Vollständige Analyse der ShAD-2019-Prüfung

Hallo! Mein Name ist Azat, ich bin ein Student im dritten Jahr an der HSE-Fakultät für Informatik. Vor ein paar Tagen hat mich ein Freund von der HSE Economics kontaktiert und um Hilfe bei der Lösung der Probleme der Aufnahmeprüfung an der School of Economics gebeten. Mein Klassenkamerad Daniil und ich sahen uns die Aufgaben an, sie schienen uns ziemlich kompliziert, aber sehr interessant, ich wollte meinen Kopf über sie brechen. Infolgedessen haben wir eine der Optionen für 2019 gelöst und möchten der Welt unsere Lösungen zeigen.



Aufgabe 1


Füllen Sie die dritte Spalte der Matrix aus

16(5- -2?- -22?- -1- -2?)


wenn bekannt ist, dass dies die Matrix der orthogonalen Projektion auf eine Ebene ist.

Entscheidung
A, :
A2=A :

A2=136(52x22y12z)(52x22y12z)=136(29x14y1z)


=16(52x22y12z)=A



2 3 , , .

:

{29x=5614y=261z=16{29x=3014y=121z=6{x=1y=2z=5



, 3 ,

A=16(521222125)




Aufgabe 2


Was können Sie über die Konvergenz (absolut oder bedingt) einer Reihe sagen? n=1(n+2019)einnwenn bekannt ist, dass die Serie n=1(n- -2019)einn konvergiert (a) absolut, (b) bedingt?

Entscheidung
:

S=n=1(n+2019)an,T=n=1(n2019)an.


S=n=1|n+2019||an|,T=n=1|n2019||an|


A=n=1an,A=n=1|an|



(1).

n=1(n+a)an A=n=1an aZ.

n=1(n+a)ann+a (, , -a).

, n=1αnβn, αn=1n+a,βn=(n+a)an. n=max(1,a+1), . . :

1. Bn=nk=1βk , n=1βn .
2. αnαn+1
3. limnαn=0

, . , .

a) T , T=n=1|n2019||an| . :

T=2018n=1|n2019||an|+n=2019|n2019||an|=


2018 , :

=2018n=1(n2019)|an|+n=2019(n2019)|an|=n=1(n2019)|an|


, (1), n=1|an| .

2018 ( , ) :

ST=n=2019((n+2019)(n2019))|an|=4038n=2019|an|


, A=n=1|an| . , S=T+A — 2 . .

) T , T , T — .

, S .

, T (1) A. , , S T, , S . , S .

. S . , 2018 S T, , :

n=2019|n2019||an|n=2019|n+2019||an|


|n+2019||n2019|n2019.

, , . T , .

Aufgabe 3


Alena liebt Algebra sehr. Jeden Tag geht sie wahrscheinlich zu ihrem Lieblingsforum für Algebra14 findet dort ein neues interessantes Problem über Gruppen und mit Wahrscheinlichkeit 110Ein interessantes Puzzle über Ringe. Mit Wahrscheinlichkeit1320Neue Aufgaben im Forum werden nicht sein. LassenX- Dies ist die Mindestanzahl von Tagen, für die Alena mindestens eine neue Aufgabe für Gruppen und mindestens eine für Ringe hat. Finden Sie die Verteilung einer ZufallsvariablenX. An der Antwort sollten nur kompakte Ausdrücke teilnehmen (die keine Summierungszeichen, Punkte usw. enthalten).

Entscheidung
P[X=k]. , X=k. — k1 , , k- . — k1 , , k- . , k1 . :

P[x=k]=((1320+14)k1(1320)k1)110+


((1320+110)k1(1320)k1)14



Aufgabe 4


Dan Array A[1:n] reelle Zahlen, in aufsteigender Reihenfolge sortiert, sowie Zahlen p, q, r. Schlagen Sie einen Algorithmus vor, der ein Array erstelltB[1:n]bestehend aus Zahlen px2+qx+rwo xAauch in aufsteigender Reihenfolge sortiert. Zeitlimit istO(n), für zusätzlichen Speicher - O(n).

Entscheidung
A=[x1,,xn], x1xn.

, p>0.

.



, :

1. x:x>q2p f(x) .
2. x:xq2p f(x) .

«» f , .

O(logn) A, . reverse . f. 2 . merge O(n) .

p<0 f, reverse f(x) -1. .

p=0 q.

1. q>0f(xi)f(xi+1)i
2. q<0f(xi)f(xi+1)i

. q<0 O(n) reverse. q0 .

Aufgabe 5


Realwertige Funktion f auf dem Segment definiert [a;b] (ba4)und differenzierbar darauf. Beweisen Sie, dass es einen Punkt gibtx0(a;b), für die

f(x0)<1+f2(x0).



Entscheidung
. x(a;b):f(x)1+f2(x).

, :

f(x)=1+f2(x)


dfdx=1+f2df1+f2=dx


arctg(f)=x+Cf(x)=tg(x+C)



g(x)=tg(x+C). , f(x)g(x)x(a;b)f(x)f(a)g(x)g(a)x(a;b). , f , , , g.

g C. , g(a)=f(a). :

f(x)f(a)g(x)g(a)f(x)g(x)



, ba4. (a;b) x , x+C=π2+πk ( π<4). g(x)=+. , f(x)g(x)f(x)=+.

, - (a;b) . , , . .

Aufgabe 6


Quadratische reale Matrix A so dass AT=p(A)wo p(x)- Polynom mit freiem Term ungleich Null. Beweise dasAreversibel. Ist es wahr, dass für jeden Betreiberφ:RnRn Es gibt ein Polynom p(x) und eine Basis, auf der die Matrix φ erfüllt die Bedingung AT=p(A)?

Entscheidung
, , A=p(AT), :

A=(AT)T=(p(A))T=(pnAn++p1A+p0E)T


=(pn(An)T++AT+p0E)=(pn(AT)n++AT+p0E)=p(AT)



, A=p(AT)=p(p(A)).

1. . A . x0 , Ax=0. , xTAx=0. :

0=xTAx=xTp(AT)x=xT(pn(AT)n++p1AT+p0E)x


=pn(xTAT)(AT)n1x++p1xTATx+p0xTEx


, xTAT=(Ax)T=0:

0==p0xTx=p0x


, p00x=0x=0. .

2. ϕ A=(0100) .

B=C1AC, C — .

, A2=0, An=0n2. Bn=C1AnC=0n2.

BT=p(B). 1 , BT=αB+βE.

β=0, , , , B , (.. detB=detA=0).

, B=p(BT)=p(p(B)).

: B=α(αB)=α2B(1α2)B=0.

:

1. α=1:

:

BT=p(B)=BB+BT=0



2, :

{b11+b11=0b12+b21=0b21+b12=0b22+b22=0{b11=b22=0b12=b21



detB=detA=0. :

detB=00b12(b12)=b212=0b12=b21=0B=0

.
. ϕ , .

2. α=1:

BT=p(B)=B. BTB=B2=0.


(BTB)ii=nk=1(Bki)2=0iBki=0k,iB=0


.

3. α±1.

, (1α)2B=0B=0.

A ϕ , AT=p(A). .

Aufgabe 7


Dan zählt mit 30Spitzen. Es ist bekannt, dass für jeden5 Scheitelpunkte im Diagramm gibt es einen Längenzyklus 5mit diesen Eckpunkten. Beweisen Sie, dass es gibt10 Spitzen paarweise durch Kanten miteinander verbunden.

Entscheidung
, diamG2.

2 u v 3 . , 5 . , 5 . u v 2 ( ). diamG2.



vG. , v 1, 2. , «‎ »‎ 2 :



. a,b,cL2. xG. , . , , v a, b c 1, .



, |L2|2|L1|3012=27, 27.

(, — , ) 10. 10 G — , ( , ) 10 ¯G.

¯G. G v degv27vG, deg¯v2¯v¯G.

«» (1) «» (2). - deg¯v2.



(1) m2, (2) — m2.

k — , k1 — «». :

|I|=k1i=1mi2+ki=k1+1mi2 ki=1mi=30



, , , . , , 10 3. .

|I|10i=132=10



, ¯G 10 , G 10 . .

Aufgabe 8


Finde das Limit

limn5nk=nCn1k1(15)n(45)kn.



Entscheidung
.

:

ξn=# n


15.

P[ξn=k] :

P[ξn=k]=Cn1k1(15)n(45)kn



Cn1k1n1 ( 1 ).
(15)n — .
(45)kn — .


limnP[ξn5n].


, ξn5n -. , 5n n .

:

S5n=# 5n


:

S5n=5ni=1ηi,ηi=I{i }




ES5n=5ni=1Eηi=5n15=n


S5n. :

limnP[ξn5n]=limnP[S5nn]=limnP[S5nn0]=


limnP[S5nnσn0]=P[η0],ηN(0,1)



, :

limnP[ξn5n]=P[η0]=12




Fazit


Im Allgemeinen ist die Prüfung ziemlich kompliziert. Mein Freund beschwerte sich, dass die Vorbereitung nicht einfach ist. Das ist wirklich so - Sie müssen nicht nur die umfangreiche mathematische Theorie kennen, sondern auch die Fähigkeit haben, Olympiadenprobleme zu lösen, in der ShAD geben sie genau solche. Um sich darauf vorzubereiten, müssen Sie viel trainieren, sich an die Theorie erinnern und Ihre Hand füllen.

Wenn Sie weitere Ideen zur Lösung von Problemen oder Kommentare haben, schreiben Sie mir bitte in telegrams @ Azatik1000 . Immer gerne antworten!

Azat Kalmykov, Kurator bei ShAD Helper

Source: https://habr.com/ru/post/undefined/


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