![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Чистяков В.Д. Старинные задачи по элементарной математике
.pdf214
6 (правая чашка). Тогда, согласно условию задачи, получим
7-6 + 6-6 = 78.
Сравнивая полученное число с данным (25), найдем погрешность
78 — 25 = 53.
Положим теперь вместо х какое-нибудь другое произвольное число, например 1 (левая чашка). Тогда
7-1 + 6-1 = 13,
а вторая погрешность будет
13 — 25 = — 12.
Применяя к найденным числовым значениям пра вило, сформулированное Ибн-Албанной, получаем
|
х = |
53 • 1 + 12 • 6 |
|
1 |
_ 12_ |
|
||
|
|
|
5 3 + |
12 |
|
|
1 3 ’ |
|
что и составляет нужный ответ. |
|
|
|
|
||||
134. |
Эту |
задачу в своем |
арифметическом |
трактате |
||||
«Раскрытие тайн |
науки |
Габар» |
|
ал-Кальсади решает |
||||
«методом чашек весов». |
|
|
|
|
|
|||
Пусть |
х = 12 |
(правая |
чашка), |
тогда первая |
по |
|||
грешность |
будет |
14. |
Если же |
х = |
24 (левая чашка), |
|||
то вторая |
погрешность |
будет 7. |
Следовательно, |
|
||||
|
|
1 4 - 2 4 — 7 - 1 2 |
|
о с |
|
|||
|
* = — |
W=1— |
|
= 36’ |
|
что и составляет окончательный результат.
о
РОССИЯ
|
135. |
Составитель рукописи |
|||||
решает |
задачу |
так: |
за |
12 лет |
|||
первый |
плотник |
построит |
|||||
12 |
дворов, |
второй — |
6, |
тре |
|||
тий — 4 |
и четвертый — 3. Сле |
||||||
довательно, |
за |
12 лет |
вместе |
||||
они |
построят |
25 дворов. |
Та |
ким образом, четыре плотника
вместе один |
двор |
построят за |
||||
175 -i- дня: |
|
|
1 . |
|
|
|
3 6 5 - 1 2 |
|
|
|
. |
|
|
--25------= |
175 |
~5~ (д н я )' |
|
|||
Первые |
сведения |
о |
развитии |
|||
математики |
на |
Руси |
относятся |
к |
||
IX—XII векам. Сохранившиеся |
ма |
|||||
тематические |
документы |
(рукопи |
||||
си) раннего |
периода |
относятся |
к |
|||
XV — XVII векам. |
|
|
взята |
из |
||
Рассмотренная задача |
||||||
старинной русской |
арифметической |
рукописи XVII в., состоящей из арифметических правил, подкреплен ных многочисленными примерами и задачами. Рукопись состоит из сле дующих статей: 1) «Статья торго вая» содержит большое количество примеров на вычисление цены то вара, прибыли от продажи и т. д.; 2) «Статья о нечисти во всяких ово щах и товарах» включает задачи на правила смешения; в ней рассма триваются задачи на вычисление цены смеси и на расчеты сплавов золота, серебра и меди; 3) «Статья меновая в торгу» посвящена зада-
■216
чам на определение количества товара известной стоимости, подлежащего обмену на известное количество другого това ра, стоимость которого также известна; 4) «Статья складная торговая» заключает в себе задачи на так называемое правило то* варищества.
В рукописи приводится много занимательных примеров и задач.
|
136. |
За один |
час лев, |
волк и пес вместе съели бы |
|||||
5 |
|
|
|
|
1 |
1 |
5 |
|
|
1 -g- овцы. Действительно, 1 + - у + -g -= 1- у (овцы). |
|||||||||
Тогда одна овца ими вместе будет съедена за у |
часа. |
||||||||
|
Задача взята из математической рукописи XVII в. |
||||||||
сов |
Сам составитель решал эту задачу |
так: за |
12 ча |
||||||
лев |
съедает |
|
12 овец, |
волк — 6, |
а |
пес — 4. |
Всего |
||
же |
они |
съедят |
за 12 |
часов 22 овцы. |
Следовательно, |
||||
в час они съедят |
у11 |
овцы, а одну овцу все вместе — |
|||||||
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в -рр часа. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
137. Составитель рукописи приводит ответ: 721 |
||||||||
яйцо. Видимо, он |
не был знаком с понятием наимень |
||||||||
шего кратного |
и |
дал |
не |
наименьшее |
возможное ре |
шение, а следующее за ним. Наименьшее решение составляет 301 яйцо.
Задача взята из математической рукописи XVII в 138. Эта задача взята из «Арифметики» Л. Ф. Маг ницкого, впервые напечатанной в 1703 г. При реше нии задачи надо иметь в виду, что алтын равен 3 ко-
пеикам, а деньга-----Jкопенки
РОССИ я-
217
Приводим решение самого Л. Ф. Магницкого. «Придет: старых 100, а молодых 12, а изобрети сице.
46 копеек за старого,
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
-гг- за молодого. |
|
|
|
|||
|
1Ь |
|
|
|
|
|
|
|
„ |
112 |
4960 |
|
|
||
|
х |
30 |
3360 |
|
|
||
|
3360 |
1600 |
|
|
|||
|
|
|
Вся цена. |
|
|
|
|
Бери через 16:100 только старых». |
|
|
|||||
Леонтий Филиппович Магницкий (1669— 1739) был препода |
|||||||
вателем Московской |
школы |
математических |
и навигацких |
наук |
|||
(мореходной), организованной Петром I в 1701 г. Настоящая фа |
|||||||
милия Магницкого Телятин. |
Магницким он стал называться по |
||||||
приказанию Петра 1, |
который был восхищен |
его знаниями, |
при |
||||
тягивавшими |
к себе |
всех |
любознательных |
подобно |
магниту. |
||
В 1703 г. Магницкий издал |
«Арифметику» — первый учебник ма |
||||||
тематики на Руси. В учебнике рассматривается индийская |
систе |
||||||
ма нумерации, |
известная |
в |
литературе под названием арабской, |
||||
содержится много задач |
и примеров, причем |
ряд задач |
дается в |
занимательной форме. Магницкий, стремясь придать арифметике увлекательный характер, пользуется стихами и символическими рисунками.
Хотя учебник и называется «Арифметикой», его можно рас сматривать как энциклопедию по элементарной математике. В этом учебнике, кроме арифметики, разбираются вопросы из алгебры, геодезии и навигации.
Высокую оценку «Арифметике» Магницкого дал в свое время М. В. Ломоносов (1711 — 1765), который называл ее «вратами учености» и знал почти наизусть.
«Арифметика» Магницкого как учебник была в школьном употреблении почти до середины XVIII а
■213
139. Эту задачу Магницкий решает «фальшивым правилом», которому в своей «Арифметике» отводит особое место.
Предположим, во-первых, что учеников было 24 (первое предположение). Тогда, согласно условию за дачи, сосчитаем, что составляет столько, да полстолько, да четверть столько, да еще один, и получится всего учеников
24 + 24 + 12 + 6 + 1 = 6 7 .
По условию же задачи учеников должно быть 100, следовательно, их недостает 100 — 67 = 33 (первая погрешность).
Предположим теперь, во-вторых, что учеников было 32 (второе предположение), тогда в итоге получим
32 + 32 + 16 + 8 + 1 = 89,
а до 100 недостает 11 (вторая погрешность). Далее, по формуле получим
|
|
|
33 • 32 — 24 • 11 |
|
Qc , |
v |
||
|
|
|
-----33 _ 11 — |
|
= 36 (учеников). |
|||
Он |
146. |
Скупой купец |
|
действительно |
проторговался. |
|||
за |
24 |
подковных |
гвоздя должен |
был заплатить |
||||
1 + |
2 + |
22 + 23 + |
24 + |
... + |
223 полушек, что составит |
|||
41 787 руб. |
3 - |- |
коп.! |
|
|
|
|
148.Заметим, что 1 стопа — -j- аршина. В основа
нии шатер имеет 60 аршин, образующая — 16 аршин.
РОССИ я-
219
Поскольку шатер конической формы, то его боковая поверхность будет
60 2' 18 = 480 (кв. аршин).
Теперь узнаем, сколько |
потребуется |
аршин сукна: |
|
480 : 2 — = 480 : |
= |
48°5-‘- - = 192 |
(аршина). |
За это сукно уплачено 192-2 = 384 (рубля).
149. Обозначим искомое число через х, тогда по
условию задачи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х = 2ft + |
1; |
|
х = 4q3 + |
3; |
|||
откуда |
х — 3<7а + |
2; |
|
х = 5^4 + |
4, |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х + |
1 |
= |
2qx + |
2 = |
2 (<7х + |
l)i |
|
|
х + |
1 = |
3<72 + |
3 = |
3 (q2+ |
1); |
|
|
|
х + 1 = |
4% + |
4 = |
4 (<7з + |
1); |
|
||
|
х + |
1 |
= |
5^4 + |
5 = |
5 (<74 + |
1). |
|
Из |
последних |
четырех |
соотношений |
видно, что |
||||
х + 1 |
делится |
без |
остатка |
на 2, на 3, на 4 и на 5. |
||||
Следовательно, |
наименьшее значение х + |
1 равняется |
наименьшему общему кратному чисел 2, 3, 4, 5, т. е. 60. Отсюда наименьшее искомое число х будет рав няться 59.
Задача имеет бесчисленное множество решений 150. Пусть задуманный день х, тогда угадываю
щий предлагает выполнить про себя следующие дей ствия:
220
1)умножить номер задуманного дня на 2:
л• 2 = 2л;
2)прибавить к произведению 5:
|
|
|
|
2л: + 5; |
|
|
|
|
3) умножить сумму на 5: |
|
|
||||
|
|
|
(2л —(—5) 5 = |
Юл + |
25; |
|
|
|
4) умножить |
произведение на |
10 и назвать полу |
||||
ченный результат: |
|
|
|
|
|||
|
|
|
100л + 250. |
|
|
||
От |
этого числа |
угадывающий отнимает 250 и получает |
|||||
|
|
|
|
1 0 0 л . |
|
|
|
Зная 100л, |
уже |
легко найти само х. |
|
||||
|
Правило Л. Ф. Магницкого легко проверить на |
||||||
конкретном |
примере. Пусть |
задуман шестой день |
не |
||||
дели — пятница, |
т. е. л = 6: |
|
|
||||
|
|
1) 2л -- 12; |
|
|
|
||
|
|
2) |
2л + 5 = 17; |
|
|
||
|
|
3) |
(2 л + |
5)5 = |
17-5 = 85; |
|
|
|
|
4) |
100л+ 250 = 85-10 = 850; |
|
|||
|
|
5) |
100л + |
250 — 250 = 850 — 250 = |
600; |
||
|
|
|
100л = |
600; |
|
|
|
|
|
|
л = |
6 (пятница). |
|
|
|
|
154. |
Решение |
этой |
задачи очень простое. Чело |
|||
век |
выпивает в день |
-ц- |
кади, а |
вместе с женой — |
2’ 1 |
|
|
|
|
Р О С С И Я |
|
|
|
|
|
|
|
|
-jL |
кади. Следовательно, жена |
выпивает в день |
— |
|||
— |
(V = |
каДиТаким образом, |
всю кадь жена |
вы |
||
пьет за |
35 дней. |
|
|
|
|
|
|
155. |
За год работник должен был получить 12 руб |
||||
лей |
и кафтан, т. е. за |
каждый |
проработанный месяц |
|||
ему |
должны начислять |
1 рубль |
и |
стоимости |
каф |
тана. За проработанные 7 месяцев работник долж?н
7
был бы получить 7 рублей и -р- стоимости кафтана,
5
а получил 5 рублей и кафтан. Следовательно, -yj стои
мости кафтана соответствуют 2 рублям. Таким обра зом, цена кафтана была
2 : U = 5 = “5~ ~ 4 -g- (рубля).
156. Эту задачу в качестве предположения Гольд бах высказал в 1742 г. в письме к Эйлеру. Для до казательства Эйлер воспользовался тождеством:
4л4 + 1 = (2л2 + 2л + 1)(2л2 - 2л + 1),
откуда видно, что при л = 1 данное число равняется 5, а при других значениях л оно является составным.
Христиан Гольдбах (1690— 1764) — математик, с 1725 г. член Петербургской академии наук, родом из Кенигсберга (ныне г Калининград). Последние годы жил в Москве (работал в Кол легии иностранных дел), где и умер. Больше тридцати лет вел весьма содержательную и интересную переписку с Эйлером. Свои математические работы, относящиеся к дифференциальным урав нениям и теории рядов, поместил в первых томах «Коммента риев Петербургской академии наук».
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
■222 |
157. |
Составим |
|
|
сумму S |
дробей |
указанного вида, |
||||||||
для |
чего |
т и п |
будем |
изменять от |
1 |
до о о . Тогда |
||||||||
S==(4'+ 4>' + 4' + - ) + |
|
+ Ж + -) + |
||||||||||||
|
|
+ (4 " |
|
+ -р- + |
-4Т + |
•••) + |
••• *» |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
—— |
1— -— |
ь |
|
|
22 |
|
|
|||||
|
|
* |
|
|
|
1 • 2 |
’ |
|||||||
|
|
23 |
т |
|
24 |
“ |
|
|
■ |
- + |
" |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
За |
|
|
|
|
|
Ж |
+ |
Ж |
+ |
|
- |
|
|
|
2 • 3 |
’ |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
"5Г + 1 Г + - |
|
4а |
_ |
1 |
|
|||||||
|
|
1 - 4 - |
|
3 • 4 * |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5 = ~ Г Т + |
|
|
2 • 3 + |
|
|
3 - 4 ' + |
|
п(п+ 1) |
” • |
|||||
Обозначив сумму п первых членов ряда |
|
|
||||||||||||
|
|
1 |
, |
1 |
|
|
|
, |
, |
1 |
|
| |
|
|
|
|
Т Т + J T Y -г • " + п (п + 1) ^ "* |
|
|||||||||||
через |
S„, |
получим- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
с |
____ i |
I |
|
|
|
i |
I |
j ____ !___ • |
|
||||
|
|
~~ ~ГЛГ |
|
|
2 -3 |
«(П + |
1)’ |
|
РОССИ я-
223
= (* “ 4) + (4--- г)+ - + (4-7ГТг);
откуда
S = lim Sn — 1.
п~* оо
158— 159. В первой половине XV1I1 в. академик Гольдбах в письме к своему другу академику Эйлеру высказал следующее предложение, носящее название «проблемы Гольдбаха»: доказать, что всякое нечетное число, большее чем 5, может быть представлено в виде суммы трех простых чисел.
Вот что писал по этому поводу сам Гольдбах: «Вот моя задача тоже. Возьмем наудачу какое-нибудь нечетное число. Ну, 77. Его можно разбить на три слагаемых: 77 = 53 17 -{-7, и все эти три слагаемых снова простые числа. Возьмем другое, опять совсем
наудачу, 461 и тут 461 = 4 4 |
9 -j-7 + 5, и |
эти три |
слагаемых снова простые числа. |
А можно то |
же число |
разбить на три простых слагаемых и другим способом: 257 199 + 5. И так далее. Теперь вполне для меня ясно: всякое нечетное число, большее 5, можно раз бить на сумму 3 слагаемых, которые являются простыми числами. Но как доказать это? Любая проба дает такой результат, но ведь никакой человеческой жизни не хватит взять да перебрать подряд все нечет ные числа. Нужно какое-то общее доказательство, а не такие пробы».