Friday, September 29, 2017

Аналитически сложные решения задачи типа ЕГЭ 18 в R^3 и принцип Кавальери

1. В R^3 заданы 2 множества
         P= {(x,y,z) ∈ R^3 : x ∈ [-∞;+∞] && y^2+z^2 <= R^2 }
         Q= {(x,y,z) ∈ R^3 : y ∈ [-∞;+∞] && x^2+z^2 <= R^2 }
     Укажите наименьший возможный объем A, что формула
          X=(x,y,z)
         (X ∈ P)=>(((X ∈ Q)∧(X ∉ A))=>(X ∉ P))
      тождественно истинна, то есть принимает значение 1
      при любом значении переменной X ∈ R^3  

      ¬P v ¬((X ∈ Q)∧(X ∉ A)) v ¬P =1
      ¬Q v A v ¬P = 1
      A(min) = ¬(¬Qv¬P) = Q^P



Использован принцип Кавальери для расчета элементарными
средствами объема подушки.(смотри документ)



Сопоставим сечения общей части двух одинаковых цилиндров ("подушка")
и шара радиуса R с центром в точке пересечения осей цилиндров параллельными плоскостями, изображенными на рисунке (плоскости параллельны осям цилиндров). Сечение подушки есть квадрат, описанный вокруг сечения сферы (окружности). Отношение площадей сечений постоянное 4/PI ,которое равно отношению объемов рассматриваемых тел.

    V(A(min))=(4/3)*PI*R^3 * (4/PI) = (16/3)*R^3

Тем самым мы избегаем выкладки



2. В R^3 заданы 2 множества
  P= {(x,y,z) ∈ R^3 :  z + tg(alpha)*x <= 0 }
  Q= {(x,y,z) ∈ R^3 :  z ∈ [0;+∞] && x^2+y^2 <= R^2}
Укажите наименьший возможный объем A, что формула
   X=(x,y,z)
   (X ∈ P)=>(((X ∈ Q)∧(X ∉ A))=>(X ∉ P))
тождественно истинна, то есть принимает значение 1
при любом значении переменной X ∈ R^3 

 ¬P v ¬((X ∈ Q)∧(X ∉ A)) v ¬P =1
 ¬Q v A v ¬P = 1
 A(min) = ¬(¬Qv¬P) = Q^P


Проведем плоскость через центр основания О прямого кругового цилиндра радиуса R под углом "alpha" к плоскости основания. Найдем объём части цилиндра - "копыта". Пусть центр системы координат расположен в центре основания цилиндра, ось "z" это ось цилиндра, ось "y" проходит вдоль линии пересечения секущей плоскости и основания цилиндра. Высота копыта (вдоль оси z) Н=R*tg(alpha). Рассмотрим сечение тела плоскостями,
параллельными плоскости x0z, И удаленными от неё на расстояние "y" сопоставим сечения "копыта" и "сферической дольки", высеченной из шара радиуса R двугранным углом и с ребром,проходящим параллельно оси "у" через 0. Сечение "копыта" это прямоугольный треугольник с углом "аlpha". Сечение сферы - это сектор круга, вписанный в сечение "копыта".
Отношение площадей сечений постоянное (Принцип Кавальери) :-
    S1/S2=((R^2-y^2)*tg(alpha))/(R^2-y^2)*alpha = tg(alpha)/alpha
Следовательно , отношение объемов копыта и сферической дольки также равно tg(alpha)/alpha. Объем сферической дольки V1=(2/3)*alpha*R^3
Объем цилиндрического копыта

V2= (2/3)*alpha*R^3*(tg(alpha)/alpha) = (2/3)*tg(alpha)*R^3.

Ответ:  V(A(min))=(2/3)*tg(alpha)*R^3

========
Ссылки :
========
1. Принцип Кавальери

Saturday, September 16, 2017

Быстрые решения некоторых известных задач ЕГЭ типа 18 на делимость ( D(x,A))


   A=> ( D(21) + D (35)) =1
 
   В силу дистрибутивности импликации по отношению к
   дизъюнкции получаем :
       (A => D(21)) + (A => D(35)) = 1

   Откуда  A = 21
 

   ¬A = > ( ¬D(21) ^ ¬D(35))
     A  + ¬ (D(21) + D(35))
     D(21) + D(35) => A

  Откуда А = NOD (21,35) = 7

  

   A => (¬D(21) + D(35)) =1
  ¬A + ¬D(21) +D(35) = 1
  ¬(A^D(21) + D(35) = 1
  A ^D(21) => D(35) = 1
  
 Откуда А(min) = 5

  

 
   ¬A => ( D(6) => ¬D(4)) = 1
     A + ¬D(6) + ¬D(4) = 1
     + ¬(D(6)^D(4) =1
     D(6)^D(4) => A =1

    Откуда A(max) = NOK(6,4)  = 12   
   
 

Wednesday, September 6, 2017

Bitwise2 shooting the tasks 18 (per bit conjunction) recently submitted to VK's newswire (09/2017)

                                                                  Who is warned that is armed             



  To proceed read and understand http://kpolyakov.spb.ru/download/bitwise2.pdf

    ¬Z(77) => ( Z(12) => ¬A) =1
      Z(77) v (¬Z(12) v ¬A) =1

 Per De Morgan conversion we get

   ¬(A^Z(12)) v Z(77) = 1
     A^Z(12) => Z(77) = 1
     Z(12 or A) => Z(77) = 1 

   77 = 1001101 (binary)  - required minimal set of bits equal 1 to be included
                                           into A is highlited
   12 = 0001100 (binary)
   ==============
   A(min) = 1000001        
   Answer : A(min) = 65 (decimal)  




   
¬A => (Z(10) => ¬Z(3)) = 1
  A + ¬Z(10) + ¬Z(3) = 1

 Per De Morgan conversion we get

 ¬(Z(10)Z(3)) + A = 1
  Z(10)Z(3)  => A = 1
  Z(10 or 3) => A =1
 
 10 = 1010 (binary)
v
 3 =   0011 (binary)
=============
A (max) = 1011 = 11

 

Wednesday, August 23, 2017

Демонстрационный вариант 2018 от ФИПИ "Задача 27 ВКонтакте 22.08.17" Версии кода на C++ , Python


[boris@fedora26workstation VK]$ cat div26.cpp
#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
int k2, k13, k26, a, n, k;
cout << "Please set length of array"  << endl;
cin >> n;
cout << "Length was set = " << n << endl;

k2 =0;
k13 = 0;
k26 = 0;
k = 0;

for (int i = 1; i <= n; i++){
cin >> a ;
if (a % 26 == 0)
{
      k26++;
      //cout << "k26 = " << k26 << endl;
}
else if (a % 13 == 0)
{
       k13++ ;
       //cout << "k13 = " << k13 << endl;
}
else  if (a % 2 == 0)
{
      k2++;
      //cout << "k2 = " << k2 << endl;
}
else
{
    //cout << "All three counters stay the same" << endl;
}
}

k = k13*k2 + k26*(n-k26) + (k26*(k26-1))/2 ;

cout << "Result is " << k << endl;
}

Слагаемое  (k26*(k26-1))/2 есть число сочетаний из k26 по два

[boris@fedora26workstation VK]$ ./div26
Please set length of array
13
Length was set = 13
2
13
2
13
2
13
1
1
52
52
52
52
52
Result is 59

Tested version in Python 

[boris@fedora26workstation VK]$ cat dba26.py

print "Assign length for array"
N = int(input())
print "Length is equal ",N

k2 = k13 = k26 = 0

for i in range(N):
    a = int(input())
    if a % 26 != 0:
        if a % 2 == 0: k2 += 1
        if a % 13 == 0: k13 += 1
    else: k26 += 1        

R = k2*k13 + k26*(N-k26) + (k26*(k26-1)) / 2

print "Result is equal ",R

Слагаемое  (k26*(k26-1)) / 2 есть число сочетаний из k26 по два.






Tuesday, August 22, 2017

Демонстрационный вариант 2018 от ФИПИ "Задача 23 ВКонтакте 22.08.17"

Построим Дерево Решений на основании первого уравнения
системы
  
  Конвертируем систему

  (x1^¬y1)v(¬x2^y2) = 1
  (x2^¬y2)v(¬x3^y3) = 1
  (x4^¬y4)v(¬x5^y5) = 1
  (x5^¬y5)v(¬x6^y6) = 1
  (x6^¬y6)v(¬x7^y7) = 1

   Применим метод отображений для генерации матрицы на основе
   базовой диаграммы.  

 
   Сделаем проверку - калькулятор Полякова
  


 

Monday, August 21, 2017

Решение методом отображений "Задачи 23 №8671 Сдам ЕГЭ"


Строим последовательно

1 - Дерево решений

   

2 - Базовую диаграмму
3 - Генерируем матрицу


Sunday, August 6, 2017

Насколько гибким может быть метод отображений "Сдам ЕГЭ Задание 23 7768"

Оригинальная идея исходит из техники Е.А. Мирончик, изложенной в документе ege23.doc на сайте К.Ю. Полякова. Конкретная задача отличается диспозицией нулей при генерации матрицы первых 5-ти уравнений и деревом решений при завершении подсчета окончательного числа решений с учетом 2-ух последних уравнений. Исходное уравнение взято на https://inf-ege.sdamgia.ru/test?theme=264. Этот пост носит характер попытки применения метода отображения в ситуации несколько более сложной, чем этого обычно требуют задачи ЕГЭ.
 
Мы преднамеренно игнорируем известную битовую маску для {x} и решение представленное в видео Информатика БУ (2015

Демо Версия ЕГЭ Информатика)

https://www.youtube.com/watch?v=MDL5Mym5Aac


(x1 ∨ x2) ∧ ((x1 ∧ x2) →x3) ∧ ¬ (x1 ∧ y1) = 1
(x2 ∨ x3) ∧ ((x2 ∧ x3) →x4) ∧ ¬ (x2 ∧ y2) = 1
...
(x5 ∨ x6) ∧ ((x5 ∧ x6) →x7) ∧ ¬ (x5 ∧ y5) = 1
(x6 ∨ x7) ∧ ¬(x6 ∧ y6) = 1
x7 ∧ y7 = 0


**************************************

Конвертация :-
*************************************

(x1 ∨ x2) ∧ ((x1 ∧ x2) →x3) ∧ (x1 => ¬y1) = 1
(x2 ∨ x3) ∧ ((x2 ∧ x3) →x4) ∧ (x2 => ¬y2) = 1
...
(x5 ∨ x6) ∧ ((x5 ∧ x6) →x7) ∧ (x5 => ¬ y5) = 1
(x6 ∨ x7) ∧ (x6 => ¬y6) = 1
x7 ∧ y7 = 0


Дерево решений:

 x1  x2  x3  y1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
1
0

Отображение уравнений 1-5
Наличие у1 {0,1} удваивает
число путей из 01 {x1,x2} в  10 и 11 {x2,x3}


Дерево решений:

(x6 ∨ x7) ∧ (x6 => ¬y6) = 1
x7 ∧ y7 = 0


x6 x7 y6 y7
0 1 1 0
0 0
1 0 0 1
0
1 0 0


      Генерируем матрицу