Реальные задачи
Я. И. Перельмана
Слайд 2В подборке представлены задачи с реальным содержанием: из обиходной жизни, из
техники, из мироведения, из живой природы и др. Выбор сюжетов и тем далеко не исчерпывает всех возможных вариантов, но дает общее представление о такого рода упражнениях. Последние послужат хорошими образцами для учителя, готового следовать по пути, предложенному когда-то Перельманом, желающего попробовать составлять такие задачи самостоятельно и привлекать к этому своих учеников, включая задачи данного вида в содержание уроков и внеурочных мероприятий.
Слайд 4Задача 1
В каком месте незастроенного треугольного двора нужно поместить фонарь, чтобы
все три угла двора были освещены им одинаково?
Слайд 5Решение
Задача сводится к отысканию точки, равноудаленной от вершин треугольника
Слайд 6Задача 2
Желая проверить, имеет ли отрезанный кусок материи форму квадрата, швея
убеждается, что при перегибании по диагоналям края обеих частей совпадают. Достаточна ли такая проверка?
Слайд 7Решение
Нет, недостаточна. Указанный прием убеждает лишь в том, что фигура есть
четырехугольник, симметричный относительно обеих диагоналей, а такой симметрией обладает не только квадрат,
но и ромб.
Слайд 8Задача 3
Стакан вплотную обставлен соприкасающимися с ним и между собой стаканами
такой же величины. Сколько их?
Слайд 9Решение
Из рисунка видно, что прямые, соединяющие
центры среднего и двух соседних
соприкасающихся
с ним стаканов, образуют равносторонний треуголь-
ник. Следовательно, угол α
равен 60⁰ и, значит, вокруг его вершины помещается
360:60=6 таких углов. Отсюда число окружающих
стаканов- 6
Слайд 10Задача 4
Во сколько раз объем мясистой части вишни больше объема косточки?
Толщину слоя мякоти принять равной ширине косточки
Слайд 11Решение
Так как диаметр вишни втрое больше диаметра косточки (то и другое
принимают за шары), то объем вишни больше объема косточки в 27 раз, а объем мякоти больше объема косточки в 26 раз. Значит, объем косточки составляет 1/26, то есть примерно 4% от объема мякоти
Слайд 12Задача 5
Какие яйца выгоднее покупать: 60-миллиметровые(по длине) по 1 руб., или
55-миллиметровые по 75 коп.?
Слайд 13Решение
Объем меньшего яйца (то есть колличество питательных веществ в нем), считая
форму обоих яиц одинаковой, меньше объема крупного яйца в отношении 55³ : 60³ ≈0,77. Следовательно меньшие яйца должны были бы продаваться по цене 77 коп, а не 75 коп. Более мелкие яйца покупать выгоднее.
Слайд 14 2. Задачи из техники
и сельского
хозяйства
Слайд 15Задача 1
Жестяники и столяры нередко пользуются следующим приемом для определения длины
окружности: откладывают на прямой 6 раз радиус данной окружности и прибавляют высоту меньшего сегмента, отрезаемого стороной вписанного в эту окружность квадрата. Оцените точность результата, который дает этот прием
Слайд 16Длина окружности получается при этом равной
6r+(r-r √¯2/2)= 7r-0,707r=6,293r вместо 6б284r. Относительная
погрешность 0,009: 6,284≈ 0,0014, или менее 1/7%, то есть практически ничтожна.
Решение
Слайд 17Задача 2
Из цилиндрического бревна нужно выпилить брус наибольшего веса. Как это
сделать?
Обозначим одну сторону искомого прямоугольника
через х; тогда другая выразится через , где R – радиус кругового сечения
бревна. Площадь прямоугольника ,откуда
Так как сумма множителей и есть величина постоянная
,то произведение их будет наибольшим при
,т.е. при .Тогда же достигнет наибольшей величины и S,
т.е. площадь искомого прямоугольника.
Итак, одна сторона прямоугольника с наибольшей площадью равна , т.е.
стороне вписанного квадрата. Брус имеет больший объем, если сечение его есть квадрат, вписанный в сечение цилиндрического бревна.
Слайд 19Задача 3
Жестянщикуизготовить из квадратного куска жести в 60 см ширины коробку
без крышки с квадратным дном и поставили условием, чтобы коробка имела наибольшую вместимость. Жестянщик долго применял , какой ширины должно для этого отогнуть края, но не мог придти к определенному решению. Не удастся ли читателю выручить его из затруднения?
Пусть ширина отгибаемых полос х. Тогда ширина квадратного дна
коробки будет равна 60-2х; объем же коробки выразится
произведением
При каких х это произведение имеет наибольшее значение?
Если бы сумма трех множителей была постоянна, произведение было бы наибольшим в случае их равенства. Но здесь сумма множителей
60-2х+60-2х+120=120-3х
Не есть постоянная величина, так как изменяется с изменением х. Однако нетрудно добиться того, чтобы сумма трех множителей была постоянной: для этого достаточно лишь умножить обе части равенства на 4. Получим:
=(60-2х)(60-2х)4х
Сумма этих множителей равна 60-2х+60-2х+4х=120
величине постоянной. Значит, произведение этих множителей достигает наибольшей величины при их равенстве, т. е. когда
60-2х=4х откуда х=10
Тогда же 4 ,а с ними и достигнут своего максимума.
Итак, коробка получится наибольшего объема, если у жесткого листа отогнуть 10 см. Этот наибольший объем равен 40* 40*10=16000 куб.см. Отогнув на сантиметр меньше или больше, мы в обоих случаях уменьшим объем коробки. Действительно, 9 х 42 х 42 = 15900 куб.см.
11 х 38 х 38 = 15900 куб. см.
В том и другом случаях меньше 16000 куб.см.
Слайд 22Задача 1
Вообразим, что земной шар вытянут в цилиндрическую нить длиной от
Земли до Солнца. Какой толщины была бы эта нить?
Слайд 23Ответ- для большинства неожиданный- получается из уравнения
1/4πx² · 150 000 000=
1/6π · 12700³ , откуда x= 95,25 км.
Решение
Слайд 24
Задача 2
Два котла, большой и малый, одинакового материала и формы (или
два самовара) наполнены кипятком. Какой остынет скорее?
Слайд 25Решение
Вещи остывают с поверхности, следовательно , остынет скорее тот котел, в
котором на каждую единицу объема приходится большая поверхность. Если один котел в n раз выше и шире другого, то поверхность его больше в n² раз, а объем-в n³ ; на единицу поверхности в большом котле приходится в n раз больший объем. Следовательно, меньший котел должен остыть раньше.
Слайд 26Задач 3
У древних индусов был обычай предлагать задачи в стихах:
Над озером тихим,
С полфута размером, высился лотоса цвет.
Он рос одиноко. И ветер порывом
Отнес его в сторону. Нет
Боле цветка над водой.
Нашел же рыбак его ранней весной
В двух футах от места, где рос.
Итак, предложу я вопрос:
Как озера вода глубока.?
Дано CBD C=90.
BC=2 фута.
Найти:CD
CD- глубина озера. Обозначим ее х. Тогда по теореме Пифагора имеем:
BD2- x2= BC2, то есть
(x+0,5)2- x2= 22,
x2+ x+ 0,25- x2= 4,
x= 3,75.
Ответ: 3,75.
Слайд 29Задача 1
При каждом ударе сердце человека выталкивает 175 см³ крови. Сердце
делает 75 ударов в минуту. Каких размеров кубический сосуд потребовался бы, чтобы вместить количество крови, перекачиваемое сердцем в течении суток?
Слайд 30Решение
Искомое ребро куба обозначим через х. Тогда
х³ = 75 · 60
· 24 · 175
х=260 см
Слайд 31Задача 2
Зрачок человеческого глаза может изменять свой диаметр ( в зависимости
от яркости освещения) от 2 до 9 мм. Во сколько раз расширенный зрачок пропускает больше света, чем суженный?
Слайд 32Решение
Количество пропускаемого света пропорционально площади отверстия. Следовательно, расширенный зрачок пропускает больше
лучей, чем суженный, в отношении
9² / 2² = 81/4 ,то есть в 20,25 раз.
Слайд 34Задача 1
Чтобы построить прямой угол на местности, древние индусы строили на
земле треугольник с соотношением сторон 5:12:13 или 8:15:17. Получался ли при этом прямой угол и если да, то против какой стороны?
Слайд 35Решение
Получался, так как выполняются равенства
5²+12²=13² и 8²+15²=17²
Прямой угол лежит против сторон
с длиной 13 и 17 единиц
Слайд 36Задача 2
Поставим себе задачу: как следовало поступить, чтобы надежным образом получить
прямой угол? « Я приставил к ней (к выступающей планке) длинный прут так, чтобы он образовал с ней прямой угол», читаем мы в романе. Делая это в темноте, полагаясь только на мускульные ощущения, мы можем ошибиться довольно крупно. Однако у мальчика в его положении было средство построить прямой угол гораздо более надежным приемом. Каким?
Слайд 37Задача 7
Надо воспользоваться теоремой Пифагора и построить
из планок треугольник, придав его сторонам такую длину,
чтобы треугольник получился прямоугольный.
Проще всего взять для этого планки длиною в 3, в 4 и
в 5 каких – либо произвольно выбранных равных отрезков.
Простейший прямоугольный треугольник, длины
сторон которого – целые числа.
Это старинный египетский способ, которым
пользовались в стране пирамид несколько
тысячилетий тому назад.