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 ?