Разобрался в теме? Закрепи на задачах
Задачи по каждой теме с AI-проверкой и конспекты по всем разделам ЕГЭ. Бесплатно, 20 проверок в неделю.
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!
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).
В 19 задании нужно не столько знать формулы, сколько уметь пользоваться базовыми правилами математики.
При сложении и вычитании:
Ч±Ч=Ч,Н±Н=Ч,Ч±Н=НПри умножении произведение чётно, если хотя бы один из множителей чётный.
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.
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.
Ниже разобраны классические задачи на «числа на доске», которые отлично иллюстрируют логику экзамена.
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?
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.
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.
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=111ai=(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.
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.
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.
Оценивание задания 19 максимально прозрачно: