I canali di Marte, con varianti - A fianco una mappa dei canali di Marte

Pagina creata da Federica Catalano
 
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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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