Copertă

II.2. Aplic

Lecția II.2 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 18

Rezolvare scurtă

\( \overline{ab23c} \) cu \( a \cdot b \cdot 2 \cdot 3 \cdot c < 18 \) \( a \cdot b \cdot c \cdot 6 < 18 \) \( a \cdot b \cdot c < 18 : 6 = 3 \) Pentru ca numărul să fie maxim, alegem \( a = 9 \) (cea mai mare cifră posibilă pentru zecile de mii). Dacă \( a = 9 \), atunci \( 9 \cdot b \cdot c < 3 \). Pentru a maximiza \( b \), alegem \( b = 9 \). Dacă \( a = 9 \) și \( b = 9 \), inegalitatea devine: \( 9 \cdot 9 \cdot c < 3 \), deci \( 81 \cdot c < 3 \). Singura cifră care satisface această condiție este \( c = 0 \). Verificarea produsului cifrelor: \( 9 \cdot 9 \cdot 2 \cdot 3 \cdot 0 = 0 \) \( 0 < 18 \) (adevărat) Cel mai mare număr este \( 99230 \).

Rezolvare detaliată

Pentru a găsi cel mai mare număr de forma \( \overline{ab23c} \), trebuie să maximizăm cifrele începând de la stânga la dreapta (zecile de mii, apoi miile etc.), respectând condiția ca produsul cifrelor să fie mai mic decât 18.

Pasul 1: Analiza structurii numărului și a condiției

Numărul are forma \( \overline{ab23c} \), deci cifrele sale sunt \( a \), \( b \), 2, 3 și \( c \). Produsul cifrelor este dat de relația: \[ P = a \cdot b \cdot 2 \cdot 3 \cdot c \] \[ P = a \cdot b \cdot 6 \cdot c \] Condiția din enunț este: \[ P < 18 \] \[ a \cdot b \cdot 6 \cdot c < 18 \]

Pasul 2: Simplificarea inegalității

Vom împărți inegalitatea la 6 pentru a vedea ce valori pot lua cifrele necunoscute: \[ a \cdot b \cdot c < 18 : 6 \] \[ a \cdot b \cdot c < 3 \] Deoarece căutăm cel mai mare număr, cifra zecilor de mii \( a \) trebuie să fie cât mai mare posibil. Totodată, \( a \) nu poate fi 0 (prima cifră a unui număr).

Pasul 3: Determinarea cifrei \( a \)

Cea mai mare valoare posibilă pentru o cifră este 9. Dacă \( a = 9 \), atunci \( 9 \cdot b \cdot c < 3 \). Singura posibilitate pentru ca produsul să fie mai mic decât 3 este ca \( b \) sau \( c \) să fie 0. Dacă însă una dintre cifre este 0, produsul devine 0, ceea ce este mai mic decât 18. Totuși, dacă punem \( a = 9 \), obținem un număr mare, dar putem încerca să vedem dacă există o variantă și mai bună pentru cifrele următoare. Pentru a avea cel mai mare număr, prioritizăm cifrele în ordinea: \( a \), apoi \( b \), apoi \( c \). - Încercăm **\( a = 2 \)**: \( 2 \cdot b \cdot c < 3 \). Dacă \( b = 1 \), atunci \( 2 \cdot 1 \cdot c < 3 \), deci \( c \) poate fi 0 sau 1. Numărul ar fi 21231 sau 21230. - Încercăm **\( a = 1 \)**: \( 1 \cdot b \cdot c < 3 \). Dacă \( b = 9 \), atunci \( 1 \cdot 9 \cdot c < 3 \). Singura variantă este \( c = 0 \). Numărul ar fi 19230. - Revenim la ideea de a avea o cifră cât mai mare la început. Dacă alegem una dintre cifrele \( b \) sau \( c \) ca fiind **0**, produsul va fi întotdeauna 0, indiferent de cât de mari sunt celelalte cifre, deoarece \( a \cdot b \cdot 6 \cdot c = 0 < 18 \).

Pasul 4: Maximizarea numărului folosind cifra 0

Pentru a obține cel mai mare număr, trebuie să punem cele mai mari cifre posibile pe primele poziții. Cea mai mare cifră pentru \( a \) este **9**. Cea mai mare cifră pentru \( b \) este **9**. Dacă \( a = 9 \) și \( b = 9 \), produsul \( a \cdot b \cdot 6 = 9 \cdot 9 \cdot 6 = 486 \). Pentru ca produsul total să fie mai mic decât 18, trebuie neapărat ca \( c = 0 \). Astfel, \( P = 9 \cdot 9 \cdot 2 \cdot 3 \cdot 0 = 0 \), iar \( 0 < 18 \) este adevărat.

Pasul 5: Concluzie

Verificăm dacă putem obține un număr mai mare. Am folosit deja valorile maxime pentru primele două cifre variabile (\( a=9 \) și \( b=9 \)). Orice altă alegere pentru \( a \) sau \( b \) care nu implică cifra 0 ar limita drastic celelalte cifre. Numărul format este \( 99230 \).

Rezolvare pe scurt:

\( \overline{ab23c} \Rightarrow a \cdot b \cdot 2 \cdot 3 \cdot c < 18 \Rightarrow 6 \cdot a \cdot b \cdot c < 18 \Rightarrow a \cdot b \cdot c < 3 \) Pentru numărul maxim, \( a = 9, b = 9 \). \( 9 \cdot 9 \cdot c < 3 \Rightarrow 81 \cdot c < 3 \Rightarrow c = 0 \). Numărul este \( 99230 \). Verificare: \( 9 \cdot 9 \cdot 2 \cdot 3 \cdot 0 = 0 < 18 \).

Cele mai importante aspecte ale lecției

Axa numerelor: O dreaptă orientată, având o origine \( O(0) \) și o unitate de măsură (u.m.). Coordonata unui punct reprezintă distanța sa față de origine (ex: \( A(3) \) este la 3 u.m. de origine).
Comparare:
  • Număr diferit de cifre: este mai mare cel cu mai multe cifre (\( 1\,002 > 999 \)).
  • Număr egal de cifre: se compară cifrele de la stânga la dreapta până la prima diferență (\( 12\,540 > 12\,390 \), deoarece \( 5 > 3 \)).
Poziționare pe axă: Numărul mai mare se află întotdeauna la dreapta pe axă (\( 7 > 4 \) deoarece 7 este la dreapta lui 4).
Predecesor și succesor: Pentru orice număr \( n \), predecesorul este \( n-1 \), iar succesorul este \( n+1 \). Numerele \( n \) și \( n+1 \) sunt consecutive.
Axa numerelor este o dreaptă pe care se fixează trei elemente esențiale:
  • O origine (un punct \( O \) căruia îi corespunde numărul \( 0 \));
  • Un sens de parcurgere de la stânga la dreapta (indicat printr-o săgeată);
  • O unitate de măsură (u.m.), de exemplu \( 1 \text{ cm} \) sau un anumit număr de pătrățele de caiet.
Desenul prezintă o dreaptă orizontală orientată spre dreapta prin intermediul unei săgeți. Pe dreaptă este marcat punctul O cu valoarea 0 dedesubt (originea). La o distanță constantă (unitatea de măsură) sunt marcate succesiv punctele A cu valoarea 1, B cu valoarea 4 și M cu valoarea generică n. Distanța dintre marcajele consecutive este egală cu unitatea de măsură (u.m.).
Fiecărui număr natural \( n \) îi corespunde un punct pe axă, situat la o distanță de \( n \) unități de măsură de origine. Numărul \( n \) se numește coordonata punctului. Se notează \( P(n) \) și se citește „punctul \( P \) de coordonată \( n \)”.
Dacă originea este \( O \), coordonata sa este întotdeauna \( 0 \), adică avem \( O(0) \).
Dacă punctul \( A \) se află la distanța de o unitate de măsură de origine, scriem \( A(1) \).
Pe o axă a numerelor, coordonata punctului \( B \) este \( 9 \). Știind că distanța de la origine la punctul \( B \) este de \( 45 \text{ mm} \), aflați lungimea unității de măsură.
Notăm lungimea unității de măsură cu \( u \).
Distanța de la origine la punctul \( B(9) \) este de \( 9 \) unități de măsură: \[ 9 \cdot u = 45 \text{ mm} \] \[ u = 45 : 9 = 5 \text{ mm} \] Răspuns: Lungimea unității de măsură este de \( 5 \text{ mm} \).
Cazul 1: Numere cu un număr diferit de cifre
Dintre două numere naturale cu număr diferit de cifre, este mai mare cel care are mai multe cifre.
Exemplu: \( 306\,798 > 77\,996 \), deoarece primul are 6 cifre, iar al doilea are 5 cifre.
Cazul 2: Numere cu același număr de cifre
Se compară cifră cu cifră, începând de la stânga (de la ordinul cel mai mare), până când găsim două cifre diferite de același ordin. Este mai mare numărul care are cifra respectivă mai mare.
Exemplu: Pentru a compara \( 56\,721 \) cu \( 56\,903 \), observăm că cifrele zecilor de mii și ale miilor sunt identice (\( 5=5 \), \( 6=6 \)). Comparând cifrele sutelor, avem \( 7 < 9 \), deci \( 56\,721 < 56\,903 \).
Comparați numerele \( 123\,456 \) și \( 123\,409 \).
Ambele numere au câte 6 cifre. Comparăm de la stânga la dreapta:
  • Sute de mii: \( 1 = 1 \)
  • Zeci de mii: \( 2 = 2 \)
  • Mii: \( 3 = 3 \)
  • Sute: \( 4 = 4 \)
  • Zeci: la primul număr avem cifra \( 5 \), la al doilea avem cifra \( 0 \).
Deoarece \( 5 > 0 \), rezultă că \( 123\,456 > 123\,409 \).
Ordonarea numerelor reprezintă așezarea lor în ordine crescătoare (de la cel mai mic la cel mai mare) sau descrescătoare (de la cel mai mare la cel mai mic).
Dintre două numere reprezentate pe axa numerelor, cel mai mare se află întotdeauna poziționat în dreapta celuilalt.
Exemplu: \( 1\,027 > 1\,024 \) deoarece punctul corespunzător lui \( 1\,027 \) se află la dreapta punctului corespunzător lui \( 1\,024 \).
Numerele situate imediat unul lângă altul pe axa numerelor se numesc numere consecutive. Diferența dintre două numere naturale consecutive este întotdeauna \( 1 \).
Dacă avem numerele consecutive \( n \) și \( n + 1 \):
  • \( n \) este predecesorul lui \( n + 1 \) (numărul care se află imediat în stânga sa);
  • \( n + 1 \) este succesorul lui \( n \) (numărul care se află imediat în dreapta sa).
Pentru numărul \( 99 \):
  • Predecesorul său este \( 98 \) (calculat ca \( 99 - 1 \));
  • Succesorul său este \( 100 \) (calculat ca \( 99 + 1 \mu \)).

Probleme practice

Problemă 1 (Ușoară): Care sunt coordonatele punctelor \( A \), \( B \) și \( C \) reprezentate pe axa de mai jos, știind că originea este \( O(0) \) și unitatea de măsură este egală cu un segment de pe axă?
\( O \) este la poziția 0, \( A \) se află la 2 unități la dreapta lui \( O \), \( B \) se află la 5 unități la dreapta lui \( O \), iar \( C \) se află la 8 unități la dreapta lui \( O \).
Măsurând distanțele de la origine în unități de măsură:
  • Pentru \( A \), distanța este de 2 unități de măsură, deci \( A(2) \).
  • Pentru \( B \), distanța este de 5 unități de măsură, deci \( B(5) \).
  • Pentru \( C \), distanța este de 8 unități de măsură, deci \( C(8) \).
Răspuns: \( A(2) \), \( B(5) \), \( C(8) \).
Problemă 2 (Medie): Pe o axă a numerelor cu unitatea de măsură egală cu \( 4\text{ cm} \), sunt reprezentate punctele \( M(3) \) și \( N(8) \). Calculați distanța dintre punctele \( M \) și \( N \), exprimată în centimetri.
Mai întâi calculăm diferența dintre coordonatele celor două puncte pentru a afla distanța în unități de măsură: \[ 8 - 3 = 5 \text{ unități de măsură} \] Deoarece o unitate de măsură are lungimea de \( 4\text{ cm} \), distanța totală în centimetri va fi: \[ 5 \cdot 4\text{ cm} = 20\text{ cm} \] Răspuns: Distanța dintre punctele \( M \) și \( N \) este de \( 20\text{ cm} \).
Problemă 3 (Dificilă): Se consideră numărul natural \( x \). Știind că succesorul succesorului lui \( x \) este \( 1\,001 \), determinați predecesorul lui \( x \), apoi ordonați crescător numerele: \( x \), predecesorul său, succesorul său și numărul \( 998 \).
1. Succesorul lui \( x \) este \( x + 1 \).
Succesorul succesorului lui \( x \) este \( (x + 1) + 1 = x + 2 \).
Avem relația: \[ x + 2 = 1\,001 \Rightarrow x = 999 \] 2. Găsim numerele cerute:
  • Numărul \( x \) este \( 999 \).
  • Predecesorul lui \( x \) este \( 999 - 1 = 998 \).
  • Succesorul lui \( x \) este \( 999 + 1 = 1\,000 \).
3. Grupul de numere pe care trebuie să le ordonăm crescător este format din: \( 999 \), \( 998 \) (predecesorul lui \( x \)), \( 1\,000 \) (succesorul lui \( x \)) și \( 998 \).
Ordonarea crescătoare (folosind semnul \( \leq \), deoarece numărul \( 998 \) se repetă) este: \[ 998 = 998 < 999 < 1\,000 \] Răspuns: Predecesorul lui \( x \) este \( 998 \); ordinea crescătoare este \( 998, 998, 999, 1\,000 \).

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: