Математика · 2025/26 · Заключительный этап

Одна скорость для двух светофоров

Условие

Участница выезжает из дома в момент t=0t=0 и движется без остановок с одной постоянной положительной скоростью. До первого пешеходного перехода 5050 м, сам переход имеет ширину 3030 м. После него до второго перехода ещё 120120 м, ширина второго — 1010 м; школа находится сразу за ним.

На первом светофоре для пешеходов повторяется цикл: 3030 секунд красного, затем 5050 секунд зелёного. В момент старта его красный сигнал только включился. На втором светофоре красный и зелёный длятся по 5050 секунд; красный на нём включится через 1010 секунд после старта.

Найдите наибольшую скорость, при которой оба перехода будут пройдены целиком на зелёный: нельзя въезжать на красный и нельзя оставаться на переходе после включения красного. Останавливаться перед переходами или менять скорость по пути нельзя.

К условию
Путь от дома до школы0 м50 м80 м200 м210 мДомШкола120 мПервый переход: 30 мВторой переход: 10 м
Расстояния суммируются вдоль одного маршрута. Времена и максимальная скорость не раскрыты.
О задаче · 7–8 классы · баллы не подтверждены
Олимпиада
Ломоносов
Предмет / класс
Математика · 7–8 классы
Сезон / этап
2025/26 · Заключительный этап
Комплект
Вариант 1 · задача 5
Официальные баллыНе подтверждены
Сложность Popov Academy4/5 · предварительно

Для подготовки: 7–8 классы.

Исследуй задачу

Модель с пояснениями к решениюОткрыть модель

Есть пояснения и построения из решения. Открой, когда захочешь воспользоваться этой помощью.

Проверьте скорость на двух светофорах

Двигайте ползунок: тёмная полоска показывает всё время, проведённое на переходе. Она должна целиком попасть в зелёный интервал.

080160240320 с
Первый переход

Второй переход

Дом · 0 мШкола · 210 м

Время: 0 с

Визуализация идеализированной модели из условия. Поездка показана в ускоренном времени.

Записать идею

Личный черновик для заметок и расчётов. Он никуда не отправляется и не проверяется.

Подсказка 1

До начала второго перехода от дома 200200 м, а не 170170 м. Выпишите зелёные интервалы каждого светофора.

Подсказка 2

Проверьте скорость, при которой участница прибудет ко второму переходу в t=160t=160 с. Затем исключите все большие скорости двумя группами.

Разобрать решение по шагам
01

Посчитайте расстояния и первые интервалы зелёного

Начало и конец первого перехода находятся в 5050 и 8080 м от дома. До начала второго надо учесть и ширину первого:

50+30+120=200 м.50+30+120=200\text{ м}.

Школа находится в 210210 м от дома. Первые нужные интервалы сигналов таковы:

СветофорКрасныйЗелёныйСледующий красныйСледующий зелёный
Первый00–3030 с3030–8080 с8080–110110 с110110–160160 с
Второй1010–6060 с6060–110110 с110110–160160 с160160–210210 с

Момент включения зелёного уже разрешает въезд. Чтобы перейти целиком на зелёный, нужно контролировать и въезд, и выезд.

02

Установите первую верхнюю границу скорости

Пусть постоянная скорость равна vv м/с. Если

v>5030=53,v>\frac{50}{30}=\frac53,

то участница достигнет первого перехода раньше 3030-й секунды. Там ещё красный, а ждать или замедляться нельзя.

Следовательно, любая подходящая скорость удовлетворяет

v≤53 м/с.v\le\frac53\text{ м/с}.
03

Исключите скорости между 5/4 и 5/3

Остаётся выяснить, насколько ещё надо уменьшить скорость. У второго перехода зелёный включается в 160160 с; прибытие ровно в этот момент даёт кандидата

v=200160=54 м/с.v=\frac{200}{160}=\frac54\text{ м/с}.

Исключим промежуток 54<v≤53\frac54<v\le\frac53. Время прибытия ко второму переходу 200v\frac{200}{v} при таких скоростях лежит в пределах

120≤200v<160.120\le\frac{200}{v}<160.

Весь этот промежуток попадает на красный второго светофора, который горит с 110110 до 160160 с. Поэтому ни одна такая скорость не подходит.

Очень большие скорости исключил первый светофор, оставшиеся скорости больше 54\frac54 — второй. Это охватывает все возможности.

04

Проверьте граничную скорость на обоих переходах

Проверим v=54v=\frac54 на всём протяжении обоих переходов.

Для первого:

tвъезд,1=5054=40 с,tвыезд,1=8054=64 с.\begin{aligned}t_{\text{въезд},1}&=\frac{50}{\frac54}=40\text{ с},\\[0.45em]t_{\text{выезд},1}&=\frac{80}{\frac54}=64\text{ с}.\end{aligned}

Весь отрезок от 4040 до 6464 с лежит внутри зелёного от 3030 до 8080 с.

Для второго:

tвъезд,2=20054=160 с,tвыезд,2=21054=168 с.\begin{aligned}t_{\text{въезд},2}&=\frac{200}{\frac54}=160\text{ с},\\[0.45em]t_{\text{выезд},2}&=\frac{210}{\frac54}=168\text{ с}.\end{aligned}

Въезд происходит ровно при включении зелёного; выезд — раньше его окончания в 210210 с. Здесь весь переход тоже безопасен.

К этому шагу
Весь переход должен попасть в зелёное окноПервыйзелёный40–64 с на переходе03080110160210Второйзелёныйзелёный160–168 с на переходе01060110160210Время от начала поездки, с. Масштаб обеих полос одинаков.
Статичная проверка максимальной скорости: тёмные отрезки целиком попадают в зелёные интервалы. Работающая модель ниже позволяет менять скорость.
05

Соедините достижимость и невозможность большего

Скорость 54\frac54 м/с подходит, а все большие уже исключены. Значит, это максимум, а не просто удачный пример. При этой скорости участница достигнет школы через 168168 с после старта.

Ответ

54\frac54 м/с, то есть 1,251{,}25 м/с.

Главная идея

В задаче на максимальную скорость нужны две части: проверить найденную скорость и доказать, почему ни одна большая не подходит.

Как заметить эту идею в другой задаче

Один режим движения должен попасть в несколько временных окон, а требуется максимум. Разбейте все более быстрые варианты на интервалы: разные препятствия могут исключать разные части диапазона.

Возможная ошибка

Проверить только момент въезда, забыв выезд, либо предъявить подходящую скорость без исключения всех больших. Ещё одна ошибка — потерять 3030 м первого перехода в расстоянии до второго.

Источник и примечания

Официальный источник

Архив организатора (ZIP) · задача 5 ↗

Ломоносов · 2025/26 · математика · 7–8 классы · заключительный этап · вариант 1.

Страницы PDF внутри архива: 2, 3. Ссылка открывает архив, а не отдельную страницу PDF.

Сохранена предыдущая сверка с официальным решением. Переходы и схемы этой редакции проверены отдельно; новой слепой сверкой доказательства это не является.

Примечания к источнику

Условие переформулировано по официальному варианту. Развёрнутый разбор написан заново и сверен с официальным решением.

Официальная ссылка ведёт на ZIP. Внутри него условие и разбор находятся в файле «Вариант 7--8 классы вариант 1.pdf»; указанные страницы относятся к этому PDF, а не к номеру задачи.

Идеализированная модель постоянной скорости. Въезд разрешён с момента включения зелёного; если выход с перехода совпал бы с началом красного, участница уже не оставалась бы на нём. Найденный максимум требует только первого соглашения: второй въезд происходит ровно при включении зелёного.

Можете объяснить решение своими словами?

Продолжить тему: Задачи на движение →
Учебная схема