Trong số bò đực, số bò đực trắng nhiều hơn số bò đực nâu là một nửa cộng với một phần hai của số bò đực đen; số bò đực đen nhiều hơn số bò đực nâu là một phần tư cộng với một phần năm số
Trang 1Tính toán trên các ngón tay
Trong lịch sử cách biểu diễn số không thể không kể đến cách biểu diễn số bằng ngón tay Ngày nay chúng ta cũng vẫn thường sử dụng ngón tay để đếm các con số không lớn lắm Hình ảnh các cụ già bấm đốt ngón tay để tính ngày tháng, lịch can chi cũng không phải là xa lạ Từ "digit" trong tiếng Anh dùng để chỉ các con số từ 1 đến 9 chính bắt nguồn từ nghĩa "ngón tay" Các ngón tay có lẽ là "bàn tính" đầu tiên và đơn giản nhất của con người
Trang 2Bây giờ chúng ta sẽ học cách làm tính đơn giản với các số lớn hơn 5, nhỏ hơn 10 không cần phải học thuộc hết bảng cửu chương Chẳng hạn thực hiện phép nhân 7 và 9 Cụp tay phải xuống 2 ngón tay và cụp tay trái xuống 4 ngón tay Cộng số ngón cụp ở hai tay ta thu được 6, nhân số ngón duỗi ở hai tay ta thu được 3 Kết quả là 63
1.Hãy giải thích cách làm này
2 Hãy thực hiện phép nhân 6 và 8 theo cách này
Trang 3Nhân đôi và hoà giải
Hãy quan sát
bảng sau đây
54 68
27 136*
13 272*
3 1088*
1 2176*
_
3672
Bảng trên thực hiện phép tính gì? Phương pháp thực hiện phép tính ở đây? Giải thích cách làm.
Cho biết một ứng dụng
có thể của phương pháp tính trên theo bạn
Trang 4Hợp sức giải quyết những
bài toán "khó"
Problema Bovinum: Các bài toán khó của thời cổ đại thường được gọi bằng tên này hoặc problema Archimedis Với công cụ toán học hiện nay thì một học sinh phổ thông cũng dễ dàng giải được Các bạn hãy tận dụng tối đa sức mạnh sự hợp tác tập thể để tìm ra kết quả nhanh nhất
Trang 5Problema Bovinum của
Archimedes
Thần mặt trời có một đàn bò cả đực cả cái Một phần màu trắng, một phần màu đen, một phần khoang và phần còn lại màu nâu.
Trong số bò đực, số bò đực trắng nhiều hơn số bò đực nâu là một nửa cộng với một phần hai của số bò đực đen; số bò đực đen nhiều hơn số bò đực nâu là một phần tư cộng với một phần năm số bò đực khoang; số bò đực khoang nhiều hơn số bò đực nâu là một phần sáu cộng với một phần bảy số bò đực trắng.
Trong số bò cái, số bò cái trắng bằng một phần ba cộng với một phần tư tổng số bò đen; số bò cái đen bằng một phần tư cộng với một phần năm tổng số bò khoang; và số bò cái khoang bằng một phần năm cộng với một phần sáu tổng số bò nâu; số bò cái nâu bằng một phần sáu cộng với một phần bảy tổng số bò trắng.
Có ít nhất bao nhiêu con bò mỗi loại?
Trang 6Kh i đa di n ối đa diện ện
M t đa giác đ u là m t đa giác l i v i v i t t c các ột đa giác đều là một đa giác lồi với với tất cả các ều là một đa giác lồi với với tất cả các ột đa giác đều là một đa giác lồi với với tất cả các ồi với với tất cả các ới với tất cả các ới với tất cả các ất cả các ả các góc b ng nhau và t t c các c nh b ng nhau ằng nhau và tất cả các cạnh bằng nhau ất cả các ả các ạnh bằng nhau ằng nhau và tất cả các cạnh bằng nhau
Mở rộng ra không gian, một khối đa diện đều là một khối đa diện có tất cả các cạnh bằng nhau, các góc (phẳng) bằng nhau và các mặt bằng nhau
Trang 7V i n>=3 b t kì đ u t n t i đa giác đ u n c nh ới với tất cả các ất cả các ều là một đa giác lồi với với tất cả các ồi với với tất cả các ạnh bằng nhau ều là một đa giác lồi với với tất cả các ạnh bằng nhau
Lục giác đều
17 giác đều – Cách dựng của Richmond (1893)
Trang 8• Nh ng trong không gian các kh i đa di n ưng trong không gian các khối đa diện ối đa diện ện
đ u l i th t s là "c a hi m" V n d ng ều là một đa giác lồi với với tất cả các ạnh bằng nhau ật sự là "của hiếm" Vận dụng ự là "của hiếm" Vận dụng ủa hiếm" Vận dụng ếm" Vận dụng ật sự là "của hiếm" Vận dụng ụng
công th c Euler cho đa di n V - E + F = 2 ức Euler cho đa diện V - E + F = 2 ện
(v i V là s đ nh, E là s c nh và F là s ới với tất cả các ối đa diện ỉnh, E là số cạnh và F là số ối đa diện ạnh bằng nhau ối đa diện
m t c a đa di n), m t h c sinh ph thông ặt của đa diện), một học sinh phổ thông ủa hiếm" Vận dụng ện ột đa giác đều là một đa giác lồi với với tất cả các ọc sinh phổ thông ổ thông cũng d dàng ch ng minh r ng ch t n t i 5 ễ dàng chứng minh rằng chỉ tồn tại 5 ức Euler cho đa diện V - E + F = 2 ằng nhau và tất cả các cạnh bằng nhau ỉnh, E là số cạnh và F là số ồi với với tất cả các ạnh bằng nhau
kh i đa di n đ u.ối đa diện ện ều là một đa giác lồi với với tất cả các
V - E + F = 2
Người đầu tiên đã mô tả tất cả 5 khỗi diện đều này là Plato, trong cuốn Timeneus của mình ông đã chỉ ra cách dựng các mô hình các khối bằng cách ghép các tam giác hình vuông và ngũ giác để tạo nên các mặt của các khối đó Trong Timaneus Plato cũng đã liên hệ một cách huyền bí bốn hình khối tứ diện, bát diện, 20 mặt và khối lập phương với bốn "yếu tố cơ bản" của vật chất là lửa, không khí, nước và đất Khối 12 mặt được liên hệ với vũ trụ xung quanh.
Trang 9
Johann Kepler, nhà thiên văn học
và toán học thế kỉ XVI-XVII đã
đưa ra giải thích cho mối liên hệ
này Theo ông khối tứ diện có bề
mặt bao quanh một thể tích nhỏ
nhất trong khi khối 20 mặt thì bao
quanh một thể tích lớn nhất Lửa
"khô" nhất trong 4 yếu tố và nước
là ướt nhất nên khối tứ diện biểu
thị cho lửa và khối 20 mặt biểu thị
cho nước Khối lập phương được
liên hệ với đất vì khi đứng trên
mặt hình vuông nó vững vàng
nhất Khối bát diện dễ dàng cầm
được ở hai đỉnh bằng ngón trỏ và
ngón cái và dễ dàng xoay tròn
nhất nên có tính bất ổn định của
không khí Còn khối 12 mặt được
liên hệ với vũ trụ vì hoàng đạo có
12 cung.
Johann Kepler
Mối liên hệ các đa diện đều theo cách lý giải của
Johann Kepler
Trang 10 Các khối tứ diện, lập
phương hay bát
diện có thể thấy
trong thiên nhiên
như ở tinh thể natri
sulphantimoniat,
muối ăn, phèn xanh
Hai hình khối còn lại
được tìm thấy giống
như bộ xương các vi
động vật ở biển gọi
là trùng mặt trời
Radiolaria
Trang 11Hai khối đa diện đều gọi là đối ngẫu với nhau nếu đa diện này được thu từ đa diện kia bằng cách nối tâm các mặt của
đa diện đó với nhau Hãy tìm các cặp đa diện đều đối ngẫu.Cho các khối đa diện đều cũng nội tiếp một hình cầu Sắp xếp các khối theo thứ tự tăng dần của thể tích
Có một ví dụ về một khối đa diện có tất cả các mặt là các đa giác đều nhưng lại không phải là một khối đa diện đều rất
thân thuộc với chúng ta Bạn có thể cho biết đó là vật gì
không?
Trang 12Chia ba một góc
Trong bộ Nguyên lí nổi tiểng
của mình Euclid đã dành cả
một quyển số 4 cho những lập
luận về các phép dựng hình
Pythagoras bằng thước kẻ và
compa Có lẽ vì thế mà những
dụng cụ này về sau được gọi
tên là dụng cụ Euclid Chỉ với
hai dụng cụ tưởng chừng thật
đơn giản này người ta có thể
dựng được những hình rất phức
tạp song thật lạ lùng là có
những bài toán dựng hình
tưởng chừng rất đơn giản lại
không thể dựng được chỉ với
compa và thước kẻ Euclid.
Euclid 325-265 BC
Trang 13 Ba bài toán dựng hình nổi tiếng đã làm đau
đầu không biết bao nhiêu những bộ óc lỗi lạc thời cổ đại đến gần đây, và hiện nay cho dù đã
có những chứng minh đúng đắn cho tính
không thể giải được của 3 bài toán này vẫn có nhiều người gửi đến các tạp chí những "lời
giải" cho các bài toán cổ xưa này.
1 Bài toán Cầu phương hình tròn : dựng một hình vuông
có diện tích bằng diện tích một hình tròn cho trước
2 Tăng đôi khối lập phương: dựng khối lập phương có
thể tích gấp đôi một khối lập phương cho trước
3 Chia ba một góc: Cho trước một góc bất kì, dựng góc
có số đo bằng 1/3 góc ấy
Trang 14Tính bất khả thi của 3 bài toán này được chứng minh theo phương pháp đại số Có thể nêu qua hai định lý cơ bản sau
(1) Số đo của bất kì chiều dài nào dựng được bằng các dụng
cụ Euclid từ một chiều dài đơn vị cho trước là một số đại số.
(2) Từ một chiều dài đơn vị cho trước không thể dựng được
bằng các dụng cụ Euclid một đoạn mà độ đo chiều dài của
nó là nghiệm của một phương trình bậc 3 với các hệ số hữu
tỉ nhưng không có nghiệm hữu tỉ.
Trang 15 Trong quá trình đi
tìm lời giải cho ba bài
toán này người ta đã
nghĩ đến những cách
tiếp cận bằng phương
pháp dựng gần đúng
hay nới lỏng một chút
các yêu cầu về dụng
cụ Chúng ta sẽ cùng
nghiên cứu một dụng
Không rõ ai là người đầu
tiên đã sáng tạo ra "cái
rìu", nhưng dụng cụ này
đã được mô tả trong một
cuốn sách vào năm 1835
Dựng một "cái rìu" bắt đầu
từ một đoạn thẳng RU
được chia ba bởi S và T
Dựng nửa đường tròn tâm
T bán kính TS Vẽ SV
vuông góc với RU
Câu hỏi: Hãy chỉ ra cách dùng cái rìu để chia 3 một góc cho trước
Trang 16Đáp án: Gọi góc cần chia là ABC Di chuyển cái rìu sao cho B nằm trên SV, BA đi qua R và
BC tiếp xúc với nửa đường tròn Khi đó góc ABC được chia 3 bởi các
Bằng 2 cái rìu, hãy chỉ ra cách chia năm một góc bất kì