Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Чистяков В.Д. Старинные задачи по элементарной математике

.pdf
Скачиваний:
23
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
8.09 Mб
Скачать

214

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 + -

 

_

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».

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ