Задача 1.
Существуют ли такие действительные числа a и b, что
(a+bЦ2)2 = 1+Ц2?
Решения, указания, ответы
Да, существуют. Например, действительные числа
и b = 0 удовлетворяют условию. Интересно
заметить, что таких рациональных чисел не существует. В самом деле,
если
(a+bЦ2)
2 = 1+Ц2
для некоторых рациональных
a и b, то
(a-bЦ
2)2 = 1-Ц
2 < 0,
что невозможно.
Задача 2. В прямоугольном треугольнике ABC с гипотенузой AB
проведена биссектриса AL. Докажите, что CL <
BL.
Решения, указания, ответы
Опустим из точки L перпендикуляр LK на гипотенузу AB.
Поскольку AL - биссектриса РA,
то CL = LK, а в
прямоугольном треугольнике LKB катет LK
меньше гипотенузы LB.
Задача 3. Решите систему уравнений
м п п н
п п о
x(y+z) = 9,
y(z+x) = 16,
z(x+y) = 25.
Решения, указания, ответы
Нет решений. Из системы следует, что ни одна из переменных
x, y, z не равна 0. Сложим все три уравнения системы и разделим
полученное равенство на 2. Получим xy+yz+zx=25.
Вычитая из этого
равенства, например, первое уравнение системы, находим yz=0. Это,
очевидно, невозможно при y №0
и z № 0.
Задача 4. Ася и Дося делили булавки. Вначале у Аси было 19 булавок, а у
Доси - 98. Каждый раз та из них, у которой больше булавок,
отдает своей подруге столько булавок, сколько у подруги к этому
моменту имеется. Докажите, что как бы долго они не делили таким
образом булавки, у одной из них будет по крайней мере на 17 булавок
больше, чем у другой.
Решения, указания, ответы
Проследим, сколько булавок оказывается у Аси и Доси на
нескольких первых ходах (в скобках указана их разность):
19«98 (79), 38«79 (41),
76«41 (35), 35«82 (47),
70«47 (23), 23«94 (71),
46«71 (25), 92«25 (67),
67«50 (17), 17«100 (83),
34«83 (49), 68«49 (19),
19«98 (79).
Далее их ходы будут повторяться. Как видно, минимальная разность равна
17.
Задача 5. Постройте параллелограмм по двум высотам и острому углу.
Решения, указания, ответы
Из вершины B тупого угла параллелограмма ABCD проведем
высоты BE^AD и
BF^CD.
Если острый угол параллелограмма
РBAE равен
a, то
РEFB=
РABC-
РABE-
РFBC = a.
DBEF можно построить, зная стороны
BE, BF и угол EFB. Затем через точки
E и F проводим
отрезки, перпендикулярные отрезкам BE и BF соответственно.
Задача 6. В вершинах квадрата расставлены по часовой стрелке цифры 1, 2,
3, 4. Можно ли сложить несколько таких квадратов в стопку так, чтобы
сумма чисел в каждой вершине равнялась 1998.
Решения, указания, ответы
Допустим нам удалось сложить N квадратов в стопку
указанным способом. Подсчитаем сумму чисел во всех вершинах двумя
способами. Сумма чисел в вершинах одного квадрата равна 1+2+3+4 = 10,
всего имеем N квадратов, поэтому сумма всех чисел равна 10N. С
другой стороны, по условию сумма чисел в каждой вершине равна 1998,
т. е. во всех четырех вершинах 4·1998. Итак, 10N = 4·1998.
При натуральных N последнее равенство неразрешимо.
Задача 7. Решите уравнение: |x-1|+x = {x}+|x2-1|, где {x}
обозначает дробную часть числа x.
Решения, указания, ответы
Перепишем уравнение в виде
-|x2-1|+
|x-1|+x = {x} и
построим графики функций, стоящих в левой и правой его частях. Эти
графики пересекаются в четырех точках (см. рис.): x = 0, x = 2,
x = (1±Ц5)/2.
Задача 8. Найдите наименьшее натуральное число, квадрат которого
начинается с 1998.
Решения, указания, ответы
Ответ. 447. Пусть n - наименьшее из тех
натуральных чисел, для которых n2 = 1998.... Понятно, что число
n2 не менее чем пятизначное, поскольку четырехзначное число 1998
не является квадратом натурального числа. Если предположить, что
n2 есть пятизначное число, то получим оценки
19980 Ј n2 < 19990, откуда
_____ Ц19980
Ј
n <
_____ Ц19990
,
что
невозможно, т. к.
141 <
_____ Ц19980
и
_____
Ц19990
< 142.
Следовательно, число n2 не менее чем шестизначное. Будем теперь
искать n такое, что
199800 Ј
n2 < 199900,
т. е.
10
____ Ц1998
Ј
n < 10
____
Ц1999
.
Этим оценкам удовлетворяет
только n = 447.
Задача 9. Докажите неравенство: 1-(1-a)(1-b)(1-c) >
c, если
0 < a Ј b Ј c < 1.
Решения, указания, ответы
Перепишем неравенство в виде 1-c >
(1-a)(1-b)(1-c). По
условию числа a, b и c расположены на числовой прямой между 0 и
1, поэтому числа 1-a, 1-b и 1-c также расположены между 0 и 1.
Если умножить положительное число 1-c на положительное число
(1-a)(1-b) < 1,
то полученное число будет меньше 1-c.
Следовательно, в верхнем неравенстве левая часть действительно больше
правой.
Задача 10. Решите в натуральных числах уравнение a+b+c = (ab+c-1)2.
Решения, указания, ответы
Ответ. (2,1,1), (1,2,1), (1,1,2). Для
натуральных a и b выполнено неравенство (a-1)(b-1) і 0.
Раскрыв в нем скобки имеем ab і
a+b-1 и, значит,
ab+c-1 і
a+b+c-2 > 0.
Теперь из уравнения задачи следует
a+b+c і
(a+b+c-2)2. Обозначим x = a+b+c-2, тогда
x+2 і
x2. Поскольку x - натуральное число, то x = 1 или
2. В первом случае a+b+c = 3, откуда a = b = c = 1, но эта тройка чисел
не является решением. Во втором случае, a+b+c = 4, откуда ясно, что
одно из чисел a, b, c равно 2, а два других равны 1. При этом
каждая из троек (2,1,1), (1,2,1), (1,1,2) является решением.