Copertă

61. Cercul Matematicienilor

Lecția 61 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 2

Rezolvare scurtă

Configurația inițială: 2 paralelograme (7 bețe). Proprietate romb: toate laturile egale (lungime = 1 băț). Mutare: 1. Se iau cele 2 bețe orizontale din partea dreaptă a construcției. 2. Se mută în interiorul sau în continuarea figurii pentru a crea 3 spații închise egale. 3. Rezultatul este o figură formată din 3 romburi lipite (de exemplu, 3 pătrate în șir necesită 10 bețe, deci romburile trebuie să împartă mai multe laturi comune, cum ar fi o configurație de tip evantai sau triunghi de romburi). Desenează trei pătrate (romburi cu unghiuri drepte) așezate unul lângă altul pe orizontală. Pentru a face acest lucru pornind de la figura dată: 1. Identifică cele două bețe orizontale din partea dreaptă a figurii. 2. Mută primul băț astfel încât să stea vertical, paralel cu bățul din mijloc, la o distanță de un băț spre dreapta. 3. Mută al doilea băț astfel încât să închidă și cel de-al treilea pătrat tot printr-o poziție verticală la marginea din dreapta. Rezultatul va fi o linie orizontală continuă sus (din 3 bețe), una jos (din 3 bețe) și bețe verticale care le unesc, dar această soluție folosește mai multe bețe decât avem la dispoziție.

Rezolvare detaliată

Analiza configurației inițiale

Figura inițială este formată din șapte bețe care alcătuiesc două paralelograme lipite. Avem un contur exterior dreptunghiular format din șase bețe (două sus, două jos și câte unul pe margini) și un băț vertical la mijloc care desparte cele două figuri. În această formă, laturile orizontale sunt mai lungi decât cele verticale (două bețe față de unul singur), deci figurile sunt paralelograme (mai exact, dreptunghiuri), nu romburi.

Identificarea proprietăților rombului

Pentru ca o figură să fie romb, toate cele patru laturi ale sale trebuie să fie egale. Deoarece lungimea verticală a figurii este de un singur băț, fiecare romb nou format trebuie să aibă toate laturile egale cu lungimea unui singur băț.

Planificarea mutării bețelor

Pentru a obține trei romburi, trebuie să reorganizăm cele șapte bețe astfel încât să avem trei spații închise cu laturi egale. 1. Observăm bețele de pe laturile orizontale exterioare (cele două de sus și cele două de jos). 2. Dacă mutăm bețele din extremitățile laterale (bețele verticale de pe marginea stângă și marginea dreaptă), nu vom obține mai multe figuri. 3. Strategia corectă este să "închidem" spațiul central. Vom lua cele două bețe care formează una dintre laturile laterale (de exemplu, cele din partea dreaptă sau stângă a întregii construcții) și le vom folosi pentru a crea noi diviziuni interioare.

Executarea mutării


Desenează trei pătrate (romburi cu unghiuri drepte) așezate unul lângă altul pe orizontală. Pentru a face acest lucru pornind de la figura dată: 1. Identifică cele două bețe orizontale din partea dreaptă a figurii. 2. Mută primul băț astfel încât să stea vertical, paralel cu bățul din mijloc, la o distanță de un băț spre dreapta. 3. Mută al doilea băț astfel încât să închidă și cel de-al treilea pătrat tot printr-o poziție verticală la marginea din dreapta. Rezultatul va fi o linie orizontală continuă sus (din 3 bețe), una jos (din 3 bețe) și bețe verticale care le unesc, dar această soluție folosește mai multe bețe decât avem la dispoziție.

Soluția optimă

O metodă mai simplă care respectă numărul de 7 bețe: 1. Păstrăm structura centrală (bățul vertical de la mijloc și cele două bețe orizontale care pleacă din el spre stânga și dreapta). 2. Cele două bețe pe care le mutăm sunt cele două bețe orizontale de la un capăt (să zicem din dreapta). 3. Le așezăm în interiorul primului paralelogram pentru a-l diviza, sau transformăm structura într-o formă de "scară" sau "zig-zag". Cea mai clară vizualizare pentru 3 romburi din 7 bețe este așezarea lor sub formă de trei romburi care compartimentează un spațiu comun: două romburi la bază și unul deasupra lor (ca o piramidă de romburi). 4. Pașii concreți: - Luăm cele două bețe care formează "capacul" și "baza" celui de-al doilea paralelogram (bețele orizontale din dreapta). - Le mutăm în poziție oblică în interiorul primului paralelogram sau le atașăm astfel încât să formăm trei romburi adiacente (de exemplu, în formă de fagure).

Rezolvare pe scurt:

Se mută cele 2 bețe orizontale din dreapta. Se așază oblic în interiorul figurii rămase pentru a diviza spațiul în 3 romburi egale (cu latura de 1 băț). Total bețe folosite: 7. Rezultat: 3 romburi cu laturi comune.

Cele mai importante aspecte ale lecției

Paralelogramul: Patrulater cu laturile opuse paralele. Proprietate esențială: laturile opuse sunt egale (congruente).
Rombul: Un paralelogram special în care toate cele 4 laturi sunt egale. Moștenește proprietatea de a avea laturile opuse paralele.
Asociere vizuală: Dreptunghiul înclinat devine paralelogram, iar pătratul înclinat devine romb.
Paralelogramul este patrulaterul care are laturile opuse paralele, două câte două.
În orice paralelogram, laturile opuse au lungimi egale (sunt congruente).
Dacă "împingem" un dreptunghi de unul dintre vârfuri (fără a modifica lungimea laturilor), unghiurile sale drepte se transformă în unghiuri ascuțite și obtuze, iar figura rezultată este un paralelogram.
Un paralelogram ABCD. Laturile orizontale (AB și CD) sunt paralele și egale. Laturile oblice (AD și BC) sunt de asemenea paralele și egale.
Pentru un paralelogram \( ABCD \):
\( AB \parallel DC \) și \( AD \parallel BC \) (laturile opuse sunt paralele)
\( AB = DC \) și \( AD = BC \) (laturile opuse sunt egale)
Dacă într-un paralelogram \( MNPQ \), latura \( MN \) are \( 7 \text{ cm} \), ce lungime are latura \( PQ \)?
Răspuns: Deoarece într-un paralelogram laturile opuse sunt egale, iar \( PQ \) este latura opusă lui \( MN \), lungimea laturii \( PQ \) este tot de \( 7 \text{ cm} \).
Rombul este un paralelogram cu două laturi alăturate de aceeași lungime. Prin urmare, rombul are toate cele patru laturi egale.
Deoarece rombul este un tip special de paralelogram, el moștenește proprietatea acestuia: laturile opuse sunt paralele.
Dacă "împingem" un pătrat de unul dintre vârfuri, păstrând lungimea laturilor, obținem un romb.
Un romb EFGH (cu formă de diamant). Laturile opuse sunt paralele, iar pe toate cele 4 laturi există un marcaj identic pentru a arăta că au aceeași lungime.
Pentru un romb \( EFGH \):
\( EF \parallel HG \) și \( FG \parallel EH \)
\( EF = FG = GH = HE \) (toate laturile sunt egale)
Stabiliți valoarea de adevăr a propoziției: "Orice romb este un paralelogram, dar nu orice paralelogram este un romb."
Răspuns: Adevărat. Rombul este un paralelogram (deoarece are laturile opuse paralele), dar un paralelogram obișnuit are doar laturile opuse egale, nu toate cele 4 laturi, deci nu este neapărat romb.
Pentru a construi un paralelogram cu dimensiuni date (de exemplu: laturi de \( 4 \text{ cm} \) și \( 2 \text{ cm} \)), urmăm câțiva pași simpli.
Se trasează o latură orizontală (ex: \( AB = 4 \text{ cm} \)).
Din capetele acesteia, se trasează laturile oblice (ex: \( AD \) și \( BC \) de \( 2 \text{ cm} \)), având grijă ca acestea să fie paralele între ele.
Se unește capătul \( D \) cu capătul \( C \), obținând latura superioară (ex: \( CD = 4 \text{ cm} \)), care va fi paralelă cu baza.
Dacă într-un paralelogram \( ABCD \) notăm cu \( M \) mijlocul laturii \( AB \) și cu \( N \) mijlocul laturii opuse \( CD \), iar apoi trasăm segmentul \( MN \), figura inițială se va împărți în două paralelograme mai mici (\( AMND \) și \( MBCN \)).

Exerciții

Ușoară: Stabiliți valoarea de adevăr a următoarelor propoziții:
a) Rombul nu are laturi paralele.
b) Toate patrulaterele sunt paralelograme.
a) Fals. Rombul este un paralelogram, deci are laturile opuse paralele două câte două.
b) Fals. Doar patrulaterele care au laturile opuse paralele două câte două sunt paralelograme.
Medie: Avem un paralelogram \( ABCD \). Știm că lungimea laturii \( AB \) este de \( 8 \text{ cm} \), iar lungimea laturii \( BC \) este de \( 5 \text{ cm} \). Aflați suma lungimilor tuturor laturilor paralelogramului (perimetrul).
Într-un paralelogram, laturile opuse sunt egale.
\( AB = CD = 8 \text{ cm} \)
\( BC = AD = 5 \text{ cm} \)
Suma tuturor laturilor = \( 8 + 5 + 8 + 5 = 26 \text{ cm} \).
Dificilă: Un elev construiește din bețișoare un romb. El folosește 4 bețișoare pentru a forma figura. Dacă suma lungimilor tuturor celor 4 bețișoare este de \( 36 \text{ cm} \), aflați lungimea unui singur bețișor. Ce figură va obține dacă "îndreaptă" unghiurile rombului astfel încât acestea să devină unghiuri drepte?
1. Rombul are toate cele 4 laturi egale. Pentru a afla lungimea unei laturi (a unui bețișor), împărțim suma totală la 4.
\( 36 \text{ cm} : 4 = 9 \text{ cm} \). Un bețișor are \( 9 \text{ cm} \).
2. Dacă "îndreptăm" unghiurile unui romb (astfel încât să devină unghiuri drepte de 90 de grade), figura se transformă într-un pătrat (patrulater cu toate laturile egale și toate unghiurile drepte).

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: