I canali di Marte, con varianti - A fianco una mappa dei canali di Marte
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30 - giochi e curiosita’ I canali di Marte, con varianti. A fianco una mappa dei canali di Marte che collegano numerose grotte. Ogni grotta è contrassegnata da una lettera dell’alfa- beto. Parti dalla grotta che si trova al polo Sud, contrassegnata con la lettera “N”. Saresti capace di percorrere i canali visitan- do tutte le grotte una volta sola in modo da formare una frase completa con le lettere che trovi in ciascuna grotta, nello stesso ordine? Quando questo indovinello comparve per la prima volta in una rivista, più di 50.000 let- tori risposero: “Non c’é alcuna soluzione”. Invece il quesito è molto facile! Il topolino in trappola. Un topolino si è perso in una soffitta. Partendo dall’angolo in basso a sinistra indicato con la lettera “V”, fallo uscire formulando una frase. Un piccolo suggerimento: che cosa starà pensando il pove- ro topolino? Ha perso la password! Matteo ha dimenticato la password per accedere al suo computer. Vuoi aiutarlo a ricordarla? Se parti dalla A posta nel quadro centrale e percorri il labirinto nel modo giusto raccogliendo nell’ordine tutte le lettere che incontri, troverai la parola cerca- ta. Un piccolo suggerimento: tutte le volte che Matteo pensa alla password gli viene in mente la bandiera della pace. Ora tocca a te! Inventa un gioco simile a questo. Attenzione: la struttura deve essere simile ma il dise- gno e la situazione devono essere completamente diversi! (pagina tratta da: “Base cinque - appunti di matematica ricreativa” http://utenti.quipo.it/base5/)
giochi e curiosita’ - 31 Il T-puzzle e le sue sorprese. 1. Il T-puzzle. Utilizzando i quattro pezzi a sinistra nella figura qui a fianco, sapresti ottenere la T che si trova a destra? Ricopia il disegno su un foglio a qua- dretti, ritaglia i pezzi e costruisci la lettera T. 2. Altre figure col T-puzzle. Con i 4 pezzi del T-puzzle si possono ottenere molte altre insospettabili fi- gure, come queste. Ricopia, ritaglia e utilizza i pezzi a destra. Nota bene: uno dei pezzi è stato leggermente modificato. Sai dire qual è e quale modifica è stata apportata? Tutte le figure che hai costruito con i pezzi del T-puzzle sono equi- valenti ed equiscomponibili. 3. Costruisci il tuo puzzle. Scegli una lettera dell’alfabeto e prepara un puzzle simile al T-puzzle. Il tuo puzzle deve essere IN- TELLIGENTE ma non COMPLI- CATO, perciò deve avere le se- guenti caratteristiche: • la lettera deve essere dise- gnata in stampa- tello maiuscolo semplice e linea- re, come quelle dell’esempio ri- portato sopra; • la lettera deve es- sere divisa e rita- gliata in 4 parti, non di più. A destra una ver- sione ingrandita dei pezzi del T-puzzle. Le risposte nella pa- gina seguente.
32 - giochi e curiosita’ Risposte & riflessioni 1. Il T-Puzzle 2. Altre figure La difficoltà mag- col T-puzzle giore del T-puzzle è trovare la giusta collocazione del pezzo trasversale colorato in giallo nella figura qui sot- to. A che cosa è dovuta questa difficoltà? Al fatto che dob- biamo superare un blocco mentale: tendiamo irresisti- bilmente a disporre i pezzi in posizio- ne verticale oppure Costruzioni tratte dal sito: http://www. orizzontale perché hitoyoshi.net/tokumasa/kyouzai/tan- ci facciamo influenzare dalla forma gram.gif (2003) della lettera T. La nostra mente evita la disposizione obliqua. A rendere più difficile il gioco si aggiun- gono due elementi: * la quadrettatura del foglio; * la larghezza della striscia gialla che è uguale alla larghezza delle striscie che compongono la lettera T. 4. Il segreto del T-Puzzle Nella figura sono indicate le misure esatte per ottenere una striscia trasver- sale (gialla) larga come le striscie della T. Per calcolare le misure esatte si applica il teorema di Pitagora. Un metodo più semplice e pratico con- (tratto da: “Base cinque - appunti di matema- siste nel ritagliare una striscia di carta tica ricreativa” http://utenti.quipo.it/base5/) larga come le strisce della T e sovrap- porla alla T stessa, inclinata di 45°. Dopo averla disposta nella posizione esatta, la si utilizza come riga per trac- ciare le due linee trasversali e si ritaglia la T.
risoluzione problemi - 33 Come affrontare un problema. N ella tabella seguente sono elencate le fasi del metodo da applicare per risolvere un problema, il cui testo va scritto nella prima riga. Nelle pagine seguenti ci sono quattro problemi, e per ognuno viene mostrato come li hanno affrontati quattro ragazzi. Alla fine non ti diciamo subito se il loro ragionamento è giusto o sbagliato, prima prova anche tu a risolverli applicando il metodo, e poi guarda la soluzione nella pagina indicata. Testo di un problema. Le FASI del METODO. Passi da compiere! In caso di difficoltà... • Conosci il significato di • Se non sei sicuro, cerca nel tutte le parole del testo? vocabolario. • Cosa chiede il problema? • Cerca di rendere il testo concreto. Cercare di capire • Quali sono i dati? il problema: • Dai un nome o simbolo ad DOMANDE • È possibile fare un disegno ogni parte del problema. DA PORGERSI. per rappresentare il pro- blema? • Schematizza con una figu- ra o uno schema. • Quali operazioni, formule o proprietà,….pensi serva- • Ti sembra un problema no per trovare la risposta? di…. • Pensa ad un problema simile già risolto. • Riporta tutti i dati ordinata- mente. • Cerca di capire cosa devi trovare, se hai la sensa- • Fai uno schema o un dise- zione di aver sbagliato…. gno. ricomincia. • Scrivi le formule che pensi • Cerca nel tuo libro…se Piano di azione: possano essere utili. non ti ricordi le formule, le COSE DA FARE. proprietà o i teoremi. • Svolgi le operazioni neces- sarie. • Spiega con semplici frasi i vari passaggi per renderti • Verifica passo passo tutte conto di eventuali errori. le operazioni svolte. • Rileggi il testo del proble- • Verifica il risultato. ma per accertarti di aver risposto bene a tutto.
34 - risoluzione problemi 1 - Come ha affrontato un problema Mattia: Testo del problema: Ho 65 caramelle. Ne mangio una e distribuisco in parti uguali le altre tra tutti i miei compagni di squadra. Ogni compagno riceve un numero di caramelle uguale al numero dei miei compagni. In quanti siamo in squadra? Quali passi ha compiuto Come ha risolto le difficoltà Le FASI del METODO. Mattia. incontrate Mattia. • Ha letto attentamente il testo. • Conosceva tutte le parole del testo, e ha capito che • Ha verificato la conoscen- doveva trovare da quante za del significato di tutte le persone era formata la parole del testo. sua squadra. • Ha cercato di capire che cosa chiedeva di trovare il • Ha cercato nel vocabo- problema. lario le parole di cui non Ha cercato di capire • Ha cercato di identificare conosceva il significato, o il problema: nel testo i dati. di cui non era sicuro. • Ha pensato ad uno sche- ma che potesse fargli capi- • Ha capito che doveva tro- re meglio il problema. vare il modo di distribuire 64 caramelle (65 – 1 che • Ha pensato a quali opera- aveva tenuto per se). zioni, formule o proprietà servono per trovare la risposta. • Ha pensato ad una tabella come questa e ha capito che doveva pensare alla divisione e alla moltiplica- • Ha riportato tutti i dati zione: ordinatamente. Compa- Cara- Totale Ha applicato un piano gni melle di azione: • Ha fatto uno schema. 1 64 64 • Ha fatto le operazioni. 2 32 64 3 / ... ... 8 8 64 Mattia ha trovato questa risposta: In squadra siamo 8. RISPOSTA: Sei d’accordo con la risposta di Mattia o pensi abbia sba- gliato qualcosa? Controlla a pag. 42.
risoluzione problemi - 35 Prova tu, usa questa pagina per risolvere il problema 1.
36 - risoluzione problemi 2 - Come ha affrontato un problema Alice: Testo del problema: In un rombo la somma delle diagonali è cm. 34 e la maggiore supera la minore di cm. 14. Trova il perimetro. Le FASI del Come ha risolto le difficoltà Quali passi ha compiuto Alice. METODO. incontrate Alice. • Ha letto attentamente il testo. • Conosceva tutte le parole del • Ha verificato la conoscenza testo, e ha capito che per tro- del significato di tutte le paro- vare la misura del perimetro le del testo. del rombo doveva trovare la • Ha cercato di capire che cosa misura del lato. chiedeva di trovare il proble- • Ha dato “un nome”, con un ma. Ha cercato di simbolo, alle diagonali, al • Ha cercato di identificare nel capire lato ed al perimetro e ha fat- testo i dati. il problema: to il disegno del rombo ripor- • Ha rappresentato con un dise- tando anche i simboli. gno il problema per cercare di capirlo meglio • Ha capito che si trattava di • Ha pensato a quali operazio- un problema sul rombo e sui ni, formule o proprietà pote- triangoli e ha cercato sul libro vano servirle per trovare la i teoremi e le formule che le risposta. servivano. • Utilizzando i dati del pro- blema ha scritto la relazione che lega le due diagonali, aiutandosi con i disegni: A • Ha scritto le formule che gli sembrava potessero essere B C utili. A H D • Ha fatto un disegno. Ha applicato un D B C piano di azione: • Ha svolto le operazioni neces- • Ha ricavato il valore delle sarie. due diagonali. • Ha pensato ad un teorema • Ha verificato passo passo sui triangoli che potesse tutte le operazioni svolte. aiutarla per trovare il valore del lato. • Ha fatto i calcoli per trovare la misura del lato. • Ha calcolato il perimetro. RISPOSTA: Trovi la soluzione a pagina 43.
risoluzione problemi - 37 Prova tu, usa questa pagina per risolvere il problema 2.
38 - risoluzione problemi 3 - Come ha affrontato un problema Riccardo: Testo del problema: Con 60 metri di rete, il signor Pastorelli ha costruito un recinto per le pecore di for- ma rettangolare; le misure dei lati sono espresse in metri da numeri interi. Poiché ora ha comprato altre pecore, il signor Pastorelli acquista altri 6 m di rete per ingrandire il recinto e con i 60 metri del suo primo recinto, ne costruisce uno nuovo ancora di forma rettangolare. Egli osserva che una delle dimensioni del nuovo rettangolo misura 6 metri di più del primo e che l’altra dimensione è diminuita di 3 metri, mentre l’area è aumentata di 90 m2. Quanto misurano i lati del primo recinto rettangolare? Spiegate come avete trovato le vostre risposte. Le FASI del Quali passi ha compiuto Riccar- Come ha risolto le difficoltà METODO. do. incontrate Riccardo. • Ha capito che doveva trovare • Ha letto attentamente il testo. i lati del primo recinto costrui- • Ha verificato la conoscenza to dal signore. del significato di tutte le paro- • Non era sicuro che la parola le del testo. recinto si riferisse al perimetro • Ha cercato di capire che cosa e ha cercato nel vocabolario chiedeva di trovare il proble- il significato delle due parole. ma. Ha cercato di • Ha pensato di dare un nome capire • Ha cercato di identificare nel o un simbolo ai lati e all’area il problema: testo i dati. del vecchio recinto. • Ha rappresentato con un dise- gno il problema per cercare • Ha pensato di fare il disegno di capirlo meglio. sia del vecchio che del nuovo recinto. • Ha pensato a quali operazio- ni, formule o proprietà pote- • Ha pensato che fosse un pro- vano servirgli per trovare la blema di geometria dove non risposta.. bastava applicare una formu- la ma bisognava “ragionare”. • Ha riportato tutti i dati ordina- • Ha disegnato i due rettango- tamente. li. • Ha scritto le relazioni che • Ha fatto un disegno. intercorrono tra i lati dei due Ha applicato un • Ha svolto le operazioni neces- rettangoli e tra le loro aree. piano di azione: sarie. • Ha ricavato il valore dei lati • Ha verificato passo passo del primo recinto pensando tutte le operazioni svolte. ad un problema simile già risolto con una tabella dove • Ha verificato il risultato. aveva inserito dati e calcoli. RISPOSTA: Trovi la soluzione a pagina 44 e 45.
risoluzione problemi - 39 Prova tu, usa questa pagina per risolvere il problema 3.
40 - risoluzione problemi 4 - Come ha affrontato un problema Giulia: Testo del problema: 100 alunni sono riuniti in assemblea. Non tutti hanno il cellulare, ma si sa che co- munque se ne scelgano 2, almeno uno dei 2 lo ha. Quanti sono gli alunni con il cellulare? Le FASI del Come ha risolto le difficoltà Quali passi ha compiuto Giulia. METODO. incontrate Giulia. • Ha letto attentamente il testo. • Ha verificato la conoscenza • Conosceva tutte le parole del del significato di tutte le paro- le del testo. testo, e ha capito che doveva trovare quanti alunni hanno il • Ha cercato di capire che cosa cellulare. Ha cercato di chiedeva di trovare il proble- capire ma. • Ha pensato a quale potesse il problema: essere il significato di “alme- • Ha cercato di identificare nel no” nel testo testo i dati. • Ha pensato a quali operazio- • Ha pensato che fosse un pro- ni, formule o proprietà pote- blema di logica. vano servirgli per trovare la risposta.. • Inizialmente ha diviso il numero totale degli alunni per 2, non tenendo in consi- derazione il significato della • Ha riportato tutti i dati ordina- parola “almeno”. tamente. • Si è resa conto che qualcosa Ha applicato un • Ha svolto le operazioni. non andava e si è sofferma- piano di azione: • Ha verificato passo passo ta sulla parola “almeno”. tutte le operazioni svolte. • Ha iniziato a ragionare uti- lizzando prima 4 alunni, poi • Ha verificato il risultato. 8,... • Analizzando i risultati otte- nuti è arrivata alla soluzio- ne. RISPOSTA: Trovi la soluzione a pagina 46.
risoluzione problemi - 41 Prova tu, usa questa pagina per risolvere il problema 4.
42 - risoluzione problemi Ed ora vediamo le soluzioni: Problema 1: Ho 65 caramelle. Ne mangio una e distribuisco in parti uguali le altre tra tutti i miei compagni di squadra. Ogni compagno riceve un numero di caramelle uguale al numero dei miei compagni. In quanti siamo in squadra? Dati: 65 = numero caramelle Numero compagni di squadra = numero caramelle per ciascuno Soluzione: Abbiamo 65 caramelle, una la mangio io e quindi ne restano 64. Queste 64 le devo dividere in parti uguali tra i miei compagni. Proviamo cercando tutti i modi per dividere 64 in modo da avere come resto zero: Se i compagni di squadra fossero 2. In questo caso dividendo le 64 caramelle per due troverei 32. Quindi ad ogni compagno di squadra spetterebbero 32 caramelle. Il numero di caramelle per ognuno (32) non coincide col numero di compagni di squadra (2). Siamo molto... lontani dalla soluzione. Se i compagni fossero 4. Dividendo avremo: 64 : 4 = 16. Anche in questo caso il numero di caramelle per ognuno (16) non coincide col numero di compagni di squadra (4). Ci siamo però avvicinati. Se fossero 8. Avremo: 64 : 8 = 8. In questo caso il numero di caramelle per ognuno (8) coincide col numero di compagni di squadra (8). Ho risolto il problema? Rileggiamo bene il testo: “mi chiede in quanti siamo in squadra” . Quindi a questi 8 devo aggiungere me stesso. La soluzione è quindi 9. Mattia ha sbagliato perchè non ha verificato la sua risposta rileggendo il testo.
risoluzione problemi - 43 Problema 2: In un rombo la somma delle diagonali è cm. 34 e la maggiore supera la minore di cm. 14. Trova il perimetro. In un rombo la somma delle diagonali è cm. 34 e la maggiore supera la minore di cm. 14. Trova il perimetro. Dati: A D + d = 34 D = d + 14 B C D = diagonale maggiore O d = diagonale minore Soluzione: D A H D B C Consideriamo i segmenti che rappresentano le diagonali del rombo AD e BC del disegno. Sappiamo che AD supera BC di 14 cm e quindi possiamo disegnare il punto H e capire anche dal disegno che HD è uguale a 14cm. Ma allora la somma di AH e BC dovrà essere uguale a 20 cm perché la somma delle diagonali deve essere uguale a 34 cm. (AH + HD + BC = 34 cm) Quindi siccome AH e BC sono uguali e si conclude che AH = BC = 10 cm. Quindi la diagonale maggiore misura 24 cm e quella minore 10 cm A Consideriamo ora il triangolo AOC (quarta parte del rombo) e notiamo che si tratta di un triangolo rettangolo di cui si conoscono i due cateti AO e OC (metà delle diagonali). AO = 12 cm e OC = 5 cm. O C Applichiamo ora il teorema di Pitagora: l’area del quadrato costruito sull’ipotenusa è uguale alla somma delle aree dei quadrati costruiti sui cateti. In questo caso quindi: AC2 = AO2 + OC2 oppure AC = . In questo caso quindi: AC =  = = 13. Il lato obliquo del rombo misura quindi 13 cm. Il perimetro, avendo il rombo tutti e quattro i lati uguali, sarà uguale a quattro volte AC. Quindi: P = 4 ∙13 cm = 52 cm
44 - risoluzione problemi Problema 3: Con 60 metri di rete, il signor Pastorelli ha costruito un recinto per le pecore di forma rettangolare; le misure dei lati sono espresse in metri da numeri interi. Poiché ora ha comprato altre pecore, il signor Pastorelli acquista altri 6 m di rete per ingrandire il recinto e con i 60 metri del suo primo recinto, ne costruisce uno nuovo ancora di forma rettangolare. Egli osserva che una delle dimensioni del nuovo rettangolo misura 6 metri di più del primo e che l’altra dimensione è diminuita di 3 metri, mentre l’area è aumentata di 90 m2. Quanto misurano i lati del primo recinto rettangolare? Dati: 60 m = perimetro vecchio recinto 6 m = metri di rete acquistati 6m = aumento dell’altezza o della base del nuovo recinto 3m = diminuzione dell’altezza o della base del nuovo recinto 90 m2 = aumento dell’area del nuovo recinto Soluzione: POSSIBILI NUOVI RECINTI VECCHIO RECINTO A B AI BI AII BII C D CII DII CI DI Leggendo attentamente il testo mi rendo conto che probabilmente posso trovare due soluzioni, una nel caso ingrandisca l’altezza e diminuisca la base e l’altra nel caso aumenti la base e diminuisca l’altezza. Mi costruisco una tabella per rappresentare le misure dei lati e dell’area dei tre rettangoli considerando tutti i casi di rettangoli che hanno il
risoluzione problemi - 45 perimetro di 60 cm, partendo dai possibili valori dei lati (in quanti modi possibili posso ottenere 30 sommando due numeri che corrispondono ai valori dei lati dei rettangoli?). Escludo subito i casi di rettangolo come i primi tre perché non posso ottenere il secondo rettangolo o perché capisco che non posso ottenere 90 come differenza delle due aree : Vecchio recinto Nuovo recinto Nuovo recinto Area Area Area nuovo nuovo Base Altezza Base Altezza Base Altezza Vecchio 1 2 29 1 26 7 35 Imp. 29 182 Imp. 28 2 25 8 34 Imp. 56 200 Imp. 27 3 24 9 33 Imp. 81 216 Imp. 26 4 23 10 32 1 104 230 32 25 5 22 11 31 2 125 242 62 24 6 21 12 30 3 144 252 90 23 7 20 13 29 4 161 260 116 22 8 19 14 28 5 176 266 140 21 9 18 15 27 6 189 270 162 20 10 17 16 26 7 200 272 182 19 11 16 17 25 8 209 272 200 18 12 15 18 24 9 216 270 216 17 13 14 19 23 10 221 266 230 16 14 13 20 22 11 224 260 242 15 15 12 21 21 12 225 252 252 Dall’analisi della tabella si vede che l’unico caso possibile è quello di: AB = 22 m e AC = 8 m per il vecchio recinto e AIBI = 19 m e AICI = 14 m. Infatti: S: 22 X 8 = 176 e SI: 19 X 14 = 266. Per cui SI supera S di 90 m2 come richiedeva il testo.
46 - risoluzione problemi Problema 4: 100 alunni sono riuniti in assemblea. Non tutti hanno il cellulare, ma si sa che comunque se ne scelgano 2, almeno uno dei 2 lo ha. Quanti sono gli alunni con il cellulare? Dati: 100 = numero alunni 2 = numero degli alunni che vengono scelti a caso Soluzione: È fondamentale leggere bene il testo e capire bene il significato di almeno. Con una lettura superficiale del testo saremo tentati di fare 100 : 2 e scrivere come soluzione 50. Ma in questo caso, riflettendoci un pò, notiamo subito che si possono scegliere parecchie coppie di alunni senza cellulare e che quindi stiamo completamente sbagliando il ragionamento. Procediamo cercando di partire da alcuni casi particolari diminuendo il numero totale degli alunni. Proviamo a risolvere il problema supponendo di considerare 4 alunni. Chiamiamo gli alunni Piero, Sara, Riccardo e Cinzia e supponiamo che abbiano il cellulare solo Piero e Cinzia. Vediamo subito che in questo caso è possibile sceglier due alunni (Sara e Riccardo) che non hanno il cellulare. È necessario quindi che tre alunni abbiano il cellulare affinché almeno uno tra due alunni qualunque lo abbia. La risposta è 3: uno in meno di 4 che è il numero di alunni considerato. Proviamo ora a considerarne 8. Facendo anche in questo caso alcuni tentativi ci si rende conto che devono essere 7 gli alunni ad avere il cellulare. Uno in meno di 8 (numero di alunni considerato). Sembrerebbe quindi che sia sufficiente togliere uno dal totale degli alunni considerati. Facciamo un’altra prova per esserne più sicuri, consideriamo 16 alunni. Con alcuni tentativi ci rendiamo conto che devono essere 15 gli alunni ad avere il cellulare. Sempre uno in meno del totale considerato. Quindi, se facciamo la congettura che questa sia la regola generale, nel caso di 100 alunni gli alunni a possedere il cellulare devono essere 99. Non possiamo “dimostrare” che questa è la risposta corretta, ma solo verificare che lo è... In tanti altri casi usando questa regola “numero alunni che hanno il cellulare (nc) = numero totale alunni (n) meno uno (nc= n -1)” possiamo trovare la soluzione. Questa formula somiglia a quelle che incontrerai alla scuola superiore e che... ti aiuteranno a trovare la risposta a tanti problemi.
esercizi di applicazione - 47 Test di valutazione. 1. Tra le seguenti lunghez- 4. Dato un trapezio isosce- ze, una sola non equiva- le, conoscendo la misura le a 21,63 cm. Quale?: delle due basi AB=18 cm a. 2,163 dm e CD=6, la misura del b. 0,2163 m segmento AH, dove H è c. 0,002163 dam il piede dell’altezza re- d. 216,3 mm lativa alla base maggio- _____________________ re AB, è: usa questo spazio per i tuoi calcoli, e scrivi con una matita cosi’ potrai cancellare. a. 6 2. Osservando il triangolo b. 18 ABC della figura, possia- c. 12 mo dire che i segmenti d. 24 CH, AK e BS sono, ri- _____________________ spettivamente: a. CH l’altezza, AK la 5. In una circonferenza di bisettrice, BS la biset- raggio 10 cm è inscritto trice. un esagono regolare. b. CH l’altezza, AK la Qual è la lunghezza del mediana, BS la biset- lato dell’esagono? trice. a. 5 cm c. CH l’altezza, AK l’al- b. 10 cm tezza, BS la bisettri- c. 60 cm ce. d. 15 cm d. CH l’altezza, AK la _____________________ mediana, BS la me- diana. 6. Considera la proporzio- ne 6 : x = 3 : 2. Quale, fra le seguenti, non è una proporzione equivalente a quella data? a. 6:3=x:2 b. 2:x=3:6 c. (6+x):x=5:2 _____________________ d. x:6=3:2 _____________________ 3. In un rombo la somma delle diagonali è cm. 34 7. Se x è un numero com- e la maggiore supera la preso tra 4 e 10, allora minore di cm. 14. Trova il numero (x+3) fra quali il perimetro. numeri è compreso? a. 13 a. 1 e 9 b. 52 b. 6 e 12 c. 26 c. 7 e 13 d. 34 d. 12 e 30 _____________________ _____________________
48 - esercizi di applicazione 8. Un rettangolo ha la base 11. Il grafico seguente mo- che supera di 5 cm il stra il numero dei CD dei doppio dell’altezza. In- diversi generi musicali dicando con x la misura preferiti dai giovani con- dell’altezza, individua tenuti in uno scaffale. quali fra i seguenti poli- nomi esprime la misura del perimetro del rettan- usa questo spazio per i tuoi calcoli, e scrivi con una matita cosi’ potrai cancellare. golo. a. 3x+5 b. 6x+5 c. 6x+10 d. 3x+10 _____________________ 9. L’equazione 2x = 3 ha come soluzione: a. x = 6 b. x = 2/3 Prendendo un CD a c. x = 3/2 caso, qual è la probabi- d. x = 5 lità di scegliere un CD di _____________________ musica Pop? 6 a. ----- 10. Matteo, il fratellino di 14 Davide sta costruendo 6 b. ----- delle casette utilizzando le costruzioni come indi- 40 cato nelle figure: 6 c. ----- 34 1 d. ----- 4 _____________________ 12. Joseph si sta preparan- do per una gara e non Vuole continuare la se- può prendere più di 150 quenza e chiede a Davi- g di cioccolato al giorno; de quante costruzioni gli avendo a disposizione serviranno per la decima delle barrette da 0,6 kg casetta, Davide rispon- ciascuna, quante barret- de correttamente: te può mangiare? a. 30 a. Un quarto di barretta b. 33 b. Una barretta c. 36 c. Due barrette e mezzo d. 42 d. Quattro barrette _____________________ _____________________
esercizi di applicazione - 49 13. In un’indagine sul consumo 15. Se al numero 0,999 si di bibite fra i giovani, in una aggiunge 1 centesimo, giornata sono stati intervi- che cosa si ottiene? stati 100 alunni di una scuo- a. 1 la superiore. La seguente b. 1,009 tabella registra le risposte: c. 1,099 Numero Numero d. 1,999 bibite alunni _____________________ usa questo spazio per i tuoi calcoli, e scrivi con una matita cosi’ potrai cancellare. 0 9 16. Fra quali interi conse- 1 53 cutivi si trova il numero 2 21 7 3 15 ----- ? 4 0 8 5 2 a. Fra 7 e 8 Qual è la media delle bi- b. Fra 0 e 1 bite consumate in una gior- c. Fra 6 e 9 nata? d. Fra 1 e 2 a. 100 _____________________ b. 20 c. 1,5 17. In una palestra gli istrut- d. 10,6 tori sono così suddivisi in _____________________ base alle discipline inse- gnate: 14. Secondo un indagine sul numero di regali rice- Disciplina Numero istruttori vuti a Natale sono state intervistate 100 perso- body building ? ne. La seguente tabella spinning 4 registra le risposte. karate 8 judo 2 Numero regali Numero ricevuti persone 0 9 1 50 2 31 3 8 4 2  5 0 Qual è il numero degli Quanti intervistati han- insegnanti di Body Buil- no ricevuto almeno due ding? regali? a. 6 a. 8 b. 5 b. 10 c. 4 c. 41 d. 7 d. 31 _____________________ _____________________
50 - esercizi di applicazione 18. Ho 26 ingressi gratuiti 20. Si considerino i seguen- per la discoteca. Uno lo ti numeri: utilizzo io, gli altri li di- usa questo spazio per i tuoi calcoli, e scrivi con una matita cosi’ potrai cancellare. stribuisco in parti uguali 4/6 ; 1/2 ; 5/4 ; 7/7 ; 4 tra tutti i miei amici del ; 3,20 ; 2 ; 3,3 ; 0,45 gruppo. Ogni amico Li si vuol disporre in ordi- riceve un numero di in- ne crescente, quale delle gressi uguale al numero seguenti è corretta? dei miei amici. In quanti a. 0,45 ; 4/6 ; 1/2 ; 7/7 ; siamo nel gruppo? 5/4 ; 2 ; 3,20 ; 3,3 ; 4 a. 26 b. 0,45 ; 4/6 ; 1/2 ; 5/4 ; b. 25 7/7 ; 2 ; 3,20 ; 3,3 ; 4 c. 5 c. 0,45 ; 4/6 ; 1/2 ; 5/4 ; d. 6 7/7 ; 2 ; 3,3 ; 3,20 ; 4 _____________________ d. 0,45 ; 1/2 ; 4/6 ; 7/7 ; 5/4 ; 2 ; 3,20 ; 3,3 ; 4 19. Cinque amici di cui _____________________ una ragazza e quattro ragazzi si dividono la Valutazione: cifra vinta al Fantacal- cio in questo modo: alla 16-20 - Complimenti, ragazza spetta 1/3 del- hai affrontato i quesi- l’intera somma, e il ri- ti senza difficoltà sei socio manente viene diviso in onorario del gruppo Ralm. parti uguali tra i ragaz- zi. Quale frazione della 15-10 - Hai affrontato i somma spetta a ognuno quesiti con qualche dif- dei quattro ragazzi? ficoltà però possiedi cono- a. 1/2 scenze e competenze suffi- b. 1/3 cienti per andare avanti, sei c. 1/4 socio ordinario del gruppo d. 1/6 Ralm. _____________________ 9-5 - Hai affrontato i quesiti con diverse difficoltà devi ripassare gli Soluzioni: argomenti ed esercitarti 20.= d 10.= b maggiormente sei socio so- 19.= d 9. = c stenitore del gruppo Ralm. 18.= d 8. = c 17.= a 7. = c 4-0 - Hai affrontato i 16.= b 6. = b quesiti con parecchie 15.= b 5. = b difficoltà, devi studiare gli 14.= c 4. = a argomenti ed esercitarti 13.= c 3. = b con costanza ed impegno; 12.= a 2. = b sei un simpatizzante Ralm, 11.= d 1. = c potrai essere dei nostri.
giochi e curiosita’ - 51 Filastrocche matematiche. I sette gatti di Ahmes. Uno dei più antichi documenti matematici Presenta soltanto le seguenti conosciuti è un rotolo egizio lungo circa informazioni: 5 m e alto circa 30 cm. Lo scrisse Ahmes nel 1650 a.C. ricopiandolo in parte da case 7 testi di tre secoli prima. L’egittologo gatti 49 scozzese Henry Rhind lo acquistò a Luxor, sul Nilo, nel 1858. Per questo topi 343 1 2801 si chiama Papiro di Rhindo o Papiro di spighe di grano 2301 2 5602 Ahmes. Attualmente è conservato al heqat di grano 16807 4 11204 British Museum. totale 19607 19607 Ahmes, il figlio della luna, è il primo Che cosa poteva significare questa matematico che scrisse il proprio nome scrittura misteriosa? su un documento giunto fino a noi. E per di più, c’è un errore! Dov’è? Una interessante citazione del testo del papiro, come riportata nel libro di A. B. Esistono poi delle varianti: Chase “Rhind Mathematical Papyrus” (Reston Va. 1967), è la frase: Sette vecchie in viaggio per Roma “Accurate reckoning: the entrance into Ci sono sette vecchie in viaggio per knowledge of all existing things and all Roma obscure secrets.” ossia “Calcolo esatto: Ognuna di esse ha sette muli l’accesso alla conoscenza di tutte le cose Ogni mulo porta sette sacchi esistenti e di tutti gli oscuri misteri.” Ogni sacco contiene sette pagnotte Nel Papiro di Ahmes c’è anche il In ogni pagnotta ci sono sette coltelli Problema 79, che in forma di filastrocca Ogni coltello è in sette foderi risulta essere: Donne, muli, sacchi, pagnotte, foderi, In una proprietà ci sono 7 case. in quanti viaggiano per Roma? In ogni casa ci sono 7 gatti. (Fibonacci, 1202) Ogni gatto acchiappa 7 topi. Ogni topo mangia 7 spighe. L’enigma di St. Ives Ogni spiga dà 7 heqat di grano. Mentre andavo a St. Ives Quante cose ci sono in tutto in questa Incontrai un uomo con sette mogli. storia? Ogni moglie aveva sette sacchi, Ogni sacco aveva sette gatti, Nota: l’heqat era misura di capacità Ogni gatto aveva sette mici; pari a circa 4,785 litri. Mici, gatti, sacchi e mogli, In quanti andavano a St. Ives? In realtà, il problema 79 del Papiro di Rhind è più misterioso e più complesso Ragionaci, poi vai alla pagina seguente della nota filastrocca. per conoscere le risposte.
52 - giochi e curiosita’ I sette gatti di Ahmes 2801 * 7 = 19607 Case 71 = 7 1 2801 Gatti 72 = 49 2 5602 Topi 73 = 343 Spighe 74 = 2.401 4 11204 Heqat 75 = 16.807 totale 19607 Totale = 19.607 Infatti, siccome 7 = 1 + 2 + 4, per Qualcuno potrebbe obiettare che moltiplicare un qualsiasi numero per 7 si possono addizionare il numero stesso, il all’inizio si parla anche di una proprietà, perciò le cose di cui si parla in questasuo doppio e il suo quadruplo (ovvero il storia sarebbero: 19.607+1 = 19.608. doppio del doppio). Quindi la terza e la quarta colonna Ma ora esaminiamo meglio questa tabella potrebbero rappresentare una verifica (nella quarta riga, seconda colonna, il del calcolo eseguito nella prima colonna numero esatto è 2401): o addirittura una formula per il calcolo case 7 della somma di una serie geometrica. gatti 49 Sette vecchie in viaggio per Roma topi 343 1 2801 Se vogliamo calcolare il totale di tutte le spighe di grano 2301 2 5602 cose di cui si parla, allora la soluzione heqat di grano 16807 4 11204 è: totale 19607 19607 71 + 72 + 73 + 74 + 75 + 76 = 134.456 Se invece facciamo attenzione alla Nella seconda colonna c’è la sequenza domanda, che chiede il totale dei “muli, delle prime 5 potenze di 7. Si tratta di sacchi, pagnotte, foderi”, non dobbiamo una progressione geometrica di ragione contare i coltelli, perciò la soluzione è: 7. In fondo è scritto il totale. 71 + 72 + 73 + 74 + 76 = 117.649 Qual è la formula che usiamo oggi per calcolare la somma dei primi n termini di L’enigma di St. Ives una progressione geometrica di ragione r? Attenzione, questo è un indovinello col S = r + r2 + ... + rn = r(rn-1)/(r-1) trucco! La risposta è 1. La storia comincia così: “Mentre Nel nostro caso r=7, n=5 quindi: ANDAVO a St. Ives, incontrai un uomo...” S = 7(75-1)/(7-1) = 19607 Solo io andavo a St.Ives perché gli altri Possiamo scrivere la somma anche così: li incontrai, quindi loro VENIVANO 7 + 72 + 73 + 74 + 75 = 7(1 + 7 + 72 + da St.Ives. Ma esistono altre risposte 73+74) = 7(1 + 7 + 49 + 343 + 2401) = altrettanto valide: una, ad esempio, 7 * 2801 potrebbe essere 2802. Potete trovare altre informazioni sul Ma che cosa significano i numeri scritti St.Ives Riddle in questo sito: http://utenti. nella terza e nella quarta colonna? quipo.it/base5/penslate/stives.htm Ora, se osserviamo attentamente la seconda parte del testo di Ahmes (queste due pagine sono tratte da: “Base ci rendiamo conto che è proprio la cinque - appunti di matematica ricreativa” moltiplicazione di 2801 per 7, eseguita http://utenti.quipo.it/base5/) col metodo egizio.
giochi e curiosita’ - 53 Scacchi. Incontro n.1 Incontro n.2 8 8 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 A B C D E F G H A B C D E F G H Il bianco muove e matta in due mosse Il bianco muove e matta in due mosse Incontro n.3 Incontro n.4 8 8 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 A B C D E F G H A B C D E F G H Il bianco muove e matta in due mosse Il bianco muove e matta in due mosse soluzioni: 2. Th8 matto 2. Cf7 matto e8 oppure in c8 2. D:h7 matto 2. e:d5 matto 1. D:g7+, D:g7 1. Tg7, R muove in 1. Cf6+, g:f6 1. Cf5, d5 Incontro n.4: Incontro n.3: Incontro n.2: Incontro n.1:
54 - giochi e curiosita’ Sai che la matematica a volte puo’ essere interessante come un film giallo? Se non ci credi, seguici mentre ti raccontiamo la storia del più famoso teorema della matematica, quello di Fermat. Ricordi il teorema di Pitagora? Questo è un triangolo rettangolo di lati 3, 4, e 5 cm. Ma l’uguaglianza che vedi sopra è vera per tutti i triangoli rettangoli, anche se i lati misurano per esempio 5, 12, 13 (se non ci credi... fai ora il calcolo!). Sapevi che il teorema di Pitagora si può “dimostrare” come in un gioco simile al tangram? Guarda la figura a fianco. E di terne di numeri che rispettano questa uguaglianza ne esistono davvero tante. Chi ha ricostruito la storia della matematica non crede che ad “inventare” questo teorema sia stato proprio Pitagora, che visse nel 400 a.C., perché in alcuni papiri egiziani già ci sono indizi che ci dicono che anche loro sapevano dell’esistenza di tante terne di numeri, come 3, 4, e 5, così “particolari” (prova a fare il calcolo scegliendo tre numeri naturali a caso per renderti conto di quanto le “terne pitagoriche” siano “speciali”). Nel 1600, Pierre de Fermat (1601 - 1665) che non era un matematico di professione ma faceva il magistrato, ebbe una idea. Pensò: questa particolarità di terne di numeri sarà vera anche se considero il cubo anziché il quadrato? Guarda le figure per capire meglio (chissà se anche Fermat, che era un appassionato di Matematica, ha immaginato questa idea cosi’):
giochi e curiosita’ - 55 Per il quadrato è facile trovare tante terne Pitagoriche. Ma per il cubo non è così, come mostra l’immagine seguente. Di certo si sa che, mentre studiava l’opera di Diofanto di Alessandria, un matematico vissuto tra il 212 d.C. e il 298 d.C., Fermat scrisse in latino, in una nota del libro, l’enunciato del suo teorema, aggiungendo che non aveva abbastanza spazio per scrivere la dimostrazione... “È impossibile separare un cubo in due cubi, o una potenza quarta in due potenze quarte, o in generale, tutte le potenze maggiori di due come somma della stessa potenza. Dispongo di una meravigliosa dimostrazione di questo teorema, che non può essere contenuta nel margine troppo stretto della pagina” Tanti matematici, da allora, cercarono di dimostrare il teorema ma non ci riuscirono o commisero errori nella dimostrazione (anche loro sbagliano e fanno errori! Cercano però sempre di correggerli e capire perché li hanno fatti...). Quando tu eri piccolissimo, un matematico che si chiama Andrew Wiles ha finalmente, dopo più di tre secoli, dimostrato che Fermat aveva ragione. Se vuoi saperne di più, chiedi aiuto a mamma e papà, a tuo fratello o alla tua sorella maggiore, al tuo insegnante di inglese, a un tuo amico o amica e vai a curiosare su questo sito, dove troverai filmati e curiosità sul teorema piu’ famoso della storia: http://www.simonsingh.com/The_TV_Film.html
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