Математика. Сборник задач для учащихся школы развития НГТУ. Учебное пособие
.pdf
Высказывание истинно только при S 1 , А = 0, Х = 0. Ответ. Победителем этапа гонок стал Шумахер.
17. Решение. Пусть Аi , Si означают хозяев и слуг соответственно. Схема перевозок приведена в таблице.
№ п/п |
|
Состав хозяев и слуг |
||
Правый берег |
|
На лодке |
|
|
|
|
|
||
0 |
( A1 , S1), ( A2 , S2 ), ( A3 , S3 ) |
|
|
|
1 |
(A2 , S2 ),(A3 , S3 ) |
|
( A1, S1) |
|
|
|
|
||
2 |
S1,(A2 , S2 ),(A3 , S3 ) |
|
S1 |
|
|
|
|
||
3 |
S1 , S2 , S3 |
|
A2 , A3 |
|
|
|
|
||
4 |
(A1 , S1), S2 , S3 |
|
A1 |
|
|
|
|
||
5 |
(A1 , S1) |
|
S2 , S3 |
|
|
|
|
||
6 |
(A1 , S1), (A2 , S2 ) |
|
( A2,S2 ) |
|
|
|
|
||
7 |
A1 , A2 |
|
S1, S2 |
|
|
|
|
||
8 |
A1 , A2 , A3 |
|
A3 |
|
|
|
|
||
9 |
A1 |
|
A2 , A3 |
|
|
|
|
||
10 |
( A1, S1) |
|
S1 |
|
|
|
|
||
11 |
|
|
( A1, S1) |
|
|
|
|
||
Левый берег
(A1 , S1)
A1
A1 , A2 , A3
A2 , A3
(A2 , S2 ), (A3 , S3 )
(A3 , S3 )
S1, S2 , ( A3 , S3 )
S1, S2 , S3 )
S1,(A2 , S2 ),(A3 , S3 )
(A2 , S2 ), (A3 , S3 )
( A1 , S1), ( A2 , S2 ), ( A3 , S3 )
2.2
1. 1.1. xy xz . 1.2. x y z . 1.3. xy x y z 1.4. x y z .
1.5.F(x, y) xy yx x( y y) x 1 x
Упрощенная схема: 
1.6.F(x, y, z) z (x y) (z xy) 1.
Упрощенная схема: 
1.7.F(x, y, z) (x y)z (z xy) x z z x z x y y z z y zxy 0 .
1.8.F(x, y, z,t, s) xy zt xst zsy .
61
2.F (x, y, z,t) xyzt xyzt xyzt xyzt .
Схема имеет вид
3.F(x, y) xy x y .
Схема имеет вид
2.3
1.1) ( x R )(2x 0) . 2) ( y 0)( x R)(2x y) .
3)( M 0) n(| an | M ) . 4) M n(| an | M ) .
5)( 0)( 0)( x)(| x x0 | | f (x) f (x0 ) | ) .
6)( 0)( x)(0 | x x0 | f (x) f (x0 )) .
7)( 0)( x)(0 | x x0 | f (x) f (x0 )) .
2.8) ( x1 M )( x2 M )(x1 x2 f (x1) f (x2 )) .
9)( x D( f ))( x D( f ) ( f (x) f ( x))) .
13)( T 0)( x D( f ))(x T D( f ) x T D( f ) f (x T ) f (x))
3.а) x(P(x) Q(x)) x(P(x) Q(x)) ; б) x(Q(x) P(x)) x(Q(x) P(x)) .
4.а) всякое число имеет противоположное; б) существует число, противоположное любому числу.
2.4
1.P {2; 3; 5; 7}, P {1; 4; 6; 8; 9} ; Q {2; 4; 6; 8}, Q {1; 3; 5; 7; 9} .
PQ {2}, PQ {3; 5; 7} , PQ {4; 6; 8} , PQ {1; 9}.
2.PQR {30}, PQR {10; 20} , PQR {6;12;18; 24} , PQR ,
62
PQR {2; 4; 8;14;16; 22; 26; 28}, PQR {5;15; 25} , PQR , PQR {1; 3; 7; 9;11;13;17;19; 21; 23; 27; 29} .
3.Прямоугольные и равнобедренные треугольники; прямоугольные
инеравнобедренные треугольники; непрямоугольные и равнобедренные треугольники; непрямоугольные и неравнобедренные треугольники.
|
2.5 |
5. Указание. |
Классифицировать участников по |
|
|
|
основаниям: решил «арифметическую», |
|
«геометрическую», «логическую» за- |
|
дачу. При подсчёте числа участников в |
|
пунктах е) и ж) использовать выраже- |
|
ние импликации и эквиваленции через |
|
дизъюнкцию, конъюнкцию и отрица- |
|
ние, а также формулу включений и |
|
исключений (рис. 7) (см. также зада- |
|
чу 8 глава 1, § 2). |
Рис. 7 |
Ответ: а) 22; б) 5; в) 0; г) 37; д) 5; |
е) 48; ж) 39; з) 13. |
|
|
ГЛАВА 3 |
|
3.1 |
1. Пусть ab 105 a b – данное число, ba 10b a – новое число, где a – цифра.
Выясним, какие остатки дают эти числа при делении на 7. 105 a b 5a b (mod 7) .
10b a 3b a (mod7) .
Преобразуем первое сравнение:
5a b 5a b 14b 5(3b a) (mod7) .
63
Если первое число делится на 7, то 5a b 0 (mod7) , следовательно, и второе число делится на 7, поскольку 5(3b a) 0 (mod7) .
2. Указание. Сравнить остатки от деления на 4 правой и левой части.
Ответ. Решений нет.
m n 117, 3. Задача сводится к решению системы
m n 40.
Ответ: 22.
4.(m,n) : (26; 650), (30; 150), (50; 50).
5.Задача сводится к решению уравнения 25x 36y 1 в натураль-
ных числах. x 13 36t, y 9 25t, t Z . |
Итак, |
9-я синяя метка и |
|||||||||||||||
13-я красная находятся на расстоянии 1 см друг от друга. |
|
||||||||||||||||
6. 5x 3x 10 3 (mod 5) , |
3x 3 (mod5) , сократим на 3, поскольку |
||||||||||||||||
Н.О.Д. (3, 5) = 1, |
x 1 (mod 5) . Значит, |
x0 |
1 и общее решение x 1 |
||||||||||||||
5t, t Z . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. x 1 5t, |
y 1 8t, t Z . |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.2 |
|
|
|
|
|
|
|
2. Решение. F4 3 0(mod 3) . (База индукции). |
|
|
|||||||||||||||
Предположим, что F4n 0(mod 3) . |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
F4(n 1) F4n 4 , |
F4n 4 F4n 3 F4n 2 , F4n 3 F4n 2 F4n 1 , |
||||||||||||||||
F4n 2 F4n 1 F4n . Подставляя, |
получим F4n 4 3F4n 1 F4n . |
||||||||||||||||
Каждое слагаемое делится на 3, следовательно, |
F4n делится на 3. |
||||||||||||||||
3. Указание. Воспользоваться тождеством |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
n 1 |
|
1 |
|
|
|
n |
|
1 |
|
|
1 |
|
n 1 |
|
1 |
|
a |
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
a |
|
a |
|
|
|
. |
|
an 1 |
|
|
|
|
an 1 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
an |
a |
|
|
|
|
|||||
4. Провести индукцию. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
A1 111 3 37 , |
An 1 100An 111 100An A1 . |
||||||||||||||||
5. Пусть An 52n 1 3n 2 2n 1 . При n = 1 A1 = 152 делится на 19.
64
Предположим, что An делится на 19.
An 1 52n 3 3n 3 2n 25(52n 1 3n 2 2n 1)19 3n 22n 1 25An 19 3n 22n 1
делится на 19.
6. Решение. Проведем индукцию по числу городов. Пусть N 2 . Искомый маршрут (1, 2) или (2, 1). Предположим, что для N k
существует маршрут, позволяющий объехать все k городов, который обозначим через (1, 2, ..., k). При этом числом 1 обозначен город, из которого начинается маршрут, а числом k – город, в котором он заканчивается.
Рассмотрим (k + 1)-й город. Если из города k + 1 можно проехать в 1-й, то маршрут будет (k + 1, 1, 2, ..., k), иначе, если из города k + 1 можно проехать во 2-й, то маршрут будет (1, k + 1, 2, ..., k), иначе, если из города k + 1 можно проехать в 3-й, то маршрут будет (1, 2, k + 1, 3, ..., k), и т. д., наконец, если из города k + 1 можно проехать в k-й, то маршрут будет (1, 2, ..., k + 1, k), в противном случае маршрут будет
(1, 2, ..., k, k + 1).
3.3
|
1. (100) p (24) p (32) p , |
p2 |
5 p 6 0, |
p 6 . |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
2. Ответы представлены в таблицах 3, 4 (основание 2), 5, 6 (основа- |
||||||||||||||||||||||||||
ние 5). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
|
|
1 |
|
|
· |
|
|
|
0 |
|
|
1 |
|
||||||||
|
|
|
|
0 |
0 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|||||
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
10 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
0 |
|
|
1 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
|
|
|
|
Таблица 6 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
+ |
|
0 |
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
|
|
|
· |
|
0 |
|
|
1 |
2 |
|
2 |
4 |
|||
0 |
|
0 |
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
|
|
0 |
|
0 |
|
|
0 |
0 |
|
0 |
0 |
||||
1 |
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
10 |
|
|
|
1 |
|
0 |
|
|
1 |
2 |
|
3 |
4 |
||||
2 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
10 |
|
11 |
|
|
|
2 |
|
0 |
|
|
2 |
4 |
|
11 |
13 |
||||
3 |
|
3 |
|
4 |
|
10 |
|
11 |
|
12 |
|
|
|
3 |
|
0 |
|
|
3 |
11 |
|
14 |
22 |
||||
4 |
|
4 |
|
10 |
|
11 |
|
12 |
|
13 |
|
|
|
4 |
|
0 |
|
|
4 |
13 |
|
22 |
31 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
65 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.(12404)7 .
4.(11000)2 ; (1111)2 ; (142714)8 ; (2204)6 ; (125334)6 .
8
5. (1100100)2 ; (1111101)2 . 6. Верны. 7. 11......11 .
9
ГЛАВА 4
4.1
1.1) ( 9,8x y) 2,5i; 2) 3a 3bi.
2.1) 4; 2) x 23 , y 163 .
3. 1) |
20 15,5i; 2) |
(30m2 2) 17mi; 3) |
|
38 |
|
16 i; |
4) 1 |
1 i; |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
|
|
17 |
|
7 |
7 |
|
|
|
||
5) 24i; 6) |
28 9i; 7) 27 |
5 i; |
8) |
2,8i; 9) |
144 |
3 i; 10) 1 |
|
3 |
i. |
|||||||||||||||||||
2 |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
i |
|
; |
|
|
|
30 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
1. 1) |
|
|
|
|
|
2) (2 i).; 3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
i . |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
2. 1 |
11 11i |
; 2) |
1 2i; 3) 1,5(1 i); 1 i ; |
|
4) |
5 i;3 2i . |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3. 1) |
x2 4x 29 0; 2) 3x2 |
2x 27 0; 3) |
z2 5(1 i) z 13i 0. |
|||||||||||||||||||||||||
7.4) 3x2 2x 27 0; 5) x2 (5 3i) x (4 7i) 0;
6)2x2 (3 i)x (4 2i) 0.
66
4.3
2. 1) z1 1 2i; 2) z2 1 2i; 3) z3 1 2i; 4) z4 2 i.
4. 1) (x 3)2 y2 4, окружность; 2) (x 2)2 ( y 1)2 1, окружность; 3) перпендикуляр, проходящийчерезсередину отрезка i,1 i .
5. 4) правая полуплоскость, включая ось Oy; |
5) сектор, ограничен- |
|||||||||||||||
ный лучами y 0(x 0) и |
y x (x 0) , луч |
y 0 не принадлежит сек- |
||||||||||||||
тору; 6) часть плоскости вне параболы y 0,5x2 |
2. |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
4.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3. 1) 1,5i; |
2) |
4 |
|
25 |
i sin |
25 |
|
|
|
3) |
3 cos105 isin105 ; |
|||||
cos |
8 |
8 |
; |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4) 2 cos205 isin 205 ; 5)1 0i; 7) |
2 |
|
|
5 |
isin |
5 |
||||||||||
cos |
12 |
12 |
. |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5. 1) |
1; |
1 i |
3 ; |
2) 2;0,5 1 19 i ; 3) |
5 i; 3 2i. |
|
||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГЛАВА 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1. 4) |
X |
|
1 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
6 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2. |
5 |
|
3 |
|
3 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
36 |
7 |
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3. AB |
4 |
3 |
3 |
, BA не существует. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
67 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 5 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
56 |
|
7 |
|||||||||
|
|
|
|
13 |
|
14 |
; 3) |
|
15 |
|
|
|
||||||||||||||||
|
5. 1) |
3 |
10 |
|
0 ; 2) |
|
|
|
; 4) |
|
69 |
; 5) |
(31); 6) |
10 ; |
||||||||||||||
|
|
|
2 9 |
|
|
|
21 |
22 |
|
|
|
|
25 |
|
|
|
17 |
|
|
|
12 |
|
||||||
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
10 13 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26 |
|
22 16 |
|
|||||||||
7) |
5 |
4 |
; 8) |
|
|
; 9) |
7 |
|
28 |
; 10 |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
7 |
8 |
|
|
1 |
|
4 |
|
|
23 |
|
23 9 |
. |
|
|||||||||
|
3 |
3 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
24 |
12 |
|
|
8 |
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
6. 1) |
; 2) |
|
0 4 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
12 |
12 |
|
|
|
0 |
0 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
3 |
4 |
|
|
|
|||
|
7. 1) 5 |
11 |
и |
10 |
|
14 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
4 |
|
6 |
8 |
|
|
|
|
|||||
|
|
2) (30) |
и |
|
|
|
; |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
11 |
25 |
|
14 |
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
6 |
|
9 |
12 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
8 |
12 |
16 |
|
|
|
|
||
|
|
9 |
0 |
|
0 |
|
25 |
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
3) |
0 4 |
|
0 |
|
и |
0 4 |
|
0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
0 |
0 |
|
|
|
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
25 |
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. 1) 2a ; 2) 0; 3) –12; 4) 29; 5) 87; 6) 4a . 2. 1) 4a3 ; 2) (x y)( y z)(x z) ; 3) 1.
3.1) 0; 2) 0.
4.1) 900; 2)100; 3)132; 4) 52.
5.1) { 4; 1}; 2) –2; 3) –3; 4) { 10;2} ; 5) { 3; 2,5} .
6.1) x 3,5 ; 2) ( 6; 4).
5.3
1. 1) |
(2; 1;1) ; 2) (3;1; 1) ; 3) |
(4; 0;1) ; 4) 1 |
; |
13 |
; |
1 |
|
; |
|
30 |
30 |
||||||||
5) |
(1; 1; 2; 2). |
6 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
68 |
|
|
|
|
|
|
2. 1) |
a 3 ; 2) a 3,b |
1 |
; 3) a 3,b |
1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
1 ;1; 2 ; 2) |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3. 1) |
(1; 5; 2); |
3) (2; 1; 3); |
4) |
(2; 2; 3); 5) |
( 2; 0;1; 1); |
|||||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1; 2; 4; 3). |
|
|
|
|
|
|
||||
6) (1; 2; 3; 4); |
7) (1; 1; 0;1); |
8) (3; 0; 5;11); 9) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
4. 1) |
( 1;2; 1) ; |
2) x |
|
|
2 |
|
|
1 |
x |
|
9 |
|
x |
; |
x |
10 |
|
5 |
x |
|
|
1 |
x |
; |
||
|
|
11 |
11 |
11 |
11 |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
11 |
3 |
4 |
2 |
11 |
3 |
|
4 |
|
||||||||||||
3) несовместная.
69
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Бачурин В.А. Сборник задач по математике. – М.: Высшая школа, 1998. – 559 с.
2.Кручкович Г.И. и др. Сборник задач по курсу высшей математики. – М.: Высшая школа,1973. – 576 с.
3.Никольская И.Л. Математическая логика: учебник. – М.: Высшая шко-
ла, 1981. 127с., ил.
4.Шапорев С.Д. Математическая логика. Курс лекций и практических занятий. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. 416 с.: ил.
5.Фомин С.В. Системы счисления. 5-е изд. М.: Наука, Гл. ред. физ.- мат. лит., 1987. 48 с. (Попул. лекции по мат.)
6.Шауцукова Л.З. Информатика, 10–11. М.: Просвещение, 2004. 420 с., ил.
7.Шипачев В.С. Задачник по высшей математике. – М.: Высшая школа,
2003.
70
