3-4 желтоқсан 2013 жыл мектепішілік олимпиада
8-сынып І тур
1. Бірдей әріптерге бірдей цифрлар сәйкес болатын КИС+КСИ=ИСК ребусын шешу керек.
Шешуі: С+И саны К-ға бітіп, ал И+С саны С-ға бітіп тұрғандықтан С+И екі орынды сан. Екі цифр қосылғанда тек 0-дік немесе 1-лік ондық болғандықтан С=К+1 болады. И+С саны С цифрымен біткендіктен және оған ойдағы 1 қосылғандықтан И=9 болуы керек. Олай болса, К+К саны И-мен аяқталғандықтан және оған ойдағы бір қосылып 9 болғандықтан К=4 болады. Сонда КИС=495 болады. Жауабы: КИС=495
2. AD=AB+CD шартымен ABCD дөңес төртбұрышы берілген. А бұрышының биссектрисасы ВС қабырғасының ортасынан өтеді. D бұрышының биссектрисасы да ВС қабырғасының ортасынан өтетінін дәлелдеңдер.
Шешуі: АК=АВ болатындай AD-дан К нүктесін аламыз. Сонда ВК АО болады. Ендеше ВО=OC=KO болады. Енді KD=AD–AK=AD–AB=CD. Олай болса OCDK – дельтоид. Осыдан OD KDC бұрышының биссектрисасы екендігі шығады.
3. Үймекте 20 тас жатыр. Екі ойыншы кезегімен үймектен тастарды алып отыр. Бір жүргенде 1-ден 3-ке дейін тас алуға болады. Тас жетпеген ойыншы ойыннан қалады. Ойыншының қайсысы (1-ші ме, 2-ші ме), қарсыласының қалай ойнағанына қарамастан, ойынды жеңіп алады?
Шешуі: Әрбір ойында төрт тастан кетіп отырғанда, ең соңғы ойында төрт тас қалады және бірінші ойыншы жүру керек болады. Сонда екінші ойыншыға тас қалады да, бірінші ойыншыға тас қалмайды. Жауабы: 1-ші ойыншы жеңіске жетеді.
8-сынып ІІ тур
1. (a+b)(b+c)(a+c)=2013 теңдеуі дұрыс болатындай a, b, c натурал сандары табыла ма?
Шешуі: a, b, c натурал сандар болғандықтан a+b, b+c, a+c сандары да натурал болады. 2013=3∙11∙61 болғандықтан, aс натурал сан болмайды. Ендеше a, b, c натурал сандары да табылмайды.
Жауабы: Берілген теңдік орындалатындай a, b, c натурал сандары да табылмайды.
2. Қоймада құрамында 99% су болған 100 кг жидек сақтаулы. Сақтау мерзімі ұзарғанның салдарынан жидектің құрамындағы су 98% -ға төмендеген. Жидектің салмағы неше килограмм болады?
Шешуі: 100 кг жидекте 99 кг су және 1 кг мейіз болады. Сақтау мерзімі ұзарғанымен мейіз салмағы өзгермейді. Ендеше y судың салмағы 98% тең болса, x=y+1 100%-ға тең болады. Осыдан (1+y)∙98=100∙y, y=49 кг су болады. x=1+49=50 кг жидек болады. Жауабы: Жидектің салмағы 50 кг.
3. L және К сәйкесінше ABCD тіктөртбұрышының АВ және ВС қабырғаларының орталары, ал Р – CL және AK кесінділерінің қиылысы.
KPC=30o екені белгілі болса, LDK бұрышын табыңдар.
Шешуі: LC –ға параллель AQ жүргіземіз. Сонда
KAQ бұрышы мен LDK бұрышы өзара тең болады. KPC бұрышы мен KAQ бұрышы өзара тең болғандықтан KAQ бұрышы мен
KDL бұрышына тең. Ендеше жауабы: KDL=30о.
9-сынып І тур
1. x2-y2-x+y=10 теңдеуін натурал сандар жиынында шешіңдер.
Шешуі: Бұл теңдеудің сол жағын көбейткіштерге жіктей отырып
(x-y)(x+y-1)=10 теңдеуін аламыз. Сонда
{x-y=1 x+y=11 немесе {x-y=2 x+y=6 теңдеулер жүйесі шығады.
Осыдан x=6, y=5 немесе x=4, y=2 шешімдері шығады.
2. ABCD (AB||CD) тең бүйірлі трапецияның диагоналдары О нүктесінде қиылысады. P, Q, R нүктелері – AO, DO, BC кесінділерінің орталары.
АОВ=60о тең болса, онда PQR теңбүйірлі үшбұрыш екендігін дәлелдеңдер.
Шешуі: Берілгені: AD=CB , DC||AB AP=PO, DQ=QO, CR=RB, АОВ=60о Дәлелдеу керегі: PQR теңбүйірлі үшбұрыш
Дәлелдеу: DOC тең қабырғалы. Осыдан QC DO. Ендеше CQB тік бұрышты үшбұрыш. Сонда QR=RB=12CB=12AD=PQ.
3. Кезкелген n>1 натурал саны үшін a+b=c+d=ab-cd=4n болатындай a,b,c,d натурал сандары табылатынын көрсетіңдер.
Шешуі: {a+b=4n c+d=4n ab-cd=4n жүйесін қарастырамыз.
Егер a=4n-b, c=4n-d болса, онда (4n-b)b-(4n-d)d=4n болады. Осыдан (b-d)(4n-b-d)=4n болады. Егер b-d=2,
4n-b-d=2nдеп алсақ, a=3n-1, b=n+1, c=3n+1, d=n-1 екендігі шығады.
9-сынып ІІ тур
1. 1∙2∙3∙…∙98∙99∙100 саны қанша нөлмен аяқталады?
Шешуі: Берілген 100! саны (k рет 0) түрінде жазылсын делік, сонда 100!= ∙10k, мұндағы ar≠0. Ал 10k=(2∙5)k=2k∙5k болады. Ендеше біз 100! санында 5-тің қанша дәрежесі бар екенін білуіміз керек. Осыны есептейік:
көбейтінді
l-дің мәні
1∙5l
5,25
1,2
2∙5l
10,50
1,2
3∙5l
15,75
1,2
4∙5l
20,100
1,2
6∙5l
30
1
7∙5l
35
1
8∙5l
40
1
9∙5l
45
1
11∙5l
55
1
12∙5l
60
1
13∙5l
65
1
14∙5l
70
1
16∙5l
80
1
17∙5l
85
1
18∙5l
90
1
19∙5l
95
1
Сонымен 100! санында 5-тің 24 дәрежесі бар. Яғни 100! саны 24 нөлмен бітеді.
2-нің дәрежесі 5-тің дәрежесінен көп болғандықтан 2-нің дәрежесін есептеудің қажеті жоқ.
2. АВС үшбұрышының К және Р нүктелері ВН биіктігінің Н нүктесіне АВ және ВС қабырғалары бойынша симметриялы. АВ және ВС қабырғаларымен (немесе олардың жалғасымен) КР кесіндісінің қиылысу нүктелері АВС үшбұрышының биіктіктерінің табандары екенін дәлелдеңдер.
Шешуі: ВCA=α, BAC=β болсын. ВКР–теңбүйірлі үшбұрыш. Сонда
ВРК=α=ВНР.
ВРК=(π-(2π-2α-2β))/2=α+β-π2.
КРН= ВРН– КРВ=α-(α+β)+π2=π2-β=NHP.
BHN= BHP– NHP=α-(π2-β)=α+β-π2= BAN.
HNC=π2- NHP=π2-(π2-β)=β. Сонда BNH=π-β. Бұдан ABNH төртбұрышына сырттай шеңбер сызуға болады. Ендеше АНВ=π2 ANB=π2.
3. Отрядта 40 баланың 30-ы жүзу біледі, 27-сі шахмат ойнай алады, тек бесеуі ғана жүзуді де, шахмат ойнауды да білмейді. Қанша бала жүзуді де, шахмат ойнауды да біледі?
Шешуі: Ж – жүзуді білетін балалар жиыны, Ш – шахмат ойнай алатын балалар жиыны. Сонда бізге |Ш∩Ж| шамасын табумыз керек.
Ол үшін біз кіріс-шығыс формуласын қолданамыз.
|Ш∪Ж|=|Ш|+|Ж|–|Ш∩Ж|
| Ш∪Ж | шамасын есептеу оңай, себебі барлығы 40 бала, олардан тек бесеуі ғана жүзуді де, шахмат ойнауды да білмейді. Сондықтан | Ш∪Ж |=40–5=35. Ендеше 35=27+30–|Ш∩Ж|. Бұдан |Ш∩Ж|=22. Яғни 22 бала жүзуді де, шахмат ойнауды да біледі.
10-сынып І тур
1. a, b,c нақты сандары үшін a+b+c=0 және a4+b4+c4=50 болатындай ab+bc+ca мәнін анықтаңдар.
Шешуі: 0=(a+b+c)2=a2+b2+c2+2(ab+ac+bc). Осыдан -2(ab+ac+bc)=a2+b2+c2≥0. Ендеше ab+ac+bc≤0 болады. Енді (a2+b2+c2)2=4(ab+ac+bc)2 a4+b4+c4+2(a2b2+a2c2+b2c2)=4(a2b2+a2c2+b2c2+2abc(a+b+c)) a4+b4+c4=2(a2b2+a2c2+b2c2) a2b2+a2c2+b2c2=25 Ендеше 4(ab+ac+bc)2=100 (ab+ac+bc)2=25 ab+bc+ca=-5.
2. (x-1)(y-1)(z-1) формуласымен есептелген сан xyz-1 формуласымен есептелген санға бөлінетіндей 1Шешуі:x, y, z натурал сандары 1a, b, c деп белгілейік. Сонда x=a+1, y=b+1, z=c+1 болады.
Осыдан (x-1)(y-1)(z-1)=abc , ал xyz-1=(a+1)(b+1)(c+1)-1=abc+ab+ac+bc+a+b+c болады. Ендеше abcabc саны abc+ab+ac+bc+a+b+c санына бөлінбейді.
3. Үшбұрышқа іштей сызылған шеңбер АВС үшбұрышының АВ және АС қабырғаларын, сәйкесінше M және N нүктелерінде қияды. Р нүктесі MN түзуімен В бұрышының биссектрисаның (немесе оның жалғасының) қиылысы болсын. ВРС бұрышының тік бұрыш екенін дәлелдеңіз.
Шешуі: NCO= OCB=α, OBC= OBM=β POC=α+β.
NOC=π2-α
NOP=π2-α-(α+β)=π2-2α-β.
BOM=π2-β
MON=π-(π2-β)-π2+2α+β=2α+β.
ONM=π2-α-β PNC=α+β
NPO=π-(π2-2α-β)-π2-α-β=α ONPC төртбұрышына сырттай шеңбер жүргізуге болады. ОС диаметр. Ендеше ВРС= ОРС=π2.
10-сынып ІІ тур
1. x1∙x2∙…∙xn=1 және x1,x2,…,xn>0 болатын кез келген x1,x2,…,xn сандары үшін
(1+x1)(1+x2)…(1+xn)≥2n
теңдігі орындалатынын дәлелдеңдер.
Шешуі: Арифметикалық орта мен геометриялық ортаны байланыстыратын Коши теңсіздігін пайдаланамыз. Ол келесі теңсіздік
y1+y2+...+ynn≥ny1∙y2∙…∙yn
Сонда кез келген 1≤і≤n үшін
x1x2∙∙∙xi+x1x2∙∙∙xi-1xi+1+...+xn-i+1…xn-1xn≥(n i )(x1x2∙∙∙xn)n-i+1=(n i )
болады. Ендеше
(1+x1)(1+x2)…(1+xn)=1+(x1+x2+…+xn)+(x1x2+x1x3+…+xn-1xn)+
+…+(x1x2…xi-1xi+x1x2…xi-1xi+1+…+xn-i+1…xn-1xn)+…+x1x2…xn≥
≥(n 0 )+(n 1 )+(n 2 )+…+(n i )+…+(n n-1 )+(n n )=(1+1)n=2n болады.
2. Тең қабырғалы АВС үшбұрышының С нүктесінен кез келген түзу жүргізілген. К жене М нүктелері А және В нүктелерінің осы түзудегі проекциялары. Р АВ кесіндісінің ортасы КМР үшбұрышының тең қабырғалы екенін көрсетіңіз.
Шешуі: МР=KP екені түсінікті. СВК=α болсын. АС=СВ=АВ=а болсын. Сонда MC=a∙sin (60o-α) , CK=a∙sinα, бұдан MK=a(sinα+sin (60o-α) ) екені шығады. PK2=BK2+BK2-2BK∙PK∙cos (60o+α)=
=a2cos2α+a2sin230o-2a2∙cosα∙cos60o∙cos(600+α)=a2cos2α+a24-a2cosα∙cos(600+α)=
=a2cos2α+a24-a2(cos2α2-32cosα∙sinα)=a2(14+cos2α2+32cosα∙sinα)=
=a24(2cos2α+1+23cosα∙sinα). MK2=a2(sinα+32cosα-12sinα)2=a2(12sinα+32cosα)2=a24(sin2α+23sinαcosα+3cos2α)=
=a24(2cos2α+1+23cosα∙sinα). PK2=MK2 PK=MK 3. x3-y3=xy+61теңдеуініңнатуралсандардашешімінтабыңдар. Шешуі:x>yболғандағыx=y+aнатуралсанболады, a>0. Ендеше(y+a)3-y3=(y+a)y+61теңдігінен(3a-1)y2+(3a2-a)y+a3-61=0квадраттеңдеуіналамыз. Оныңнатуралтүбіріболуүшіндискриминантытолықквадратболуытиісті. D=(3a2-a)2-4(3a-1)(a3-61)=(3a-1)(3a3-a2-4a-244)
a=1D=222 ; y1,2=-2±224; y1=5; x1=6; y2=-6N a=2D=5∙232D N a=3D=8∙118D N a=4D=14∙194D N a=5D=11∙164D N a=5D<0жәнеa≥6D<0 Сонда жалғыз ғана шешім: (x;y)=(6;5) болады. 11 сынып 1 тур
1. n2+n+5 саны толық квадрат болатындай барлық n натурал сандары табыңыз.
Шешуі: n2+n+5=m2 болсын. Сонда m>n болады. Осыдан m=n+a, a ϵ N. n2+n+5=n2+2an +a2=> n+5=2an+a2=> (2a-1)n=5-a2 => a2<5 => a≤2 a=1 => n=4; a=2 => 3n=1 =>
n=13 N.
2. Қосындыны есептеңдер:
11+12+14+21+22+24+…+1001+1002+1004
Шешуі: Осы қосындының жалпы мүшесінің формуласын табайық. Ол n1+n2+n4 өрнегімен есептелінеді. Бұл бөлшек функция. Оны қарапайым бөлшек функциялардың қосындысына жіктейміз. Ол үшін 1+n2+n4=(1+n+n2)(1-n+n2) екенін көреміз. Сонда n1+n2+n4=(11-n+n2-11+n+n2)∙12 екені шығады. Олай болса қосынды S=12(11-13+13-17+17-113+…+11002-100+1-11002+100+1)=12(1-11002+100+1)=
=12∙1010010101=505010101 . Жауабы: 505010101
11 cынып ІІ тур
1. Кез келген x саны үшін x8+x2+1-x5-x>0 теңсіздігі орындалатын дәлелдеңдер.
Шешуі: x≤0 болғанда бұл теңсіздіктің ақиқаттығы белгілі. Енді x>0 болсын. Онда 0x5 , x2>x және 1>0 болғандықтан теңсіздік орындалады. Енді 01. Осыдан x8+x2+1-x5-x=1a8-1a5+1a2-1a+1=a8-a7+a6-a3+1a8 болады. a8>a7 , a6>a3 және 1>0 болғандықтан теңсіздік ақиқат.
2. АВС үшбұрышы берілсін. Г шеңбері А төбесі арқылы өтіп ВС қабырғасын Р нүктесінде жанайды. Сонымен қатар Г шеңбері АВ және АС қабырғаларын, сәйкесінше M және N нүктелерінде қияды. MP және NP тең болуы үшін Г шеңбер АВС үшбұрышына сырттай сызылған шеңбермен жанасуы қажетті және жеткілікті екенін дәлелдеңдер.
Шешуі: MP̆=NP̆ болсын. Онда MP=NP болады. Сонымен бірге АР ВС-ға перпендикуляр болғандықтан AMP= ANP=900 болады. Яғни АМР үшбұрышы мен ANP үшбұрышы тең. AM=AN болғандықтан АР биссектриса. Сонымен бірге АР биіктік. АВС тең бүйірлі үшбұрыш. Олай болса Г∩ОАВС={A}. Енді Г шеңбері ОАВС сырттай сызылған шеңбермен жанассын. Ол жанасу нүктесі, әрине, А нүктесі болады. АР – Г шеңберінің диаметрі, ендеше ОАВС шеңберінің диаметрі ВС қабырғасына перпендикуляр. Олай болса АВ=АС және ВР=РС. Ендеше MP=NP, бұдан MP̆=NP̆.
3. x6+3x2+1=y2 теңдеуін бүтін сандарда шешіңдер.
Шешуі: f(x,y)=x6+3x2+1-y2 функциясын қарастырамыз. Сонда f(x,y)=f(-x,y)=f(x,-y)=f(-x,-y) болғандықтан x,y>0 деп алсақ болады. (x,y)=(0,0) шешім емес екені түсінікті. Теңдеуден y>x3>0 екені түсінікті. Ендеше y=x3+a болсын. Сонда 3x3+1=2ax3+a2 параметрлі теңдеуі шығады, мұндағы a>0. a=1 3x3=2x3 x=0.
Ендеше (0,1); (0,–1) шешімдері болады. Егер a≥2 болса 2x3a>3x2, a2>1. Бұл жағдайда теңдеуді қанағаттандыратын x>0 саны табылмайды.1>1>5>