Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Стратегии решения математических задач различные подходы к типовым задачам
.pdf
Глава 8. Схематичное изображение, или Визуальное представление
171
Ответ 10 секунд неверен! Характер этой задачи непред-
полагает создание каких-либо рисунков. Тем неменее представим ситуацию схематично, чтобы увидеть суть происходящего. Насхеме каждая точка представляет удар часов.
Нарис.8.2 мы видим, что общее время боя составляет 5секунд, амежду ударами четыре интервала.
Рис. 8.2
5
Изэтого следует, что интервал должен составлять
4
се-
кунды. Теперь рассмотрим второй случай нарис.8.3.
Рис. 8.3
Здесь мы видим, что между 10 ударами девять интер-
валов. Поскольку интервал равен
тельность боя часов в10:00 составит
секунды.
5
секунды, продолжи-
4
9 ×
5
4
, или
11 ×
1
4
Схема значительно упростила задачу, которая иначе
могла сбить человека столку.
Стратегия составления схем или диаграмм, когда они
нетребуются поусловиям задачи, нередко помогает найти
решение, авнекоторых случаях прямо дает ответ, особенно
внесложных задачах, где визуальное представление делает
решение очевидным.

172
ЗАДАЧА 8.1
Стратегии решения математических задач
Вклассе г-наСтраусса 25 столов, расставленных ввиде квадрата впять рядов попять столов вкаждом. Г-н Страусс
хочет, чтобы все поменялись местами потакому правилу:
каждый переходит застол, находящийся слева или справа
отнего, или застол, находящийся перед ним или позади
него. Можноли осуществить это?
Обычный подход
Самый распространенный подход крешению этой задачи— взять 25 листочков бумаги, которые будут обозначать столы, иподвигать ихвсоответствии справилом
г-наСтраусса. Это неудобно, впроцессе трудно уследить
завсеми перемещениями иполучить правильный ответ.
Образцовое решение
Вместо того, чтобы двигать листочки, давайте сделаем
схему, или визуально представим расположение столов.
Изобразим класс с25 столами в виде шахматной доски,
как показано нарис.8.4.
Рис. 8.4

Глава 8. Схематичное изображение, или Визуальное представление
173
Чтобы ученики соблюдали правило г-наСтраусса, им
нужно переходить сзакрашенного стола нанезакрашенный или наоборот. Однако унас 13 закрашенных столов
итолько 12 незакрашенных. Таким образом, пересаживание поправилу г-наСтраусса невозможно.
ЗАДАЧА 8.2
Стои мость разрезания исваривания звена цепи составляет
$1,00. Уженщины есть семь звеньев, иона хочет сделать
изних цепь. Восколько долларов как минимум это обойдется?
Обычный подход
Наиболее очевидный подход— разрезать шесть звеньев,
соединить ихисварить. Это будет стоить $6,00. Однако
наверняка должен быть способ уменьшить затраты.
Образцовое решение
Воспользуемся стратегией визуального представления. Разомкнем звено 2 исоединим звенья 1, 2 и3, как показано
нарис.8.5.
1 2 3
Рис. 8.5

174
Стратегии решения математических задач
Разомкнем звено 5 исоединим звенья 4, 5 и6, как по-
казано нарис.8.6.
564
Рис. 8.6
1237456
Рис. 8.7
Наконец, разомкнем звено 7 исоединим цепочки 1-2-3
и4-5-6, как показано нарис.8.7.
Поскольку нам пришлось разрезать только три звена,
создание цепи обойдется в$3,00.
ЗАДАЧА 8.3
Если всреднем полторы несушки могут снести полтора
яйца заполтора дня, тосколько яиц снесут шесть несушек
завосемь дней?

Глава 8. Схематичное изображение, или Визуальное представление
Обычный подход
175
Это старая задача, которая выдержала испытание временем. Традиционно ее решают следующим образом. По-
3
скольку
несушки работают
2
работа пооткладыванию полутора яиц (
3
3
×
2
, или
2
9
«несушко-дня». Аналогичным образом вто-
4
3
дня, можно сказать, что
2
3
яйца) занимает
2
рая работа занимает 6×8, или 48 «несушко-дней». Таким
образом, можно составить пропорцию.
Обозначим заx количество яиц, снесенных 6 несушками
за8 дней. Тогда,
9
несушкодней
4
3
я й ц а
2
.
48несушкодней яицx
Перемножив средние икрайние члены пропорции, мы
получим:
92
x
u u
48 ;
4
9
x
3
72;
4
32.
x
Образцовое решение
Вкачестве альтернативного подхода можно использовать
следующее визуальное представление ситуации (вданном
случае табличное):
3
несушки откладывают
2
3
яйца за
2
3
2
дня;

176
Стратегии решения математических задач
Умножим надва
предыдущую строку:
Умножим надва
предыдущую строку:
Разделим натри
предыдущую строку:
Умножим надва
предыдущую строку:
Умножим навосемь
предыдущую строку:
3 несушки откладывают
3
3яйца за
2
дня;
3 несушки откладывают
6яиц за3 дня;
3 несушки откладывают
2яйца за1 день;
6 несушек откладывают
4яйца за1 день;
6 несушек откладывают
32яйца за8 дней.
Таким образом, 6 несушек должны снести 32 яйца за
8дней.
ЗАДАЧА 8.4
Джек иСэм заняты неполный рабочий день вместной
пиццерии. Пиццерия открыта 7 дней внеделю. Джек работает день через два, аСэм— день через три. Они работали вместе во вторник 1 марта. В какие еще дни марта
Джек иСэм будут работать вместе?
Обычный подход
Обычно берут два листа бумаги ивыписывают наних раздельно все даты, вкоторые Джек иСэм выходили наработу. Затем даты сравнивают иопределяют совпадения.
Это совершенно законный метод решения, который дает
правильный ответ.

Глава 8. Схематичное изображение, или Визуальное представление
177
Образцовое решение
Более рацио нальный подход кэтой задаче предполагает
анализ сиспользованием визуального представления. Нарисуем календарь ипросто поставим инициалы молодых
людей вклетках стеми датами, вкоторые они работают.
Вс. Пн. Вт. Ср. Чт. Пт. Сб.
6
Д13С
20 21
27
Д1С
Д
789
14 15
СД
Д
28 29
22 23 24
С
23Д45
СД
Д
16 17
30
10 11 12
С
Д
31
18
Д25С
Д
С
19
26
Вте даты, где стоят инициалы обоих молодых людей,
они работают вместе. Нарисунке эти даты ясно видны:
13и25 марта.
Эту задачу можно решить еще одним способом, если
посмотреть нанее сдругой точки зрения. Известно, что
числа 4 и3 являются взаимно простыми ипредставляют
количество дней врабочем цикле каждого молодого человека, соответственно. Ихобщее кратное, 12, дает дни
между датами, вкоторые они работают вместе. Таким образом, 1+12=13— это день, когда молодые люди работают вместе после первого дня, а13+12=25— это день,
вкоторый они работают вместе вследующий раз.
ЗАДАЧА 8.5
Наместной ярмарке несколько работников занимаются отслеживанием количества людей, принимающих участие вконкретных мероприятиях каждый день. Записи Розалинды показывают, что спонедельника досубботы включительно стенд
для стрельбы излука посетили 510 человек. Поподсчетам

178
Стратегии решения математических задач
Габиэля с понедельника по среду включительно наэтом
стенде побывали 392 человека, аФрэнк насчитал тамвовторник ивпятницу 220 человек. Адель работала всреду, четверг исубботу иунее получилось всумме 208 человек. Наконец, взаписях Альфреда значилось, что счетверга посубботу
включительно настенде побывали 118 человек. Если предположить, что все эти данные правильны, тосколько человек
посетили стенд для стрельбы излука впонедельник?
Обычный подход
Как правило, начинают составлять ряды уравнений, вкоторых переменные представляют разные дни недели. Врезультате получается пять уравнений первой степени сшестью
неизвестными. Конечно, невсе неизвестные встречаются
вкаждом уравнении.
Пн.+Вт.+Ср.+Чт.+Пт.+Сб.=510; (8.1)
Пн.+Вт.+Ср.=392; (8.2)
Вт.+Пт.=220; (8.3)
Ср.+Чт.+Сб.=208; (8.4)
Чт.+Пт.+Сб.=118. (8.5)
Решив эту сис тему уравнений, можно попытаться найти
ответ. Однако этот процесс довольно сложен ибольшинству
непод силу. (Мало кто догадывается, что врезультате вычитания уравнений 8.3 и8.4 изуравнения 8.1 полу чается
Пн.=82.)
Образцовое решение
Визуализируем условия задачи ввиде таблицы посещаемости стенда:

Глава 8. Схематичное изображение, или Визуальное представление
179
Понедельник
Розалинда ЧЧЧЧЧЧ510
Габриэль × × × 392
Фрэнк × × 220
Адель × × × 208
Альфред × × × 118
Вторник
Среда
Четверг
Пятница
Суббота
Всего
Обратите внимание нато, что заисключением понедельника каждый день упоминается три раза. Это приводит кдвойному учету посетителей четырьмя последними
учетчиками вовсе дни кроме понедельника. Таким образом, мы получаем одно уравнение:
2×510– (392+220+208+118)=
= количество посетителей впонедельник;
1020 – 938=82.
Впонедельник стенд посетили 82 человека.
ЗАДАЧА 8.6
Аманда, Айан, Сара иЭмили выставили своих лягушек для
участия всоревнованиях надальность прыжка наярмарке.
Лягушка Аманды опередила лягушку Эмили, нооказалась
непервой. Лягушка Сары проиграла лягушке Аманды,
нобыла непоследней. Как распределились места лягушек?
Обычный подход
Чаще всего берут четыре фишки, жетона или монеты, наклеивают наних стикер сименем владельца ипереставляют этих

180
Стратегии решения математических задач
«лягушек» дотех пор, пока результат небудет удовлетворять
условиям задачи.
Образцовое решение
Эту задачу проще решить сиспользованием визуального
представления. Прежде всего, мы знаем, что лягушка
Аманды опередила лягушку Эмили, нобыла непервой.
Обозначим это схематично так:
Аманда
Эмили
Лягушка Сары проиграла лягушке Аманды, но была
непоследней. Продолжив построение схемы, мы получаем
следующее распределение мест:
Айан
Аманда
1234
Сара
Эмили
Схема позволила легко увидеть порядок, вкотором распределились места.
ЗАДАЧА 8.7
Из40 мальчиков воздоровительном лагере «Кэмп-Уолден»
14 участвовали взаплыве наозере, 13 играли вбаскетбол,
а16 ходили впоход. Трое мальчиков играли вбаскетбол
иучаствовали взаплыве. Пять мальчиков участвовали взаплыве иходили впоход. Восьмеро мальчиков играли вбаскетбол иходили впоход, адвое мальчиков участвовали
вовсех трех спортивных мероприятиях. Сколько мальчиков вэтом лагере неучаствовали нивчем?
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
