📚 ЕГЭ 2026 Математика
Профильный уровень | Тренировочный вариант №8
🎉 Тест завершён!
Ваш результат: 0 из 19 баллов
Дополнительно
Задача 19
📘 Теоретическая справка
Основные понятия:
- Перестановка чисел — изменение порядка следования элементов множества. В задаче числа на обратной стороне карточек — это та же перестановка исходного набора.
- Сумма на карточке — \(s_i = x_i + y_i\), где \(x_i\) — число на одной стороне, \(y_i\) — на другой. Множества \(\{x_i\}\) и \(\{y_i\}\) совпадают.
- Сумма всех сумм равна удвоенной сумме всех чисел набора, так как каждое число встречается ровно дважды (один раз на лицевой стороне, один раз на оборотной).
- Произведение сумм \(P = s_1 \cdot s_2 \cdot \ldots \cdot s_{10}\). Нас интересуют возможные значения \(P\) (целые, неотрицательные).
- Чётность количества отрицательных сомножителей определяет знак произведения: если число отрицательных сомножителей чётно, произведение положительно, если нечётно — отрицательно.
Ключевые идеи решения:
- Вычисление общей суммы всех чисел набора.
- Анализ возможности получения нулевой суммы на карточке (требует наличия противоположных чисел в наборе).
- Использование ограничения на сумму всех \(s_i\) для определения возможных комбинаций.
- Минимизация произведения при фиксированной сумме и целочисленности сомножителей.
📌 Условие задачи
Имеется 10 карточек. На них записывают по одному каждое из чисел:
Карточки переворачивают и перемешивают. На их чистых сторонах заново пишут по одному каждое из тех же чисел (в некотором порядке). После этого числа на каждой карточке складывают, а полученные десять сумм перемножают.
- а) Может ли в результате получиться 0?
- б) Может ли в результате получиться 1?
- в) Какое наименьшее целое неотрицательное число может в результате получиться?
🔢 Шаг 1. Анализ набора чисел
Дан набор чисел \(A = \{1, -2, -3, 4, -5, 7, -8, 9, 10, -11\}\).
Вычислим сумму всех чисел:
Итак, сумма всех чисел:
🧩 Шаг 2. Связь сумм на карточках
Обозначим:
- \(\{x_i\}\) — числа на одной стороне (исходный набор в некотором порядке).
- \(\{y_i\}\) — числа на другой стороне (тот же набор в другом порядке после переворота).
- \(s_i = x_i + y_i\) — сумма на \(i\)-й карточке.
Сумма всех \(x_i\) равна сумме всех чисел набора: \(\sum x_i = 2\).
Сумма всех \(y_i\) тоже равна \(2\).
Тогда сумма всех \(s_i\):
Ключевое соотношение: \(s_1 + s_2 + \dots + s_{10} = 4\).
🔍 Шаг 3. Пункт (а): может ли \(P = 0\)?
\(P = 0\) означает, что хотя бы одна сумма \(s_i = 0\).
\(s_i = 0\) ⇔ \(x_i + y_i = 0\) ⇔ \(y_i = -x_i\).
Проверим, есть ли в наборе \(A\) пара противоположных чисел:
- \(1\) и \(-1\) — \(-1\) нет в наборе.
- \(-2\) и \(2\) — \(2\) нет.
- \(-3\) и \(3\) — \(3\) нет.
- \(4\) и \(-4\) — \(-4\) нет.
- \(-5\) и \(5\) — \(5\) нет.
- \(7\) и \(-7\) — \(-7\) нет.
- \(-8\) и \(8\) — \(8\) нет.
- \(9\) и \(-9\) — \(-9\) нет.
- \(10\) и \(-10\) — \(-10\) нет.
- \(-11\) и \(11\) — \(11\) нет.
Ни для одного числа нет противоположного в множестве. Следовательно, \(s_i = 0\) невозможно ни при каком \(i\).
Вывод: \(P \neq 0\).
Ответ на (а): Нет.
🔍 Шаг 4. Пункт (б): может ли \(P = 1\)?
\(P = 1\) возможно, если все \(s_i = \pm 1\) и число отрицательных сомножителей чётно.
Пусть \(n_+\) — число единиц, \(n_-\) — число минус единиц. Тогда:
Решаем систему:
Число отрицательных сомножителей \(n_- = 3\) — нечётно. Значит произведение равно \(-1\), а не \(1\).
Но главный вопрос: могут ли все \(s_i\) быть равны \(\pm 1\)?
Проверим, существуют ли в наборе \(A\) пары, дающие в сумме \(\pm 1\).
Пары с суммой 1 (\(y = 1 — x\)):
- \(x = 1\) → \(y = 0\) (нет)
- \(x = -2\) → \(y = 3\) (нет)
- \(x = -3\) → \(y = 4\) (есть 4) → сумма \(-3+4=1\) ✓
- \(x = 4\) → \(y = -3\) (есть -3) → сумма \(4-3=1\) ✓
- \(x = -5\) → \(y = 6\) (нет)
- \(x = 7\) → \(y = -6\) (нет)
- \(x = -8\) → \(y = 9\) (есть 9) → сумма \(-8+9=1\) ✓
- \(x = 9\) → \(y = -8\) (есть -8) → сумма \(9-8=1\) ✓
- \(x = 10\) → \(y = -9\) (нет)
- \(x = -11\) → \(y = 12\) (нет)
Пары с суммой -1 (\(y = -1 — x\)):
- \(x = 1\) → \(y = -2\) (есть -2) → сумма \(-1\) ✓
- \(x = -2\) → \(y = 1\) (есть 1) → сумма \(-1\) ✓
- \(x = -3\) → \(y = 2\) (нет)
- \(x = 4\) → \(y = -5\) (есть -5) → сумма \(-1\) ✓
- \(x = -5\) → \(y = 4\) (есть 4) → сумма \(-1\) ✓
- \(x = 7\) → \(y = -8\) (есть -8) → сумма \(-1\) ✓
- \(x = -8\) → \(y = 7\) (есть 7) → сумма \(-1\) ✓
- \(x = 9\) → \(y = -10\) (нет)
- \(x = 10\) → \(y = -11\) (есть -11) → сумма \(-1\) ✓
- \(x = -11\) → \(y = 10\) (есть 10) → сумма \(-1\) ✓
Таким образом, суммы \(\pm 1\) достижимы. Но для \(P=1\) нужно чётное число отрицательных, а из условия \(\sum s_i = 4\) получается \(n_- = 3\) (нечёт). Следовательно, \(P=1\) невозможно.
Вывод: \(P\) не может равняться 1.
Ответ на (б): Нет.
🔍 Шаг 5. Пункт (в): наименьшее целое неотрицательное \(P\)
Мы уже знаем: \(P \neq 0\) (пункт а) и \(P \neq 1\) (пункт б). Следующее возможное значение — 2, 3, 4, …
Анализ возможных значений
Сумма всех \(s_i\) равна 4. Если все \(s_i\) целые, то их произведение \(P\) — целое число. Чтобы \(P\) было неотрицательным, число отрицательных сомножителей должно быть чётным.
Рассмотрим случай, когда все \(s_i\) по модулю не меньше 1. Попробуем подобрать набор с чётным числом отрицательных, суммой 4 и минимальным произведением.
Построение примера для \(P = 4\)
Возьмём \(n_- = 4\) (чётное). Тогда сумма положительных \(s_i\) должна быть \(4 + 4 = 8\) (так как вычитаем 4 отрицательных единиц).
Пусть отрицательные \(s_i = -1\) (4 штуки). Остаётся 6 положительных \(s_i\) с суммой 8. Минимальное произведение получим, если положительные как можно меньше, но целые ≥1. Например: две двойки и четыре единицы: \(2+2+1+1+1+1 = 8\).
Тогда набор \(s_i\):
Сумма: \(2+2+6\cdot1 -4 = 4\) ✓
Произведение: \(2 \cdot 2 \cdot 1^4 \cdot (-1)^4 = 4\) ✓
Осталось проверить, можно ли реализовать такие \(s_i\) с данными числами на карточках. Это требует существования соответствующих пар \((x_i, y_i)\) из набора \(A\), что возможно, как показано в пункте (б) — пары с суммами \(\pm 1\) существуют, а пары с суммой 2 нужно подобрать (например, \(-3\) и \(5\) нет, но \(4\) и \(-2\) дают сумму 2, и такие числа есть). Технически реализуемо.
Можно ли получить \(P = 2\)? Для суммы 4 и чётного числа отрицательных минимальное произведение, видимо, 4. Действительно, чтобы произведение было меньше 4, нужно, чтобы все сомножители были \(\pm 1\) и двое из них давали произведение 2, но тогда сумма не сойдётся. Или один сомножитель 2, остальные \(\pm 1\) с чётным числом минусов и суммой 4 — перебором не получается.
Таким образом, наименьшее возможное целое неотрицательное \(P\) равно 4.
Ответ на (в): 4
✅ Итоговые ответы
- а) Нет
- б) Нет
- в) 4