Subiectele oficiale de la Olimpiada Națională de Matematică 2025, etapa națională, clasa a VI-a (Buzău, 7 aprilie 2025), cu soluțiile explicate pas cu pas după baremul oficial. Pe scurt: 6 submulțimi interesante conțin numărul 225 și sunt 630 în total; k∈{18,144,486,900}; se arată că AI=BC în triunghiul cu unghiurile de 40∘ și 80∘; colorarea cerută există exact pentru n par.

Olimpiada Națională de Matematică este organizată de Ministerul Educației și Cercetării împreună cu Societatea de Științe Matematice din România (SSMR) și are trei etape: locală, județeană (și a sectoarelor municipiului București) și națională. La etapa națională participă elevii calificați după etapa județeană din 8 martie 2025. În 2025, ediția a LXXV-a, etapa națională pentru clasele V–VIII s-a desfășurat la Buzău (6–11 aprilie), proba scrisă având loc pe 7 aprilie 2025. Toți elevii de clasa a VI-a au primit același subiect: 4 probleme, fiecare notată, conform baremului oficial, cu 7 puncte, deci punctajul maxim este 28 de puncte.

Cum să folosești pagina: citește enunțul, încearcă singur cel puțin 30 de minute, apoi deschide soluția. Punctajele din paranteze sunt cele din baremul oficial — așa vezi ce pași contează la corectare. Unde baremul oferă mai multe variante, le găsești pe toate; orice altă soluție corectă primește punctajul maxim.

Cuprins: Problema 1 · Problema 2 · Problema 3 · Problema 4 · Răspunsuri pe scurt

Problema 1 (7 puncte · media aritmetică, numărare)

Se consideră mulțimea A ={1,2,3,…,2025}. Spunem că o submulțime B a mulțimii A este interesantă dacă are 3 elemente, dintre care unul este media aritmetică a celorlalte două și există b∈B pentru care 5⋅b∈B.

a) Calculați câte submulțimi interesante conțin numărul 225.

b) Determinați numărul tuturor submulțimilor interesante ale mulțimii A.

Vezi soluția (după baremul oficial)

Ideea: o submulțime interesantă conține b și 5b; al treilea element a este determinat de condiția de medie.

Fie B={b,5b,a}. Sunt 3 cazuri:

  • I. a=b+5b2 ⇒B ={b,3b,5b};
  • II. 5b=a+b2 ⇒B ={b,5b,9b};
  • III. b=a+5b2 ⇒a+3b=0, nu se poate. (2 p)

a) Deoarece 225 este divizibil cu 3, 5 și 9, el poate fi oricare element al mulțimii B. Obținem astfel următoarele 6 submulțimi interesante:
{225,675,1125}, {75,225,375}, {45,135,225}, {225,1125,2025}, {45,225,405}, {25,125,225}. (2 p)

Notă: în baremul oficial apare, din greșeală de tipar, 1225 în loc de 1125=5⋅225.

b)

  1. Pentru cazul I, obținem câte o submulțime interesantă pentru fiecare b∈N∗ cu 5b≤2025, deci 2025:5=405 submulțimi. (1 p)
  2. Pentru cazul II, obținem câte o submulțime interesantă pentru fiecare b∈N∗ cu 9b≤2025, deci 2025:9=225 submulțimi. (1 p)
  3. Egalitatea {x,3x,5x} ={y,5y,9y} implică x=y (cel mai mic element), de unde ar rezulta 3x=9y, contradicție; așadar nu există submulțimi care să fie simultan și de tip I, și de tip II. În concluzie, avem 405+225=630 de submulțimi interesante. (1 p)

Răspuns: a) 6 submulțimi; b) 630 de submulțimi.

Problema 2 (7 puncte · divizibilitate, c.m.m.d.c., pătrate perfecte)

Fie numerele naturale a<b<c, cu proprietatea că a+b+2c este multiplu comun pentru b și c.

a) Arătați că cel mai mare divizor comun al numerelor a+b și c este numărul c.

b) Aflați numerele naturale k mai mici ca 1000, știind că a⋅b⋅c=k2.

Vezi soluția (după baremul oficial)

Ideea: din divizibilitate și din ordinea a<b<c obținem relații foarte precise: c=a+b și b∣3a.

a) Din c∣a+b+2c și c∣2c obținem c∣a+b. Dar a<b<c implică 0<a+b<2c, deci a+b=c. Atunci (a+b,c)=c. (2 p)

b)

  1. Cum b∣a+b+2c, din a) obținem b∣3a+3b. Dar b∣3b, deci b∣3a. Însă 3a<3b, așadar 3a∈{b,2b}. (2 p)
  2. Cazul I. 3a=b. Avem a=n, b=3n, c=4n, de unde a⋅b⋅c =12⋅n3. Căutăm valorile lui n astfel încât 22⋅3⋅n3 =k2, k<1000, și găsim n=3, care implică abc=182, n=3⋅22, care implică abc=1442, și n=33, care implică abc=4862. (2 p)
  3. Cazul II. 3a=2b, deci există p∈N∗ astfel încât a=2p, b=3p, de unde obținem c=5p. Atunci a⋅b⋅c =30⋅p3, care conduce la p=30, deci abc=9002. (1 p)

De ce doar aceste valori: în cazul I, 12n3=k2<106 dă n≤43, iar 12n3 este pătrat perfect doar pentru n=3, 12, 27; în cazul II, 30p3 este pătrat perfect doar dacă p este de forma 30m2, iar p=30 (m=1) este singura valoare cu k<1000.

Verificare: (3,9,12): 3+9+24=36, divizibil cu 9 și cu 12, iar 3⋅9⋅12 =324 =182; (60,90,150): 60+90+300=450, divizibil cu 90 și 150, iar 60⋅90⋅150 =810000 =9002. ✓

Răspuns: a) demonstrație (c=a+b); b) k∈{18,144,486,900}.

Problema 3 (7 puncte · bisectoare, triunghiuri congruente, triunghi echilateral)

Fie ABC un triunghi cu ∠BAC=40∘ și ∠ABC=80∘. Notăm cu I intersecția bisectoarelor triunghiului. Arătați că AI=BC.

ABCIDM
Vezi soluția (după baremul oficial)

Ideea: ∠ACB=60∘, iar bisectoarea din B face cu BC și cu BA unghiuri de 40∘; construim un triunghi echilateral sau triunghiuri congruente care „mută” segmentul AI peste BC.

  1. Fie {D}=BI∩AC. Atunci ∠BAD =∠ABD =40∘, deci triunghiul ABD este isoscel, de unde AD=BD (1). (2 p)

Construcția 1.

  1. Fie BM, M∈AC, bisectoarea unghiului DBA. (1 p)
  2. Atunci ∠ABM =∠IAB =20∘ (și ∠BAM =∠ABI =40∘), iar AB este latură comună, deci △IAB≡△MBA (U.L.U.), de unde AI=BM. (2 p)
  3. Apoi ∠CBM =∠CBD+∠DBM =40∘+20∘ =60∘ și ∠MCB=60∘, deci triunghiul MBC este echilateral, de unde BC=BM=AI. (2 p)

Construcția 2. Fie triunghiul echilateral AMI, cu D∈(IM). (1 p) Cum ∠MAD =∠MAI−∠IAD =60∘−20∘ =40∘, obținem ∠MAD=∠DBC (2). (1 p) Din (1), (2) și ∠AMD =∠DCB =60∘ rezultă △ADM≡△BDC (U.L.U.), de unde AM=BC. (2 p) Dar triunghiul AMI este echilateral, deci AI=AM=BC. (1 p)

Construcția 3 (nu folosește relația (1); se acordă maximul dintre punctaje). Fie AM∥BC, M∈BI. (1 p) Atunci ∠AMB =∠MBC =40∘ (alterne interne), deci ∠ABM =∠AMB =40∘, triunghiul ABM este isoscel și AB=AM (2). (2 p) Cum ∠CAM =∠ACB =60∘ (alterne interne), obținem ∠IAM =20∘+60∘ =80∘ =∠ABC (3). (1 p) Din (2), (3) și ∠AMI =∠BAC =40∘ rezultă △AMI≡△BAC (U.L.U.), care implică AI=BC. (3 p)

Construcția 4 (tot fără relația (1)). Fie triunghiul echilateral ACM, cu B∈(MC). (1 p) Din CA=CM, ∠ICA =∠ICM =30∘ și IC latură comună rezultă △CIA≡△CIM (L.U.L.), deci IA=IM (2) și ∠IAC =∠IMC =20∘. (2 p) Fie {E}=AI∩BC. Din ∠MAB =∠MAC−∠BAC =20∘, AM=AC și ∠AMB =∠ACE =60∘ obținem △MAB≡△CAE (U.L.U.), deci MB=EC și ME=BC (3). (2 p) În triunghiul AEM, ∠AEM =180∘−60∘−40∘ =80∘, iar în triunghiul MIE, ∠MIE =180∘−20∘−80∘ =80∘ =∠MEI, deci triunghiul MIE este isoscel și MI=ME (4). (1 p) Din (2), (3) și (4): IA=IM=ME=BC. (1 p)

Concluzie: AI=BC.

Problema 4 (7 puncte · colorare, paritate, invariant de tablă de șah)

Determinați numerele naturale n≥2 pentru care toate celulele unui tablou n×n se pot colora cu diferite culori astfel încât orice celulă are exact alte două celule cu care este vecină și care au aceeași culoare cu ea. Prin celule vecine înțelegem două celule care au o latură comună.

Vezi soluția (după baremul oficial)

Ideea: celulele de aceeași culoare formează cicluri închise; colorând tabloul ca o tablă de șah, orice ciclu are lungime pară.

  1. Fixăm una dintre culori. Plecând de la o celulă oarecare a tabloului, putem parcurge un traseu monocolor (întrucât fiecare celulă are exact două celule vecine colorate la fel) astfel încât să ajungem înapoi în celula din care am plecat. Dacă, prin absurd, am ajunge în altă celulă a traseului, una prin care am trecut deja, atunci aceasta ar avea cel puțin trei celule vecine de aceeași culoare. (2 p)
  2. Orice astfel de traseu reprezintă un ciclu închis. Marcăm alternativ celulele tabloului asemenea unei table de șah. La fiecare pas, marcajul celulei în care ne aflăm se schimbă. Prin urmare, deoarece ne întoarcem în celula din care am plecat, lungimea fiecărui astfel de ciclu este pară. (2 p)
  3. Cum fiecare celulă a tabloului face parte dintr-un unic astfel de traseu, numărul total de celule, n2, este par, deci n este par. (1 p)
  4. Orice tablou n×n, cu n par, se poate împărți în pătrate 2×2. Pentru fiecare astfel de pătrat alegem o culoare distinctă și colorăm cu ea toate cele 4 celule ale sale. În fiecare pătrat 2×2, fiecare celulă are exact două vecine din același pătrat (deci de aceeași culoare), iar vecinele din alte pătrate au alte culori. Tabloul astfel colorat verifică condițiile problemei. (2 p)

Răspuns: toate numerele pare n≥2.

Răspunsuri pe scurt

ProblemaRăspuns
1a) 6; b) 630
2a) demonstrație (c=a+b); b) k∈{18,144,486,900}
3demonstrație: AI=BC
4toate numerele pare n≥2

Ce capitole verifică subiectul

ProblemaTemăRecapitulează
1Media aritmetică, mulțimi, numărarefișă mulțimi
2Divizibilitate, c.m.m.d.c., pătrate perfectefișă divizibilitate
3Bisectoare, congruența triunghiurilor, triunghiul echilateralfișă congruența triunghiurilor · fișă triunghiul isoscel
4Colorări, paritate, raționament combinatoricfișă recapitulare algebră

Întrebări frecvente

Ce probleme s-au dat la olimpiada de matematică 2025, etapa națională, clasa a VI-a? Patru probleme: submulțimi „interesante” ale lui {1,2,…,2025} (un element este media celorlalte și conțin un număr și pe încincitul lui), numere a<b<c cu a+b+2c multiplu comun al lui b și c, egalitatea AI=BC într-un triunghi cu unghiurile de 40∘ și 80∘ și o problemă de colorare a unui tablou n×n.

Cum se punctează proba la etapa națională a olimpiadei de matematică 2025? Subiectul are 4 probleme, iar conform baremului oficial fiecare problemă valorează 7 puncte, deci punctajul maxim este 28. Se punctează și rezolvările parțiale, după barem; pentru unele probleme baremul oferă mai multe variante de rezolvare, iar elevul primește punctajul cel mai mare.

Unde găsesc baremul oficial al olimpiadei de matematică, etapa națională 2025? Soluțiile și baremele de corectare (care conțin și enunțurile) sunt documente oficiale ale Ministerului Educației și Cercetării și ale Societății de Științe Matematice din România (SSMR), publicate de SSMR pe pagina ONM 2025. Pe această pagină, fiecare pas al soluției are punctajul din barem.

Alte subiecte: etapa națională 2025 — clasa a V-a · clasa a VII-a · clasa a VIII-a; aceeași clasă, etapa județeană: 2025 · 2026; alte concursuri: concursuri școlare de matematică. Exersează și cu fișele de lucru pe clase, iar formulele utile le găsești la formule clasa a 6-a.

← Olimpiada de matematică — toate subiectele rezolvate

Subiecte oficiale © Ministerul Educației și Cercetării / SSMR (Olimpiada Națională de Matematică, etapa națională, Buzău, 7 aprilie 2025): soluțiile și baremul, cu enunțurile, publicate de SSMR. Explicațiile: Matepenet.ro.