Леонард
Эйлер атындағы VIII олимпиаданың
дистанционды
кезеңінің бірінші туры
Осы
турдың есептері Удмуртияның Анисимов олимпиадасында беріледі. Бұл
олимпиадада
Удмуртияның оқушылары қатыса алмайды.
1. Қабырғалары 11, 9, 7 жəне 5 болатын квадраттар
суреттегідей орналасқан. Сонда сұр түсті аудандардың
қосындысы қара түсті аудандардың қосындысынан екі есе
үлкен болып шыққан. Ақ түсті аудандардың қосындысын
табыңыздар.
Жауабы. 42. Шешуі. Ақ аудандардың қосындысы x ал қара аудандардың қосындысы y
болсын. Онда ақ жіне қара аудандардың қосындысы
2
2
9
5
106
x
y
+ =
= +
болады, ал ақ
жəне сұр аудандардың қосындысы
2
2
11
7
170
2
x
y
+
=
= +
болады. Сонда екінші
теңдеуден
64
y
=
екенін табамыз. Демек,
106
42
x
y
=
− =
.
2. Су асты патшалығында тұратын сегізаяқтардың тек 6, 7 немесе 8 аяғы ғана бар. 7
аяғы бар сегізаяқтар əрқашан да өтірік айтады, қалғандары əрқашан шындықты
айтады. Төрт сегізаяқтарды кездестірген кезде оның Көгі айтты: «біздің
барлығымыздың аяқтар саны 25-ке тең», Жасылы қарсы шығып: «жоқ, барлығы 26
аяқ» деді, ал Қызылы «барлығы 27», ал Сарысы «28 аяқ» деді. Əр сегізаяқта шынында
қанша аяқтан бар?
Жауабы. Қызылда 6 аяқ, қалғандарында 7 аяқтан. Шешуі. Егер барлығы өтірік айтса,
онда барлығы өтірікші деген сөз. Демек оларда барлығы 28 аяқ болу қажет. Яғни
Жасыл дұрыс айтты. Қарама-қайшылық. Яғни осы төртеуінің арасында шындықты
айқан сегізаяқ бар жəне де сондай сегізаяқ (шындықты айтқан) жалғыз ғана, өйткені
кез келген екі айтылымдар бір-біріне қара-қайшы. Сондықтан үш сегізаяқта 7 аяқтан
бар, ал біреуінде 6 немесе 8 аяқ бар. Бірақ шын айтқан сегізаяқта 8 аяқ болуы мүмкін
емес, өйткені ешқайсысы 29 аяқ бар деп айтпады. Демек, шын айтқан сегізаяқта 6 аяқ
бар, жəне ол 27-ні айтқан Қызыл сегізаяқ.
3. ABC үшбұрышында
M нүктесі
AC қабырғасының ортасы, жəне BC = 2AC/3,
∠
BMC= 2
∠
ABM екені белгілі. AM/AB қатынасын табыңыздар.
Жауабы.
3
2 5
AM
AB
=
.
Шешуі.
ABM
α
∠
=
болсын.
Онда
2
BMC
α
∠
=
,
180
2
BMA
α
∠
=
° −
,
180
BAM
ABM
AMB
ABM
α
∠
=
° − ∠
− ∠
= = ∠
,
осыдан
BM
AM
MC
=
=
екені шығады. Сонда
BM
медиана
AC
қабырғасының жартысына
тең болғаны. Демек,
90
ABC
∠
= °
.
Егер
4
BM
m
=
деп алсақ, онда
6
AC
m
=
,
3
AM
m
=
,
2
2
36
16
2
5
AB
m
m
m
=
−
=
екені шығады.
AM
-
ді
AB
-
ға бөле отырып, бізге керек
жауапты аламыз.
4. Қабырғасы 2015 болатын тор квадраттан тор бойымен қабырғасы 10 болатын
бірнеше квадрат қиып алды. Үлкен квадраттың қалған бөлігінен:
а) қабырғасы 1 жəне 10 болатын бір тіктөртбұрыш қиып алуға болатынын;
б) қабырғасы 1 жəне 10 болатын бес тіктөртбұрыш қиып алуға болатынын
дəлелдеңіздер.
Шешуі. Есептің бірден екінші б) бөлігін дəлелдейік.
2015 2015
×
квадраттың
көлденең жатқан ең төмендегі жəне ең сол жақтағы
1 10
×
тіктөртбұрышын
қарастырайық. Егер сол тіктөртбұрыштың ең шеткі оң шаршысы қиылмаған болса,
онда сол тіктөртбұрыштың қалған 9 шаршысы да қиылмаған болады. Енді, сол
жақтан санағандағы 10-шы бағанды қарастырайық.
2015
санын 10-ға бөлгенде 5
қалдық қалғандықтан, сол бағанда кемінде 5 шаршы қиылмаған болады. Демек, сол
шаршылардан солға қарай
1 10
×
тіктөртбұрыштарын қиып алуға болады, ал олардың
саны 5-тен кем емес.
5. Екі натурал a жəне b сандарының қосындысы да, көбейтіндісі де натурал
сандардың квадраттары екені белгілі. |16a–9b| саны
жай сан емес екенін
дəлелдеңіз.
Шешуі. Егер 16a
−
9b = 0 болса, онда есеп шарты айқын. Ары қарай 16a
−
9b
≠
0 деп
санайық.
d = ЕҮОБ(
a,
b) болсын. Ондай болса қандай бір өзара жай
m жəне
n сандары
үшін a = dm, b = dn болады. Онда ab = d
2
mn = c
2
. Ал m жəне n сандарының ортақ
бөлгіштері болмағандықан, ол сандардың əрқайсысын жай сандардың көбейтіндісі
ретінде келтіргенде, əр жай сан жұп дəрежеде болады. Демек, m жəне n натурал
сандардың квадраттары: m = u
2
, n = v
2
.
Енді d > 1 болсын. Онда |16a
−
9b| = d|((4u)
2
−
(3v
2
))| = d(4u+3v)|(4u
−
3v)|. Ол құрама
сан, өйткені
d > 1 жəне 4
u+3
v > 1.
Ал d = 1 болса, онда |16a
−
9b| = (4u+3v)|(4u
−
3v)|. Егер |4u
−
3v|
≠
1, онда есеп щарты
дəлелденді. Кері жағдайда 4u
−
3v =
±
1 болу керек, яғни 4u = 3v
±
1. Есеп шарты
бойынша 16(
a+
b) = 16
f
2
= 16u
2
+16v
2
= (3v
±
1)
2
+16
v
2
= 25v
2
±
6v+1. Бірақ толық квадрат
болып келген 25
v
2
= (5v)
2
санының оған көрші (5v
±
1)
2
квадраттар арасындағы ең кіші
қашықтық (5v)
2
−
(5v
−
1)
2
= 10
v
−
1 санына тең, ал ол 6v+1 санынан үлкен. Сондықтан
(4
f)
2
= 16f
2
саны толық квадрат бола алмайды – қарама-қайшылық. Сонымен,
4u
−
3v =
±
1 жағдайы мүмкін емес.