Przykładowe rozwiązania zadań z klasy 4 – PIKOMAT 2008 Zadanie 1 (etap I) W każdą kratkę poniższej figury wpisz jedną z cyfr od 1 do 5 tak, aby cyfry malały, gdy przesuwać się będziesz od strony lewej do prawej w każdym rzędzie poziomym i z góry na dół w każdym rzędzie pionowym. Autor rozwiązania: Paweł Janusiak, Szkoła Podstawowa nr 29 w Częstochowie Jest 5 możliwości rozwiązania tego zadania: 5 4 2 1 3 5 4 3 1 2 5 4 3 2 1 5 3 4 1 2 5 3 4 2 1 Zadanie 2 (etap I) W czasie wakacji pięcioro rodzeństwa postanowiło wybrać się do lasu. Umówili się, że troje z nich będzie zbierać jagody, a pozostała dwójka borówki. Na ile sposobów mogą się podzielić na takie dwie grupy zbieraczy runa leśnego? Autor rozwiązania: Jakub Szczuka, Szkoła Podstawowa w Zespole Szkół Ogólnokształcących w Lubomi Rodzeństwo może się podzielić na 10 sposobów. Ponumerowałem dzieci od 1 do 5 i przydzieliłem im dane funkcje (tabela). Jagody Borówki 1, 2, 3 4, 5 1, 2, 4 3, 5 1, 2, 5 3, 4 1, 3, 4 2, 5 1, 3, 5 2, 4 1, 4, 5 2, 3 2, 3, 4 1, 5 2, 3, 5 1, 4 2, 4, 5 1, 3 3, 4, 5 1, 2 Zadanie 1 (etap II) Podczas ostatnich wakacji kolega Tomka przebył łącznie 486 km. Część drogi przejechał koleją. Autobusem przejechał 5 razy tyle co koleją. Resztę drogi przebył promem. Droga wodna była 2 razy krótsza od lądowej. Ile czasu kolega Tomka podróżował promem, jeżeli wiadomo, że prom w ciągu każdej godziny pokonywał odległość 18 km? Autor rozwiązania: Magdalena Pieróg, Szkoła Podstawowa nr 1 w Mielcu Niech x oznacza długość drogi wodnej, to 2x oznacza długość drogi lądowej. Zatem: x + 2x = 468 3x = 468 x = 162 Droga wodna wynosi 162 km. Jeżeli w ciągu godziny prom pokonuje 18 km, to całą drogę pokona w ciągu: 162 : 18 = 9 godzin. Odp. Kolega Tomka podróżował promem 9 godzin. Zadanie 4 (etap II) W puste pola należy wpisać liczby od 1 do 16 (niektóre liczby zostały już wpisane) tak, aby suma liczb w każdym z zaznaczonych kwadratów 2 × 2 oraz w wierszach i kolumnach dużego kwadratu 4 × 4 była równa 34. 3 13 9 15 14 Autor rozwiązania: Piotr Pawlak, Ogólnokształcąca Szkoła Muzyczna I i II Stopnia im. Feliksa Nowowiejskiego w Gdańsku Wiem, że w ostatnim wierszu suma dwóch liczb wynosi 29. Suma dwóch pozostałych liczb musi wynieść 5 (34 – 29 = 5). Jedyne kombinacje to 4 i 1 lub 2 i 3, ale 3 jest już wpisane. Gdybym wpisał 1 na lewo od 15, a 4 na prawo od 14, to w kwadracie 2 2, gdzie jest 15, czwartą liczbą byłaby 9 (34 – 15 – 1 – 9 = 9), a ta liczba jest już wpisana. Po lewej stronie musi być 4, a po prawej 1. Wtedy w dolnym lewym kwadracie jest liczba 6 (34 – 15 – 4 – 9 = 6). Natomiast w lewym górnym kwadracie pod 3 musi być wpisana 10. Nasz kwadrat wygląda już tak: 3 13 10 9 6 4 15 14 1 Pozostały nam liczby: 2, 5, 7, 8, 11, 12 i 16. W pierwszej kolumnie suma pozostałych liczb jest równa 21 (34 – 9 – 4 = 21). Jest to możliwe tylko dla 16 i 5. Gdyby 5 było w lewym górnym rogu, to ostatnia liczba w pierwszym wierszu musiałaby wynosić 13, a 13 jest już wpisana. Jeśli w lewy górny róg wstawimy 16, to ostatnia do wpisania liczba w pierwszym wierszu równa się 2 (34 – 16 – 13 – 3 = 2). Nasz kwadrat wygląda tak: 16 3 2 13 5 10 9 6 4 15 14 1 Pozostały liczby: 7, 8, 11 i 12. W trzeciej kolumnie suma dwóch pozostałych liczb wynosi 18 (34 – 14 – 2 = 18). Czyli 11 i 7, to jedyna możliwość. W ostatniej kolumnie suma dwóch pozostałych liczb to 20 (34 – 13 – 1 = 20). Czyli jedyna możliwość to 12 i 8. W drugim i trzecim wierszu suma liczb pozostałych liczb jest taka sama i wynosi: 34 – 5 – 10 = 34 – 6 – 9 = 19. Zatem liczby to11 i 8 oraz 12 i 7. Dostaliśmy dwa rozwiązania: 16 3 2 13 16 3 2 13 5 10 7 12 5 10 11 8 9 6 11 8 9 6 7 12 4 15 14 1 4 15 14 1 Zadanie 1 (etap III) W pewnej klasie piątej jest 30 uczniów. Wśród nich jest 5 takich, którzy mają brata i siostrę, oraz 7 takich, którzy nie mają brata ani siostry. Ilu uczniów tej klasy ma siostrę, jeżeli wiadomo, że 15 ma brata? Autor rozwiązania: Kamil Filipiak, Szkoła Podstawowa nr 22 w Jaworznie 30 – 7 = 23 15 – 5 = 10 23 – 10 = 13 – tylu uczniów ma rodzeństwo, – tylu uczniów ma tylko brata, – tylu uczniów ma siostrę. Odp.: 13 uczniów tej klasy ma siostrę. Interpretacja graficzna A 10 uczniów B C D 5 uczniów 23 uczniów 7 uczniów 8 uczniów E A B C D E – – – – – wszyscy uczniowie klasy V, uczniowie, którzy mają rodzeństwo, uczniowie, którzy mają braci, uczniowie, którzy mają brata i siostrę, uczniowie, którzy mają siostrę. Przykładowe rozwiązania zadań z klasy 5 – PIKOMAT 2008 Zadanie 1 (etap I) Podczas zebrania klasowego – notabene bardzo burzliwego – doszło do takich sporów, że część uczestników opuściła salę. Gdyby salę opuściła prowadząca spotkanie Ola, na sali zostałaby 1 uczestników. Natomiast gdyby Mateusz i Kamil zostali na sali, to utracona 3 byłaby tylko połowa uczestników. Ilu uczniów było obecnych na początku zebrania? Autor rozwiązania: Paweł Dybich, Szkoła Podstawowa nr 5 w Olkuszu I sposób Liczba wszystkich uczestników zebrania – a, Liczba osób, która opuściła zebranie – b. Zapis sytuacji, gdyby Ola opuściła zebranie: a – b – 1 = 1 a. 3 1 a. 2 Aby równania były prawdziwe liczba a musi być liczbą parzystą, podzielną przez 3. Warunki takie spełniają liczby: 6, 12, 18, 24, 30, … Obliczam z drugiego równania liczbę b. 1 a–b+2= a 2 1 –b= a–a–2 2 1 – b = – a – 2 / . (–1) 2 1 b= a+2 2 Zapis sytuacji, gdyby Mateusz i Kamil zostali na sali: a – b + 2 = Obliczam b dla a równego 6, 12, 18, 24, 30 i podstawiam otrzymane wyniki do pierwszego równania. a = 6, b= 1. 6 + 2 = 5, 2 6–5–1 1. 6, 3 0 2, a = 12, b= 1. 12 + 2 = 8, 2 12 – 8 – 1 1. 12, 3 3 4, a = 18, b= 1. 18 + 2 = 11, 2 18 – 11 – 1 = 1. 18, 3 6 = 6, a = 24, b= 1. 24 + 2 = 14, 2 24 – 14 – 1 a = 30, b= 1. 30 + 2 = 17, 2 30 – 17 – 1 1. 24, 3 9 8, 1. 30, 3 12 10. Sprawdzam prawdziwość założonych dwóch równań dla a = 18, b = 11. a–b–1= 1 a 3 18 – 11 – 1 = 6, a–b+2= 6= 1. 18 3 9= 1. 18 2 1 a 2 18 – 11 + 2 = 9, Odp.: Otrzymałem jedno rozwiązanie. Liczba osób, które były na początku zebrania wynosi 18, a liczba osób, które opuściły zebranie wynosi 11. II sposób Liczba osób, którzy zostali – x, Liczba osób, którzy opuścili zebranie – y. 1 (x + y) 3 1 x + 2 = (x + y) 2 x–1= 1 1 x+ y /+1 3 3 1 1 x+2= x+ y /–2 2 2 x–1= 1 1 x+ y+1 /.3 3 3 1 1 x= x+ y–2 /.2 2 2 x= 3x = x + y + 3 / – x 2x = x + y – 4 / – x 2x = y + 3 x = y – 4 / . (–1) x=7 7=y–4 y = 11 x + y = 7 + 11 x + y = 18 Odp.: Na początku zebrania było 18 uczniów. III sposób Liczba osób, którzy zostali – x, Przedstawiam graficznie sytuację, gdyby Ola opuściła salę. x–1= 1 wszystkich uczestników 3 Podzieliłem koło na 6 równych części i zaznaczyłem 1 tego koła. 3 Gdyby Mateusz i Kamil zostali na Sali to byłaby polowa uczestników. x+2= 1 wszystkich uczestników 2 Przedstawiam oba rozwiązania graficzne razem: Zauważyłem, że różnica między oznaczonymi polami wynosi x + 2 – (x – 1) = x+2–x+1= 1 całości. 6 1 całości 6 1 całości 6 1 całości 6 Całość wynosi 18. 3= Odp.: Na początku zebrania było 18 osób. Zadanie 4 (etap II) Liczba czterocyfrowa AABB dzieli się przez 36. Jaka to liczba? Autor rozwiązania: Lukasz Turek, Szkoła Podstawowa nr 16 w Gliwicach Liczba 36 jest najmniejszą wspólną wielokrotnością liczb 4 i 9. Liczba czterocyfrowa AABB będzie więc podzielna przez 36, jeżeli będzie równocześnie podzielna przez 4 i przez 9 ponieważ: - liczba jest podzielna przez 4, gdy jej ostatnie dwie cyfry tworzą liczbę podzielną przez 4, - liczba jest podzielna przez 9, gdy suma jej cyfr jest podzielna przez 9. Liczba czterocyfrowa AABB podzielna przez 36 musi spełniać oba warunki. Wstawiłem w miejsce dwu liter B takie cyfry, aby powstałe z nich dwucyfrowe liczby były podzielne przez 4 (czyli 00, 44, 88), a w miejsce obu liter A cyfry od 1 do 9 i sprawdzałem, czy suma wszystkich cyfr jest podzielna przez 9. Uzyskałem następujące liczby czterocyfrowe podzielne przez 36: 9900, 5544, 1188. Sprawdzenie 9900 : 36 = 275 r. 0 5544 : 36 = 154 r. 0 1188 : 36 = 33 r. 0 Odp.: Otrzymałem 3 rozwiązania, a mianowicie 9900, 5544 i 1188. Zadanie 1 (etap III) W miejsce ☼ wpisz cyfry ze zbioru {2,3,4,5,6}, każdą dwukrotnie, aby otrzymać prawdziwą równość. ☼ 0 ☼ ☼ 0 ☼ ☼ ☼ + ☼ ☼ ☼ ☼ 4 6 6 6 Ator rozwiązania: Kamil Janas, Szkoła Podstawowa nr 4 w Bytomiu Przedstawione działanie zapisuję w następujący sposób: A 0 B C 0 D E F + G H I J 4 6 6 6 Z takiego zapisu wynika, ze F + J = 6 lub F + J = 16. Ponieważ największa suma dwóch cyfr, jaką można uzyskać z podanego zbioru cyfr wynosi 6 + 6 = 12 16, dlatego F + J = 6. W kolumnie jedności występują więc cyfry: 0, 0, 3, 3 lub 0, 0, 2, 4. Podobnie A + C + E + I = 6 lub A + C + E + I = 16 lub A + C + E + I = 26. Ponieważ największa suma czterech cyfr, jaką można uzyskać z podanego zbioru wynosi 6 + 6 + 5 + 5 = 22 26, a najmniejsza taka suma jest równa 2 + 2 + 3 + 3 = 10 6, dlatego A + C + E + I = 16. Wynika stąd, że B + D + H = 5 lub B + D + H = 15. Najmniejsza możliwa suma trzech cyfr z tego zbioru to 2 + 2 + 3 = 7 5, dlatego B + D + H = 15. Z tego wynika, że G = 3, dlatego w kolumnie jedności nie może być dwóch cyfr 3. Stad wynika, że w kolumnie jedności występują cyfry: 0, 0, 2, 4. Ponieważ B + D + H = 15, dlatego w kolumnie setek mogą wystąpić cyfry na dwa sposoby: I – cyfry 6, 6, 3 lub II – cyfry 6, 5, 4. Pozostałe możliwe cyfry z podanego zbioru występują w kolumnie dziesiątek. Mogą to być więc cyfry 5, 5, 2, 4 w przypadku I lub cyfry 6, 5, 3, 2 w przypadku II. W każdej kolumnie cyfry mogą występować w różnej kolejności, dlatego zadanie ma wiele rozwiązań, np.: Przypadek I + Przypadek II 4 0 6 2 0 6 5 2 3 3 5 4 4 6 6 6 + 6 0 4 5 0 5 3 4 3 6 2 2 4 6 6 6 Liczba możliwych rozwiązań w przypadku I: w kolumnie jedności cyfry można przestawić na 2 sposoby, w kolumnie dziesiątek cyfry 5 można umieścić obok siebie na 3 sposoby lub rozdzielone jedną cyfrą na 2 sposoby, albo rozdzielone dwiema cyframi na 1 sposób – razem jest 6 sposobów rozmieszczenia dwóch cyfr 5. Pozostałe cyfry tej kolumny można rozmieścić zamiennie na 2 sposoby, dlatego kolumnę dziesiątek można zapisać na 6 . 2 = 12 sposobów, w kolumnie setek cyfrę 3 można umieścić na 3 sposoby, na pozostałe miejsca wstawiając cyfry 6. Wszystkich możliwych rozwiązań w przypadku I jest więc: 2 (w kolumnie jedności) . 12 (w kolumnie dziesiątek) . 3 (w kolumnie setek) = 72. Liczba możliwych rozwiązań w przypadku II: w kolumnie jedności cyfry można przestawić na 2 sposoby, w kolumnie dziesiątek cyfrę 6 można umieścić na 4 sposoby, a wtedy cyfrę 5 na jednym z pozostałych trzech miejsc na 3 sposoby, natomiast cyfrę 3 na jednym z dwóch pozostałych miejsc na 2 sposoby, a cyfrę 2 na miejscu wolnym na 1 sposób, dlatego kolumnę dziesiątek można zapisać na 4 . 3 . 2 . 1 = 24 sposoby, podobnie w kolumnie setek cyfrę 6 można umieścić na 3 sposoby, a wtedy cyfrę 5 na jednym z pozostałych dwóch miejsc na 2 sposoby, natomiast cyfrę 4 na miejscu wolnym na 1 sposób, dlatego kolumnę setek można zapisać na 3 . 2 . 1 = 6 sposobów. Wszystkich możliwych rozwiązań w przypadku II jest więc: 2 (w kolumnie jedności) . 24 (w kolumnie dziesiątek) . 6 (w kolumnie setek) = 288. Wynika stąd, że liczba wszystkich różnych rozwiązań tego zadania wynosi: 72 + 288 = 360. Odp.: Zadanie posiada 360 różnych rozwiązań. Przykładowe rozwiązania zadań z klasy 6 – PIKOMAT 2008 Zadanie 1 (etap I) Przy dzieleniu pewnej liczby przez 3, 5, 7 i 11 zostają odpowiednio reszty 1, 2, 3 i 4. Znajdź tę liczbę, jeżeli wiadomo, że jest ona podzielna przez 2. Autor rozwiązania: Joanna Michalik, Szkoła Podstawowa nr 5 w Zespole Szkół Sportowych nr 1 w Chorzowie w Chorzowie Szukam liczb podzielnych przez 11 z resztą 4. Liczba Liczba +4 11 22 33 44 55 66 77 88 99 110 121 132 143 154 165 176 187 198 15 26 37 48 59 70 81 92 103 114 125 136 147 158 169 180 191 202 <---------------------------- +110 ------------------------------> Szukana liczba dzieli się przez 5 z resztą 2, zatem musi się kończyć cyfrą 7 lub 2. Ponieważ jednak liczba jest parzysta, musi się ona kończyć cyfrą 2. Ułożyłam tabelkę, w której liczby rosną co 110. Do liczb, które dzielą się przez 3 z resztą 1 (warunek zadania) sprawdziłam podzielność przez 7. Liczba Dzielenie przez 3 Dzielenie przez 5 Dzielenie przez 7 Dzielenie przez 11 92 202 312 422 532 642 752 862 972 1082 1192 1302 1412 1522 1632 1742 1852 1962 2072 2182 2292 2402 2512 2622 2732 2842 2952 3062 3172 3282 3392 3502 3612 3722 3832 reszta 2 r. 1 r. 0 r. 2 r. 1 r. 0 r. 2 r. 1 r. 0 r. 2 r. 1 r. 0 r. 2 r. 1 r. 0 r. 2 r. 1 r. 0 r. 2 r. 1 r. 0 r. 2 r. 1 r. 0 r. 2 r. 1 r. 0 r. 2 r. 1 r. 0 r. 2 r. 1 r. 0 r. 2 r. 1 reszta 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 2 r. 6 r. 0 r. 1 r. 2 r. 3 r. 4 r. 5 r. 6 r. 0 r. 1 r. 2 r. 3 reszta 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 r. 4 Odp.: Najmniejsza liczba spełniająca warunki zadania to 1522, następna 3832. Liczby będą się powtarzać co 2310 (3832 – 1522 = 2310), czyli liczbę można zapisać w postaci: 1522 + n . 2310, gdzie n jest liczbą naturalną. Zadanie 3 (etap III) Wzdłuż alei parkowej rośnie 5 drzew. Na drzewach siedzą ptaki. W pewnej chwili z pierwszego drzewa 1 ptak przeleciał na drugie drzewo, a po pewnym czasie 2 ptaki z drugiego drzewa przeleciały na trzecie, a potem kolejno: 3 ptaki z trzeciego drzewa na czwarte, 4 ptaki z czwartego na piąte i 5 ptaków z piątego drzewa na pierwsze i wtedy okazało się, że na każdym drzewie jest tyle samo ptaków. Wiedząc, że ptaków było razem mniej niż 30, oblicz ile ptaków siedziało na początku na każdym drzewie. Autor rozwiązania: Justyna Tuszyńska, Szkoła Podstawowa nr 4 w Pyskowicach W zadaniu należy obliczyć, ile ptaków na początku siedziało na każdym drzewie. Wiadomo, że było ich razem mniej niż 30. Zaczęłam od narysowania schematu: ---------------------------------- + 5 ----------------------------------------------------> <------ + 1 ------<------ + 2 -------<------ + 3 ------- <------ + 4 -------- I II III IV V Gdyby na wszystkich drzewach było razem 5 ptaków, na każdym drzewie byłoby po 1 ptaku. Sprawdźmy schematem odwracając działanie: ---------------------------------- + 5 ----------------------------------------------------> <------ + 1 ------<------ + 2 -------<------ + 3 ------- <------ + 4 -------- -3 I 4 II 5 III 6 IV 7 V Teraz widać, że na I drzewie są 3 ptaki. Na drzewie nigdy nie siedziały 3 ptaki. Kolejna możliwość: w sumie 10 ptaków – na jednym drzewie 2 ptaki (odwracając działanie): ---------------------------------- + 5 ----------------------------------------------------> <------ + 1 ------<------ + 2 -------<------ + 3 ------- <------ + 4 -------- -2 I 1 II 2 III 3 IV 4 V Podobna sytuacja: na I drzewie siedzą 2 ptaki. Następna możliwość: w sumie 15 ptaków – na jednym drzewie 3 ptaki: ---------------------------------- + 5 ----------------------------------------------------> <------ + 1 ------<------ + 2 -------<------ + 3 ------- <------ + 4 -------- -1 I 0 II 1 III 2 IV 3 V Kolejna taka sytuacja: na I drzewie siedzi 1 ptak. Następna możliwość: w sumie 20 ptaków – na jednym drzewie 4 ptaki: ---------------------------------- + 5 ----------------------------------------------------> <------ + 1 ------<------ + 2 -------<------ + 3 ------- <------ + 4 -------- 0 I 1 II 2 III 3 IV 4 V W zadaniu było napisane, że na każdym drzewie siedział przynajmniej 1 ptak (nie dosłownie). Kolejna możliwość: w sumie 25 ptaków – na jednym drzewie 5 ptaków: ---------------------------------- + 5 ----------------------------------------------------> <------ + 1 ------<------ + 2 -------<------ + 3 ------- <------ + 4 -------- 1 I 6 II 6 III 6 IV 6 V Odp.: Rozwiązaniem tego zadania jest: na I drzewie siedział 1 ptak, na II drzewie siedziało 6 ptaków, na III drzewie siedziało 6 ptaków, na IV drzewie siedziało 6 ptaków, na V drzewie siedziało 6 ptaków. Przykładowe rozwiązania zadań z klasy I gimnazjum – PIKOMAT 2008 Zadanie 1 (etap I) Średnia liczba punktów zdobytych na sprawdzianie z matematyki w pewnej klasie była równa 11,28. Średnia liczba punktów dla chłopców była równa 10, natomiast dla dziewcząt 12. Ile było dziewcząt i ile chłopców w tej klasie, jeżeli wiadomo, że liczba uczniów w klasie jest mniejsza niż 35? Autor rozwiązania: Marcin Salin, Gimnazjum nr 4 w Jaworznie Oznaczenia: ch – liczba chłopców dz – liczba dziewcząt 10ch – suma punktów zdobytych przez chłopców 12dz – suma punktów zdobytych przez dziewczyny 11,28 – średnia punktów całej klasy osiągnięta na sprawdzianie z matematyki I sposób 0< ch + dz < 35 Warunek ten oznacza, że uczniów w klasie jest 34 lub 33 lub 32 lub … lub 3 lub 2 lub 1. 11,28 . (dz + ch) = 12dz + 10ch Średnia punktów klasy pomnożona przez liczbę uczniów jest równa sumie wszystkich punków. 11,28 . dz + 11,28 . ch = 12dz + 10ch 11,28ch – 10ch = 12dz – 11,28dz 1,28ch = 0,72dz ch 0,72 9 18 ... dz 1,28 16 32 Tylko dla liczb 9 i 16 (muszą to być liczby naturalne) spełniony jest warunek 9 + 16 < 35, czyli jak jest 9 chłopców i 16 dziewcząt, to w klasie jest 25 uczniów. (średnia chłopców) 10 . (liczba chłopców) 9 = 90 (średnia dziewcząt) 12 . (liczba dziewcząt) 16 = 192 Sprawdzenie: 9ch + 16dz = 25 < 35 10ch 12dz 11,28 ch dz Odp. Chłopców jest 9, a dziewczynek 16 II sposób (metoda prób i błędów) Wiem, że liczba uczniów musi być liczbą naturalną. Średnia punktów klasy pomnożona przez ilość uczniów całej klasy, czyli suma punktów też jest liczbą naturalną. Liczba uczniów Suma punktów (ch + dz) (średnia . ilość uczniów) 30 338,4 29 327,12 28 315,84 27 304,56 26 293,28 25 282 24 270,72 23 259,44 22 248,16 21 236,88 Z tabelki możemy odczytać: ch + dz = 25, 11,28 . 25 = 282. To rozwiązanie spełnia warunki zadania, a mianowicie: 9 + 16 < 35 oraz Odp.: W tej klasie było 9 chłopców oraz 16 dziewcząt. 282 11,28 . 25 Zadanie 1 (etap III) Pan Stanisław ma czterocyfrowy PIN dostępu do swojego konta bankowego przy użyciu karty płatniczej. Każda z cyfr tego numeru jest inna. Jego syn Janek zapisał ten PIN w sposób szczególny – bo następującym szyfrem: 1911 0265 7004 6257 0735 5839 Jaki jest numer PIN pana Stanisława, jeżeli wiadomo, że w każdej z sześciu powyższych liczb występuje jedna i tylko jedna cyfra z numeru PIN oraz cyfra ta znajduje się na tym samym miejscu, co w numerze PIN? Autor zadania : Magdalena Marcinowicz, Gimnazjum w Akademickim Zespole Szkół Ogólnokształcących w Chorzowie I sposób Stosując się do warunków zadania, możemy stwierdzić, iż żadna cyfra, która występuje w dwóch i więcej kolumnach, a jednocześnie w innych wierszach, nie będzie jedną z cyfr numeru PIN. Możemy zacząć więc od wykluczenia wszystkich cyfr o podanych powyżej właściwościach. Otrzymamy wówczas następujący schemat: a b c d 1 1 1 1 2 2 4 3 2 4 3 5 8 3 6 Teraz widzimy, że w kolumnie a pozostała nam jedynie 1, a więc możemy ją uznać za „pewną” i możemy wykreślić pozostałe 1 z wiersza pierwszego. Również możemy wykluczyć cyfrę 8 z kolumny b, bo inaczej w wierszu 2 oraz 4 nie mielibyśmy żadnej cyfry. Teraz nasz schemat wygląda tak: a b c d 1 1 2 2 4 3 2 4 3 5 3 6 W naszym zadaniu mamy mieć szyfr 4 cyfrowy. Ponieważ wierszy jest 6 a kolumn 4, to w dwóch z wierszy musi występować ta sama cyfra. Widzimy teraz już rozwiązanie zadania. Jest to następujący układ: 1234. II sposób Pierwszą rzeczą jaką robię to zaznaczam powtarzające się w tej samej kolumnie cyfry 1 2 3 4 5 6 a 1 0 7 6 0 5 b 9 2 0 2 7 8 c 1 6 0 5 3 3 d 1 5 4 7 5 9 Możemy od razu wskazać dwie cyfry składające się na PIN, gdyż 2 i 3 jako jedyne nie powtarzają się w innych wierszach. Wykreślamy więc cyfry w kolumnach i wierszach, w których występują 2 i 3. a b c d 1 1 1 2 2 4 3 7 2 4 3 5 3 6 Dla takiego układu możemy stwierdzić, że zadanie ma rozwiązania: 7231 oraz 1234, lecz trzeba zwrócić uwagę na fakt, iż na miejscu d4 występowała już cyfra 7, a stosując się do warunków zadania – nie możemy uznać 7 za składową cyfrę w numerze PIN. Po wykreśleniu 7 mamy już rozwiązanie. Jest to układ 1234. III sposób Pierwszą czynnością, którą wykonuję to wykreślenie powtarzających się w różnych wierszach cyfr. Jako cyfry powtarzające się możemy od razu wykluczyć 0 oraz 5, a za „pewne” przyjąć 2 i 3, które jako jedyna para cyfr nie nachodzą na siebie wewnątrz wierszy, co jest jednym z warunków zadania. Po wykreśleniu wszystkich cyfr występujących w tym samych wierszach i kolumnach co 2 i 3 otrzymamy schemat: a b c d 1 1 1 2 2 4 3 7 2 4 3 5 3 6 Teraz tak jak w rozwiązaniu nr 2 prowadzi to otrzymania identycznego rozwiązania. Jest nim układ: 1234. Zatem mamy rozwiązanie, PIN pana Stanisława to: 1234. Przykładowe rozwiązania zadań z klasy II gimnazjum – PIKOMAT 2008 Zadanie 2 (etap I) Wiadomo, że liczba siedmiocyfrowa postaci 6ababab jest podzielna przez 18. Ponadto, jeżeli skreślimy pierwszą i ostatnią cyfrę tej liczby, to otrzymamy liczbę pięciocyfrową podzielną przez 6. Jakie cyfry kryją się pod literami a i b? Autor rozwiązania: Zuzanna Pastuszczak, Gimnazjum nr 2 w Sanoku Oznaczenia: a, b – cyfry Ponieważ obie liczby muszą być podzielne przez 2, więc zarówno a, które jest cyfrą jedności w liczbie pięciocyfrowej jak i b, które jest cyfrą jedności w liczbie siedmiocyfrowej muszą być parzyste lub równe 0. Najpierw rozważę liczbę pięciocyfrową ababa. Ponieważ ma być ona podzielna przez 3, to: a + b + a + b + a = 2b + 3a = 3k, gdzie k jest całkowite 3a + 2b = 3k / : 3 2b a+ =k 3 Na podstawie dotychczasowych informacji można stwierdzić, że a jest dowolną cyfrą parzystą lub zerem, czyli a może być równe: 0, 2, 4, 6, 8, natomiast b jest cyfrą parzystą podzielną przez 3 bądź ma wartość 0, więc b może być równe: 0 lub 6. Teraz rozważę liczbę siedmiocyfrową 6ababab. To, że jest ona podzielna przez 9 można przedstawić w ten sposób: 6 + a + b + a + b + a + b = 6 + 3a + 3b = 9n, gdzie n jest całkowite. 6 + 3a + 3b = 9n / : 9 2a b n 3 3 Na podstawie powyższych informacji można stwierdzić, że a + 2 jest liczbą parzystą i podzielną przez 3, więc a + 2 jest równe 6, zatem a = 6 – 2 = 4, natomiast b może być równe 0 lub 6. Wniosek: a = 4 i ( b = 0 lub b =6). Sprawdzenie 1) Jeżeli b = 0, a = 4 mamy: 1 liczba: 6404040 : 18 = 355780 2 liczba: 40404 : 6 = 6734 2) Jeżeli b = 6, a = 4 mamy: 1 liczba: 6464646 : 18 = 359147 2 liczba: 46464 : 6 = 7744 Odp.: Litera a odpowiada cyfrze 4, a litera b odpowiada cyfrze 0 lub 6. Zadanie 1 (etap I) Wojtek chce dowiedzieć się, ile ocen każdego rodzaju ma Dawid z matematyki w dzienniku lekcyjnym. Od Dawida dowiedział się, że ma on tylko piątki, czwórki i trójki oraz, że trojek ma najwięcej – o 10 więcej niż piątek. Ponadto czwórek ma 3 razy więcej niż piątek. Dawid pochwalił się również, że jego średnia ocen jest niższa niż 3,6. Czy te informacje wystarczą, aby Wojtek jednoznacznie zaspokoił swoją ciekawość? Ile piątek, czwórek i trójek ma Dawid? Autor rozwiązania: Anna Kopka, Gimnazjum nr 3 w Jaworznie Wprowadzam oznaczenia: x – liczba piątek x + 10 – liczba trójek 3x – liczba czwórek Wiadomo również: Dawid ma średnią ocen mniejszą od 3,6 Dawid ma najwięcej trójek Jeżeli Dawid ma najwięcej trójek, to można zapisać następującą nierówność (wiadomo, że x jest mniejsze od 3x – nie mogą tutaj wystąpić liczby ujemne): 3x < x + 10 3x – x < 10 2x < 10 x<5 Z tej nierówności wynika, że Dawid może mieć 1, 2, 3 lub 5 piątki Liczba piątek Liczba czwórek Liczba trójek Średnia 1 3 11 3,34 2 6 12 3,5 3 9 13 3,6 4 12 14 3,67 Ponieważ wiemy, że średnia Dawida jest mniejsza niż 3,6, to mamy dwa rozwiązania. Wniosek: Wojtek nie może jednoznacznie zaspokoić swojej ciekawości. Przykładowe rozwiązania zadań z klasy III gimnazjum – PIKOMAT 2008 Zadanie 2 (etap I) Wyznacz 3 liczby pierwsze x, y, z tak, aby ich suma była 5 razy mniejsza niż ich iloczyn. Autor rozwiązania: Patryk Felkel, Gimnazjum nr 3 w Zespole Szkół Ogólnokształcących nr 11 w Zabrzu Skoro liczby x, y i z są liczbami pierwszymi, to z równania 5(x + y + z) = xyz, które otrzymujemy z treści zadania wynika, że iloczyn trzech liczb pierwszych jest podzielny przez 5, oznacza to, że jedna z liczb x, y, z jest równa 5. Przyjmuję, że tą liczbą jest x. Otrzymuję: 5(5 + y + z) = 5yz 5 + y + z = yz 5 = yz – y – z 5 + 1 = yz – y – z + 1 6 = y(z – 1) – (z – 1) 6 = (y – 1)(z – 1) Liczbę 6 można zapisać jako 2 . 3 lub 6 . 1, mamy: I przypadek y – 1 = 6 i z – 1 = 1, więc y = 7 i z = 2. Oczywiście może być odwrotnie: y – 1 = 1 i z – 1 = 6, czyli y = 2 i z = 7. II przypadek y – 1 = 2 i z – 1 = 3, czyli y = 3 i y = 4. Jedna z liczb równa się 4 i jest liczbą złożoną. Przyjmując y – 1 = 3 i z – 1 = 2, też jedna z liczb jest złożona. Odp.: Szukane liczby to 2, 5, 7. Zadanie 4 (etap II) Motocyklowy rajd, po bardzo trudnych technicznie bezdrożach Pustyni Piko, podzielono na etapy z punktami kontroli czasu. Na jeden z takich punktów kontroli czasu spóźnił się zawodnik z numerem 16. Jego spóźnienie wynosiło tyle sekund, o ile wcześniej przyjechał na ten punkt zawodnik z numerem 23, jadący ze średnią prędkością 90 km/h. O ile spóźnił się zawodnik z numerem 2, jadący ze średnią prędkością 72 km/h, jeżeli wspomniany wyżej zawodnik z numerem 16 przejechał kontrolny etap ze średnią prędkością 60 km/h? Autor rozwiązania: Marta Paniączyk, Gimnazjum nr 1 w Lesznie Oznaczenia: s – długość odcinka rajdu do punktu kontroli czasu t – optymalny czas potrzebny na przebycie tego odcinka t 1 – czas spóźnienia zawodnika z numerem 16 na punkt kontroli czasu oraz czas wcześniejszego przybycia zawodnika z numerem 23 na punkt kontroli czasu t 2 – czas, w jakim zawodnik numer 2 pokonał etap v 16 = 60 km/h – średnia prędkość zawodnika z numerem16 v 23 = 90 km/h – średnia prędkość zawodnika z numerem 23 v 2 = 72 km/h – średnia prędkość zawodnika z numerem 2 (1) (2) (3) s = 60(t + t 1 ) – droga zawodnika z numerem 16 s = 90(t – t 1 ) – droga zawodnika z numerem 23 s = 72 . t 2 – droga zawodnika z numerem 2 Z porównania zależności (1) i (2) otrzymuję: 5t 1 = t, a z porównania zależności (1) i (3) Otrzymuję: 5t 1 = t 2 , a z tego wynika, że t 2 = t. Czas, w którym zawodnik numer 2 przebył etap jest czasem optymalnym. Odp.: Zawodnik z numerem 2 dojechał do punktu kontroli czasu punktualnie, nie spóźnił się.