Математика · 2025/26 · Отборочный этап

Наибольшее количество чисел

Условие

На доске находится nn различных чисел, сумма которых равна 20252025. Про эти числа известно, что любые 33 имеют целое среднее арифметическое, а сумма любых двух больше 1010. Определите какое наибольшее количество чисел могло быть?

О задаче · 10 класс · 14 баллов
Олимпиада
Шаг в будущее
Предмет / класс
Математика · 10 класс
Сезон / этап
2025/26 · Отборочный этап
Комплект
Вариант 1 · задача 9
Официальные баллы14 баллов
Сложность Popov Academy4/5 · предварительно

Для подготовки: 10 класс.

Записать идею

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

Подсказка 1

Для четырёх и более чисел сравните суммы двух троек, у которых два слагаемых общие. Что можно сказать о разности оставшихся чисел?

Подсказка 2

Упорядочьте числа. Их соседние значения различаются как минимум на 33. Совместите это с условием о сумме двух наименьших.

Разобрать решение по шагам
01

Выводим целочисленность и шаг

Для оценки больших nn рассматриваем n≥4n\ge4. Возьмём любые два числа u,vu,v и ещё два других p,qp,q. Обе суммы u+p+qu+p+q и v+p+qv+p+q кратны 33, поэтому u−vu-v — целое число, кратное 33. Значит, все числа имеют вид t+3kit+3k_i, где kik_i целые. Среднее любых трёх равно t+ki+kj+klt+k_i+k_j+k_l и по условию целое, откуда tt целое. Все исходные числа целые, а разность двух различных чисел по модулю не меньше 33.

02

Оцениваем сумму снизу

Пусть a1<a2<⋯<ana_1<a_2<\cdots<a_n. Так как a1+a2>10a_1+a_2>10 и сумма целая, a1+a2≥11a_1+a_2\ge11. Из a1≤a2−3a_1\le a_2-3 следует 2a2−3≥112a_2-3\ge11, то есть a2≥7a_2\ge7. Тогда ai≥7+3(i−2)a_i\ge7+3(i-2) при i≥3i\ge3. Поэтому

2025=∑i=1nai≥11+∑i=3n(7+3(i−2))=n(3n+5)2.2025=\sum_{i=1}^n a_i\ge11+\sum_{i=3}^n\bigl(7+3(i-2)\bigr)=\frac{n(3n+5)}2.

Уже при n=36n=36 правая часть равна 2034>20252034>2025 и далее возрастает. Следовательно, n≤35n\le35.

03

Предъявляем набор из тридцати пяти чисел

Возьмём 3535 чисел

6,9,12,…,105,138.6,9,12,\ldots,105,138.

В прогрессии от 66 до 105105 ровно 3434 члена; их сумма 34(6+105)/2=188734(6+105)/2=1887. Вместе с 138138 получаем 20252025. Все числа различны и кратны 33, поэтому среднее любой тройки целое. Сумма двух наименьших 6+9=15>106+9=15>10, значит условие выполнено для любой пары. Таким образом, 3535 достижимо.

Ответ

3535.

Главная идея

Условие о тройках превращает произвольные числа в целые числа одного остатка по модулю 33; затем достаточно нижней оценки их суммы и примера.

Как заметить эту идею в другой задаче

Среднее любых троек целое: вычитание двух троек с общими слагаемыми даёт ограничения на попарные разности.

Возможная ошибка

Нельзя сразу считать исходные числа целыми: сначала это надо вывести. Достигнутость верхней оценки количества требует отдельного набора чисел.

Источник и примечания

Официальный источник

PDF организатора · страницы 5 · задача 9 ↗

Шаг в будущее · 2025/26 · математика · 10 класс · отборочный этап · вариант 1.

Авторский разбор Popov Academy.

Можете объяснить решение своими словами?

Продолжить тему: Остатки и последние цифры →
Учебная схема