Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

РешОлимпиады 15.05.11

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
23.02.2015
Размер:
479.5 Кб
Скачать

1. (Гредасова Н.В.) В некоторой области погода через длительные периоды времени становится то дождливой, то сухой. Если идёт дождь, то с вероятностью 0,(68) он будет идти и на следующий день. Если же в какой-то день стоит сухая погода, то с вероятностью 0,(76) она сохранится и на следующий день. Известно, что в среду погода была дождливая. Какова вероятность того, что она будет дождливой и в ближайшую пятницу?

Р е ш е н и е. Введём обозначения событий:

Dпят Дождьв пятницу , Dчетв Дождьвчетверг , Dср Дождьв среду , Счетв Солнцев четверг , Сср Солнцев среду .

Тогда для искомой условной вероятности имеем

P Dпят / Dср P Dпят / Dчетв P Dчетв / Dср P Dпят /Счерв P Счетв / Dср .

Так как P Dпят / Dчетв P Dчетв /Dср 0,(68)

68

,

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

76

 

23

 

 

 

 

99

 

 

 

 

 

 

68

 

31

 

P Dпят

/Счерв 1 0,(76) 1

 

, P Счетв / Dср 1 0,(68) 1

 

, то

 

99

 

 

 

99

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

99

99

 

 

P Dпят

/Dср

68

 

68

 

23

 

31

 

5337

.

 

 

 

 

 

 

 

99

 

 

 

 

 

 

 

 

99

99

99

 

9801

 

 

 

 

 

О т в е т. 5337 .

9801

 

 

 

xn yn

x y n

2. (Полищук Е.Г.) Доказать неравенство

 

 

 

 

, если

2

2

 

 

y 0.

 

 

 

n 1,

x 0,

 

 

 

 

 

Р е ш е н и е. Заметим, что при n 1 неравенство выполнено (как равенство). Далее считаем, что n 1. В силу однородности достаточно доказать, что если

x y 2 , то

xn yn

1. Найдём минимум функции u

xn yn

при условии

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

x y 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Функция Лагранжа имеет вид

L x, y,

xn yn

2 x y . Из системы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nx

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lx

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nyn 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ly

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x y 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

получаем x y 1.

 

n n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Второй дифференциал

d2L

xn 2dx2 yn 2dy2 в точке

x y 1

 

 

 

 

n n 1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

равенd2L

 

dx2 dy2

0,

т.е.

umin

 

1n 1n

1 и при

n 1,

x 0,

y 0

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

неравенство справедливо, если x y 2 . Значит, оно справедливо и без этого условия.

8. (Мохрачева Л.П.) Числовой ряд an сходится. Можно ли утверждать, что

n 1

ряд 1 ean также сходится? Ответ обосновать.

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

n

 

Р е ш е н и е. Рассмотрим в качестве примера сходящийся ряд

 

 

 

. Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 n

 

 

 

 

 

 

1

n

 

 

n

 

 

 

 

 

 

1

n

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ean 1 e

n

 

1 1

 

 

e

 

 

1

 

 

 

e

 

 

1

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

n

 

n 1

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

2! n

 

n 1

 

 

 

 

2! n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

n

 

 

1

. Таким образом

e n 1,

n , и ряд

 

e

 

 

расходится. Отсюда

 

 

 

 

 

 

 

 

2!n

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 n

 

e n

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

следует, что и ряд

 

 

 

 

 

 

 

 

также расходится.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

n

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. (Михалёва М.М.) Найти точку, в которой скорость изменения скалярного поля u arctg x a arctg y b arctg z c

по направлению градиента этого поля будет наибольшей.

Р е ш е н и е. По условию задачи необходимо найти точку глобального мак-

симума функции V x,y,z

u

 

 

 

 

gradu

 

, которая определяет скорость

 

 

 

 

gradu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

gradu и его

изменения скалярного поля по направлению градиента. Находим

длину:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

,

 

 

 

2 ,

 

2 .

gradu ux

,uy

,uz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x a

 

1 y b

 

1 z c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

gradu

 

 

ux 2 uy 2

uz 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x a 2 2

 

1 y b 2 2

1 z c 2 2 .

Таким образом,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V x,y,z

1

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

1 x a 2 2

1 y b 2 2

1 z c 2 2

Функция принимает наибольшее значение при

 

x a,

y b,

z c, так как в

этой точке знаменатели подкоренных дробей равны минимальным значениям, равным 1.

О т в е т. Искомая точка a,b,c .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

5

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. (Ходак Г.Л.) Вычислить интеграл

 

x x

 

 

dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р е ш е н и е.

 

 

 

 

 

 

 

1

x

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

5

 

 

В силу нечётности подынтегральной функции

1

 

 

dx 0. Интеграл

x10

1

1

 

x

4

 

 

1

1

 

dx

5

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

arctgx5

 

.

 

10

 

 

 

 

10

 

 

1

 

1 x

 

1

5

1 x

1 5

 

 

10

 

 

 

 

 

 

О т в е т. .

10

5. (Андреева И.Ю.) В стране 101 город, соединённые дорогами так, что любые два города соединяет ровно один путь. Сколько в стране дорог?

Р е ш е н и е. Из условия задачи следует, что граф дорог данной страны – дерево. У этого дерева есть висячая вершина. Удалим её вместе с ребром, которое из него выходит. Оставшийся граф также является деревом. Поэтому у него есть висячая вершина, которую мы также удалим вместе с выходящим из неё ребром. Проводя эту операцию 100 раз, мы получим граф, состоящий из одной вершины ( в котором конечно, нет рёбер). Поскольку каждый раз удалялось только одно ребро, то сначала их было 100.

6. (Веретенников Б.М.) Найти матрицы S порядка 2 удовлетворяющие равенству

S 1

4

1

2

1

 

 

4

0

S

0

2

.

 

 

 

 

 

Р е ш е н и е.

Пусть

x

y

. Перепишем уравнение в виде

S

 

 

z

t

 

4

1 x

 

4

0

 

 

z

или

y

x

 

 

t

z

y 2

1

 

 

0

2

,

t

 

 

 

 

 

 

 

4x z 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4y t x 2y

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x 2z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4y z 2t

 

 

Из первого и третьего уравнений следует

z 2x. Подставляя в четвёртое

уравнение, имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2y x t 0

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4y 2x 2t 0

 

т.е. z 2y x. Тогда матрица S имеет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

S

2x

2y x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так как S невырожденная матрица, то

 

2xy x2 2xy 0. Таким образом,

 

 

 

S

 

x

y

 

 

,

x,y R,

x 0.

 

 

 

 

2x

2y x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О т в е т.

 

x

y

 

x,y R,

 

x 0.

 

 

S

2x

 

,

 

 

 

 

 

2y x

 

 

 

 

 

 

 

7. (Ходак Г.Л.)

 

f x sin4 tgx cos2 tgx .

Найти экстремальные значения функции

Р е ш е н и е. Переменная t cos2 tgx

принимает все значения из отрезка

0,1 . Тогда

f x y t 1 t 2 t t2 t 1, y 0 y 1 1. График

 

 

 

 

 

 

1

 

3

 

функции y y t - парабола с вершиной в точке

 

,

 

.

2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

О т в е т.

fmin

3

,

fmax 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

9. (Ходак Г.Л.) Решить уравнение y yx y

 

x yy 0.

Р е ш е н и е. Преобразуем уравнение

yyx 0.

Отсюда следует

yyx C1

или

12 y2 C1 ln x .

Окончательно получаем

1 y2 C1 ln x C2 .

2

О т в е т.

1

y2 C ln

 

x

 

C .

 

 

 

 

2

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

10. (Веретенников Б.М.) Известно, что следующие параметрические уравнения

x

cost 2

,

y

sint

,

 

 

 

5 4cost

 

5 4cost

задают окружность. Найдите центр и радиус этой окружности.

Р е ш е н и е. Пусть

x t

 

cost 2

 

. Так как

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 4cost

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cost 2

 

 

 

 

 

sint 5 4cost 4sint cost 2

 

3sint

 

 

x t

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 4cost

2

 

 

 

5 4cost

2

 

 

5 4cost

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

то точки

t k

есть точки экстремума этой функции. Вычислим значения

функции в этих точках

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

,

x

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

Отсюда следует

 

x

1,

 

 

x

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

max

 

 

 

 

 

 

 

min

 

3

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

Аналогично определяем, что

y

 

 

 

 

 

,

y

 

 

 

. Таким образом, уравнение

max

 

min

 

окружности имеет вид:

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

y

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О т в е т.

x

 

y

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]