Skip to content / Đến nội dung
ThichHocToan.com

Ngân hàng câu hỏi USAMO

Đề thi

186 câu hỏi

Câu hỏi 1

Cố định số nguyên $n\ge2$. Với những số thực $x$ nào thì biểu thức

$$\lfloor nx\rfloor-\sum_{k=1}^{n}\frac{\lfloor kx\rfloor}{k}$$

đạt giá trị lớn nhất, và giá trị lớn nhất ấy bằng bao nhiêu?

Tác giả đề bài: Titu Andreescu and Gabriel Dospinescu.

Bài tự luận chấm thủ công; 1 điểm biên tập, không phải thang điểm chính thức. Các trường đáp án tự động được để trống có chủ ý.

Câu hỏi 2

Annie bắt đầu với một hàng số nguyên dương, mỗi số là lũy thừa của $2$. Mỗi lượt, cô xóa hai số đứng cạnh nhau và thay bằng một lũy thừa của $2$ lớn hơn cả hai số đã xóa. Cô tiếp tục đến khi chỉ còn một số. Annie thắng nếu số cuối nhỏ hơn $4$ lần tổng các số ban đầu. Có phải Annie luôn có thể thắng, bất kể hàng số ban đầu?

Tác giả đề bài: Andrew Dittmer.

Bài tự luận chấm thủ công; 1 điểm biên tập, không phải thang điểm chính thức. Các trường đáp án tự động được để trống có chủ ý.

Câu hỏi 3

Cho tam giác nhọn $ABC$ có ba cạnh đôi một khác nhau và không góc nào bằng $60^\circ$. Gọi $\omega$ là đường tròn ngoại tiếp. Tam giác đều $\Delta_B$ có ba đỉnh trên $\omega$, trong đó một đỉnh là $B$; đường thẳng $\ell_B$ đi qua hai đỉnh còn lại. Định nghĩa $\Delta_C,\ell_C$ tương tự. Đặt $Y=AC\cap\ell_B$, $Z=AB\cap\ell_C$. Gọi $N$ là trung điểm cung nhỏ $BC$ trên $\omega$. Ba đường $\ell_B,\ell_C$ và tiếp tuyến của $\omega$ tại $N$ tạo thành tam giác $\mathcal R$. Chứng minh đường tròn ngoại tiếp $AYZ$ tiếp xúc với đường tròn nội tiếp $\mathcal R$.

Tác giả đề bài: Rogelio Guerrero.

Bài tự luận chấm thủ công; 1 điểm biên tập, không phải thang điểm chính thức. Các trường đáp án tự động được để trống có chủ ý.

Câu hỏi 4

Số nguyên dương $n$ được gọi là đơn độc nếu với mọi số nguyên không âm $a,b$ thỏa $a+b=n$, ít nhất một trong hai số $a,b$ có chữ số $1$. Xác định và chứng minh số lượng số đơn độc nhỏ hơn $10^{2026}$.

Tác giả đề bài: Carl Schildkraut.

Bài tự luận chấm thủ công; 1 điểm biên tập, không phải thang điểm chính thức. Các trường đáp án tự động được để trống có chủ ý.

Câu hỏi 5

Cho tam giác $ABC$. Các điểm $D,E,F$ lần lượt nằm trên các cạnh $BC,CA,AB$ và thỏa mãn

$$\angle AFE=\angle BDF=\angle CED.$$

Gọi $O_A,O_B,O_C$ lần lượt là tâm ngoại tiếp các tam giác $AFE,BDF,CED$. Gọi $M,N,O$ lần lượt là tâm ngoại tiếp các tam giác $ABC,DEF,O_AO_BO_C$. Chứng minh $OM=ON$.

Tác giả đề bài: Serena An.

Bài tự luận chấm thủ công; 1 điểm biên tập, không phải thang điểm chính thức. Các trường đáp án tự động được để trống có chủ ý.

Câu hỏi 6

Cho các số nguyên dương $a,b$ sao cho $a^2+b^2+1$ chia hết cho $\varphi(ab+1)$, tức $\varphi(ab+1)\mid a^2+b^2+1$, trong đó $\varphi$ là hàm Euler. Chứng minh $a,b$ đều là số Fibonacci.

Tác giả đề bài: Raymond Feng and Eric Shen.

Bài tự luận chấm thủ công; 1 điểm biên tập, không phải thang điểm chính thức. Các trường đáp án tự động được để trống có chủ ý.

Câu hỏi 1

Cố định các số nguyên dương $k,d$. Chứng minh rằng với mọi số nguyên dương lẻ $n$ đủ lớn, tất cả các chữ số của biểu diễn $n^k$ trong cơ số $2n$ đều lớn hơn $d$.

Tác giả đề bài: John Berman.

Bài tự luận chấm thủ công; 1 điểm biên tập, không phải thang điểm chính thức. Các trường đáp án tự động được để trống có chủ ý.

Câu hỏi 2

Cho các số nguyên $n\gt k\ge1$ và đa thức $P(x)\in\mathbb R[x]$ bậc $n$, không có nghiệm bội, với $P(0)\ne0$. Giả sử với mọi số thực $a_0,\ldots,a_k$ mà đa thức $a_kx^k+\cdots+a_1x+a_0$ chia $P(x)$, ta luôn có $a_0a_1\cdots a_k=0$. Chứng minh $P(x)$ có nghiệm không thực.

Tác giả đề bài: Carl Schildkraut.

Bài tự luận chấm thủ công; 1 điểm biên tập, không phải thang điểm chính thức. Các trường đáp án tự động được để trống có chủ ý.

Câu hỏi 3

Alice, kiến trúc sư, và Bob, thợ xây, chơi trò chơi sau. Alice chọn hai điểm $P,Q$ và tập con $\mathcal S$ của mặt phẳng rồi công bố cho Bob. Bob đánh dấu vô hạn điểm làm thành phố, sao cho khoảng cách giữa hai thành phố bất kỳ lớn hơn $1$, và không có ba thành phố thẳng hàng. Hai thành phố $A,B$ được nối bằng đoạn đường $AB$ khi và chỉ khi: với mọi thành phố $C$ khác $A,B$, tồn tại $R\in\mathcal S$ sao cho tam giác $PQR$ đồng dạng thuận với $ABC$ hoặc $BAC$. Alice thắng nếu mọi cặp thành phố có thể đi tới nhau qua hữu hạn đoạn đường và không có hai đường cắt nhau ở bên trong. Nếu không, Bob thắng. Xác định và chứng minh ai có chiến lược thắng.

Tác giả đề bài: Carl Schildkraut.

Bài tự luận chấm thủ công; 1 điểm biên tập, không phải thang điểm chính thức. Các trường đáp án tự động được để trống có chủ ý.

Câu hỏi 4

Cho $H$ là trực tâm tam giác nhọn $ABC$, $F$ là chân đường cao từ $C$ xuống $AB$, và $P$ là ảnh đối xứng của $H$ qua $BC$. Giả sử đường tròn ngoại tiếp tam giác $AFP$ cắt đường thẳng $BC$ tại hai điểm phân biệt $X,Y$. Chứng minh $CX=CY$.

Tác giả đề bài: Carl Schildkraut.

Bài tự luận chấm thủ công; 1 điểm biên tập, không phải thang điểm chính thức. Các trường đáp án tự động được để trống có chủ ý.

Câu hỏi 5

Tìm tất cả các số nguyên dương $k$ sao cho với mọi số nguyên dương $n$, tổng

$$\binom n0^k+\binom n1^k+\cdots+\binom nn^k$$

chia hết cho $n+1$.

Tác giả đề bài: John Berman.

Bài tự luận chấm thủ công; 1 điểm biên tập, không phải thang điểm chính thức. Các trường đáp án tự động được để trống có chủ ý.

Câu hỏi 6

Cho các số nguyên dương $m\ge n$. Có $m$ bánh cupcake khác vị xếp quanh một vòng tròn và $n$ người thích bánh. Mỗi người gán cho mỗi chiếc bánh một điểm số thực không âm theo mức độ yêu thích. Giả sử với mỗi người $P$, có thể chia vòng bánh thành $n$ nhóm liên tiếp sao cho tổng điểm theo $P$ của mỗi nhóm ít nhất bằng $1$. Chứng minh có thể phân phát $m$ chiếc bánh cho $n$ người để mỗi người $P$ nhận tổng điểm theo chính mình ít nhất bằng $1$.

Tác giả đề bài: Cheng-Yin Chang and Hung-Hsun Yu.

Bài tự luận chấm thủ công; 1 điểm biên tập, không phải thang điểm chính thức. Các trường đáp án tự động được để trống có chủ ý.

Câu hỏi 1

Tìm tất cả số nguyên $n\ge3$ có tính chất sau: nếu liệt kê các ước dương của $n!$ theo thứ tự $1=d_1\lt d_2\lt \cdots\lt d_k=n!$ thì

$$d_2-d_1\le d_3-d_2\le\cdots\le d_k-d_{k-1}.$$

Tác giả đề bài: Luke Robitaille. Một điểm biên tập không chính thức; chấm tự luận thủ công.

Câu hỏi 2

Cho $100$ tập hữu hạn số nguyên $S_1,\ldots,S_{100}$ có giao chung khác rỗng. Với mỗi họ con không rỗng gồm $t$ tập, số phần tử của giao các tập ấy chia hết cho $t$. Số phần tử nhỏ nhất có thể thuộc ít nhất $50$ tập là bao nhiêu?

Tác giả đề bài: Rishabh Das. Một điểm biên tập không chính thức; chấm tự luận thủ công.

Câu hỏi 3

Cho các số nguyên dương $(m,n)$ với $n\ge3$. Vẽ một đa giác đều $n$ cạnh rồi chia nó thành $n-2$ tam giác bằng các đường chéo không cắt nhau bên trong. Tô mỗi tam giác bằng một trong $m$ màu sao cho tổng diện tích của mỗi màu đều bằng nhau. Tìm tất cả cặp $(m,n)$ thực hiện được.

Tác giả đề bài: Krit Boonsiriseth. Một điểm biên tập không chính thức; chấm tự luận thủ công.

Câu hỏi 4

Cho $m,n$ là các số nguyên dương. Một vòng hạt gồm $mn$ hạt, mỗi hạt đỏ hoặc xanh lam. Bất kể cắt vòng thành $m$ đoạn, mỗi đoạn gồm $n$ hạt liên tiếp, số hạt đỏ trong các đoạn đều đôi một khác nhau. Xác định và chứng minh mọi cặp $(m,n)$ có thể.

Tác giả đề bài: Rishabh Das. Một điểm biên tập không chính thức; chấm tự luận thủ công.

Câu hỏi 5

Điểm $D$ nằm trong tam giác nhọn $ABC$ sao cho $\angle DAC=\angle ACB$ và $\angle BDC=90^\circ+\angle BAC$. Chọn $E$ trên tia $BD$ sao cho $AE=EC$. Gọi $M$ là trung điểm $BC$. Chứng minh đường thẳng $AB$ tiếp xúc với đường tròn ngoại tiếp tam giác $BEM$.

Tác giả đề bài: Anton Trygub. Một điểm biên tập không chính thức; chấm tự luận thủ công.

Câu hỏi 6

Cho số nguyên $n>2$ và $\ell\in\{1,\ldots,n\}$. Một họ $A_1,\ldots,A_k$ gồm các tập con không nhất thiết phân biệt của $[n]=\{1,\ldots,n\}$ gọi là lớn mức $\ell$ nếu $|A_i|\ge\ell$ với mọi $i$. Tìm số thực lớn nhất $c$, theo $n,\ell$, sao cho với mọi số nguyên dương $k$, mọi $x_1,\ldots,x_k\ge0$ và mọi họ lớn mức $\ell$,

$$\sum_{i=1}^k\sum_{j=1}^k x_ix_j\frac{|A_i\cap A_j|^2}{|A_i||A_j|}\ge c\left(\sum_{i=1}^k x_i\right)^2.$$

Tác giả đề bài: Titu Andreescu, Gabriel Dospinescu. Một điểm biên tập không chính thức; chấm tự luận thủ công.

Câu hỏi 1

Trong tam giác nhọn $ABC$, gọi $M$ là trung điểm $BC$ và $P$ là chân đường vuông góc từ $C$ xuống đường thẳng $AM$. Đường tròn ngoại tiếp tam giác $ABP$ cắt đường thẳng $BC$ tại hai điểm phân biệt $B,Q$. Gọi $N$ là trung điểm $AQ$. Chứng minh $NB=NC$.

Tác giả đề bài: Holden Mui. Một điểm biên tập không chính thức; chấm tự luận thủ công.

Câu hỏi 2

Tìm tất cả các hàm $f:\mathbb R_{>0}\to\mathbb R_{>0}$ thỏa mãn, với mọi $x,y>0$,

$$f(xy+f(x))=xf(y)+2.$$

Tác giả đề bài: Carl Schildkraut. Một điểm biên tập không chính thức; chấm tự luận thủ công.