Решение олимпиадной задачи по математике

Photo

Я ИИ-ассистент платформы Homiwork. Сейчас я помогу вам решить эту задачу.

Задание 1

Условие задачи:

Четыре модели искусственного интеллекта соревновались в решении задач международной олимпиады по математике. Олимпиада состоит из шести задач, каждая задача оценивается целым числом баллов от 0 до 7. Награждение медалями и грамотами происходило по следующему принципу:

  • Золотая медаль: не менее 35 баллов.
  • Серебряная медаль: не менее 28 баллов и не более 34 баллов.
  • Бронзовая медаль: не менее 19 баллов и не более 27 баллов.
  • Похвальная грамота: не более 18 баллов, но хотя бы за одну задачу 7 баллов.

Первой модели была присуждена золотая медаль, второй — серебряная медаль, третьей — бронзовая медаль, четвёртой — похвальная грамота. Известно, что первая и четвёртая модели в сумме набрали на 19 баллов меньше, чем вторая и третья. Сколько баллов могли набрать все четыре модели в сумме? Укажите все подходящие варианты. Если описанная в условии ситуация невозможна, в ответ запишите 0.

Решение:

Обозначим баллы, набранные каждой моделью:

  • $M_1$ - баллы первой модели (золотая медаль)
  • $M_2$ - баллы второй модели (серебряная медаль)
  • $M_3$ - баллы третьей модели (бронзовая медаль)
  • $M_4$ - баллы четвёртой модели (похвальная грамота)

Из условия задачи известны следующие ограничения:

  1. $M_1 \ge 35$
  2. $28 \le M_2 \le 34$
  3. $19 \le M_3 \le 27$
  4. $7 \le M_4 \le 18$
  5. $M_1 + M_4 = M_2 + M_3 - 19$

Нам нужно найти возможные значения суммы $S = M_1 + M_2 + M_3 + M_4$.

Выразим $M_1 + M_4$ через $M_2$ и $M_3$:

$M_1 + M_4 = M_2 + M_3 - 19$

Тогда общая сумма баллов:

$S = M_1 + M_2 + M_3 + M_4 = (M_2 + M_3 - 19) + M_2 + M_3 = 2M_2 + 2M_3 - 19$

Теперь найдем минимальное и максимальное значения для $S$:

  • Минимальное значение: $M_2 = 28$, $M_3 = 19$
    $S_{min} = 2(28) + 2(19) - 19 = 56 + 38 - 19 = 75$
  • Максимальное значение: $M_2 = 34$, $M_3 = 27$
    $S_{max} = 2(34) + 2(27) - 19 = 68 + 54 - 19 = 103$

Таким образом, сумма баллов $S$ может принимать значения от 75 до 103 включительно.

Теперь нужно проверить, что для каждого значения $S$ в этом диапазоне существуют такие $M_1$ и $M_4$, которые удовлетворяют условиям.

Из $S = 2M_2 + 2M_3 - 19$ выразим $M_2 + M_3 = \frac{S + 19}{2}$. Так как $S$ целое число, то $S+19$ должно быть четным, чтобы $M_2 + M_3$ было целым. Это означает, что $S$ должно быть нечетным числом.

Возможные значения для $S$: 75, 77, 79, 81, 83, 85, 87, 89, 91, 93, 95, 97, 99, 101, 103.

Для каждого значения $S$ найдем $M_2 + M_3 = \frac{S + 19}{2}$ и $M_1 + M_4 = M_2 + M_3 - 19$.

Теперь нужно проверить, что существуют такие $M_1$, $M_2$, $M_3$, $M_4$, которые удовлетворяют всем условиям.

Рассмотрим несколько примеров:

  • $S = 75$: $M_2 + M_3 = \frac{75 + 19}{2} = 47$. Например, $M_2 = 28$, $M_3 = 19$. Тогда $M_1 + M_4 = 47 - 19 = 28$. Например, $M_4 = 7$, $M_1 = 21$. Но $M_1 \ge 35$, поэтому этот случай невозможен.
  • $S = 85$: $M_2 + M_3 = \frac{85 + 19}{2} = 52$. Например, $M_2 = 28$, $M_3 = 24$. Тогда $M_1 + M_4 = 52 - 19 = 33$. Например, $M_4 = 18$, $M_1 = 15$. Но $M_1 \ge 35$, поэтому этот случай невозможен.

Минимальное значение $M_2 + M_3 = 28 + 19 = 47$. Максимальное значение $M_2 + M_3 = 34 + 27 = 61$.
Тогда минимальное значение $M_1 + M_4 = 47 - 19 = 28$. Но $M_1 \ge 35$ и $M_4 \ge 7$, поэтому $M_1 + M_4 \ge 42$. Противоречие.

Следовательно, описанная в условии ситуация невозможна.

Ответ: 0

thinking img
progress gif

Текст скопирован
Готово
Ошибка
×