Найдите наибольшее целое число, не превосходящее 2019⋅2029−2016⋅2032.
Ответ:6
Решение
Обозначим n=2019. Тогда 2019⋅2029−2016⋅2032=n(n+10)−(n−3)(n+13)==n2+10n−(n2+10n−39)=39. Так как 62=36⩽39<49=72, то 6⩽39<7. Наибольшее целое, не превосходящее 39, равно 6.
Задача 2МГУ
Найдите a+b+c, если известно, что a+2b=3,b+2c=4,c+2a=5.
Ответ:4
Решение
Сложим все три равенства: (a+2b)+(b+2c)+(c+2a)=3+4+5,3a+3b+3c=12,3(a+b+c)=12,a+b+c=4.
На гипотенузе AB прямоугольного треугольника ABC отмечены точки D и E таким образом, что AD:DB=BE:EA=1:4. Найдите AB, если известно, что площадь треугольника ABC равна 18, а тангенс угла ∠DCE равен 35.
Ответ:9
Решение
Положим a=BC,b=AC,c=AB. Опустим из точек D и E на сторону AC перпендикуляры DK и EL. По условию AD:DB=BE:EA=1:n,n=4.tg∠ACE=CLEL=n+11bn+1na=bna,tg∠ACD=CKDK=n+1nbn+11a=nba.tg∠DCE=tg(∠ACE−∠ACD)=1+bna⋅nbabna−nba=nn2−1⋅a2+b2ab. Так как ab=2S△ABC и a2+b2=c2, то tg∠DCE=nn2−1⋅c22S△ABC,c=nn2−1⋅tg∠DCE2S△ABC=415⋅3536=81=9.
Задача 6МГУ
Найдите все пары вещественных чисел (a,b) , при которых неравенство ,2a(x+2)4+9b(x−2)4⩾x4+24x2+16, справедливо для всех вещественных x.
Ответ:a⩾41,b⩾181
Решение
Подставим x=2: получаем 2a⋅44⩾16+96+16 , то есть 512a⩾128 , откуда a⩾41. Подставим x=−2: получаем 9b⋅44⩾128 , то есть 2304b⩾128 , откуда b⩾181. Это необходимые условия. Покажем достаточность. Заметим тождество: (x+2)4+(x−2)4=2(x4+24x2+16). При a=41,b=181 имеем 2a(x+2)4+9b(x−2)4=21(x+2)4+21(x−2)4=x4+24x2+16, то есть неравенство обращается в равенство при всех x. Поскольку (x+2)4⩾0 и (x−2)4⩾0 , при увеличении a и b левая часть только растёт, поэтому неравенство справедливо для всех x тогда и только тогда, когда a⩾41,b⩾181.
Задача 7МГУ
Плоскость τ проходит через три вершины прямоугольного параллелепипеда, отсекая от него тетраэдр. Два шара максимально возможных радиусов находятся внутри сферы, описанной около этого параллелепипеда, по разные стороны от плоскости τ. Найдите отношение радиусов этих шаров, если известно, что рёбра параллелепипеда равны 1,2,2.
Ответ:9:5
Решение
Пусть τ1 и τ2 — две касательные к сфере плоскости, параллельные τ, а T1,T2 — точки касания. Центр сферы O — середина T1T2. Пусть T=τ∩T1T2. Шар B1 лежит между τ1 и τ, шар B2 — между τ2 и τ. Их диаметры не превосходят расстояний от τ до τ1 и τ2; равенство достигается, когда TT1 и TT2 — диаметры B1 и B2. Значит искомое отношение равно TT2TT1=R−rR+r=rR−1rR+1, где R — радиус сферы, r — расстояние от O до τ. Пусть A,B,C — вершины, через которые проходит τ,D — четвёртая вершина тетраэдра, AD=a,BD=b,CD=c. Объём тетраэдра ABCD=31⋅2r⋅S(△ABC)=61abc,S(△ABC)=S(△ABD)2+S(△BCD)2+S(△ACD)2=21(ab)2+(bc)2+(ac)2,r=4S(△ABC)abc=2a21+b21+c211,R=OD=21a2+b2+c2,rR=a2+b2+c2⋅a21+b21+c21=1+2+4⋅1+21+41=27,TT2TT1=27−127+1=59.
Задача 8МГУ
Найдите все x,y из интервала (−π,π), удовлетворяющие системе уравнений ⎩⎨⎧106sinx+5siny+43sin2x+y=665sinxsiny+43sinxsin2x+y+2sinysin2x+y=566
Положим a=5sinx,b=265siny,c=2sin2x+y. Тогда исходная система примет вид {a+b+c=3ab+ac+bc=3 Тогда 2(a+b+c)2−6(ab+ac+bc)=0. Но 2(a+b+c)2−6(ab+ac+bc)=(a−b)2+(b−c)2+(a−c)2. Следовательно, a=b=c=1. Получаем sinx=51,siny=526,sin2x+y=21. Заметим, что arcsin526=arccos51. Стало быть, x∈{arcsin51,π−arcsin51},y∈{arccos51,π−arccos51},2x+y∈{4π,43π}. Данным трём условиям удовлетворяют только пары (x,y)=(arcsin51,arccos51)и(x,y)=(π−arcsin51,π−arccos51).