Řešení 1. série. Řešení S-I-1-1 Nejdříve si uvědomme, že platí následující vztahy. h = 1 2 v d, h = 1 2 s k,



Podobné dokumenty
5 Pravděpodobnost. Sestavíme pravděpodobnostní prostor, který modeluje vytažení dvou ponožek ze šuplíku. Elementární jevy

Příklad. Řešte v : takže rovnice v zadání má v tomto případě jedno řešení. Pro má rovnice tvar

Univerzita Karlova v Praze Pedagogická fakulta

Řešení 5. série kategorie Student

Internetová matematická olympiáda listopadu 2008

Kreslení grafů na plochy Tomáš Novotný

Fakulta elektrotechniky a informatiky Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava. Diskrétní matematika 2012/2013.

8 Přednáška z

Věta o dělení polynomů se zbytkem

Matice přechodu. Pozorování 2. Základní úkol: Určete matici přechodu od báze M k bázi N. Každou bázi napíšeme do sloupců matice, např.

Lineární algebra : Metrická geometrie

2. Elementární kombinatorika

označme j = (0, 1) a nazvěme tuto dvojici imaginární jednotkou. Potom libovolnou (x, y) = (x, 0) + (0, y) = (x, 0) + (0, 1)(y, 0) = x + jy,

Vrcholová barevnost grafu

63. ročník matematické olympiády Řešení úloh krajského kola kategorie B. 1. Odečtením druhé rovnice od první a třetí od druhé dostaneme dvě rovnice

10 Přednáška ze

U3V Matematika Semestr 1

KOMBINATORIKA (4.ročník I.pololetí DE, 2.ročník I.pololetí NS)

Zajímavé matematické úlohy

2. LIMITA A SPOJITOST FUNKCE

Lineární algebra : Změna báze

Kongruence na množině celých čísel

FIT ČVUT MI-LOM Lineární optimalizace a metody. Dualita. Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

(4x) 5 + 7y = 14, (2y) 5 (3x) 7 = 74,

ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ V ROVINĚ

pravděpodobnosti a Bayesova věta

Úlohy klauzurní části školního kola kategorie A

Báze a dimenze vektorových prostorů

Necht tedy máme přirozená čísla n, k pod pojmem systém lineárních rovnic rozumíme rovnice ve tvaru

South Bohemia Mathematical Letters Volume 23, (2015), No. 1, DĚLENÍ KRUHU NA OBLASTI ÚVOD

Přijímací zkouška na MFF UK v Praze

Cvičení Programování I. Stručné poznámky ke cvičení ze

V tomto článku popíšeme zajímavou úlohu (inspirovanou reálnou situací),

Pravděpodobnost a její vlastnosti

PŘEDNÁŠKA 7 Kongruence svazů

Úvod do informatiky. Miroslav Kolařík

56. ročník Matematické olympiády. tedy číslice 1, 2, a 3. Dále nám zbývají zlomky. Má-li být jejich součet co nejmenší,

TOPOLOGIE A TEORIE KATEGORIÍ (2017/2018) 3. PREDNÁŠKA - KOMPAKTNÍ PROSTORY.

Diskrétní matematika 1. týden

6 Lineární geometrie. 6.1 Lineární variety

9 Stupně vrcholů, Věta Havla-Hakimiho

Úlohy klauzurní části školního kola kategorie B

V každém kroku se a + b zmenší o min(a, b), tedy vždy alespoň o 1. Jestliže jsme na začátku dostali 2

pro každé i. Proto je takových čísel m právě N ai 1 +. k k p

Matematika Kvadratická rovnice. Kvadratická rovnice je matematický zápis, který můžeme (za pomoci ekvivalentních úprav) upravit na tvar

Základy teorie grupoidů a grup

tečen a osu o π, V o; plochu omezte hranou vratu a půdorysnou a proved te rozvinutí

Symetrické funkce. In: Alois Kufner (author): Symetrické funkce. (Czech). Praha: Mladá fronta, pp

Řešení slovních úloh pomocí lineárních rovnic

9 Kolmost vektorových podprostorů

Vzorové řešení 6. série

Úlohy krajského kola kategorie C

Modely Herbrandovské interpretace

v z t sin ψ = Po úpravě dostaneme: sin ψ = v z v p v p v p 0 sin ϕ 1, 0 < v z sin ϕ < 1.

6 Skalární součin. u v = (u 1 v 1 ) 2 +(u 2 v 2 ) 2 +(u 3 v 3 ) 2

M - Příprava na 1. zápočtový test - třída 3SA

Polynomy. Mgr. Veronika Švandová a Mgr. Zdeněk Kříž, Ph. D. 1.1 Teorie Zavedení polynomů Operace s polynomy...

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Těleso racionálních funkcí

KOMBINATORIKA. 1. cvičení

Pravděpodobnost a statistika

Princip inkluze a exkluze

Definice (Racionální mocnina). Buď,. Nechť, kde a a čísla jsou nesoudělná. Pak: 1. je-li a sudé, (nebo) 2. je-li liché, klademe

1. KOMBINATORIKA - PŘÍKLADY

Matematická logika. Rostislav Horčík. horcik

1 Linearní prostory nad komplexními čísly

Úlohy domácího kola kategorie B

Kritéria dělitelnosti Divisibility Criterions

Klauzurní část školního kola kategorie A se koná

55. ročník matematické olympiády

Základy matematické analýzy

3. série. Nerovnosti. Téma: Termínodeslání:

Úvod do matematiky. Mgr. Radek Horenský, Ph.D. Důkazy

Systém přirozené dedukce výrokové logiky

M - Příprava na 1. čtvrtletku pro třídu 4ODK

Riemannův určitý integrál

Mocniny. Nyní si ukážeme jak je to s umocňováním záporných čísel.

10. Vektorové podprostory

NMAF 051, ZS Zkoušková písemná práce 16. ledna 2009

XV. ročník BRKOS 2008/2009. Vzorové řešení 3. série. Teorie čísel

Digitální učební materiál

Co víme o přirozených číslech

Svobodná chebská škola, základní škola a gymnázium s.r.o. Dělitelnost Rozklad na součin prvočísel. Dušan Astaloš

6 Ordinální informace o kritériích

Soustavy lineárních diferenciálních rovnic I. řádu s konstantními koeficienty

Úlohy II. kola kategorie A

Úlohy klauzurní části školního kola kategorie A

Fibonacciho čísla na střední škole

11. Skalární součin a ortogonalita p. 1/16

Nechť je číselná posloupnost. Pro všechna položme. Posloupnost nazýváme posloupnost částečných součtů řady.

Algoritmizace složitost rekurzivních algoritmů. Jiří Vyskočil, Marko Genyg-Berezovskyj 2010

Úvod do informatiky. Miroslav Kolařík

Přijímací zkouška na MFF UK v Praze

a počtem sloupců druhé matice. Spočítejme součin A.B. Označme matici A.B = M, pro její prvky platí:

SOUČIN MATIC A m n B n p = C m p, přičemž: a i1 b 1j +a i2 b 2j + +a in b nj = c ij, i=1 m, j=1 p. Např: (-2) = -3

p, q dvě permutace na množině X, pak složené zobrazení, tj. permutaci, q p : X X nazýváme složení permutací p a q (v tomto pořadí).

Teoretická informatika Tomáš Foltýnek Barvení grafů Platónská tělesa

POSLOUPNOSTI A ŘADY INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

Základy teorie množin

5. Náhodná veličina. 2. Házíme hrací kostkou dokud nepadne šestka. Náhodná veličina nabývá hodnot z posloupnosti {1, 2, 3,...}.

Transkript:

Řešení 1. série Řešení S-I-1-1 Nejdříve si uvědomme, že platí následující vztahy h = 1 2 v d, h = 1 2 s k, kde h je počet hran, v je počet vrcholů, d je stupeň vrcholu, s je počet stěn a k je počet úhlů každé stěny. Dále víme, že k 3 a s využitím Eulerovy věty můžeme sestavit následující tabulku: s k h v d 12 3 18 8 36/8 12 4 24 14 48/14 12 5 30 20 60/20 = 3 Protože z Eulerovy věty máme v = h 10, potom d = 2h v. Dále pokračovat v tabulce nemusíme, protože víme, že úloha má právě jedno řešení. Dostali jsme tedy, že pravidelný 12 stěn má 30 hran, 20 vrcholů se stupněm 3 a jeho stěny tvoří pravidelné 5 úhelníky. Řešení S-I-1-2 Ze zadání zjistíme, že: 1

Ze 6 kuchařek Ze 6 žen s pěknýma očima 2 pouze vaří 1 oči + vaří 1 vaří + oči 1 oči + vaří + počítá 2 vaří + počítají 1 oči + šperky 1 vaří + oči + počítá 2 oči + šperky + počítají 1 oči + počítá Ze 13 žen, které počítají Z 9 žen se šperky 2 počítají + vaří 1 šperky + oči 1 počítá + vaří + oči 2 šperky + oči + počítají 1 počítá + oči 3 šperky + počítají 2 počítají + šperky + oči 3 jen šperky 3 počítají + šperky 4 jen počítají Vlastnosti můžeme postupně zapisovat do tabulky: Slečna 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 vaří V V V V V V oči O O O O O O počítají P P P P P P P P P P P P P šperk Š Š Š Š Š Š Š Š Š Žádná z žen nemá všechny čtyři uvedené vlastnosti. Požádat o ruku může tedy tři slečny se třemi vlastnostmi: dvě z nich mají krásné oči, počítají a nosí šperk a jednu, která vaří, počítá a má krásné oči. Řešení S-I-1-3 Kosův výtah je lepší, protože snížením parametru umožnil, aby výtah stavěl v každém patře. Tuto vlastnost Verneův výtah nemá. Důkaz: Návrh spisovatele J.Verna popíšeme matematicky takto: Výtah může zastavit v patře, které lze vyjádřit v tomto tvaru 6n 3d, kde n, d jsou celá čísla. Po úpravě dostaneme pouze patra 3(2n d), odkud je vidět, že výtah staví jen v patrech, která jsou násobky čísla 3. Nikdy se tak nedostaneme například do 1. nebo 2. patra. 2

Obdobně zapíšeme Kosův návrh: Výtah může zastavit v patře, které lze vyjádřit v tomto tvaru 5n 3d, kde n, d jsou celá čísla. Budeme-li za n a d postupně dosazovat celá čísla, výsledkem by byla celá množina Z. Například první patro bychom získali, když n bude rovno 2 a d bude rovno 3, 1 = (5 2 3 3). Pokud se výtahem můžeme dostat o jedno patro vzhůru, můžeme se takto dostat už do kteréhokoli patra, a to opakováním tohoto postupu (ovšem netvrdíme, že je to nejekonomičtější postup). Kosův návrh výtahu tedy opravdu zaručuje,že je možno zastavit v každém patře, které bychom popsali celým číslem. (Odborně bychom řekli, že se Kosovi podařilo vygenerovat grupu celých čísel.) Řešení S-I-1-4 Abychom mohli určit pravděpodobnost správného umístění předmětů ve správném pořadí, musíme nejdříve zjistit počet všech možných jevů. Nejprve vypočítáme, kolika způsoby lze umístit deset různých předmětů do deseti zásuvek, aniž bychom uvažovali jejich pořadí. Jelikož víme, že zelený předmět patří do třetí zásuvky, stačí nám umístit zbývajících devět předmětů, a to tímto způsobem: vezmeme-li první předmět, máme pro něj devět volných zásuvek (devět možností), do některé ho tedy dáme. Vezmeme druhý předmět, pro který máme už jen osm možností, kam ho umístit, pro třetí předmět máme sedm možností,..., až nám zbude poslední, devátý předmět a jedna zásuvka. Všechny možnosti jak umístit devět předmětů do devíti zásuvek dostaneme tak, že vynásobíme 9 8 7... 1 = 9! (čteme devět faktoriál). Jedná se o typickou úlohu z kombinatoriky, kdy máme určit permutace 9 prvků bez opakování. Dále vypočítáme, kolika způsoby lze volit pořadí ukládání předmětů do zásuvek, aniž bychom uvažovali, který předmět patří do které zásuvky. Jelikož víme, že červený předmět má být uložen jako devátý, budeme určovat 3

pořadí zbývajících devíti předmětů. Budeme-li postupovat jako v předešlém výpočtu, obdržíme opět 9! možností. Jelikož máme splnit obě podmínky zároveň, počet všech možných jevů je 9! 9!. Počet příznivých jevů je jedna. A odtud dostáváme pravděpodobnost správného uložení předmětů jako: P = 1 9! 9!. Řešení S-I-1-5 Tvrzení věty Hraje-li n, n N soupeřících systémem každý s každým tak, že vždy jeden zvítězí a druhý je poražen, lze všechny soupeřící seřadit do řady H 1, H 2, H 3,..., H n 1, H n tak, že hráč H 1 porazil hráče H 2, hráč H 2 porazil hráče H 3 atd. až hráč H n 1 porazil hráče H n. dokážeme matematickou indukcí. Nechť nejprve n = 2, tj. nechť se utkají právě dva soupeři. Potom jeden z nich vyhrál, označme ho H 1, a druhý prohrál, označme ho H 2. Jistě lze tyto hráče seřadit do řady (o dvou členech) tak, že první porazil druhého, totiž do řady H 1, H 2. Nechť nyní n = k kde k je libovolné pevně zvolené přirozené číslo, k > 2. Předpokládejme, že hraje-li k 1 hráčů, lze je seřadit do řady H 1, H 2, H 3,..., H k 2, H k 1, která splňuje výše uvedenou podmínku. Nechť nyní hráč ktý hráč, označme ho H k, sehraje zápas s každým z (k 1) soupeřů, tak že s každým buď vyhrál a nebo prohrál. Naším úkolem je nyní umístit hráče H k do řady mezi ostatní 4

hráče. Postupujeme takto. Porazil hráč H k hráče H 1? Pokud ano, umístíme ho na první pozici v řadě, tedy dostaneme: H k, H 1, H 2, H 3,..., H k 2, H k 1. Tato řada splňuje podmínky zadání. Pokud ne, postoupíme k hráči H 2. Ptáme se stejným způsobem. Porazil hráč H k hráče H 2? Pokud ano, umístíme ho na druhou pozici v řadě, tedy dostaneme: H 1, H k, H 2, H 3,..., H k 2, H k 1. Tato řada opět splňuje podmínky zadání. Pokud ne, postoupíme k dalšímu hráči. Tento postup opakujeme tak dlouho, dokud nenajdeme hráče H i, 1 i k 1, který s hráčem H k prohrál. Pokud takového hráče nenajdeme, umístíme ho na poslední místo v řadě. Jelikož počet hráčů je konečný, musí nastat právě jedna z těchto možností. Dostaneme tedy vždy řadu hráčů H 1, H 2, H 3,..., H i 1, H k, H i, H i+1, H k 2, H k 1, v níž hráč na pozici j porazil hráče na pozici (j + 1), kde j = 1, 2,..., k. Podle principu matematické indukce je tak tvrzení věty dokázáno pro libovolné přirozené číslo n. 5