισορροπεί, αν η διαφορά μάζας στους ζυγούς δεν υπερβαίνει το 1 κιλό. Καθώς και σταθμά μάζας
κιλών. Μπορούμε να τοποθετήσουμε όλα αυτά τα σταθμά στους ζυγούς της ζυγαριάς έτσι, ώστε η ζυγαριά να ισορροπεί;Πρόβλημα 3. Είναι δυνατόν να διαλέξουμε
κορυφές ενός κανονικού 14-γωνου έτσι, ώστε οποιοδήποτε τετράπλευρο με κορυφές αυτά τα σημεία, που έχει δυο πλευρές παράλληλες, να είναι ορθογώνιο αν α)
, β)
;Πρόβλημα 4. Για κάποιο χρονικό διάστημα ένα παιδί έκανε βόλτα με το ποδήλατο, ακέραιο αριθμό φορών, την περίμετρο ενός σχολείου τετραγωνικού σχήματος προς την ίδια φορά με σταθερή κατά μέτρο ταχύτητα 10χμ/ώρα. Κατά το ίδιο χρονικό διάστημα ο πατέρας του παιδιού περπατούσε κατά την περίμετρο του σχολείου με ταχύτητα 5 χμ/ώρα αλλά μπορούσε και να αλλάξει φορά. Ο πατέρας έβλεπε το παιδί του μόνο εκείνες τις χρονικές στιγμές που βρισκόταν στην ίδια πλευρά του σχολείου. Θα μπορούσε να έβλεπε ο πατέρας το παιδί περισσότερο από το μισό της χρονικής διάρκειας της κοινής τους βόλτας;
Πρόβλημα 5. Για το μονικό πολυώνυμο
με πραγματικούς συντελεστές είναι γνωστό ότι για κάποιο φυσικό
το πολυώνυμο
(
φορές)έχει πραγματικές ρίζες και μάλιστα μόνο θετικές. Οποσδήποτε και το πολυώνυμο
θα έχει πραγματικές ρίζες και μάλιστα μόνο θετικές;Υγ. Στη δεύτερη μέρα συμμετέχουν μόνο οι μαθητές που έλυσαν τουλάχιστον δυο προλήματα την πρώτη.
Σημείωση: Σύμφωνα με την πηγή που είναι η επίσημη σελίδα της ολυμπιάδας εδώ. «Τα θέματα και οι λύσεις διατίθενται ελεύθερα για μη εμπορική χρήση (με επιθυμητή την αναφορά στην πηγή κατά την ανατύπωση)».
,λόγω των εγγραψίμων τετραπλεύρων 

είναι ίσα συνεπώς 
οι περιγγεγραμμένοι κύκλοι στα εγγράψιμα τετράπλευρα 
είναι μεσοκάθετος της 

είναι το 6, ο αριθμός που ζητάμε μπορεί να λήγει μόνο σε 4 ή 6.
τότε το ψηφίο των δεκάδων του
, άρα πρέπει
ή
.
ή
. Αποκλείεται η δεύτερη περίπτωση , γιατί τότε το ψηφίο των εκατοντάδων του
, που είναι περιττός (άθροισμα άρτιου και περιττού) άρα δεν μπορεί να είναι 0.
.
. Οι τιμές που μπορεί να πάρει το
είναι 6 ή 9.
.
τότε το ψηφίο των δεκάδων του
, άρα πρέπει
ή
.
ή
. Αποκλείεται η δεύτερη περίπτωση , γιατί τότε το ψηφίο των εκατοντάδων του
, που είναι περιττός (άθροισμα άρτιου και περιττού) άρα δεν μπορεί να είναι 0.
ή
.
ή
. Οι τιμές που μπορεί να πάρει το
ή
ή
ή
.
και είναι
.
;
τέτοιο, ώστε
Θέτουμε
και
Τότε, είναι 


και
έχουμε τις περιπτώσεις
και
Καθεμιά, όμως από αυτές οδηγεί σε άτοπο, αφού αντιφάσκει (αντίστοιχα) με τις ανισότητες
και 
παίκτες έπαιξαν
παρτίδες (από
ο καθένας) και συγκέντρωσαν συνολικά
βαθμούς.
βαθμούς (
από την ήττα και
ισοπαλίες), άρα οι
βαθμούς ο καθένας , οπότε Βασίλης και οι
βαθμούς. Άρα για τον Πέτρο απομένουν το πολύ
βαθμοί.
ακριβώς βαθμούς και ο Πέτρος
ακριβώς βαθμούς.
) βαθμό.
βαθμοί
. Θεωρούμε το σύνολο
από
σημεία του κύβου. Είναι γνωστό ότι
χωρία. Άρα
επίπεδα μπορούν να χωρίσουν τον κύβο το πολύ σε
χωρία. Οπότε τουλάχιστον ένα από τα χωρία θα έχει τουλάχιστον
.
το σύνολο αυτών των
.
ή κατά
, άτοπο.
-συντεταγμένες και το πολύ δύο διαφορετικές
-συντεταγμένες.
.
σημεία του
, δύο από αυτά θα είναι αντιδιαμετρικά και άρα θα έχουν απόσταση
.
ανέκδοτα αντίστοιχα, τότε σε αυτήν την φάση δίνω την τιμή 
.
. Πράγματι έστω ότι στην διαδρομή μετακινήθηκαν άτομα που ξέρουν
και
ανέκδοτα αντίστοιχα. Μπορούμε να υποθέσουμε ότι
.
τότε μετά την διαδρομή ξέρουν από
ανέκδοτα και η μείωση της τιμής είναι ακριβώς
τότε η μείωση είναι αυστηρά μικρότερη από
διαδρομές στο τέλος η τιμή θα είναι τουλάχιστον 

και άρα
.
επιτυγχάνεται. Έστω π.χ. ότι
με
. Στην πρώτη διαδρομή πάνε ο
. Αυτοί τώρα ξέρουν από
και ύστερα επιστρέφει ο
ώστε όλοι να ξέρουν από
στην αντίπερα όχθη θα ξέρουν επαγωγικά από
ανέκδοτα. Τώρα
από αυτούς επιστρέφουν ένας ένας για να πάρουν από ένα από τους υπόλοιπους
ιθαγενείς που ξέρουν από
ανέκδοτα ενώ οι υπόλοιποι
θα ξέρουν από 