Stowarzyszenie na rzecz Edukacji Matematycznej
O LXIII Olimpiadzie Matematycznej
W zawodach I stopnia obecnej, LXIII Olimpiady Matematycznej wzięło udział 1409 uczniów, więc nieco mniej niż w poprzedniej. Jest to liczba bliska wieloletniej średniej. Do drugiego stopnia zakwalifikowano 622 uczniów. Zawody drugiego stopnia odbyły się 17 i 18 lutego.
Wszystkie zadania z odbytych już etapów obecnej Olimpiady (także z wielu poprzednich) i ich rozwiązania można znaleźć na stronie internetowej Olimpiady.
Najtrudniejszym zadaniem w pierwszym stopniu okazało się przedostatnie zadanie (stereometria), które w całym kraju rozwiązało jedynie 29 osób. Trudne też było dwunaste zadanie, ale z nim dały sobie radę 222 osoby. Najłatwiejsze w pierwszym stopniu było zadanie trzecie (geometria płaska), z którym poradziło sobie 1076 Osób.
W zawodach drugiego stopnia najtrudniejsza okazała się geometria przestrzenna ku zaskoczeniu części członków komisji przygotowującej zadania na zawody. Rozwiązało je poprawnie około 80 osób, drugie w kolejności było zadanie piąte (geometria płaska), które rozwiązało nieco ponad 90 osób – dokładne liczby w czasie pisania tekstu jeszcze nie są znane. Najłatwiejszym zadaniem tego etapu było zadanie pierwsze (układ równań), które rozwiązało 216 osób, czyli około 36% uczestników II stopnia OM. Chce się powiedzieć tylko 216 osób, bo układ równań nie był standardowy z punktu widzenia tego, co pojawia się w liceach, ale też nie był trudny.
Autora tego tekstu zaskoczyła trudność zadania z geometrii przestrzennej:
Rzecz w tym, że zadanie można rozwiązać momentalnie, i to w pamięci,
posługując się tzw. współrzędnymi barycentrycznymi, o których można coś
przeczytać w artykule Marka Kordosa ]Co nam mogą dać ciężary i wypory?
opublikowanym w Delcie 3/2012. Każdy punkt czworościanu traktujemy jako
środek masy układu złożonego z czterech jego wierzchołków, w których
umieszczono odpowiednie masy. Wybór tych mas jest jednoznaczny,
jeśli ich sumą jest
Środek ciężkości
czworościanu
otrzymujemy, umieszczając w wierzchołkach równe masy:
We wspomnianym artykule M.K. wyjaśnił, że chcąc
potraktować punkt
trójkąta
jako środek masy układu
trzech punktów materialnych, należy w wierzchołkach
umieścić
masy równe polom trójkątów
W przypadku punktu
czworościanu
zastępujemy pola trójkątów leżących
naprzeciw wierzchołków objętościami przeciwległych czworościanów, np.
w punkcie
umieszczamy masę równą objętości czworościanu
Środek
sfery wpisanej w czworościan otrzymujemy,
umieszczając w wierzchołkach masy równe polom przeciwległych ścian, bo
w tym przypadku wysokości czterech ostrosłupów są równe jako promienie
sfery wpisanej. Przy okazji: środek okręgu wpisanego w trójkąt otrzymujemy,
gdy masy są równe długościom przeciwległych boków – Czytelniku,
przypomnij sobie twierdzenie o dwusiecznej! Wobec tego

gdzie
to pole trójkąta
analogicznie definiujemy
Wektory

są równoległe wtedy i tylko wtedy, gdy trójki współczynników

są proporcjonalne, a więc gdy
Na marginesie ostatniego zadania drugiego stopnia OM:
chciałbym zapytać Czytelników Delty o prawdziwość stwierdzenia: dla
nieskończenie wielu
zachodzi równość
Jeśli
tak, to czy ta równość zachodzi dla nieskończenie wielu
postaci
?