Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1312 вуза, 5274 предмета.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Белорусский национальный технический университет
Предмет:
[НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Файл:
Математические олимпиады БПИ–БГПА–БНТУ.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
28.12.2025
Размер:
4.98 Mб
Скачать
☆
►Содержание►

23. Математическая олимпиада БНТУ 2010 года

21 апреля 2010 года

1. Найдите lim cos

x

cos

x

cos

x

.

 

 

 

 

2

4

 

2

n

n

 

 

 

Эта задача предлагалась в первом туре олимпиады БПИ 1989 года (задание 4).

2. Имеется 10 монет, среди которых одна фальшивая (у неё герб с обеих сторон).

Наугад выбранную монету подбросили 10 раз. Все 10 раз выпал герб. Какова вероятность того, что выбрана фальшивая монета?

Решение. Рассмотрим событие A = {при подбрасывании монеты все 10 раз выпал герб}. Здесь две гипотезы: H1 – выбранная монета фальшивая, H2 – выбранная монета настоящая. Вероятности гипотез и соответствующие условные вероятности равны

 

1

10

P(H1 ) 0,1; P(H 2 ) 0,9; P(A | H1 ) 1; P(A | H 2 )

 

.

 

2

 

Тогда по формуле полной вероятности

 

 

 

 

P(A) P(H1 )P(A | H1 )

 

1

10

P(H 2 )P(A | H 2 ) 0,1 0,9

2

.

 

 

 

Тогда по формуле Бейеса искомая вероятность равна

 

P(H

1

| A)

P(H1)P(A | H1)

 

 

0,1

 

 

 

1024

0,991.

 

P(A)

 

 

1

10

1033

 

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ.

1024

0,991.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1033

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Окружность проходит через вершины A и C треугольника ABC, пересекает сторону

AB в точке E и сторону BC в точке F. Найдите радиус окружности, если AC = 6,

AEC 5 BAF, ABC 72 .

Решение.

B

E

F

A C

137

Обозначим AEC , BAF . Так как ABC 12 (arc(AC) arc(EF)), 12 arc(AC),

12 arc(EF), то ABC . Отсюда, 5 72 18 90 . Следовательно, AC

–диаметр окружности и, значит, её радиус равен 3.

Ответ. 3.

4. Решите уравнение f ( f (x)) f (x), где f (x) 2 x3 x 5.

Решение. Заметим, прежде всего, что f (x) 2 x3 x ln 2 ( 3x2 1) 0 и, значит, функция f (x) убывает. Пусть y f (x). Тогда имеем уравнение: 2 y3 y 5 y. Его корнем является число y 1. Других корней нет, так как левая часть уравнения убывает, а правая возрастает.

Осталось решить уравнение f (x) 1 2 x3 x 5 1. Это уравнение также имеет единственный корень x 1 по той же причине.

Ответ. –1.

5. Даны две матрицы A и B. Матрица A размерности n m, матрица B – m n,n m.

Доказать, что определитель матрицы AB равен нулю.

Решение. I. Пусть A1, A2 , , Am – столбцы матрицы A, B (bij )m n , C1,C2 , ,Cn – столбцы матрицы AB. Тогда C j b1 j A1 b2 j A2 bmj Am , j 1,n. Отсюда следует, что определитель

матрицы AB распадается на сумму mn определителей, все столбцы которых пропорциональны столбцам матрицы A. Так как n m, то в каждом таком определителе всегда найдётся пара столбцов, пропорциональных одному и тому же столбцу матрицы A и, значит, этот определитель равен нулю. Следовательно, определитель матрицы AB равен нулю.

II. Рассмотрим систему линейных однородных уравнений с матрицей коэффициентов B. Так как в этой системе число уравнений m меньше числа неизвестных n, то она имеет нетривиальное решение X. Тогда это же решение имеет и система n линейных однородных уравнений с матрицей AB, что возможно лишь в случае, когда det(AB) 0.

 

 

 

 

 

1

 

6. Построить график функции y | x |

|x|

.

Решение. Ввиду чётности этой функции, исследуем её при x > 0. Очевидно, предел функ-

ции в нуле равен нулю и, значит,

мы можем считать, что y(0) 0. На бесконечности:

1

lim ln x

lim

(ln x)

lim 1

Значит, y = 1 – горизонтальная асимптота графика этой

lim x x

ex x

ex

x

ex x 1.

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

138

функции. Так как

y x

1x 1 ln x

,

то x = e – критическая точка функции, в которой она дости-

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

1 3x (ln x 2x 2)ln x

 

гает максимума, равного ee . Далее, поскольку

y x x

, то при малых

 

 

 

 

 

 

x4

 

x y 0 и, стало быть, функция выпукла вблизи нуля. Построим график функции:

 

2.0

y

 

 

 

 

 

1.5

 

 

 

1.0

 

 

 

0.5

 

 

10

O

10

x

139

 

 

 

 

 

 

24. Математическая олимпиада БНТУ 2011 года

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 апреля 2011 года

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Дана квадратная матрица A (aij ), i, j 1,2, ,2011.Элементы aij

матрицы A удо-

влетворяют соотношениям aij a ji 0, i, j 1,2, ,2011. Найти det A.

(4 балла)

 

 

 

 

 

Эта задача предлагалась в первом туре олимпиады БПИ 1991 года (задание 1).

 

 

 

 

 

2.

Два

тела одновременно начинают движение по прямым

x 1

 

y 1

 

 

z 1

и

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

x 2

 

y 21

 

z 1

в момент времени t = 0. Первое тело начинает движение из точки с

2

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

абсциссой x1 3, двигается в сторону увеличения ординаты с постоянной скоростью v1 2

м/с. Второе тело начинает движение из точки с ординатой y2 19 и двигается со скоро-

стью v2 1 м/с также в сторону увеличения ординаты. Через какое время расстояние между телами будет минимальным и чему оно равно? (6 баллов)

Эта задача предлагалась в первом туре олимпиады БПИ 1991 года (задание 2).

 

1

 

 

 

3. Найти сумму ряда

 

 

 

.

(6 баллов)

 

(n 1)

 

n 2 n n 1

n

 

Эта задача предлагалась в первом туре олимпиады БГПА 1992 года (задание 6).

4. Найти все дифференцируемые функции, удовлетворяющие тождеству

 

 

x

y

f (y) f (x)

,

 

,

 

 

 

,

 

.

 

(10 баллов)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

2

y x

 

x

 

y

 

R

 

x

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эта задача предлагалась во втором туре олимпиады БГПА 1992 года (задание 3).

5. Найти положительную, дифференцируемую на [0, )

функцию f (x), удовлетворя-

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (t )dt

 

(6 баллов)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ющую уравнению f (x) e 0

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Пусть y f (x). Прологарифмировав, а затем продифференцировав данное

равенство, мы получим:

y

y.

 

Разделив переменные в этом дифференциальном уравне-

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нии, мы приведём его к виду:

dy

 

dx. Интегрируя, находим: y

 

1

. Подставив сюда

y2

 

x

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

начальное условие y(0) 1, получим C = 1. Следовательно,

y

 

1

 

.

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

140

Ответ. f (x) x 1 1.

6. Найти действительные числа A, B, C, D, удовлетворяющие условию:

 

 

 

 

 

 

 

ex

1 Ax Bx2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

1 Cx Dx2

0.

(10 баллов)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. По условию ex

1 Ax Bx2

o(x5 ),

где o(x5 ) – бесконечно малая более

 

 

 

 

 

 

1 Cx Dx2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

высокого порядка, чем x5

при x 0. Тогда, ex (1 Cx Dx2 ) 1 Ax Bx2

o(x5 ) или,

учитывая, что по формуле Маклорена пятого порядка, ex

1 x

x2

 

x3

 

x4

 

 

x5

o(x5 ),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

6

 

 

24

 

120

 

 

x2

 

x3

x4

 

x5

5

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

5

 

 

мы получаем: 1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o(x

)(1 Cx

Dx

 

) 1 Ax Bx

 

o(x

).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

6

 

24

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приравняем коэффициенты при одинаковых степенях в этом равенстве:

x3 :

1

 

C D

1

 

0,

 

2

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x4 :

1

C

1

D

 

1

0,

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

2

 

 

 

24

 

 

x5 :

1

C

1

D

1

0.

 

 

 

 

 

 

24

 

6

 

 

120

 

Полученная система линейных уравнений несовместна. Следовательно, чисел,

удовлетворяющих условию задачи, не существует.

Ответ. .

7. Станок штампует детали. При этом в среднем одна деталь из десяти получается бракованной. Если станок штампует бракованную деталь, то вероятность того, что следующая деталь бракованной, равна ½ . Найти вероятность выпуска годной детали, если известно, что предыдущая также была годной. (8 баллов)

Решение. Введём обозначения: p вероятность того, что деталь является бракованной, x

– искомая условная вероятность. С одной стороны, p 101 . С другой стороны, по формуле

полной вероятности:

p p

1

(1 p)(1 x). Отсюда,

x 1

p

 

 

17

.

2

2(1 p)

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ.

 

17

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

141

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности