Математика и Информатика

https://doi.org/math2025-3-1-mss Science in Education

2025/3, стр. 237 - 256

МОДЕЛИ НА ВЕРОЯТНОСТНИ ПРОСТРАНСТВА В ОЛИМПИАДНИ ЗАДАЧИ

Резюме: Показани са приложения на вероятностния метод в комби-наторни задачи. В повечето източници конструирането на вероятностнопространство е естествено и тривиално и като следствие се доказва съ-ществуване на определени обекти. Акцентът тук е върху конструиранена подходящо вероятностно пространство. В една от задачите процесъте дори обратен – вероятностни свойства на обекти ни водят до пост-рояване на пример за вероятностно пространство – конструкция, коятовсъщност се търси. Разгледани са три приложения на метода – две за-дачи от тазгодишни български състезания: областен кръг НОМ 2025,задача 10.3 и НЗМС 2025, задача 10.3, която е обобщена, както и зада-ча 5 от МОМ 2023. На авторите не е известно решение на последната,използващо такъв подход.

Ключови думи: комбинаторика; вероятностен метод; вероятностнопространство; олимпиадни задачи; Национална олимпиада по матема-тика; Международна олимпиада по математика

Драгомир Грозев, Станислав Харизанов, Институт по математика и информатика Българска академия на науките Резюме. Показани са приложения на вероятностния метод в комбинаторни задачи. В повечето източници конструирането на вероятностно пространство е естествено и тривиално и като следствие се доказва съществуване на определени обекти. Акцентът тук е върху конструиране на подходящо вероятностно пространство. В една от задачите процесът е дори обратен – вероятностни свойства на обекти ни водят до построяване на пример за вероятностно пространство – конструкция, която всъщност се търси. Разгледани са три приложения на метода – две задачи от тазгодишни български състезания: областен кръг НОМ 2025, задача 10.3 и НЗМС 2025, задача 10.3, която е обобщена, както и задача 5 от МОМ 2023. На авторите не е известно решение на последната, използващо такъв подход.

Ключови думи: комбинаторика; вероятностен метод; вероятностно пространство; олимпиадни задачи; Национална олимпиада по математика; Международна олимпиада по математика

1. Въведение

В тази статия прилагаме така известния „вероятностен подход“ за решаването на няколко комбинаторни задачи от престижни състезания. Този метод започва системно да се прилага от Пол Ердьош в средата на миналия век (Erd¨os 1961; Erd¨os 1973). Става популярен, тъй като с помощта на методи от теория на вероятностите лесно са били решени някои отворени по онова време проблеми. Така например е получена добра долна граница на числото на Рамзи \(R(k, k) \gt 2^{k / 2-1}\),представена от Ердьош в (Erd¨os 1947).

Основните методи, използвани при прилагане на вероятностния подход в комбинаторни задачи, са два.

Ако вероятността дадена конфигурация да се случи, е положителна, то има ситуация, в която конфигурацията е налице.

Ако математическото очакване на случайната величина \(X\) е \(m\), то \(X\) приема както поне една стойност, по-голяма или равна на \(m\), така и поне една стойност, по-малка или равна на \(m\).

Тези два подхода могат да се прилагат, когато искаме да докажем съществуване на обект с определени свойства. При първия подход, ако успеем да интерпретираме комбинаторната ситуация като вероятностно пространство, в което появяването на обекта има положителна вероятност, то това означава, че такъв съществува. При втория подход свойството на обекта е реална величина, която може да бъде измерена. Ако лесно може да намерим ”усреднената” стойност \(m\) на тази величина (математическото очакване), то това доказва съществуване на обекти, за които тази стойност е по-голяма или равна на \(m\), както и такива, за които стойността е по-малка или равна на \(m\).

Има и по-сложни техники, но тези два стохастични подхода са масово използвани. Основното им предимство е неявното конструиране на примери и контрапримери, за разлика от детерминистичните подходи, което често води до по-кратки и елегантни решения на комбинаторните задачи.

За по-обстойно запознаване с прилагането на вероятностния метод в oлимпиадни комбинаторни задачи, бихме препоръчали (Chen, Evan 2014) и (Loh, Po-Shen 2010). За по-напреднали читатели книгата (Alon, N,.

Spencer J. 2008) е едно задълбочено изследване.

Тази статия е предназначена за ученици, които се занимават активно с олимпиадна математика, както и за учители, които водят школи с тази насоченост, защото ще им донесе нов опит. Считаме, че това ще е интересно и на всички, които обичат математика.

Структурата на текста е, както следва. В раздел 2 започваме с някои основни понятия от теория на вероятностите, представяйки накратко необходимата теория. Като илюстрации, в раздел 3 са решени две задачи, давани на национални български състезания през тази година – задача 10.3 от Националното зимно математическо състезание (НЗМС) и задача 10.3. от областния кръг на Националната олимпиада по математика (НОМ), а в раздел 4 е решена задача 5 от Международната олимпиада по математика (МОМ) през 2023.

2. Дефиниции и свойства

За пълнота, тук изброяваме накратко основните понятия, които ще ползваме във втората част на статията. Изчерпателно изложение на темата може да се намери във (Feller 1991).

Дефиниция. Крайно вероятностно пространство е двойката (\(\Omega, P\) където \(\Omega=\cup_{i=1}^{n}\left\{\omega_{i}\right\}\) е множество от краен брой обекти \(\omega_{i}, 1 \leq i \leq n\) наричани елементарни събития, а \(P: \Omega \rightarrow[0,1]\) се нарича вероятностна мярка, за която \(\sum_{i=1}^{n} P\left(\omega_{i}\right)=1\).

Гледаме на \(P(\omega), \omega \in \Omega\) като вероятността да се случи елементарното събитие \(\omega\).

Всяко подмножество \(A\) на \(\Omega\) наричаме събитие. Вероятността да се случи събитието \(A\), е равна на сумата на вероятностите на елементарните събития, от които се състои \(A\), т.е. \(P(A)=\sum_{\omega \in A} P(\omega)\).

Две събития \(A\) и \(B\) се наричат независими, когато

\[ P(A \cap B)=P(A) \cdot P(B) . \]

Вероятността да се случи събитието \(B\), при условие че вече се е случило събитието \(A\), наричаме условна вероятност и бележим с \(P(B \mid A)\).

В сила е

\[ P(B \mid A)=\frac{P(A \cap B)}{P(A)} \]

Дефиниция. Нека е дадено крайно вероятностно пространство (\(\Omega, P\) ). Функцията \(X: \Omega \rightarrow \mathbb{R}\) наричаме случайна величина.

В дискретния случай вероятността случайната величина \(X\) да приема определена стойност \(x \in \mathbb{R}\), е равна на

\[ P(X=x)=P(\{\omega: \omega \in \Omega, X(\omega)=x\}) . \]

Да отбележим, че \(X\) приема само краен брой стойности, тъй като елементарните събития в \(\Omega\) са краен брой.

Забележка. Тъй като тук разглеждаме само комбинаторни конфигурации от краен брой обекти, съответните вероятностни пространства са крайни и горната дефиниция напълно ни удовлетворява. В общия случай, възможните събития не са всичките подмножества на \(\Omega\), а само част от тях. Тази фамилия \(\mathcal{F}\) от подмножества на \(\Omega\) трябва да е затворена по отношение на вземане на допълнение на множество в \(\mathcal{F}\), както и по отношение на обединение на изброим брой елементи на \(\mathcal{F}\). Такава фамилия се нарича \(\sigma\) алгебра, а множествата в нея се наричат измерими. Вероятностната мярка е дефинирана само върху измеримите множества. Случайната величина в този случай не е каква да е функция \(X: \Omega \rightarrow \mathbb{R}\), а трябва да е измерима функция, т.е. \(X^{-1}((a, b)) \in \mathcal{F}\) за всеки отворен интервал \((a, b)\).

Сума и произведение на две случайни величини \(X, Y\),дефинирани в едно и също вероятностно пространство, са случайните величини \(X+Y\) и \(X \cdot Y\), дефинирани по естествен начин като

\[ \begin{aligned} (X+Y)(\omega) & :=X(\omega)+Y(\omega), & & \forall \omega \in \Omega, \\ (X \cdot Y)(\omega) & :=X(\omega) \cdot Y(\omega), & & \forall \omega \in \Omega . \end{aligned} \]

Умножение на случайна величина \(X\) с реално число \(a \in \mathbb{R}\) се дефинира като \((a X)(\omega):=a X(\omega)\).

Дефиниция. Нека е дадена случайната величина \(X\), която приема стойности от множеството \(\left\{x_{1}, x_{2}, \ldots, x_{m}\right\}\).Математическо очакване на \(X\), означавано с \(\mathbb{E}[X]\), се дефинира по следния начин

\[ \mathbb{E}[X]:=\sum_{j=1}^{n} x_{j} P\left(X=x_{j}\right) \]

Пример. Хвърляме зар. В този случай \(\Omega\) се състои от обединението на 6 елементарни събития, а именно: възможните резултати от хвърлянето. Вероятностната мярка \(P\) приема стойност \(1 / 6\) за всяко от тях. Нека случайната величина \(X\) е равна на броя точки, които се падат. Множеството от стойности, които \(X\) приема, е \(\{1,2, \ldots, 6\}\).Вероятността \(X\) ді приеме стойност \(j, 1 \leq j \leq 6\),е \(1 / 6\). Следователно

\[ \mathbb{E}[X]=\sum_{j=1}^{6} j P(X=j)=\sum_{j=1}^{6} j \frac{1}{6}=\frac{7}{2} \]

Забележете, че ако \(\mathbb{E}(X)=m\), то \(X\) приема стойности, по-големи или равни на \(m\), както и по-малки или равни на \(m\). Това наблюдение има голямо приложение, както ще видим.

Свойство 1. (Линейност на очакването) Нека \(X_{1}, X_{2}, \ldots, X_{n}\) са случайни величини \(u a_{1}, a_{2}, \ldots a_{n} \in \mathbb{R}\).Изпблнено \(e\)

\[ \mathbb{E}\left[a_{1} X_{1}+a_{2} X_{2}+\cdots+a_{n} X_{n}\right]=a_{1} \mathbb{E}\left[X_{1}\right]+\cdots+a_{n} \mathbb{E}\left[X_{n}\right] \]

3. Приложения в национални състезания

Задача 3.1 (Областен кръг НОМ 2025, 10.3). Аделина и Борис играят турнир от \(k\) мача по тенис на маса, където \(k\) е естествено число. Всеки мач се състои от по 2025 гейма, номерирани \(1,2, \ldots, 2025\).Във всеки гейм има победител. За всеки мач има картонче, на едната страна на което се записват номерата на геймовете, спечелени от Аделина, а на другата – спечелените от Борис. Да се намери най-малкото \(k\) за което е сигурно, че в края на турнира всички \(k\) картончета могат да се поставят на масата така, че всяко от числата \(1,2, \ldots, 2025\) д присъства върху лицевата страна на поне едно картонче.

Решение. Да заменим в условието 2025 с \(n\) и нека \(X=\{1,2, \ldots, n\}\)

Имаме \(k\) картончета и на едната страна на \(i\)-тото от тях е записано множество \(A_{i} \subseteq X\), а на другата му страна – множеството \(X \backslash A_{i}\). Искаме така да обърнем картончетата, че обединението на множествата на лицевата им страна да е \(X\). Нека \(K\) е най-малкото \(k \in \mathbb{N}\), за което това винаги може да се направи. Ще докажем, че \(K=\left\lfloor\log _{2} n\right\rfloor+1\).

Първо ще покажем, че \(K \leq\left\lfloor\log _{2} n\right\rfloor+1\). Нека вземем \(k \in \mathbb{N}\) такова, че \(2^{k} \gt n\). Нека обърнем всяко картонче на една от двете му страни с вероятност \(\frac{1}{2}\)(независимо едно от друго). За всяко \(i=1,2, \ldots, n\) да означим с \(\theta_{i}\) случайната величина, която е 0, когато числото \(i\) се среща на някое картонче, и 1, ако не се среща на никое. Тогава \(\mathbf{P}\left(\theta_{i}=1\right)=2^{-k}\), така че за математическото очакване на \(\theta_{i}\) имаме \(\mathbb{E}\left[\theta_{i}\right]=2^{-k}\).

Нека \(\theta=\sum_{i=1}^{n} \theta_{i}\).От Свойство 1, следва че

\[ \mathbb{E}[\theta]=\sum_{i=1}^{n} \mathbb{E}\left[\theta_{i}\right]=\frac{n}{2^{k}} \lt 1 \]

Тъй като \(\theta\) приема само цели неотрицателни стойности, значи има събитие (разположение на картончетата), за което \(\theta=0\). При това разположение всяко число от \(X\) се среща на лицeватата страна на някое картонче. Следователно \(K \leq\left\lfloor\log _{2} n\right\rfloor+1\).

Нека сега покажем, че в случай, когато \(2^{k} \leq n\), съществуват множества \(A_{i} \subset X\), така че \(B_{1} \cup B_{2} \cup \cdots \cup B_{k} \neq X\) за всеки избор на \(B_{i}\) да бъде или \(A_{i}\) или \(X \backslash A_{i}, i=1,2, \ldots, n\).Това е еквивалентно на

(1)\[ B_{1} \cap B_{2} \cap \cdots \cap B_{k} \neq \emptyset \]

за всеки такъв избор на \(B_{i}\). Достатъчно е да докажем, че такива множества \(A_{i}\) съществуват в случая \(n=2^{k}\). Наистина, множествата \(A_{i}\), които вършат работа за \(n=2^{k}\), ще свършат работа и при \(n \gt 2^{k}\), тъй като (1) ще продължава да е в сила.

Да разгледаме множеството от елементарни събития

\[ \Omega:=\left\{\left(b_{1}, b_{2}, \ldots, b_{k}\right): b_{i} \in\{0,1\}, 1 \leq i \leq k\right\} \]

и нека всеки елемент има равна вероятност. Нека разгледаме събитията \(A_{i}:=\left\{b=\left(b_{1}, b_{2}, \ldots, b_{k}\right) \in \Omega: b_{i}=1\right\}\).Очевидно \(\mathbf{P}\left(A_{i}\right)=\mathbf{P}\left(\overline{A_{i}}\right)=1 / 2\) и \(A_{i}, i=1,2, \ldots, k\) са независими. Да вземем събития \(B_{i}\),където за всяко \(i=1,2, \ldots, n, B_{i}\) е или \(A_{i}\), или \(\overline{A_{i}}\).От казаното следва

\[ \mathbf{P}\left(B_{1} \cap B_{2} \cap \cdots \cap B_{k}\right)=\mathbf{P}\left(B_{1}\right) \mathbf{P}\left(B_{2}\right) \cdots \mathbf{P}\left(B_{k}\right)=2^{-k} \neq 0 \]

Това доказва (1), откъдето \(K \gt \left\lfloor\log _{2} n\right\rfloor\).

Има разнообразни подходи за доказателството на \(K \leq\left\lfloor\log _{2} n\right\rfloor+1\). Най-ефективният сред тях е навярно използването на лаком (greedy) алгоритъм, където обръщаме карта след карта така, че на всяка стъпка поне половината от липсващите до момента числа да са откъм лицевата страна на последната обърната карта. Също така, има и конструктивен подход \({ }^{1}\) при който в явен вид се дава работещо поставяне на база множествата, изписани от двете страни на картите. Лакомият подход не дава ясни идеи как да се реши \(K \gt \left\lfloor\log _{2} n\right\rfloor\), докато представеното по-горе решение, както и конструктивният подход помагат за атакуването и на долната граница. И в двата случая извеждането на долната граница \(\boldsymbol{\epsilon}\) чрез допускане на противното, като при конструктивния подход за всяко поставяне явно се извежда номер, който няма да присъства върху лицевата страна на нито една от картите, докато при вероятностния подход това липсва. Последното прави вероятностния подход по-интуитивен, тъй като благодарение на него директно решаваме поставената задача, без да е необходимо да разширяваме фокуса на изследванията и да анализираме допълнителни причинно-следствени връзки от условието.

Да разгледаме още една задача от тази година, която илюстрира ползите от теорията на вероятностите при решаване на олимпийски задачи.

Задача 3.2 (НЗМС 2025, 10.3). Във връзка с формирането на редовно правителство, Президентът поканил всичките 240 депутати на три отделни консултации, като всеки депутат участвал в точно една консултация и на всяка от консултациите присъствал поне един депутат.

Предстои да се проведат разговори между двойки депутати за обсъждане на консултациите. Възможно ли е те да се проведат така, че да съществува цяло неотрицателно число \(k\) такова, че за всеки двама депутати, участвали в различни консултации, да има точно \(k\) депута ти, участвали в останалата консултация, с които всеки от двамата да разговаря, \(u\) точно \(k\) депутати, участвали в останалата консултация, с които никой от двамата да не разговаря?

Да се намерят всички възможни стойности на \(k\).

Ето същата задача, но формулирана с езика на теория на графите.

Задача 3.3 Даден е триделен граф \(G\left(A_{1}, A_{2}, A_{3}\right)\),за който е изпълнено условието \(\left|A_{1} \cup A_{2} \cup A_{3}\right|=240\). За всяка пермутация (\(i_{1}, i_{2}, i_{3}\) ) на числата \((1,2,3)\) и всеки два върха \(x \in A_{i_{1}}, y \in A_{i_{2}}\) е известно, че има точно \(k\) върха в \(A_{i_{3}}\), които са едновременно свързани с \(x\) и \(y\), и точно \(k\) върха в \(A_{i_{3}}\), които едновременно не са свързани с \(x\) и \(y\). Да се намерят всички възможни стойности на \(k\).

Това, което трябва да направим, е да ограничим стойностите на \(k\), за които такъв граф би могъл да съществува, след което да посочим пример, т.е. направим конструкция на граф, удовлетворяващ всички изисквания, посочени в условието. За първата част теория на вероятностите не е нужна, но ще видим, че за примера тя значително улеснява мотивацията какво да търсим.

Нека оцветим всички ребра на \(G\) в червено, след което да прекараме всички останали ребра и да ги оцветим в синьо. Според условието, както и да изберем два върха от два различни дяла, вероятността връх от третия дял да е свързан с червени ребра с първите два върха, е равна на вероятността да е свързан със сини ребра с всеки от тях. Да изберем за вероятностно пространство всевъзможните тройки върхове \(\left(a_{1}, a_{2}, a_{3}\right), a_{i} \in A_{i}, 1 \leq i \leq 3\),като всяка такава тройка има еднаква вероятност да бъде избрана. Да оценим сега вероятността избрана тройка \(\Delta:=\left(a_{1}, a_{2}, a_{3}\right)\) да е едноцветен триъгълник. Имаме

\[ \begin{aligned} & \mathbf{P}(\Delta \text { е едноцветен })= \\ & =\mathbf{P}\left(a_{1} a_{2} \text { е червен }\right) \mathbf{P}\left(a_{1} a_{3}, a_{2} a_{3} \text { са червени } \mid a_{1} a_{2} \text { е червен }\right) \\ & \quad+\mathbf{P}\left(a_{1} a_{2} \text { е син }\right) \mathbf{P}\left(a_{1} a_{3}, a_{2} a_{3} \text { са сини } \mid a_{1} a_{2} \text { е син }\right) \\ & =\mathbf{P}\left(a_{1} a_{2} \text { е червен }\right) \frac{k}{\left|A_{3}\right|}+\mathbf{P}\left(a_{1} a_{2} \text { е син }\right) \frac{k}{\left|A_{3}\right|}=\frac{k}{\left|A_{3}\right|} \end{aligned} \]

По същия начин се получава, че

\[ \mathbf{P}(\Delta \text { е едноцветен })=\frac{k}{\left|A_{1}\right|}=\frac{k}{\left|A_{2}\right|}, \]

откъдето следва, че \(\left|A_{1}\right|=\left|A_{2}\right|=\left|A_{3}\right|=80\). Да означим \(p:=k /\left|A_{1}\right|\). Тогава вероятността \(\Delta\) да е едноцветен триъгълник, е равна на \(p\), а вероятността да не е едноцветен, е равна на \(1-p\).

Нека сега оценим по друг начин вероятността триъгълникът \(\Delta\) да не е едноцветен. В този случай две от страните са оцветени в цвят, различен от третата страна. Тази „трета страна може да бъде всяка от страните \(a_{1} a_{2}, a_{1} a_{3}, a_{2} a_{3}\), като тези три събития са взаимно изключващи се. Вероятността двете ребра \(a_{1} a_{3}\) и \(a_{2} a_{3}\) да са оцветени в цвета, различен от цвета на \(a_{1} a_{2}\), е точно \(p\), така че вероятността триъгълникът \(\Delta\) да не е едноцветен, е равна на \(3 p\).

И така \(3 p=1-p\), което дава \(p=1 / 4\). Следователно \(k=20\).

Остава да дадем пример на граф, удовлетворяващ условията за \(k=20\). Да си представим, че съществува подходящо вероятностно пространство, в което, като вземем произволен триъгълник \(\Delta\), вероятността коя да е от страните да е оцветена в синьо, съответно червено, е равна на \(1 / 2\) и тези три събития са независими. Тогава вероятността две фиксирани страни на \(\Delta\) да са в даден цвят, е \(1 / 4\). Планът е следният:

1) построяваме такова вероятностно пространство;

2) правим го еквивалентно на пълен триделен граф с еднакъв брой върхове във всеки дял, на който ребрата са оцветени в два цвята, като всеки връх на \(\Delta\) се избира от съответния дял еднакво вероятно и независимо от другите.

Нека

\[ \Omega:=\left\{\Delta=\left(a_{1}, a_{2}, a_{3} ; c_{1}, c_{2}, c_{3}\right): a_{i} \in A_{i}, c_{i} \in\{0,1\}, i=1,2,3\right\} \]

където (\(a_{1}, a_{2}, a_{3}\) ) интерпретираме като триъгълник, а \(c_{1}, c_{2}, c_{3}\)– като цветовете съответно на страните \(a_{2} a_{3}, a_{1} a_{3}\) и \(a_{1} a_{2}\)(0 – червено, 1 – синьо).

На всеки елемент на \(\Omega\) присвояваме една и съща вероятност. Забележете, че \(c_{1}, c_{2}, c_{3}\) са обвързани със страните на триъгълника, а не с върховете му. За да ги обвържем с върховете, ще въведем ново множество от елементарни събития,

\[ \Omega^{\prime}:=\left\{\Delta=\left(a_{1}, a_{2}, a_{3} ; \varepsilon_{1}, \varepsilon_{2}, \varepsilon_{3}\right): a_{i} \in A_{i}, \varepsilon_{i} \in\{0,1\}, i=1,2,3\right\} . \]

В този случай считаме, че \(a_{i} a_{j}\) е оцветен в червено, ако \(\varepsilon_{i}=\varepsilon_{j}\), и в синьо, ако \(\varepsilon_{i} \neq \varepsilon_{j}\). Горният запис може да бъде и във вида:

\[ \Omega^{\prime}:=\left\{\Delta=\left(a_{1}, \varepsilon_{1} ; a_{2}, \varepsilon_{2} ; a_{3}, \varepsilon_{3}\right): a_{i} \in A_{i}, \varepsilon_{i} \in\{0,1\}, i=1,2,3\right\} \]

Това ни навежда на мисълта, че на елементите от \(\Omega^{\prime}\) може да гледаме като на двоични низове, единият бит на които е предназначен да определя цвета. Сега трябва да съобразим, че този бит за съответните елементи от \(A_{1}, A_{2}\) и \(A_{3}\) не може да бъде на една и съща позиция, защото тогава от \(\varepsilon_{1}=\varepsilon_{2}\) и \(\varepsilon_{2}=\varepsilon_{3}\) следва \(\varepsilon_{1}=\varepsilon_{3}\), т.е. ако \(a_{1} a_{2}\) и \(a_{2} a_{3}\) са от един и същи цвят, то и \(a_{1} a_{3}\) ще е в същия цвят и съответните събития няма да са независими.

Нека \(A:=\{(x, y, z): x, y, z \in\{0,1\}\}\) и \(A_{1}=A_{2}=A_{3}=A\). Два елемента \(a_{1}=\left(x_{1}, y_{1}, z_{1}\right) \in A_{1}\) и \(a_{2}=\left(x_{2}, y_{2}, z_{2}\right) \in A_{2}\) са свързани с червено ребро, ако \(z_{1}=z_{2}\), а в противен случай са свързани със синьо ребро. Аналогично, \(a_{1}=\left(x_{1}, y_{1}, z_{1}\right) \in A_{1}\) и \(a_{3}=\left(x_{3}, y_{3}, z_{3}\right) \in A_{3}\) са свързани с червено ребро само ако \(y_{1}=y_{3}\); и накрая \(a_{2}=\left(x_{2}, y_{2}, z_{2}\right) \in A_{2}\) и \(a_{3}=\left(x_{3}, y_{3}, z_{3}\right) \in A_{3}\) с. свързани с червено ребро само ако \(x_{2}=x_{3}\).

Избора на \(a_{i} \in A_{i}, i=1,2,3\) дефинираме да е равновероятен и независим. Да разгледаме така дефинираното вероятностно пространство.

За произволна пермутация (\(i_{1}, i_{2}, i_{3}\) ) на (\(1,2,3\) ) и фиксирани \(a_{i_{1}} \in A_{i_{1}}\) \(a_{i_{2}} \in A_{i_{2}}\) нека с \(X_{i_{1}, i_{3}}\left(a_{i_{1}}, a_{i_{2}}\right)\) означим събитието реброто \(a_{i_{1}} a_{i_{3}}\) да е червено, a с \(X_{i_{2}, i_{3}}\left(a_{i_{1}}, a_{i_{2}}\right)\)– събитието реброто \(a_{i_{2}} a_{i_{3}}\) да е червено. Лесно се проверява, че всички тези събития са независими и с вероятност \(1 / 2\)

Тогава пълният триделен граф \(G\left(A_{1}, A_{2}, A_{3}\right)\) с така дефинираното оцветяване изпълнява условието на задачата и \(\left|A_{i}\right|=8, i=1,2,3\). Ако всеки връх на този граф мултиплицираме по 10, ще получим търсения пример на граф с \(\left|A_{i}\right|=80, i=1,2,3\).

Коментар 1. Разгледаният вероятностен подход при конструирането на примера е приложим винаги когато броя депутати \(N\) се дели на 24.

Официалното решение (виж Кортезов, И.) на задачата прилага конструкция, работеща в по-общия случай, когато \(N\) се дели на 12, и доказваща, че \(k=N / 12\) винаги се реализира. Така, предложеното в статията решение не покрива числата от вида \(N \equiv 12(\bmod 24)\), но е приложимо за конкретната стойност \(N=240\) в условието на задачата.

Коментар 2. Идеята за доказателството на първата част може да се разглежда, в известен смисъл, като дискретен вариант на следната класическа задача: Каква е вероятността да получим остроъгълен триъгълник, когато разположим по случаен начин три точки върху окръжност \(\Gamma\) ?

Наистина, лесно се съобразява, че вероятността триъгълникът да е правоъгълен, е равна на нула. Нека сега сме поставили три точки \(A, B, C\) върху Γ, така че \(\triangle A B C\) е остроъгълен.

Да построим диаметрално противоположните точки \(A^{\prime}, B^{\prime}, C^{\prime}\) съответно на \(A, B, C\). Триъгълниците \(A B C\) и \(A^{\prime} B C\) нямат общи вътрешни точки, а споделят единствено отсечката \(B C\). Тъй като \(\triangle A B C\) е остроъгълен, то центърът \(O\) на \(\Gamma\) не лежи върху \(B C\), а е вътрешна точка за него. Следователно точката \(O\) е извън \(\triangle A^{\prime} B C\) и той е тъпоъгълен. Аналогично, триъгълниците \(A B^{\prime} C\) и \(A B C^{\prime}\) също са тъпоъгълни. Конфигурацията \(\left\{A, B, C, A^{\prime}, B^{\prime}, C^{\prime}\right\}\) е еднозначно определена които и три две по две недиаметрално противоположни точки да изберем от нея (ако първоначално избраният \(\triangle A B C\) е тъпоъгълен, то първо взимаме диаметрално противоположната точка на върха при тъпия ъгъл и построяваме останалите два триъгълника спрямо получения остроъгълен такъв). Произволен триъгълник \(A B C\) участва в точно една от горните конфигурации. За всяка от конфигурациите е в сила отношението \(1: 3\) на остроъгълни към тъпо-ъгълни триъгълници. Следователно и в общия случай е вярно, че

\[ \begin{aligned} & \mathbf{P}(\triangle A B C \text { е остроъгълен }): \mathbf{P}(\triangle A B C \text { е тъпоъгълен })=1: 3 \quad \Longrightarrow \\ & \mathbf{P}(\triangle A B C \text { е остроъгълен })=\frac{1}{4}, \quad \mathbf{P}(\triangle A B C \text { е тъпоъгълен })=\frac{3}{4} . \end{aligned} \]

Да се върнем към първата част на Задача 3.3. Да наречем едноцветните триъгълници остроъгълни, а разноцветните – тъпоъгълни, като тъпият ъгъл е между двете едноцветни ребра в триъгълника. За всяко ребро \(e_{i j}\) в \(G\) съществува биекция между множествата от върхове от третата компонента на графа, които \(e_{i j}\) вижда съответно под остър и тъп ъгъл. Съгласно по-горния резултат, можем да разбием всички триъгълници в \(G\) на непресичащи се конфигурации от по 4 триъгълника, три от които са разноцветни, а един – едноцветен. Наистина, нека разгледаме произволен едноцветен триъгълник \(a_{1} a_{2} a_{3}, a_{1} \in A_{1}, a_{2} \in A_{2}, a_{3} \in A_{3}\) и нека \(a_{1}^{\prime} \in A_{1}, a_{2}^{\prime} \in A_{2}\) и \(a_{3}^{\prime} \in A_{3}\) са съответните1 2 3 1 биективни1 2 образи2 3 на \(a_{1}\), \(a_{2}\) и \(a_{3}\) спрямо ребрата \(a_{2} a_{3}, a_{1} a_{3}\) и \(a_{1} a_{2}\). Аналогично на горното, конфигурацията \(\left\{a_{1}, a_{1}^{\prime}, a_{2}, a_{2}^{\prime}, a_{3}, a_{3}^{\prime}\right\}\) е еднозначно определена при произволен избор на три от върховете в нея, лежащи в трите различни компоненти на \(G\). Следователно \(k=20\).

Забележете, че решението на задачата от Коментар 2 е по-сложно и по-общо от това за Задача 3.3, но стъпва върху класически резултати, които, ако са известни на решаващия, ще му помогнат бързо да се ориентира и да сведе Задача 3.3 до познати конструкции.

3.1. Анализ на работещите в Задача 3.2 конфигурации

В конструирания в последния параграф на Задача 3.2 (или задача 3.3) пример за работеща конфигурация от всеки връх на графа излизат равен брой червени и сини ребра, т.е. ребрата, инцидентни с произволен връх, са балансирани. Интересен е въпросът дали има пример, в който това не е така. Както ще видим по-долу, това е невъзможно даже и при по-обща ситуация.

Да видим първо как да интерпретираме червените и сините ребра, така че това да позволява обобщаване. За всеки връх \(x \in A_{1}\) да означим \(f_{1,2}^{b}(x)\) и \(f_{1,2}^{r}(x)\) подмножествата от върхове на \(A_{2}\), които са съседи на \(x\) пь съответно сините и червените ребра. Ясно е, че \(f_{1,2}^{b}(x)=A_{2} \backslash f_{1,2}^{r}(x)\).П аналогичен начин, за произволна пермутация \(i_{1}, i_{2}, i_{3}\) на \(1,2,3\) може да дефинираме функциите \(f_{i_{1}, i_{2}}^{b}(x)\) и \(f_{i_{1}, i_{2}}^{r}(x)\),които на връх \(x \in A_{i_{1}}\) съпоставят подмножество в \(A_{i_{2}}\). Тези функции имат определени свойства, генерирани от условията на задача 3.3. Знаем също, че множествата \(A_{1}, A_{2}, A_{3}\) има равен брой елементи. Искаме да покажем, че \(m\left(f_{i_{1}, i_{2}}^{b}(x)\right)=m\left(f_{i_{1}, i_{2}}^{r}(x)\right)\) където с \(m(A)\) сме означили броя на елементите на крайното множество A. Да се абстрахираме от факта, че базовите множества са крайни. Ще докажем едно по-общо твърдение, което се отнася за измерими множества, като \(m(A)\) вече означава мярката на множеството \(A\).

Нека \(A_{1}, A_{2}, A_{3}\) са три копия на едно и също измеримо множество с мярка 1. Върху всяко от множества \(A_{i}\) има дефинирана сигма алгебра \(\mathcal{F}\left(A_{i}\right)\), за \(i=1,2,3\). Означаваме с \(\mu_{i}(A)\) мярката на \(A \in \mathcal{F}\left(A_{i}\right)\). Тъй като имаме копия на една и съща сигма алгебра и мярка върху нея, вместо \(\mu_{i}(\cdot)\) ще използваме просто означението \(\mu(\cdot)\), стига да не възникват недоразумения. Това ще ни избави от излишно усложняване на означенията.

Читателят, който не е запознат с теория на мярката, може или да пропусне параграф 3.1, или навсякъде по-долу да счита, че \(A_{i}\) са крайни множества с един и същ брой елементи \(m\) и \(\mu(A):=\#(A) / m\).

За всяко \(i_{1}, i_{2} \in\{1,2,3\}, i_{1} \neq i_{2}\) нека \(E_{i_{1}, i_{2}}^{b}\) и \(E_{i_{1}, i_{2}}^{r}\) бъдат измерими подмножества на \(A_{i_{1}} \times A_{i_{2}}\)(което е измеримо пространство с мярка, генерирана от мерките на \(A_{i_{1}}, A_{i_{2}}\) ). Множествата \(E_{i_{1}, i_{2}}^{r}, E_{i_{1}, i_{2}}^{b}\) са всъщност интерпретация на множествата от съответно червените и сините ребра, свързващи върхове от \(A_{i_{1}}\) и \(A_{i_{2}}\). За \(x \in A_{i_{1}}\) дефинираме множествата \(f_{i_{1}, i_{2}}^{b}, f_{i_{1}, i_{2}}^{r} \subset A_{i_{2}}\) по следния начин:

\[ \begin{aligned} & f_{i_{1}, i_{2}}^{b}(x):=\left\{y \in A_{i_{2}} \mid(x, y) \in E_{i_{1}, i_{2}}^{b}\right\}, \forall x \in A_{i_{1}} . \\ & f_{i_{1}, i_{2}}^{r}(x):=\left\{y \in A_{i_{2}} \mid(x, y) \in E_{i_{1}, i_{2}}^{r}\right\}, \forall x \in A_{i_{1}} . \end{aligned} \]

Множествата \(f_{i_{1}, i_{2}}^{b}(x)\) и \(f_{i_{1}, i_{2}}^{r}(x)\) интерпретираме като подмножествата на върховете в \(A_{i_{2}}\), които са съседи на \(x \in A_{i_{1}}\) по съответно сините и червените ребра.

Забележете, че така дефинираните множества са измерими в \(A_{i_{2}}\), т.е. \(f_{i_{1}, i_{2}}^{b}, f_{i_{1}, i_{2}}^{r}: A_{i_{1}} \rightarrow \mathcal{F}\left(A_{i_{2}}\right)\).Нека допуснем, че функциите \(f_{i_{1}, i_{2}}^{b}, f_{i_{1}, i_{2}}^{r}\) удовлетворяват свойствата:

i) \(f_{i_{1}, i_{2}}^{b}(x)=A_{i_{2}} \backslash f_{i_{1}, i_{2}}^{r}(x), \forall x \in A_{i_{1}}\);

ii) \(y \in f_{i_{1}, i_{2}}^{b}(x) \Longleftrightarrow x \in f_{i_{2}, i_{1}}^{b}(y) ; y \in f_{i_{1}, i_{2}}^{r}(x) \Longleftrightarrow x \in f_{i_{2}, i_{1}}^{r}(y)\);

iii) \(\mu\left(f_{i_{1}, i_{3}}^{r}(x) \cap f_{i_{2}, i_{3}}^{r}(y)\right)=1 / 4, \quad \forall x \in A_{i_{1}}, \forall y \in A_{i_{2}}\); iv) \(\mu\left(f_{i_{1}, i_{3}}^{b}(x) \cap f_{i_{2}, i_{3}}^{b}(y)\right)=1 / 4, \quad \forall x \in A_{i_{1}}, \forall y \in A_{i_{2}}\).

Теорема 2. При горните условия следва, че за всяка пермутация \(\left(i_{1}, i_{2}, i_{3}\right)\) на \((1,2,3)\) е в сила \(\mu\left(f_{i_{1}, i_{2}}^{r}(x)\right)=\mu\left(f_{i_{1}, i_{2}}^{b}(x)\right)=1 / 2 \quad \forall x \in A_{i_{1}}\).

Доказателство. Да допуснем противното. Като имаме предвид i), нека за определеност съществува \(x_{1} \in A_{1}\) такова, че

\[ \mu\left(f_{1,3}^{r}\left(x_{1}\right)\right)=\mu_{1} \gt 1 / 2 \]

Нека \(y \in A_{2}\). От i), iii) и iv) следва \[ \begin{aligned} f_{2,3}^{b}(y) & =\left(f_{2,3}^{b}(y) \cap f_{1,3}^{r}\left(x_{1}\right)\right) \cup\left(f_{2,3}^{b}(y) \cap f_{1,3}^{b}\left(x_{1}\right)\right) \\ & \left.=\left(f_{1,3}^{r}\left(x_{1}\right)\right) \backslash\left(f_{2,3}^{r}(y) \cap f_{1,3}^{r}\left(x_{1}\right)\right)\right) \cup\left(f_{2,3}^{b}(y) \cap f_{1,3}^{b}\left(x_{1}\right)\right) \end{aligned} \]

От тук получаваме, че \[ \mu\left(f_{2,3}^{b}(y)\right)=\mu_{1}-\frac{1}{4}+\frac{1}{4}=\mu_{1} \gt \frac{1}{2}, \quad \forall y \in A_{2} \] От (2) пък, със същия аргумент, но приложен обратно към \(f_{1,3}^{r}\), следва \(\mu\left(f_{1,3}^{r}(x)\right)=\mu_{1} \quad \forall x \in A_{1}\).

Съгласно теоремата на Фубини имаме:

\[ \mu\left(E_{1,3}^{r}\right)=\int_{A_{1}} \mu\left(f_{1,3}^{r}(x)\right) d \mu(x)=\mu_{1} \gt \frac{1}{2} \]

Тук индуцираните мерки в \(A_{i_{1}} \times A_{i_{2}}\) за простота отново бележим с \(\mu\). От ii) следва \(E_{1,3}^{r}=E_{3,1}^{r}\),което дава

\[ \frac{1}{2} \lt \mu_{1}=\mu\left(E_{3,1}^{r}\right)=\int_{A_{3}} \mu\left(f_{3,1}^{r}(z)\right) d \mu(z) \]

Следователно съществува \(z_{0} \in A_{3}\), за което \(\mu\left(f_{3,1}^{r}\left(z_{0}\right)\right) \geq \mu_{1}\),откъдето
1µf2b,1(y)µ1>2,yA2. (3)

Със същия аргумент, приложен за \(E_{2,3}^{b}\) и \(E_{3,2}^{b}\), получаваме

(4)\[ \mu\left(f_{1,2}^{r}(x)\right) \geq \mu_{1} \gt \frac{1}{2}, \quad \forall x \in A_{1} \]

От ii) имаме \(E_{1,2}^{b}=E_{2,1}^{b}\) и \(E_{1,2}^{r}=E_{2,1}^{r}\),а от i) следва \(E_{1,2}^{b} \cup E_{1,2}^{r}=A_{1} \times A_{2}\)

т.е.µE1b,2+µE1r,2=1.Отдругастрана,от(3)иµE1r,2=µE2r,1>1/2,µE1r,2=1. и (4) получаваме \(\mu\left(E_{1,2}^{b}\right)=\mu\left(E_{2,1}^{b}\right) \gt 1 /\) s и \(\mu\left(E_{1,2}^{r}\right)=\mu\left(E_{2,1}^{r}\right) \gt 1 / 2\),к оето противоречи на факта,че \(\mu\left(E_{1,2}^{b}\right)+\)

И така, доказахме, че всички работещи конфигурации са балансирани. Интересен е въпросът колко на брой са всички различни неизоморфни работещи конфигурации. Да отбележим, че представената в статията конфигурация за \(N=3 \cdot 4 \cdot 2=24\) е различна от тази в брошурата от НЗМС (виж [5]), тъй като при втората има сдвояване на двойки върхове във всяка от компонентите на триделния граф \(G\), докато при първата всеки връх от \(A_{1}\) има различно множество от съседи. Така основният въпрос е дали броят на конфигурациите монотонно расте с \(N=12 k\), дали може да се запише в явен вид като функция на \(k\) и дали тази функция е полиномиална, или експоненциална.

4. Приложение в международни състезания

Ще разгледаме задача 5 от Международната олимпиада по математика (МОМ 2023), за която, за разлика от предишните задачи, мотивацията да използваме вероятности, е по-голяма.

Задача (MOM 2023, зад. 5). Дадено е естествено число n. Японски триъгълник се състои от \(1+2+\cdots+n\) кргга,които са подредени във формата на равностранен триъгълник, така че за всяко \(i=1,2, \ldots, n\) \(i\)-тият ред съдържа точно \(i\) кргга,точно един от които е оцветен ветен в червено. Нинджа-път в японски триъгълник ще наричаме редица от \(n\) кръга, която започва от първия ред, последователно преминава от кръг към един от двата кръга, непосредствено под него, и завършва в последния ред. На фигурата по-долу е показан пример за японски триъгълник при \(n=6\), заедно с нинджа-път, съдържащ два червени кръга. В зависимост от \(n\) да се намери най-голямото \(k\), за което във всеки японски триъгълник има нинджа-път, съдържащ поне \(k\) червени кръга.

Фигура 1.

Задачи от този тип предполагат следната аргументация:

1) намираме оценка отдолу за \(k\);

2) даваме пример, при който не можем да минем през по-голям брой червени кръгове.

В тази статия ще разгледаме само оценката отдолу, тъй като там се прилага вероятностният подход. Очакванията са отговорът да е от порядъка на \(k=\log _{2} n\). Както ще видим, търсената стойност е \(k=\left\lfloor\log _{2} n\right\rfloor+1\). Да разсъждаваме грубо и не съвсем строго. Да вземем един произволен нинджа-път \(p\). Вероятността той да уцели червената топка в \(i\)-тия ред, би следвало да е \(1 / i\), тъй като там има \(i\) топки и само една е червена (това, разбира се, е наивно разсъждение и не е вярно). Нека \(1_{i}\) е случайната величина, която приема стойност 1, ако пътят \(p\) минава през червената топка на \(i\)-тия ред, а в противен случай приема стойност 0. Такива случайни величини се наричат индикатори – те вдигат флаг 1, ако определено събитие се случва, и 0, ако не се случва. В сила е \(\mathbb{E}\left[1_{i}\right]=1 / i\) и като сумираме по \(i\), виждаме, че средният брой червени топки по пътя е \(\sum_{i=1}^{n} \frac{1}{i} \approx \ln n\).

Нека „изправим“ тази идея. По-долу са дадени два опита за това. При първия получената оценка за \(k\) е по груба и не е точната, но пък

конструкцията е по-проста и виждаме как работи методът. При втория опит прецизираме нещата и получаваме точната оценка.

Първи опит. Нека вероятностното ни пространство се състои от всички възможни нинджа-пътища, като на всеки от тях ще съпоставим определена вероятност. Искаме така да направим това, че свойството по-долу да е изпълнено.

Свойство 1. Вероятността нинджа-път да мине през кой да е кръг на \(i\)-тия ред, е точно \(\frac{1}{i}\), без значение от положението на кръга в реда.

Да предположим, че това е осъществимо. Да означим с \(r_{1}, r_{2}, \ldots, r_{r}\) червените точки, като \(r_{i}\) е на \(i\)-тия ред. Нека \(1_{r_{i}}, i=1,2, \ldots, n\) е случайната величина, която приема стойност 1, ако нинджа-път минава през \(r_{i}\) и стойност 0 в противен случай. Тогава \(\mathbb{P}\left(1_{r_{i}}=1\right)=\frac{1}{i}, i=1,2, \ldots, n\) откъдето

\[ \mathbb{E}\left[1_{r_{i}}\right]=\frac{1}{i}, i=1,2, \ldots, n \]

Да разгледаме случайната величина \(N:=\sum_{i=1}^{n} 1_{r_{i}}\).Тя брои червените точ

ки, през които минава случайно избран нинджа-път (под „случайно избран” разбираме избран в съгласие със съответното вероятностно пространство). Имаме \(\mathbb{E}[N]=\sum_{i=1}^{n} \frac{1}{i} \gt \ln n\).И така, математическото очакване на броя на уцелените червени точки от случаен нинджа-път е поне \(\ln n\). Следователно съществува път, минаващ през поне толкова червени точки.

Остава да конструираме вероятностно пространство, удовлетворяващо Свойство 1. Стартираме от горе надолу и на всеки разклон ще присвоим вероятност да поемем надолу-наляво или надолу-надясно. На първия разклон, под най-горната точка, двете вероятности са \(1 / 2\). Т.е. вероятността нинджа-път да мине през коя да е от двете точки на втория ред, е \(1 / 2\). Да предположим, че сме на \(j\)-тия ред и вероятността нинджа-път да уцели коя да е точка на него, е \(\frac{1}{j}\). Искаме да определим какви трябва да са вероятностите за разклоненията надолу, така че същото да е в сила и за \(j+1\)-тия ред. Правим това, както е показано на фиг. 2.

Фигура 2. Пренасяне на вероятности от горе надолу

На \(i\)-тия разклон под \(j\)-тия ред определяме вероятността да вземем левия/десния път съответно да е \(\left(\frac{j+1-i}{j+1}\right)\) и \(\left(\frac{i}{j+1}\right), i=1,2, \ldots, j\). Лесно се пресмята, че вероятността да уцелим произволна точка на \(j+1\)вия ред, е \(\frac{1}{j+1}\). Продължаваме да правим това, докато не стигнем до последния ред.

Втори опит. Сега ще прецизираме оценката (Grozev, 2025), като построим по-точно вероятностно пространство и с негова помощ установим точната оценка отдолу: \(k \geq\left\lfloor\log _{2} n\right\rfloor+1\). Да означим \(m:=\left\lfloor\log _{2} n\right\rfloor\). Вероятностното пространство, което ще конструираме, ще зависи от положението на червените точки, за разлика от това, което построихме по-горе. И така, считаме, че конфигурацията на червените точки е фиксирана. Идеята пак е да разгледаме всички възможни нинджа-пътища, като на всеки от тях присвоим определена вероятност, така че следното свойство да е в сила.

Свойство 2. За \(i=0,1, \ldots, m-1\), вероятността да минем през червената точка на ред \(\ell\), където \(2^{i} \leq \ell \leq 2^{i+1}-1\), е точно \(2^{-i}\).

Да предположим, че имаме вероятностно пространство, удовлетворяващо горното свойство. Нека означим червените точки с \(r_{1}, r_{2}, \ldots, r_{n}\), като \(r_{\ell}\) се намира на \(\ell\)-тия ред. Да въведем случайната величина \(1_{r_{\ell}}\), \(\ell=1,2, \ldots, n\), която има стойност 1, ако случайно избран път минава през \(r_{\ell}\), и 0 в противен случай. За тази индикаторна случайна величина имаме

\[ \mathbb{P}\left(1_{r_{\ell}}=1\right)=\frac{1}{2^{i}}, 2^{i} \leq \ell \leq 2^{i+1}-1, i=0,1, \ldots, m-1, \]

което дава

\[ \mathbb{E}\left[1_{r_{\ell}}\right]=\frac{1}{2^{i}}, \forall \ell, 2^{i} \leq \ell \leq 2^{i+1}-1, i=0,1, \ldots, m-1, m:=\left\lfloor\log _{2} n\right\rfloor . \]

Да разгледаме случайната величина \(N:=\sum_{\ell=1}^{n} 1_{r_{\ell}}\).Тя „брои“ червените точки, през които минава случайно избран път (в съответствие с вероятностното пространство, което удовлетворява Свойство 2). Получаваме

\[ \begin{gathered} \mathbb{E}[N]=\sum_{i=0}^{m-1} \sum_{2^{i} \leq \ell \leq 2^{i+1}-1} \mathbb{E}\left[1_{r_{\ell}}\right]+\sum_{2^{m} \leq \ell \leq n} \mathbb{E}\left[1_{r_{\ell}}\right] \\ \mathbb{E}[N]=\sum_{i=0}^{m-1} 1+\sum_{2^{m} \leq \ell \leq n} \mathbb{E}\left[1_{r_{\ell}}\right] \gt m \end{gathered} \]

m1E[N]=1+i=0 E[1r]>m.2mn (5)

И така, очакваният брой червени точки, през които преминава избраният път, е по-голям от \(m=\left\lfloor\log _{2} n\right\rfloor\). Това означава, че съществува път който минава през поне \(\left\lfloor\log _{2} n\right\rfloor+1\) червени точки.

Нека сега видим как да конструираме вероятностно пространство, за което Свойство 2 е изпълнено.

На всяко разклонение на нинджа-път ще присвоим двойка вероятности \(\left(p_{1}, p_{2}\right), p_{1}+p_{2}=1\),като \(p_{1}\) е вероятността да тръгнем надолу и наляво, а \(p_{2}\)– вероятността да поемем надолу и надясно. За всеки разклон ще изберем \(\left(p_{1}, p_{2}\right)\),така че \(\left(p_{1}, p_{2}\right) \in\{(0,1),(1,0),(1 / 2,1 / 2)\}\). Вероятностното пространство ще се състои от всички възможни нинджа-пътища, като вероятността да изберем определен път (теглото му), ще е равна на произведението на всички вероятности, асоциирани с разклоненията му.

Еквивалентно, на всеки възел ще присвоим вероятност, равна на вероятността нинджа-път да мине през този възел.

Фигура 3. Пренасяне на вероятности от долу нагоре

Тези присвоявания ще направим в обратен ред – от долу нагоре, като използваме следната идея. Да предположим, че на точките на \(j+1\)-вия ред вече са присвоени някакви вероятности и даден възел има присвоена вероятност \(p\). Ние „пренасяме” нагоре тази вероятност или цялата нагоре вляво, или цялата нагоре вдясно, или \(p / 2\) наляво и \(p / 2\) надясно (фиг. 3).

По този начин, движейки се нагоре, подходящо ще присвоим на всички възли определени вероятности, така че да изпълним Свойство 2. Фигура 4 показва как работи това за \(n=8\).

Фигура 4. Пример за пренасяне на вероятности при n = 8

Така извършената процедура на фиг. 4 беше, за да постигнем следния ефект. Ако сега тръгнем от горе надолу, на всеки разклон има присвоени вероятности 0, 1 или \(1 / 2\) да продължим надолу-наляво или надолунадясно, които са подбрани така, че Свойство 2 да е в сила. Детайлите следват.

Да се фокусираме върху \(2^{i+1}-1\)-вия ред. Да присвоим на червената точка вероятност \(2^{-i}\) и на всички останали възли – вероятност \(2^{-i-1}\). Последователно ще определим вероятността на всеки възел нагоре, ред по ред, до \(2^{i}\)-тия ред да бъде или \(2^{-i}\), или \(2^{-i-1}\), така че на всеки червен възел да бъде присвоена вероятност \(2^{-i}\).

Да допуснем, че сме направили това за всички редове до \(j+1\)-вия включително, като на възлите му сме присвоили от ляво надясно вероятности \(p_{1}, p_{2}, \ldots, p_{j+1}\).Трябва да определим вероятностите \(q_{1}, q_{2}, \ldots, q_{j}\), които ще присвоим на \(j\)-тия ред. Нека червената точка в \(j\)-тия ред бъде на позиция \(k\). Да разгледаме поотделно възможностите за (\(p_{k}, p_{k+1}\) ).

Първи случай: \(p_{k}=p_{k+1}=2^{-i-1}\). В този случай полагаме \(q_{k}=2^{-i}\), \(q_{s}=p_{s}, s=1,2, \ldots, k-1\) и \(q_{s}=p_{s+1}, s=k+1, \ldots, j\).

Втори случай: \(p_{k}=2^{-i}, p_{k+1}=2^{-i-1}\). При тази опция, в \(j+1\)-вия ред има друга точка с вероятност \(2^{-i-1}\), освен \(p_{k+1}\), защото \(\sum_{s=1}^{j+1} p_{s}=1\).Т.е., \(p_{s}=2^{-i-1}\) за някое \(s\), което е или по-малко от \(k\), или е по-голямо от \(k+1\).

Да разгледаме първо случая, когато съществува \(s \lt k\) с \(p_{s}=2^{-i-1}\). Тогава полагаме \(q_{k}=2^{-k}, q_{s}=p_{s+1}, s=k+1, \ldots, j\).Нека \(r\) да е най-големият индекс, по-малък от \(k\), за който \(p_{r}=2^{-i-1}\). Полагаме \(q_{s}=p_{s}, s=1,2, \ldots, r-1, q_{s}=2^{-i}, s=r, \ldots, k-1\).

Да разгледаме сега случая, когато \(p_{s}=2^{-i}, s=1,2, \ldots, k\).Нека \(r\) е най-малкият индекс, по-голям от \(k+1\), за който \(p_{r}=2^{-i-1}\). Тоест, \(p_{s}=2^{-i}, s=k+2, k+3, \ldots, r-1\).Сега полагаме \(q_{s}=p_{s}, s=1,2, \ldots, k\), \(q_{s}=2^{-i}, s=k+1, \ldots, r-1\) и \(q_{s}=p_{s+1}, s=r, \ldots, j\).

Трети и четвърти случай: случаите (\(p_{k}=2^{-i-1}, \quad p_{k+1}=2^{-i}\) ) и (\(p_{k}=\) \(p_{k+1}=2^{-i}\) ) са подобни.

Следвайки този план, стигаме до \(2^{i}\)-тия ред, всеки възел на който ще бъде с присвоена вероятност \(2^{-i}\). Забележете, че с конструкцията, която правим, ако се движим надолу по някой нинджа-път, вероятността на всеки разклон да хванем долния ляв, респективно долния десен път, е 1, 0 или \(1 / 2\). Конструкцията също гарантира, че така определеното вероятностно пространство удовлетворява Свойство \(2 . \square\)

5. Заключение и бъдеща работа

В тази статия бе илюстрирана ползата от прилагането на вероятностния подход при решаването на състезателни задачи. Бяха разгледани три задачи от национални и международни ученически олимпиади по математиката. Макар предложените решения да не са най-елегантните и най-кратките като запис, те демонстрират основното качество на подхода, а именно – директното атакуване на задачите при правилно дефиниране на подходящо дискретно вероятностно пространство. Бе показано, че подходът работи не само за доказателство, че съществува работеща конструкция, но дори и за нейното експлицитно намиране.

Бе формулиран и отворен въпрос относно броя на неизоморфните различни конфигурации, удовлетворяващи Задача 3.2. Бъдещата работа на авторите е да изследват дали при различен избор на вероятностното пространство получените конфигурации ще са различни, както и каква е връзката между броя депутати \(N\) и броя на различните конфигурации.

БЕЛЕЖКИ

1. НОМ 2025, Областен кръг (Брошура МОН):

https://dgrozev.wordpress.com/2025_bgr_nmo_regional/

ЛИТЕРАТУРА

КОРТЕЗОВ, И., ДЕЛЧЕВ, К., МАРИНОВ, М., Национално зимно математическо състезание 2025, Математика, бр. 1/2025, стр. 20 38

REFERENCES

ALON, N., SPENCER, J., 2008. The Probabilistic Method, 3-rd edition,

John Wiley & Sons, Inc.

CHEN, E., 2014. Expected Uses of Probability https://web.evanchen.cc/handouts/ProbabilisticMethod/ProbabilisticMethod.pdf ERD OS,˝ P., 1947. Some remarks on the theory of graphs. Bulletin of the

Amer. Math. Soc., no. 53, pp. 292 – 294.

˝ no. 13, pp. 346 – 352.

ERD OS,˝ P., 1973. The Art of Counting: Selected writings. J. Spencer (edt.), Mathematicians of our Time, vol. 5, xxiii p. 742. The MIT Press,

Cambridge, Mass.-London.

FELLER, W., 1991. An Introduction to Probability Theory and Its Applications, 3-rd edition, vol. 1. Wiley. ISBN: 978-0-471-25708-0 GROZEV D., 2025. IMO 2023 Problem 5 Revisited https://dgrozev.wordpress.com/2025/02/25/imo-2023-problem-5-revisited/ KORTEZOV, I., DELCHEV, K., MARINOV, M., 2025 National Winter

Mathematical Competition, Matematika, 1/2025, pp. 20-38 (In Bulgarian)

LOH, PO-SHEN 2010. The Probabilistic Method https://www.math.cmu.edu/ ploh/docs/math/mop2010/prob-comb-soln.pdf

MODELS OF SAMPLE SPACES IN OLYMPIAD PROBLEMS

Abstract. Applications of the probabilistic method in combinatorial problems are shown. In most sources, the construction of the corresponding sample space is natural and trivial and as a result, the existence of certain objects is proven. The emphasis here is on constructing an appropriate sample space. In one of the problems, the process is even reversed – probabilistic properties of objects lead us to construct an example of a probability space – a construction that is actually sought. Three applications of the method are considered – two problems from this year’s Bulgarian competitions: problem 10.3 from the Bulgarian National Olympiad 2025 (Regional Round), and problem 10.3 from the Bulgarian winter math competition 2025 (a generalization of the latter is discussed). We end with problem 5 from 2023 International Math Olympiad. The authors are not aware of a solution to the latter using such an approach.

Keywords: combinatorics; probabilistic method; sample space; probability space; olympiad math problems; Bulgarian National Math Olympiad; International Math Olympiad

Dragomir Grozev
ORCID iD: 0009-0004-6365-2388
Institute of Mathematics and Informatics
Bulgarian Academy of Sciences
Sofia, Bulgaria
E-mail: drago.grozev@gmail.com

Dr. Stanislav Harizanov, Assoc. prof.

ORCID iD: 0000-0002-7109-7247
Institute of Mathematics and Informatics
Bulgarian Academy of Sciences
Sofia, Bulgaria
E-mail: sharizanov@gmail.com

2025 година
Книжка 4

Книжка 3
МОДЕЛИ НА ВЕРОЯТНОСТНИ ПРОСТРАНСТВА В ОЛИМПИАДНИ ЗАДАЧИ

Драгомир Грозев, Станислав Харизанов,

THE IMPACT OF TEACHERS’ GENDER, EDUCATION, AND EXPERIENCE ON FOSTERING MATHEMATICAL CREATIVITY: A QUANTITATIVE STUDY

kombinatorni zadachi. Mathematics and Informatics, 2, 193 – 202. (In Bulgarian). Valkov, M. (2022). Sinhronno distantsionno obuchenie v obrazovatelnata igra “StruniMa”. Pedagogicheski forum, 1, DOI: 10.15547/PF.2022.005, ISSN:1314-7986. (In Bulgarian).

Книжка 1
A NOTE ON A GENERALIZED DYNAMICAL SYSTEM OCCURS IN MODELLING “THE BATTLE OF THE SEXES”: CHAOS IN SOCIOBIOLOGY

Nikolay Kyurkchiev, Anton Iliev, Vesselin Kyurkchiev, Angel Golev, Todorka Terzieva, Asen Rahnev

EDUCATIONAL RESOURCES FOR STUDYING MIDSEGMENTS OF TRIANGLE AND TRAPEZOID

Toni Chehlarova1), Neda Chehlarova2), Georgi Gachev1)

2024 година
Книжка 6
ВЪЗМОЖНОСТИ ЗА ИЗГРАЖДАНЕ НА МЕЖДУПРЕДМЕТНИ ВРЪЗКИ МАТЕМАТИКА – ИНФОРМАТИКА

Елена Каращранова, Ирена Атанасова, Надежда Борисова

Книжка 5
FRAMEWORK FOR DESIGNING VISUALLY ORIENTATED TOOLS TO SUPPORT PROJECT MANAGEMENT

Dalibor Milev,Nadezhda Borisova,Elena Karashtranova

3D ОБРАЗОВАТЕЛЕН ПОДХОД В ОБУЧЕНИЕТО ПО СТЕРЕОМЕТРИЯ

Пеньо Лебамовски1),Марияна Николова2)

Книжка 4
DYNAMICS OF A NEW CLASS OF OSCILLATORS: MELNIKOV’S APPROACH, POSSIBLE APPLICATION TO ANTENNA ARRAY THEORY

Nikolay Kyurkchiev , Tsvetelin Zaevski Anton Iliev , Vesselin Kyurkchiev , Asen Rahnev

Книжка 3
РАЗСТОЯНИЯ МЕЖДУ ЗАБЕЛЕЖИТЕЛНИ ТОЧКИ И НЕРАВЕНСТВА В ИЗПЪКНАЛ ЧЕТИРИЪГЪЛНИК

Йордан Табов, Станислав Стефанов, Красимир Кънчев, Хаим Хаимов

USING AI TO IMPROVE ANSWER EVALUATION IN AUTOMATED EXAMS

Georgi Cholakov, Asya Stoyanova-Doycheva

Книжка 2
ON INTEGRATION OF STEM MODULES IN MATHEMATICS EDUCATION

Elena Karashtranova , Aharon Goldreich , Nadezhda Borisova

ФОРМИРАНЕ НА КОМПЕТЕНТНОСТИ ЧРЕЗ ПРОБЛЕМНО БАЗИРАНО ОБУЧЕНИЕ

2. Компетентностен подход Компетентностният подход се базира на използването на инте- рактивни методи и нови технологии за обучение, които спомагат за

Книжка 1
ПРЕДИЗВИКАТЕЛСТВА ПРИ ОБХОЖДАНЕТО НА ИНТЕРНЕТ С ЦЕЛ ИЗВЛИЧАНЕ НА ДАННИ

Гл. ас. д-р Георги Чолаков , доц. д-р Емил Дойчев , проф. д-р Светла Коева

AN APPROACH AND A TOOL FOR EUCLIDEAN GEOMETRY

Dr. Boyko Bantchev, Assoc. Prof.

STUDENT SATISFACTION WITH THE QUALITY OF A BLENDED LEARNING COURSE

Silvia Gaftandzhieva , Rositsa Doneva , Sadiq Hussain Ashis Talukder , Gunadeep Chetia , Nisha Gohain

MODERN ROAD SAFETY TRAINING USING GAME-BASED TOOLS

Assist. Prof. Stefan Stavrev, Assist. Prof. Ivelina Velcheva

ARTIFICIAL INTELLIGENCE FOR GOOD AND BAD IN CYBER AND INFORMATION SECURITY

Nikolay Kasakliev, Elena Somova, Margarita Gocheva

2023 година
Книжка 6
MIRROR (LEFT-RECURSIVE) GRAY CODE

Dr. Valentin Bakoev, Assoc. Prof.

THE CONSTRUCTION OF VALID AND RELIABLE TEST FOR THE DIVISIBILITY AREA

Dr. Daniela Zubović, Dr. Dina Kamber Hamzić

МОДЕЛ НА ЛЕОНТИЕВ С MS EXCEL

Велика Кунева, Мариян Милев

Книжка 5
AREAS ASSOCIATED TO A QUADRILATERAL

Oleg Mushkarov , Nikolai Nikolov

ON THE DYNAMICS OF A ClASS OF THIRD- ORDER POLYNOMIAL DIFFERENCE EQUATIONS WITH INFINITE NUMBER OF PERIOD-THREE SOLUTIONS

Prof. Dr. Jasmin Bektešević, Prof. Dr. Vahidin Hadžiabdić, Prof. Dr. Midhat Mehuljić, Prof. Dr. Sadjit Metović, Prof. Dr. Haris Lulić

СИСТЕМА ЗА ИЗВЛИЧАНЕ И ВИЗУАЛИЗАЦИЯ НА ДАННИ ОТ ИНТЕРНЕТ

Гл. ас. д-р Георги Чолаков , доц. д-р Емил Дойчев , проф. д-р Светла Коева

EVALUATIОN OF CHILDREN’S BEHAVIOUR IN THE CONTEXT OF AN EDUCATIONAL MOBILE GAME

Dr. Margarita Gocheva, Chief Assist. Prof. Dr. Nikolay Kasakliev, Assoc. Prof. Prof. Dr. Elena Somova

Книжка 4
TRIPLES OF DISJOINT PATHS BETWEEN POINTS ON A CIRCLE

Dr. Ivaylo Kortezov, Assoc. Prof.

MULTIPLE REPRESENTATIONS OF FUNCTIONS IN THE FRAME OF DISTANCE LEARNING

Radoslav Božić , Hajnalka Peics , Aleksandar Milenković

INTEGRATED LESSONS IN CALCULUS USING SOFTWARE

Dr. Pohoriliak Oleksandr, Assoc. Prof. Dr. Olga Syniavska, Assoc. Prof. Dr. Anna Slyvka-Tylyshchak, Assoc. Prof. Dr. Antonina Tegza, Assoc. Prof. Prof. Dr. Alexander Tylyshchak

РЕЗУЛТАТИ ОТ ИЗПОЛЗВАНЕТО НА ВИДЕОИГРИ В ОБРАЗОВАНИЕТО: ПРЕГЛЕД НА НЯКОИ ОСНОВНИ ИЗСЛЕДВАНИЯ ОТ ПОСЛЕДНИТЕ ДЕСЕТ ГОДИНИ

Калин Димитров , проф. д-р Евгения Ковачева „Интелигентният педагогически подход насърчава с инер- гията между технологиите и педагогиката и използва дигиталните игри в учебния процес“. Л. Даниела (Daniela 2020)

Книжка 3
ПРИЛОЖЕНИЕ НА ЕЛЕМЕНТИ ОТ ГЕОМЕТРИЯТА НА ЧЕТИРИЪГЪЛНИКА ЗА РЕШАВАНЕ НА НЕСТАНДАРТНИ ЗАДАЧИ

Проф. д.п.н. Йордан Табов, проф. д-р Веселин Ненков, гл. ас. д-р Асен Велчев, гл. ас. д-р Станислав Стефанов

УПРАВЛЕНИЕ НА ЗНАНИЯТА ПО СТРУКТУРИ ОТ ДАННИ ЧРЕЗ СМЕСЕНО ОБУЧЕНИЕ

Гл. ас. д-р Валентина Дянкова, д-р Милко Янков

USING SENSORS TO DETECT AND ANALYZE STUDENTS’ ATTENTION DURING ROAD SAFETY TRAINING IN PRIMARY SCHOOL

Assist. Prof. Dr. Stefan Stavrev Assist. Prof. Dr. Ivelina Velcheva

Книжка 2
ALGORITHMS FOR CONSTRUCTION, CLASSIFICATION AND ENUMERATION OF CLOSED KNIGHT’S PATHS

Prof. DSc. Stoyan Kapralov , Assoc. Prof. Dr.Valentin Bakoev , Kaloyan Kapralov

DUAL FORM OF OBTAINING EDUCATION IN THE MATHEMATICS TEACHERS TRAINING SYSTEM: EMPLOYERS’ POSITION

Dr. Hab. Roman Vernydub, Assist. Prof. Dr. Oxana Trebenko, Prof. DSc. Oleksandr Shkolnyi

Книжка 1
НОВА ФОРМУЛА ЗА ЛИЦЕ НА ЧЕТИРИЪГЪЛНИК (ЧЕТИВО ЗА VII КЛАС)

Проф. д.п.н. Йордан Табов , гл. ас. д-р Асен Велчев , гл. ас. д-р Станислав Стефанов , маг. мат. Хаим Хаимов

THE POWER OF A POINT — A VECTOR PERSPECTIVE

Assoc. Prof. Dr. Boyko Bantchev

ФОРМУЛИ ЗА ЛИЦАТА НА НЯКОИ ВИДОВЕ МНОГОЪГЪЛНИЦИ И ПРИЛОЖЕНИЕТО ИМ ЗА ДОКАЗВАНЕ НА ЗАВИСИМОСТИ В ТЯХ

Проф. д.п.н. Йордан Табов , гл. ас. д-р Асен Велчев , гл. ас. д-р Станислав Стефанов , маг. мат. Хаим Хаимов

ТЕСТОВИТЕ ЗАДАЧИ ОТ ДЪРЖАВНИЯ ЗРЕЛОСТЕН ИЗПИТ ЗА ПРОФИЛИРАЩ УЧЕБЕН ПРЕДМЕТ „ИНФОРМАТИКА“ ПРЕЗ УЧЕБНАТА 2021/2022 ГОДИНА

Доц. д-р Димитър Атанасов , д-р Красимир Манев , доц. д-р Весела Стоименова , държавен експерт Ралица Войнова

2022 година
Книжка 6
BEST E-LEARNING PLATFORMS FOR BLENDED LEARNING IN HIGHER EDUCATION

Kalin Dimitrov, PhD student, Dr. Eugenia Kovatcheva, Assoc. Prof. “When I wanted to learn something outside of school as a kid, cracking open my World Book encyclopedia was the best I could do. Today, all you have to do is go online.” – Bill Gates

MOBILE GAME-BASED MATH LEARNING FOR PRIMARY SCHOOL

Dr. Margarita Gocheva, Assist.Prof., Dr. Nikolay Kasakliev, Assoc. Prof., Dr. Elena Somova, Prof.

Книжка 5
SECURITY ANALYSIS ON CONTENT MANAGEMENT SYSTEMS

Dr. Lilyana Petkova, Dr. Vasilisa Pavlova, Assist. Prof.

MONITORING OF STUDENT ENROLMENT CAMPAIGN THROUGH DATA ANALYTICS TOOLS

Dr. Silvia Gaftandzhieva, Assoc. Prof. , Prof. Dr. Rositsa Doneva , Milen Bliznakov, PhD

READINESS OF UKRAINIAN MATHEMATICS TEACHERS TO USE COMPUTER GAMES IN THE EDUCATIONAL PROCESS

Dr. Alina Voievoda, Assoc. Prof. , Dr. Svitlana Pudova, Assoc. Prof. , Dr. Oleh Konoshevskyi, Assoc. Prof.

TYPES OF SOLUTIONS IN THE DIDACTIC GAME “LOGIC MONSTERS”

Prof. Dr. Nataliya Hristova Pavlova, Michaela Toncheva

Книжка 4
A COMPARATIVE ANALYSIS OF ASSESSMENT RESULTS FROM FACE-TO-FACE AND ONLINE EXAMS

Dr. Emiliya Koleva, Assist. Prof., Dr. Neli Baeva, Assist. Prof

ДВАДЕСЕТ И ШЕСТА МЛАДЕЖКА БАЛКАНСКА ОЛИМПИАДА ПО МАТЕМАТИКА

Доц. д-р Ивайло Кортезов, Мирослав Маринов

PERSONAL DATA PROCESSING IN A DIGITAL EDUCATIONAL ENVIRONMENT

Dr. Evgeniya Nikolova, Assoc. Prof., Dr. Mariya Monova-Zheleva, Assoc. Prof., Dr. Yanislav Zhelev, Assoc. Prof.

Книжка 3

CONVERTING NUMERAL TEXT IN BULGARIAN INTO DIGIT NUMBER USING GATE

Dr. Nadezhda Borisova, Assist. Prof., Dr. Elena Karashtranova, Assoc. Prof.

RECOGNITION OF PROBLEMATIC EDUCATIONAL SITUATIONS IN COMPUTER MODELING TRAINING

Dr. Hristo Hristov, Assist. Prof. , Radka Cherneva

EFFECTS OF SHORT-TERM STEM INTERVENTION ON THE ACHIEVEMENT OF 9

Amra Duraković , Senior Teaching Assistant, Dr. Dina Kamber Hamzić , Assist. Prof.

Книжка 2
VOCABULARY ENRICHMENT IN COMPUTER SCIENCE FOR INTERNATIONAL STUDENTS AT THE PREPARATORY DEPARTMENT OF THE UNIVERSITY

Dr. Svetlana Mikhaelis, Assoc. Prof., Dr. Vladimir Mikhaelis, Assoc. Prof., Mr. Dmitrii Mikhaelis

STEM ROBOTICS IN PRIMARY SCHOOL

Tsanko Mihov, Gencho Stoitsov, Ivan Dimitrov

A METAGRAPH MODEL OF CYBER PROTECTION OF AN INFORMATION SYSTEM

Dr. Emiliya Koleva, Assist. Prof., Dr. Evgeni Andreev, Assist. Prof., Dr. Mariya Nikolova, Assoc. Prof.

Книжка 1
CONVOLUTIONAL NEURAL NETWORKS IN THE TASK OF IMAGE CLASSIFICATION

Assoc. Prof. Larisa Zelenina, Assoc. Prof. Liudmila Khaimina, Evgenii Khaimin, D. Khripunov, Assoc. Prof. Inga Zashikhina

DEVELOPING PROBLEM SOLVING COMPETENCY USING FUNCTIONAL PROGRAMMING STYLE

Muharem Mollov, PhD student , Petar Petrov, PhD student

INNOVATIVE PROPOSALS FOR DATABASE STORAGE AND MANAGEMENT

Yulian Ivanov Petkov, PhD student, Dr. Alexandre Ivanov Chikalanov, Assoc. Prof.

КРИПТОГРАФИЯ И КРИПТОАНАЛИЗ С MS EXCEL

Гл. ас. д-р Деян Михайлов

APPLICATION OF MATHEMATICAL MODELS IN GRAPHIC DESIGN

Dr. Ivaylo Staribratov, Assoc. Prof., Nikol Manolova

КОНТЕКСТУАЛНО ПРЕКОДИРАНЕ

Доц. д-р Юлия Нинова

ДВУПАРАМЕТРИЧНА ЗАДАЧА ЗА ОПТИМАЛНО РАЗПРЕДЕЛЕНИЕ НА РЕСУРСИ

Проф. д-р Росен Николаев, доц. д-р Танка Милкова

РЕШЕНИЯ НА КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ БРОЙ 6, 2021 Г.

Задача 1. Дадени са различни естествени числа, всяко от които има прос- ти делители, не по-големи от . Докажете, че произведението на някои три от тези числа е точен куб. Решение: числата са представим във вида . Нека разгледаме квадрат

2021 година
Книжка 6
КРИВОРАЗБРАНИТЕ ВЕРОЯТНОСТИ ПРИ ТЕСТОВЕ ЗА НАЛИЧИЕ НА ЗАРАЗА

Доц. д-р Маргарита Ламбова, гл. ас. д-р Ваня Стоянова

E-LEARNING DURING COVID-19 PANDEMIC: AN EMPIRICAL RESEARCH

Margarita Gocheva, Assist.Prof., Dr. Nikolay Kasakliev, Assoc. Prof., Prof. Dr. Elena Somova

PRESCHOOL TEACHERS’ KNOWLEDGE, PERSPECTIVES AND PRACTICES IN STEM EDUCATION: AN INTERVIEW STUDY

Dr. Lyubka Aleksieva, Assoc. Prof., Prof. Dr. Iliana Mirtschewa, Snezhana Radeva, PhD Student

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ БРОЙ 6/2021 Г.

Краен срок за изпращане на решения: 20 януари 2022 г. В края на 2021 г. ще бъдат определени читателите с най-интересни реше- ния на конкурсните задачи, а така също най-активните композитори на нови задачи, както и авторите на най-интересните статии. Първенците ще получат безплатни годишни абонаменти за 2022 г. Решенията трябва да бъдат представени ясно, като е задължително всяка задача да е на отделен лист. Моля, изпращайте решенията на адреса на редак- цията mathinfo@azbuki.bg. Скъпи прияте

РЕШЕНИЯ НА КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ

Задача 1. Число, което е точен квадрат на естествено число, се записва с няколко единици и една двойка. Докажете, че това число се дели на 11. Решение. Нека е такова число. Можем да го запишем като

Книжка 5
ПОДГОТОВКА ЗА XXV МЛАДЕЖКА БАЛКАНИАДА ПО МАТЕМАТИКА 2021

Доц. Ивайло Кортезов, Емил Карлов, Мирослав Маринов

EXCEL’S CALCULATION OF BASIC ASSETS AMORTISATION VALUES

Vehbi Ramaj , Prof. Dr. Sead Rešić , Anes Z. Hadžiomerović , Samira Aganović

EDUCATIONAL ENVIRONMENT AS A FORM FOR DEVELOPMENT OF MATH TEACHERS METHODOLOGICAL COMPETENCE

Prof. Olha Matiash, Dr. Liubov Mykhailenko, Prof.Vasyl Shvets, Prof. Oleksandr Shkolnyi

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ БРОЙ 5/2021 Г.

Краен срок за изпращане на решения: 20 ноември 2021 г. В края на 2021 г. ще бъдат определени читателите с най-интересни реше- ния на конкурсните задачи, а така също най-активните композитори на нови задачи, както и авторите на най-интересните статии. Първенците ще получат безплатни годишни абонаменти за 2022 г. Решенията трябва да бъдат представени ясно, като е задължително всяка задача да е на отделен лист. Моля, изпращайте решенията на адреса на редак- цията mathinfo@azbuki.bg или в електр

РЕШЕНИЯ НА КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ БРОЙ 4, 2021 Г.

Задача 1. Намерете всички взаимно прости естествени числа a и b, за кои- то .

Книжка 4
LEARNING ANALYTICS TOOL FOR BULGARIAN SCHOOL EDUCATION

Assoc. Prof. Silvia Gaftandzhieva, Prof. Rositsa Doneva, Assist. Prof. George Pashev, Mariya Docheva

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ БРОЙ 4/2021 Г.

Краен срок за изпращане на решения: 10 октомври 2021 г. В края на 2021 г. ще бъдат определени читателите с най-интересни реше- ния на конкурсните задачи, а така също най-активните композитори на нови задачи, както и авторите на най-интересните статии. Първенците ще получат безплатни годишни абонаменти за 2022 г. Решенията трябва да бъдат представени ясно, като е задължително всяка задача да е на отделен лист. Моля, изпращайте решенията на адреса на редак- цията mathinfo@azbuki.bg или в елект

РЕШЕНИЯ НА КОНКУРСНИТЕ ЗАДАЧИ БРОЙ 3, 2021 Г.

Задача 1. Да се намерят всички естествени числа x и y, за които дели 2xy и дели . Решение. От тъждеството

Книжка 3
THE PROBLEM OF IMAGES’ CLASSIFICATION: NEURAL NETWORKS

Assoc. Prof. Larisa Zelenina, Assoc. Prof. Liudmila Khaimina, Evgenii Khaimin, D. Khripunov, Assoc. Prof. Inga Zashikhina

MIDLINES OF QUADRILATERAL

Prof. Dr. Sead Rešić, Prof. Dr. Maid Omerović, Anes Z. Hadžiomerović, Ahmed Palić

ВИРТУАЛЕН ЧАС ПО МАТЕМАТИКА

Д-р Севдалина Георгиева

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ БРОЙ 3/2021 Г.

Задача 1. Да се намерят всички естествени числа x и y, за които дели 2xy и дели .

РЕШЕНИЯ НА КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ БРОЙ 2, 2021 Г.

Задача 1. В равнината са дадени точка A и окръжност k с център O. Наме- рете геометричното място на центровете на описаните окръжности на три- ъгълници ABC, където BC е диаметър на k. Решение. Ако точката A лежи на окръжността k, то всички триъгълници ABC имат център на описаната окръжност точка O. В този случай търсеното множество е точката O. Нека A е външна за окръжността. Да разгледаме диаметър на k, който е перпендикулярен на AO. Центърът на описаната окръжност за е точ- ка S върху

В ПАМЕТ НА ПРОФ. ДОРУ СТЕФАНЕСКУ

С чувство за голяма загуба съобщаваме на нашите читатели, че на 09.05.2021 година на 69-годишна възраст напусна този свят членът на редакционния съ- вет на списание „Математика и информатика“ проф. д.м.н. Дору Стефанеску. Отиде си един уважаван румънски учен математик, старши заместник-пред- седател на Румънското математическо общество и изпълнителен редактор на Бюлетина на това общество, трикратен президент на Математическото обще- ство на Югоизточна Европа. Математическите способности на

Книжка 2
MOBILE MATH GAME PROTOTYPE ON THE BASE OF TEMPLATES FOR PRIMARY SCHOOL

Margarita Gocheva, Elena Somova, Nikolay Kasakliev, Vladimira Angelova

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 1, 2021

Задача 1. Да се реши в естествени числа уравнението:

Задача 3. Положителните числа x, y, z, α , β и γ удовлетворяват равен- ствата:

+ += и 2 cos cos cosx y z xy yz zx ++= + + Да се докаже, че от отсечки с дължини x, y и z може да се построи триъгъл- ник с ъгли , и . Решение. От равенството 0 2 cos cos cos sin sin cos cosx y z xy yz zx y z y z x =++− + + = − + + −

Книжка 1
СЕДЕМНАДЕСЕТА ЖАУТИКОВСКА ОЛИМПИАДА ПО МАТЕМАТИКА, ИНФОРМАТИКА И ФИЗИКА АЛМАТИ, 7-12 ЯНУАРИ 2021

Диян Димитров, Светлин Лалов, Стефан Хаджистойков Елена Киселова

ОНЛАЙН СЪСТЕЗАНИЕ „VIVA МАТЕМАТИКА С КОМПЮТЪР“

Петър Кендеров, Тони Чехларова, Георги Гачев

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ БРОЙ 1/2021

Задача 1. Да се реши в естествени числа уравнението: 5 10 2 nn−+= Задача 2. За положителните числа a, b, c и d е изпълнено равенството 1abcd+++ = . Да се докаже, неравенството: 1 18abcd abcd +++ + ≥

2020 година
Книжка 6
ABSTRACT DATA TYPES

Lasko M. Laskov

В ПАМЕТ НА НИКОЛАЙ ХРИСТОВИЧ РОЗОВ 20.02.1938 – 02.11.2020

С голямо прискърбие посрещнахме вестта, че известният математик, високо еру- дираният образователен деятел и член на редколегията на българското списание „Ма- тематика и информатика“ проф. Николай Христович Розов вече не е сред нас. Неочак- ваната смърт го застигна на поста декан на

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ БРОЙ 6

Задача 1. В турнир участвали 799 отбора, като всеки два отбора изиграли по една среща помежду си (всяка среща завършва с победа на единия то двата отбора). Да се докаже, че има 14 отбора, така че всеки от първите 7 отбора е победил всеки от последните 7.

Книжка 5
GAMIFICATION IN CLOUD-BASED COLLABORATIVE LEARNING

Denitza Charkova, Elena Somova, Maria Gachkova

NEURAL NETWORKS IN A CHARACTER RECOGNITION MOBILE APPLICATION

L.I. Zelenina, L.E. Khaimina, E.S. Khaimin, D.I. Antufiev, I.M. Zashikhina

APPLICATIONS OF ANAGLIFIC IMAGES IN MATHEMATICAL TRAINING

Krasimir Harizanov, Stanislava Ivanova

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Вписаната в ∆ABC окръжност се допира до страните AB, BC и CA съответно в точки P, Q и R. Ъглополовящата на ъгъла при върха C пресича PQ в точка S. Да се докаже, че правите AS и RQ са успоредни. Задача 2. Естественото число n се нарича хубаво, ако множества {1, 2, 3,..., п} може да се разбие на k непресичащи се множества така, че всяко от множест- вото да съдържа средното аритметично на елементите си. Намерете всички хубави числа за k = 2 и k = 3. Задача 3. Намерете всички функци

Книжка 4
TECHNOLOGIES AND TOOLS FOR CREATING ADAPTIVE E-LEARNING CONTENT

Todorka Terzieva, Valya Arnaudova, Asen Rahnev, Vanya Ivanova

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Нека . Да се намери сумата на всички ес- тествени числа от интервала , за които се дели на . Росен Николаев и Танка Милкова, Варна

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 5, 2019

Задача 1. Да се намери безкрайно множество от двойки положителни ра- ционални числа , които са решения на уравнението Милен Найденов, Варна Решение: eдно множество от решения на разглежданото уравнение се описва със следните формули: , , където Задача 2. Средите на диагоналите и на изпъкналия четириъгъл- ник са съответно и , а пресечната им точка е . Ако втората пресечна точка на описаните около триъгълниците и окръжнос- ти е и , да се докаже, че правата с

Книжка 3
MATHEMATICAL MODELLING IN LEARNING OUTCOMES ASSESSMENT (BINARY MODEL FOR THE ASSESSMMENT OF STUDENT’S COMPETENCES FORMATION)

L. E. Khaimina, E. A. Demenkova, M. E. Demenkov, E. S. Khaimin, L. I. Zelenina, I. M. Zashikhina

PROBLEMS 2 AND 5 ON THE IMO’2019 PAPER

Sava Grozdev, Veselin Nenkov

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Равнобедреният трапец има основи с дължини и , като е такъв, че средите на страните му са върхове на квадрат. Ако дължината на бедрото на е , а разстоянието от пресечната точка на диагоналите му до бедрата е , да се докаже, че . Милен Найденов, Варна

( ) ( ) ( ) 2sin 2019 2 cos 2019 2 2 3 10, 25x x xx + = −+

Решение: тъй като , т.е. когато

Книжка 2
ЗА ВЕКТОРНОТО ПРОСТРАНСТВО НА МАГИЧЕСКИТЕ КВАДРАТИ ОТ ТРЕТИ РЕД (В ЗАНИМАТЕЛНАТА МАТЕМАТИКА)

Здравко Лалчев, Маргарита Върбанова, Мирослав Стоимиров, Ирина Вутова

КОНКУРЕНТНИ ПЕРПЕНДИКУЛЯРИ, ОПРЕДЕЛЕНИ ОТ ПРАВИЛНИ МНОГОЪГЪЛНИЦИ

Йоана Христова, Геновева Маринова, Никола Кушев, Светослав Апостолов, Цветомир Иванов

A NEW PROOF OF THE FEUERBACH THEOREM

Sava Grozdev, Hiroshi Okumura, Deko Dekov

PROBLEM 3 ON THE IMO’2019 PAPER

Sava Grozdev, Veselin Nenkov

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. По пътя между два града има три тунела с обща дължина 2 ки- лометра и 900 метра. Разликата в дължините на втория и третия е 20 пъти по-малка от дължината на първия тунел. Общата дължина на втория и третия е с 500 метра по-голяма от дължината на първия. Да се намерят дължините на трите тунела, ако третият тунел има най-малка дължина. Сава Гроздев, София и Веселин Ненков, Бели Осъм Задача 2. Да се докаже, че във вписан в окръжност четириъгълник е изпълнено неравенството . Хаим Хаи

Книжка 1
GENDER ISSUES IN VIRTUAL TRAINING FOR MATHEMATICAL KANGAROO CONTEST

Mark Applebaum, Erga Heller, Lior Solomovich, Judith Zamir

KLAMKIN’S INEQUALITY AND ITS APPLICATION

Šefket Arslanagić, Daniela Zubović

НЯКОЛКО ПРИЛОЖЕНИЯ НА ВЪРТЯЩАТА ХОМОТЕТИЯ

Сава Гроздев, Веселин Ненков

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 2, 2019

Задача 1. Да се намерят всички тройки естествени числа, които са дължи- ни в сантиметри на ръбовете на правоъгълен паралелепипед с телесен диаго- нал . Христо Лесов, Казанлък Решение. Нека са дължините в сантиметри на ръбовете на правоъгълен паралелепипед с диагонал . Изпълнено е равен- ството . Оттук имаме . Следо- вателно . Затова , т.е. . От друга страна, , което означава, че . Затова , т.е. . По този начин получихме, че . Като направим необходимите проверки при

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Дадени са системите линейни уравнения

2019 година
Книжка 6
DISCRETE MATHEMATICS AND PROGRAMMING – TEACHING AND LEARNING APPROACHES

Mariyana Raykova, Hristina Kostadinova, Stoyan Boev

CONVERTER FROM MOODLE LESSONS TO INTERACTIVE EPUB EBOOKS

Martin Takev, Elena Somova, Miguel Rodríguez-Artacho

ЦИКЛОИДА

Аяпбергенов Азамат, Бокаева Молдир, Чурымбаев Бекнур, Калдыбек Жансуйген

КАРДИОИДА

Евгений Воронцов, Никита Платонов

БОЛГАРСКАЯ ОЛИМПИАДА ПО ФИНАНСОВОЙ И АКТУАРНОЙ МАТЕМАТИКЕ В РОССИИ

Росен Николаев, Сава Гроздев, Богдана Конева, Нина Патронова, Мария Шабанова

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се намерят всички полиноми, които за всяка реална стойност на удовлетворяват равенството Татяна Маджарова, Варна Задача 2. Правоъгълният триъгълник има остри ъгли и , а центърът на вписаната му окръжност е . Точката , лежаща в , е такава, че и . Симетралите

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 1, 2019

Задача 1. Да се намерят всички цели числа , за които

Книжка 5
ДЪЛБОКО КОПИЕ В C++ И JAVA

Христина Костадинова, Марияна Райкова

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се намери безкрайно множество от двойки положителни ра- ционални числа Милен Найденов, Варна

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 6, 2018

Задача 1. Точката е левият долен връх на безкрайна шахматна дъска. Една муха тръгва от и се движи само по страните на квадратчетата. Нека е общ връх на някои квадратчета. Казва- ме, че мухата изминава пътя между и , ако се движи само надясно и нагоре. Ако точките и са противоположни върхове на правоъгълник , да се намери броят на пътищата, свърз- ващи точките и , по които мухата може да мине, когато: а) и ; б) и ; в) и

Книжка 4

THE REARRANGEMENT INEQUALITY

Šefket Arslanagić

АСТРОИДА

Борислав Борисов, Деян Димитров, Николай Нинов, Теодор Христов

COMPUTER PROGRAMMING IN MATHEMATICS EDUCATION

Marin Marinov, Lasko Laskov

CREATING INTERACTIVE AND TRACEABLE EPUB LEARNING CONTENT FROM MOODLE COURSES

Martin Takev, Miguel Rodríguez-Artacho, Elena Somova

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се реши уравнението . Христо Лесов, Казанлък Задача 2. Да се докаже, че в четириъгълник с перпендикулярни диагонали съществува точка , за която са изпълнени равенствата , , , . Хаим Хаимов, Варна Задача 3. В правилен 13-ъгълник по произволен начин са избрани два диа- гонала. Каква е вероятността избраните диагонали да не се пресичат? Сава Гроздев, София, и Веселин Ненков, Бели Осъм

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 5, 2018

Задача 1. Ако и са съвършени числа, за които целите части на числата и са равни и различни от нула, да се намери .

Книжка 3

RESULTS OF THE FIRST WEEK OF CYBERSECURITY IN ARKHANGELSK REGION

Olga Troitskaya, Olga Bezumova, Elena Lytkina,Tatyana Shirikova

DIDACTIC POTENTIAL OF REMOTE CONTESTS IN COMPUTER SCIENCE

Natalia Sofronova, Anatoliy Belchusov

Краен срок за изпращане на решения 30 ноември 2019 г.

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 4, 2018

Задача 1. Да се намерят всички тройки естествени числа е изпълнено равенството: а)

Книжка 2
ЕЛЕКТРОНЕН УЧЕБНИК ПО ОБЗОРНИ ЛЕКЦИИ ЗА ДЪРЖАВЕН ИЗПИТ В СРЕДАТА DISPEL

Асен Рахнев, Боян Златанов, Евгения Ангелова, Ивайло Старибратов, Валя Арнаудова, Слав Чолаков

ГЕОМЕТРИЧНИ МЕСТА, ПОРОДЕНИ ОТ РАВНОСТРАННИ ТРИЪГЪЛНИЦИ С ВЪРХОВЕ ВЪРХУ ОКРЪЖНОСТ

Борислав Борисов, Деян Димитров, Николай Нинов, Теодор Христов

ЕКСТРЕМАЛНИ СВОЙСТВА НА ТОЧКАТА НА ЛЕМОАН В ЧЕТИРИЪГЪЛНИК

Веселин Ненков, Станислав Стефанов, Хаим Хаимов

A TRIANGLE AND A TRAPEZOID WITH A COMMON CONIC

Sava Grozdev, Veselin Nenkov

2019 cm

Христо Лесов, Казанлък Задача 2. Окръжност с диаметър и правоъгълник с диагонал имат общ център. Да се докаже, че за произволна точка M от е изпълне- но равенството . Милен Найденов, Варна Задача 3. В изпъкналия четириъгълник са изпълнени равенства- та и . Точката е средата на диагонала , а , , и са ортоганалните проекции на съответно върху правите , , и . Ако и са средите съответно на отсечките и , да се докаже, че точките , и лежат на една права.

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 3, 2018

Задача 1. Да се реши уравнението . Росен Николаев, Дико Суружон, Варна Решение. Въвеждаме означението , където . Съгласно това означение разлежданото уравнение придобива вида не е решение на уравнението. Затова са възможни само случаите 1) и 2) . Разглеж- даме двата случая поотделно. Случай 1): при е изпълнено равенството . Тогава имаме:

Книжка 1
PROBLEM 6. FROM IMO’2018

Sava Grozdev, Veselin Nenkov

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 2, 2018

Задача 1. Да се намери най-малкото естествено число , при което куба с целочислени дължини на ръбовете в сантиметри имат сума на обемите, рав- на на Христо Лесов, Казанлък Решение: тъй като , то не е куб на ес- тествено число и затова . Разглеждаме последователно случаите за . 1) При разглеждаме естествени числа и , за които са изпълнени релациите и . Тогава то , т.е. . Освен това откъдето , т.е. .Така получихме, че . Лесно се проверява, че при и няма естествен

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се намерят всички цели числа , за които

2018 година
Книжка 6
„ЭНЦИКЛОПЕДИЯ ЗАМЕЧАТЕЛЬНЫХ ПЛОСКИХ КРИВЫХ“ – МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕТЕВОЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ В РАМКАХ MITE

Роза Атамуратова, Mихаил Aлфёров, Марина Белорукова, Веселин Ненков, Валерий Майер, Генадий Клековкин, Раиса Овчинникова, Мария Шабанова, Александр Ястребов

A NEW MEANING OF THE NOTION “EXPANSION OF A NUMBER”

Rosen Nikolaev, Tanka Milkova, Radan Miryanov

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Точката е левият долен връх на безкрайна шахматна дъска. Една муха тръгва от и се движи само по страните на квадратчетата. Нека е общ връх на някои квадратчета. Казваме, че мухата изминава пътя между и , ако се движи само надясно и нагоре. Ако точките и са проти- воположни върхове на правоъгълник , да се намери броят на пътищата, свързващи и , по които мухата може да мине, когато: а) и n = 6; б) и ; в) m и са произволни естествени числа.

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 1, 2018

Задача 1. Да се докаже, че: а) се дели на ; б) се дели на . Христо Лесов, Казанлък Решение на Златка Петрова от Ямбол: а) От дефиницията за факториел имаме . Оттук очевидно следва, че разглежданото число се дели на . б) Лесно се проверява, че е просто число. Затова от теоремата на Уилсън следва, че . Сега, като вземем предвид, че , получаваме което доказва твърдение б).

Книжка 5
ИТОГИ ПРОВЕДЕНИЯ ВТОРОЙ МЕЖДУНАРОДНОЙ ОЛИМПИАДЬI ПО ФИНАНСОВОЙ И АКТУАРНОЙ МАТЕМАТИКЕ СРЕДИ ШКОЛЬНИКОВ И СТУДЕНТОВ

Сава Гроздев, Росен Николаев, Мария Шабанова, Лариса Форкунова, Нина Патронова

LEARNING AND ASSESSMENT BASED ON GAMIFIED E-COURSE IN MOODLE

Mariya Gachkova, Martin Takev, Elena Somova

УЛИТКА ПАСКАЛЯ

Дарья Коптева, Ксения Горская

КОМБИНАТОРНИ ЗАДАЧИ, СВЪРЗАНИ С ТРИЪГЪЛНИК

Росен Николаев, Танка Милкова, Катя Чалъкова

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Ако и са съвършени числа, за които целите части на числата и са равни и различни от нула, да се намери .

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 6, 2017

Задача 1. Да се реши в естествени числа уравнението , ако: а) ; б) . Тодор Митев, Русе Решение: а) . Първо да отбележим следните две твърдения: 1) най-големият общ делител на и е или за всяко цяло . Това твърдение следва непосредствено от равенството ; 2) ако е просто число и дели , то дели . Това твърдение се доказва по следния начин. От условието

Книжка 4
ЗА ПРОСТИТЕ ЧИСЛА

Сава Гроздев, Веселин Ненков

ИНЦЕНТЪР НА ЧЕТИРИЪГЪЛНИК

Станислав Стефанов

ЭПИЦИКЛОИДА

Инкар Аскар, Камила Сарсембаева

ГИПОЦИКЛОИДА

Борислав Борисов, Деян Димитров, Иван Стефанов, Николай Нинов, Теодор Христов

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се намерят всички тройки естествени числа , за кои- то е изпълнено равенството: а) ; в) Христо Лесов, Казанлък

Решение: а) 11 1 1 1 1 nx x x x kx x x x ′ ′ − + − +−  −  = = = =   − −   .

Книжка 3
ПОЛИНОМИ ОТ ТРЕТА СТЕПЕН С КОЛИНЕАРНИ КОРЕНИ

Сава Гроздев, Веселин Ненков

ЧЕТИРИДЕСЕТ И ПЕТА НАЦИОНАЛНА СТУДЕНТСКА ОЛИМПИАДА ПО МАТЕМАТИКА

Сава Гроздев, Росен Николаев, Станислава Стоилова, Веселин Ненков

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се реши уравнението . Росен Николаев, Дико Суружон, Варна

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 4, 2017 Г.

Задача 1. От две селища и , разстоянието между които е , ед- новременно тръгнали един срещу друг автомобил и мотоциклет. В момента на срещата им от за тръгнал втори мотоциклет. При срещата на втория мотоциклет с автомобила се оказало, че разстоянието между местата на пър- вата и втората среща е . Ако автомобилът се движи с по-бавно, то той ще срещне първия мотоциклет след тръгването си, а разстоянието между местата на двете срещи ще бъде . Определете разстоянието , ако скоро

Книжка 2
TWO INTERESTING INEQUALITIES FOR ACUTE TRIANGLES

Šefket Arslanagić, Amar Bašić

ПЕРФЕКТНА ИЗОГОНАЛНОСТ В ЧЕТИРИЪГЪЛНИК

Веселин Ненков, Станислав Стефанов, Хаим Хаимов

НЯКОИ ТИПОВЕ ЗАДАЧИ СЪС СИМЕТРИЧНИ ЧИСЛА

Росен Николаев, Танка Милкова, Радан Мирянов

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се намери най-малкото естествено число , при което куба с целочислени дължини на ръбовете в сантиметри имат сума на обемите, рав- на на Христо Лесов, Казанлък

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 3, 2017

Задача 1. Иван, Петър и Мариян събирали орехи с различни по големи- на кошници. В кошницата на Иван могат да се съберат най-много 70 ореха, в кошницата на Петър – най-много 170 ореха, а в тази на Мариян – най- много 300 ореха. Иван събрал в кошницата си известно количество оре- хи и ги преброил по три начина: когато ги вземал по два, накрая оставал един, когато ги вземал по три, накрая оставали два, а когато ги вземал по четири, накрая оставали три. Тъй като на Иван му харесало числото с тез

Книжка 1
„Децата не разбират това, което четат, и

където тези проценти са наполовина, в Източна Европа те са около 25%, в

COMPUTER DISCOVERED MATHEMATICS: CONSTRUCTIONS OF MALFATTI SQUARES

Sava Grozdev, Hiroshi Okumura, Deko Dekov

ε

2015! 2016! 2017++

Задача 2. Да се докаже, че всяка от симедианите в триъгълник с лице разделя триъгълника на два триъгълника, лицата на които са корени на урав- нението където и са дължините на прилежащите на симедианата страни на три- ъгълника. Милен Найденов, Варна Задача 3. Четириъгълникът е описан около окръжност с център , като продълженията на страните му и се пресичат в точка . Ако е втората пресечна точка на описаните окръжности на триъгълниците и , да се докаже, че Хаим Х

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 2, 2017

Задача 1. Да се определи дали съществуват естествени числа и , при които стойността на израза е: а) куб на естествено число; б) сбор от кубовете на две естествени числа; в) сбор от кубовете на три естествени числа. Христо Лесов, Казанлък Решение: при и имаме . Следова- телно случай а) има положителен отговор. Тъй като при число- то се дели на , то при и имаме е естестве- но число. Следователно всяко число от разглеждания вид при деление на дава ос

2017 година
Книжка 6
A SURVEY OF MATHEMATICS DISCOVERED BY COMPUTERS. PART 2.

Sava Grozdev, Hiroshi Okumura, Deko Dekov

ТРИ ИНВАРИАНТЫ В ОДНУ ЗАДАЧУ

Ксения Горская, Дарья Коптева, Асхат Ермекбаев, Арман Жетиру, Азат Бермухамедов, Салтанат Кошер, Лили Стефанова, Ирина Христова, Александра Йовкова

GAMES WITH MODIFIED DICE

Aldiyar Zhumashov

SOME NUMERICAL SEQUENCES CONCERNING SQUARE ROOTS (PART TWO)

Rosen Nikolaev, Tanka Milkova, Yordan Petkov

ЗАНИМАТЕЛНИ ЗАДАЧИ ПО ТЕМАТА „КАРТИННА ГАЛЕРИЯ“

Мирослав Стоимиров, Ирина Вутова

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се реши в естествени числа уравнението x )!63(1  , ако: а) ; б) . Тодор Митев – Русе

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 1, 2017

Задача 1. Нека , , , , са различни прости числа, по-малки от , за които числото . Да се намери най-малкото естествено число , при което приема най-малка стойност. Христо Лесов – Казанлък Решение: съгласно малката теорема на Ферма за всяко естествено чис- ло и просто число , числото се дели на , т.е. дава оста- тък при деление на . Тъй като е просто число, от тази теорема следва, че дава остатък при деление на и дава остатък

Книжка 5
SOME NUMERICAL SEQUENCES CONCERNING SQUARE ROOTS

Rosen Nikolaev, Tanka Milkova, Yordan Petkov

Слави Харалампиев и Румяна Несторова, Враца

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 6, 2016

Задача 1. Върху правата е взета произволна точка . Точките

Книжка 4
ГЕНЕРАТОР НА ТЕСТОВЕ

Ангел Ангелов, Веселин Дзивев

INTERESTING PROOFS OF SOME ALGEBRAIC INEQUALITIES

Šefket Arslanagić, Faruk Zejnulahi

PROBLEMS ON THE BROCARD CIRCLE

Sava Grozdev, Hiroshi Okumura, Deko Dekov

ПРИЛОЖЕНИЕ НА ЛИНЕЙНАТА АЛГЕБРА В ИКОНОМИКАТА

Велика Кунева, Захаринка Ангелова

СКОРОСТТА НА СВЕТЛИНАТА

Сава Гроздев, Веселин Ненков

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. От две селища и , разстоянието между които е , ед- новременно тръгнали един срещу друг съответно автомобил и мотоциклет. В момента на срещата им от за тръгнал втори мотоциклет. При срещата на втория мотоциклет с автомобила се оказало, че разстоянието между места- та на първата и втората среща е . Ако автомобилът се движи с

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 5, 2016

Задача 1. Във всяка от клетките на квадрат е записано числото . Към всеки три клетки, лежащи в различни редове и различни стълбове, се прибавя едновременно . Може ли да се приложи това действие краен брой пъти, така че всички числа в таблицата да станат различни, а сумите по всич- ки редове и всички стълбове да са равни? Може ли сумите на числата по диа- гоналите да са огледални числа? Сава Гроздев, София, и Веселин Ненков, Бели Осъм Решение: прилагаме действието към единия диагонал

Книжка 3
НЯКОЛКО ПРИЛОЖЕНИЯ НА ТЕОРЕМАТА НА МЕНЕЛАЙ ЗА ВПИСАНИ ОКРЪЖНОСТИ

Александра Йовкова, Ирина Христова, Лили Стефанова

НАЦИОНАЛНА СТУДЕНТСКА ОЛИМПИАДА ПО МАТЕМАТИКА

Сава Гроздев, Росен Николаев, Веселин Ненков

СПОМЕН ЗА ПРОФЕСОР АНТОН ШОУРЕК

Александра Трифонова

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Иван, Петър и Мариян събирали орехи с различни по големина кошници. В кошницата на Иван могат да се съберат най-много 70 ореха, в кошницата на Петър – най-много 170 ореха, а в тази на Мариян – най-мно- го 300 ореха. Иван събрал в кошницата си известно количество орехи и ги преброил по три начина: когато ги вземал по два, накрая оставал един орех, когато ги вземал по три, накрая оставали два, а когато ги вземал по четири, накрая оставали три ореха. Тъй като на Иван му харесало бро

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 4, 2016 Г.

Задача 1. Да се докаже, че съществуват безброй много двойки естествени числа и , при които числата са квадрати на естествени числа. Лучиан Туцеску, Крайова, Румъния Решение. Нека е дискриминанта- та на квадратното спрямо уравнение . Сле- дователно . Оттук получаваме равенството . Предполагаме, че

Книжка 2
NDM-PHILOSOPHY OF EDUCATION IN THE 21

Marga Georgieva, Sava Grozdev

ИЗКУСТВЕНА ИМУННА СИСТЕМА

Йоанна Илиева, Селин Шемсиева, Светлана Вълчева, Сюзан Феимова

ВТОРИ КОЛЕДЕН ЛИНГВИСТИЧЕН ТУРНИР

Иван Держански, Веселин Златилов

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се определи дали съществуват естествени числа n и k, при които стойността на израза 2017 + 3 + 4 e: а) куб на естествено число; б) сбор от кубовете на две естествени числа; в) сбор от кубовете на три естествени числа. Христо Лесов, Казанлък

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 3, 2016

Задача 1. Редицата на Фибоначи се дефинира с равенствата и . Да се докаже, че всяка от редиците и съдържа безброй много двойки съседни членове, които се де- лят на . Сава Гроздев, София и Веселин Ненков, Бели Осъм Решение: в началото ще докажем следната Лема. За всяко числата на Фибоначи притежават свойствата: а) последната цифра на числата и е ; б) последната цифра на числата , , и е ; в) последната цифра на числата , , и е .

Книжка 1
ЗАНИМАТЕЛНИТЕ ЗАДАЧИ НА ПОАСОН И МЕТОДЪТ НА ПЕРЕЛМАН ЗА ТЯХНОТО РЕШАВАНЕ И ИЗСЛЕДВАНЕ

Здравко Лалчев, Маргарита Върбанова, Мирослав Стоимиров

ГЕОМЕТРИЯ НА ЧЕТИРИЪГЪЛНИКА, ТОЧКА НА МИКЕЛ, ИНВЕРСНА ИЗОГОНАЛНОСТ

Веселин Ненков, Станислав Стефанов, Хаим Хаимов

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Нека , , , , са различни прости числа, по-малки от , за които числото . Да се намери най-малкото естествено число , при което най-малка стойност. Христо Лесов, Казанлък

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 2, 2016

Задача 1. За всяко естествено число да се намери растяща редица от естествени числа , , , , , за които е изпълнено равенството Христо Лесов, Казанлък Решение: от условието имаме Затова , , , , и , , .

2016 година
Книжка 6
ПЕРВЫЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕТЕВОЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ УЧАЩИХСЯ В РАМКАХ MITE

Мария Шабанова, Марина Белорукова, Роза Атамуратова, Веселин Ненков

НЕКОТОРЫЕ ТРАЕКТОРИИ, КОТОРЫЕ ОПРЕДЕЛЕНЫ РАВНОБЕДРЕННЫМИ ТРЕУГОЛЬНИКАМИ

Ксения Горская, Дарья Коптева, Даниил Микуров, Еркен Мудебаев, Казбек Мухамбетов, Адилбек Темирханов, Лили Стефанова, Ирина Христова, Радина Иванова

ПСЕВДОЦЕНТЪР И ОРТОЦЕНТЪР – ЗАБЕЛЕЖИТЕЛНИ ТОЧКИ В ЧЕТИРИЪГЪЛНИКА

Веселин Ненков, Станислав Стефанов, Хаим Хаимов

FUZZY LOGIC

Reinhard Magenreuter

GENETIC ALGORITHM

Reinhard Magenreuter

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Върху правата е взета произволна точка . Точките и лежат в една полуравнина спрямо и са такива, че и са равностранни. Ако е петата на перпендикуляра, спуснат от към , да се намери геометричното място на точката , когато описва . Ксения Горская, Дарья Коптева, Даниил Микуров – Архангелск, Русия

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 1/2016

Задача 1. Целочислените редици и са дефинирани чрез равенствата , , , , при . а) Да се докаже, че за всяко цяло число точно едно от числата , и б) Да се определят целите числа , за които и са взаимно прости числа за всяко естествено число . Христо Лесов – Казанлък Решение: дадените рекурентни равенства представяме по следния на- чин: вателно

Книжка 5
NEURAL NETWORKS

Reinhard Magenreuter

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Във всяка от клетките на квадрат е записано числото . Към всеки три клетки, лежащи в различни редове и различни стълбове, се прибавя едно- временно . Може ли да се приложи това действие краен брой пъти така, че всички числа в таблицата да станат различни, а сумите по всички редове и всички стълбове да са равни? Може ли сумите на числата по диагоналите да са огледални числа? Сава Гроздев, София, и Веселин Ненков, Бели Осъм Задача 2. В окръжност с център е вписан разност

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 6, 2015

Задача 1. Дадена е функцията , където m, n, ∈ℕ. Ако и са корените на уравнението и е изпълнено

Книжка 4
ХИПОТЕЗАТА В ОБУЧЕНИЕТО ПО МАТЕМАТИКА

Румяна Маврова, Пенка Рангелова, Елена Тодорова

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се докаже, че съществуват безброй много двойки естествени числа и , при които числата са квадрати на естествени числа. Лучиан Туцеску, Крайова, Румъния

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 5, 2015

Задача 1. Да се намери сборът от корените на уравненията и . Милен Найденов, Варна Решение. Разделяме двете страни на първото уравнение на и полу- чаваме . Полагаме и уравнението добива вида . Тъй като функцията е растяща (лявата графика на чертежа), то уравнението ално решение . С непосредствена проверка се вижда, че това решение е . Оттук намираме, че е единственото решение на първо- то уравнение. След това разделяме двете страни на второто уравнение на

Книжка 3
{}

Сава Гроздев – София, и Веселин Ненков – Бели Осъм

()

След заместване на намерените две неравенства в дясната страна на . Равенство се достига тогава и само тогава,

Книжка 2
ОЙЛЕР-ВЕН ДИАГРАМИ ИЛИ MZ-КАРТИ В НАЧАЛНАТА УЧИЛИЩНА МАТЕМАТИКА

Здравко Лалчев, Маргарита Върбанова, Ирина Вутова, Иван Душков

ОБВЪРЗВАНЕ НА ОБУЧЕНИЕТО ПО АЛГЕБРА И ГЕОМЕТРИЯ

Румяна Маврова, Пенка Рангелова

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. За всяко естествено число n да се намери растяща редица

()

Задача 2. Нека P е произволна точка от описаната окръжност на на . Ако докаже, че точките лежат на една права. Хаим Хаимов, Варна, и Веселин Ненков, Бели Осъм Решение. Ще докажем, че правите ра на описаната около окръжност . Оттук непосредствено следва

Книжка 1
()

МЕЖДУНАРОДНА ЖАУТИКОВСКА ОЛИМПИАДА

Сава Гроздев, Веселин Ненков

{}

2n ≥

()()

.

2015 година
Книжка 6
КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Дадена е функцията , където ,mn∈ . Ако x и x са корените на уравнението f (x) = 0 и е изпълнено (2) (3)ff t xx xx −− ==∈ +  , да се намерят m и n. Росен Николаев, Варна

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 1, 2015

Задача 1. Параметрите a и b в уравнението 5x + 2x + 4ax  x + 2bx + 4b  a = 0 са такива, че то има за корени числата 1 и 2. Да се намерят останалите корени на уравнението. Сава Гроздев, София и Веселин Ненков, Бели Осъм Решение: Тъй като 1 и 2 са корени на даденото уравнение, то след заместване в уравнението се получават съответно равенствата: 5a+2b = 4 и 31a+8b = 188. След решаване на получената система от две уравнения с две неизвестни се полу- чава: a = 4 и b = 8. Заместваме на

МАТЕМАТИКА И ИНФОРМАТИКА MATHEMATICS AND INFORMATICS

BULGARIAN EDUCATIONAL JOURNAL ANNUAL CONTENTS / ГОДИШНО СЪДЪРЖАНИЕ

Книжка 5
КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се намери сборът от корените на уравненията 3.2 8.3 159000 += и 32.11 56697728 x += . Милен Найденов, Варна

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 6, 2014

Задача 1. Да се намерят всички рационални стойности на параметъра k, за които уравнението ( ) ( ) , 10k ≠ притежава цело- числени корени. Милен Найденов, Варна Решение: Ако x и x са корените на уравнението, то 2 21 1 2 10 10 k xx kk - + = =- -- е цяло число. Затова 1 10 p k = - е цяло. Оттук получаваме 10 1p k p + = . За дискри- минантата D на уравнението намираме 6 24p D p -- = . Тъй като D трябва да е точен квадрат, то 6 24pn- -= за някое цяло число n. Последното равен

Книжка 4
Книжка 2
САМОСТОЯТЕЛНО РЕШАВАНЕ НА ЗАДАЧИ С EXCEL

Пламен Пенев, Диана Стефанова СОУ „Панайот Волов“ – Шумен ОУ „Никола Йонков Вапцаров“ – Асеновград

МОДИФИКАЦИЯ МЕТОДА ПРОЕКЦИЙ ВЬIЧИСЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ СКРЕЩИВАЮЩИМИСЯ ПРЯМЬIМИ

Владимир Жук Республиканская специализированная физико-математическая средняя школа-интернат имени О. Жаутыкова

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 3, 2014

Задача 1. Намерете всички естествени четирицифрени числа uxyv , за които са изпълнени равенствата и . Милен Найденов, Варна Решение: Събираме почленно равенствата и получаваме . Оттук следва равенството ( ) ( )( ) 1 1 1 12xy uv− −+ − −= . Последното равенство е изпълнено при ( ) 1 11 xy − −= и ( )( ) 1 11uv− −= ; ( ) 1 12xy− −= и ( )( ) 1 10uv− −= ; ( ) 1 10xy− −= и ( )( ) 1 12uv− −= . Оттук лесно се вижда, че търсените числа са: 2222, 5231, 1235, 3152, 3512, 5321, 1325,

Книжка 1
ГЕОМЕТРИЧНА КОНСТРУКЦИЯ НА КРИВА НА ЧЕВА

Сава Гроздев, Веселин Ненков

Contest Problems Конкурсни задачи Рубриката се води от доц. д-р Веселин Ненков КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ Задача 1. Параметрите a и b са такива, че уравнението 5x

Задача 1. Параметрите a и b са такива, че уравнението 5x + 2x + 4ax - x + 2bx + 4b  a = 0 има за корени числата 1 и 2. Да се намерят останалите корени на уравнението. Сава Гроздев, София Веселин Ненков, Бели Осъм

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 2, 2014

Задача 1. Ако a  3 е нечетно число и k 2 е естествено число, да се намери остатъкът от делението на a с . Лучиан Туцеску, Крайова, Димитру Савулеску, Букурещ, Румъния Решение: Означаваме с r търсения остатък. При k = 2 е изпълнено равенството . Тъй като , то . Сега от равенството се получава , къ- дето M е цяло число. Ако k = 2l, l k = 2l + 1, l . В този случай получаваме, че . Разглеждаме случая, при който k = 3. От рела- циите и

2014 година
Книжка 6
КОНКУРЕНТНОСТ, ПОРОДЕНА ОТ ТАНГЕНТИ

Сава Гроздев, Веселин Ненков

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се намерят всички рационални стойности на параметъра , за които уравнението притежава це- лочислени корени. Милен Найденов, Варна

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 1, 2014

Задача 1. Да се докаже, че за произволен триъгълник със страни a , и c е изпълне- но неравенството Йонуц Иванеску, Крайова, Румъния Решение: Ако , R и са съответно лицето, радиусът на описа- ната окръжност и полупериметърът на триъгълника, то са изпълнени следните релации: и . От двете равенства лесно се вижда, че разглежданото неравенство е еквивалентно с , което съвпада със споменатото неравенство.

Книжка 5
ИНФОРМАТИКА В ШКОЛАХ РОССИИ

С. А. Бешенков, Э. В. Миндзаева

ОЩЕ ЕВРИСТИКИ С EXCEL

Пламен Пенев СОУ „П. Волов“ – Шумен

ДВА ПОДХОДА ЗА ИЗУЧАВАНЕ НА УРАВНЕНИЯ В НАЧАЛНАТА УЧИЛИЩНА МАТЕМАТИКА

Здравко Лалчев, Маргарита Върбанова, Ирина Вутова

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се намерят всички реални стойности на a, b и c, при които коре- ните на уравнението 10x a b c x ab bc ca++++ +++= са цели числа. Милен Найденов, Варна

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 6, 2013

Задача 1. Да се намерят всички реални функции : 1, 1,fx +∞ → +∞ , за които при и 0y > е изпълнено равенството fx fx= . Йон Неделку, Плоещ и Лучиан Тутеску, Крайова, Румъния Решение: Нека 1 log ln ye x == . Тогава fx fx fe== . Полагаме 1fe a => . От условието получаваме a fe fx== , откъдето fx a = . Освен това . Затова, като положим α , получаваме, че търсените функции са fx x = за всички α .

Книжка 4
ОБУЧЕНИЕ В СТИЛ EDUTAINMENT С ИЗПОЛЗВАНЕ НА КОМПЮТЪРНА ГРАФИКА

Христо Крушков, Асен Рахнев, Мариана Крушкова

УРОК ЗА ИЗПОЛЗВАНЕ НА ФУНКЦИИ В ЗАДАЧИ ПО ИКОНОМИКА

Петя Сярова СОУ „Васил Левски“ – Ямбол

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Намерете цифрите , , и в десетична бройна система, ако е изпълнено равенството . Йон Патралику, Крайова, Румъния

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 5, 2013

Задача 1. Да се намерят всички наредени тройки от реални числа , за които са изпълнени неравенствата: 2 2 2 28, 6, 3 8.

Книжка 3
ИНВЕРСИЯТА – МЕТОД В НАЧАЛНАТА УЧИЛИЩНА МАТЕМАТИКА

Здравко Лалчев, Маргарита Върбанова

СТИМУЛИРАНЕ НА ТВОРЧЕСКА АКТИВНОСТ ПРИ БИЛИНГВИ ЧРЕЗ ДИНАМИЧЕН СОФТУЕР

Сава Гроздев, Диана Стефанова, Калина Василева, Станислава Колева, Радка Тодорова

ПРОГРАМИРАНЕ НА ЧИСЛОВИ РЕДИЦИ

Ивайло Старибратов, Цветана Димитрова Образцова математическа гимназия „Акад. Кирил Попов” „Колкото човек е по-близо, толкова по-малко вижда“ Зрителна измама, филм на Луи Летерие

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Намерете всички естествени четирицифрени числа , за които са изпълнени равенствата и . Милен Найденов, Варна

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 4, 2013

Задача 1. а) Покажете, че ако , то 9 3 15xx x+ +≥ . б) Намерете реалните стойности на , при които за всички , , 1,abc∈ − +∞ , е изпълнено неравенството 31a b c a b c kabc + + + + + +≥ ++ . Лучиан Туцеску, Крайова, Димитру Савулеску, Букурещ, Румъния Решение: а) Разглежданото неравенство е еквивалентно с 13 1 0 xx + −≥ , което е очевидно при . б) От а) следват неравенствата 9 3 15aa a+ +≥ , 9 3 15bb b+ +≥ и 9 3 15cc c+ +≥ . След почленно събиране получаваме 5 31 3 a b c a

Книжка 2
ФРАКТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ В ФИЗИКЕ

Валерий Секованов, Елена Селезнева, Светлана Шляхтина

ANALYSIS OF PROBLEM SOLVING IN INFORMATICS FOR 12 – 13 YEAR OLD STUDENTS IN BULGARIA

Ivaylo Staribratov, BistraTaneva High School of Mathematics „Akad. Kiril Popov“

МОДЕЛ ЗА РЕШАВАНЕ НА ЕДИН КЛАС ЗАДАЧИ ЗА ПОСТРОЕНИЕ С ДИНАМИЧЕН СОФТУЕР

Ваня Бизова-Лалева Национална търговска гимназия

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Ако a ³ 3 е нечетно число и k ³ 2 е естествено число, да се намери остатъкът от делението на a с .

Contest Problems Конкурсни задачи РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 3, 2013

24 24 2 2 .2 8. 2 8.1024 8. 1000 1 8.10 . 1 23. 1000 1000     == = = + > + =         557 500 3 8.10 . 1 8.10 . 1 8.10 . 12.10 10.10 10 1000 1000 2  = +> += = > =  

Книжка 1
ЕВРИСТИКА С EXCEL

Пламен Пенев СОУ „Панайот Волов“

ЕДНО ОБОБЩЕНИЕ НА ТЕОРЕМАТА НА ПИТАГОР В ИЗВЪНКЛАСНАТА РАБОТА ПО МАТЕМАТИКА

Румяна Несторова Регионален инспекторат по образованието - Враца

SOME INEQUALITIES IN THE TRIANGLE

Šefket Arslanagić

ЕДИНАДЕСЕТА МЕЖДУНАРОДНА ОЛИМПИАДА ПО ЛИНГВИСТИКА

Иван Держански Българска академя на науките

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се докаже, че за произволен триъгълник със страни a, b и c е из- пълнено неравенството (a+b+c) (2b c + 2c a + 2a b - a - b - c ) £ 27a b c . Йонуц Иванеску, Крайова, Румъния Задача 2. Ако M е множеството на всички равнобедрени триъгълници, стра- ните и лицето на които са естествени числа, да се намерят три триъгълника от M, различните страни на които са последователни естествени числа. Милен Найденов, Варна

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 2, 2013

Задача 1. Реалните числа , , , и са такива, че:

2013 година
Книжка 6

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се намерят всички реални функции f (x) : (1, + ) (1, + ), за които при x > 1 и y > 0 е изпълнено равенството f (x ) = (f (x)) . Йон Неделку, Плоещ и Лучиан Тутеску, Крайова, Румъния

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 1, 2013

Задача 1. Да се докаже, че при обичайните означения за всеки триъгълник са изпълнени неравенствата 3 cos cos cos 3 1 216 abc abc abc abc ⎡⎤ ++ ++ −≤++< − ⎢⎥ ⎢⎥ ⎣⎦ .

MATHEMATICS AND INFORMATICS

ГОДИНА LVI / VOLUME 56, 2013 ГОДИШНО СЪДЪРЖАНИЕ / ANNUAL CONTENT СТРАНИЦИ / PAGES КНИЖКА 1 / NUMBER 1: 1 – 96 КНИЖКА 2 / NUMBER 2: 97 – 200 КНИЖКА 3 / NUMBER 3: 201 – 296 КНИЖКА 4 / NUMBER 4: 297 – 400 КНИЖКА 5 / NUMBER 5: 401 – 496 КНИЖКА 6 / NUMBER 6: 497 - 608

Книжка 5
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ РЕГАТЬI

Александр Блинков

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се намерят всички наредени тройки от реални числа (x, y, z), за които са изпълнени неравенствата:

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 6, 2012

Задача 1. За всяко реално число x означаваме с [x] най-голямото цяло число, което е по-малко или равно на x. Да се намерят всички прости числа p, за които числото е просто.

GUIDE FOR AUTHORS

Mathematics and Informatics Journal publishes scientifi c, scientifi c-popular, review and information materials. Papers of scientifi c character should report original research and ideas inspected through expert evaluation by two anonymous and independent referees. It is recommended that the manuscripts are sent as attachment fi les to the following addresses mathinfo@azbuki.bg and sava.grozdev@gmail.com. Disks or other electronic devices are admissible too and in such a case the postal a

Книжка 4
КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. а) Покажете, че ако , то 9315xx x++≥ .

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 5, 2012

Задача 1. Да се намерят всички положителни числа x, y и z, за които е изпълнено равенството . Сава Гроздев, София, Веселин Ненков, Бели Осъм Решение: Тъй като 13 = 2197, 2.11 = 2662 и 3.9 . 2187, то x 12, y 10 и z 8. Освен това x и z имат различна четност. Така с непосредствена проверка се вижда, че когато z = 1,3,5,7 при x = 2,4,6,8,10,12 и z = 2,4,6,8 при x = 1,3,5,7,9,11, само x = 2, y = 10, z = 1 е решение на даденото уравнение.

Книжка 3
АКАДЕМИК ПЕТЪР КЕНДЕРОВ НА 70 ГОДИНИ

чл. кор. Юлиан Ревалски

ОБЛАЧНИ ТЕХНОЛОГИИ И ВЪЗМОЖНОСТИ ЗА ПРИЛОЖЕНИЕ В ОБРАЗОВАНИЕТО

Сава Гроздев, Иванка Марашева, Емил Делинов

СЪСТЕЗАТЕЛНИ ЗАДАЧИ ПО ИНФОРМАТИКА ЗА ГРУПА Е

Ивайло Старибратов, Цветана Димитрова

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се сравнят числата Йонуц Иванеску, Крайова, Румъния Задача 2. Точките E и F са среди съответно на диагоналите AC и BD на чети- риъгълника ABCD. Ако BAE ADE= и , да се докаже, че симе- дианите на триъгълниците ABC, BCD, CDA и DAB съответно през върховете B, C, D и A се пресичат в една точка. Хаим Хаимов, Варна Задача 3. Вписаната в окръжност се допира до , и AB съот-

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 4, 2012

Задача 1. Нека p е просто число и n е естествено число, по-малко от p . Да се докаже, че числото Йонуц Иваненску, Крайова, Румъния Решение: Изпълнени са равенствата ! 1! 1 1! 1 !! np Sp C p np + =− +=− +=

Книжка 2
ЕКСПЕРИМЕНТАЛНАТА МАТЕМАТИКА В УЧИЛИЩЕ

Сава Гроздев, Борислав Лазаров

МАТЕМАТИКА С КОМПЮТЪР

Сава Гроздев, Деко Деков

ЕЛИПТИЧЕН АРБЕЛОС

Пролет Лазарова

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Реалните числа , , , и са, такива че:

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 3, 2012

Задача 1. Да се намерят всички естествени числа aa a bb b  , за които е изпълнено равенството aa a bb b aa a bb b=   . Николай Белухов, Стара Загора Решение: Нека A aa a=  и B bb b=  . От условието следва равенството .10 . A B AB+= , откъдето .10 1 . A AB =− . Тъй като , 11AA −= , то 1|10 A − , откъдето 1 1 2 .5 AA− += . Ако числата 1A − и 1A + са едновременно нечетни, то , а 1A − и 1A + са степени на петицата с разлика две, което е невъзможно. Остава само възмо

Книжка 1
70-ГОДИШЕН ЮБИЛЕЙ

Навършиха се 70 години от рождението на изтъкнатия български математик проф. дмн Генчо Скордев. Юбилярът е член-кореспондент на БАН и дългогодишен главен редактор на сп. „Математика и информатика“. По този повод е следващият материал, в който авторът разказва свои спомени с исторически характер, свързани с активното му участие в образователните процеси в България по математика и информатика.

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се докаже, че при обичайните означения за всеки триъгълник са изпълнени неравенствата .

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 2, 2012

Задача 1. В множеството на реалните числа е дефинирана бинарна опера- ция :⊗ ×→  , където : \0=  , която условно ще наричаме умножение и такава, че за всеки три реални числа , и , където , е в сила ра- венството .ac a bc b ⊗⊗= . Ако е известно, че , да се пресметне 2011 2012 2011 2012⊗⊗⊗ . Живко Желев, Стара Загора Решение: Първи начин (авторско решение). Нека . Тогава .1 11 1 a ata a⊗= ⊗ ⊗ = = . Оттук получаваме 2012. 1 2012 2012 2012 2012 2012 t tt=⊗=⊗ ⊗= =

2012 година
Книжка 6
ДВЕ ДИДАКТИЧЕСКИ СТЪЛБИ

Сава Гроздев, Светлозар Дойчев

ТЕОРЕМА НА ПОНСЕЛЕ ЗА ЧЕТИРИЪГЪЛНИЦИ

Сава Гроздев, Веселин Ненков

ИЗЛИЧАНЕ НА ОБЕКТИВНИ ЗНАНИЯ ОТ ИНТЕРНЕТ

Ивайло Пенев, Пламен Пенев

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 1, 2012

Христо Лесов, Казанлък

Книжка 5
ДЕСЕТА МЕЖДУНАРОДНА ОЛИМПИАДА ПО ЛИНГВИСТИКА

доц. д–р Иван А. Держански (ИМИ–БАН) Десетата Международна олимпиада по лингвистика (МОЛ) се проведе в Любляна (Словения) от 30 юли до 3 август 2012 г. В нея взеха участие 131 ученици, съставящи 34 отбора от 26 страни. За първи път свои състезатели изпратиха Гърция, Китай, Израел, Унгария и Япония. Бяха представени също Австралия, Бразилия, България, Великобритания, Германия, Естония, Индия, Ирландия, Канада, Латвия, Нидерландия, Полша, Румъния, Русия, САЩ, Сингапур, Словения, Сърбия, Чехи

ТЕОРЕМА НА ВАН ОБЕЛ И ПРИЛОЖЕНИЯ

Тодорка Глушкова, Боян Златанов

МАТЕМАТИЧЕСКИ КЛУБ „СИГМА” В СВЕТЛИНАТА НА ПР ОЕКТ УСПЕХ

Сава Гроздев, Иванка Марашева, Емил Делинов

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се намерят всички положителни числа , и , за които е из- пълнено равенството Сава Гроздев, София, Веселин Ненков, Бели Осъм

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 6, 2011

Задача 1. Да се докаже, че за всяко цяло положително число уравнението има безброй много решения в цели положителни числа

I N M E M O R I A M

На 26 септември 2012 г. след продължително боледуване ни напусна проф. дпн Иван Ганчев Донев. Той е първият професор и първият доктор на науките в България по методика на обучението по математика. Роден е на 6 май 1935 г. в с. Страхилово, В. Търновско. След завършване на СУ “Св. Кл. Охридски” става учител по математика в гр. Свищов. Тук той организира първите кръжоци и със- тезания по математика. През 1960 г. Иван Ганчев печели конкурс за асистент в СУ и още през следващата година започ

Книжка 4
КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Нека p е просто число и n е естествено число, по-малко от p . Да се докаже, че числото Йонуц Иваненску, Крайова, Румъния

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 4, 2011

Задача 1. Едно цяло положително число n ще наричаме “интересно”, ако може да бъде записано във вида , където са цели поло- жителни числа и , а дели c . Да се докаже, че само краен брой цели положителни числа не са “интересни” и да се намери сумата им. Решение: 1) Нека , то тересно”. Остава да отбележим, че , и не са “интересни”. 2) Нека

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 5, 2011

Задача 1. На страните AB и на успоредника външно за

Книжка 3
НАЦИОНАЛЕН КОНКУРС „МЛАДИ ТАЛАНТИ” 2012

Георги Дянков През месец май 2012 се проведе финалният кръг на Националния конкурс „Млади таланти”. Състезанието се организира от МОМН и приема разработки на научни проекти от ученици в гимназиален етап и студенти първи курс. Участниците предста- виха свои авторски проекти в различни научни области – естествени науки, социални науки и комуникационни и информационни технологии (ИКТ). Състезанието тази година се отличи с много добри проекти и журито имаше нелеката задача да избере най-добри

СЛУЧАЙНО СЪРФИРАНЕ В ИНТЕРНЕТ

Евгения Стоименова

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се намерят всички естествени числа aa abb b , за които е изпълнено равенството

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 2, 2011

Задача 1. Да се определят стойностите на параметъра a, за които уравнението log sin 2011 cos 2011tg x cotg x a x x += + има решение и да се реши уравнението за най-малката от намерените стойности на параметъра. Христо Лесов, Казанлък Решение (Христо Лесов): Изпълнени са следните релации: π αα α за всяко и 2 2 sin 2 tg cotg += ≥ за

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 3, 2011

Задача 1. Ако , е цяло положително число, да се докаже, че съществуват безброй много цели положителни числа нено равенството . Веселин Ненков, Бели Осъм Решение (Светлозар Дойчев): Като използваме, че за произволно цяло число

Книжка 2
SEEMOUS OLYMPIAD FOR UNIVERSITY STUDENTS

Sava Grozdev, Veselin Nenkov

EUROMATH SCIENTIFIC CONFERENCE

Sava Grozdev, Veselin Nenkov

ПРОПОРЦИИ

Валя Георгиева

ПЪТЕШЕСТВИЕ В СВЕТА НА КОМБИНАТОРИКАТА

Росица Керчева, Румяна Иванова

ПОЛЗОТВОРНА ПРОМЯНА

Ивайло Старибратов

Книжка 1
ЗА ЕЛЕКТРОННОТО ОБУЧЕНИЕ

Даниела Дурева (Тупарова)

МЕЖДУНАРОДНИ КОНКУРСИ ЗА РАЗРАБОТВАНЕ НА ПРОЕКТИ

І.МеждународенконкурсМАТЕМАТИКА И ПРОЕКТИРАНЕза ученици, ІІ.МеждународенконкурсМАТЕМАТИКА И ПРОЕКТИРАНЕ за учители

МАТЕМАТИКАТА E ЗАБАВНА

Веселина Вълканова

СРАВНЯВАНЕ НА ИЗРАЗИ С КВАДРАТНИ КОРЕНИ

Гинка Бизова, Ваня Лалева

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ

Рубриката се води от Светлозар Дойчев, и Веселин Ненков