Перейти к основному содержимому

Разобрался в теме? Закрепи на задачах

Задачи по каждой теме с AI-проверкой и конспекты по всем разделам ЕГЭ. Бесплатно, 20 проверок в неделю.

Начать решатьВсе конспектыВойти

О задании

Задание 19 - это последняя и самая «нестандартная» задача профильного ЕГЭ. Она проверяет математическую логику, умение строить примеры и доказывать утверждения. Многие боятся этого задания, считая его уделом олимпиадников, но пункты «а» и «б» часто решаются простым перебором и логикой уровня 6–8 класса. Это отличный шанс заработать дополнительные баллы!

  • Формат ответа: Развёрнутое обоснованное решение пунктов «а», «б» и «в».
  • Уровень сложности: Высокий.
  • Максимальный балл: 4 первичных балла (каждый пункт и шаг имеют вес).

Какие темы встречаются

В задании 19 нет сложных интегралов или логарифмов. Абсолютное большинство задач посвящено свойствам натуральных и целых чисел. Самые частые сюжеты:
1. Числовые наборы на доске или карточках (нужно стирать, добавлять, считать среднее арифметическое или сумму).
2. Делимость и остатки (задачи на суммы цифр, кратные числа).
3. Последовательности и прогрессии (арифметическая прогрессия встречается регулярно).

Основные факты и инструменты

В 19 задании нужно не столько знать формулы, сколько уметь пользоваться базовыми правилами математики.

Чётность и нечётность

При сложении и вычитании:

Ч±Ч=Ч,Н±Н=Ч,Ч±Н=Н

При умножении произведение чётно, если хотя бы один из множителей чётный.

Признаки делимости
  • На 2, 5, 10: число делится, если его последняя цифра делится на 2, 5 или 10.
  • На 3 и 9: число делится, если сумма всех его цифр делится на 3 или 9.
  • На 4: число делится, если число, составленное из двух его последних цифр, делится на 4.
Остатки от деления

Любое целое число a можно представить в виде a=b⋅q+r, где b - делитель, q - неполное частное, а r - остаток (0⩽r<b). Важное свойство: остаток суммы равен сумме остатков, а остаток произведения равен произведению остатков.

Принцип Дирихле

Популярный логический приём: «Если n+1 кролика рассадить в n клеток, то хотя бы в одной клетке окажется не менее двух кроликов». Часто помогает доказать, что какие-то числа совпадут.

Общий алгоритм решения

Как решать задание 19

1. Внимательно прочитай условия ограничения. Самые частые ловушки: сказано «натуральные» (без нуля и отрицательных), а используются целые; сказано «различные», а в примере есть одинаковые.
2. Пункт «а» (1 балл): Приведи пример. Не нужно выводить сложных формул. Начни с малых чисел, попробуй подобрать подходящий набор в черновике. Если нашлась подходящая комбинация - просто запиши её и покажи, что она подходит под все условия.
3. Пункт «б» (1 балл): Докажи невозможность или приведи пример. Если подобрать числа не получается, скорее всего, ответ «нет». Докажи это: используй оценку (сумма получается слишком большой/маленькой), свойства чётности или остатки.
4. Пункт «в» (2 балла): Оценка + Пример. Сначала докажи, что искомая величина не может быть больше (или меньше) какого-то числа M. Затем обязательно приведи конкретный пример набора чисел, при котором достигается это значение M.

Примеры решения

Ниже разобраны классические задачи на «числа на доске», которые отлично иллюстрируют логику экзамена.

Пример 1. Оценки произведений

Условие:
На доске написано несколько различных натуральных чисел, произведение любых двух из которых больше 40 и меньше 100.
а) Может ли на доске быть 5 чисел?
б) Может ли на доске быть 6 чисел?
в) Какое наибольшее значение может принимать сумма чисел на доске, если их четыре?

Показать решение

Пусть на доске записаны числа в порядке возрастания. Обозначим их буквами.

Решение пункта а:
Попробуем подобрать 5 чисел: a<b<c<d<e.
Минимальное произведение: a⋅b⩾41. Максимальное произведение: d⋅e⩽99.
Попробуем взять числа подряд. Если b=7, то a может быть 6. Проверим набор: 6,7,8,9,11.
Наименьшее произведение: 6⋅7=42 (больше 40).
Наибольшее произведение: 9⋅11=99 (меньше 100).
Условие выполняется.
Ответ на пункт а: да, например, 6, 7, 8, 9, 11.

Решение пункта б:
Пусть чисел 6: a<b<c<d<e<f.
Так как a⋅b⩾41 и числа натуральные различные, то b не может быть меньше 7 (если b⩽6, то a⩽5, и a⋅b⩽30).
Значит, b⩾7. Тогда следующие числа: c⩾8, d⩾9, e⩾10, f⩾11.
Проверим произведение двух наибольших: e⋅f⩾10⋅11=110.
Но по условию произведение любых двух должно быть меньше 100. Противоречие.
Ответ на пункт б: нет.

Решение пункта в:
Пусть чисел 4: a<b<c<d. Нужно максимизировать сумму a+b+c+d.
Наибольшее произведение: c⋅d⩽99.
Чтобы сумма была максимальной, числа должны быть как можно больше.
Рассмотрим число c. Если c⩾10, то d⩾11, и их произведение c⋅d⩾110>100. Значит, c⩽9.
Если c=9, то максимально возможное d=11 (так как 9⋅11=99⩽99, а 9⋅12=108).
Тогда максимальные значения для остальных чисел (учитывая, что они различные): b=8, a=7.
Проверим этот набор: 7,8,9,11.
Минимальное произведение: 7⋅8=56>40.
Максимальное произведение: 9⋅11=99<100.
Набор подходит. Сумма равна 7+8+9+11=35.
Мы доказали, что числа не могут быть больше выбранных (оценка), и привели пример, когда сумма равна 35.
Ответ на пункт в: 35.

Пример 2. Среднее арифметическое

Условие:
На доске написано 11 различных натуральных чисел. Среднее арифметическое шести наименьших из них равно 5, а среднее арифметическое шести наибольших равно 15.
а) Может ли наименьшее из этих одиннадцати чисел равняться 3?
б) Может ли среднее арифметическое всех одиннадцати чисел равняться 9?
в) Пусть B - шестое по величине число, а S - среднее арифметическое всех 11 чисел. Найдите наибольшее значение выражения S−B.

Показать решение

Пусть записаны числа a1​<a2​<⋯<a11​.
Тогда a1​+⋯+a6​=6⋅5=30.
И a6​+⋯+a11​=6⋅15=90.

Решение пункта а:
Если наименьшее число a1​=3, то минимально возможная сумма шести первых чисел (так как они различные натуральные) равна:
3+4+5+6+7+8=33.
Но по условию их сумма равна 30. Противоречие.
Ответ на пункт а: нет.

Решение пункта б:
Сумма всех одиннадцати чисел равна:
∑i=111​ai​=(a1​+⋯+a6​)+(a6​+⋯+a11​)−a6​=30+90−a6​=120−a6​.
Если среднее арифметическое всех 11 чисел равно 9, то их сумма должна быть 11⋅9=99.
Получаем уравнение: 120−a6​=99⟹a6​=21.
Но мы знаем, что a1​+⋯+a6​=30. Если одно только шестое число равно 21, то сумма первых пяти чисел равна 30−21=9.
Но минимальная сумма пяти различных натуральных чисел: 1+2+3+4+5=15>9. Противоречие.
Ответ на пункт б: нет.

Решение пункта в:
По условию B=a6​, а S=11120−a6​​.
Нужно найти максимум выражения S−B:
S−B=11120−a6​​−a6​=11120−12a6​​.
Чтобы дробь была максимальной, значение a6​ должно быть минимально возможным.
Найдём минимальное a6​. Рассмотрим сумму первых шести: a1​+⋯+a5​+a6​=30.
Числа различные, поэтому a1​⩽a6​−5, a2​⩽a6​−4 и так далее.
Сумма первых пяти чисел не превышает:
(a6​−5)+(a6​−4)+(a6​−3)+(a6​−2)+(a6​−1)=5a6​−15.
Значит, общая сумма шести чисел:
5a6​−15+a6​⩾30⟹6a6​⩾45⟹a6​⩾7,5.
Так как a6​ - натуральное число, минимально возможное значение a6​=8.

Проверим, достижимо ли a6​=8.
Для первой шестёрки нужна сумма 30: 1,3,5,6,7,8 (сумма 30, a6​=8). Условие выполняется.
Для второй шестёрки нужна сумма 90: 8,9,10,11,12,x.
8+9+10+11+12+x=90⟹50+x=90⟹x=40.
Набор 1,3,5,6,7,8,9,10,11,12,40 удовлетворяет всем условиям.
Значит, a6​=8 возможно.
Вычисляем искомое значение:
S−B=11120−12⋅8​=11120−96​=1124​.
Ответ на пункт в: 1124​.

Частые ошибки

Оценка без примера (или пример без оценки)

Ошибка: В пункте «в» написать долгие рассуждения, доказать, что наибольшая сумма равна 35, и написать ответ. За это ставят только 1 балл из 2 возможных за этот пункт!
Правильно: Принцип «Оценка + Пример» неразделим. Доказав, что больше 35 быть не может (оценка), обязательно напиши: «Пример такого набора: 7, 8, 9, 11» и покажи вычисления.

Невнимательность к слову «различные» или «натуральные»

Ошибка: Подобрать для пункта «а» пример с нулём (ноль - целое, но не натуральное число) или пример, где есть два одинаковых числа, когда в условии сказано «различные».
Правильно: После того как придуман пример, перечитай первое предложение задачи и сверь каждую деталь.

Стратегия на экзамене

Стратегия выполнения задания 19
  • Время выполнения: 30-40 минут в самом конце экзамена.
  • Очерёдность: Не решай это задание первым из второй части! Оно затягивает. Приступай к нему, когда геометрия, параметры и уравнения уже решены или если они "не идут".
  • Сбор баллов: Пункт «а» - самый лёгкий балл на всём профильном ЕГЭ. Это просто игра в числа на черновике. Всегда пробуй решить хотя бы его. Пункт «б» тоже часто поддаётся простому перебору или школьной логике.
  • Пункт «в»: Для получения баллов за пункт «в» нужно и доказательство оценки (что лучше быть не может), и пример. Одного примера без доказательства недостаточно - за него не дадут баллов. Если не умеешь доказывать оценки, лучше потратить время на пункты «а» и «б» - они суммарно дают 2 балла.

За что дают баллы

Оценивание задания 19 максимально прозрачно:

  • 4 балла (Максимум): Полностью и обоснованно решены все три пункта.
  • 3 балла: Обоснованно получен верный ответ в пункте «в» И обоснованно решён пункт «а» ИЛИ пункт «б».
  • 2 балла: Обоснованно получены верные ответы в пунктах «а» И «б» (пункт «в» не решён или решён неверно). ИЛИ обоснованно решён только пункт «в» (и оценка, и пример).
  • 1 балл: Обоснованно получен верный ответ ТОЛЬКО в пункте «а» ИЛИ ТОЛЬКО в пункте «б».
  • 0 баллов: Записаны только ответы (например, "а) да, б) нет") без обоснования. Ответ "Да" без примера не стоит ничего. Пример без доказательства в пункте «в» тоже не даёт баллов.
Задание 19: Числа и их свойства | теория Математика (профиль) ЕГЭ