НОВОСТИ Разбор задач вступительного теста в корпоративную магистратуру JetBrains на базе Университета ИТМО

Alvaros
Онлайн
Регистрация
14.05.16
Сообщения
21.452
Реакции
101
Репутация
204
Мы читателям Хабра набор на магистерскую программу на базе Университета ИТМО. Первый этап вступительных испытаний на программу — онлайн тест. И для того, чтобы помочь нашим абитуриентам к нему подготовиться, мы решили опубликовать разбор нескольких математических задач из прошлогоднего варианта.

brmqkde-rzqmkrhsy9x2uymnseu.png


Задача 1

Решите в натуральных числах уравнение:
683c99796329880d9344699a986c88b2.svg
.

В ответе укажите максимально возможное значение произведения
16da507b2fc389688ef0659939dcc647.svg
и
08d9faefbe272bdf8fbb80773542e343.svg
.​

Давайте перенесём единицу в правую часть и применим формулу разности квадратов.


708eef9501a961dcaa4e772cd159263d.svg


Степень двойки
7705832c309e60edb5a0330800112dfc.svg
делится только на степени двойки. Поэтому нас интересуют такие
16da507b2fc389688ef0659939dcc647.svg
, при которых
86cbed1e05c85e768b57444fa620491c.svg
и
932e9b2af48adb6b659ec73fd4e98c6f.svg
одновременно являются степенями двойки. При
c708e5434f493356304a46d3301ef8b0.svg
получаем значения
dfd8a0d2fe6ea30b4cde7f570eca349b.svg
и
578281d8997e0a562a02dd61422d408e.svg
соответственно. Значений больше быть не может, т.к. расстояние между степенями двойки возрастает. Таким образом, получаем
c708e5434f493356304a46d3301ef8b0.svg
и
8a1dc165150937e1eec4f26012c975cd.svg
. Ответ
98537b62916f4d889281ba54c869c379.svg
.

Задача 2

Чему равен предел последовательности
3d025a8acd664996f1f7469a9c874f81.svg
?

В ответе укажите число. При необходимости оставьте три знака после запятой без округления.​

Выделим :


e6c8882eccb12f251ff8ea7e07a30d09.svg


Предел первого множителя вычисляется по формуле замечательного предела:


6a770e4a7a75140652a0d979c7ef6528.svg


Предела второго множителя очевиден:


fff1fd3ffb680cbc4af8fadc252e01ed.svg


(Если нужно более формальное доказательство, то можно раскрыть скобки и заметить, что при
d09d80eba331f66672c69019b02c08bf.svg
все слагаемые, кроме 1, стремятся к нулю.) Итак, оба предела существуют, следовательно


df2a08bc6667828e073ce1bac2058a72.svg



Задача 3

Упростите сумму:


4b704eb443bb3e73c044056ec0ab2a10.svg


В ответе укажите число. При необходимости оставьте три знака после запятой без округления.​

Представим этот знакопеременный ряд как разность двух положительных последовательностей:


349f6d4971f5097c12b3ace5028afe82.svg




5afa394f2a3814211a748b21f25d8855.svg


По формуле получаем:


6617f076f3a1ea19e2f26e1d91e82604.svg


В результате получаем, что


34c4237735b8630944b81e8d00f99cd9.svg



Задача 4

Двадцать пять человек выбирают числа, каждый наугад выбирает число от
3e4c77a6e7c579a778fa84a18b6f4be0.svg
до
b670e09b14c5fe8c1245bb07d9ac2e1a.svg
независимо друг от друга. Далее участники объявляют выбранные номера по очереди (и делают это честно). Первый (если такой человек есть), кто объявляет номер, который уже был объявлен, получает приз.

Какой человек по счету имеет наибольшую вероятность выиграть приз?​

Оценим вероятность того, что
16da507b2fc389688ef0659939dcc647.svg
-ый человек получает приз: он получает приз в том случае, если предыдущие
16c2959cfeb37a78592f521cd14387fa.svg
участников назвали различные числа, а он — одно из предыдущих
16c2959cfeb37a78592f521cd14387fa.svg
чисел. Вероятность назвать одно из прозвучавших
16c2959cfeb37a78592f521cd14387fa.svg
чисел равна


79f6fa278886be237dc192dd67b30d43.svg


Для участника с номером
bf83b532cd867d34004f8eded8c5c79a.svg
вероятность назвать число, которое ещё не прозвучало, равна


38b92a4549082a0df877c1176f6b9967.svg


Тогда искомая вероятность равна:


05fd0b7e34d1368c379450fab33f32a1.svg


Осталось вычислить это значения для всех
0f811abc70996a14de1da12c572bfbcc.svg
и найти минимум. Это можно сделать небольшим скриптом, табличкой в Excel или через :
{0, 0.01, 0.0198, 0.029106, 0.0376438, 0.0451725, 0.0514967, 0.0564747, 0.0600245, 0.0621254, 0.0628157, 0.0621875, 0.0603784, 0.0575607, 0.05393, 0.0496926, 0.0450547, 0.0402113, 0.0353386, 0.0305875, 0.0260799, 0.0219071, 0.0181307, 0.0147848, 0.0118793}​

Отсюда получаем
4ee2256e01c04a2d56b720f95d23728c.svg
(максимум достигается на одиннадцатом элементе списка
c4b15dd1218ecbf8d1627bd0370d8e73.svg
).

Задача 5

Каждый из девяти единичных квадратов
452196be208df9afad0549459c7c81e0.svg
-квадрата случайным образом окрашен в красный или синий цвет с вероятностью
d457074c0de510758f8cda43ecb17fff.svg
. Определите вероятность того, что ни один из четырёх квадратов
30335c97ce60ce47f6b21cd4c3053ec6.svg
не является полностью красным.

В ответе укажите число. При необходимости оставьте три знака после запятой без округления.​

В квадрате
452196be208df9afad0549459c7c81e0.svg
есть 4 различный квадрата
30335c97ce60ce47f6b21cd4c3053ec6.svg
. Назовём их
493c1c008018df9bed4910321f29ff00.svg
,
20d8caec693d8d8eaf70885e408419f6.svg
,
47e79277dc17c254743475ff05980a53.svg
и
c5e2ea3b63d255f7a483773fe1d664b2.svg
.

tkn9qwupnyrxjoxtmnegvx0bzxk.png



Обозначим этими же буквами события, что в соответствующем квадрате все ячейки окрашены красным. Тогда

1c6570da84758a60c5bc73af5d586ac9.svg



Для начала вычислим вероятность обратного события — вероятность того, что один из квадратов является полностью красным
858615f7ec89c85bef6302ac53f0cde2.svg
. Для того, чтобы её вычислить, воспользуемся :

e660d9c223c6fe5f8f7c8d3fd638e207.svg


Искомая вероятность, что ни один из четырёх квадратов
30335c97ce60ce47f6b21cd4c3053ec6.svg
не является полностью красным, равна


be131ba543ae66f8cc9b58f3a7158b1e.svg



Задача 6

Вычислите объём фигуры вращения, образованной выделенной областью при вращении относительно вертикальной оси.

turt8zqkkmawbyan5zllym7cjn4.jpeg


В ответе укажите число. При необходимости оставьте три знака после запятой без округления.​

В нашем случае задача упрощается тем, что верхняя часть фигуры вращения — это половинка шара радиуса 1. Поэтому объём верхней части можно выписать сразу — он равен
0a1338a0ba316321e77d0372ae65aaf9.svg
(объём сферы вычисляется по формуле
de57f73d3648ffb087ac1e8017a6cfb5.svg
).

Осталось разобраться с нижней частью, ограниченной параболой
6e98544ffad579ab1d363fa377f433e5.svg
. Объём фигуры вращения можно вычислить, если разбить объём на цилиндры маленькой высоты. Объём цилиндра равен произведению площади основания (
736bdbb9677d1023e6989eed846f2e8b.svg
) на высоту. Соответственно, нам нужно получить зависимость радиуса (роль радиуса играет
817b92407f764f57af9226e50cc788fd.svg
) от высоты (от
9b34c4da5c757d4982bbd1b6f2e8998a.svg
).


7a61f24f3b44280a806c4b1f4220b2df.svg


На интересует случай
e867f630b86a92a4f48590ba3c727cdd.svg
, поэтому
e13d4a3e103a2587c55139d37e6bb266.svg
. Объём нижней части фигуры можно выразить следующим интегралом:


8feab287b40ba2f5f63ab7ba255d8082.svg


Итого, в сумме получаем
ca2d9379a7fb80bacaa213a9da18d26c.svg
.

Заключение


Надеемся, что этот разбор поможет абитуриентам подготовиться к онлайн- тесту.
В этом году он состоит из 12 задач, на которые мы выделяем 2 часа. Стоит учесть, что помимо математических, в нём есть и задачи на программирование. Весь процесс поступления и подробности о следующих этапах описаны на . Если у вас остались вопросы, кураторы с радостью ответят на них по почте или в .
 
Сверху Снизу