Слайд 1Арифметическая и геометрическая
прогрессии в окружающей нас жизни.
Автор работы: Полякова Марина, ученица
9 класса,
филиала МБОУ Токарёвской СОШ
в с.Полетаево.
Руководитель: Зуева И.П., учитель математики
Слайд 2 Цель работы:
установить картину возникновения понятия прогрессии;
выявить примеры их
применения.
Задачи:
Изучить наличие задач на прогрессии с практическим содержанием в различных учебных пособиях.
Выяснить:
когда и в связи с какими потребностями человека появилось понятие последовательности, в частности -прогрессии;
какие ученые внесли большой вклад в развитие теоретических и практических знаний по изучаемой проблеме.
Установить: имеют ли арифметическая и геометрическая прогрессии прикладное значение? Найти примеры применения прогрессий в нашей жизни.
Объект исследования: последовательности: арифметическая и геометрическая прогрессии.
Предмет исследования: практическое применение этих прогрессий
Слайд 3В работе дается ответ на вопрос: действительно ли прогрессии играют большую
роль в повседневной жизни? Для этого сделан исторический экскурс для установления авторства теории о прогрессиях. Приведены примеры применения прогрессий в различных отраслях хозяйства. Сделан анализ влияния размножения живых организмов в геометрической прогрессии на жизнь на Земле.
Актуальность
Слайд 4Гипотеза исследования:
На уроках математики
мы много раз слышали о том, что математика – наука очень древняя и возникла она из практических нужд человека. Видимо, и прогрессии имеют определенное практическое значение.
Методы исследования:
Анализ школьных учебников математики.
Анализ школьных учебников математики, математической, справочной литературы, литературы по истории математики, материала из Интернета.
Слайд 5
Арифмети́ческая прогре́ссия — числовая последовательность, в которой каждое последующее число,
начиная со второго, получается из предыдущего увеличением его на определённое число d.
Имеет вид:
a1, a1+d, a1+2d, a1+3d, …, a1+(n-1)d,…
Слайд 6
Геометри́ческая прогре́ссия — последовательность чисел, все члены которой отличны от нуля
и каждый член которой, начиная со второго, получается из предыдущего умножением его на определённое число q.
Имеет вид:
b1, b1q, b1q2, b1q3,… ,b1qn-1,…
Слайд 7Из истории прогрессий.
Первые теоретические сведения, связанные с прогрессиями, дошли до нас
в документах Древней Греции. В Древнем Египте в V до н.э. греки знали прогрессии и их суммы:
1+2+3+…+n = =2+4+6+…+2n = n·(n+1). Некоторые формулы, относящиеся к прогрессиям, были известны китайским и индийским ученым (V в.).
Слайд 8Примеры отдельных арифметических и геометрических прогрессий можно встретить еще в древневавилонских
и греческих надписях, имеющих возраст около четырех тысячелетий и более.
В клинописных табличках вавилонян, как и в египетских папирусах, относящихся ко второму тысячелетию до нашей эры, встречаются примеры арифметических и геометрических прогрессий.
Пифагор (IV в. до н. э.) и его ученики рассматривали последовательности, связанные с геометрическими фигурами.
Слайд 9Вопросами последовательности занимался Леонардо Пизанский (Фибоначчи). Наиболее известной из сформулированных Фибоначчи
задач является "задача о размножении кроликов", которая привела к открытию числовой последовательности 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, ..., именуемой впоследствии "рядом Фибоначчи".
Слайд 10Все организмы обладают интенсивностью размножения в геометрической прогрессии. Примеры этих организмов.
БАКТЕРИИ…
Известно, что бактерии размножаются делением: одна бактерия делится на две; каждая из этих двух в свою очередь тоже делится на две, и получаются четыре бактерии; из этих четырех в результате деления получаются восемь бактерий и т. д. (геометрическая прогрессия).
Прогрессии в природе.
Слайд 11
в пищевой
промышленности
(для приготовления
напитков,
кисломолочных
продуктов,
при квашении,
солении и др.)
Интенсивность размножения бактерий используют…
в сельском
хозяйстве
(для приготовления
силоса, корма
для животных и др.)
в фармацевтической промышленности (для создания лекарств, вакцин)
в коммунальном
хозяйстве и
природоохранных
мероприятиях
(для очистки сточных
вод,ликвидации
нефтяных пятен)
Слайд 12ИНФУЗОРИИ…
Летом инфузории размножаются бесполым способом делением пополам.
Вопрос: сколько будет инфузорий после
15-го размножения?
Решение:
Численность любого вида при отсутствии ограничений растёт в соответствии с геометрической прогрессией;
Кривая роста численности любого вида при отсутствии ограничений называется экспонентой.
b15 = 2·2 ^ 14 = 32 768
Слайд 13ТЛИ……. Всего за пять поколений, то есть за 1 –
1,5 летних месяцев, одна единственная тля может оставить более 300 млн. потомков, а за год её потомство способно будет покрыть поверхность земного шара слоем толщиной почти в 1 метр.
ВОРОБЬИ…… Потомство пары птиц величиной с воробья при продолжительности жизни в четыре года может покрыть весь земной шар за 35 лет.
Слайд 14Прогрессии и банковские расчеты.
Представьте себе, что вы открыли в банке
вклад в сумме а р. Под р% годовых на t лет. У вас есть две стратегии поведения: либо в конце каждого года хранения вклада снимать проценты по вкладу, т.е. полученную прибыль в размере р., либо прийти в банк один раз — в конце срока хранения вклада. Kaкой доход вы получите в том и другом случаях?
В первом случае при t = 1 вы получите (а + )р., при
t = 2 ваша итоговая сумма составит (а + )р., при t = 3
(а + )р. и т. д. Математическая модель ситуации — конечная
арифметическая прогрессия а, а + , а + ,а + …, а + .
Итак, при первой стратегии поведения за t лет вы получит)
а(1 + )— это так называемая формула простых процентов
Слайд 15Прогрессии и банковские расчеты.
Если вы решили прийти в
банк только в конце срока хранения вклада, то при t = 1 получаемая сумма составит, как и в первом случае, (а + )р., т. е. а (1 + )р.; сумма вклада увеличится в (1 + )раз.
Во столько же раз она увеличится и к концу второго года хранения, и к концу третьего года хранения и т. д.
Математическая модель ситуации — конечная геометрическая прогрессия а, а(1 + ), а(1 + )2,а(1 + )3,…, а(1 + )t.
Итак, при второй стратегии поведения за t лет вы получите
а(1 + )tруб..— это так называемая формула сложных процентов.
Слайд 16Больной принимает лекарство по следующей схеме: в первый день он принимает
5 капель, а в каждый следующий день — на 5 капель больше, чем в предыдущий. Приняв 40 капель, он 3 дня пьет по 40 капель лекарства, а потом ежедневно уменьшает прием на 5 капель, доведя его до 5 капель. Сколько пузырьков лекарства нужно купить больному, если в каждом содержится 20 мл лекарства (что составляет 250 капель)?
Прогрессии в медицине.
Слайд 17Решение. Составим математическую модель задачи:
5, 10, 15,…,40,
40, 40, 35, 30,…,5
ап=а1+d(n-1),
40=5+5(п-1),
п=8,
Sп=((a1+aп)n)/2, S8 =(5+40)·8:2=180,
180 капель больной принимал по схеме в первый период и столько же по второй период. Всего он принял 180+40+180=400(капель), всего больной выпьет 400:250=1,6 (пузырька). Значит, надо купить 2 пузырька лекарства.
возрастающая
арифметическая
прогрессия
а1=5, d=5
убывающая
арифметическая
прогрессия
с1=5, d=-5
Слайд 18Прогрессии в спорте.
В соревновании по стрельбе за каждый промах в серии
из 25 выстрелов стрелок получал штрафные очки: за первый промах — одно штрафное очко, за каждый последующий — на 0,5 очка больше, чем за предыдущий. Сколько раз попал в цель стрелок, получивший 7 штрафных очков?
Решение. Составим математическую модель задачи. Система штрафных очков составляет арифметическую прогрессию, первый член которой равен 1, а разность – 0,5. Сумма первых n членов ( количество промахов) равно 7. Найдем число промахов - n.
Слайд 19В поселке 16 000 жителей. Приезжий в 8.00 рассказывает новость трем
соседям; каждый из них рассказывает новость уже трем своим соседям и т. д. Во сколько эта новость станет известна половине посёлка? Решение. Итак, в 8. 15 утра новость была известна только четверым: приезжему и трём местным жителям. Узнав эту новость, каждый из трёх граждан поспешил рассказать её трём другим. Это потребовало также четверти часа. Значит, спустя полчаса после прибытия новости в город о ней узнали уже 4+3·3=13 человек. Каждый из девяти вновь узнавших поделился в ближайшие четверть часа с тремя другими гражданами, так что к 8.45 утра новость стала известна 13+9·3= 40 гражданам. Если слух распространяется по посёлку и далее таким способом, то есть каждый узнавший эту новость успевает в ближайшие четверть часа передать её трём согражданам, то осведомление посёлка будет происходить по следующему расписанию:
в 9.00 новость узнают 40+27 ·3=121 (человек);
9.15 121+81 ·3 =364 (человек);
9.30 364+243 ·3=1093 (человек);
9.45 1093+729 ·3=3280 (человек);
10.00 3280 + 2187 ·3 =9841(человек).
О поселковых слухах.
Слайд 20Эту задачу можно решить по-другому, используя формулу сумму n первых членов
геометрической прогрессии.
В данном случае: q = 3, b1 = 1, Sn = 8000, n –неизвестно.
Подставляя известные числа в формулу, получим:
Чтобы найти n , заметим, что 36 = 729, 32 =9,
38 = 36· 32= 729 · 9=6561, 39=19683.
Значит, n должно быть не меньше 9. При n = 9 имеем:
Слайд 21Даже в литературе мы встречаемся с математическими понятиями!
Ямб
- это стихотворный размер с ударением на четных слогах 2; 4; 6; 8... Номера ударных слогов образуют арифметическую прогрессию с первым членом 2 и разностью прогрессии 2.
Хорей - это стихотворный размер с ударением на нечетных слогах стиха. Номера ударных слогов образуют арифметическую прогрессию 1; 3; 5; 7...пгн
Примеры:
Ямб: «Мой дЯдя сАмых чЕстных прАвил...»
Прогрессия: 2; 4; 6; 8...
Хорей: «Я пропАл, как звЕрь в загОне» Б. Л. Пастернак
Прогрессия: 1; 3 ;5; 7...
«бУря мглОю нЕбо крОет»
прогрессия 1; 3; 5;7. А.С. Пушкин.
Прогрессии в литературе.
Слайд 22Установили, что сами по себе прогрессии известны так давно, что нельзя
говорить о том, кто их открыл.
Выяснили, что в развитие теории о прогрессиях внесли ученые Архимед, Пифагор и его ученики, французский математик Леонардо Фибоначчи.
Нашли много задач на арифметическую и геометрическую прогрессию в старых и в современных учебниках по математике. Заметили, что арифметическая прогрессия в практических задачах встречается чаще геометрической.
Обнаружили, что интенсивное размножение бактерий в геометрической прогрессии широко применяется в пищевой промышленности, в фармакологии, в медицине, в сельском и коммунальном хозяйствах, в банковских расчетах (начисление сложных процентов).
Вывод.