Бүсийн олимпиад 2018, 9-р анги

Бүсийн олимпиад 2018, 9-р анги   

Бодлогын тоо: 4    Хугацаа: 180 мин


1. Дараалж бичигдсэн 3 цифрээр үүсэх бүх тоо нь анхны тоо байдаг хамгийн их натурал тоог ол.

Заавар Бодолт
Заавар. Хэдэн ч оронтой ийм тоо бичиж болохыг харуул.

Бодолт. $113$, $131$, $311$ тоонууд нь анхны тоонууд тул $$113113113\ldots$$ тооны дараалсан 3 цифрээр бичигдэх тоо бүр анхны тоо байна. Иймд ийм хамгийн их тоо оршин байхгүй.


2. Дөрвөлжин шугамтай цаасан дээр зурсан сондгой талтай квадратын төвийн нүдийг ухаж авчээ. Квадратын үлдэх хэсгийг зурагт үзүүлсэн $4$ нүдтэй дүрсэд хувааж болохыг батал (дүрсийг яаж ч эргүүлж болно).

Заавар Бодолт
Заавар. 3 ба 5 тохиолдолд хувааж харуулаад цаашид индукцээр батал.

Бодолт.
Эхлээд $4k+3$, $4m+1$ квадратын хувьд үнэн байхыг индункцээр баталъя. $k=0$ үед $3\times 3$ ба $m=1$ үед $5\times 5$ квадратууд гарах ба ийм квадратуудыг зурагт хувааж үзүүлэв. Эдгээр дүрсийн эсрэг булангуудад дүрсийг байрлуулаад үлдэх хэсгийг дүрсээр хужиж болно. Ингэхэд квадрат тус бүрийн талын урт 4-өөр нэмэгдэх тул $4k+7$, $4m+5$ квадратуудыг хучиж чадах болж индукцийн шилжилт батлагдав. Аливаа сондгой тоо нь $4k+1$ эсвэл $4k+3$ хэлбэртэй тул батлах зүйл батлагдав.


3. Зохиомол тооны өөрөөс нь ялгаатай, бас $1$-ээс ялгаатай хуваагчийг жинхэнэ хуваагч гэж нэрлэдэг. Нийлбэр нь $1001$ байх ялгаатай 3 жинхэнэ хуваагчтай хамгийн бага зохиомол тоог ол.

Заавар Бодолт
Заавар.

Бодолт. Олох тоог $n$ гэе. Тэгвэл $$1001=d_1+d_2+d_3=n\left(\dfrac{1}{q_1}+\dfrac{1}{q_2}+\dfrac{1}{q_3}\right)\le n\left(\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{3}+\dfrac{1}{4}\right)=\dfrac{13n}{12}$$ буюу $n\ge \dfrac{1001\cdot 12}{13}=924$ болно. $n=924$ үед $d_1=\dfrac{924}{2}=462$, $d_2=\dfrac{924}{3}=308$, $d_3=\dfrac{924}{4}=231$ ба $$d_1+d_2+d_3=462+308+231=1001$$ тул энэ нь хамгийн утга нь юм.


4. Зөв $ABC$ гурвалжны гадна талд $ABDE$ квадратыг байгуулжээ (зураг). $AD$, $CE$ хэрчмүүд $K$ цэгт огтлолцдог бол $CK=DK$ гэдгийг батал.

Заавар Бодолт
Заавар. $\measuredangle KCD=\measuredangle KDC$ гэж батал.

Бодолт. $\angle CAE=90^\circ+60^\circ=150^\circ$, $AC=AE$ тул $$\measuredangle ACE=\measuredangle AEC=\dfrac{180^\circ-150^\circ}{2}=15^\circ$$
$\triangle ACE=\triangle BCD$ тул $\measuredangle BCD=\measuredangle BDC=15^\circ$ байна. $$\measuredangle KCD=60^\circ-2\cdot 15^\circ=30^\circ,$$ $$\measuredangle KDC=45^\circ-15^\circ=30^\circ$$ буюу $\measuredangle KCD=\measuredangle KDC$ тул $\triangle KCD$ гурвалжин адил хажуут гурвалжин болно. Иймд $CK=DK$ байна.