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

Стратегии решения математических задач различные подходы к типовым задачам

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
Глава 8. Схематичное изображение, или Визуальное представление
171
Ответ 10 секунд неверен! Характер этой задачи непред- полагает создание каких-либо рисунков. Тем неменее пред­ставим ситуацию схематично, чтобы увидеть суть проис­ходящего. Насхеме каждая точка представляет удар часов. Нарис.8.2 мы видим, что общее время боя составляет 5се­кунд, амежду ударами четыре интервала.

Рис. 8.2
5
Изэтого следует, что интервал должен составлять
4
се-
кунды. Теперь рассмотрим второй случай нарис.8.3.

Рис. 8.3
Здесь мы видим, что между 10 ударами девять интер-
валов. Поскольку интервал равен
тельность боя часов в10:00 составит секунды.
5
секунды, продолжи-
4
9 ×
5 4
, или
11 ×
1 4
Схема значительно упростила задачу, которая иначе могла сбить человека столку.
Стратегия составления схем или диаграмм, когда они нетребуются поусловиям задачи, нередко помогает найти решение, авнекоторых случаях прямо дает ответ, особенно внесложных задачах, где визуальное представление делает решение очевидным.
172
ЗАДАЧА 8.1
Стратегии решения математических задач
Вклассе г-наСтраусса 25 столов, расставленных ввиде ква­драта впять рядов попять столов вкаждом. Г-н Страусс хочет, чтобы все поменялись местами потакому правилу: каждый переходит застол, находящийся слева или справа отнего, или застол, находящийся перед ним или позади него. Можноли осуществить это?
Обычный подход
Самый распространенный подход крешению этой за­дачи— взять 25 листочков бумаги, которые будут обо­значать столы, иподвигать ихвсоответствии справилом г-наСтраусса. Это неудобно, впроцессе трудно уследить завсеми перемещениями иполучить правильный ответ.
Образцовое решение
Вместо того, чтобы двигать листочки, давайте сделаем схему, или визуально представим расположение столов. Изобразим класс с25 столами в виде шахматной доски, как показано нарис.8.4.
Рис. 8.4
Глава 8. Схематичное изображение, или Визуальное представление
173
Чтобы ученики соблюдали правило г-наСтраусса, им нужно переходить сзакрашенного стола нанезакрашен­ный или наоборот. Однако унас 13 закрашенных столов итолько 12 незакрашенных. Таким образом, пересажива­ние поправилу г-наСтраусса невозможно.
ЗАДАЧА 8.2
Стои мость разрезания исваривания звена цепи составляет $1,00. Уженщины есть семь звеньев, иона хочет сделать изних цепь. Восколько долларов как минимум это обой­дется?
Обычный подход
Наиболее очевидный подход— разрезать шесть звеньев, соединить ихисварить. Это будет стоить $6,00. Однако наверняка должен быть способ уменьшить затраты.
Образцовое решение
Воспользуемся стратегией визуального представления. Ра­зомкнем звено 2 исоединим звенья 1, 2 и3, как показано нарис.8.5.
1 2 3
Рис. 8.5
174
Стратегии решения математических задач
Разомкнем звено 5 исоединим звенья 4, 5 и6, как по-
казано нарис.8.6.
564
Рис. 8.6
1237456
Рис. 8.7
Наконец, разомкнем звено 7 исоединим цепочки 1-2-3
и4-5-6, как показано нарис.8.7.
Поскольку нам пришлось разрезать только три звена,
создание цепи обойдется в$3,00.
ЗАДАЧА 8.3
Если всреднем полторы несушки могут снести полтора яйца заполтора дня, тосколько яиц снесут шесть несушек завосемь 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 пооткладыванию 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 заx количество яиц, снесенных 6 несушками за8 дней. Тогда,
9
несушкодней
4
3
я й ц а
2
.
48несушкодней яицx
Перемножив средние икрайние члены пропорции, мы получим:
92
x
u u
48 ;
4 9
x
3
72;
4
32.
x
Образцовое решение
Вкачестве альтернативного подхода можно использовать следующее визуальное представление ситуации (вданном случае табличное):
3
несушки откладывают
2
3
яйца за
2
3 2
дня;
176
Стратегии решения математических задач
Умножим надва предыдущую строку:
Умножим надва предыдущую строку:
Разделим натри предыдущую строку:
Умножим надва предыдущую строку:
Умножим навосемь предыдущую строку:
3 несушки откладывают
3
3яйца за
2
дня;
3 несушки откладывают 6яиц за3 дня;
3 несушки откладывают 2яйца за1 день;
6 несушек откладывают 4яйца за1 день;
6 несушек откладывают 32яйца за8 дней.
Таким образом, 6 несушек должны снести 32 яйца за
8дней.
ЗАДАЧА 8.4
Джек иСэм заняты неполный рабочий день вместной пиццерии. Пиццерия открыта 7 дней внеделю. Джек ра­ботает день через два, аСэм— день через три. Они рабо­тали вместе во вторник 1 марта. В какие еще дни марта Джек иСэм будут работать вместе?
Обычный подход
Обычно берут два листа бумаги ивыписывают наних раз­дельно все даты, вкоторые Джек иСэм выходили нара­боту. Затем даты сравнивают иопределяют совпадения. Это совершенно законный метод решения, который дает правильный ответ.
Глава 8. Схематичное изображение, или Визуальное представление
177
Образцовое решение
Более рацио нальный подход кэтой задаче предполагает анализ сиспользованием визуального представления. На­рисуем календарь ипросто поставим инициалы молодых людей вклетках стеми датами, вкоторые 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
Вте даты, где стоят инициалы обоих молодых людей, они работают вместе. Нарисунке эти даты ясно видны: 13и25 марта.
Эту задачу можно решить еще одним способом, если посмотреть нанее сдругой точки зрения. Известно, что числа 4 и3 являются взаимно простыми ипредставляют количество дней врабочем цикле каждого молодого че­ловека, соответственно. Ихобщее кратное, 12, дает дни между датами, вкоторые они работают вместе. Таким об­разом, 1+12=13— это день, когда молодые люди рабо­тают вместе после первого дня, а13+12=25— это день, вкоторый они работают вместе вследующий раз.
ЗАДАЧА 8.5
Наместной ярмарке несколько работников занимаются отсле­живанием количества людей, принимающих участие вкон­кретных мероприятиях каждый день. Записи Розалинды пока­зывают, что спонедельника досубботы включительно стенд для стрельбы излука посетили 510 человек. Поподсчетам
178
Стратегии решения математических задач
Габиэля с понедельника по среду включительно наэтом стенде побывали 392 человека, аФрэнк насчитал тамвовтор­ник ивпятницу 220 человек. Адель работала всреду, чет­верг исубботу иунее получилось всумме 208 человек. Нако­нец, взаписях Альфреда значилось, что счетверга посубботу включительно настенде побывали 118 человек. Если предпо­ложить, что все эти данные правильны, тосколько человек посетили стенд для стрельбы излука впонедельник?
Обычный подход
Как правило, начинают составлять ряды уравнений, вкото­рых переменные представляют разные дни недели. Врезуль­тате получается пять уравнений первой степени сшестью неизвестными. Конечно, невсе неизвестные встречаются вкаждом 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 ибольшинству непод силу. (Мало кто догадывается, что врезультате вы­читания уравнений 8.3 и8.4 изуравнения 8.1 полу чается Пн.=82.)
Образцовое решение
Визуализируем условия задачи ввиде 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 нато, что заисключением поне­дельника каждый день упоминается три раза. Это приво­дит кдвойному учету посетителей четырьмя последними учетчиками вовсе дни кроме понедельника. Таким обра­зом, мы получаем одно уравнение:
2×510– (392+220+208+118)=
= количество посетителей впонедельник;
1020 – 938=82.
Впонедельник стенд посетили 82 человека.
ЗАДАЧА 8.6
Аманда, Айан, Сара иЭмили выставили своих лягушек для участия всоревнованиях надальность прыжка наярмарке. Лягушка Аманды опередила лягушку Эмили, нооказалась непервой. Лягушка Сары проиграла лягушке Аманды, нобыла непоследней. Как распределились места лягушек?
Обычный подход
Чаще всего берут четыре фишки, жетона или монеты, наклеи­вают наних стикер сименем владельца ипереставляют этих
180
Стратегии решения математических задач
«лягушек» дотех пор, пока результат небудет удовлетворять условиям задачи.
Образцовое решение
Эту задачу проще решить сиспользованием визуального представления. Прежде всего, мы знаем, что лягушка Аманды опередила лягушку Эмили, нобыла непервой. Обозначим это схематично так:
Аманда
Эмили
Лягушка Сары проиграла лягушке Аманды, но была непоследней. Продолжив построение схемы, мы получаем следующее распределение мест:
Айан
Аманда
1234
Сара
Эмили
Схема позволила легко увидеть порядок, вкотором рас­пределились места.
ЗАДАЧА 8.7
Из40 мальчиков воздоровительном лагере «Кэмп-Уолден» 14 участвовали взаплыве наозере, 13 играли вбаскетбол, а16 ходили впоход. Трое мальчиков играли вбаскетбол иучаствовали взаплыве. Пять мальчиков участвовали вза­плыве иходили впоход. Восьмеро мальчиков играли вбас­кетбол иходили впоход, адвое мальчиков участвовали вовсех трех спортивных мероприятиях. Сколько мальчи­ков вэтом лагере неучаствовали нивчем?
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]