Олимпиадная комбинаторика – Telegram
Олимпиадная комбинаторика
1.45K subscribers
43 photos
5 files
27 links
Решаем задачи по олимпиадной комбинаторике

Чат: https://news.1rj.ru/str/+FuCRPdSjWjMyZWU6
Download Telegram
Хоть сегодня и понедельник, но будет не граф, а задача про множества, но по духу похожая на граф.

61-й Уральский турник Юных математиков. Финал. Высшая старшая лига. Бои за 1-4 места.

#11. В каждом зоопарке обитает ровно 100 видов животных. Зоопарки бывают двух типов: с вайфаем и без вайфая. Для любой пары зоопарков разного типа есть вид животных, который содержится в обоих зоопарках. Докажите, что все виды животных можно разделить на три непересекающихся списка так, чтобы в каждом зоопарке обитали животные не менее чем из двух списков.

#множества
👍10🕊2🤯1😭1
Разбираем задачу #10

Легко заметить, что если пример построен для какого-то n, то он годится для np, где p — нечетное простое число. Поэтому достаточно строить пример для степеней двойки. Поэтому пусть n=2^k. Далее считаем, что в зеленых клетках стоят единички, а в белых — нули.

Не знаю, как младшеклассники должны строить пример для степени двойки, но я знаю такой метод. Надо для каждого m<k расставить единички так, чтобы в каждом прямоугольнике 2^m×2^(k-m) стояло нечетное число единиц, а в прямоугольники любой другой формы и той же площадью — четное. А затем сложить все такие раскраски по модулю 2.

Искомая раскраска для 2^m×2^(k-m) строится так: надо поставить единичку в клетку, если координата по y делится на 2^m, а координата по x делится на 2^(k-m).

В целом, сумму таких раскрасок, наверное, можно записать явно для каждой клетки...
6👍2
61-ый Уральский турнир юных математиков, третий тур

#12. Два кальмара вынуждены участвовать в игре. Перед началом игры они узнают правила и договариваются о своих действиях. Затем они будут заперты в соседних комнатах, и каждому будет выдана карточка, на которой написано натуральное число. Известно, что числа на карточках различны и не превышают 2023. Далее кальмары по очереди делают ходы. За ход можно сделать одно из двух действий:
1) Очень громко назвать любое натуральное число. Это число будет услышано другим кальмаром.
2) Сказать, у кого из кальмаров на карточке большее число.

Если во втором случае ответ верен, то кальмаров отпускают, иначе — жарят. Найдите наименьшее натуральное N, при котором кальмары могут спастись (вне зависимости от того, какие у них карточки), и при этом сумма чисел, названных кальмарами, не превысит N.


#алгоритмы
👍10🔥43
Клеточки по пятницам

#13. Шахматную доску 8×8 разрезали на 32 доминошки. Докажите, что 'вертикальных' доминошек чётное число.

#клеточки
👍114🔥1🥰1
Всем привет! Сегодня мы поговорим с вами о задача, которая известна как "лемма о бензоколонках" (или Raney's lemma). Лемму эту опубликовал George Raney в 1960 году в журнале Transactions of the American Mathematical Society.

В России это утверждение больше известно благодаря публикации в задачнике журнала "Квант" в 1971 году под номером М82. Автором задачи указан читатель С. Охитин из Оренбурга.

Формулировка задачи такая

На кольцевой автомобильной дороге стоят несколько одинаковых автомашин. Если бы весь бензин, имеющийся в этих автомашинах, слили в одну, то эта машина смогла бы проехать по всей кольцевой дороге и вернуться на прежнее место. Докажите, что хотя бы одна из этих машин может объехать всё кольцо, забирая по пути бензин у остальных машин.

Ее несложно переформулировать с следующем более математическом виде (упражнение)

Даны числа x_1, x_2, ..., x_n с нулевой суммой. Тогда существует циклическая перестановка, для которой все частичные суммы неотрицательны. То есть существует такое k, что x_k⩾0, x_k+x_{k+1}⩾0, x_k+x_{k+1}+x_{k+2}⩾0,... x_k+x_{k+1}+...x_{k-1}⩾0.

Одно из наиболее классических и простых доказательств этого утверждение проводится при помощи индукции. Если машина одна, то в ней достаточно бензина на полный круг. Пусть у нас есть n машин, то можно найти 2 соседние, такие, что из первой можно доехать до второй по часовой стрелке. Уберем вторую и отдадим весь ее бензин первой. По предположению индукции, среди оставшихся n-1 существует одна, из которой можно проехать полный круг по часовой стрелке — она же подойдет и для n в исходной конфигурации.

Однако совсем недавно благодаря каналу Феди П я узнал прекрасное доказательство (которое он в свою очередь узнал от Таи Коротченко) с выпукло-геометрическими мотивами.

Рассмотрим n векторов, полученных из (1,-1,0,0,..,0) циклическими перестановками. Они все лежат в (n-1)-мерной гиперплоскости (сумма координат равна нулю) и являются вершинами симплекса, содержащего начало координат (центр его масс). Луч из начала координат в точку (x_1,...,x_n) пересекает некоторую грань этого симплекса. Сделаем циклическую перестановку так, чтобы эта грань не содержала вершину (-1,0,0,...,0,1). Но все точки (y_1,...,y_n) в этой грани имеют неотрицательные частичные суммы координат, поскольку этим свойством обладают все вершины этой грани, а значит и все выпуклые комбинации.
🔥10👍72
классическое применение леммы Рени — формула для чисел Каталана:

пути Дика можно отождествить с последовательностями из n+1 числа +1 и n чисел -1, все частичные суммы которых положительны — а по лемме Рени последнее условие выделяет 1/(2n+1) часть от всех \binom{2n+1}{n+1} последовательностей (для каждой последовательности подойдет ровно один циклический сдвиг)

про последовательности ±1, частичные суммы и циклические перестановки есть также статья Эрдеша и Капланского 1946 года — https://old.renyi.hu/~p_erdos/1946-09.pdf — но там немного другое утверждение и уж совсем другое доказательство (но тоже, кстати, поучительное)
👍10
Ссылка на канал Феди П, так что-то не очень работала
🔥7
Граф по понедельникам.

#14. Ладья, делая ходы по вертикали и горизонтали на соседнее поле, за 64 хода обошла все поля шахматной доски 8×8 и вернулась на исходное поле. Докажите, что число ходов по вертикали не равно числу ходов по горизонтали.

#граф
11👍2
Forwarded from Математические байки (Victor Kleptsyn)
К. Кноп меня тут научил, что треугольник Серпинского связан с ханойской башней. А именно, возможные конфигурации n колец можно сопоставить маленьким треугольникам на салфетке "порядка n" (после n раундов выкидывания).

При этом конфигурациям, отличающимся на один разрешённый ход, соответствуют соседние треугольники. Полностью собранным на одном из стержней кольцам — маленькие треугольники в самых вершинах исходного. А знание положений k самых больших колец определяет, в каком треугольнике ранга k (получающегося после k раундов выкидывания) содержится отвечающий данной позиции самый маленький.

Построить можно по индукции — построив для (n-1) кольца и состыковав [правильно повернув] три таких (отвечающих возможным положениям последнего кольца) нужным образом: треугольники "последнее кольцо на вершине А" и "последнее кольцо на вершине B" должны стыковаться по тем вершинам, где все кольца, кроме последнего, собраны в вершине C.
👍8
Задача от лауреата филдсовской премии Максима Концевича. Задача когда-то очень давно предлагалась на сложном туре Турнира городов. Как вы думаете сколько баллов она стоила?

#15. k вершин правильного n-угольника закрашены. Закраска называется почти равномерной, если для любого натурального m верно следующее условие: если M₁ – множество m расположенных подряд вершин и M₂ – другое такое множество, то количество закрашенных вершин в M₁ отличается от количества закрашенных вершин в M₂ не больше чем на 1. Доказать, что для любых натуральных n и  kn  почти равномерная закраска существует и что она единственна с точностью до поворотов закрашенного множества.
🤯15👍74
Задача с прошедшей только что Китайской национальной олимпиады 2024. Задача предлагалась под номером 6 (самая сложная задача в варианте).

#16. В вершинах правильного 99-угольника расставляются натуральные числа от 1 до 99 (расстановки, отличающиеся поворотом, считаются одинаковыми). За одну операцию разрешается поменять местами два числа, стоящие в соседних вершинах. Найдите наименьшее n такое, что из любой расстановки можно получить любую другую, совершив не более чем n операций.
22🔥6🤮4👍1
Приближается к концу мой первый совместный триместр с Даброматом. Это было огого! Целых три программы по геометрии! Но теперь все немного переформатируется и будет еще круче. Во втором триместре Дабромат запускает несколько полноценных курсов-кружков.

Курс “Эйлер”
Этот курс рассчитан на условных восьмиклассников, которые готовятся к региону/финалу олимпиады Эйлера этого или следующего года. Содержит в себе занятия по всем важным разделам. Занятия будут вести просто супер-преподаватели Александр Кузнецов и Давид Бродский.

Курс “ВсОШ”
Этот курс рассчитан на условных 9-10 классников, готовящихся к региональной олимпиаде или финалу в этом году или в будущем. Каждую неделю участникам будут предложены листочки по Алгебре&ТЧ, Комбинаторике и Геометрии. Будет теоретический материал, отслушка и три разбора. Занятия ведем мы с Давидом Бродским. Он отвечает за алгебру, а я буду заниматься комбинаторикой и геометрией.

Тренировки по геометрии
Из предыдущего курса можно отдельно выделить геометрию — каждую неделю вы решаете, хотите ли порешать листик по геометрии. Получаете задачи, доступ к лекции, проверку ваших письменных решений и доступ к стриму с разбором, который провожу я в субботу. Расписание тренировок и кое-какие материалы я буду постить на канале, чтобы вы уже решали, нужно оно вам или нет. Приблизительную программу тренировок можно найти в программе Курса “ВсОШ”.

Курс “Современная геометрия”
Тут все по прежнему. Геометрическая жесть как она есть от Давида Бродского и немного от меня (я сглаживаю экстремизм коллеги). Тут программа начнется с подготовки к региону и финалу, а потом перейдет в прокач проективной геометрии.

Курс “Перечни”
Подготовка к перечневым олимпиадам. Ее ведет Мирослав Краснов.

По ссылкам вы можете найти программы курсов. Присоединяйтесь! Кажется, у нас получается довольно круто!
👍5👏21👎1🤡1
Для любителей комбинаторики с числовыми мотивами прекрасная задача с американского отбора на международную олимпиаду.

#17. Пусть даны натуральные числа n>k и простое число p. Предположим, что p делит количество k-элементных подмножеств множества {1, 2, ..., n}. Докажите, что тогда все эти k-элементные подмножества можно разделить на p групп одинакового размера так, чтобы любые два подмножества с одинаковой суммой оказались в одной группе.
12👍4🤔3
ВсОШ_4_Клеточки.pdf
102.3 KB
Всем привет! Сегодня у нас традиционна рубрика "Пятничные клеточки".

На этой неделе на курсе "ВсОШ" Дабромата как раз проходят клетчатые задачи. Лично мне очень нравится последняя задача и игрушка. Я в свое время получил огромное удовольствие от решения этих задач.

PS. Просьба не обсуждать задачи до завтрашнего вечера, когда случится их разбор в Дабромате
19👍5🔥1
Клетчатая классика!

#18. Докажите, что число разбиений прямоугольника n×(n+1) на доминошки нечетно.
👍227🥰1
Последний (четвёртый) тренировочный вариант региональной олимпиады

По ссылкам ниже находятся тренировочные варианты региональной олимпиады ВсОШ для каждой из параллелей (9, 10, 11 класс) и олимпиады Эйлера, разработанные командой преподавателей МТ кружков:
Эйлер
9 класс
10 класс
11 класс

Если у вас есть такая возможность, то лучше всего прорешать вариант, соблюдая все правила написания реальной олимпиады:
— решать задачи надо в течение 4 часов подряд;
— в течение этого времени надо не только решать задачи, но ещё и записать их подробные решения;
— пользоваться можно только канцелярскими принадлежностями.

В конце этой недели к каждому варианту мы проведём стрим с подробным разбором. Ссылки на стримы будут опубликованы в нашем канале отдельным сообщением. Всем удачи🙂

PS. Условия и разбор первого тренировочного варианта можно посмотреть тут, второго — тут, а третьего — тут.
8👍1🍌1
9_11_класс,_условия_и_решения_второго_дня.pdf
405.9 KB
Книжка с авторскими решения региональной олимпиады для 9-11 класса (2 день)
11🤮5
Объявляем стипендию на обучение в наших кружках для учеников региональных школ!

Как знают многие подписчики нашего канала, мы занимаемся не только составлением тренировочных региональных олимпиад, но также ведём регулярные онлайн-кружки по олимпиадной математике для учеников с 5 по 11 класс (больше подробностей можно найти тут).

Сейчас у нас обучается довольно много ребят из Москвы и Санкт-Петербурга. Но при этом более половины наших преподавателей начали свой олимпиадный путь не в столичных регионах. Поэтому мы решили взять в наши кружки 10 учеников из российских регионов со скидкой более 80%! С учётом стипендии стоимость составит 350 рублей за каждое двухчасовое занятие в течение нескольких месяцев.

Мы сформулировали следующие критерии отбора:
— вы учитесь в школе не из Москвы, Мособласти, Санкт-Петербурга и Татарстана (именно эти регионы показали самые высокие результаты на прошлогоднем финале ВсОШ по математике);
— вы учитесь не в 11 классе, то есть готовиться к будущим олимпиадам вам ещё не поздно;
— на региональной олимпиаде ВсОШ или олимпиаде Эйлера (прошедшей пару дней назад) вы набрали хотя бы 42 балла;

Если всё написанное выше — про вас, смело заполняйте следующую анкету https://forms.gle/9CzHAFz8YYStgGJe8.
Анкета будет закрыта либо через 2 недели, либо ранее, если стипендиальные места закончатся.

Со всеми, кто своевременно заполнит анкету, мы проведём индивидуальные собеседования, по итогам которых будут выданы приглашения в наши кружки.

PS. Все кружки проходят в онлайн-формате (по московскому времени).
— Кружок 7-8 класса под руководством Смирнова Александра Викторовича проходит по вторникам и четвергам с 18:00 до 20:00.
— Кружок 9 класса под руководством Меньщикова Андрея Борисовича проходит по вторникам и пятницам с 18:00 до 20:00.
— Кружок 10 класса под руководством Афризонова Дениса Владимировича проходит по вторникам и пятницам с 18:00 до 20:00.
— В кружках 9 и 10 класса занятия по геометрии ведёт автор канала «Олимпиадная геометрия» Бахарев Фёдор Львович.
🔥11👍6
Всем привет!

Как вы думаете, не слишком ли много олимпиад развелось? Я думаю, что олимпиад развелось очень много, но хороших олимпиад не так чтобы...

Короче, мы тут с коллегами замутили олимпиадку по просьбе JetBrains. Итак, важная информация такая:

◆ Олимпиада устная
◆ Олимпиада онлайн в Дискорде
◆ Олимпиада международная (насколько это получится)
◆ Олимпиада командная (в команде 1-3 человека)
◆ Язык олимпиады английский (это означает, что условия вы получите на английском языке, но довольно много членов жюри говорит по-русски)
◆ В олимпиаде 12 задач (4 довывод - в зачет не идут, 8 вывод - идут в зачет)
◆ Уровень сложности последных задач - уровень последних задач всероссийской олимпиады
◆ Две лиги: Юниоры (13-16) и Сеньоры (17-18), не обучающиеся в высших учебных заведениях
◆ Финальный раунд состоится 25-го февраля в 10:00 CET (12:00 мск)
◆ До этого будет предложен демо-вариант, во время которого можно будет познакомиться с Дискордом и чуть меньшим количеством чуть менее неизвестных задач.


Зарегистрироваться на олимпиадку можно по ссылке:

https://lp.jetbrains.com/youth-challenge/

А если вы еще и программировать умеете, то можете поучастовать и в олимпиадке по проге, но там в одиночку.
👍114🔥4💩1
Всем привет! На прошедшей сегодня олимпиадке JB была очень классная задача.

#18. Дано дерево с n вершинами, на ребрах которого написаны числа (длины ребер). Известно, что среди длин кратчайших маршрутов между вершинами встречаются все натуральные числа от 1 до n(n-1)/2. Требуется доказать, что либо n либо n-2 является точным квадратом.

Такое дерево называется деревом Лича.
🔥39🤯10👍3👎1