Решения олимпиадных задач
1. Квадрат любого натурального числа при делении на 3 дает в остатке либо 0, либо 1 (доказать!). Если ни х, ни у на 3 не делятся, то и х2 и у2 при делении на 3 дают в остатке 1. Значит, х2 + у2 при делении на 3 дает остаток 2, что невозможно (т. к.
– также квадрат натурального числа). Следовательно, либо х, либо у делится на 3, ч. т.д.
2. Ответ: можно.
3. Разделим монеты на 4 кучки по 25 монет (назовем эти кучки A, B, C и D).
Первым взвешиванием сравним А и В.
а) Если А > B, то в А все монеты настоящие, а в В 1 или 2 монеты фальшивые. Вторым взвешиванием сравним А и С:
– если А = С, то настоящие монеты в кучках А и С;
– если А > С, то настоящие монеты в кучках А и D.
б) Если А = В, то либо в этих кучках все монеты настоящие, либо по одной фальшивой. Вторым взвешиванием сравним А и С:
– если А = С, то настоящие монеты в кучках А, В, С;
– если А > С, то настоящие монеты в кучках А, В;
– если А < С, то настоящие монеты в кучках С, D.
в) Если A < B, то ситуация аналогична а).
4. Ответ: 25.
Если обозначить первоначальное число банков через x, а число оставшихся банков через п, то решение задачи сводится к уравнению

Чтобы получить наименьшее значение x, число (100 – n) надо выбрать наибольшим.. Перебрав все делители числа 10000, меньшие 100, получим 100 – п = 80, откуда x = 25.
5. Ответ: 1683.
Составим таблицу 6 × 6, в каждой клетке которой напишем число, равное количеству допустимых путей, которыми король может дойти до этой клетки из левого нижнего угла. Заполняем таблицу постепенно. Левый столбец и нижняя строка заполняются единицами (почему?). В каждой из оставшихся клеток стоит сумма чисел, стоящих в трех соседних клетках – снизу, слева и снизу слева по диагонали. Ответом служит число, стоящее в верхнем правом углу таблицы.
1 | 11 | 61 | 231 | 681 | 1683 |
1 | 9 | 41 | 129 | 321 | 681 |
1 | 7 | 25 | 63 | 129 | 231 |
1 | 5 | 13 | 25 | 41 | 61 |
1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1. Ответ: ![]()
Û
Û
Û
Û
Û
Û ![]()
2. Ответ: 15.
Сумма номеров, присуждаемых всеми судьями, равна
Если сумма мест победителя не меньше 16, то (учитывая, что победитель только один), сумма мест остальных 9 участников не меньше
, но 153 + 16 > 165, что неверно. Итак, сумма мест победителя не больше 15.
Пример, когда сумма мест победителя ровно 15:
Участник | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X |
Судья № 1 | 5 | 3 | 4 | 9 | 1 | 6 | 10 | 2 | 7 | 8 |
Судья № 2 | 5 | 4 | 9 | 3 | 6 | 10 | 1 | 7 | 8 | 2 |
Судья № 3 | 5 | 9 | 3 | 4 | 10 | 1 | 6 | 8 | 2 | 7 |
Сумма мест | 15 | 16 | 16 | 16 | 17 | 17 | 17 | 17 | 17 | 17 |
3. Ответ: 5020.
Составим таблицу 7 × 7, в каждой клетке которой напишем число, равное количеству допустимых путей, которыми король может дойти до этой клетки из левого нижнего угла. Заполняем таблицу постепенно. Левый столбец и нижняя строка заполняются единицами (почему?). В центральной клетке ставим 0 (по условию). В каждой из оставшихся клеток стоит сумма чисел, стоящих в трех соседних клетках – снизу, слева и снизу слева по диагонали. Ответом служит число, стоящее в верхнем правом углу таблицы.
1 | 13 | 85 | 314 | 848 | 2078 | 5020 |
1 | 11 | 61 | 168 | 366 | 864 | 2078 |
1 | 9 | 41 | 66 | 132 | 366 | 848 |
1 | 7 | 25 | 0 | 66 | 168 | 314 |
1 | 5 | 13 | 25 | 41 | 61 | 85 |
1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 | 13 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
4. Указание: рассмотреть формулу для вычисления длины медианы. Длина отрезка, соединяющего вершину треугольника с точкой пересечения медиан, равна двум третьим длины медианы.
5. 
Так как произведение делится на 11, а 11 – число простое, то по крайней мере один из множителей делится на 11. Отсюда следует, что
делится на 11, и оба множителя делятся на 11, ч. т.д.
1. Ответ: нет.
Нечетное число делителей могут иметь только точные квадраты: если х – делитель числа a, то и а/х – тоже делитель числа а, поэтому непарный делитель возникает только при х = а/х, т. е. х = а2. Однако все точные квадраты при делении на 4 дают остаток либо 0, либо 1, а указанное в условии задачи число при делении на 4 дает остаток 3 (при n > 1).
2. Ответ: 
Указание: рассмотреть левую часть уравнения как квадратный трехчлен относительно
:
.
3. См. решение задачи 9.3.
4. Ответ:
.
Точка
так как ![]()
Треугольник NOM равносторонний. 
Пусть
тогда по теореме о касательной и секущей 
откуда ![]()
. Отсюда
.
5. Ответ: при
.
Если
– решение системы, то
и
– также решения нашей системы. Поэтому для единственности решения необходимо (но недостаточно!), чтобы
Подставив эти значения в систему, получим
. Теперь необходимо убедиться, что при
система не имеет других решений. Подставим
в исходную систему:

Сложив эти уравнения, получим

Однако
то есть равенство возможно лишь при
т. е.
Задача решена.
1. См. решение задачи 10.1.
2. Ответ: при
N (т. е. при всех натуральных нечетных а).
Перепишем уравнение в виде
Так как все входящие в него величины – натуральные числа, то для существования решения необходимо, чтобы
т. е.
либо ![]()
При
получаем
– натуральное число при всех натуральных а.
При
получаем
– натуральное число при всех четных а. итак, мы имеем при четных а 2 решения, а при нечетных – одно, что нам и требовалось.
3. Ответ:
.
Пусть ![]()
(1)
(2)
Так как четырехугольник вписанный, то 
Поделив (1) на (2), получим: ![]()
По теореме косинусов для ΔDAB, ΔBCD:



.
4. Ответ: 11388.
Составим таблицу 8 × 8, в каждой клетке которой напишем число, равное количеству допустимых путей, которыми король может дойти до этой клетки из левого нижнего угла. Заполняем таблицу постепенно. Левый столбец и нижняя строка заполняются единицами (почему?). В центральных клетках ставим 0 (по условию). В каждой из оставшихся клеток стоит сумма чисел, стоящих в трех соседних клетках – снизу, слева и снизу слева по диагонали. Ответом служит число, стоящее в верхнем правом углу таблицы.
1 | 15 | 113 | 446 | 1146 | 2356 | 4834 | 11388 |
1 | 13 | 85 | 248 | 452 | 758 | 1720 | 4834 |
1 | 11 | 61 | 102 | 102 | 204 | 758 | 2356 |
1 | 9 | 41 | 0 | 0 | 102 | 452 | 1146 |
1 | 7 | 25 | 0 | 0 | 102 | 248 | 446 |
1 | 5 | 13 | 25 | 41 | 61 | 85 | 113 |
1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 | 13 | 15 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
5. Первое число больше.
Второе число явно больше 2, и его можно найти из уравнения:
,
,
Подбираем корень
(не подходит нам), делим обе части на
: 
Найдем производную функции, стоящей в левой части:
.
На участке
функция возрастает. Кроме того,
и
(и то и другое должно быть доказано!). Следовательно, интересующий нас корень исходного уравнения не может быть больше, чем
.


