8.1. В треугольнике высоты, опущенные на стороны и , не меньше соответствующих сторон. Найдите углы этого треугольника.
♦ Пусть ; Наклонная больше перпендикуляра, поэтому По условию Поэтому Аналогично,
Получили треугольник прямоугольный и равнобедренный. Ответ:
8.2. Найдите все пары целых чисел, для которых
♦ Так как то возникают системы
Решим их. Ответ: (–5; –4), (–3; 0), (–5; 4), (5; 4), (5;–4), (3; 0).
8.3. При стрельбе по мишени спортсмен выбивал только по 8, 9 и 10 очков. Всего он сделал более 11 выстрелов и выбил 100 очков. Сколько выстрелов сделал спортсмен и какие были попадания?
♦ Ответ: 12 выстрелов при попаданиях 9 раз в 8, два раза в 9 и один раз в 10.
Пусть спортсмен выбил раз восьмёрку, раз девятку и раз десятку.
Тогда .
8.4. Купец продал кафтан покупателю за 10 рублей. У него не было сдачи с 25 рублей. Он разменял 25-рублёвую купюру покупателя у соседа. Покупатель с покупкой ушёл. Сосед приходит: «Бумажка фальшивая». Пришлось купцу дать настоящую. Что потерял купец?
♦ Ответ: 15 + 25 = 40.
8.5. Лента, бесконечная вправо, разбита на клетки. На первой клетке сидит кузнечик. Из любой клетки кузнечик может перепрыгнуть либо на одну, либо на 2 клетки вправо. Сколькими способами кузнечик может добраться до десятой от начала клетки?
♦ Добраться до первой клетки можно одним способом – сидеть на месте. Существует только один способ добраться до второй клетки. До третьей клетки – 2 способа. До четвёртой – 3. До пятой – 5. В каждую следующую клетку кузнечик может попасть из попасть из предыдущей или либо перепрыгнув через неё поэтому число способов попасть в неё складывается из двух предыдущих чисел. Возникает последовательность 1; 1; 2; 3; 5; 8; 13; 21; 34; 55; 89; … Ответ: 55.
9.1. Докажите, что уравнение не разрешимо в натуральных числах.
♦ Предположим, что нашлась тройка натуральных чисел, удовлетворяющих уравнению. Тогда все три равны друг другу не могут и без ограничения общности можно считать, что . Тогда или и сумма . Противоречие.
9.2. Функция называется нечётной, если для любого . Докажите, что функция нечётная.
♦
9.3. При каких значениях система не имеет решений?
♦ Ответ: При система несовместна Решим исходную систему при Вычтем из первого уравнения второе
Решение системы существует при .
9.4. Сколькими способами можно разложить 5 монет различного достоинства по трём карманам?
♦ Ответ: . Каждую монету можно положить в любой карман тремя способами: в первый карман, во второй карман или в третий карман. Одну монету можно разложить тремя способами, две – девятью; три – четыре – ; пять – способами.
9.5. Окружность с центром О вписана в прямоугольный треугольник , – еёпроекция на гипотенузу Найдите угол
♦ Пусть точка касания окружности гипотенузой и радиус окружности. Тогда прямоугольный равнобедренный, и , аналогично, . Ответ.
10.1. Решите в натуральных числах уравнение
♦ Ответ:
10.2. Постройте квадрат, три вершины которого лежат на трёх данных параллельных прямых.
♦ Анализ. Даны три параллельные прямые и (перечисляем снизу вверх). Предположим, что вершина искомого квадрата лежит на , на , на . Вокруг вершины повернём точку на по часовой стрелке. Тогда точка перейдёт в точку .
Построение. Выберем произвольно точку на прямой . Повернём прямую по часовой стрелке на вокруг точки . Полученная прямая пересечется с прямой в точке . Повернув точку в обратном направлении, на прямой получим точку . Равнобедренный прямоугольный треугольник достроим до квадрата . Квадрат искомый.
10.3. Окружность с центром О радиуса вписана в прямоугольный треугольник , – еёпроекция на гипотенузу Найдите радиус окружности, описанной около треугольника
♦ радиус окружности, вписанной в треугольник точка касания окружности гипотенузой. Треугольник прямоугольный равнобедренный, , ; аналогично, Оказалось, что О – центр окружности, описанной около треугольника MCN. Ответ.
10.4. Сто учеников сидят за круглым столом, причём более половины из них мальчики. Докажите, что какие-то два мальчика сидят друг напротив друга.
♦ Предположим противное, тогда в каждой из пятидесяти пар есть девочка. Мальчиков должно быть Противоречие с условием.
10.5. При каких значениях параметра система уравнений
имеет единственное решение?
♦ Ответ: Если решение системы, то тоже решение системы. Поэтому, если решение единственное, то т. е. получаем систему
которая распадается на две системы
и
При исходная система, кроме , имеет ещё решения: . Докажем, что при кроме (0; 1), нет других решений системы
Из условия следует, что Первое из этих неравенств даёт Вместе с тем с тем, что это даёт нам Получили то же самое решение, т. е. оно единственное.
11.1 Докажите, что если число делится на , то простое
число.
♦ Предположим противное, что представимо в виде произведения двух натуральных чисел, Тогда , и присутствует среди множителей т. е. при некотором натуральном имеем
Единица делится на натуральное число, отличное от 1. Противоречие.
11.2. Числа и образуют решение системы
.
Докажите, что хотя бы одно из них равно .
♦ Из второго уравнения системы следует, что Поэтому
Так как то или или
11.3. Сторона основания правильной треугольной призмы равна 2, а диагональ боковой грани . Найдите угол между плоскостью и плоскостью основания.
♦ Если середина то и перпендикулярны следовательно, линейный угол другранного угла с гранями и . Так как из треугольника и из треугольника , то . Ответ:
11.4. Окружность вписана в прямоугольный треугольник , – еёпроекция на гипотенузу Найдите угол
♦ Введём обозначения: центр окружности, радиус, точка окружности, которая проектируется на , точка пересечения прямой со стороной точка касания окружности прямой Тогда Как отрезки касательных к окружности, проведённые из одной точки, А так как . Треугольник равнобедренный с внешним углом при вершине Р. Поэтому . Аналогично, , поэтому Ответ.
Решение 2. Так как , то центр окружности, описанной около треугольника В ней центральный угол , поэтому вписанный угол
11.5 При каких натуральных и имеет корни уравнение
?
♦ Ответ: уравнение имеет корни, если любое натуральное число, или, если , или, если
К уравнению применим метод дополнительного угла; введём угол, для которого
Тогда уравнение принимает вид
Уравнение имеет корни, если
Если , то это неравенство выполняется для любого натурального . Если то перепишем неравенство в виде или . Если , то и возможно только одно значение . При возможны или При возможно только .