Пропонований матеріал призначений для вчителів, які працюють у 9 класі за новою програмою «Математика 5-9класи. Програма для загальноосвітніх навчальних закладів. Київ. Ірпінь. 2012». Робота містить презентацію, яка може бути використана при вивченні теми «Числові послідовності».
Прогресії. 9 клас. Алгебра. Анотація: Пропонований матеріал призначений для вчителів, які працюють у 9 класі за новою програмою «Математика 5-9класи. Програма для загальноосвітніх навчальних закладів. Київ. Ірпінь. 2012». Робота містить презентацію, яка може бути використана при вивченні теми «Числові послідовності». Тип ресурсу: Презентації Автор(и): Корнієнко Н.А. Галузь освіти: Загальна освіта -> Математика Аудиторія: Учителі, учні Рік видання ресурсу: 2018 Кількість сторінок: 63 Джерело: «Загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів №3 » м. Вовчанськ Мова ресурсу: українська Цінність ресурсу: 5
Ця стародавня задача на геометричну прогресію не раз зустрічається в різних народів з дещо зміненим текстом. Зустрічається вона і серед древньоруських народних задач. “ Іде 7 баб; у кожної баби по 7 палиць; на кожній палиці по 7 сучків; на кожному сучку по 7 кошиків; у кожному кошику по 7 горобців, у кожного горобці по 7 зерин . Скільки всього предметів?”
Зі знаходженням суми членів арифметичної прогресії пов’язана така цікава історія. Відомий німецький математик Карл Гаусс (1777 - 1875) ще у школі виявив блискучі математичні здібності. Якось учитель запропонував учням знайти суму перших ста натуральних чисел. Маленький Гаусс розв’язав цю задачу за хвилину. Зміркувавши, що суми 1+100, 2+99 і т. д. рівні, він помножив 101 на 50, тобто число таких сум. Інакше кажучи, він помітив закономірність, яка властива арифметичній прогресії.
Багатий раджа був приголомшений, коли дізнався, що він не в змозі задовольнити це “скромне” бажання. Справа в тому, що значення виразу 264-1 дорівнює 18446744073709551615. Для того, щоб зрозуміти, наскільки величезним є це число, уявимо, що зерно зберігають у коморі площею 12 га. Її висота була б більшою за відстань від Землі до Сонця.
Означення і властивості (аn)-арифм. прогресія аn+1 = аn + d; (аn)-n-й член арифметичної прогресії є середнім арифметич- ним двох сусідніх з ним членів. аn = Якщо (аn)- скінченна арифметич- на прогресія, то Будь-яка арифм. прогресія (аn) може бути записана формулою аn = kn+b, де k i b – числа. (вn)-геометр.прогресія вn+1 = вn . q (вn)- n-й член геометричної прогресії є середнім геометрич- ним двох сусідніх з ним членів. вn = Якщо (вn)- скінченна геометрична прогресія, то
Шахову гру винайшли в Індії. Ознайомившись з нею, індійський принц Сирам, захоплений дотепністю і різноманітністю можливих ситуацій, покликав до себе її винахідника, ученого Сету, і сказав йому: “Я хочу гідно нагородити тебе, Сета, за прекрасну гру, яку ти придумав. Я досить багатий, і можу виконати будь – яке твоє бажання”.
“Володарю,- відповів Сета,- накажи видати мені за першу клітинку шахівниці одну пшеничну зернину, за другу – дві, за третю – чотири і далі за кожну клітинку вдвічі більше, ніж за попередню .” Принц здивувався, що винахідник так мало запросив. Але обіцянку не зміг виконати. Після ретельних підрахунків вияснилося, що кількість зерен, що бажає одержати Сета, така велика, що її не знайдеться на всьому просторі Землі. Для того, щоб видати нагороду, треба перетворити всі царства в поля, висушити всі річки, озера, розтопити кригу і сніги. Увесь цей простір засіяти пшеницею й усе, що виросте на ньому за 5 років, віддати Сеті. Зі здивуванням слухав принц слова вчених. “Напишіть же мені це дивовижне число,”- сказав він.
Задача 1. (Легенда про винахід шахів) Розв’язання. Маємо геометричну прогресію (вn), в якій в1=1, в2=2, в3= 4…. q = 2. В шахівниці 64 клітинки. Тому S64= 18 446 744 073 709 551 615. Таку кількість зернин можна зібрати з площі, яка приблизно у 2000 разів більша від площі усієї поверхні Землі.
Задача 2 . (Забавна арифметика, 1910 р.) Одного разу розумний бідняк попросив у скупого багатія притулку на 2 тижні на таких умовах: «За це я тобі першого дня заплачу 1 крб., другого – 2 крб., третього 3 крб., збільшуючи щоденну плату на 1 крб. Ти ж будеш давати мені милостиню: Першого дня – 1 коп., другого дня – 2 коп., третього – 4 коп., і т.д. збільшуючи щодня милостиню вдвічі». Багатій з радістю погодився, вважаючи, що умови вигідні для нього. Скільки грошей отримав багатій?
Розв'язання: Сума, яку має сплатити бідняк за 14 днів, складає арифметичну прогресію, в якій а1 = 1 і d =1, S14= 105, тобто 105 крб., а багатій сплачує суму, яка складає суму геометричної прогресії, в якій а1 = 1, q = 2. Тому S14 =214-1= 16383 коп. або 163 крб.83 коп. Отже, багатій, отримавши від бідняка 105 крб., заплатив йому 163 крб.83 коп., тобто, за те, що бідняк у нього проживав 2 неділі, багатій заплатив йому 58 крб.83 коп. (вернувши при цьому і ті гроші, які одержав від бідняка).
Розв'язання: Маємо геометричну прогресію, в якій в1= 1, в2 = 2, в3 = 4, в4=8 і т.д., q = 2, Sn = 65535. Тоді 1+2+4+ 8+ ….+2n-1 = 65535. 65535 = 2n - 1 = 65535, n = 16. Тобто за такої великодушної системи нагородження воїн повинен одержати 16 ран і залишитися живим, щоб «удостоїтися» винагороди 655руб. 35 коп.
Задача 4. Кулі розміщено у формі трикутника так, що в першому ряду –1 куля, у другому - 2 кулі, у третьому – 3 кулі і т.д. У скільки рядів розміщено кулі, якщо всього їх 120? Розв’язання. Маємо арифметичну прогресію, в якій а1 =1, а2= 2, а3= 3, d = 1, Sn = 120, n - ? Sn = n(n+1) = 2 .120, n2 + n - 240 = 0, n1 = 15, n2=-16 – не задовольняє умови задачі. Тому 120 куль можна розмістити в 15 рядах.
Задача 4. Поливання грядок У городі 30 грядок, кожна довжиною 16м і шириною 2,5м. Поливаючи грядки, городник приносить відра з водою з колодязя, розташованого в 14м від краю городу, і обходить грядки вздовж межі, причому води, принесеної за один раз, вистачає для поливання лише однієї грядки. Якої довжини шлях проходить городник, поливаючи весь город? (Шлях починається і закінчується біля колодязя.)
Розв'язання: Для поливання першої грядки городник проходить шлях 14 + 2,5 + 16 + 2,5 + 16 + 14 = 65 (м). Для поливання другої грядки він проходить шлях 14 + 2,5 + 16 + 2,5 + 16 + 2,5 + 2,5 + 14 = 70 (м). Для кожної наступної грядки потрібно пройти шлях, на 5м довший за попередній. Маємо арифметичну прогресію: 65, 70, 75, … S30 = 30 = 4125 (м). Відповідь: Городник, поливаючи город, проходить шлях 4,125 км.
Трохи гумору Один з учнів, викликаний до дошки, має йти від свого місця до дошки по прямій. Перший крок він робить довжиною 1 м, другий Ѕ м, третій 1/4 м і и т. д. так, що довжина наступного кроку в два рази менша довжини попереднього. Чи дійде учень до дошки, якщо відстань місця учня до дошки по прямій 3 м?
Спадщина Джентльмен отримав спадщину. За перший місяць він витратив 100$,а кожного наступного місяця він витрачав на 50$ більше, ніж попередній місяць. Скільки $ він витратив за другий місяць? За третій місяць? Який розмір спадщини, якщо грошей вистачило б на рік такого безбідного життя?
Задача 6. Бактерія, потрапивши в організм, до кінця 20–ї хвилини ділиться на дві, кожна з них до кінця 20-ї хвилини знов ділиться на дві і т.д. Скільки бактерій стане в організмі через добу? Розв’язання. Маємо геометричну прогресію, в якій в1 = 1, в2 = 2, в3 = 4, q =2 . За добу бактерія поділиться 72 рази (24год.=1440хв., 1440хв : 20хв = 72). Тому S72= бактерій.
Прогресія в літературі Навіть у літературі ми зустрічаємося з математичними поняттями. Згадаємо із “Евгения Онегина”. …Не мог он ямба от хорея, Как мы не бились отличить… Ямб – двоскладова стопа з наголосом на другому складі 2; 4; 6; 8;… Номери наголошених складів утворюють арифметичну прогресію с першим членом 2 та різницею арифметичної прогресії 2. Хорей – двоскладова стопа з наголосом на першому складі. Номера наголошених складів утворюють арифметичну прогресію 1; 3; 5; 7…; Перший член прогресії 1, різниця 2.
Задача з єгипетського папірусу Розділи 10 мір хліба на 10 чоловік так, щоб кожний одержав на міри більше, ніж попередній. Розв'язання. Треба знайти перші 10 членів арифметичної прогресії (аn ), в якій n=10, Sn=10, d= . Тоді використовуючи формулу суми n перших членів арифметичної прогресії отримуємо звідки і . Тоді
Рефлексія Тест. Результатом своєї роботи вважаю, що я .. А. Разібрався в теорії. В. Навчився розвязувати задачі. С. Повторив весь раніше вивчений матеріал. Що вам не вистачало на уроці при розвязуванні задач? А. Знань. Б. Часу. С. Бажання. Д. Розвязував нормально. Хто допомагав вам в подоланні труднощів на уроці? А. Однокласники. Б. Учитель. С. Підручник. Д. Ніхто.
Домашня контрольна робота Завдання середнього рівня 1. Знайдіть суму нескінченної геометричної прогресії: 12; -6; 3. 2. Чому дорівнює сума п'яти перших членів геометричної прогресії, перший член якої b1=6, а знаменник q= 2. 3. Знайдіть перший член арифметичної прогресії, різниця якої дорівнює 15, а сума її перших тринадцяти членів дорівнює 1326. Завдання достатнього рівня 1. Знайдіть суму десяти перших членів арифметичної прогресії (an), якщо a6=46, a14=-43. 2. Знайдіть суму чотирьох перших членів геометричної прогресії (bп), якщо b5=16, b8=1024. Завдання високого рівня 1. Знайдіть суму всіх від'ємних членів арифметичної прогресії: -5,2; -4,8; -4,4; ... . 2. Знайдіть перший член і знаменник геометричної прогресії (bп), якщо b4-b1=-9, b2+b3+b4=-6.
Література Програма для загальноосвітніх навчальних закладів. Математика. 5-9 класи.- К.: Ірпінь, 2012. Підручник для 9 кл./За ред. А.Г.Мерзляк,В.Б.Полонський. М.С.Якір.- Харків,Гімназія 2017. Бевз Г.П. Алгебра: Проб. підруч. Для 7-9 кл. – К.:Освіта, 2000. Мальований Ю.І., Литвиненко Г.М., Возняк Г.М. Алгебра: Підруч. для 9 кл. – Тернопіль: навчальна книга - Богдан, 2009. Збірник завдань для державної підсумкової атестації з алгебри. 9 клас/ А.Г.Мерзляк, В.Б .Полонський, М.С.Якір, - Х.:Гімназія, 2017. Журнал « Все для вчителя» № 22-23, 2003. Газета « Математика» № 2, 3 2002; № 2,3 ;2003, № 6, 2004 ; № 2, 14, 2005; № 6 2007.