Олимп 8 класс
Локация Главная страница Карта сайта
Готовься к олимпиаде по математике
Этот базовый курс олимпиадной математики для учащихся 8 класса включает в себя темы: разнобой; логика; движение; формула включений-исключений; комбинаторика: число перестановок, размещения, число сочетаний; разные задачи.
Олимпиадная математика — штука особенная, можно сказать, отдельная дисциплина. Ведь здесь на первое место выходят не аккуратность и умение считать, а нестандартные методы и подходы. Предлагаемые ниже материалы предназначены для учителей, а также для учащихся, которые желают стать настоящими чемпионами и не боятся нестандартных задач.
Задачи для знакомства
Примечание: расписание движения поездов дальнего следования на всей территории России привязано к московскому времени.
Разнобой
- 1. Найти наименьшее натуральное число, которое после умножения на 2 становится квадратом, а после умножения на 3 — кубом целого числа. Решение Ответ
- 2. На острове Невезения живут 100 человек, причём некоторые из них всегда лгут, а остальные говорят только правду. Каждый житель острова поклоняется одному из трёх богов: богу Солнца, богу Луны или богу Земли. Каждому жителю острова задали три вопроса:
- Поклоняетесь ли Вы богу Солнца?
- Поклоняетесь ли Вы богу Луны?
- Поклоняетесь ли Вы богу Земли?
- 3.Докажите, что медиана AM в треугольнике ABC по длине больше, чем (AB + AC − BC)/2
- 4. Есть два бикфордова шнура различной длины и непостоянной толщины. Известно, что каждый сгорает ровно за одну минуту. Как при помощи этих шнуров отмерить ровно 45 секунд? Решение
- 5. Докажите, что из любых 52 целых чисел всегда существуют два, разность или сумма которых делится на 100.
Решение - 6. На поле стояли 777 гангстеров, и все они находились на попарно различных расстояниях друг от друга. Гангстеры одновременно выхватили пистолеты и каждый выстрелил в ближайшего. Докажите, что хотя бы в одного гангстера никто не стрелял. Решение
- 7. Из картона склеен кубик. Двое играют в игру, делая ходы по очереди. За ход можно разрезать кубик по любому ребру. Проигрывает тот, после чьего хода кубик развалится. Кто выиграет при правильной игре? Решение Ответ
Логика - 1.Кого больше: котов, кроме тех котов, которые не Васьки, или Васек, кроме тех Васек, которые не являются котами? Ответ Решение
- 2. Однажды на лестнице была найдена странная тетрадь. В ней было написано 100 следующих утверждений:
«В этой тетради ровно одно неверное утверждение».
«В этой тетради ровно два неверных утверждения».
...
«В этой тетради ровно сто неверных утверждений».
Какие из написанных утверждений верные? Ответ Решение - 3.Докажите нелогичность следующих рассуждений, приведя контрпример.
- a) Все студенты нашей группы — члены клуба «Спартак». А некоторые члены клуба «Спартак» занимаются спортом. Следовательно, некоторые студенты нашей группы занимаются спортом.
- b) Некоторые студенты нашей группы — болельщики «Спартака». А некоторые болельщики «Спартака» занимаются спортом. Следовательно, некоторые студенты нашей группы занимаются спортом. Пояснение Решение
- 4. На столе лежат четыре карточки, на которых сверху написано: «А», «Б», «4», «5». Что написано на противоположных сторонах карточек, неизвестно. Какое наименьшее число карточек надо перевернуть, чтобы проверить истинность утверждения: «Если на одной стороне карточки написано чётное число, то на другой — гласная буква»? Ответ Решение
- 5.Каждый туземец острова Амба — честняга или лжец.
- а) Перед вами два туземца. На вопрос «Вы — честняга?» первый буркает что-то неразборчивое. Второй приходит на помощь: «Мой друг ответил «да». Но не верьте ему — он лжец». Кто эти туземцы?
- b) Один из другой пары туземцев говорит: «Хотя бы один из нас — лжец». Ваши выводы?
- c) Что вы подумаете, услышав от одного из двух туземцев фразу «Мы оба лжецы»?
- d) А услышав «Если я честняга, то мой друг лжец»? Ответ Решение
- 6.Часть жителей некого острова всегда говорят правду, а остальные всегда лгут. Путешественник, оказавшийся на острове, в совершенстве владеет языком островитян, только не помнит, какое из двух слов «пиш» и «таш» означает «да», а какое — «нет». Путешественник дошёл до места, где дорога раздваивалась, причём одна из дорог ведёт в деревню, а другая — в болото. На распутье он встретил аборигена. Сможет ли путешественник, задав всего один вопрос (предполагающий ответ «да» или «нет», то есть «пиш» или «таш»), узнать, какая из двух дорог ведёт в деревню? Ответ Решение
- 7. a) Перед вами трое — лжец, честняга и хитрец (говорит правду или ложь по своему усмотрению), которые знают, кто из них кто. Как и вам это узнать? Вопросы можно задавать в любом количестве любому из троих.
- b) Перед вами четверо — лжец, честняга и два хитреца (все четверо знают, кто из них кто). Докажите, что хитрецы могут договориться отвечать так, что вы, спрашивая этих четверых, ни про кого из них не узнаете наверняка, кто он. Решение
Движение
При решении задач на движение лучше всего сразу обозначить все неизвестные величины переменными и записать условие при помощи уравнений. Помочь в этом может схема движения (пример ее составления приведен в решении задачи 5). Единственная формула, которая может понадобиться при составлении уравнений, — это определение скорости V = S/t (V — скорость, S — пройденный путь, t — время), а также получающиеся из него формулы S = V·t и t = S/V.
Следите за тем, чтобы все величины были выражены в одной системе единиц измерения. Если расстояния измеряются в метрах, а время в секундах, то скорость должна измеряться в метрах в секунду. Если же расстояния измеряются в километрах, а время в часах, то скорость должна измеряться в километрах в час. При составлении уравнений проверяйте, что в левой и правой частях стоят величины, измеряемые в одних и тех же единицах (чтобы не приравнивать, скажем, секунды и километры). При переводе величин из одной системы единиц в другую полезно помнить, что 10 м/с = 36 км/ч (проверьте это самостоятельно).
Формула включений-исключений
1. Пусть P – множество прямоугольных треугольников, R – множество равнобедренных треугольников и S – множество равносторонних треугольников. Изобразите эти множества с помощью кругов Эйлера. Ответ- 2. Все девочки в классе увлекаются вязанием или шитьем. Сколько девочек в классе, если вязанием занимаются 15 человек, шитьем – 20, а вязанием и шитьем – 10? Решение Ответ
- 3. Докажите формулу включений – исключений для двух множеств:
|A∪B|=|A|+|B|-|A∩B|Решение - 4. В поход ходили 80% учеников класса, а на экскурсии было 60% класса, причем каждый был в походе или на экскурсии. Сколько процентов класса были и там, и там? Решение Ответ
- 5. В первом классе читать умеют 12 учеников, считать – 8, писать – 9; читать и писать – 4, читать и считать – 5, писать и считать – 3; читать, писать и считать – 2; 6 учеников до сих пор ничему не научились. Сколько учеников в классе? Решение Ответ
- 6. Докажите формулу включений – исключений для трех множеств:
|A∪B∪C|=|A|+|B|+|C|-|A∩С|-|A∩B|-|C∩B|+|A∩B∩C|Решение - 7. В комнате площадью 6 м² постелили три ковра произвольной формы площадью 3 м² каждый. Докажите, что какие-либо два из них перекрываются по площади, не меньшей 1 м². Решение
- 8. В классе учится a(1) учеников, получивших в течение года хотя бы одну двойку, a(2) учеников, получивших не менее двух двоек, и т.д., a(k) учеников, получивших не менее k двоек. Сколько всего двоек в этом классе? (Предполагается, что ни у кого нет более k двоек). Решение Ответ
Комбинаторика
I. Перестановки n элементов
Допустим, мы выбираем все n элементов из множества, содержащего n элементов, упорядоченным образом. Такие размещения n элементов называются перестановками n элементов. Число перестановок n элементов обозначается через Pn.
Утверждение. Pn = n!, где n! = 1·2·…·n — произведение всех натуральных чисел от 1 до n (читается «эн факториал»).
Доказательство. Будем строить произвольную перестановку n элементов. На первое место мы можем поставить любой из n элементов. После того, как первый элемент выбран, остается (n-1) способ выбрать второй элемент из оставшихся. Для каждого способа выбрать первый и второй элементы есть (n-2) способа выбрать третий элемент, и так далее. Если уже выбран (n-1) элемент перестановки, остается единственный способ выбрать последний элемент. Таким образом, чтобы посчитать количество возможных перестановок n элементов, нужно все эти числа перемножить: Pn = n·(n-1)·(n-2)·…·2· 1 = n!. Утверждение доказано.
II. Размещения из n элементов по k
1. Пусть у нас есть множество из n элементов, из которых мы хотим выбрать упорядоченные k различных элементов (то есть выбрать первый элемент, второй элемент и так далее вплоть до k-го). Каждый способ это сделать называется размещением без повторений. Способы считаются различными, если хотя бы на одном месте в них стоят различные элементы. Число таких способов называется числом размещений без повторений и обозначается Ank(читается: «а из эн по ка»).
Утверждение.
Ank | = | n·(n-1)·…·(n-k+1) | = | n! |
(n-k)! |
Докажите это утверждение самостоятельно по аналогии с предыдущим. Его доказательство в частном случае фактически проводится при решении задачи 3.2.
Следствие. Pn = Ann.
2. Число способов выбрать упорядоченные k элементов из n, если им разрешено повторяться, называется числом размещений с повторениями и обозначается как Ank. Формула для его нахождения приводится в ответе к задаче 3.7.
III. Сочетания из n элементов по k
1. Мы выбираем из n элементов неупорядоченные k различных элементов. Каждый способ это сделать называется сочетанием из n элементов по k. Различные сочетания отличаются друг от друга составом, но не порядком элементов. Число сочетаний из n элементов по k (нетрудно заметить, что это в точности число подмножеств из k элементов в множестве из n элементов) обозначается Cnk. Формула для его нахождения приведена в задаче 4.2.
2. Допустим, что у нас есть n различных типов элементов. Тогда комбинация из k элементов, при условии, что элементы одного типа могут встречаться несколько раз и порядок элементов в комбинации не важен, называется сочетанием с повторениями из n элементов по k. Число сочетаний с повторениями обозначается Cnk. Формула для его нахождения приведена в задаче 4.6.
Задачи
Размещения
- 3.1.На вершину горы ведут пять тропинок.
- a)Сколько у туриста есть способов подняться на гору и потом спуститься с нее?
- b)А если турист не хочет спускаться по той же дороге, по которой он поднимался? Ответ Решение
- 3.2.Пираты подняли бунт и захватили корабль. Теперь им нужно выбрать из своих рядов капитана, его первого помощника и боцмана. Сколькими способами они могут это сделать, если пиратов:
3.3. Сколькими способами 15 пронумерованных бильярдных шаров могут распределиться по шести лузам? Ответ Решение- 3.4. В комнате студенческого общежития живут трое студентов. У них есть 4 чашки, 5 блюдец и 6 чайных ложек (все чашки, блюдца и ложки отличаются друг от друга). Сколькими способами они могут накрыть стол для чаепития (то есть дать каждому студенту чашку, блюдце и ложку)? Ответ Решение
- 3.5.Сколькими способами можно выбрать на шахматной доске белое и черное поля, не лежащие на одной горизонтали или вертикали? Ответ Решение
- 3.6. Четверо студентов сдавали экзамен.
- a)Сколькими способами им могли быть выставлены оценки, если известно, что все студенты экзамен сдали (то есть получили 3, 4 или 5)?
- b)А если студентов было 10? Ответ Решение
- 3.7.Выведите формулу для нахождения Ank. Ответ Решение
3.8.Сколько слов (не обязательно осмысленных: «ьщерук» тоже считается словом), состоящих из- а) трех;
- b) пяти;
- c) семи букв, можно составить из тридцати трех букв русского алфавита так, чтобы любые две стоящие рядом буквы были различны? Ответ Решение
- 3.9. Сколько можно составить из тридцати трех букв русского алфавита шестибуквенных слов, содержащих хотя бы одну букву «а»? Ответ Решение
Перестановки
- 3.10. Сколько пятизначных чисел содержат все цифры
- 3.11. В азбуке Морзе используются два типа символов: точки (·) и тире (—). Можно ли сопоставить каждой букве русского алфавита такой код, чтобы каждая буква оказалась зашифрована не более чем четырьмя символами азбуки Морзе? Ответ Решение
- 3.13.Каких семизначных чисел больше: тех, в записи которых есть единица, или всех остальных? Ответ Решение
Сочетания без повторений
- 4.1.Сколькими способами можно выбрать баскетбольную команду (5 человек) из
- а) шести человек?
- b) семи человек?
- c) Сколько способов набрать две команды по пять человек из десяти претендентов? Ответ Решение
- 4.2.Проверьте формулу
РешениеCnk=Ank=n!.k!(n-k)! k! - 4.3.На плоскости провели n прямых общего положения (то есть никакие две из них не параллельны и никакие три не проходят через одну точку). Сколько получилось треугольников со сторонами на этих прямых?Ответ Решение
- 4.4. Сколькими способами можно поставить на шахматную доску
Сочетания с повторениям
- 4.5. В буфете продаются пирожки пяти типов: с картошкой, с капустой, с мясом, с рисом и с яблоком. Сколькими способами можно купить восемь пирожков? Ответ Решение
- 4.6.Покажите, что Cnk = Ckn+k-1. Решение
- 4.7. Сколькими способами можно распределить 10 пятиклассников, 11 шестиклассников, 8 семиклассников и 12 восьмиклассников по пяти лифтам (считается, что лифты неограниченной вместимости, а школьники одного класса между собой не различаются)? Ответ Решение
Разные задачи
- 4.8. При передаче сообщений по телеграфу используется код Морзе. В этом коде буквы обозначаются набором точек и тире, причём количество используемых знаков может быть разным. Хватит ли трех точек и трех тире для того, чтобы зашифровать все русские буквы? Ответ Решение
- 4.9. На прямой отмечено 10 точек, а на параллельной ей прямой — 11 точек. Сколько существует
- 4.10. У Мальвины шестеро друзей, и в течении пяти дней она приглашает к себе в гости каких-то трех из них так, чтобы компания ни разу не повторилась. Сколькими способами она может это сделать? Ответ Решение
- 4.11. Докажите, что в любой компании из шести человек обязательно найдутся трое, которые знакомы между собой, или трое, которые друг с другом не знакомы. Решение
Создано на конструкторе сайтов Okis при поддержке Flexsmm - накрутка лайков вк