19 октября 2010

Берег уравнений



Чтобы занять область, нужно решить 1 задачу:


Задача 7
Найти наибольшее значение выражения

при всевозможных положительных значениях переменных x1, ... xn, либо наилучшую ограничивающую его величину, если наибольшее значение недостижимо.

К карте математического острова

Решенные задачи:
Задача 1. 11 девочек и n мальчиков собрали вместе n2+9n-2 грибов. Все дети нашли грибов поровну. Кого больше: мальчиков или девочек и на сколько?

Задача 2. Сколько решений имеет уравнение |x-|x-|...x-|x-1|...|||=1 (уравнение содержит 2010 модулей)?

Задача 3 Квадрат со стороной 2010 разбит квадратной сеткой единичного шага. Найдите размеры прямоугольника с наибольшей разницей сторон, который в данной сетке встречается миллион раз.


Задача 4
Про натуральное число m известно, что в десятичной записи числа m3 не менее 5 цифр, а в записи числа m8 не более 11 цифр. Сколько цифр в записи числа m24?


Задача 5
Найти все решения уравнения
уравнение


Задача 6
В примере несколько цифр заменены звездочками
113*4-1*05=*5*
Верните пример к исходному виду, если известно, что
12013+1345=1328
Также известно, что есть по крайней мере две *, заменяющие одну и ту же цифру


41 комментарий:

  1. Леонид, smekalka (Смекалка)20 октября 2010 г. в 20:20

    Мальчиков 9 (на 2 меньше, чем девочек).

    (n^2+9n-2)/(11+n): сколько грибов нашёл каждый ребёнок.
    В целых числах подходит n=9.

    ОтветитьУдалить
  2. Smekalka получает 5 баллов.

    Для захвата области остаётся решить всего одну задачу!

    ОтветитьУдалить
  3. Задача 2.

    После раскрытия каждого из модулей кол-во вариантов выражения справа от знака равно увеличивается вдвое.

    Ответ. 2^2010 корней.

    Um-nik Nazva.net

    ОтветитьУдалить
  4. 2) На луче [1,\infty) все модули раскрываются со знаком +. Все x взаимоуничтожаются и остаётся уранение 1=1.
    Поэтому решениями будет весь луч [1,\infty) и скорее всего ещё что-то.

    Ответ: бесконечно много

    ОтветитьУдалить
  5. множество решений имеет мощность континуум

    ОтветитьУдалить
  6. Задача 2
    Рассмотрим выражение
    y=|x-|x-1||
    Для x=0 -> y=|0-|0-1||=1
    Для x=1 -> y=|1-|1-1||=1
    Для x>1 (модули можно опустить) -> y=x-(x-1)=1
    Т.е. при любом x>=1 y=1
    Рассмотрим 4 модуля из выражения:
    y=|x-|x-|x-|x-1||||=|x-|x-1||=1
    Так как модулей чётное количество, то исходное выражение равно единице при любом x>=1, а также при x=0.
    Ответ: бесконечное количество решений.

    ОтветитьУдалить
  7. Задача 1.

    После раскрытия каждого из модулей, кол-во вариантов выражения справа от знака увеличивается вдвое.

    Ответ. 2^2010 корней.

    ОтветитьУдалить
  8. На 2м ходу от команды Назвы пришло 2 разных решения. Прошу определиться, какое же решение всё-таки будете использовать для штурма?

    ОтветитьУдалить
  9. Принимай моё решение задачи 2.

    ОтветитьУдалить
  10. Вот теперь контроль над областью перешёл к Назве. Она получает 5+10=15 баллов

    ОтветитьУдалить
  11. ===Условие
    Квадрат со стороной 2010 разбит квадратной сеткой единичного шага. Найдите размеры прямоугольника с наибольшей разницей сторон, который в данной сетке встречается миллион раз.

    ОтветитьУдалить
  12. Если возьмем 1762Х1, то имеем в строке 2010-1762+1=249 и тогда 2*2010*249=1000980, а вот 1763X1 всего 996960

    ОтветитьУдалить
  13. ===Решение
    Пусть размеры прямоугольника x и y, 0 11
    2011-y=500 -> 1511
    Ответ: 11х1511 (просьба не принимать ответ без обоснования)

    ОтветитьУдалить
  14. пусть x,y - стороны прямоугольника.
    тогда сторона x можно поставить по горизонтали 2011-x способами, а y по вертикали 2011-y

    2011-x=k
    2011-y=1000000/k

    x=2011-k
    y=2011-1000000/k

    x-y=1000000/k-k
    функция убывающая. тогда минимум будет в наименьшем k при котором x,y положительны достигается при k=500

    x=1511
    y=11

    ОтветитьУдалить
  15. Zhekas получает 5+10=15 баллов и область

    Видя решение E-science понимаю, что условие лучше было бы сформулировать "ровно миллион раз", чтобы избежать неоднозначности

    Команда E-science решила задачу с "как минимум миллион раз", сей факт полагаю, можно отметить +5 баллами.

    ОтветитьУдалить
  16. в решении товарища X. Если взять прямоугольник 1762x1, то в квадрате он будет помещаться (2011-1762)*(2011-1)=249*2010=500490 раз, что меньше миллиона

    ОтветитьУдалить
  17. Решение товарища X, натолкнуло на то, что прямоугольник можно переворачивать. Тогда разность будет ещё больше. А именно
    при x=1761
    y=11
    разность будет уже 1750. и если прямоуголник можно переворачивать. То тогда он встречается ровно 1000000 раз.

    ОтветитьУдалить
  18. Про натуральное число m известно, что в десятичной записи числа m^3 не менее 5 цифр, а в записи числа m^8 не более 11 цифр. Сколько цифр в записи числа m^24.

    Решение.
    Из первого условия 3lg m >=4
    Из второго условия 8lg m <11

    Умножая первое неравенство на 8 а второе на 3, получим
    32<=24lg m<33
    Откуда m^24 состоит из 33 цифр.

    ОтветитьУдалить
  19. Задача 4
    m^3>=5 цифр
    m^3>=10000
    m>=21

    m^8<=11 цифр
    m^3<10^11
    m<=23

    21^24 имеет 32 знака, 23^24 имеет 33 знака.

    Ответ: 32 или 33 знака

    ОтветитьУдалить
  20. Указанным условиям отвечают 2 числа 22 и 23. В 24 степени у них по 33 по 11 цифр.

    ОтветитьУдалить
  21. Поправка к решению MagTux:

    Задача 4
    m^3>=5 цифр
    m^3>=10000
    m>=22 (а не 21)

    m^8<=11 цифр
    m^8<10^11
    m<=23

    22^24 имеет 33 знака, 23^24 имеет 33 знака.

    Ответ: 33 знака.

    ОтветитьУдалить
  22. Nazva получает 5+10=15 баллов и контроль над областью

    ОтветитьУдалить
  23. А мы что-то в 22.02 написали, что не так?

    ОтветитьУдалить
  24. Вообще-то, правильный ответ дали E-science:

    Назва Ответ: 32 или 33 знака
    21:44
    затем
    E-science
    22:02
    и затем Назва поправка в 0:33

    Так что Назва +3 балла, E-science +5+10=15 баллов и область

    ОтветитьУдалить
  25. требуем пояснить условие задачи 6
    что такое "если известно, что 12013+1345=1328" ???
    Тут математические манёвры, и задачки типа "угадай шифровку" или "что такое чёрное на 3 ногах" здесь не в тему.
    (назва)

    ОтветитьУдалить
  26. Задача проверялась на корректность и вполне подходит для маневров. Догадка действительно очень красивая и математическая.

    ОтветитьУдалить
  27. Генерал, вы свои же правила нарушили.
    Формально условие задачи 6 не подходит для манёвров, т.к. тут используется нечто, что не проходят в школе и на первом курсе немат.вузов.
    Т.е., школьник или первокур, увидев условие этой задачи, удивлённо ответит: "мы такие странные операции над числами не проходили", и будет прав. ;)
    (назва)

    ОтветитьУдалить
  28. ладно, дошло уже...

    ОтветитьУдалить
  29. удалите мои 2 (точнее, уже 3) последних коммента

    ОтветитьУдалить
  30. Можно зарегаться? ник DMA, цвет фиолетовый если можно

    ОтветитьУдалить
  31. можно зарегаться? ник DMA. форма личная , цвет фиолетовый если можно

    ОтветитьУдалить
  32. блин комп глючит

    ОтветитьУдалить
  33. Есть решение 6 задачи правда примитивное какое то получилось.

    ОтветитьУдалить
  34. DMA, построить таблицу сложения, по которой было бы верно равенство 12013+1345=1328 - интересный подход. Однако выведенный вами набор правил - не единственен, удовлетворяющий этому выражению, к примеру, вы не рассматриваете возможность, что где-то происходил перенос.

    так что пока крепость устояла

    ОтветитьУдалить
  35. Берег уравнений, задача 5

    Красивого решения не нашёл, зато задача решается без всяких хитростей с применением матанализа.
    Перепишем уравнение в однородном виде, введя дополнительную переменную и сократив степени переменных в два раза
    http://mathurl.com/2549fyh.png
    Доказав, что это уравнение не имеет других неотрицательных решений кроме случая, когда x=y=z, мы автоматически докажем, что у исходного уравнения нет других решений кроме (1,1), (-1,1), (1,-1), (-1,-1)
    Поскольку уравнение однородное, мы можем как нам удобно нормировать тройку переменных (x,y,z). Например, будем рассматривать только тройки чисел, лежащие на сфере радиуса sqrt(3), чтобы правая часть уравнения превратилась в константу 11. Утверждается, что левая часть уравнения равна 11 при x=y=z и строго больше 11 во всех остальных точках куска сферы, лежащего в области x,y,z > 0.
    Легко проверить, что на границе этого куска сферы, т.е., там, где две переменных из трёх нули, левая часть строго больше правой. Осталось убедиться, что на внутренних точках этого куска сферы нет локальных минимумов меньше 11. Это типичная задача на поиск условного экстремума, решаемая методом множителей Лагранжа. Система уравнений становится такой:
    http://mathurl.com/24m5x8c.png
    Т.к. график функции A*X+B/(X^2) не может пересекать горизонтальную прямую более чем в друх точках при положительных X, то второе (сдвоенное) уравнение системы означает, что как минимум две из трёх переменных x,y,z имеют одинаковое значение.
    Отсюда 4 случая:
    1) x=y=z
    2) x=2/sqrt(34), y=z=7/sqrt(34)
    3) y=2/sqrt(34), x=z=7/sqrt(34)
    4) z=2/sqrt(34), x=y=7/sqrt(34)
    С первым случаем всё и так ясно, а в остальных трёх случаях значение левой части уравнения будет примерно 11.5, что нас вполне устраивает. :)

    (назва)

    ОтветитьУдалить
  36. дополнение к решению задачи 5
    там неполностью рассмотрен случай границ куска сферы - когда одна переменная 0, а две другие не 0.
    в этом случае вместо сферы - окружность
    x^2+y^2=3
    и нужно доказать, что
    3*(x^3+y^3) > 11
    доказывается так:
    x^3+y^3 = (x^2+xy+y^2)*(x+y) = (3+xy)*sqrt(3+2xy)
    это больше или равно чем
    3*sqrt(3) > 11/3

    (назва)

    ОтветитьУдалить
  37. согласен, а это материал примерно какого класса


    DMA

    ОтветитьУдалить
  38. Ничего выходящего за пределы школьных понятий, как и другие задачи Маневров

    ОтветитьУдалить
  39. Назва получает 5 баллов
    E-Science +1 балл за сохранение области

    ОтветитьУдалить
  40. Задача 6
    Последние цифры чисел - это основа системы счисления.
    12013+1345=1328
    При переводе в десятичную получаем:
    46+44=90

    Теперь подбираем варианты для примера
    113*4-1*05=*5*
    Первая звёздочка может заменять цифры 0-3, вторая - 0-4, третья - 0-9, четвёртая 6-9.
    Равенство выполняется при:
    11304-1405=657
    11314-1005=759
    11314-1305=658
    11324-1205=659
    11334-1405=559
    Условие равности двух звёзд выполняется только при
    11324-1205=659

    ОтветитьУдалить
  41. Ну вот, раскрылась-таки шифровка :)

    Назва +5, E-science +1

    ОтветитьУдалить