Можно нарисовать таблицу и подсчитать результаты для каждого действия.
И так далее. В конечном итоге можно заполнить таблицу для всех 20 делений и найти ответ.
Воспользуемся стратегией поиска закономерности для решения этой задачи. После 1-го деления в стопке будет 2 слоя бумаги, после 2-го деления — 4 слоя, после 3 деления — 8 слоев. В экспоненциальной форме количество слоев можно представить, как 2 1, 2 2, 2 3, …, или 2 nв общем виде. После 20 делений толщина стопки составит 0,0254 × 2 20, или около 26 645 мм, что составляет примерно 26,6 м. Вот почему в задаче говорится: « Если Джонни сможет повторить эту процедуру 20 раз».
Сколько квадратов всех размеров на стандартной шахматной доске размером 8 × 8 клеток?
Первой реакцией будет ответ 8 × 8 = 64 квадрата, однако слова «всех размеров» говорят о том, что могут существовать и другие ответы. Математический подход предполагает подсчет количества квадратных областей всех размеров на шахматной доске с 64 клетками, т. е. 2 × 2, 3 × 3, 4 × 4 и т. д. Это неудобно и довольно трудно, поскольку перекрывается множество клеток. К тому же в процессе подсчета легко сбиться, так что такой метод скучен и проблематичен.
Попробуем применить стратегию поиска закономерности в сочетании с таблицей для организации данных. Если начать с доски размером 1 клетка на 1 клетку, то, очевидно, на ней будет только один квадрат, т. е. квадрат 1 × 1. На доске размером 2 клетки на 2 клетки мы увидим четыре квадрата 1 × 1 и один квадрат 2 × 2, т. е. всего 5 квадратов. Представим данные в таблице по мере увеличения размера нашей доски от 1 × 1 до 2 × 2, 3 × 3 и т. д.
В таблице явно просматривается закономерность заполнения клеток в каждой строке, поэтому мы быстро определяем, что на шахматной доске размером 8 × 8 клеток находятся 204 квадрата всех размеров.
В представленной выше таблице можно заметить не только одну закономерность. В ней, например, встречается множество квадратов целых чисел. А если взглянуть на колонку «Всего» и определить разность между следующими друг за другом членами, то мы получим интересную последовательность:
5–1 = 4
14–5 = 9
30–14 = 16
55–30 = 25
91–55 = 36
140–91 = 49
204–140 = 64.
Опять мы получаем квадраты целых чисел. Если теперь найти разность второго порядка, т. е. разность между квадратами, то мы получим последовательность нечетных чисел, начиная с 5:
9–4 = 5
16–9 = 7
25–16 = 9
36–25 = 11
49–36 = 13
64–49 = 15.
Закономерности не только очень полезны для решения задач, как мы видели выше, они также придают прелесть математике.
Таблица, представленная ниже, продолжается бесконечно. Какая буква будет находиться в середине 30-го ряда?
Можно продолжить выписывать буквы в каждом ряду, пока не дойдем до 30-го ряда. Теперь можно определить, какая буква находится в середине. Такой метод громоздок, но он дает правильный ответ.
Это классический пример того, насколько эффективно поиск закономерности позволяет решать задачи. Для выявления закономерности построим еще четыре ряда букв.
Поскольку в последовательности 6 букв, ряды будут повторяться после каждых 6 букв. Более того, поскольку 30 кратно 6, буква в середине 30-го ряда будет той же самой, что и в середине 6 ряда, т. е. A. Стратегия распознавания закономерности делает решение задачи очень легким.
Найдите цифру в разряде единиц у каждого из следующих чисел:
a) 8 19;
b) 7 197.
(Понятно, что это нужно сделать, не прибегая к помощи калькулятора или компьютера.)
Некоторые пытаются решить эту задачу путем возведения 8 в степень с помощью калькулятора и очень быстро выясняют, что большинство калькуляторов не позволяет воспроизвести ответ такой величины. Количество разрядов на дисплее заканчивается раньше, чем на него будет выведено целевое значение.
Читать дальше
Конец ознакомительного отрывка
Купить книгу