В рамках новой программы исследования околоземного пространства её руководители хотят запусить три спутника, которые будут летать на одной и той же высоте, делая один оборот вокруг Земли за 15 часов. Спутники нужно вывести на их орбиты так, чтобы в течение нескольких часов пути спутников не пересекались, т.е. чтобы никакие два спутника не побывали за это время в одной и той же точке околоземного пространства. Какого наибольшего целого числа часов можно добиться, правильно выбрав орбиты спутников?

С математической точки зрения речь идёт о непересекающихся дугах больших окружностей сферы (большая окружность — это пересечение сферы с плоскостью, проходящей через её центр).

Например, если спутников только два, а не три, то ответ на вопрос задачи — 14. Для этого их надо запустить так, чтобы один пролетал над Северным полюсом в тот момент, когда другой пролетает над Южным. И через полчаса после их одновременного прохода полюсов у нас заведомо будет 14 часов.

На окружности отмечена точка, из которой по часовой стрелке циркулем делается засечка. Из полученной точки в том же направлении тем же радиусом делается вторая засечка, и так повторяется 2009 раз. После этого окружность разрезается во всех 2009 засечках, и получается 2009 дуг. Какое максимально возможное число дуг различной длины может при этом получиться?

В некоторой стране 25 аэродромов. С каждого из них вылетел самолёт и приземлился на самом удалённом от места старта аэродроме. В результате все 25 самолётов оказались на n аэродромах. Какие значения из промежутка от 1 до 25 не может принимать n? В ответе укажите сумму найденных (невозможных) значений.

Землю можно считать плоской, а маршруты — прямыми. Все расстояния между аэродромами предполагаются различными. Число n зависит только от взаимного расположения аэродромов.

В тюрьму поместили 20 узников. Надзиратель сказал им:

«Я дам вам вечер поговорить друг с другом, а утром построю всех в колонну, надену каждому на голову красный, жёлтый или зелёный колпак, а потом спрошу каждого в указанном вами порядке, каков цвет надетого на него колпака. Сколько будет правильных ответов, стольких из вас я отпущу на свободу. Остальных скормлю крокодилам. Кого конкретно — решит жребий.

Каждый узник будет слышать все ответы, но сможет увидеть колпаки всех тех и только тех, кто стоит впереди в колонне. Отвечать нужно обязательно, причём только "красный", "жёлтый" или "зелёный", и сразу — пауза перед вопросом будет достаточной для размышлений. Таковы условия, если замечу жульничество — скормлю крокодилам всех!»

Какому максимальному числу счастливчиков узники смогут гарантировать освобождение?

В тюрьму поместили 6 узников.  Надзиратель сказал им:

«Я дам вам сегодня поговорить друг с другом, а потом рассажу по отдельным камерам, и общаться вы больше не сможете. Завтра я вас по очереди отведу в комнату, где стоят 6 закрытых ящиков, в которые я положу разные номера от 1 до 6 (в каждый ящик по номеру), и разрешу открыть 3 любые ящика в произвольном порядке. Каждый из вас должен открыть ящик с номером своей очереди, а какой именно номер лежит в ящике вы увидите, как только его откроете. Если каждому из вас удастся открыть ящик с нужным номером, то я всех выпущу на свободу. А если хоть кто-то потерпит неудачу — скормлю всех крокодилам. Не волнуйтесь, я великодушен — перед приходом следующего узника я буду просто закрывать все ящики и не буду ни переставлять их, ни перекладывать номера. Я даже могу всех вас сегодня отвести в эту комнату и разрешить пометить ящики! А номера в них я положу потом.»

Какова максимальная вероятность освобождения узников при их правильной стратегии?

В центре круглой арены сидит лиса, а на её краю — заяц. Лиса хочет догнать зайца, который мечтает от неё убежать. Лиса может бегать по всей арене, а заяц лишь по её краю. Оба они могут двигаться с одной и той же максимальной скоростью, позволяющей им обежать всю арену по её краю за одну минуту. Через сколько секунд лиса догонит зайца, если их стратегии оптимальны? (Если Вы считаете, что лиса не сможет догнать зайца, то введите 0.)

Пояснения: лиса — это точка на круге, а заяц — на его окружности; на ускорение ограничений нет: желаемую скорость они способны набирать мгновенно.

В центре круглой арены сидит лиса, а на её краю — заяц. Лиса хочет догнать зайца, который мечтает от неё убежать. Оба они могут двигаться с одной и той же максимальной скоростью, позволяющей им обежать всю арену по её краю за одну минуту. Но на этот раз и лиса, и заяц могут бегать по всей арене (ср. с задачей 102). Через сколько секунд лиса догонит зайца, если их стратегии оптимальны? (Если Вы считаете, что лиса не сможет догнать зайца, то введите 0.)

Пояснения: лиса и заяц — точки на круге; на ускорение ограничений нет: желаемую скорость они способны набирать мгновенно.