Тема ОММО (Объединённая Межвузовская Математическая Олимпиада)
Комбинаторика на ОММО: графы, турниры, логика, Дирихле
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела оммо (объединённая межвузовская математическая олимпиада)
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#63746

В группе из 80 человек некоторые знакомы друг с другом (знакомства взаимны). Известно, что в группе есть человек, который знает ровно 1 из оставшихся, человек, который знает ровно 2 из оставшихся, ..., человек, который знает ровно 54 из оставшихся. Докажите, что в группе есть три человека, каждые два из которых знакомы.

Источники: ОММО-2023, номер 10 (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Зачастую в задачах на знакомства, на какие-то дороги, где нам даны количества "соединений", удобнее всего начинать с объекта, у которого их больше всех) Попробуем рассмотреть всех знакомых человека А, у которого их 54, что можно о них сказать?

Подсказка 2

Чего же мы хотим добиться от такого множества? Найти человека B в нём, у которого с A точно есть общий знакомый. Но чтобы найти такого B, нужно хотя бы понимать, сколько у него знакомых. Но далеко не обо всех людях мы знаем количество их друзей :( Значит, попробуем сократить множество, в котором будем искать такого B. О скольких людях в множестве друзей A мы точно знаем количество знакомых?

Подсказка 3

В множестве знакомых A максимум 26 человек, у которых мы не знаем количество друзей, значит, есть как минимум 28 человек, про которых мы можем что-то сказать. Какого тогда человека мы можем "выцепить" оттуда, чтобы, наконец, найти B из подсказки 2?

Подсказка 4

Среди них есть человек B, у которого хотя бы 28 знакомых! Осталось лишь доказать, почему же у B и A обязательно есть общий знакомый из всех, при условии, что они знакомы между собой?)

Показать доказательство

Посмотрим на человека A  , который знает ровно 54 из оставшихся. Из них максимум 26 людей, про количество знакомых у которых в условии ничего не сказано. Осталось как минимум 28 человек, про количество знакомых которых сказано в условии. Среди них тогда найдётся человек B  , количество знакомых которого хотя бы 28.

У A  , кроме B  , есть ещё 53 знакомых, а у B  , кроме A− ещё 27 . Поскольку 53+ 27 =80> 78  , то у A  и B  есть хотя бы один общий знакомый C  . Тройка A,B,C  и есть искомая тройка человек.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#71523

Группа авантюристов показывает свою добычу. Известно, что ровно у 13 авантюристов есть рубины; ровно у 9 — изумруды; ровно у 15 — сапфиры; ровно у 6 — бриллианты. Кроме того, известно, что

  • если у авантюриста есть сапфиры, то у него есть или изумруды, или бриллианты (но не то и другое одновременно);
  • если у авантюриста есть изумруды, то у него есть или рубины, или сапфиры (но не то и другое одновременно).

Какое наименьшее количество авантюристов может быть в такой группе?

Источники: ОММО-2022, номер 2 (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Внимательно посмотрим на условие: рассмотрим авантюристов, у которых есть сапфиры! На какие группы мы можем их разделить?

Подсказка 2

Обладателей сапфиров столько же, сколько суммарно обладателей изумрудов и бриллиантов. Теперь посмотрим на второе условие. Мы знаем, какие камни есть у тех, кто обладает изумрудами. Кто тогда обладает рубинами и как это влияет на общее количество человек?

Подсказка 3

Заметим, что есть 9 обладателей сапфиров и изумрудов и 6 обладателей сапфиров и бриллиантов. Тогда 13 обладателей рубинов никак не могут пересекаться с девятью обладателями изумрудов!

Показать ответ и решение

Заметим, что количество авантюристов, у которых есть сапфиры, равняется суммарному количеству авантюристов, у которых есть изумруды или бриллианты. Тогда из первого условия следует, что у 9 авантюристов есть сапфиры и изумруды, а у 6 — сапфиры и бриллианты. Т.е. у каждого авантюриста, у которого есть изумруды, обязательно есть сапфиры. Тогда, из второго условия, не может быть авантюриста, у которого есть и изумруды, и рубины. Значит, авантюристов как минимум 13+ 9= 22.

Столько авантюристов и правда может быть: пусть у нас есть 9 авантюристов, у которых есть сапфиры и изумруды, 6 авантюристов, у которых есть сапфиры, бриллианты и рубины, а также 7 авантюристов, у которых есть только рубины. Можно убедиться, что этот пример подходит под все условия.

Ответ: 22

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#38860

В футбольном турнире играли восемь команд: каждая команда по одному разу сыграла с каждой. В следующий круг отбираются команды, набравшие пятнадцать и более очков. За победу даётся 3  очка, за ничью — 1  очко, за поражение — 0  очков. Какое наибольшее количество команд может выйти в следующий круг?

Источники: ОММО-2019, номер 2, (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1!

Так, посмотрим, мы хотим посчитать количество команд, получивших хотя бы 15 очков. Но ведь количество очков, разыгрваемое в турнире, ограничено! Сколько баллов у нас за игру получают в сумме обе команды?

Подсказка 2!

Ага, таким образом за каждую игру в сумме разыграли не более 3 баллов. То есть мы можем посчитать, сколько всего очков максимально было разыграно за турнир! И посмотрим, сколько команд "пятнидцатибальников" максимально вместится в наше соревнование...

Подсказка 3!

Не забудем доказать, что столько найдется! Осталось аккуратно построить пример :)

Показать ответ и решение

Всего игр было 8⋅7 = 28
 2  , так что разыграно не более 28⋅3= 84  очков. Отсюда команд, которые набрали хотя бы 15  баллов, не больше пяти.

Покажем, что такие пять команд найдутся. Пусть каждая из них выиграла у оставшихся трёх, то есть каждой остаётся набрать 6  очков до 15  или выиграть ещё два раза. Расположим эти 5  команд по кругу. Пусть каждая выиграет у следующей по кругу и идущей через одну, то есть, например, 1  у 2  и 3  или 5  у 1  и 2  . Это эквивалентно построению всех рёбер полученного пятиугольника, а также всех диагоналей, поскольку  2
C5 = 10  , то их как раз 10  и каждую мы построим по одному разу.

Ответ:

 5

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#32097

 n  грибников ходили в лес и принесли суммарно 200  грибов (возможно, некоторые из грибников не принесли домой ни одного гриба). Мальчик Петя, узнав об этом, заявил: «Какие-то двое из них обязательно принесли одинаковое количество грибов!» При каком наименьшем n  мальчик Петя наверняка окажется прав? Не забудьте обосновать свой ответ.

Источники: ОММО-2018, номер 2, (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1!

1) Для начал было бы полезно примерно прикинуть оценку. В каком случае Петя не мог быть уверен, что у грибников есть двое с одинаковым количеством грибов?

Подсказка 2!

2) Верно, нужно допустить, что у всех было разное, и посчитать, сколько вообще можно взять грибников на 200 грибов! Только было бы здорово еще доказать, что при числах меньше нашей оценки он может быть не прав!

Показать ответ и решение

Для начала докажем, что при n ≤20  Петя может ошибиться. Предположим, что первые n − 1  грибников собрали соответственно 0,1,...,n − 2  гриба, а n  -й - все остальные. Поскольку

0+ 1+ ...+ (n − 2)≤ 0+ 1+...+18= 171= 200− 29

то последний грибник собрал не менее 29  грибов, т.е. больше, чем каждый из остальных. Итак, при n ≤ 20  существует пример, когда Петя мог быть не прав.

Покажем, что при n= 21  Петя всегда окажется прав. Предположим, что он не прав. Пусть грибники собрали a  <a < ...< a
 0   1       20  грибов. Несложно видеть, что a ≥ i
 i  , откуда получаем

200= a0+ a1+...+a20 ≥ 0+ 1+...+20= 210

противоречие.

Ответ:

 21

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#71414

В первенстве по футболу участвует 20 команд, которые играют по разу друг с другом. Какое наименьшее число игр должно быть сыграно, чтобы среди любых трех команд нашлись две, уже сыгравшие между собой?

Источники: ОММО-2017, номер 9 (см. olympiads.mccme.ru)

Показать ответ и решение

Будем рассматривать несыгранные игры. Условие означает, что несыгранные игры не образуют треугольников. Докажем индукцией по   k  , что для 2k  команд наибольшее число несыгранных игр не больше  2
k  .

База индукции: k= 1.  Оценка очевидна.

Шаг индукции: Пусть доказано для k  , докажем для k+ 1  .

Если несыгранных игр нет, то всё доказано. Иначе выделим произвольные команды A  и B  , не игравшие между собой. Заметим, что несыгранных игр с участием команд A  или B  не более 2k  (не считая игры между A  и B  ), так как для любой команды C  сыграна хотя бы одна из игр AC  и BC  . Теперь рассмотрим все команды, кроме A  и B  и применим предположение индукции - среди них не сыграно не более 2
k  игр. Отсюда общее количество несыгранных игр не более 2               2
k +(2k+1)= (k+ 1)  , что и требовалось доказать.

Подставляя k= 10  получаем, что число несыгранных игр не более 100, а число всех возможных игр 20⋅19
--2-= 190  , откуда число сыгранных игр не менее 190 − 100= 90  .

Оценка достигается, если разбить команды на две равные группы, в каждой из которых провести все матчи, а между группами не проводить ни одного.

Ответ: 90

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#32598

Андрей, Максим, Игорь и Коля соревновались в велогонке. На вопрос, кто какое место занял, они ответили:

Андрей: — Я не был ни первым, ни последним.

Максим: — Я не был последним.

Игорь: — Я был первым.

Коля: — Я был последним.

Известно, что три мальчика ответили честно и только один соврал. Кто из мальчиков соврал?

Источники: ОММО-2017, номер 2, (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Чтобы ответить на вопрос задачи, придётся рассмотреть все случаи: когда соврал Андрей, когда соврал Максим и т.д. Какой план действий в каждом из случаев?

Подсказка 2

В каждом из случаев берём отрицание высказывания мальчика, который соврал, и пытаемся найти противоречие с высказываниями других мальчиков!

Подсказка 3

Единственное — надо быть аккуратным с отрицанием высказывания и пользоваться законами логики, например, помнить, что отрицание союза «и» — это союз «или». Когда найдёте случай, в котором не будет противоречий, не забудьте привести пример!

Показать ответ и решение
  • Пусть соврал Андрей. Тогда он первый или последний, но Игорь и Коля сказали правду — отсюда они занимают первое и последнее место, противоречие.
  • Пусть соврал Максим. Отсюда он и Коля одновременно последние, снова противоречие.
  • Пусть соврал Игорь, то есть он не первый. Тогда Коля последний, Андрей может быть вторым, а Максим — первым, отсюда Игорь — третий и все остальные сказали правду.
  • Пусть соврал Коля, то есть он не последний. Но Максим и Андрей не последние, раз они сказали правду, а Игорь — первый, то есть последнее место никто не занимал, противоречие.

В итоге соврать мог только Игорь, в этом случае есть несколько распределений, в решении выше приведён пример одного из них.

Ответ: Игорь

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#82713

В 1a  классе каждого ребёнка попросили написать два числа: количество его одноклассников и количество его одноклассниц (именно в таком порядке; сам себя ребёнок не считает). Каждый ребёнок одно число написал правильно, а в другом ошибся ровно на 2  . Среди ответов были получены такие: (13,11),(17,11),(14,14)  . Сколько мальчиков и сколько девочек в классе?

Показать ответ и решение

Первое решение.

Обозначим детей, давших ответы (13,11),(17,11),(14,14)  через А, Б, В соответственно. Заметим, что если в классе m  мальчиков, то первое число в ответах девочек имеет ту же чётность, что и m  , а в ответах мальчиков - противоположную. Следовательно, дети А и Б одного пола, а В - другого.

Первые числа в ответах А и Б отличаются на 4, значит, они оба неправильные. Таким образом, количество одноклассников у А и Б равно 15 , а количество одноклассниц - 11 .

Если А и Б - мальчики, то в классе 16 мальчиков и 11 девочек. При этом у девочки В тогда 16 одноклассников и 10 одноклассниц, и ее ответ (14,14)  противоречит условию. Значит, А и Б девочки, и в классе 15 мальчиков и 12 девочек. ______________________

Второе решение.

Пусть какой-то ребёнок написал числа (m,d)  . Если бы оба числа он написал правильно, то он бы написал один из четырёх вариантов: (m − 2,d),(m + 2,d),(m,d− 2),(m,d +2)  .

Тогда, если этот ребёнок — мальчик, то существует четыре варианта количества мальчиков и девочек в классе: (m − 1,d),(m + 3,d),(m +1,d− 2)  и (m +1,d+2)  .

Аналогично, если этот ребёнок — девочка; возможные варианты в этом случае: (m − 2,d+ 1),(m + 2,d +1),(m,d− 1),(m,d +3)  .

Таким образом, каждый из ответов даёт нам восемь вариантов, сколько мальчиков и девочек могло быть в классе, один из которых должен быть верным:

для (13,11)  это (12,11),(16,11),(14,9),(14,13),(11,12),(15,12),(13,10),(13,14)  ;

для (17,11)  это (16,11),(20,11),(18,9),(18,13),(15,12),(19,12),(17,10),(17,14)  ;

для (14,14)  это (13,14),(17,14),(15,12),(15,16),(12,15),(16,15),(14,13),(14,17)  .

Осталось заметить, что только вариант (15,12)  встречается во всех трёх строчках.

Ответ: 15 мальчиков и 12 девочек

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#69334

Федерация спортивной борьбы присвоила каждому участнику соревнования квалификационный номер. Известно, что во встречах борцов, квалификационные номера которых отличаются более, чем на 2 номера, всегда побеждает борец с меньшим номером. Турнир для 256 борцов проводится по олимпийской системе: в начале каждого дня борцы разбиваются на пары, проигравший выбывает из соревнований (ничьих не бывает). Какой наибольший квалификационный номер может иметь победитель?

Источники: ОММО-2016, задача 9 (см. olympiads.mccme.ru)

Показать ответ и решение

Заметим, что борец с номером k  может проиграть только борцу с номером k+1  или k+ 2  , поэтому после каждого тура наименьший номер не может увеличиться больше, чем на 2  номера. На турнире с 256  участниками 8  туров, следовательно, номер победителя турнира не превосходит 1+ 2⋅8= 17.

Предположим, что борец с номером 17  может победить. Тогда в первом туре должны выбыть борцы с номерами 1  и 2  . Это возможно только если борец с номером 1  проиграл борцу с номером 3  , а борец с номером 2  проиграл борцу с номером 4  . Значит после первого тура борцы с номерами 3  и 4  останутся.

Аналогично, после второго тура останутся борцы с номерами 5  и 6  , после третьего: 7  и 8,...  , после седьмого: 15  и 16  . Значит, в последнем, финальном, бою встретятся борцы с номерами 15  и 16  . Противоречие с предположением, что борец с номером 17  может победить.

Покажем, что борец с номером 16 может победить. Назовём борцов с номерами большими 16  слабыми. Пусть в туре с номером k ≤7  борец с номером 2k− 1  проиграет борцу с номером 2k+ 1  , борец с номером 2k  проиграет борцу с номером 2k+ 2  , борцы с номерами 2k+ 3,...,16  победят каких-то слабых борцов, оставшиеся слабые борцы как-то сыграют между собой. Тогда после 7  туров останутся борцы с номерами 15  и 16  , и в финальном бое борец с номером 16  победит.

Ответ: 16

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#68793

На острове каждый житель либо рыцарь (всегда говорит правду), либо лжец (всегда лжёт). Два жителя называются однотипными, если они либо оба рыцари, либо оба лжецы. А, В и С — жители этого острова. А говорит: “В и С однотипны”. Что ответит С на вопрос “А и В однотипны?”

Источники: ОММО-2015, задача 2 (см. olympiads.mccme.ru)

Показать ответ и решение

Рассмотрим случаи:

В первом А — рыцарь. Тогда В и С действительно однотипны. Если В и С — рыцари, то С ответит “Да”, как и в случае, если В и С — лжецы.

Во втором А — лжец. Тогда В и С не однотипные. Если В — лжец, а С — рыцарь, то С ответит “Да”, как и в случае, если В — рыцарь, а С — лжец.

Итого, в любом случае С ответит “Да”.

Ответ: да

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#68792

На острове каждый житель либо рыцарь (всегда говорит правду), либо лжец (всегда лжёт), либо обычный человек (может и говорить правду, и лгать). Жители этого острова, А и В , сказали следующее. А: “В — рыцарь”. В: “А — лжец”. Докажите, что либо один из них говорит правду, но это не рыцарь, либо один из них лжёт, но это не лжец.

Источники: ОММО-2015, задача 2 (см. olympiads.mccme.ru)

Показать доказательство

Переформулируем условие: говорить правду, но не являться рыцарем, а также врать, но не являться лжецом, может только обычный человек. Получается, надо доказать, что среди жителей есть хотя бы один обычный человек. От противного: пусть на острове нет обычных людей. Переберем возможные случаи:

В первом А — лжец. Тогда А соврал о том, что В — рыцарь и В на самом деле лжец. Но тогда В сказал правду !?

Во втором А — рыцарь. Тогда А сказал правду и В действительно рыцарь. Но В сказал, что А — лжец !?

Итого, А может быть только обычным человеком. Следовательно, получили противоречие с предположением.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#34649

На острове каждый житель либо рыцарь (всегда говорит правду), либо лжец (всегда лжет), либо обычный человек (может как говорить правду, так и лгать). Рыцари считаются людьми высшего ранга, обычные люди - среднего, а лжецы — низшего. А, В и С — жители этого острова. Один из них — рыцарь, другой — лжец, а третий — обычный человек. А и В сказали следующее. А: “В по рангу выше, чем С.” В: “С по рангу выше, чем А.” Что ответил С на вопрос: “Кто выше по рангу — А или В?”

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Конечное количество людей и утверждений –> может помочь обычное рассмотрение случаев! Утверждений всего 2, а значит, вариантов -- 2² (каждое может быть либо правдой, либо ложью)

Подсказка 2

В каждом из этих вариантов мы получаем либо точное знание о том, кто есть кто, и тогда знаем ответ на вопрос С, либо получаем противоречие. Главное, не забывайте учитывать и те высказывания, что Вы посчитали за правду или ложь – например, если A > С и B > С, то отношение между А и B поможет определить правдивость их искомых высказываний.

Показать ответ и решение

Рассмотрим два возможных случая:

  • А сказал правду, то есть В выше С.

    Если В сказал правду, то оба они выше А. Тогда А — лжец. Противоречие с тем, что мы рассматриваем случай, когда А сказал правду.

    Если же В солгал, то он обычный человек среднего ранга (не ниже всех), отсюда С — лжец и А — рыцарь. Тогда С скажет, что В выше А, то есть соврёт.

  • А солгал, то есть на самом деле С выше В.

    Если В сказал правду, то он обычный человек среднего ранга, а С — рыцарь. То есть А — лжец, что соответствует словам В. Отсюда С скажет, что В выше А.

    Если же В солгал, то А выше С, а также С выше В. Отсюда А — рыцарь. Противоречие с тем, что мы рассматриваем случай, когда А солгал.

Итак, С скажет, что В выше А.

Ответ:

В

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#34645

На острове каждый житель либо рыцарь (всегда говорит правду), либо лжец (всегда лжёт), либо обычный человек (может и говорить правду, и лгать). Жители этого острова А и В сказали следующее. А: “В — рыцарь”. В: “А — не рыцарь.” Докажите, что по крайней мере один из них говорит правду, но это не рыцарь.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

В задачах на рыцарей/лжецов есть один важный простой приём — разбор случаев! Нужно лишь выбрать, относительно чего рассматривать случаи, и в каждом из случаев работать с уже конкретными высказываниями.

Подсказка 2

Например, если А сказал правду/солгал, мы сразу получаем информацию из обоих утверждений, которая нам и поможет вычислить, кто есть кто!

Показать доказательство

Разберём два возможных случая:

  • Если A сказал правду, что В — рыцарь, то слова В о том, что А — не рыцарь, должны быть верны. В этом случае А сказал правду и А — не рыцарь, так что условие задачи выполняется.
  • Если А солгал, что В — рыцарь, то и А не может быть рыцарем (потому что рыцарь не мог солгать). Так что В сказал правду. При этом В не является рыцарем, потому что А солгал. Под условие задачи подходит человек В.

Итак, в обоих случаях получаем требуемое.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#58040

В городе 200  жителей. Часть из них — рыцари, которые всегда говорят правду, остальные — лжецы, которые всегда лгут. Каждый горожанин живет в одном из четырех кварталов (А, Б, В и Г). Каждому задали четыре вопроса: “Вы живете в квартале А?”, “Вы живете в квартале Б?”, “Вы живете в квартале В?”, “Вы живете в квартале Г?”. На первый вопрос утвердительно ответило 105  жителей, на второй — 45  , на третий — 85  и на четвёртый — 65.  В каком квартале лжецов живет больше, чем рыцарей и на сколько?

Источники: ОММО-2014, задача 9 (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте попробуем составить уравнения на количество рыцарей и лжецов в каждом квартале. Например, пусть x₁ это количество рыцарей в первом квартале, а у₁ это количество лжецов в нем. И так же сделаем для остальных кварталов. Тогда попробуйте переписать условия по количеству ответов в виде уравнений!

Подсказка 2

У нас должна получиться такие уравнения!

Подсказка 3

Теперь в каждом уравнении встречается xₐ- yₐ. А это как раз то, что нас интересует - разница между лжецами и рыцарями. Давайте сделаем еще одну замену на z₁ = x₁ - y₁ для каждого квартала.

Показать ответ и решение

Пусть x
 k  и y
 k  — количества рыцарей и лжецов в k  -м квартале из 4  соответственно, x  — рыцарей всего, y =200− x  — лжецов всего. Тогда

(| x + y +y + y = 105        (| x + y− y = 105
|||{  1   2  3   4            |||{  1      1
| x2+ y1+y3+ y4 = 45   =⇒   | x2+ y− y2 = 45
|||( x3+ y1+y2+ y4 = 85        |||( x3+ y− y3 = 85
  x4+ y1+y2+ y3 = 65          x4+ y− y4 = 65

Введём обозначения z = y − x
 k   k  k  — насколько в k  квартале больше лжецов, получим

(||  y = 105+ z1
||{  y = 45 +z2
||  y = 85 +z
||(  y = 65 +z3
          4

В итоге наибольшее zk  достигается для k= 2  . Далее просуммируем уравнения, получим

4y =300+ y− x  ⇐⇒   3y =300− x= 300− 200+ y ⇐⇒   y = 50

Имеем (z1,z2,z3,z4)= (− 55,5,− 35,−15)  . Отсюда лжецов больше только во втором квартале на 5  .

Ответ:

в квартале Б на 5

Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!