Квант
Смесь

Задачи наших читателей

47

Рис. 8.

Π1,Π2,Π3,…\Pi_1, \Pi_2, \Pi_3, \dots В каждом прямогольнике Πi\Pi_iровно nin_i строк, в каждой из которых закрашено по крайней мере nin_i клеток, так что в Q0Q_0 во всяком случае закрашено n02+n12+⋯+nk2−3n_0^2 + n_1^2 + \dots + n_k^2 - 3 клеток. Введем обозначения: m0=n0,m1=n0+n1,m2=n0+n1+n2,…m_0 = n_0, m_1 = n_0 + n_1, m_2 = n_0 + n_1 + n_2, \dots (см. рис. 8). Рассмотрим билет с номером [0m0m1…mk−3xy][0m_0m_1 \dots m_{k-3}xy], где xx и yy — некие две «цифры», не меняше, чем mk−3m_{k-3} (то есть ящик с номером xyxy «расположен» в Qk−2Q_{k-2}). Легко видеть, что этот билет можно положить только в ящик с номером xyxy. Поскольку xx и yy были выбраны в Qk−2Q_{k-2} произвольно, мы получаем, что все клетки квадрата Qk−2Q_{k-2} закрашены (их nk−22n_{k-2}^2 штук). Итак, мы имеем по крайней мере n02+n12+⋯+nk2−3+nk−22+nk−22n_0^2 + n_1^2 + \dots + n_k^2 - 3 + n_{k-2}^2 + n_{k-2}^2 закрашенных клеток. Заметим теперь, что n0+n1+⋯+nk−3+nk−2=Nn_0 + n_1 + \dots + n_{k-3} + n_{k-2} = N, и потому закрашенных клеток не меняше, чем F(k−1,N)F(k-1, N).

Осталось показать, что можно обойтисьровно F(k−1,N)F(k-1, N) ящиками. Пусть сумма F(k−1,N)F(k-1, N) соответствует набору {a1,a2,…,ak−1}\{a_1, a_2, \dots, a_{k-1}\}. Разобем наш NN цифр на k−1k-1 групп: в первой группе a1a_1 «цифр», во второй — a2a_2 «цифр», и т. д.

Рассмотрим все ящик с номерами, обе «цифры» которых попали в одну группу. Их как раз a12+a22+⋯+ak−12=F(k−1,N)a_1^2 + a_2^2 + \dots + a_{k-1}^2 = F(k-1, N), и каждый билет можно положить в один из этих ящиков, поскольку среди kk «цифр» билета найдется две «цифры» из одной группы.

Для N=10N = 10 соответствующие значения F(k−1,10)F(k-1, 10) приведены в таблице на рисунке 2.

Задачи наших читателей

  1. Доказать, что
    a) Sn=122+132+⋯+1n2<23S_n = \frac{1}{2^2} + \frac{1}{3^2} + \dots + \frac{1}{n^2} < \frac{2}{3};
    b) Pn=12⋅34⋅56×…2n−12n>14n+1P_n = \frac{1}{2} \cdot \frac{3}{4} \cdot \frac{5}{6} \times \dots \frac{2n-1}{2n} > \frac{1}{\sqrt{4n+1}}.

Г. Пискарев
(Ярославская обл.)

  1. Пусть в треугольнике ABCABC сторона ACAC — самая длинная или самая короткая. Доказать, что тогда найдется действительное число xx такое, что ∣AC∣x=∣BC∣x+∣AB∣x|AC|^x = |BC|^x + |AB|^x.
    O. Лемешев
    (г. Омск)

  2. Существует ли натуральное число, квадрат которого равен сумме квадратов 1000 последовательных натуральных чисел?

  3. Доказать, что уравнение
    a) (m+1)3+(m+2)3+⋯+(m+n)3=10k+2(m+1)^3 + (m+2)^3 + \dots + (m+n)^3 = 10^k + 2;
    b) (m+1)5+(m+2)5+⋯+(m+n)5=10k+2(m+1)^5 + (m+2)^5 + \dots + (m+n)^5 = 10^k + 2 не имеет целочисленных решений.

И. Черепинский
(г. Черкассы)

  1. Дан отрезок ADAD и точка HH, принадлежащая этому отрезку, причем ∣AH∣:∣HD∣=4:1|AH| : |HD| = 4:1. Построить треугольник ABCABC так, чтобы отрезок ADAD был его высотой, точка HH — ортометром, а радиус окружности, описанной около треугольника ABCABC, был равен 45∣AD∣\frac{4}{5}|AD|.

  2. Дан треугольник ABCABC, [AD][AD] — его медиана, M∈[AD]M \in [AD], ∣AM∣:∣MD∣=2:3|AM| : |MD| = 2:3, N∈[AB]N \in [AB], ∣AN∣:∣NB∣=5:3|AN| : |NB| = 5:3. Найти отношение площадей треугольников AMNAMN и ABCABC.
    A. Пуляев
    (г. Донецк)