אולימפיאדת גיליס, תש"פ

• שאלה 1 - שקילת מטבעות

  נתונים שבעה מטבעות זהים למראה, ארבעה מתוכם אמיתיים ושלושה מזויפים. שלושת המטבעות המזויפים זהים במשקלם וכן ארבעת המטבעות האמיתיים.
  ידוע כי מטבע מזויף קל יותר ממטבע אמיתי. בשקילה אחת ניתן לבחור בשתי קבוצות של מטבעות ולבדוק מי מהן קלה יותר, או אם משקלן זהה.
  כמה שקילות נחוצות על מנת לאתר מטבע מזויף אחד לפחות.

  נושאים:

  לוגיקה -> הגיון תורת האלגוריתמים -> שקילות קומבינטוריקה -> בדיקת מקרים -> תהליכים בעיות מינימום ומקסימום

• שאלה 2 - כנס מתמטי

  לכנס מתמטי הגיעו 202 משתתפים משלוש מדינות: ישראל, יוון ויפן.
  ביום הראשון, כל זוג משתתפים מאותה מדינה לחצו ידיים. ביום השני, כל זוג משתתפים
  שאחד מהם ישראלי והשני אינו ישראלי לחצו ידיים. ביום השלישי, כל זוג משתתפים שאחד
  מהם ישראלי והשני יווני לחצו ידיים. סך הכול, התרחשו 20200 לחיצות ידיים. כמה
  משתתפים ישראלים היו בכנס?

  הצגת רמז

  התחברו כאן לאתר על מנת לקבל את הרמז
  נושאים:

  תורת המספרים קומבינטוריקה אלגברה -> בעיות מילוליות אלגברה -> משוואות -> משוואות דיופנטיות

• שאלה 3 - איפה הנקודה?

  במשושה קמור ABCDEF המשולשים
  ACE ו-BDF משוכללים וחופפים. הראו כי
  שלושת הקטעים המחברים את אמצעי
  הצלעות הנגדיות של המשושה נחתכים
  בנקודה אחת.

  הצגת רמז

  התחברו כאן לאתר על מנת לקבל את הרמז
  נושאים:

  גאומטריה -> גאומטריה במישור -> סימטריה גאומטריה -> גאומטריה במישור -> משולשים -> חפיפת משולשים גאומטריה -> ווקטורים

• שאלה 4 - מספרים על לוח

  בתחילת היום, על הלוח רשומים ארבעה מספרים שלמים (`a_0,b_0,c_0,d_0`). בכל דקה, דני
  מחליף את ארבעת המספרים שעל הלוח ברביעיית מספרים חדשה לפי הכלל הבא: אם
  המספרים הרשומים על הלוח הם (a,b,c,d), ראשית דני מייצר את המספרים
  `a'=a+4b+16c+64d`
  `b'=b+4c+16d+64a`
  `c'=c+4d+16a+64b`
  `d'=d+4a+16b+64c`
  ולאחר מכן הוא מוחק את המספרים (a,b,c,d) ורושם במקומם את המספרים
  ('a'd',d'c',c'b',b'a). לאילו רביעיות התחלתיות (`a_0,b_0,c_0,d_0`) ירשום דני
  בסופו של דבר רביעיית מספרים שכולם
  מתחלקים ב`5780^5780`

  הצגת רמז

  התחברו כאן לאתר על מנת לקבל את הרמז
  נושאים:

  תורת המספרים -> חשבון השאריות -> סימני חלוקה תורת המספרים -> חלוקה -> זוגיות אלגברה -> סדרות

• שאלה 5 - מקיפים בעיגולים

  נתונים שני משולשים ACE, BDF
  שנחתכים ב-6 נקודות: G,H,I,J,K,L
  כמתואר בציור. נתון כי בכל אחד מהמרובעים
  EFGI ,DELH ,CDKG ,BCJL ,ABIK ניתן לחסום מעגל.
  האם ייתכן שגם במרובע FAHJ ניתן לחסום מעגל?
  

  הצגת רמז

  התחברו כאן לאתר על מנת לקבל את הרמז
  נושאים:

  גאומטריה -> גאומטריה במרחב גאומטריה -> גאומטריה במישור -> מעגלים אלגברה -> משוואות אלגברה -> אי שוויונים הוכחה ודוגמה -> הוכחה בשלילה גאומטריה -> גאומטריה במישור -> חשבון זוויות

• שאלה 6 - מעגל המספרים

  במעגל רשומים המספרים 1 עד 6 לפי הסדר, כמתואר בציור.
  בכל מהלך, ליאור בוחר מספר כלשהו a במעגל ששכניו b,c ורושם
  במקומו את המספר `(bc)/a`.
  האם ליאור יכול להגיע למצב שבו מכפלת המספרים במעגל גדולה מ- `10^100`
  (א) ב- 100 מהלכים.
  (ב) ב- 110 מהלכים

  

  הצגת רמז

  התחברו כאן לאתר על מנת לקבל את הרמז
  נושאים:

  תורת המספרים אלגברה -> אי שוויונים אלגברה -> סדרות

• שאלה 7 - מעגל חסום במשולש

  בתוך משולש נמצאת נקודה P, שמרחקיה מהישרים עליהם נמצאות צלעות המשולש הם `d_a,d_b,d_c` נסמן ב R 
  את רדיוס המעגל החוסם את המשולש וב r את רדיוס המעגל החסום במשולש. הראו כי `sqrt(d_a)+sqrt(d_b)+sqrt(d_3)<= sqrt (2R+5r) `.

  הצגת רמז

  התחברו כאן לאתר על מנת לקבל את הרמז
  נושאים:

  גאומטריה -> גאומטריה במישור -> משולשים גאומטריה -> גאומטריה במישור -> מעגלים אלגברה -> אי שוויונים