Олімпіадні задачі з математики

Найбільший банк задач українською мовою

21 566 задач 58 змагань 51 рік

Усі задачі

Пошук задач

201 задача
КомбінаторикаНапівінваріанти
Математична олімпіада Нової ЗеландіїNZMO-2025-008

Сортування перестановки обмінами сусідніх значень

Аліса грає в гру з Божевільним Капелюшником. Божевільний Капелюшник напише на дошці два рядки чисел, кожен — окрема перестановка множини {1,2,…,n}\{1,2,\ldots ,n\}. За один хід Алісі дозволено поміняти місцями числа aa і a+1a + 1 у першому рядку, для деякого 1≤a<n1 \leq a < n. Яка найменша кількість ходів потрібна Алісі, щоб гарантовано перетворити перший рядок чисел на другий, незалежно від перестановок, які напише Божевільний Капелюшник?
10–11 класиПерестановки
Американські математичні змагання 10 (AMC 10)AMC10-2024-009

Найменша кількість обмінів сусідніх літер для обернення рядка

Яка найменша кількість послідовних обмінів місцями сусідніх літер у рядку ABCDEFABCDEF потрібна, щоб перетворити цей рядок на FEDCBAFEDCBA? (Наприклад, щоб перетворити ABCABC на CBACBA, потрібно 3 обміни; один із таких ланцюжків обмінів: ABC→BAC→BCA→CBAABC \to BAC \to BCA \to CBA.) (A) 6 (B) 10 (C) 12 (D) 15 (E) 24
8–10 класиНапівінваріанти
Математична олімпіада району затоки (BAMO)BAMO-2024-005

Розселення кроликів на цілочисельній прямій

Підземна нора складається з нескінченної послідовності кімнат, занумерованих цілими числами …,−3,−2,−1,0,1,2,3,…\ldots, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, \ldots. Спочатку деякі з кімнат зайняті одним або кількома кроликами. Кожен кролик хоче бути сам. Тому, якщо в одній кімнаті (скажімо, в кімнаті mm) є двоє або більше кроликів, то половина кроликів (з округленням униз) втече до кімнати m−1m-1, а половина (також з округленням униз) — до кімнати m+1m+1. Раз на хвилину це відбувається одночасно в усіх кімнатах, де є двоє або більше кроликів. Наприклад, якщо спочатку всі кімнати порожні, крім 5 кроликів у кімнаті №12 і 2 кроликів у кімнаті №13, то через хвилину в кімнатах №11–№14 буде відповідно 2, 2, 2 і 1 кролики, а всі інші кімнати будуть порожні. Тепер припустимо, що спочатку в кімнаті kk є k+1k+1 кроликів для кожного k=0,1,2,…,9,10k=0,1,2, \ldots, 9,10, а всі інші кімнати порожні. a. Доведіть, що зрештою кролики перестануть рухатися. b. Визначте, які кімнати будуть зайняті, коли це станеться.
10–11 класиНапівінваріанти
Нідерландська математична олімпіадаDMO-2024-006

Максимальна кількість ходів у бінарному слові

Єва розглядає «слова», що складаються з nn символів, кожен з яких дорівнює ‘L’ або ‘R’. За один хід Єва може замінити ‘RL’ будь-де у слові на ‘LR’. Наприклад, за два ходи вона перетворює слово ‘LRRLRRRLR’ на слово ‘LRLRRRLRR’. Якщо немає ‘L’ одразу праворуч від ‘R’, Єва не може зробити хід. a. Єва має таке слово довжини nn. Доведіть, що Єва може зробити лише скінченну кількість ходів. b. Нехай n>1n > 1 і ℓ\ell таке, що 0<ℓ<n0 < \ell < n. Для кожного слова довжини nn з рівно ℓ\ell символами ‘L’ Єва записує, скільки ходів щонайбільше вона може зробити. Яке найбільше число вона записала? (Відповідь дайте через nn і ℓ\ell.) Доведіть правильність вашої відповіді. Це означає: наведіть слово довжини nn з рівно ℓ\ell символами 'L', для якого досягається максимальна кількість ходів, і доведіть, що максимальна кількість ходів для всіх інших слів довжини nn з рівно ll символами 'L' не може бути більшою. c. Нехай n≥2n \ge 2. Для кожного слова довжини nn (з одним або більше символами 'L' та одним або більше символами 'R') Єва записує, скільки ходів щонайбільше вона може зробити. Скільки символів 'L' містить слово (або слова), для якого вона записала найбільше число? (Відповідь дайте через nn.)
10–11 класиНапівінваріанти
Естонська математична олімпіадаESTMO-2024-026

Факторна гра з асиметричними ходами

Ану та Берт грають кожен з ChatGPT у таку гру. Гра Ану починається з числа 2023!2023! на дошці, гра Берта — з числа 2024!2024! на дошці. Кожен хід складається з двох частин. Спочатку активний гравець ділить число на дошці на один з його складених дільників dd. Потім його суперник має виконати одну з таких дій: (1) помножити число на дошці на будь-який дільник d′d' числа dd, що задовольняє 1<d′<d1 < d' < d; (2) помножити число на дошці на 77; (3) поділити число на дошці на 1010 і помножити результат на 20232023 (цей варіант не можна обирати, якщо результат не є цілим числом). На наступному ході гравці міняються ролями. Гравець, який не може виконати потрібну дію, програє гру. ChatGPT починає обидві гри. Доведіть, що ChatGPT може виграти принаймні одну з ігор.
10–11 класиНапівінваріанти
Підготовка до Французької математичної олімпіадиFRMO-2024-013

Сортування кольорових фішок обмінами

Нехай k⩾1k \geqslant 1 — ціле число. Розглянемо 4k4k фішок, з яких 2k2k червоних і 2k2k синіх. Послідовність цих 4k4k фішок можна перетворити в іншу послідовність одним ходом, що полягає в обміні певної кількості (можливо, однієї) послідовних червоних фішок на таку саму кількість послідовних синіх фішок. Наприклад, одним ходом можна перейти від rbbbrrrb до rrrbrbbb, де rr позначає червону фішку, а bb позначає синю фішку. Знайти найменше число nn (як функцію від kk) таке, що, починаючи з будь-якої початкової послідовності з 4k4k фішок, потрібно не більше ніж nn ходів, щоб досягти стану, в якому перші 2k2k фішок — червоні.
10–11 класиОптимальна конструкція (оцінка і…
Математичний турнір Гарвард-MIT (HMMT)HMMT-2024-094

Перерозподіл печива випадковими парами

Є 5 людей, які на початку мають 1,2,3,41, 2, 3, 4 і 55 печива відповідно. Щохвилини двох різних людей обирають рівномірно випадково. Якщо вони мають aa і bb печива і a≠ba \neq b, то той, у кого печива більше, з'їдає ∣a−b∣|a-b| зі свого печива. Якщо a=ba = b, хвилина просто минає й нічого не відбувається. Обчисліть математичне сподівання кількості хвилин до моменту, коли всі 5 людей матимуть однакову кількість печива.
10–11 класиКомбінації
Канадська математична олімпіада (CMO)CMO-2023-002

Регулярний граф і поширення квитків

У класі старшої школи є 20 учнів, і кожен учень має рівно трьох близьких друзів у класі. П'ятеро з учнів купили квитки на майбутній концерт. Якщо якийсь учень бачить, що принаймні двоє з його близьких друзів купили квитки, то він теж купить квиток. Чи можливо, що весь клас купить квитки на концерт? (Вважайте, що дружба взаємна; якщо учень AA є близьким другом учня BB, то BB є близьким другом AA.)
10–11 класиНапівінваріанти2 розв’язки
Підготовка до Французької математичної олімпіадиFRMO-2023-045

Завершення адитивного процесу з коробками

Аліса розставила 200 коробок у своїй вітальні. Кожна коробка містить папірець, на якому вона написала натуральне число; 200 чисел не обов'язково різні. Щохвилини, поки це можливо, Аліса виконує дію такого вигляду: вона вибирає три коробки, що містять числа a,ba, b і cc такі, що a+b=ca+b=c, а також довільно вибирає ціле число k⩾2k \geqslant 2; потім вона замінює число cc на число k×ck \times c. Якщо вона більше не може виконати таку дію, вона зупиняється остаточно. Доведіть, що, якими б не були початкова ситуація та вибори Аліси, вона буде змушена зупинитися в певний момент.
8–10 класиНапівінваріанти
Підготовка до Французької математичної олімпіадиFRMO-2023-066

Скінченність обмінів із подвоєнням

Декілька чисел записано в рядок. Таніма має право вибрати два сусідні числа так, щоб число зліва було строго більшим за число справа, після чого вона міняє ці два числа місцями та множить їх на 2. Доведіть, що Таніма може виконати лише скінченну кількість таких операцій.
8–10 класиНапівінваріанти
Математичний турнір Гарвард-MIT (HMMT)HMMT-2023-141

Досяжні числа за допомогою цілочисельних операцій

Світлана пише на дошці число 147147. Потім у будь-який момент, якщо на дошці написано число nn, вона може виконати одну з таких трьох операцій: - якщо nn — парне, вона може замінити nn на n2\frac{n}{2}; - якщо nn — непарне, вона може замінити nn на n+2552\frac{n+255}{2}; і - якщо n≥64n \geq 64, вона може замінити nn на n−64n-64. Обчисліть кількість можливих значень, які Світлана може отримати, виконавши нуль або більше операцій.
10–11 класиСистеми числення
Відбіркові тести на IMOTST-2023-016

Максимальна кількість ходів для збирання камінців

Нехай n≥3n \geq 3 — фіксоване натуральне число. Є nn коробок A1,A2,…,AnA_{1}, A_{2}, \ldots, A_{n}, у кожній з яких лежить деяка кількість камінців a1,a2,…,ana_{1}, a_{2}, \ldots, a_{n} так, що a1+a2+⋯+an=3na_{1}+a_{2}+\cdots+a_{n}=3 n. Хід складається з таких дій: вибрати коробку і розкласти всі камінці з неї по nn коробках (включно з вибраною) так, щоб для будь-яких двох коробок кількості доданих камінців відрізнялися не більше ніж на 1. Для розподілу a1,a2,…,ana_{1}, a_{2}, \ldots, a_{n} визначимо f(a1,a2,…,an)f\left(a_{1}, a_{2}, \ldots, a_{n}\right) як найменшу кількість ходів, потрібну, щоб зібрати всі камінці в одній коробці. Нехай MnM_{n} — максимум f(a1,a2,…,an)f\left(a_{1}, a_{2}, \ldots, a_{n}\right) за всіма можливими розподілами a1,a2,…,ana_{1}, a_{2}, \ldots, a_{n} такими, що a1+a2+⋯+an=3na_{1}+a_{2}+\cdots+a_{n}=3 n. Знайдіть MnM_{n} і всі розподіли a1,a2,…,ana_{1}, a_{2}, \ldots, a_{n}, для яких f(a1,a2,…,an)=Mnf\left(a_{1}, a_{2}, \ldots, a_{n}\right)=M_{n}. Приклад. Якщо n=4n=4 і в коробках міститься 2, 6, 0, 4 камінці, то 2 камінці з коробки A1A_{1} можна роздати як 1,0,1,0. Після цього ходу кількість камінців у коробках дорівнює 1, 6, 1, 4.
10–11 класиОптимальна конструкція (оцінка і…
Відбіркові тести на IMOTST-2023-015

Максимальна кількість ходів для розподілу камінців

Нехай n≥3n \ge 3 — фіксоване натуральне число. Є nn коробок A1,A2,…,AnA_1, A_2, \dots, A_n, у кожній з яких лежить певна кількість камінців (a1,a2,…,an)(a_1, a_2, \dots, a_n), причому a1+a2+⋯+an=3na_1+a_2+\cdots+a_n = 3n. Хід складається з таких дій: вибрати коробку та розкласти всі камінці з неї по nn коробках (включно з вибраною коробкою) так, щоб для будь-яких двох коробок кількості доданих до них камінців відрізнялися не більше ніж на 1. Для розподілу a1,a2,…,ana_1, a_2, \dots, a_n визначимо f(a1,a2,…,an)f(a_1, a_2, \dots, a_n) як найменшу кількість ходів, потрібну для того, щоб зібрати всі камінці в одній коробці. Нехай MnM_n — максимум f(a1,a2,…,an)f(a_1, a_2, \dots, a_n) за всіма можливими розподілами a1,a2,…,ana_1, a_2, \dots, a_n, для яких a1+a2+⋯+an=3na_1 + a_2 + \cdots + a_n = 3n. Визначте MnM_n та всі розподіли a1,a2,…,ana_1, a_2, \dots, a_n, для яких f(a1,a2,…,an)=Mnf(a_1, a_2, \dots, a_n) = M_n. Приклад. Якщо n=4n = 4 і в коробках по порядку лежить 2, 6, 0, 4 камінці, то ми можемо розкласти 2 камінці з коробки A1A_1, поклавши в кожну коробку по порядку 1, 0, 1, 0 камінців. Після цього ходу кількість камінців у кожній коробці по порядку дорівнює 1, 6, 1, 4.
10–11 класиОптимальна конструкція (оцінка і…
Японська математична олімпіада (JMO)JMO-2022-011

Максимізація клітинок Алекса у грі

Алекс і Бетті грають у гру з рядом із 20222022 послідовних клітинок. На початку гри ім'я Алекса написане в 11-й, 33-й,..., 20212021-й клітинках зліва, а ім'я Бетті написане в 22-й, 44-й,..., 20222022-й клітинках зліва. Починаючи з Алекса, двоє гравців по черзі виконують таку операцію. Вибрати дві клітинки зі своїм ім'ям, які не є сусідніми, так, щоб усі клітинки між цими двома мали ім'я суперника. Потім замінити імена суперника на свої власні в усіх клітинках між обраними двома. Гра закінчується, коли один із гравців не може виконати операцію. Визначте найбільше натуральне число mm, що задовольняє таку умову. Незалежно від того, як Бетті виконує операції, Алекс може грати так, щоб наприкінці гри було mm або більше клітинок з ім'ям Алекса.
10–11 класиНапівінваріанти
Математична олімпіада Нової ЗеландіїNZMO-2022-008

Перенесення фішок на шаховій дошці

На столі лежать порожній мішок і шахова дошка, на кожній клітинці якої лежить рівно одна фішка. Поряд зі столом є велика купа, що містить необмежений запас фішок. Використовуючи лише ходи наведених нижче типів, яку найбільшу можливу кількість фішок можна зібрати в мішку? - Тип 1: Виберіть непорожню клітинку шахової дошки, яка не міститься в крайньому правому стовпці. Заберіть одну фішку з цієї клітинки та покладіть її разом з однією фішкою з купи на клітинку безпосередньо праворуч від неї. - Тип 2: Виберіть непорожню клітинку шахової дошки, яка не міститься в найнижчому рядку. Заберіть одну фішку з цієї клітинки та покладіть її разом з однією фішкою з купи на клітинку безпосередньо під нею. - Тип 3: Виберіть дві сусідні непорожні клітинки. Зніміть з кожної по одній фішці та покладіть обидві в мішок.
10–11 класиНапівінваріанти2 розв’язки
Математичний турнір Гарвард-MIT (HMMT)HMMT-2021-008

Зміни знака в послідовності усереднення

Нехай nn — натуральне число. Аліса записує в рядок nn дійсних чисел a1,a2,…,ana_{1}, a_{2}, \ldots, a_{n} (у такому порядку). Кожного ходу вона вибирає одне число і замінює його на середнє арифметичне його самого та його сусідів (тобто ana_{n} не є сусідом a1a_{1}, і навпаки). Число змінює знак, якщо воно переходить з невід'ємного у від'ємне або навпаки. Залежно від nn визначте найбільшу можливу кількість разів, коли a1a_{1} може змінити знак, за всіх можливих значень a1,a2,…,ana_{1}, a_{2}, \ldots, a_{n} та всіх можливих послідовностей ходів Аліси.
10–11 класиНапівінваріанти
Італійська математична олімпіадаITAMO-2021-020

Найбільша і найменша піратська сума одиничних дробів

Для двох дробів a/ba / b і c/dc / d визначимо їхню піратську суму як ab⋄cd=a+cb+d\frac{a}{b} \diamond \frac{c}{d}=\frac{a+c}{b+d} при цьому мається на увазі, що обидва початкові дроби нескоротні (тобто максимально спрощені), а також отриманий результат потім скорочується до нескоротного вигляду. Так, наприклад, піратська сума дробів 2/72 / 7 і 4/54 / 5 дорівнює 1/21 / 2. Нехай задано ціле число n≥3n \geq 3. Спочатку на дошці написано дроби 11,12,13,…,1n\frac{1}{1}, \quad \frac{1}{2}, \quad \frac{1}{3}, \ldots, \quad \frac{1}{n} Кожним ходом ми вибираємо два дроби, написані на дошці, витираємо їх, а на їхнє місце пишемо їхню піратську суму. Продовжуємо так само, доки на дошці не залишиться лише один дріб. Визначте залежно від nn найбільше та найменше можливі значення цього останнього дробу.
10–11 класиОптимальна конструкція (оцінка і…
Японська математична олімпіада (JMO)JMO-2021-010

Монети на шаховій дошці з діагональними ходами

На шаховій дошці 7×77 \times 7 монету покладено в клітинку в першому рядку зверху, у четвертому стовпці зліва. Клітинку YY називаємо нижньою лівою клітинкою клітинки XX, якщо YY розташована на kk клітинок ліворуч і на kk клітинок нижче від XX для деякого натурального числа kk. Аналогічно клітинку YY називаємо нижньою правою клітинкою клітинки XX, якщо YY розташована на kk клітинок праворуч і на kk клітинок нижче від XX для деякого натурального числа kk. Для клітинки XX, що лежить не в нижньому рядку, коли на XX лежить монета, можна виконати одну з таких чотирьох операцій: a. Зняти монету з XX і покласти монету в клітинку на одну нижче від XX. b. Зняти монету з XX і покласти монети в кожну з нижніх лівих клітинок клітинки XX. c. Зняти монету з XX і покласти монети в кожну з нижніх правих клітинок клітинки XX. d. Зняти монету з XX і покласти монети в клітинку на одну клітинку ліворуч і на одну клітинку нижче від XX, а також у клітинку на одну клітинку праворуч і на одну клітинку нижче від XX. Якщо така клітинка лише одна, покласти монету лише в цю клітинку. Якщо в місці, куди збираються покласти монету, вже є монета, то туди монету не кладуть. Знайдіть найбільшу можливу кількість монет, які можуть опинитися на дошці, якщо операцію виконувати довільну кількість разів. (a) (b) (c) (d)
10–11 класиНапівінваріанти2 розв’язки
Нідерландська математична олімпіадаDMO-2020-005

Ітеративне вилучення повних квадратів

Сабіна має дуже велику колекцію мушель. Вона вирішує віддати частину своєї колекції сестрі. Першого дня вона викладає в ряд усі свої мушлі. Вона забирає мушлі, які стоять на місцях з номерами, що є повними квадратами (першу, четверту, дев'яту, шістнадцяту тощо), і віддає їх сестрі. Другого дня вона знову викладає в ряд мушлі, що залишилися. Знову вона забирає мушлі, які стоять на місцях з номерами, що є повними квадратами, і віддає їх сестрі. Вона повторює цей процес щодня. 27-й день — перший день, коли в неї залишається менше ніж 1000 мушель. 28-го дня в неї залишається кількість мушель, що є повним квадратом, удесяте. Якими є можливі кількості мушель, які Сабіна могла мати на самому початку?
10–11 класиРетроспективний алгоритм
Відбіркові тести на IMOTST-2020-025

Найбільша кількість ходів у круговому сортуванні «камінь–ножиці–папір»

Нехай a,b,ca, b, c — фіксовані натуральні числа. По колу, одна за одною, сидять a+b+ca+b+c качок. Кожна качка обирає камінь, папір або ножиці, причому камінь обирають aa качок, папір — bb качок, а ножиці — cc качок. Ходом називається операція одного з таких трьох видів: Якщо качка з каменем сидить позаду качки з ножицями, вони міняються місцями. Якщо качка з папером сидить позаду качки з каменем, вони міняються місцями. Якщо качка з ножицями сидить позаду качки з папером, вони міняються місцями. Визначте залежно від a,ba, b і cc найбільшу кількість ходів, які можуть відбутися, за всіх можливих початкових конфігурацій.
10–11 класиНапівінваріанти
Відбіркові тести на IMOTST-2020-030

Графи, ізоморфні подвійному графу спільних сусідів

Для скінченного простого графа GG позначимо через G′G' граф на тій самій множині вершин, що й GG, у якому для довільних двох вершин u≠vu \neq v пара {u,v}\{u, v\} є ребром графа G′G' тоді і лише тоді, коли uu і vv мають спільного сусіда в GG. Доведіть, що якщо скінченний простий граф GG ізоморфний графу (G′)′(G')', то GG ізоморфний і графу G′G'.
10–11 класиНапівінваріанти
Бразильська математична олімпіада (OBM)OBM-2020-019

Послідовності цифр з додатними різницями

Вчителька Жасіра пропонує гру на дошці: I) Один з учнів пише послідовність з nn ненульових цифр; II) Другий учень має написати іншу послідовність з (n−1)(n-1) цифр, у якій перша є додатною різницею двох перших цифр першої послідовності, друга є різницею між другою та третьою цифрами першої послідовності і так далі; III) Третій учень застосовує той самий процес, але використовуючи другу послідовність. IV) Процес триває, доки останній учень не напише на дошці лише одну цифру. V) Якщо в одній із послідовностей з’являється нуль, ми кажемо, що це ДІРЯВА ПОСЛІДОВНІСТЬ, і не продовжуємо процес. Наприклад: | 1-й учень | 5 | | 8 | | 9 | | 3 | |:--- |:---: |:---: |:---: |:---: |:---: |:---: |:---: | | 2-й учень | | 3 | | 1 | | 6 | | | 3-й учень | | | 2 | | 5 | | | | 4-й учень | | | | 3 | | | | Після кількох таких ігор вчителька пропонує кілька завдань: a) Продовжте послідовності нижче, виходячи з першої послідовності, написаної першим учнем. | 1-й учень | 1 | 2 | 4 | 8 | |:--- |:--- |:--- |:--- |:--- | | 2-й учень | | | | | | 3-й учень | | | | | | 4-й учень | | | | | b) Якщо гра містить 5 послідовностей, причому остання — це цифра 5, побудуйте приклад для цієї ситуації. c) Поясніть, чому неможливо побудувати ситуацію з 6 послідовностей, у якій остання — це цифра 5.
8–9 класиНапівінваріанти
Відбіркові тести на IMOTST-2019-039

Гра про зняття намистин із чергуванням кольорів

Нехай nn — натуральне число. Тейсті та Стейсі отримали кругле намисто з 3n3n сапфірових і 3n3n бірюзових намистин, причому жодні три послідовні намистини не мають одного кольору. Вони грають у кооперативну гру, у якій ходять по черзі, знімаючи по три послідовні намистини, з дотриманням таких умов: Тейсті на кожному своєму ході мусить зняти три послідовні намистини, які є бірюзовою, сапфіровою та бірюзовою саме в такому порядку. Стейсі на кожному своєму ході мусить зняти три послідовні намистини, які є сапфіровою, бірюзовою та сапфіровою саме в такому порядку. Вони перемагають, якщо всі намистини буде знято за 2n2n ходів. Доведіть, що якщо вони можуть перемогти, коли першим ходить Тейсті, то вони можуть перемогти і тоді, коли першою ходить Стейсі.
10–11 класиНапівінваріанти
Бразильська математична олімпіада (OBM)OBM-2019-058

Багаторазова заміна двох чисел на дошці

На дошці написано nn чисел. Над цими числами виконують таку операцію: два числа aa і bb витирають, а замість них записують число a+b4\frac{a+b}{4}. Операцію повторюють n−1n-1 разів. У результаті на дошці залишається одне число. Доведіть, що якщо всі початкові числа дорівнюють 1, то отримане число не менше за 1/n1 / n.
10–11 класиНапівінваріанти
Швейцарська математична олімпіадаSWMO-2019-011

Перерозподіл цукерок у колі дітей

Група дітей сидить у колі. На початку кожна дитина має парну кількість цукерок. На кожному кроці кожна дитина повинна віддати половину своїх цукерок дитині праворуч від себе. Якщо після кроку в дитини виявиться непарна кількість цукерок, вихователь дарує їй ще одну цукерку. Доведіть, що через скінченну кількість кроків у всіх дітей буде порівну цукерок.
10–11 класиНапівінваріанти2 розв’язки

Для учнів, батьків і вчителів

Рекомендації щодо вивчення олімпіадної математики

Олімпіадної математики не вчать за підручником — її вчать у гуртку, задача за задачею, роками. Нижче: як влаштований гурток, що кажуть дослідження про те, як цього навчаються, і як зібрати собі задачі з цього банку.

Гурток за п’ять хвилин

Урок у школі показує спосіб і дає вправи на нього. Гурток дає задачу, до якої спосіб ще треба знайти, — і саме це вміння в ній головне.

Заняття зазвичай одне на тиждень, дві-три години, і має сталу форму:

  1. Листоккоротка теорія і 10–20 задач за зростанням складності
  2. Самостійна роботапоодинці або по двоє-троє; викладач дає підказку, а не розв’язок
  3. Усна здачапояснити свій розв’язок і чому кожен крок правильний
  4. Розбіркілька різних розв’язків однієї задачі
Усна здача — головне в занятті: саме тут виявляється, що «очевидно» ще не доведено. А нерозв’язані задачі не зникають: вони лишаються в листку на тиждень і довше.

П’ять років програми

Програма, за якою побудована «Тематика» цього банку задач, — це 250 тем у чотирьох предметах, розкладених на п’ять років. Рік навчання — це не шкільний клас: дев’ятикласник, який прийшов уперше, починає з першого року.

Фази перекриваються: тему проходять не один раз, а повертаються до неї наступного року глибше.

Роки 1–2. Мова. Парність, остачі, подільність, НСД; принцип Діріхле, інваріанти, підрахунок двома способами, ігри та симетрія; кути, подібність, вписані кути, вписане й описане кола. Головне надбання цих років — не список фактів, а вміння записати міркування так, щоб його можна було перевірити.

Роки 2–3. Методи. Мала теорема Ферма й теорема Ейлера, діофантові рівняння (факторизація, спуск, затискання), індукція; графи; «оцінка і приклад», аналіз з кінця, бієкції; многочлени, теорема Вієта, нерівність Коші; площі, теореми Чеви й Менелая, степінь точки, перетворення, координати й вектори.

Роки 3–5. Поглиблений рівень. Лема про підняття показника, квадратичні лишки, стрибки Вієта, рівняння Пелля; функціональні рівняння; рекурентні послідовності; інверсія, проєктивна геометрія, комбінаторна геометрія. Тут задача рідко піддається одному прийому.

Зверніть увагу, як названі теми: «підрахунок двома способами», «аналіз з кінця», «допоміжне коло». Це не розділи знань, а прийоми. Знати прийом означає впізнавати задачу, у якій він спрацює, — а не вміти його переказати.

Шість правил, підтверджених дослідженнями

  1. Не кидайте задачу через десять хвилин — але й не тримайтеся мертво за першу ідею. Алан Шенфельд опитав понад двісті школярів: у середньому вони вважали, що звичайна домашня задача має забирати 2,2 хвилини, а через 11,7 хвилини вже можна вирішити, що вона нерозв’язна. З таким переконанням учень здається за крок до розв’язку. Є й протилежна вада: типовий учень обирає перший-ліпший шлях і йде ним усі двадцять хвилин, жодного разу не спитавши себе, чи веде цей шлях кудись, — а математик ставить це питання постійно. Раз на кілька хвилин зупиніться: що я зараз роблю і навіщо?
  2. Спершу спробуйте самі, потім читайте пояснення. У дослідженнях «продуктивної невдачі» Ману Капура учні, які спочатку самі шукали розв’язок нової для них задачі й лише потім отримували пояснення, розуміли матеріал глибше й краще переносили його на незнайомі задачі, ніж ті, кому пояснили одразу.
  3. Скільки саме сидіти над задачею — залежить від досвіду. Новачкові, у якого ще немає схем у голові, година мовчазної боротьби переважно дає втому: 10–20 хвилин, а тоді розбір готового розв’язку. Досвідченому, навпаки, готовий розв’язок стає зайвим і навіть заважає — для нього година самостійної роботи над однією задачею нормальна. Це ефект розібраних прикладів і його зворотний бік для досвідчених — обидва добре описані в психології навчання.
  4. Читайте розв’язок заради однієї ідеї. Шукайте одне-два речення з кроком, якого ви не знайшли; решта виводиться самостійно. Далі закрийте текст і відтворіть розв’язок із нуля, а через тиждень перевірте, чи відтворюється він без підказки. Прочитане здається зрозумілим і зникає за два дні.
  5. Перемішуйте теми. У дослідженні Дага Рорера та його колег 54 класи впродовж чотирьох місяців розв’язували або перемішані набори задач, або набори з однієї теми. На неоголошеній контрольній через місяць «перемішані» набрали 61 % проти 38 %. Під час роботи перемішане здається важчим — це не вада, а ознака того, що воно працює.

    Результат контрольної через місяць

    Перемішані задачі 61 %
    Задачі блоками 38 %
    54 класи, чотири місяці занять, неоголошена контрольна.
  6. Розтягуйте в часі, а не «ще десять таких самих». У тих самих авторів десять задач, розподілених на два заняття, майже подвоїли результат через чотири тижні порівняно з тими самими десятьма за одне заняття. А збільшення з трьох задач до дев’яти в межах одного заняття не дало нічого.

Звідси й розумна норма самостійної роботи: п’ять задач на тиждень із різних тем, доведених до кінця й записаних, плюс одна складна «фонова», до якої ви повертаєтеся.

Ритм олімпіадного року

Державна олімпіада — Всеукраїнська — йде сходинками, і це не просто різні рівні, а різні жанри задач.

Восени розумно працювати з базовими темами й районними задачами, взимку — з обласними, навесні — із задачами Всеукраїнського етапу. Готуйтеся до наступної сходинки, а не до тієї, що вже дається.

Але драбина — це не весь олімпіадний рік. Поряд із нею йдуть турніри — математичні бої, каруселі, командні чемпіонати, — відкриті олімпіади, міжнародні й закордонні змагання. У них свої календарі й своя форма: командна, усна, з обмеженим часом на хід. Матбій, наприклад, тренує саме усну здачу, з якої починається гурток. Сходинок у них немає, і складність там не впорядкована: турнірна задача може бути легшою за районну й важчою за задачу Всеукраїнського етапу.

Як зібрати задачі тут

Тут понад 20 000 задач з розв’язками: задачі українських олімпіад і турнірів, а також з міжнародних і зарубіжних змагань у перекладі українською. Кожна позначена темами тієї самої програми.

Серед задач українських змагань турнірів більше, ніж державних олімпіад:

Турніри 54 %
Державні олімпіади 29 %
Відкриті олімпіади 9 %
Відбір до збірної 4 %
Міжнародні 4 %
Частки задач українських змагань, вересень 2026. Матбої, каруселі й командні чемпіонати — це половина з них.

Два способи, що випливають із правил вище. Листок: одна тема, 5–6 задач районного рівня, далі 3–4 обласного. Повторення: кілька вже вивчених тем разом, задачі впереміш — щоб ніхто не підказував, з якої вони теми.

Перейти до пошуку задач

Ці рекомендації описують усталену практику математичних гуртків і не є офіційною програмою якогось одного з них. Гурток із живим викладачем вони не замінюють — але задачі, над якими там працюють, тут є.

Про проєкт

Apex Minds — відкритий архів олімпіадних задач з математики українською мовою. Майже всі задачі — з розв’язками. Безкоштовно і без реєстрації.

Усі задачі Як вчитися

Автори задач

Кожну задачу в архіві хтось придумав: учителі, науковці, члени журі олімпіад. Десятиліттями вони складали задачі, на яких виросли покоління українських математиків, — і ми їм вдячні.

Усі автори задач

Що в архіві

В архіві зібрано задачі українських олімпіад і турнірів. Серед них Всеукраїнська олімпіада від районного етапу до відбірково-тренувальних зборів, київські олімпіади, математичні бої, каруселі й командні чемпіонати.

Задачі міжнародних змагань і національних олімпіад інших країн перекладено українською.

Що є в кожної задачі

Умова, відповідь і розв’язок
Відповідь і розв’язок сховані, доки ви їх не відкриєте: спершу можна подумати самому.
Теми
Кожна задача позначена темами з програми на 250 тем у чотирьох предметах: теорія чисел, алгебра, комбінаторика, геометрія. Як ця програма розкладена на роки навчання, розказано в рекомендаціях.
Складність
Число від 1 до 20 і рівень: шкільний, конкурсний, олімпіадний або дуже складний. Воно є майже в кожної задачі, і в пошуку за ним можна відбирати.
Код
Наприклад, IMO-2023-003. Він не змінюється, тож задачу можна знайти за кодом у пошуку і послатися на неї в листку чи в чаті.

З чого почати

Кожна добірка на сторінці пошуку має власну адресу: відберіть задачі фільтрами й надішліть посилання учням або збережіть його собі. Кілька готових добірок:

Як працювати із задачами — скільки сидіти над однією, як читати розв’язок, як скласти листок, — описано в розділі «Як вчитися».

Хто це робить

Apex Minds — некомерційний освітній проєкт фонду Apex Talent. Фонд також проводить Apex XY — програму олімпіадної математики й англійської для 8–9 класів.

Помилки та пропозиції

Помітили помилку в умові чи розв’язку або маєте інший розв’язок? На сторінці кожної задачі є кнопка «Повідомити / запропонувати». З іншими питаннями пишіть нам через apex-talent.org.

Подяка

Автори задач

За кожною задачею в цьому архіві стоїть людина, яка її вигадала. Учителі, викладачі університетів, науковці, члени журі, колишні олімпіадники — десятиліттями вони складали задачі для олімпіад і турнірів, найчастіше у вільний час. Саме на їхніх задачах виросли покоління українських математиків. Ця сторінка — наша подяка їм.

Окрема подяка

Богдан Рубльов

Понад двадцять років Богдан Рубльов складає задачі для українських олімпіад: Всеукраїнської олімпіади — від обласного етапу до відбору до збірної, — турнірів математичних боїв імені академіка І. І. Ляшка, київських олімпіад. Його задачі є на кожній сходинці олімпіадного шляху, і чимало українських задач у нашому архіві — саме його.

Дякуємо за роки праці, за щедрість ідей і за задачі, з яких почалася математика для багатьох школярів.

Українські олімпіади й турніри

Автори задач Всеукраїнської олімпіади та відбору до збірної, київських і регіональних олімпіад, математичних боїв.

  • А. Акопян
  • Андрій Анікушин
  • Галина Апостолова
  • Андрій Арман
  • О. Артемчук
  • Артем Батоговський
  • Олексій Бачерніков
  • Леонід Бедратюк
  • Ярослав Безверхнєв
  • Всеволод Биков
  • Юрій Білецький
  • Євген Білокопитов
  • Віктор Богданський
  • А. В. Бондаренко
  • Михайло Бондаренко
  • Володимир Брайман
  • Богдан Веклич
  • В. Висоцький
  • Марія Власенко
  • Денис Волошин
  • Ігор Воронович
  • Тетяна Герасимова
  • Андрій Гоголєв
  • Олександр Голованов
  • Кирило Голоднов
  • Алла Данилова
  • Олесь Добосевич
  • В. В. Дума
  • Сергій Жидков
  • Сергій Жиляєв
  • Юрій Жучок
  • Микола Заєць
  • Володимир Зуб
  • Богдан Ківва
  • Олексій Клурман
  • К. О. Кноп
  • Вадим Коваль
  • Андрій Коротков
  • Олег Крижанівський
  • Галина Крюкова
  • Олександр Кукуш
  • Матвій Курський
  • Олександр Курченко
  • Валентин Лейфура
  • В. В. Лиманський
  • А. Лисакевич
  • С. С. Лінчук
  • Ю. С. Лінчук
  • Віталій Лішунов
  • Антон Луньов
  • О. Майзліш
  • О. О. Малахов
  • Юрій Маліцький
  • О. С. Манзюк
  • Олексій Масалітін
  • Данило Мисак
  • Вадим Митрофанов
  • В. І. Михайловський
  • Борислав Мірчев
  • Ігор Мітельман
  • Д. Ю. Мітін
  • Микола Мороз
  • Ігор Нагель
  • Георгій Науменко
  • Захар Наумець
  • М. Наумов
  • О. Н. Нестеренко
  • Арсеній Ніколаєв
  • Станіслав Ніколаєнко
  • Дмитро Номіровський
  • А. Я. Оленко
  • Л. Л. Оридорога
  • Карло Пагано
  • М. О. Перестюк
  • Дмитро Петровський
  • Олексій Піскун
  • Володимир Плахотник
  • Михайло Плотников
  • В. Б. Полонський
  • Андрій Примак
  • Павло Проценко
  • Юхим Рабінович
  • Вадим Радченко
  • Данило Радченко
  • Олександр Рибак
  • Марія Рожкова
  • Олександр Руденко
  • В. Ф. Санніков
  • О. А. Сарана
  • Наїрі Седракян
  • Віра Семенова
  • Віталій Сенін
  • Назар Сердюк
  • С. В. Слободянюк
  • Вадим Соломка
  • О. Ю. Теплінський
  • Дмитро Терьошин
  • Олександр Терьошин
  • Т. Д. Тимошкевич
  • М. В. Ткач
  • Сергій Торба
  • Антон Тригуб
  • Едвард Туркевич
  • Андрій Уразовський
  • Олена Усольцева
  • Р. П. Ушаков
  • Іван Федак
  • Іван Фещенко
  • Микита Харін
  • Данило Хілько
  • Б. І. Чинік
  • Максим Чорний
  • Олексій Чубенко
  • Ліон Шайн
  • О. В. Шаповалов
  • Шохаг Шахжалал
  • Василь Швець
  • Георгій Шевченко
  • Варвара Шепельська
  • Михайло Штанденко
  • Сергій Шуклін
  • Н. М. Шунда
  • Федір Юдін
  • Владислав Юрашев
  • Кирило Юрченко
  • М. Й. Ядренко
  • М. С. Якір
  • Олександра Яковенко
  • В’ячеслав Ясінський

Міжнародні й закордонні змагання

Автори задач міжнародних олімпіад і змагань інших країн, які ми переклали українською.

  • Макс Алексєєв
  • Альф’єрі
  • Тіту Андреєску
  • Нітід Анчаленукун
  • Джон Берман
  • Вінсент Біан
  • Анкіт Бісайн
  • Кріт Бунсірісет
  • Альберт Ванг
  • Сем Вандервельде
  • Картік Венката Ведула
  • Герхард Воєгінгер
  • Джон Майкл Ву
  • Грегорі Галперін
  • Джої Гіренс
  • Олег Гольберг
  • Акаш Дас
  • Рішабх Дас
  • Д’Ауріціо
  • Пакавут Джираділок
  • Стів Дінь
  • Чжунхао Є
  • Александер Кац
  • Кіран Кедлая
  • Деніел Кейн
  • Габріель Керролл
  • Ізабелла Куан
  • Кузьмін
  • Дехо Джейкоб Лі
  • Ієн Лі
  • Мітчелл Лі
  • Джеймс Лін
  • Аллен Лю
  • Дерек Лю
  • Ріккі Лю
  • Делонг Менг
  • Шьям Нараянан
  • Ешаан Нічані
  • Еван О’Дорні
  • Андерс Олсен
  • Грегорі Пилипович
  • Космін Похоата
  • Саранеш Прембабу
  • Брайан Рейнхарт
  • Майкл Рен
  • Люк Робітай
  • Пітчают Саенгрунгконгка
  • Девід Спаєр
  • Варут Суксомпонг
  • Цян Сун
  • Шелдон Кірен Тан
  • Сарунью Тхонгджараст
  • Зумін Фенг
  • Мілан Хайман
  • Ґанмай Ханда
  • Донг’яо Цзян
  • Еван Чен
  • Шентонг Чжан
  • Фредді Чжао
  • Джой Чжен
  • Деніел Чжу
  • Тревіс Шедлер
  • Ерік Шен
  • Карл Шилдкраут
  • Бенджамін Шимабукуро
  • Кевін Янг
  • Юань Яо

Дякуємо

Олімпіадна задача — маленький твір: її треба придумати, перевірити, відшліфувати й зробити так, щоб вона була водночас красивою і цікавою. Кожна з них комусь уперше показала, що математика — це не лише вправи з підручника. Дякуємо всім, хто роками робить цю невидиму роботу.

Список неповний: автори багатьох задач не були вказані, і ми продовжуємо його доповнювати. Якщо ви автор задачі з архіву, а вашого імені тут немає або його написано неточно, напишіть нам на info@apex-talent.org — ми виправимо.