Kvant 1985, số 1 · Trang
ISSN 0130-2221
1
1985
Tạp chí vật lý và toán học khoa học nổi tiếng
Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô và Viện Hàn lâm Khoa học Sư phạm Liên Xô
KBANM
4
1984
KBANM
1
1978
KBANM
1
1979
E hv
bằng tốt nghiệp
KHOA HỌC PHỔ BIẾN
Tạp chí Vật lý và Toán học
VIỆN KHOA HỌC LIÊN XÔ
VÀ HỌC VIỆN SƯ PHÁP
KHOA HỌC LIÊN XÔ
Đây là bản sao của Dill, từ năm 1985 đã trao giải cho những người chiến thắng trong các cuộc thi do tạp chí của chúng tôi tổ chức (Bài toán «Kvant», cuộc thi cờ vua, v.v.). Nó mô tả các nhân vật ngụ ngôn của Pyphasor và Archimedes, được mượn từ cuốn sách giáo khoa toán học đầu tiên của Nga, do Leonty Magnitsky viết và xuất bản tại Moscow năm 1703.
TRONG PHÒNG:
2 «Kvant» – 15 năm
3 Gửi độc giả của chúng tôi
4 L. V. Tarasov. Nghề bình yên của chùm tia laze
10 O. V. Lyashko. Tại sao sức đề kháng không giảm?
16 F. N. Sklokin. Trắng tay hoặc không tin vào mắt mình
IN THIS ISSUE:
Kvant is fifteen
To our readers
L. V. Tarasov. Peaceful professions of the laser ray
O. V. Layshko. Why the resistance does not decrease
F. N. Sklokin. White haze, or Don’t believe your own eyes
vòng tròn toán học
N. V. Vasiliev, V. L. Gutenmacher. Các cặp số và phép tính với chúng
Mathematics circle
N. V. Vassiliev, V. L. Gutenmacher. Các cặp số và phép tính với chúng
Trường học ở «Kvant»
Vật lý 8, 9, 10
Mathematica 8, 9, 10
Trường học yêu thích bài toán
Kvant’s school
Physics 8, 9, 10
Mathematics 8, 9, 10
Selected school problems
Kaleidoskon «Kvant»
Kvant’s kaleidoscope
«Kvant» cho học sinh nhỏ
Nhiệm vụ
S. S. Krotov. Về áp suất và định luật Pascal, hay Tại sao pho mát có lỗ tròn
Kvant for younger school children
Problems
S. S. Krotov. On pressure and Pascal’s law, or Why does cheese have round holes
tin tức khoa học
Top Quark và Tiger Cub Top
Science news
Top-quarks and Top the little tiger
Bài tập «Kvant»
Nhiệm vụ M901—M905; F913—F917
Lời giải bài toán M884, M885; F894—F897
Kvant’s problems
Problems M901—M905; P913—P917
Solutions M884, M885; P894—P897
Thông tin
Trường hè tình anh em dành cho lập trình viên trẻ
Tuyển sinh mới vào Trường Toán Báo chí Toàn Liên minh
Tuyển sinh mới vào bộ phận thư tín của Cơ khí nhỏ
Trường Vật lý và Công nghệ Tương ứng tại MISiSe
Information
Young programmer’s summer school in Bratislava
Entrance requirements to the All-Union mathematics correspondance school
Entrance requirements to the Maly Mechmat correspondance school
The MISIS physico-technical correspondance school
Các lựa chọn thi tuyển sinh
Đáp số, gợi ý, lời giải
«Kvant» mỉm cười (40)
Trang cờ vua
Ảo mộng trên bàn cờ (trang bìa thứ 3)
College entrance examinations
Answers, hints, solutions
Kvant smiles (40)
The chess page
Science fiction on the chessboard (3rd cover page)
3
Gửi độc giả của chúng tôi
Nhiều tạp chí được xuất bản ở nước ta: Chúng cần thiết cho các nhà toán học và vật lý, nhà sinh học và bác sĩ, nhà địa lý và địa chất, kỹ sư thuộc nhiều chuyên ngành khác nhau, giáo viên và tất nhiên, … học sinh. Nhưng học sinh vẫn chưa có tạp chí khoa học của riêng mình. Đã đến lúc lấp đầy khoảng trống này. Đối với những học sinh quan tâm đến toán học và vật lý, chúng tôi muốn «Kvant» trở thành tạp chí khoa học đầu tiên của các em.
Tất nhiên, chúng tôi đang trông cậy vào những học sinh chỉ đơn giản là “trở nên giỏi hơn” về toán và vật lý hoặc có thể tiến bộ hơn. Nhưng hiện nay, nhu cầu của đất nước là rất lớn đối với những người trẻ tuổi tham gia vào khoa học với niềm đam mê và vượt ra ngoài những yêu cầu bắt buộc của trường học. Ở Liên Xô vào cuối năm 1968 có hơn 800.000 nhân viên khoa học, trong đó có hơn 80.000 chuyên gia về khoa học vật lý và toán học. Tổng số nhà khoa học, kỹ sư, nhà kinh tế, v.v., những người phải nắm vững các phương pháp toán học và nghệ thuật thí nghiệm vật lý bằng vết mổ và phát minh của chính họ, sẽ sớm lên tới hàng triệu người. Đất nước chúng ta cam kết đảm bảo rằng học sinh được học
Thiếu khả năng giải quyết các vấn đề toán học và vật lý, họ đã kịp thời suy nghĩ về việc lựa chọn một con đường nghiên cứu sâu hơn mà khả năng và sở thích của họ sẽ không bị uổng phí. Vì vậy, mọi cơ hội sẽ được tạo ra để học tập thành công về toán học và vật lý. Các trường vật lý và toán học đặc biệt được tổ chức, các lớp tự chọn bổ sung được tổ chức cho học sinh lớn hơn và các kỳ thi Olympic vật lý và toán học được thành lập. Đây là toàn bộ trường hợp và «Kvant». Tạp chí sẽ chứa rất nhiều tài liệu phù hợp cho công việc trong giới học đường. Nhưng bạn có thể tự mình làm việc với tạp chí.
Chúng ta phải ủng hộ ngay từ này - làm việc. Trong tạp chí, bạn sẽ tìm thấy cả các trang mùa xuân và tài liệu dành cho so sánh_LEGACIOUS_MATHEMATICS_WORKS. Nhưng tài liệu chính của tạp chí đã được mở rộng để bao gồm cả học sinh sẽ làm việc trên tạp chí đó. Bạn cần phải giải các bài toán, đọc các bài báo bằng giấy và bút chì trên tay và cố gắng tự mình thực hiện lại các thí nghiệm được mô tả.
Hầu hết các tài liệu của tạp chí đều hướng đến đối tượng học sinh trung học, nhưng chúng tôi hy vọng rằng các em học sinh từ lớp 6-7 cũng sẽ tìm thấy những điều thú vị trên tạp chí.
Đừng lo lắng nếu bạn thấy mình khó tiếp cận và khó khăn. Chọn một tài liệu tạp chí khác, nói lời tạm biệt, nhưng sau một thời gian hãy cố gắng quay lại với những tài liệu mà ban đầu bạn đã bỏ qua.
Tóm lại, tại sao tạp chí được gọi là «Kvant». Có một thời, sự xuất hiện của ý tưởng lượng tử đã gây ra những thay đổi sâu sắc trong khoa học vật lý. Chúng tôi muốn rằng sự xuất hiện của tạp chí mới cũng sẽ mang lại những tiến bộ lớn hơn và thậm chí là một bước nhảy vọt đáng chú ý trong việc tiếp thu khoa học hiện đại của học sinh. Hãy để chúng tôi nhắc lại một lần nữa: để hy vọng của chúng tôi trở thành hiện thực, chúng tôi cần độc giả ngay lập tức tham gia tích cực cùng chúng tôi.
Chúng tôi chúc bạn thành công!
tuyển tập biên tập
(«Kvant», Số 1, 1970)
Nghề bình yên của chùm tia laze
Ứng viên Khoa học Vật lý và Toán học
L. V. TARASOV
Chùm tia laser được sử dụng trong hàn và cắt kim loại, trong các hoạt động phẫu thuật (từ khoang lớn đến các hoạt động tốt nhất trên võng mạc), các quy trình kỹ thuật tinh vi trong điện tử, các cuộc gọi vi mô trong lắp đặt phản ứng tổng hợp nhiệt hạch. Bây giờ mọi cậu bé đều biết từ “laser”.
Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô
Viện sĩ A. P. Aleksaidrov
(từ bài phát biểu tại Đại hội XXVI của CPSU)
Sau khi tạo ra tia laser, con người có thể tập trung năng lượng ánh sáng mạnh mẽ một cách bất thường và gửi nó theo hướng này hay hướng khác trong không gian. Dòng năng lượng ánh sáng này có thể liên tục hoặc ở dạng xung lực mạnh nối tiếp nhau. Bạn có thể kiểm soát cả tốc độ lặp lại của xung laser và các thông số của chúng - năng lượng, thời lượng. Chùm tia laser có thể được hình thành trên bề mặt được chiếu xạ thành một điểm sáng có đường kính lên tới 1-10 micron. Công nghệ laser hiện đại dễ dàng giúp tập trung cường độ ánh sáng — W/cm² trên bề mặt ma trận. Nói cách khác, sự chiếu xạ khoa học có kích thước ~1 micron trên bề mặt ma trận sẽ nhận được năng lượng cỡ 0,1 J mỗi giây. Ở cường độ cao như vậy, kim loại bắt đầu nổi. Ngày nay, không khó để cung cấp cường độ ánh sáng cao hơn nữa: — W/cm². Trong trường hợp này xảy ra sự bay hơi mạnh của nền được chiếu xạ.
Chùm tia laser mạnh có thể là một vũ khí đáng gờm nhưng nó có thể được sử dụng thành công cho mục đích hòa bình. Các nhà khoa học và kỹ sư Liên Xô đã chỉ ra một cách thuyết phục rằng có bao nhiêu ngành nghề chùm tia laser tròn. Họ đã chứng minh tính hiệu quả và hứa hẹn của việc sử dụng tia laser để xử lý vật liệu, trong y học, trong công nghệ máy tính hiện đại, trong các thiết bị đo lường và điều khiển chính xác cũng như cho nghiên cứu khoa học. Tuy nhiên, trong số những phát minh vĩ đại nhất của thế kỷ 20, tia laser có thể và nên là một lao động của tình yêu chứ không phải của một người lính.
Trong một chỉ số, thậm chí không thể nói ngắn gọn về tất cả các ngành nghề liên quan đến tia laze trên thế giới. Ở đây chúng ta sẽ chỉ giới hạn ở hai chủ đề: xử lý vật liệu bằng chùm tia laze và việc sử dụng tia laze trong y học.
Chùm tia laser - công cụ mới để xử lý vật liệu
Trên mặt đồng hồ đeo tay Poljot có dòng chữ: “23 viên đá”. Hướng lên-
Việc cài đặt laser Rubin-2 được sử dụng để điều khiển các thiết bị điện tử.
5
Số lượng chân kính cũng có thể được nhìn thấy trên mặt số của những chiếc đồng hồ lên dây cơ khác. Những loại đá này là gì? Chúng ta đang nói về những viên đá ruby được sử dụng trong bộ máy đồng hồ như ổ trục trượt. Để tạo ra một ổ đỡ như vậy, cần phải căn chỉnh một vết lõm nhỏ có đường kính chỉ 0,1 mm bằng hồng ngọc (một vật liệu rất cứng và đồng thời giòn). Trong nhiều năm, hoạt động này được thực hiện một cách cơ học bằng cách sử dụng các mũi khoan làm bằng dây mỏng được xử lý đặc biệt. Máy khoan thực hiện hơn 10.000 vòng quay mỗi phút và đồng thời thực hiện khoảng 100 chuyển động tịnh tiến. Mất khoảng 15 phút để khoan một viên đá.
Từ năm 1964, việc khoan lỗ cơ học năng suất thấp trên đá đồng hồ đã được thay thế rộng rãi bằng khoan laser. Tất nhiên, thuật ngữ “khoan laser” không nên hiểu theo nghĩa đen. Chùm tia laser không khoan lỗ - nó tạo ra lỗ do sự bay hơi tích hợp của vật liệu. Một lỗ trên đá hồng ngọc (có độ dày phôi là 1 mm) được đục bởi một loạt xung laser có năng lượng 0,1 J và thời lượng cỡ s (nghĩa là có công suất tối đa cỡ W); khi tập trung xung laser vào một điểm sáng có đường kính 0,01 cm, nó sẽ cung cấp cường độ ánh sáng vào khoảng W/cm². Năng suất của hệ thống laser hoạt động ở chế độ tự động là một viên đá mỗi giây. Con số này cao hơn khoảng một nghìn (!) lần so với năng suất của việc khoan cơ học.
Trong nhiều dụng cụ thay đổi, trong các quy trình kỹ thuật đòi hỏi độ chính xác cao, cần có dây rất mỏng làm bằng đồng, đồng thau và vonfram. Để có được một sợi dây như vậy, kim loại được kéo qua các lỗ có đường kính thích hợp, cao trên vật liệu siêu cứng, chẳng hạn như kim cương (còn gọi là khuôn kim cương). Khuôn kim cương cho phép nối dây có đường kính chỉ 10 micron; Sợi dây này mỏng hơn mười lần so với toàn bộ sợi dây của một người. Nhưng làm thế nào để khoan một lỗ trụ trên một vật liệu siêu cứng như kim cương? Về mặt máy móc thì điều này khá khó thực hiện; Phải mất đến mười giờ để khoan một lỗ. Không khó chút nào để đục lỗ này bằng một loạt các xung laser công suất cao tập trung.
Như bạn có thể thấy, khoan laser có một số ưu điểm rất quan trọng: nó cho phép bạn tạo lỗ trên các vật liệu có độ cứng cao (ví dụ: kim cương) hoặc độ giòn tăng (ví dụ: gốm alumina); Có thể thu được các lỗ rất mỏng, đồng thời tỷ lệ giữa độ sâu của các lỗ được khoan bằng tia laser với đường kính của chúng đạt giá trị kỷ lục (so với các phương pháp khoan khác) - độ sâu của lỗ có thể vượt quá đường kính của nó gấp 10-50 lần. Trong mọi trường hợp, khoan laser đều mang lại hiệu quả cao. Cuối cùng, không giống như các mũi khoan thông thường, “mũi khoan laser” không bị gãy hoặc mòn.
Phát triển tổ chức truyền thông vi điện tử với cải tiến công nghệ sản xuất vi mạch. Một chùm tia laser có thể giúp ích rất nhiều ở đây. Lúc đầu, tia laser chỉ được sử dụng cho hàn vi mô. Do đó, với sự trợ giúp của tia laser ruby, đầu vào được gắn với các điểm tiếp xúc trên tấm silicon, nối dây mỏng với màng mỏng. Sau đó, họ bắt đầu sử dụng tia laser (laser khí carbon) để tăng kích thước lỗ trên chất nền gốm cho vi mạch. Ngày nay, chùm tia laser ngày càng được sử dụng nhiều để điều chỉnh các thông số của mạch màng mỏng và chế tạo các phần tử mạch riêng lẻ. Bằng cách sử dụng tia laser, bạn có thể tạo ra toàn bộ mạch phim - với tất cả các điện trở, tụ điện và cuộn cảm có trong đó. Giả sử rằng một màng kim loại mỏng được phun lên đế điện môi của vi mạch. Bằng cách di chuyển một điểm laser tập trung dọc theo bề mặt của màng, có thể làm bay hơi một số khu vực nhất định của màng và từ đó tạo ra “mô hình” mong muốn của vi mạch.
6
Ngày nay, chùm tia laser được sử dụng rộng rãi để cắt vật liệu. Họ có thể cắt hầu hết mọi vật liệu: vải, giấy, gỗ, ván ép, cao su, nhựa, gốm sứ, tấm amiăng, thủy tinh, tấm kim loại. Với việc cắt bằng laze, bạn có thể có được những đường cắt gọn gàng trên các biên dạng phức tạp, với các cạnh nhẵn, không nung. Để cắt, người ta sử dụng tia laser phát liên tục hoặc tia laser tạo ra chuỗi xung ánh sáng với tốc độ lặp lại cao. Công suất bức xạ cần thiết phụ thuộc vào vật liệu được cắt và độ dày của phôi.
Để chứng minh ngày nay việc cắt laser được sử dụng rộng rãi như thế nào, đây là hai ví dụ. Ví dụ đầu tiên là cắt laser và cắt vải trong một nhà máy dệt hiện đại. Thiết bị này bao gồm một tia laser CO₂ 100 W tạo ra liên tục, một hệ thống tập trung và di chuyển cung laser, một máy tính và một hệ thống để căng và di chuyển mô. Trong quá trình cắt, chùm tia laser di chuyển dọc theo bề mặt vải với tốc độ lên tới 1 m/s. Đường kính của điểm sáng tập trung là 0,2 mm. Chuyển động của cung laser và vải được điều khiển bằng máy tính. Ví dụ, một thiết bị như vậy cho phép cắt vải thành 50 bộ quần áo trong vòng một giờ. Việc cắt được thực hiện không chỉ nhanh chóng mà còn có độ chính xác rất cao. Đồng thời đảm bảo chất lượng tốt của các cạnh cắt.
Một ví dụ khác là việc sử dụng công nghệ cắt laser trong ngành hàng không và đặc biệt là trong sản xuất tàu vũ trụ. Việc cắt các tấm titan, thép và nhôm tự động được thực hiện bằng cách sử dụng tia laser. Một tia laser CO₂ 3 kW tạo ra liên tục cắt tấm titan dày 5 mm với tốc độ 3,5 m/phút.
Cùng với việc cắt laser, hàn laser cũng được sử dụng rộng rãi hiện nay. Điều đáng chú ý là độ bền của mối hàn (chiều rộng của đường hàn vài mm) đạt đến mức độ bền của vật liệu được hàn. Thực hiện hàn laser tự động các thân tàu, thân tàu tự động và hàn đường ống dẫn khí. Ví dụ, tại nhà máy ô tô I. A. Likhacheva ở Moscow, sử dụng tia laser CO₂ 5 kW, họ tự động sản xuất máy hàn laser tự động cho trục cardan. Tuổi thọ của dịch vụ được tăng lên ba lần.
Hàn laser cạnh tranh thành công với các phương pháp hàn chiết tốt, chẳng hạn như hàn hồ quang. Điều này được xác nhận một cách thuyết phục bởi bảng trên trang này. Bảng hiển thị dữ liệu liên quan đến hàn hồ quang và hàn laser của một mét tuyến tính tấm thép có độ dày 20 mm.
8
Trong một trường hợp khác, chùm tia laser được sử dụng để đốt cháy các lỗ (ống dẫn) trên màng rễ và từ đó khôi phục dòng chảy bình thường của dịch nội nhãn. Tuy nhiên, rất nhanh chóng, người ta thấy rõ rằng việc “đốt cháy” màng rễ sẽ gây ra tình trạng viêm, loại bỏ các ống dẫn được tạo ra khá nhanh chóng. Nghiên cứu của y học Liên Xô do Viện sĩ Liên Xô AMH M. M. Krasov đứng đầu đã chỉ ra rằng không cần thiết phải thua mà phải “đâm thủng” các ống dẫn trong màng rễ. Điều này đòi hỏi xung laser phải cực kỳ ngắn. Trong cơ sở lắp đặt tia laser của Liên Xô “Yatagan” được sử dụng để điều trị bệnh tăng nhãn áp, sử dụng các xung laser chỉ kéo dài 10⁻⁷s. Toàn bộ hoạt động mất 10-15 phút.
Bắt đầu từ nửa sau thập niên 60, tia laser bắt đầu được sử dụng như một loại dao mổ trong phẫu thuật. Ở Liên Xô, việc sử dụng tia laser trong phẫu thuật thực tế bắt đầu vào năm 1966 tại Viện Phẫu thuật A. V. Vishnevsky (dưới sự lãnh đạo của Viện sĩ A. A. Vishnevsky của Liên Xô AMH). Dao mổ laser được sử dụng trong các ca phẫu thuật trên các cơ quan nội tạng của ngực và khoang bụng. Hiện nay, chùm tia laser được sử dụng để thực hiện phẫu thuật thẩm mỹ da, phẫu thuật trên ống dẫn trứng, dạ dày, ruột, thận, gan, lá lách và các cơ quan nội tạng khác. Họ đang thực hiện những bước đầu tiên để sử dụng tia laser trong phẫu thuật tim.
Thông thường, người ta sử dụng tia laser CO₂ liên tục có công suất vài chục batt. Bức xạ laser đi vào một hệ thống các ống giãn nở rỗng nối bản lề, qua đó ánh sáng lan tỏa, phản chiếu từ gương. Khi thoát khỏi hệ thống, bức xạ bùng phát dưới dạng chùm ánh sáng rất mạnh. Trong quá trình phẫu thuật, bác sĩ phẫu thuật cầm ống thoát trong tay và có thể trộn nó, tự do xoay nó theo các hướng khác nhau và từ đó đưa chùm tia laser đến vị trí mong muốn.
Dao mổ laser được sử dụng để cắt và khâu mô. Việc bóc tách mô được thực hiện bằng chùm tia tập trung. Với công suất bức xạ 20 W và đường kính điểm laser tập trung 1 mm, có thể đạt được cường độ khoảng 2,5 kW/cm2. Bức xạ xuyên vào mô ở độ sâu khoảng 50 micron. Do đó, mật độ năng lượng bức xạ thể tích để làm nóng mô đạt tới 500 kW/cm³. Đối với mô sinh học đây là một giá trị rất lớn. Đương nhiên, sự nóng lên và bay hơi nhanh chóng của mô xảy ra - việc cắt mô hiệu quả bằng chùm tia laze là điều hiển nhiên.
Nếu cường độ bức xạ giảm xuống 25 W/cm2 thì mô sẽ không bay hơi nhưng sẽ xảy ra hiện tượng đông tụ bề mặt (dày lên) của dịch mô. Quá trình này được sử dụng để khâu các mảnh vải đã cắt lại với nhau. Hàn sinh học được thực hiện do sự đông tụ của chất lỏng có trong các thành mổ xẻ của cơ quan được phẫu thuật và được ép đặc biệt vào khoảng trống giữa các phần mô được kết nối.
Chùm tia laser như phẫu thuật
10
Tại sao sức đề kháng không giảm?
Ứng viên Khoa học Vật lý và Toán học
O. V. LYASHKO
Mặc dù bài viết này chỉ giải bài toán vật lý thuần túy nhưng trước mắt bạn là một bài toán. Để hiểu nó, không cần có kiến thức vật lý về máy chủ; Bài viết không đặt mục tiêu mô tả chi tiết các hiện tượng vật lý sâu sắc đến mức nào. Như thường thấy trong các ứng dụng của khoa học toán học, ở đây một mô hình toán học của tình huống đang được xem xét được xây dựng và một công cụ toán học được phát triển, việc sử dụng nó mang lại một lời giải đơn giản cho bài toán ban đầu và cũng cho phép chúng ta trả lời nhiều câu hỏi khác, không chỉ trong vật lý - mà còn trong kinh tế và hình học.
Hãy xem xét một mục tiêu điện bao gồm các điện trở và thay đổi tổng điện trở của mạch giữa hai điểm và của nó. Bây giờ chúng ta giả sử rằng một trong các điện trở đã cháy hết và điện trở của nó tăng lên *). Chúng ta hãy thay đổi điện trở một lần nữa giữa và . Bạn có nghĩ rằng khi đó điện trở 1) có thể đã tăng lên không? 2) không thay đổi? 3) nó có giảm không?
-
Rõ ràng là sức đề kháng có thể tăng lên. Ví dụ: nếu mục tiêu bao gồm một hoặc nhiều điện trở mắc nối tiếp thì tổng điện trở của mạch bằng tổng các điện trở có trong mạch; do đó, nếu một trong các số hạng tăng lên thì tổng cũng sẽ được trả về (Hình 1).
-
Sau khi suy nghĩ một chút, bạn có thể nghĩ ra một ví dụ trong đó tổng điện trở không thay đổi. Hai mạch điện cũng được hiển thị trong Hình 2. Trong cả hai mạch, việc tăng điện trở không làm thay đổi tổng điện trở (hãy nghĩ xem tại sao).
-
Nhưng những nỗ lực đưa ra một ví dụ khi sức đề kháng tổng thể giảm đi không dẫn đến thành công. Vậy có thể được không?
“Tất nhiên là không,” một người đọc tỉnh táo sẽ trả lời đúng (trong mọi trường hợp, đó là cách tất cả các dấu hiệu của tôi trả lời). Nhưng khi được hỏi tại sao điều này không thể xảy ra, tôi chắc chắn không nghe thấy đáp số từ họ. Điều này không có gì đáng ngạc nhiên. Đáp số cho câu hỏi này, tức là một bằng chứng toán học nghiêm ngặt rằng khi một trong các điện trở của bất kỳ mạch điện trở nào tăng thì tổng điện trở của nó sẽ giảm
11
Nó không thể khâu được, nó không đơn giản chút nào. Nó dựa trên một nguyên tắc sâu sắc, có thể gọi là nguyên tắc hành động tối thiểu).
Bản chất của nó là thế này: nhiều quá trình vật lý xảy ra theo cách mà một số đại lượng đạt giá trị tối thiểu. Vì vậy, ví dụ, một màng xà phòng trải dài trên một mạch dây trong không gian sẽ chọn từ tất cả các định dạng có thể có một định dạng có diện tích tối thiểu. Một tia sáng trong môi trường có chiết suất thay đổi sẽ chọn trong số tất cả các quỹ đạo có thể có một quỹ đạo mà tại đó thời gian truyền đi của nó là nhỏ nhất (“Nguyên lý Fermat”). Một giọt nước thích hợp chảy xuống từ một ngọn núi lồi sẽ chọn đường đi giữa các cấp độ nhất định có chiều dài ngắn nhất, v.v.
Do đó, để giải bài toán tương ứng (tìm hình dạng của phim, hoặc quỹ đạo của tia hoặc đường đi của giọt nước), bạn cần tìm giá trị nhỏ nhất của hàm tương ứng (diện tích, thời gian hoặc độ dài). Tất nhiên, đây là lúc cần đến toán học: một công thức toán học dựa trên nguyên tắc các kỹ thuật toán học tối thiểu để sử dụng nó.
Tôi nghĩ người đọc sẽ không quan tâm nhiều đến việc xác lập sự thật mà đến những kỹ thuật và nguyên tắc này. Tuy nhiên, một độc giả tò mò có lẽ sẽ tự hỏi mình câu hỏi sau: làm thế nào người ta có thể đưa ra một “bằng chứng toán học chính xác” về một sự kiện (trong trường hợp này là một sự kiện vật lý) không liên quan gì đến toán học?
Cơm. 3.
mặc? Chúng ta hãy thử nhìn về phía trước để phác thảo đáp số đầu tiên cho câu hỏi này.
Khi một nhà toán học xử lý lời giải áp dụng bài toán, anh ta thường bắt đầu bằng việc xây dựng một mô hình toán học về nó. Để làm được điều này, anh ta phải nêu bật những khái niệm cơ bản cần thiết để mô tả bài toán và loại bỏ những khía cạnh của hiện tượng không cần thiết cho lời giải của nó. Kết quả là, một mô tả trừu tượng bài toán sẽ xuất hiện, trong đó nó được hiện thực hóa và thay thế bằng các trừu tượng toán học (điểm, đường, số, hàm) và các định luật chi phối những hiện tượng này được thể hiện dưới dạng phương trình. Như vậy, mạch điện của chúng ta sẽ biến thành một “đồ thị căng”, điện trở sẽ trở thành những con số, định luật Ohm và các quy tắc Kirchhoff sẽ được viết dưới dạng một “hệ phương trình cơ bản”. Chúng ta sẽ quên rằng lớp cách điện của dây dẫn được làm bằng nhựa màu vàng, dây dẫn và điện trở được làm bằng một loại kim loại nào đó, dòng điện là “các electron chạy”: tất cả những điều này sẽ trở nên không đáng kể đối với chúng ta. Nhưng có lẽ tôi đã đi quá xa. Điều đầu tiên trước tiên.
Một đồ thị căng thẳng (hoặc mạch điện)
Chúng ta hãy liên kết với mỗi mạch điện một đồ thị căng, nghĩa là một tập hợp hữu hạn các điểm trên một mặt phẳng hoặc không gian (chúng được gọi là các đỉnh) và một số tập hợp các điểm nối với nhau (các cạnh của đồ thị), trên đó các số được viết (các cạnh bị căng). Ví dụ, các mạch điện ở Hình 2 được liên kết với các đồ thị ở Hình 3; một ví dụ phức tạp hơn về đồ thị được hiển thị trong Hình 4.
Ta đánh số các đỉnh từ 1 đến n; đỉnh có số i sẽ được ký hiệu là ⟨i⟩. Chúng tôi sẽ xem xét
13
đến đỉnh thứ nhất , là hiệu điện thế ở đầu vào và đầu ra, do đó, theo định luật Ohm, là tổng điện trở của mạch.
Sự tồn tại của điện thế hài (hoặc tính toán mạch điện trở)
Phép tính toán học bài toán của mạch điện trở được cấp điện như sau. Cho một biểu đồ Г có tải và các giá trị tiềm năng được chọn ở đầu vào và đầu ra; cần phải tìm một điện thế hài với các giá trị đã cho này ở đầu vào và đầu ra, tức là giải hệ cơ bản (1) đối với các ẩn số với đã cho.
Qua thực tế, các nhà vật lý biết rằng quy tắc đầu tiên của Kirchhoff (tức là hệ (1)) là đủ để tính bất kỳ mạch điện trở nào. Tất nhiên, đối với các nhà toán học, điều này là chưa đủ - họ cần một định lý tổng quát tương ứng. Và nó đây:
Định lý 1. Đối với mọi đồ thị Г có tải dương và mọi giá trị của điện thế ở đầu vào và đầu ra đều có điện thế hài .
Tôi không đưa ra cách chứng minh trực tiếp định lý bằng hai kỹ thuật. Những câu hỏi, chúng ta sẽ không cần nó trong tương lai. Thứ hai, để chứng minh chặt chẽ, cần có một số khái niệm về “đại số tuyến tính”, một môn học không được học ở trường trung học thông thường. Ý tưởng của chứng minh là hệ chính chỉ có ẩn số và cùng số phương trình (tuyến tính), hơn nữa, các phương trình này độc lập nên chỉ có lời giải.
Trận chiến
-
Tìm một cách chứng minh khác cho Định lý 1 dựa trên định lý chính (xem trang 14).
-
Kiểm tra xem trong trường hợp đồ thị và dòng điện thực lẻ dọc theo các cạnh có điện trở (nghĩa là hiệu điện thế ở hai đầu của các cạnh này bằng 0).
-
Chứng minh trong trường hợp tổng quát rằng tại dòng điện tổng (xem công thức 2)) bằng không.
-
Soạn hệ phương trình cơ bản cho đồ thị trong Hình 4 và ước tính bằng tay khoảng thời gian cần thiết để thực hiện lời giải. Nếu bạn có lập trình, hãy nghĩ cách kết nối máy tính của bạn với bài toán này.
-
Nhân đôi một trong các điện trở trên biểu đồ và đếm tổng điện trở của nó được thông báo là bao nhiêu.
-
Chứng minh rằng phương trình (1), (2) và định luật Ohm bao hàm (2).
Đối với bất kỳ đồ thị tải (mạch điện) Г nào có đỉnh và tải dương (điện trở) trên các cạnh, chúng ta biết rằng chúng ta có thể tính được điện thế hài của đồ thị này, tức là đối với các giá trị tùy ý của điện thế ở đầu vào và đầu ra, hãy tìm các giá trị còn lại của điện thế bằng cách giải hệ phương trình (1). Tiếp theo, thay các giá trị tiềm năng thu được theo (2), chúng ta có thể tìm được tổng điện trở của mạch . Để làm cho mạch cụ thể hơn, luôn có thể cho biết liệu điện trở tổng thể có giảm khi một trong các s được thông báo hay không. Nhưng điều này là chưa đủ đối với chúng tôi - chúng tôi muốn chứng minh một thực tế chung, để chứng minh rằng khi đặt một điện trở vào, tổng điện trở không giảm theo bất kỳ cách nào, bất kể sự lựa chọn cụ thể của mạch điện.
Thật không may, không thể chứng minh điều này bằng phương trình (1) và công thức (2) (!). Như họ nói, bạn cần một ý tưởng!
Hàm vuông (hoặc mạch nhiệt điện)
Ý tưởng này được gợi ý cho chúng ta không phải bằng trực giác toán học, mà bởi một trong những nguyên tắc tối thiểu đã thảo luận ở đầu bài viết: hướng trong mạch điện trở được phân bố theo những nguyên tắc đó. Hóa ra anh ta quá “lười biếng”: trong tất cả các lựa chọn hành vi có thể có, anh ta chọn phương án mà mức tiêu thụ năng lượng của anh ta (công suất giải phóng trên dây dẫn của mạch điện) là tối thiểu. Giả sử rằng khi đi qua một dây dẫn có điện trở
14
chẳng hạn , tương ứng với hiệu điện thế , nhiệt năng (nghĩa là lượng nhiệt trên một đơn vị thời gian) bằng được phân bổ để dẫn và trên toàn bộ mạch - công suất , trong đó tổng được lấy trên tất cả các cạnh của biểu đồ của chúng tôi. Tổng công suất phụ thuộc vào giá trị của điện thế ; Do đó, chúng ta sẽ viết tổng công suất là .
Vì vậy, chúng tôi đã giới thiệu xem xét các chức năng
mà chúng ta sẽ gọi là hình vuông. (Tổng trong biểu thức (3) được lấy trên tất cả các cạnh của đồ thị của chúng tôi.)
Chúng tôi nhấn mạnh rằng từ quan điểm toán học, chúng tôi chỉ cần xác định một số hàm trên tập hợp tất cả các thế năng của đồ thị và (dựa trên các cân nhắc vật lý) chúng tôi quan tâm đến mức tối thiểu của nó.
Bản thân hàm bình phương không phụ thuộc vào một biến số mà phụ thuộc vào một hàm khác - thế năng . Các nhà toán học gọi những “hàm của hàm” như vậy là hàm chức năng. Việc tìm kiếm cực trị của chúng là một trong những phép tính bài toán vartzation quan trọng, một nhánh thay thế của toán học bắt nguồn từ các tác phẩm của J. Bernoulli, Euler và Lagrange.
Bài tập 7. Viết hàm bình phương cho đồ thị trong Hình 4. Xem xét liệu bạn có phương pháp tìm giá trị cực tiểu của nó hay không.
Gợi ý. Hàm phụ thuộc vào , tức là vào một số biến. Ở trường người ta chỉ học phương pháp tìm cực trị của hàm một biến nên việc tìm cực tiểu vẫn chưa có sẵn cho bạn bài toán.
Nguyên tắc tối thiểu (hoặc nguyên tắc hành động tối thiểu)
Mục tiêu trước mắt của chúng ta là tìm mức tối thiểu của hàm bậc hai . Nhưng liệu cô ấy có mức tối thiểu không? Hãy bắt đầu với đáp số cho câu hỏi này. Tất nhiên, độc giả của chúng tôi đoán rằng đáp số là tích cực (đây cũng là những “đánh giá thể chất”). Những ai sẵn sàng chấp nhận phát biểu này một cách tin tưởng có thể bỏ qua việc chứng minh định lý sau đây.
Định lý 2. Đối với hàm có một tập giá trị của các biến tại đó nó đạt giá trị nhỏ nhất.
Bằng chứng. Không mất tính tổng quát, chúng ta có thể giả sử rằng . Ta biểu thị bằng tập giá trị của các biến thỏa mãn điều kiện với mọi . Hãy xem xét một số tập hợp giá trị () và xây dựng một tập hợp giá trị mới () từ đó, thay thế tất cả các giá trị lớn hơn bằng và tất cả các giá trị nhỏ hơn bằng . Trong trường hợp này, dễ dàng nhận thấy, giá trị của hàm sẽ giảm:
Như vậy, giá trị nhỏ nhất là trên tập giá trị trên toàn bộ tập hợp thế năng. Đây là sự thống nhất về định lý Weierstrass từ phân tích, trong đó phát biểu rằng hàm liên tục () trên một tập giới hạn đóng () đạt đến giá trị tối thiểu của nó. (Định lý này không được dạy ở trường: một lời giải thích chính xác về tính liên tục, tính đóng và giới hạn dễ hiểu được sử dụng trong đó, sự hoàn thiện của chúng ta còn quá xa nên chúng ta sẽ không đề cập đến nó ở đây.)
Chứng minh—điển hình của một “định lý tồn tại” toán học—không cho chúng ta cách tìm ra sự tương tác tối thiểu cũng như không cách nào mô tả nó theo bất kỳ cách nào. Tuy nhiên, sau đây có một định lý biểu thị nguyên lý tối thiểu cho tình huống của chúng ta, đặc trưng cho mức tối thiểu độc quyền.
Định lý chính. Điện thế tại đó đạt được giá trị tối thiểu của hàm là điều hòa.
Bằng chứng. Gọi là thế năng tại đó đạt được giá trị tối thiểu. Chúng ta cần chứng minh rằng các số , trong đó , là nghiệm của hệ phương trình (1). Hãy sửa tất cả các biến ngoại trừ một biến - . Sau đó, chức năng
của một biến cũng đạt mức tối thiểu tại .
Hàm này là một hình vuông gấp ba lần trong : và các hệ số và nằm ở trên, mở ngoặc trong biểu thức (3):
(ở đây tổng được lấy trên tất cả mà ).
Vì mức tối thiểu của hàm () đạt được tại điểm , thỏa mãn phương trình , nên chúng ta thu được, bằng cách thay thế vào đó các biểu thức cho các hệ số và ,
15
Σφ₁ᵢ/Rᵢᵢ — Σφ₁ᵢ/Rᵢᵢ = Σ(φ₁ᵢ−φ₁ᵢ)/Rᵢᵢ = 0.
Như vậy, φ₁ᵢ, φ₂ᵢ, …, φₙᵢ−1, φₙᵢ là lời giải của hệ (1), điều này bắt buộc phải được chứng minh.
Và cuối cùng, câu hỏi cuối cùng chúng ta sẽ trả lời: giá trị nhỏ nhất của hàm Q là gì. Làm thế nào để làm gì? - chức năng quan trọng đáng kinh ngạc Q. Làm thế nào để làm gì? - chức năng quan trọng đáng kinh ngạc Q. Làm thế nào để làm gì? - chức năng quan trọng đáng kinh ngạc Q. Làm thế nào để làm gì? - chức năng quan trọng đáng kinh ngạc Q. Làm thế nào để làm gì? - chức năng quan trọng đáng kinh ngạc Q. Làm thế nào để làm gì? - chức năng quan trọng đáng kinh ngạc Q. Làm thế nào để làm gì? - chức năng quan trọng đáng kinh ngạc Q. Làm thế nào để làm gì? - chức năng quan trọng đáng kinh ngạc Q. Làm thế nào để làm gì? - chức năng quan trọng đáng kinh ngạc Q. Làm thế nào để làm gì? - Lỗi điện trở mạch điện.
Bằng chứng. Đặt φ₂, …, φₙ−1 là một tập hợp các số mà hàm Q có thể truy cập được cực tiểu. Khi đó, theo định lý chính, đây là các hệ phương trình lời giải (1). Do đó, chúng ta cần chứng minh rằng (φ₁−φₙ)²/R = (φ₁−φₙ)I bằng biểu thức
Σ(φ₁−φₙ)Iᵢᵢ (tổng trên tất cả các cạnh〈ij〉), trong đó cường độ của dòng điện I và Iᵢᵢ tuân theo quy tắc đầu tiên của Kirchhoff (1), (2). Hãy mở dấu ngoặc ở (1) và tính hệ số cho φ₁. Giá trị tiềm năng φ₁ được nhân với giá trị của tất cả các dòng điện Iᵢᵢ đi dọc theo các cạnh〈i, j〉 phát ra từ đỉnh〈i〉 (nếu số j nhỏ hơn số i thì φ₁ được nhân với −Iᵢᵢ=Iᵢᵢ). Do đó, hệ số của φ₁ bằng
ΣIᵢᵢ (tổng kết〈j〉 ∈ Sᵢᵢ)
và do đó, bằng 0 với mọi i≠1, n, từ (1). Các hệ số của φ₁ và φₙ bằng sự tương ứng của I và −I từ (2) và (2′), do đó, chúng ta tính tổng trên tất cả các cạnh,
Σ(φ₁−φₙ)Iᵢᵢ = φ₁·I + φₙ(-I) = (φ₁−φₙ)I.
Lời giải nguyên bản bài toán
Hãy để chúng tôi thông báo một (hoặc không xoắn) về điện trở cạnh: Rᵢᵢ′ ≥ Rᵢᵢ. Khi đó, đối với hàm Q = Σ(φ₁−φₙ)²/Rᵢᵢ′ và Q′ = Σ(φ₁−φₙ)²/Rᵢᵢ′ (tổng trên tất cả các cạnh〈ij〉 của đồ thị của chúng ta), bất đẳng thức sau là đúng: Q′[φ] ≤ Q[φ] với mọi điện thế φ, với dữ liệu φ₁ và φ₂ ở đầu vào và đầu ra. Rõ ràng, bất đẳng thức này cũng đúng với các giá trị cực tiểu của chúng:
min Q′ = (φ₁−φₙ)²/R′ ≤ min Q = (φ₁−φₙ)²/R′,
nghĩa là R′ ≤ R′, đây là điều cần chứng minh.
Công dụng khác
mô hình toán học của chúng tôi
Trò chơi có đáng nến không? - người đọc có thể hỏi. Có cần thiết phải phát triển một công thức toán học như vậy vì lợi ích của bài toán, vốn đã rất thú vị về mặt vật lý không?
Các mô hình toán học được tạo ra không chỉ để giúp các nhà toán học làm việc thuận tiện hơn. Loại bỏ thông số kỹ thuật cụ thể của bài toán được áp dụng, người ta thường nghĩ đến các mô hình hóa ra có thể áp dụng cho các nhiệm vụ hoàn toàn khác nhau, từ các lĩnh vực hoạt động hoàn toàn khác nhau của con người. Việc nghiên cứu các mô hình như vậy cho phép, nói một cách hình tượng, có thể giết chết nhiều con chim chỉ bằng một hòn đá.
Ở đây chúng tôi sẽ giới hạn việc liệt kê một số tình huống trong đó bộ máy biểu đồ được tải của chúng tôi (hoặc các sửa đổi của nó) hoạt động thành công.
-
Một mạng dây cao su trên một đường thẳng. Trong một hệ gồm n điểm trên một đường thẳng, các cặp được nối với nhau bằng dây đàn hồi có độ cứng đã biết; các điểm cuối bị kéo căng (các lực đã biết tác dụng lên chúng); cần xác định vị trí cân bằng của điểm.
-
Quy tắc thứ hai của Kirchhoff và công thức Euler. Quy tắc này (xem trang 27 trong số này) cũng thuận tiện khi sử dụng khi tính toán mạch điện. Hóa ra lý thuyết toán học tương ứng có liên quan đến công thức Euler B−P+Γ=1, trong đó B, P, Γ là số đỉnh, cạnh và diện tích được giới hạn bởi một đồ thị phẳng.
-
Dòng chảy vận chuyển. Biểu đồ Plok có thể mô tả mạng lưới đường bộ (hàng không, đường sắt) giữa các thành phố, tải trọng - các khía cạnh nhất định của giao thông giữa các thành phố lân cận; cần phải tìm sự phân bổ chi phí tối thiểu của việc vận chuyển dòng chảy. Điều thú vị là trong thực tế, bài toán kinh tế như vậy được giải quyết bằng cách mô hình hóa mạng lưới vận chuyển bằng mạng điện: người vận hành nhập dữ liệu về số lượng hàng hóa được vận chuyển và chi phí vận chuyển, đặt mình dưới điện áp và đọc đáp số với ampe tương ứng!
-
Những đường thẳng hoàn hảo. Đây là tên của các đường thẳng có thể chia thành một số hữu hạn các ô vuông có kích thước khác nhau. Thật kỳ lạ, tất cả các đường thẳng hoàn hảo đều được tìm thấy bằng cách xây dựng và tính toán một số đồ thị đã được tải!
Danh sách này có thể được tiếp tục, nhưng «Kvant» hy vọng sẽ sớm quay lại những câu hỏi này.
mất trắng,
hoặc
Đừng tin điều đó
vào mắt bạn
Ứng viên khoa học kỹ thuật
F.N.SKLOKIN
…Sương mù dày đặc tạo thành một lớp mỏng trên bề mặt trái đất và bị ánh nắng mùa xuân rực rỡ của Bắc Cực xuyên qua. Độ chiếu sáng lớn đến mức nếu không có kính đen thì bạn không thể nhìn vào khoảng cách xa hoặc phía trước mặt. Lớp tuyết phủ trắng xóa, chói lóa của đại dương hoàn toàn hòa vào khoảng cách vài mét với không gian xung quanh, như thể bạn tìm thấy một lon sữa ở phía dưới. Các vật thể không đổ bóng, hầu như không có sự tương phản với cảnh quan xung quanh…
Đây là hiện tượng trắng xóa, một trong những hiện tượng tự nhiên bất thường đôi khi có thể được quan sát thấy vào mùa đông ở vùng núi và hầu như luôn xảy ra vào mùa xuân ở Bắc Cực. Khi bị mất trắng, cảm giác thị giác thường không tương ứng với hình ảnh thực tế về không gian xung quanh bạn. Và điều này đôi khi dẫn đến những hậu quả khá khó chịu.
Trở ngại chính trên con đường của những người thợ lặn băng tới Bắc Cực là những gò đồi. Kích thước của bướu dao động từ vài chục cm đến vài mét; bạn phải đi vòng qua chúng hoặc trèo qua chúng, vượt qua chúng một cách “đối đầu”. Trong tình trạng mất trắng, diện mạo của các gò đất bị biến đổi. Thường thì bạn có thể nhìn thấy rõ ràng một vết lõm trên tuyết phía trước. Nhưng bây giờ bạn muốn nằm trên vết lõm và… bạn bắt gặp một tảng băng có rắc tuyết. Kết quả của cuộc gặp gỡ bất ngờ này là bạn mất thăng bằng và ngã; và sau vai anh là một chiếc ba lô nặng nề. Vừa nằm xuống, bạn sẽ thấy trước mặt có một cái hố thật sự, bây giờ dù có nhìn thế nào đi chăng nữa thì nó cũng sẽ không biến thành một vết lõm.
Tôi muốn kể lại một trường hợp trong chuyến thám hiểm vùng cực của chúng tôi. Đó là vào đầu tháng 5 trong một lần vượt biển giả qua Polyvon. Thái độ của Wrangel. Đã có một sự mất trắng thực sự. Tôi chăm chú nhìn đường vạch do những người tìm kiếm hàng hóa phía trước bày ra, chợt nhận thấy nó đã trở nên lồi lõm - dấu vết của đường đó cao hơn bề mặt lớp tuyết phủ mười centimet. Ngay lập tức tôi hướng ánh mắt về phía đầu ván trượt của mình. Không, ván trượt đã bị ép vào tuyết. Nhưng ngay khi bạn đáp lại lời nói dối, lời nói dối lập tức trở nên lồi lõm. Đối với tôi rõ ràng đây chỉ là một hiệu ứng quang học, nhưng không dễ để thoát khỏi “nỗi ám ảnh” này.
18
Những ảo ảnh quang học này không khó giải thích. Kích thước của các vật thể có thể được đánh giá nếu có thông tin về khoảng cách của chúng với chúng ta và khả năng so sánh trực quan kích thước của chúng với kích thước của một phần tử đã biết - ví dụ: với hình người.
Nếu một người quan sát ở điểm H (Hình 2) biết các ví dụ về khoảng cách đến người và vật được đánh giá cũng như biết chiều cao gần đúng của người đó, anh ta có thể tìm ra chiều cao gần đúng của vật thể bằng cách so sánh các dữ liệu này.
Biết kích thước thực tế của một vật thể, chúng ta có thể ước tính khoảng cách đến nó dựa trên kích thước rõ ràng của nó. Các đồ vật và cảnh quan xung quanh giúp chúng ta điều này.
Khi đánh giá khoảng cách và kích thước của các vật thể ở Bắc Cực, bạn nhận thấy rằng không có gì có thể so sánh được. Hình ảnh trực quan của thân không phải là eton - xét cho cùng, thân có thể có bất kỳ kích thước nào: từ cm đến mét. Cảnh quan xung quanh, và trong vùng mất trắng hầu như không có những thứ như vậy, không thể ước tính được khoảng cách. Do đó có sự không chắc chắn trong việc ước tính kích thước rõ ràng của các vật thể trong điều kiện mất điện.
Đây là những điều bất ngờ ngấm ngầm mà Bắc Cực dành cho những du khách đi bộ qua vùng mất trắng.
19
Các cặp số và phép tính với chúng
Ứng viên Khoa học Vật lý và Toán học
N. V. VASILIEV,
Ứng viên Khoa học Vật lý và Toán học
V. L. GUTENMACHER
Nội dung bài viết này chủ yếu dành cho học sinh lớp một. Tuy nhiên, chúng tôi cũng khuyên dùng nó cho học sinh trung học. Bài viết đề cập đến cách giải phương trình hai biến số nguyên. Về vấn đề này, các quy tắc khác nhau để nhân các cặp số đã được xem xét, bao gồm cả phép nhân số phức.
- Phương trình
bằng số nguyên
Xét phương trình
Lấy phương trình này làm ví dụ, chúng ta sẽ trình bày phương pháp lời giải trên các phương trình tuyến tính số nguyên có dạng với các số nguyên và .
Vì nên cặp số là nghiệm của phương trình ban đầu. Chúng tôi đã tìm thấy lời giải này bằng cách lựa chọn đơn giản.
Bây giờ chúng ta hãy chỉ ra cách, khi có một lời giải, chúng ta có thể viết ra tất cả các lời giải khác (có vô số các số đó). Trừ đẳng thức khỏi phương trình , chúng ta thu được hoặc . Từ đẳng thức cuối cùng, rõ ràng số sẽ là số nguyên khi và chỉ khi chia hết cho 8, tức là , trong đó là số nguyên nào đó. Thay vào tử số của phân số và giảm đi 8, ta được .
Do đó, tất cả các số nguyên lời giải của phương trình ban đầu có thể được viết dưới dạng sau:
hoặc ;
ở đây là số nguyên bất kỳ.
Loại ký hiệu thứ hai sẽ được giải thích chi tiết trong đoạn tiếp theo, nhưng bây giờ chúng tôi lưu ý rằng cùng một phương pháp tạo ra công thức cho tất cả các số nguyên lời giải của bất kỳ phương trình nào (trong đó và là các số nguyên tố cùng nhau):
trong đó là một trong các số nguyên bất kỳ của nó lời giải.
Đối với lời giải được đề xuất dưới đây bài toán, người ta phải ghi nhớ những điểm sau. Nếu các số nguyên và có ước chung (trừ 1 và -1), thì chúng ta phải chia tất cả các phương trình số nguyên cho ước số chung nhất của chúng. Trong trường hợp không chia hết cho nó, phương trình rõ ràng không có số nguyên lời giải, và trong trường hợp nó chia hết, thì tồn tại lời giải - bạn chỉ cần chọn một lời giải và viết tất cả phần còn lại bằng công thức (*).
Đối với mọi số và , có một phương pháp chung để tìm một phương trình lời giải: phương pháp này dựa trên thuật toán Euclide (xem [1] và [5]).
Nhiệm vụ và
- Các phương trình sau có lời giải ở dạng số nguyên: a) ; b) ; b) ; d) ?
Nếu phương trình có lời giải, hãy chỉ ra một trong số chúng và viết ra tất cả lời giải của nó bằng công thức tổng quát.
- Có bao nhiêu lời giải trong số tự nhiên (số nguyên dương) có các phương trình: a) ; b) ?
3*. Máy tạo ra các vết màu xanh trên một cuộn băng dài 2 m tính từ điểm bắt đầu cứ sau 7 cm và các dấu màu đỏ cũng ở điểm bắt đầu cứ sau 5 cm. Bao nhiêu lần vạch sáng và vạch đỏ cách nhau 1 cm?
- Các cặp số
Nếu phương trình có một biến biểu thị các số riêng lẻ thì phương trình có hai biến và đã là cặp số. Trong đoạn trước, chúng tôi đã chỉ ra cách từ một phương trình lời giải số nguyên để thu được tất cả lời giải còn lại: bạn cần thêm vào một trong các lời giải của nó - một cặp số - một cặp số , nhân với một số nguyên. Bây giờ chúng ta sẽ đưa ra ý nghĩa chính xác của việc cộng các cặp số và nhân chúng với các số.
Để rõ ràng hơn, chúng ta viết các cặp số dưới dạng cột ; và bản thân các số và sẽ lần lượt được gọi là thành phần thứ nhất và thứ hai của một cặp (cột) nhất định. (Không cần cột với phân số !)
20
Hai số nhiều như vậy được coi là bằng nhau khi và chỉ khi các thành phần của chúng bằng nhau:
chỉ khi
Thêm hai rất nhiều có nghĩa là thêm các thành phần của chúng:
hãy để
thì .
Vì việc thay đổi vị trí của các số hạng không làm thay đổi tổng của các số: , nên có thể nói điều tương tự về rất nhiều số: . Đối với rất nhiều người, quy tắc cũng đúng.
Nhân rất nhiều với số có nghĩa là nhân cả hai thành phần của nó với :
nếu thì .
Một vai trò đặc biệt, tương tự như vai trò của số 0 đối với các số, được đóng bởi số 0 đối với các số. Nếu điều này không gây nhầm lẫn thì nó cũng được ký hiệu là “0”. Với mọi số đẳng thức đều đúng.
Có vẻ tự nhiên khi giới thiệu phép nhân như sau:
Đối với phép nhân như vậy, tất cả các tính chất tương tự đều được đáp ứng như đối với phép nhân số: 1) , 2) , 3) . Rất nhiều người đóng vai “một” .
Nhưng không giống như các con số, việc chia cho số 0 không phải lúc nào cũng thực hiện được. Ví dụ: nếu thì không có nhiều bằng .
Ở cuối bài viết, chúng ta sẽ làm quen với các quy tắc khác, hóa ra, cũng tự nhiên và có ý nghĩa hơn để nhân các cặp số:
Quy tắc này có thể thay thế được vì nó luôn thực hiện được phép toán nghịch đảo - chia cho 0.
Một cặp số , được viết không nhiều mà viết thành một dòng, thường được dùng để biểu thị tọa độ của một điểm trên mặt phẳng tọa độ . Phương pháp tọa độ cho phép chúng ta kết nối đại số với hình học. Vì vậy, ví dụ, phương trình tương ứng với một đường thẳng trên mặt phẳng tọa độ và số nguyên lời giải của phương trình này tương ứng với các điểm có tọa độ nguyên (Hình 1). Sử dụng các quy tắc cộng các cặp số và nhân chúng với một số, bạn có thể viết công thức tính tọa độ của một điểm trên một đường thẳng, ví dụ: nếu là hai điểm thì điểm đó
— phần giữa của đoạn .
Nhiệm vụ và
4. Rất nhiều dữ liệu
Tìm các số sau: a) ; b) ; b) .
- Tìm các số và thỏa mãn đẳng thức
So sánh kết quả với 4c).
-
a) Gọi các điểm đã cho là và . Tìm tọa độ của điểm sao cho là trung điểm của đoạn . 6) Tìm tọa độ của các điểm và , chia đoạn thành ba phần bằng nhau.
-
Phương trình trong số nguyên
Trong đoạn đầu tiên, chúng tôi đã chỉ ra cách, bắt đầu từ một phương trình lời giải , chúng ta có thể thu được và viết một chuỗi vô hạn của lời giải của nó. Chúng ta sẽ nhận được kết quả tương tự cho phương trình , trong đó là số tự nhiên không phải là số chính phương. Nhưng điều này sẽ đòi hỏi phương pháp phức tạp hơn của riêng bạn. Chúng ta sẽ chứng minh điều đó bằng cách sử dụng ví dụ về phương trình
Phương trình này có rất lời giải (1; 0) và (-1; 0). Rõ ràng là nếu là các phương trình lời giải thì và cũng là lời giải. Do đó, chúng ta có thể hạn chế chỉ tìm kiếm tích cực (tự nhiên) lời giải. Đây là hai lời giải: (3; 2), (17; 12) - cái xa nhất trong
21
Khó thăng tiến ở Nhật Bản.
Con số chơi hóa ra lại là một trợ giúp bất ngờ ở đây. Người dùng, sử dụng danh tính , chúng tôi phân tích vế trái của phương trình
và thay thế lời giải đầu tiên của chúng ta bằng số tự nhiên :
Hóa ra là lời giải thứ hai có thể đạt được nếu sử dụng nhận dạng , chúng ta bình phương số (hoặc ):
Cặp (17; 12) là lời giải thứ hai. Hãy kiểm tra điều này như sau. Hãy bình phương cả hai vế của đẳng thức đúng (2):
và chúng tôi nhận được
, hoặc
Bạn có thể nhận được lời giải mới tiếp theo bằng cách lập phương số :
Theo cách tương tự, chúng ta thu được . Vì nên ta có , tức là cũng là lời giải của phương trình
Bây giờ, có lẽ, cách để có được lời giải mới đã rõ ràng - chúng ta phải tiếp tục nâng lên lũy thừa, nghĩa là nếu
trong đó và là các số tự nhiên thì cặp là nghiệm của phương trình . Có thể chứng minh rằng phương pháp này cho tất cả lời giải của nó dưới dạng số tự nhiên.
Bây giờ chúng ta hãy xem xét các phương trình tổng quát hơn có dạng này:
trong đó là số tự nhiên không phải là số chính phương.
Hóa ra tất cả lời giải của nó trong số tự nhiên đều thu được bằng cùng một phương pháp. Hãy đoán ít nhất là lời giải và nâng số lên lũy thừa :
(Giải pháp nhỏ nhất là lời giải sao cho đối với bất kỳ lời giải nào khác thì bất đẳng thức đúng.)
Đối với mọi số đều có phương pháp chung để tìm số tự nhiên nhỏ nhất lời giải, dựa trên việc phân tách số thành phân số nguyên (xem [1] và [2]).
Nhiệm vụ 1.
7*. Tìm số chẵn lời giải trong các số tự nhiên của phương trình: a) ; b) ; b) .
8*. Chứng minh rằng
các số nguyên thỏa mãn phương trình , a) với với mọi số tự nhiên .
- Tìm tất cả các phương trình số nguyên lời giải .
10*. Chứng minh rằng phương trình không có lời giải ở dạng số nguyên.
- Số có dạng
Chúng ta hãy chú ý đến một tình huống thú vị là các số có dạng với số không đồng nhất và có thể được liên kết một cách tự nhiên với một cặp số . Hơn nữa, sự bằng nhau của hai số xảy ra khi và chỉ khi .
Thật vậy, đặt và ; thì hóa ra bằng số , nhưng điều này là sai. Do đó, đẳng thức phải được giữ; nhưng sau đó từ đẳng thức ta thu được ngay đó.
22
Quy tắc cộng số và tương tự như đối với stolniki:
Bây giờ các số biến và :
Kết quả là, chúng ta thu được một số có dạng giống nhau và thu được quy tắc nhân mới cho các số có số phức hữu tỉ :
(3)
Nếu bạn tuân theo quy tắc này, bạn có thể viết lời giải phép nhân như thế này:
(tự cân stolnik lần).
Đối với quy tắc (3), tính chất chung của phép nhân được thỏa mãn; vai trò của một người ở đây do stolnik đảm nhận, vì nó tương ứng với số .
Sự đối xứng thú vị trong tập hợp các số như vậy giúp ích rất nhiều khi thao tác với các số : mỗi số tương ứng với số , gọi là liên hợp với . (Đối với stolnik, sự chuyển đổi sang liên hợp chỉ đơn giản là sự thay đổi dấu của thành phần thứ hai.)
Hoạt động ghép nối có các thuộc tính sau:
Nhưng điều quan trọng nhất là tích của liên hợp không còn chứa ; là một số hữu tỉ. Điều này cho phép bạn chia các số có dạng cho nhau, từ đó thu được một số có cùng dạng. Để chia cho , chỉ cần nhân với và chia kết quả cho .
Chúng ta đã sử dụng các tham số của số liên hợp cho phép nhân lời giải . Chúng ta biểu diễn vế trái là tích của hai số liên hợp
Bây giờ chúng ta lấy hai số và và liên hợp của chúng và . Hãy cùng ngắm nhìn sản phẩm . Thực hiện phép tính theo một thứ tự nhất định - đầu tiên là , sau đó là và sau đó là - chúng ta nhận được:
(4)
Nếu chúng ta tính tích tương tự theo một thứ tự khác, thì chúng ta sẽ nhận được
(5)
Từ các đẳng thức (4) và (5) chúng ta cũng thu được
Điều này cũng dẫn đến một mối liên hệ thú vị giữa các nghiệm số nguyên của phép nhân có dạng tổng quát hơn .
Nếu cặp số nguyên thỏa mãn đẳng thức và cặp số nguyên thỏa mãn đẳng thức thì cặp số nguyên là nghiệm của phép nhân .
Mọi điều nói về số có dạng cũng đúng với số có dạng , trong đó là số nguyên tố (hoặc số tự nhiên, không chia hết cho bình phương). Đặc biệt, nó còn đúng với ; Nhận dạng kết quả sẽ đóng một vai trò trung tâm trong điểm tiếp theo.
Bài toán
11. Sắp xếp lại các số .
- Chia các số được mô tả từ số vô tỉ ở mẫu số
a) ; b) .
13*. Chứng minh rằng tích của các số có dạng , trong đó và là số nguyên, lại là một số cùng loại. Tìm tất cả các số như vậy nhỏ hơn 100.
- Bản sắc và thành phần đáng chú ý của Vieta
Hai cặp số bất kỳ và đều được kết nối bởi nhận dạng sau, được Diophantus biết đến:
Nó thu được từ đẳng thức (8) cho và thường được sử dụng trong đại số và lý thuyết số. Ở đây chúng ta sẽ thảo luận về một ứng dụng khác của nó: một phương pháp thú vị cho phép bạn thu được từ hai tam giác vuông một tam giác vuông mới có cạnh huyền bằng tích cạnh huyền của chúng.
Lấy một tam giác vuông có các hình vuông và cạnh huyền và một tam giác khác có các hình vuông và cạnh huyền . Vì theo định lý Pythagore
và
điều tương tự (9) có thể được viết như sau:
23
Từ đẳng thức này, rõ ràng tồn tại một tam giác vuông với các hình vuông , và cạnh huyền . Rõ ràng, điều này lần đầu tiên được chú ý vào thế kỷ 16 bởi nhà toán học người Pháp Francois Viète (xem [7]), vì vậy hãy gọi phương pháp thu được một tam giác vuông mới từ hai tam giác vuông này là “Thành phần của Viète”.
Chúng ta hãy xem xét hai tam giác vuông giống hệt nhau có hình vuông và đặt , làm đồng dạng (9). chúng tôi nhận được
Chúng ta thấy rằng bố cục của Vieta tạo ra một tam giác vuông mới với các hình vuông , và cạnh huyền . Điều thú vị là tất cả các tam giác vuông có các cạnh nguyên (nguyên tố cùng nhau) , - còn được gọi là “bộ ba Pythagore” - có thể thu được bằng cách sử dụng các công thức này
trong đó và là các số tự nhiên (nguyên tố cùng nhau) có số chẵn lẻ khác nhau, .
Điều quan trọng nhất là khi Vieta ghép hai tam giác vuông thì thu được một tam giác vuông mới (Hình 2), góc so với hình vuông bằng tổng của các góc và của các tam giác ban đầu so với các hình vuông và (nếu ; nếu thì góc này bằng ). Như vậy, thành phần của Vieta có thể được cho một số hình học. Thành phần Vieta của hai tam giác vuông là tam giác vuông có cạnh huyền . Rõ ràng, điều này lần đầu tiên được chú ý vào thế kỷ 16 bởi nhà toán học người Pháp Francois Viète (xem [7]), vì vậy hãy gọi phương pháp thu được một tam giác vuông mới từ hai tam giác vuông này là “Thành phần của Viète”.
Chúng ta hãy xem xét hai tam giác vuông giống hệt nhau có hình vuông và đặt , làm đồng dạng (9). chúng tôi nhận được
Chúng ta thấy rằng bố cục của Vieta tạo ra một tam giác vuông mới với các hình vuông , và cạnh huyền . Điều thú vị là tất cả các tam giác vuông có các cạnh nguyên (nguyên tố cùng nhau) , - còn được gọi là “bộ ba Pythagore” - có thể thu được bằng cách sử dụng các công thức này
trong đó và là các số tự nhiên (nguyên tố cùng nhau) có số chẵn lẻ khác nhau, .
Điều quan trọng nhất là khi Vieta ghép hai tam giác vuông thì thu được một tam giác vuông mới (Hình 2), góc so với hình vuông bằng tổng của các góc và của các tam giác ban đầu so với các hình vuông và (nếu ; nếu thì góc này bằng ). Như vậy, thành phần của Vieta có thể được cho một số hình học. Việc ghép hai tam giác vuông của Vieta tạo ra đường thẳng mới nhất của tam giác có đỉnh .
Bài tập
- Trên một chiếc bàn clipart được mô tả ở Babylon cổ đại vào khoảng năm 1500 trước Công nguyên. e., trong số các tam giác Pythagore khác, số sau được chỉ ra: 4961, 6480, 8161. Nó tương ứng với và nào trong công thức (10)?
15*. Tìm cos bằng phép ghép Vieta cho hai tam giác vuông có góc và .
- Trong tam giác Pythagore, trên các cạnh 5, 12, 13 và 7, 24, 25, cạnh huyền lớn hơn một cạnh huyền 1 đơn vị.
a) Tìm thêm hai tam giác Pythagore như vậy.
b) Tìm công thức tổng quát về các cạnh của các tam giác đó.
b) Xác định trong số đó các tam giác có cạnh huyền là hình vuông (như tam giác 7, 24, 25 = 5²).
- Số phức
Trong các đoạn trước, bằng cách sử dụng các số hiển thị , chúng ta đã đạt đến đẳng thức (8), điều này hóa ra đúng với mọi . Sau đó, chúng tôi đặt danh tính vào đây; đồng thời, bản thân các biểu thức đã mất đi ý nghĩa vì không có trong số các số - xét cho cùng, bình phương của bất kỳ số nào cũng là số không âm. Tuy nhiên, hóa ra nên sử dụng số “tối thiểu” mới, bình phương của số này bằng -1. Nó được biểu thị bằng chữ cái (từ tiếng Latin tưởng tượng - của tôi, tưởng tượng).
Biểu thức có dạng , trong đó và là các số phổ biến, được gọi là số phức. Theo định nghĩa, hai số phức bằng nhau khi và chỉ khi các thành phần của chúng bằng nhau:
24
chỉ khi và .
Phép cộng và nhân số phức được thực hiện giống như cách chúng được thực hiện với các số có dạng với các số hữu tỉ và . Tuy nhiên, ở đây và có thể là bất kỳ số nào và . Kết quả của các thao tác này là chúng ta lại thu được biểu thức có dạng :
Bây giờ chúng ta thấy phép nhân (1) của rất nhiều số mà chúng ta đã chỉ ra ở đoạn 2 đến từ đâu. Phép nhân này về cơ bản đã được thảo luận ở đoạn trước - vì Vieta là thành phần của hai tam giác vuông có chân và .
Một vai trò đặc biệt được đóng bởi số phức bằng 0 , đơn vị và đơn vị trừ . Lưu ý rằng nếu bất kỳ thành phần nào hoặc của số phức bằng 0 thì phần tương ứng của số phức sẽ bị bỏ qua khi viết.
Trong thế giới số phức, người ta có thể chia cho bất kỳ số nào khác 0 . Khi tính thương của hai số, thuận tiện là nhân cả hai số này bằng cách chia số với phép chia :
Số phức lần đầu tiên xuất hiện trong đại số, trong các bài toán về lời giải phương trình đại số của tam giác và bậc cao hơn. Tuy nhiên, ứng dụng của số phức bao gồm hầu hết các lĩnh vực chính của toán học và vật lý - hình học, lý thuyết số, phân tích toán học và lý thuyết xác suất, tính toán các mục đích điện, thủy động lực học và cơ học lượng tử.
Ta thu được số phức dưới dạng cặp số thực, xác định phép nhân theo quy tắc (1), thỏa mãn các điều kiện tự nhiên - giao hoán, kết hợp, phân phối. Điều đáng quan tâm đối với toán học là việc phân loại bài toán của tất cả các cặp như vậy. Hóa ra tất cả chúng đều phù hợp với sơ đồ chung: các cặp được viết dưới dạng “số phức tổng quát hóa” và trong phép tính được thay thế bằng - số cố định, xem bài toán 19); ở đây có thể có ba người hầu khác nhau về cơ bản (mà những người khác có thể được giảm bớt):
(quy tắc mà chúng tôi đã nghiên cứu chi tiết thuộc loại này); (2) (thật kỳ lạ, quy tắc nhân tương ứng được viết cho các cột):
là sự đảo ngược quy tắc cộng phân số
và cuối cùng (3) là số phức thực.
Nhiệm vụ và
-
Chúng ta sẽ biểu thị số phức bằng điểm trên mặt phẳng tọa độ. Đặt , . Tìm a) ; 6) ; b) ; d) và vẽ tất cả các số này trên mặt phẳng tọa độ.
-
Đặt , . Tìm a) ; 6) .
19*. Cho và là hai số cố định. Chúng ta hãy định nghĩa phép nhân trên các cặp số (tất cả, không chỉ số hữu tỷ) theo công thức
(Quy tắc này tương ứng với phép nhân “số phức tổng quát” , trong đó .) a) Kiểm tra xem phép nhân này có thỏa mãn các tính chất cơ bản 1) - 3) từ điểm 2 hay không. b) Cặp nào đóng vai trò đơn vị? b) Với và , với bất kỳ cặp nào khác ngoài , có sao cho không? r) Với và nào có cặp sao cho ? 20. Ta định nghĩa phép nhân các cặp số như sau: mỗi cặp số tương ứng với một hàm tuyến tính , và tích với tương ứng với thành phần của hàm và , tức là thay thế số thứ nhất thành số thứ hai , hoặc
Định luật nào sau đây áp dụng cho phép nhân này: , , , ?
Danh sách tài liệu bổ sung
- Phương trình Gelfond A. O. Lời giải trong số nguyên. M.: Nauka, 1983. - (Bài giảng toán phổ thông, số 8).
- Nesterenko Yu. V., Nikshin E. M. Tiểu luận về phân số nguyên. Kvant, 1983, số 5, 6.
- Vaguten N. Số liên hợp. Kvant, 1980, số 2.
- Ashmanov S. Số và đa thức. Kvant, 1980, số 2.
- Đại số toán học tương ứng. M.: Nauka, 1981.
- Pontryagin L. S. Số phức. Kvant, 1982, số 4.
- Bashmkova I. G. Sự hình thành đại số. M.: Kiến thức, 1979.
25
Vật lý 8,9,10
Ghi chú bên dưới, “Định luật nào trong ba định luật Newton quan trọng hơn?” dành cho ký ức, “Quy tắc của Kirchhoff” - học sinh lớp chín và “Microsocon có khả năng gì?” - học sinh lớp mười.
Nguyên liệu được chuẩn bị bởi N.K. Belkin.
Định luật nào trong ba định luật Newton quan trọng hơn?
Nhiều người trả lời câu hỏi này mà không cần suy nghĩ: “Tất nhiên là câu thứ hai!” Cái đầu tiên thậm chí còn không có công thức thấp, nhưng cái thứ ba đơn giản là rất lý tưởng.” Tuy nhiên, trên thực tế điều này không hoàn toàn đúng.
Việc phát hiện ra các định luật chuyển động giúp người ta có thể, trong một khoảng thời gian tương đối ngắn, đạt được thành công lớn trong việc giải thích nhiều hiện tượng trong thế giới xung quanh - từ việc mô tả chuyển động của một hòn đá được ném đến tính toán độ lệch trong chuyển động của các hành tinh so với định luật Kepler dưới ảnh hưởng của các hành tinh khác.
Bước đầu tiên trong việc tìm hiểu các định luật chuyển động được thực hiện bởi Galileo Galilei, người đã xây dựng nguyên lý quán tính. Ông phát biểu rằng một vật thể hiện diện với chính nó, nghĩa là khi không có vật thể nào khác tác động lên nó hoặc hành động của các vật thể khác được bù đắp, vẫn giữ chuyển động tác dụng của nó với tốc độ không đổi nếu nó chuyển động trước đó hoặc đứng yên nếu nó được tích lũy trước đó. Bây giờ tuyên bố này có vẻ rất có ý nghĩa đối với chúng tôi. Tuy nhiên, kể từ thời Aristotle, người ta thường chấp nhận rằng khi không có tác động từ bên ngoài, một vật thể chỉ có thể tích lũy và để nó chuyển động, ngay cả với tốc độ không đổi, cần có tác động từ các vật thể khác. Thật vậy, trong một cuộc sống thăng hoa, thực tế luôn luôn, khi di chuyển, một số lực run rẩy nhất định nảy sinh, theo thời gian sẽ làm biến đổi chuyển động này (nếu nó không được hỗ trợ bởi bất cứ thứ gì).
Isaac Newton còn đi xa hơn. Ông đã đưa ra đáp số cho câu hỏi tốc độ của một vật thay đổi chính xác như thế nào dưới tác động của các vật khác. Để làm điều này, ông đã xây dựng ba định luật động lực học, gọi là định luật Newton.
Hệ thống đầu tiên trong số chúng thực sự lặp lại nguyên lý quán tính của Galileo, nhưng trong công thức hiện đại, nó bao gồm một ý nghĩa hơi khác: “Có những hệ thống báo cáo như vậy, được gọi là quán tính, liên quan đến các vật thể chuyển động duy trì tốc độ không đổi nếu chúng không bị tác động bởi các vật thể khác hoặc hành động của các vật thể khác được bù đắp”. Nói cách khác, định luật thứ nhất của Newton cho phép bạn chọn các hệ thống báo cáo thuận tiện nhất trong đó định luật thứ hai và thứ ba sẽ có hiệu lực. Kết quả rất đơn giản: kết hợp các tác động bên ngoài lên bất kỳ cơ quan nào và xem xét chuyển động của nó trong hệ thống báo cáo đã chọn. Nếu nó đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều thì hệ báo cáo là quán tính, nhưng nếu các vật chuyển động có gia tốc thì hệ đó không quán tính và không phù hợp để mô tả chuyển động trực tiếp bằng định luật thứ hai của Newton.
Định luật thứ hai của Newton kết nối độ lớn của lực tác dụng lên vật với gia tốc thu được: . Nó cho phép bạn giải các cơ học cơ bản bài toán*) - để xác định vị trí và tốc độ của vật thể tại bất kỳ thời điểm nào bằng cách sử dụng các lực đã biết và các điều kiện ban đầu (“Vật lý 8”, Chương 6). Trong trường hợp này, lực được xây dựng như một đại lượng vật lý đặc trưng cho sự tương tác của một vật. Về nguyên tắc, sử dụng định luật thứ hai, mọi bài toán cơ học bài toán đều có thể giải được. Tuy nhiên, không có gì đề cập đến các biểu thức rõ ràng của các lực trong các định luật động lực học mà chỉ đơn giản chỉ ra sự cần thiết phải nghiên cứu các lực phục vụ cho nguyên lý làm thay đổi chuyển động của vật thể. Chỉ trong định luật vạn vật hấp dẫn của nó, vốn không phải là một trong những định luật cơ bản của động lực học.
*) Nghịch đảo bài toán - tìm vận tốc, gia tốc và lực từ sự phụ thuộc đã biết của tọa độ của vật vào thời gian - được giải đơn giản hơn nhiều. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng bằng cách này, người ta chỉ có thể xác định được trọng lượng cân bằng tác dụng lên vật chứ không xác định được từng lực riêng biệt.
26
Hoá ra Newton đã đưa ra một biểu thức trực tiếp cho lực hấp dẫn giữa hai vật.
Với tư cách là định luật thứ ba, Newton đã xây dựng một tính chất chung cho mọi loại tương tác: một tác dụng luôn có phản lực bằng nhau và ngược chiều. Vì vậy, nếu một vật tác dụng lên vật thứ hai, chỉ về phía bắc, thì vật thứ hai có cùng độ lớn chỉ tác dụng lên vật thứ nhất ở phía nam, và cả hai lực này đều tác dụng hoàn toàn theo cùng một đường.
Vì vậy, chúng ta đi đến kết luận rằng không thể nói định luật nào trong ba định luật của Newton quan trọng hơn. Tất cả chúng đều cần thiết để mô tả chuyển động của một vật thể và cùng nhau chúng cung cấp khả năng cơ bản để mô tả đầy đủ bất kỳ chuyển động cơ học nào. Từ “có nguyên tắc” được thêm vào đây là có lý do. Chỉ trong trường hợp các loại lực hấp dẫn đơn giản nhất mới có thể giải chính xác được. Việc nhận ra bài toán phát sinh trong thực tế do độ phức tạp về mặt toán học của lực hấp dẫn được giải quyết bằng các phương pháp phức tạp hơn bằng máy tính. Như vậy, bài toán chuyển động của hai vật dưới tác dụng của lực hấp dẫn lẫn nhau được giải tương đối đơn giản. bài toán giống nhau, nhưng đối với ba vật thể, không có lời giải chính xác nào cả, nhưng có thể giải được với bất kỳ mức độ chính xác nào. Với sự ra đời của máy tính, việc đạt được độ chính xác nhất định lời giải đòi hỏi ít thời gian hơn đáng kể.
Quy tắc Kirchhoff
Từ sách giáo khoa “Vật lý 9” (§ 65), chúng ta đã học về định luật Ohm đối với mạch kín, định luật này cho phép chúng ta tìm dòng điện chạy trong mạch điện không phân nhánh đơn giản nhất, gồm nguồn dòng và một điện trở. Tuy nhiên, trong thực tế, bạn thường phải xử lý các chuỗi phân nhánh, phức tạp như trong hình. Chúng có thể chứa một số nguồn hiện tại và một số điện trở. Ngược lại, những chuỗi này có thể đóng vai trò là thành phần của một chuỗi thậm chí còn phức tạp hơn. Để tìm dòng điện trong các phần khác nhau của mạch như vậy, các quy tắc Kirchhoff được sử dụng mà chúng ta sẽ xem xét.
Các điểm trong mạch có ba dây trở lên hội tụ (điểm A, B, C, D, F) được gọi là điểm phân nhánh hoặc nút. Để đơn giản, điện trở trong của từng nguồn dòng được tính vào điện trở của điện trở theo từng hạt.
Trước hết, hãy sắp xếp và đo dòng điện chạy trong từng đoạn mạch, chỉ ra chiều của chúng một cách tùy ý. Chúng ta sẽ coi dòng điện là dương nếu nó “chảy” vào điểm nhánh và ngược lại là âm (tính hợp lệ của việc lựa chọn các dấu hiệu này sẽ được thảo luận dưới đây). Rõ ràng là điện tích không thể tích tụ trong nút cũng như không biến mất khỏi nó ngoại trừ thông qua dây nguồn. Do đó, bất kỳ điện tích nào “chảy” vào một nút trong một đơn vị thời gian thì điện tích tương tự cũng phải “chảy ra”. Do đó, chúng ta đi đến quy tắc đầu tiên của Kirchhoff: tổng đại số của dòng điện hội tụ tại bất kỳ điểm nào trong nhánh mạch (tại một nút) bằng 0.
Bây giờ, hãy chọn trong mạch phức tạp của chúng ta một số mạch kín đơn giản, ví dụ ABCDA, và chọn tùy ý hướng truyền của nó - giả sử theo chiều kim đồng hồ, bắt đầu từ điểm A. Hãy xem xét phần AB của mạch này. Đặt hướng trên nó bằng U_AB. Trong trường hợp không có nguồn dòng điện, giá trị này bằng với độ giảm theo hướng I_1R_1 của điện trở (công di chuyển một điện tích từ điểm A đến điểm B bằng lượng nhiệt tỏa ra trong điện trở). Nếu có một nguồn dòng điện trong khu vực, thì tùy thuộc vào cực tính của nó, sẽ cần có sự hoàn hảo để di chuyển điện tích từ điểm A đến điểm B.
27
may một công việc lớn hơn hoặc nhỏ hơn . Trong phần này, nguồn dòng điện có EMF làm giảm sự chênh lệch điện thế (các lực bên trong bên ngoài thực hiện công dương), và do đó chúng ta có thể viết:
(1)
Ở phần mọi thứ sẽ giống hệt nhau:
(2)
Trong trường hợp phần , nguồn dòng điện có cực tính ngược so với các nguồn trước đó nên không giảm mà làm tăng độ chênh lệch điện thế (nội lực bên ngoài thực hiện công âm):
(3)
Trong phần cuối cùng, mạch điện được xem xét; theo giả định của chúng tôi, dòng điện chạy từ điểm đến điểm và số đọc hoàn toàn tương ứng với phần :
hoặc, với hướng di chuyển đã chọn,
(4)
Cộng các đẳng thức theo từng số hạng (1)-(4), chúng ta thu được:
(5)
Sự tương ứng này thể hiện quy tắc thứ hai của Kirchhoff: đối với bất kỳ mạch kín nào, tổng đại số của hướng đã cho bằng tổng đại số của suất điện động.
Các quy tắc Kirchhoff không thể hiện bất kỳ tính chất mới nào của điện trường và do đó không thể được coi là các định luật vật lý. Cái đầu tiên, như chúng ta đã nói, là hệ quả của định luật bảo toàn điện tích, cái thứ hai là hệ quả của định luật bảo toàn năng lượng. Tuy nhiên, chúng cực kỳ hữu ích khi không có dòng điện trong mạch phân nhánh.
Chúng ta hãy quay lại sơ đồ trong hình và viết ra các phương trình biểu thị quy tắc Kirchhoff cho các nút , , , và các đường viền , , :
(6)
Chúng ta một lần nữa chú ý đến việc lựa chọn dấu cộng hoặc dấu trừ khi lập phương trình. Trước khi giảm hướng trên điện trở, một dấu cộng “cộng” được đặt nếu hướng chúng ta đã chọn cho dòng điện trong phần này trùng với hướng bỏ qua đã chọn và dấu cộng “trừ” - nếu không thì. Emf của nguồn được coi là “cộng” nếu hướng của dòng điện mà nó có thể tạo ra trong mạch trùng với hướng đi vòng của mạch, và như vậy với dấu “trừ” trong trường hợp ngược lại.
Hướng thực sự của dòng điện chỉ có thể được xác định sau hệ phương trình lời giải: nếu giá trị thu được của bất kỳ dòng điện nào là dương, thì điều này có nghĩa là hướng của dòng điện này đã được chọn đúng; nếu dòng điện âm thì hướng thực của nó ngược với hướng đã chọn.
Không khó để chỉ ra rằng bằng cách áp dụng các quy tắc Kirchhoff, luôn có thể thu được chính xác số phương trình độc lập bằng số lượng dòng điện chưa biết, nghĩa là giải được một cách hoàn toàn và duy nhất bài toán đặt ra bài toán*).
Kính hiển vi có thể làm được gì?
Khi tạo ra các dụng cụ quang học “cánh tay” với mắt, câu hỏi tự nhiên đặt ra là về khả năng tối đa của chúng. Ví dụ, đối với kính hiển vi, đặc tính như vậy đóng vai trò là thông báo của nó. Từ quan điểm của quang học hình học, tương tự như thị kính và vật kính tương ứng, kính hiển vi có thể được chế tạo càng lớn càng tốt. Tuy nhiên, trên thực tế điều này không phải như vậy và nguyên nhân của điều này là do bản chất sóng của ánh sáng. Ý tưởng coi các tia sáng là tuyến tính hình học.
*) Một bằng chứng toán học chi tiết về thực tế này được đưa ra trong bài báo của O. V. Lyashko trên tạp chí này. (Ghi chú của biên tập viên)
28
chỉ là một giá trị gần đúng, có giá trị miễn là bước sóng ánh sáng nhỏ hơn nhiều so với kích thước của vật thể đang nghiên cứu.
Trước khi nói về “khả năng” của microsop, chúng ta hãy xem xét một số bài toán cơ học. Không giống nhau về mặt nghĩa đen, nó vẫn sẽ giúp hiểu được mục tiêu về khả năng của một thiết bị quang học nằm ở đâu.
Hãy tưởng tượng rằng một nhà nghiên cứu nào đó quyết định nghiên cứu hình dạng của một bề mặt lạnh. Đặc biệt, để làm được điều này, ông đã tình cờ giảm độ vuông góc đã khôi phục với bề mặt tại bất kỳ điểm nào. Nhà nghiên cứu đã tiếp cận bài toán này theo một cách hơi khác thường - anh ta bắt đầu ném những quả bóng urtug lên bề mặt, mỗi lần đo góc giữa hướng tới và hướng phản xạ của quả bóng và xây dựng một bissertis của góc này. Rõ ràng, bằng cách này, thực sự có thể thu được tập hợp các đường vuông góc cần thiết, nhưng chỉ khi đường kính của quả bóng nhỏ hơn nhiều so với khoảng cách giữa các “bướu” gần và bán kính cong của chúng (Hình 1, a). Mặt khác (Hình 1, b) không thể thu được thông tin về hình dạng của bề mặt.
Điều gì đó tương tự cũng xảy ra khi quan sát một vật thể trong kính hiển vi, mặc dù có sự khác biệt đáng kể giữa tia sáng và quả bóng. Như chúng tôi muốn
Cơm. 1.
Cơm. 2.
Để kiểm tra ngày càng nhiều chi tiết đẹp của một vật thể, chúng ta thay đổi độ phóng đại của kính hiển vi. Hóa ra ở độ phóng đại khoảng 2000 lần, có thể phân biệt được hai điểm nếu chúng nằm ở khoảng cách khoảng 0,2 micron với nhau, tức là khoảng một nửa bước sóng đối với ánh sáng khả kiến. Về mặt hình thức, bạn có thể thêm độ phóng đại của kính hiển vi lên tới 5000 và 10.000, tuy nhiên, trong trường hợp này, các điểm nằm ở khoảng cách dưới 0,2 micron sẽ không thể phân biệt được.
Chúng ta hãy thử tìm hiểu tại sao điều này xảy ra bằng cách chuyển sang tính chất sóng của ánh sáng. Hãy xem xét một thấu kính mỏng (có thể dùng làm vật kính hiển vi của chúng ta). Đặt ảnh của một điểm A nào đó tại điểm B (Hình 2). Chúng ta hãy lấy điểm A’, gần điểm A. Từ quang học hình học, ta suy ra rằng ảnh của nó sẽ ở một điểm nào đó B’, điểm này rõ ràng không trùng với điểm B. Tuy nhiên, liệu luôn có thể phân biệt được điểm B và B’ từ xa, tức là xem chúng chính xác là hai điểm?
Theo quan điểm của quang học sóng, ảnh trong thấu kính của mỗi điểm được hình thành bởi tổng số tia truyền qua thấu kính. Trong ví dụ của chúng ta, điều này có nghĩa là ảnh của điểm A’ sẽ không trùng với điểm B nếu thời gian truyền của tia cực đại A’MB và A’NB qua thấu kính là khác nhau. Điều này có nghĩa là gì? Ở đây cần lưu ý rằng thời gian có thể được coi là khác nhau nếu chúng khác nhau ít nhất một chu kỳ T của dao động của sóng ánh sáng. Trong bài toán được xem xét, đây là thang thời gian duy nhất có sẵn cho chúng tôi.
Vì vậy cần phải thỏa mãn điều kiện
29
trong đó là bước sóng, là tốc độ ánh sáng trong chân không. Vì thời gian truyền của ánh sáng từ các điểm và đến bằng nhau nên điều kiện thu được có thể được viết lại dưới dạng
(*)
Trong các tam giác vuông ở Hình 2 có:
từ đó, trừ đi số thứ hai từ đẳng thức thứ nhất, chúng ta thu được:
Lấy và , ta tìm được:
Khi đó từ điều kiện (*) suy ra rằng
- ảnh của hai điểm sẽ khác nhau nếu khoảng cách giữa chúng lớn hơn hoặc ít nhất bằng bước sóng ánh sáng. Đối với ánh sáng khả kiến, bước sóng xấp xỉ 0,5 micron.
Kích thước của vật thể càng nhỏ mà kính hiển vi vẫn có thể nhìn thấy thì cái gọi là độ phân giải của kính hiển vi càng lớn.
Ghi chú. Ngoài kính hiển vi quang học thông thường, còn có kính hiển vi điện tử có độ phân giải cao hơn nhiều. Với sự giúp đỡ của họ, bạn thậm chí có thể kiểm tra từng phân tử.
Matematika 8, 9, 10
Ghi chú được xuất bản dưới đây dành cho chín tác phẩm kinh điển. Tuy nhiên, nó cũng có thể hữu ích cho việc dạy các lớp khác.
Phản ánh đường cong và công thức chuyển đổi
So sánh các số liệu toán học và tầm quan trọng của các dịch vụ/tài liệu phục vụ việc dạy và học trí tuệ.
I. Pestalosi
Matematik yêu thích sự đối xứng hơn tất cả. J. Maxwell
Khi nghiên cứu hàm số và xây dựng đồ thị của chúng, sẽ rất hữu ích khi tính đến tính đối xứng của các đường cong thu được. Từ khóa học ở trường, bạn đã làm quen với các tính chất của đồ thị của hàm chẵn và hàm lẻ. Ví dụ: nếu một hàm đối xứng quanh 0, thì hàm đó được gọi là chẵn nếu đối với tất cả và lẻ nếu đối với tất cả . Dễ dàng chứng minh rằng đồ thị của hàm đối xứng qua trục khi và chỉ khi hàm chẵn và đối xứng qua gốc tọa độ khi và chỉ khi là hàm lẻ. Do đó, các thuộc tính được ghi chú của đồ thị phản ánh các đặc điểm đơn giản của các công thức tương ứng.
Một cách tổng quát hơn để xác định các đường cong trong mặt phẳng là xác định chúng bằng phương trình hai biến. Ví dụ: một đường tròn có bán kính có tâm tại gốc tọa độ được cho bởi phương trình . Bằng cách thực hiện các bài tập được cung cấp trong bài viết này, bạn sẽ biết được tính chất nào của phương trình xác định đường cong tương ứng với một số loại đường cong đối xứng nhất định. Bạn sẽ tự mình “khám phá” hết nội dung mới bằng cách giải các bài tập dưới đây. Chúng tôi sẽ chỉ nhớ lại những thông tin cần thiết và xem xét một ví dụ đơn giản.
-
Đồ thị của phương trình hai biến là tập hợp tất cả các điểm trên mặt phẳng tọa độ có tọa độ là nghiệm của phương trình này. Nói cách khác, là đồ thị của phương trình nếu . Lưu ý rằng đồ thị của hàm cũng có thể được coi là đồ thị của phương trình .
-
Đặt là một điểm tùy ý của mặt phẳng tọa độ
30
Phúc. 1, A.
Phúc. 1, b.
Phúc. 1, tr.
Phúc. 1, d.
Phúc. 2, A.
Phúc. 2, b.
Phúc. 2, tr.
Phúc. 2, d.
Phúc. 2, đ.
Phúc. 2, f.
Phúc. 2, h.
Puc. 2, u.
Phúc. 3, A.
Phúc. 3, b.
Phúc. 3, d.
Phúc. 3, đ.
Phúc. 3, f.
Phúc. 3, h.
Puc. 3, u.
30
31
(Hình 1, ), khi đó các điểm , , , thu được bằng cách phản xạ của điểm tương ứng với các trục , và gốc , sẽ có tọa độ sau:
; ; .
Bài tập 1. Các điểm sẽ có tọa độ như thế nào để đối xứng với các điểm so với các đường phân giác của các góc tạo bởi trục tọa độ?
- Việc sử dụng các hàm cho phép, dựa trên phương trình của các đường cong tùy ý, thu được phương trình của các đường cong có các tính chất đối xứng nhất định (so với gốc tọa độ, trục và ). Dưới đây là một ví dụ minh họa những gì đã nói và bạn sẽ tự rút ra kết luận chung bằng cách giải các bài tập đã đề xuất.
Ví dụ. Xây dựng đồ thị của hàm .
Lời giải. Tại , đồ thị của hàm số này trùng với đồ thị của hàm số (Hình 1, ), nhưng hàm số là số chẵn nên đồ thị của nó đối xứng qua trục và có dạng như trong Hình 1, .
Bây giờ hãy chuyển sang bài tập lời giải. Chúng tôi đề xuất những thay đổi sau đây về thứ tự làm việc trong trường hợp bạn gặp khó khăn với lời giải bài tập 2 và 3: nếu bạn không làm được nhiệm vụ này hoặc nhiệm vụ khác, hãy nhìn vào đáp số và vẽ đường cong theo công thức cho trong đáp số, bắt đầu từ đường cong ban đầu mới được mô tả trên c. 59 trong Hình 1 (văn bản đáp số) cho Bài tập 2 và trong Hình 2 cho Bài tập 3. Nếu các bài tập bổ sung này khiến bạn gặp khó khăn khi thao tác với các đường cong và phương trình tùy ý (cần thiết để hiểu các nguyên tắc chung), thì bạn thích làm việc với các biểu thức phân tích cụ thể, sau đó, giả sử (hoặc chọn một hàm khác theo ý của bạn), hãy xây dựng đồ thị của hàm đã cho các công thức tương ứng với các câu trả lời của bài tập 2. Nếu cần, bạn có thể tiếp tục tương tự cho bài tập 3, lấy ví dụ làm phương trình ban đầu. Sau đó quay lại bài tập 2 và 3.
Bài tập
- Hình 1, hiển thị biểu đồ của một số hàm . So sánh từng Hình 2, , với bản gốc (Về phần cuối, xem trang 34)
Trên trang 32-33, một phần mới mở ra - “Kính vạn hoa «Kvant». Chúng tôi hy vọng rằng ấn phẩm tạp chí này có thể được sử dụng để trang trí các lớp học vật lý và toán học ở trường.
32
Kính vạn hoa «Kvant»
“Con người… được sinh ra để làm chúa tể, người cai trị, vị vua của thiên nhiên, nhưng trí tuệ mà anh ta phải dùng để cai trị… không được ban cho anh ta ngay từ khi sinh ra: nó có được nhờ sự dạy dỗ.”
N. I. Lobachevsky
Cắt và dán
Nếu bạn cắt một hình hình học phẳng thành nhiều mảnh và ghép chúng lại thành một hình mới, thì không ai có thể nghi ngờ rằng diện tích của hình cũ và hình mới bằng nhau. “Định luật bảo toàn diện tích” này được sử dụng trong Hình 1 để chứng minh định lý Pythagore. Nó không phải là thanh lịch sao?
Ngược lại, nếu các hình phẳng đã cho (ví dụ: đa giác) có diện tích bằng nhau, thì luôn có thể cắt một trong số chúng thành một số hữu hạn các phần và thêm số phần hữu hạn thứ hai từ chúng và thêm một đa giác hữu hạn thứ hai từ chúng. Định lý này đã được chứng minh vào năm 1832 và được gọi là định lý Bolyai-Gerwin. Bằng chứng của nó có thể được đọc trong cuốn sách nổi tiếng của V. G. Boltyansky “Các hình có kích thước bằng nhau và các vì sao bằng nhau” (M.: Nauka, 1973). Chứng minh này được minh họa bằng câu đố số 4 trong trải bài này.
Nikolai Ivanovich Lobachevsky (1792-1856) là niềm tự hào của toán học Nga, người sáng tạo ra hình học phi Euclide, được đặt theo tên ông là hình học Lobachevsky. Ông là người đầu tiên bày tỏ ý tưởng về khả năng tồn tại của các hình học khác với hình học truyền thống của Euclid. Tuy nhiên, các tác phẩm của ông không nhận được sự công nhận từ những người cùng thời. Bạn có thể đọc về lịch sử đáng kinh ngạc của sự hình thành hình học Lobachevsky trong «Kvant» năm 1982 (Số 11, trang 12 và Số 12, trang 7), và về bản thân Lobachevsky - trong «Kvant» năm 1976 (Số 2, trang 5).
Kodit 1
1985
33
Nếu giải được câu đố này, có lẽ bạn phải xoắn các hình đa giác nhỏ rất nhiều trước khi ghép chúng lại thành một hình vuông. Có thể thực hiện mà không cần quay và cắt ngay hình sao cho các phần khớp với nhau mà không cần quay, chỉ là các bản dịch song song? Ví dụ, đây là trường hợp trong Hình 1; Xin lưu ý rằng các đa giác cùng màu được dịch sang nhau bằng các bản dịch song song.
Năm 1951, hai nhà toán học Thụy Sĩ, G. Hadwiger và P. Glur, đã chứng minh
Người ta tin rằng trong hai đa giác có diện tích bằng nhau, một đa giác luôn có thể được gấp lại thành đa giác kia, chỉ sử dụng phép dịch song song và đối xứng tâm để di chuyển các phần. Thực tế này có vẻ khó tin. Hãy xoay hình vuông một góc nhỏ. Mọi người đều cho rằng sự phân chia như vậy là không thể ở đây. Nhưng hãy nhìn vào Hình 2 và bạn sẽ thấy điều này có thể làm được đến mức nào. Hình 3 thể hiện phương pháp chia hai hình chữ nhật có diện tích bằng nhau với các cạnh song song một cách thích hợp.
Có thể thực hiện được chỉ bằng cách chuyển song song không? Hóa ra không phải lúc nào cũng vậy. Phát biểu sau đây đúng: để một đa giác lồi được chia thành nhiều phần, từ đó nó có thể được gấp lại bằng phép dịch song song
CÂU ĐỐ
-
Đặt các số từ 1 đến 12 vào các vòng tròn trống sao cho số lượng bằng nhau được đếm dọc theo ba vòng tròn và sáu đường thẳng. Làm thế nào để tìm số tiền này mà không cần sắp xếp các con số?
-
Giải câu đố về số (các chữ cái khác nhau sẽ có các số khác nhau, các chữ cái giống nhau sẽ có cùng các số).
-
Bốn xương vua giống hệt nhau được đặt như trong hình. Cạnh dưới của xương dưới có bao nhiêu điểm?
-
Cắt đa giác này thành các đa giác nhỏ hơn và ghép chúng thành một hình vuông.
34
Trường học yêu thích bài toán
lớp tám
- Có bao nhiêu số 0 trong một số bằng tích của tất cả các số tự nhiên từ 1 đến 1984?
- Chứng minh rằng với mọi số bất đẳng thức sau đúng:
- Một số sinh vật đơn giản sinh sản bằng cách phân chia thành hai sinh vật, xảy ra sau một phút. Một mẫu vật của sinh vật mới xuất hiện được đặt vào một ống nghiệm rỗng và quá trình đếm ngược bắt đầu; Sau 1 giờ, ống nghiệm chứa đầy tổ chức. Vào thời điểm nào một nửa số container chứa đầy các tổ chức?
- Một đường thẳng và hai điểm nằm trên mặt phẳng, nằm về một phía của đường thẳng này. Chỉ vào một đường thẳng một điểm sao cho tổng các khoảng cách là nhỏ nhất trong tất cả các khoảng cách có thể có.
- Qua giao điểm của các đường chéo của hình thang, vẽ một đường thẳng song song với đáy hình thang. Tính độ dài đoạn thẳng này nằm giữa các cạnh bên của hình thang nếu hai đáy của hình thang có độ dài và .
lớp chín
6. Chứng minh rằng số là số hữu tỉ.
- Vẽ đồ thị của hàm .
- Giải phương trình sin , trong đó .
- Hai góc nhọn nằm trong không gian sao cho các cạnh của chúng vuông góc với nhau có nhất thiết phải bằng nhau không?
- Có bao nhiêu đường xiên có thể tồn tại trong không gian, trong đó có hai đường thẳng vuông góc với nhau?
lớp mười
11. Có thể tìm được 1984 số tự nhiên liên tiếp sao cho không có một số nguyên tố nào trong số đó không?
12. Tính sự khác biệt .
13. Giải bất đẳng thức .
14. Bốn điểm tùy ý nằm trong không gian được kết nối với nhau bằng các đoạn ; điểm giữa của các đoạn này được biểu thị bằng tương ứng. Bạn sẽ nhận được hình gì nếu vẽ các đoạn ?
15. Bóng của hình lập phương có hình dạng như thế nào trên mặt phẳng vuông góc với đường chéo của nó trước một chùm tia sáng song song với đường chéo này?
Đã chuẩn bị xuất bản
N. Kh. Rozov
35
Nhiệm vụ
-
Cô gái đã thay từng chữ cái trong tên mình bằng số của nó trong bảng chữ cái tiếng Nga và nhận được số 2011533. Tên cô ấy là gì?
-
Ba người bạn cùng trường đã mua 14 priozhki, Kolya mua ít hơn Vitya 2 lần, còn Zhenya mua nhiều hơn Kolya nhưng ít hơn Vitya. Mỗi đồng chí đã mua bao nhiêu priozhki?
-
Một ngày nọ, tôi đang đặt quân domino lên bàn, cố gắng ghép lại một số hình thú vị. Sau khi lấy được hình như trong hình thì trên tay mình vẫn còn một cái hõm, cứ để vậy đi. Sau đó tôi nhận thấy rằng ở mỗi hàng ngang và mỗi hàng dọc, tổng số điểm là như nhau. Tôi viết lại bức tranh, đặt các ký hiệu cùng với chiếc kính. Gần đây tôi tìm thấy bức ảnh này trong số các tờ báo, nhưng tôi quên mất rằng mình nhận ra từng dấu hiệu. Hãy giúp tôi khôi phục lại ý nghĩa của chúng.
-
Tìm tất cả các số có tổng các chữ số gấp 13 lần.
-
Được biết, mặt trăng sát thủ được quay lồi về bên trái, giống chữ C - chữ cái đầu của từ “cũ”. Tháng đóng đinh được quay lồi về bên phải, giống như cách làm tròn chữ P - chữ cái đầu tiên của từ “phát triển”. Quy tắc này có đúng ở mọi nơi không?
Những nhiệm vụ này được giao cho chúng tôi bởi: V. Kudryashov - học sinh lớp 10, Penza, V. Valko - học sinh lớp 7, Moscow, M.V. Varga, N.K. Antonovich, AL Toom.
Vâng, đồng-
Chắc chắn, -
đó là một câu chuyện cổ tích
Andersen “Pri-
đậu trên một hạt đậu.
Tại sao hạt đậu lại trúng
lên giường công chúa,
có thể gọi bàn của cô ấy
cảm giác khó chịu? Lại
đó là tất cả về áp lực. Rõ ràng,
cả có và không có đậu Hà Lan
đó là lực lượng chung “giữ”
công chúa vẫn còn trên giường
không thay đổi. Nhưng nếu trên giường
một phần nhô ra sẽ xuất hiện trong vi-
de đậu, thì áp lực trong này
nơi này sẽ tăng mạnh, hiện tại
phá hỏng tâm trạng của công chúa,
và cô ấy có thể thua cuộc. bạn không
bạn sẽ phản đối rằng nó hoàn toàn không
bạn cần phải là một nàng công chúa được chiều chuộng,
tìm gì trên giường của bạn
một hạt đậu nhỏ? Tôi nghĩ với điều này
Ngay cả người chăn lợn cũng có thể làm được điều đó. Nhưng để khám phá ra một hạt đậu chỉ qua một
có bao nhiêu chiếc giường lông vũ (trong truyện cổ tích)
có hai người trong số họ - phải không?) - điều này đòi hỏi sự tinh tế tinh tế
cảm xúc. Xa hơn một chút chúng ta sẽ thảo luận,
hơn một chiếc giường lông vũ nằm xuống
đỉnh của hạt đậu, có khả năng bắt đầu mọi thứ
tên trộm (hoặc có thể không, tuy nhiên, nếu
Tất nhiên, công chúa là có thật).
Vì vậy, áp suất là đại lượng
bằng tỉ số của lực tác dụng
vuông góc với bề mặt,
diện tích của bề mặt này. Nhưng ở
Những con ngựa của Pascal hiện diện ngầm
dường như là một áp lực khác - áp lực
bên trong chất lỏng hoặc chất khí. Hóa ra chất lỏng bên trong
bằng cách nào đó “tìm hiểu” về những gì ở bên ngoài
có cái gì đó đang đè lên cô ấy. Tức là tác động lên bề mặt bên ngoài
áp suất chất lỏng được truyền bởi chính chất lỏng từ điểm này sang điểm khác,
hơn nữa, bằng nhau ở mọi hướng. Và đây là một đặc tính không thể thiếu của chất lỏng danh nghĩa. Đây là cách cô ấy được “thiết kế”.
Chúng ta hãy xem xét điều này chi tiết hơn. Chúng ta sẽ cần một tay cầm mềm. Ví dụ
các biện pháp, chẳng hạn như trong một khẩu súng lục khí nén
mùa hè Nếu bạn đặt nó
trên bàn thì khoảng cách giữa
các ngã rẽ liền kề sẽ giống nhau
dọc theo toàn bộ chiều dài của dầm. Nhưng nếu
đặt cùng một khẩu súng trường theo chiều dọc -
nhưng sau đó dưới tác dụng của lực nặng
Những ngã rẽ sẽ bắt đầu “rơi”
xuống, tiến lại gần nhau
cho một người bạn. Cuối cùng, đồng thời
Ở các phần khác nhau, súng sẽ được bắn theo những cách khác nhau -
càng thấp
rẽ,
tem ít hơn
nó sẽ tốt hơn
khoảng cách giữa
tôi. Có gì ở đây
trường hợp? Kết quả là
chuyển động lẫn nhau
chuyển sang mùa xuân
phát sinh
đàn hồi s-
ly, và
càng thấp
lượt, những cái đó
to lớn
Phần
lò xo
họ mang theo
về bản thân tôi,
họ nói càng mạnh mẽ
Bạn. Vì vậy, ở nhiều dạng khác nhau
áp lực mặt cắt ngang trong ru-
những điều khác nhau cho vợ tôi. Để xem
hình ảnh áp lực
bên trong cơ thể, lưu lại
trong một bàn tay xốp
bọt biển Ka-
một số
mảnh đất
bột
trên đồng
vắt kiệt-
hạ,
ka-
ki-
Cái đó,
nao-
borot,
phát triển-
cằn nhằn.
Càng mạnh
skaath của cô ấy
tháng nào đó
thì càng ngày càng ít
Các biện pháp tương ứng với thời đại.
Như bạn có thể thấy, chúng ta có thể đánh giá áp suất bên trong của lò xo bằng cách thay đổi khoảng cách giữa các vòng liền kề và đối với cao su xốp bằng cách thay đổi kích thước của “lỗ chân lông”.
Chất lỏng hoặc khí, không giống như chất rắn, theo quy luật, chỉ có thể ở dạng dốc. Hơn nữa, nếu có chất lỏng trong một lớp vỏ không thể xuyên thủng trên lá và bạn lăn nó xuống thật mạnh, thì (nếu bạn không tính đến lực hấp dẫn), nó sẽ lăn xuống đều trong toàn bộ thể tích - bạn không thể lấy nó từ bên trong
phân biệt điểm này với điểm khác. Điều quan trọng là, tùy thuộc vào hình dạng của bề mặt bên ngoài, áp suất từ bất kỳ điểm nào của chất lỏng được truyền đều đến tất cả các điểm lân cận.
Để làm cho lời nói của tôi rõ ràng hơn, tôi sẽ phải tha thứ cho những yêu cầu của bạn và nhắc nhở bạn về những khoảnh khắc không đẹp nhất trong cuộc đời bạn. Tất cả chúng ta đều đã được tiêm thuốc vào một thời điểm nào đó. Hãy nhớ làm thế nào, trước khi tiêm, bác sĩ ấn vào ống tiêm và tiết ra các mảnh chất lỏng chữa bệnh từ một cây kim mỏng? Bây giờ chúng ta hãy tưởng tượng rằng chúng ta đã tạo được những lỗ nhỏ trên khắp bề mặt của ống tiêm và nhét kim vào chúng - chúng ta có một thứ giống như một con nhím.
Nếu bây giờ bạn ấn vào pít-tông của ống tiêm nhím, thì tất cả các kim ở cùng độ cao sẽ tạo ra các mảnh vụn hoàn toàn giống nhau. Điều này xảy ra vì chất lỏng tuân theo định luật Pascal và bị ép ra khỏi lỗ, nằm ở cùng độ cao, với cùng một lực áp suất. Đối với các lỗ đặt ở các độ cao khác nhau cần xét đến lực ép thủy tĩnh.
Để so sánh tính chất đàn hồi của chất lỏng và chất rắn, chúng ta sẽ đưa ra một ví dụ khác. Hãy tưởng tượng rằng chúng ta hạ một lò xo vào một cốc hẹp (sao cho đường kính cuộn dây của nó trùng với đường kính trong của cốc) và đổ nước vào cốc kia. Bây giờ chúng ta hãy tưởng tượng rằng thành của những chiếc bình đã bị mòn. Dòng suối và nước sẽ cư xử như thế nào? Mùa xuân vẫn ở nguyên vị trí như không có chuyện gì xảy ra. Nước sẽ phân tán ra mọi hướng như bong bóng vỡ. Tại sao bạn nghĩ vậy? Lý do cho hành vi khác nhau là do các cách truyền áp suất khác nhau của chất rắn và chất lỏng. Lò xo chỉ truyền áp suất thực tế dọc theo chiều dài của nó. Trong nước, áp suất được truyền như nhau theo mọi hướng - lên, xuống và ngang - theo định luật Pascal. Nhân tiện, người ta nói rằng chính Pascal đã quan sát thấy một bức tranh tương tự khi ông thiết lập định luật của mình. Nếu bạn còn nhớ thí nghiệm cổ điển của ông ấy, thì về ý tưởng của nó, nó giống với thí nghiệm tưởng tượng vừa mô tả (cụ thể là thí nghiệm tưởng tượng - chúng ta là
Họ tưởng tượng ra nó).
Đúng vậy, trong Pascal, các bức tường của chất lỏng - các thùng - không biến mất mà bị nứt, và từ hình dạng của “đài phun nước” xuất hiện, người ta có thể đánh giá áp suất ở các phần khác nhau của chất lỏng.
Bây giờ thật dễ dàng để hiểu “hành động” của một chiếc giường lông vũ. Một chiếc giường lông vũ trông giống như một núi lò xo nhỏ, nằm ngẫu nhiên trong mối tương quan với nhau. Mỗi lò xo như vậy sẽ truyền áp suất dọc theo chiều dài của nó, nhưng do sự sắp xếp hỗn loạn của các lò xo nên lực ép từ phía hạt đậu được truyền đi… Nhưng chúng tôi sẽ không tước đi niềm vui của bạn khi độc lập tìm kiếm lời giải chính xác. Hãy chỉ nói rằng bất chấp mọi nỗ lực và lang thang của bạn, trực giác của công chúa đã giúp bạn có thể xác định chính xác bất kỳ khiếm khuyết nào - nó thậm chí còn bị bóp méo bởi những người uy nghiêm hiểu biết về vật lý.
Bây giờ là lúc trả lời câu hỏi chính của bài viết. (Bạn vẫn chưa đập nó à?) Nói một cách ngắn gọn, chúng tôi sẽ cho bạn biết phô mai được làm như thế nào, hay chính xác hơn là các lỗ được tạo ra trên phô mai như thế nào. Đầu tiên, chuẩn bị “bột” cho phô mai. Sau đó khối lượng thu được được nén dưới áp suất cao và được điền vào các dạng đặc biệt. Các bánh phô mai đã tạo hình được lấy ra và đặt trong buồng ấm để làm chín. Trong thời gian này, phô mai “lên men”.
Carbon dioxide được hình thành bên trong “bột” bị nén, tích tụ,
được giải phóng dưới dạng bong bóng.
Càng nhiều carbon dioxide, bong bóng càng phồng lên. (Đừng quên rằng ở giai đoạn này bên trong pho mát tương lai là một khối mềm, rắn.)
Sau đó, phô mai cứng lại và hình ảnh “hơi thở” bên trong của phô mai lên men được in vào bên trong dưới dạng bong bóng carbon dioxide. Đối với hình dạng của các khoang được hình thành, do tuân theo định luật Pascal, áp suất trong bong bóng được truyền như nhau theo mọi hướng - đây là điều thứ nhất và thứ hai, “bột” tại thời điểm này có tính chất đàn hồi tương tự nhau. Do đó, các bong bóng phồng lên thành hình cầu nghiêm ngặt. Sự sai lệch so với bong bóng này sẽ khiến bạn nhận ra rằng ở một nơi nào đó có một khoảng trống bên trong hoặc ngược lại, trong “bài kiểm tra”. Phô mai càng cứng thì bong bóng bên trong càng ít phồng lên, kích thước càng nhỏ.
Một số loại phô mai không được xử lý bằng áp suất cao trước khi chín (ví dụ: phô mai Nga), và trong đó, sự giải phóng carbon dioxide trong quá trình lên men xảy ra trong các khoảng trống đã tồn tại trong “bột”, theo quy luật, có hình dạng không đều - đây là những khoảng trống còn sót lại giữa các hạt của bán thành phẩm sau khi thiêu kết “bột” trong lò. Những loại phô mai như vậy, khi cắt ra, không để lộ hình ảnh các bong bóng đông lạnh mà là một hoa văn khá phức tạp, sự hài hòa của nó chỉ có một người làm phô mai có kinh nghiệm mới bộc lộ.
Bạn thấy chúng ta đã phải hỏi bao nhiêu câu hỏi nhỏ khác nhau để trả lời một câu hỏi lớn, tại sao miếng pho mát lại có lỗ tròn.
- Edorovo, Pooh.
- Thỏ nói.
- Chào Thỏ.
- Pooh nói với nước trái cây.
- Chuyện này cậu tự mình nghĩ ra à?
“Ừ, đại loại như vậy,” Pooh nói. Không phải là tôi biết suy nghĩ,” anh khiêm tốn tiếp tục, “chính bạn cũng biết điều đó, nhưng đôi khi nó khiến tôi cảm thấy khó chịu.”
A. A. Milan. Winnie the Pooh. và mọi thứ mọi thứ mọi thứ.
41
Top Quark và Tiger Cub Top
Tháng 7 năm ngoái, một chú hổ con được sinh ra tại Vườn thú Leipzig. Anh ta được đặt tên là Top, không phải ngẫu nhiên. Đúng lúc này, tại một hội nghị về vật lý hạt cơ bản diễn ra ở Leipzig, người ta đã phát hiện ra quark thứ sáu, một đại diện của các hạt cơ bản thực sự. Quark này, ngay cả trước khi “ra đời”, được gọi là “top” (“top” trong tiếng Anh), và cuối cùng nó đã lấp đầy liên kết còn thiếu trong bảng quark - những hạt tuyệt vời mà từ đó các nucleon, mezon và nhiều hạt khác được tạo ra.
Do đó, các quark đáng kinh ngạc là do chúng có điện tích phân số, bội số của 1/3 (nếu chúng ta tính điện tích của proton là một). Những hạt như vậy chưa bao giờ được đăng ký trong bất kỳ phòng thí nghiệm nào. Một định luật vẫn chưa giải thích được cấm các hạt có điện tích nhỏ xuất hiện ở trạng thái tự do; Chỉ những hạt mang điện tích nguyên vẹn hoặc không mang điện tích nào mới có thể bay ra khỏi hạt nhân hoặc từ các hạt cơ bản.
Hiện nay người ta đã biết ba cặp quark. Chúng tôi trình bày một bảng gồm tất cả sáu quark với tên của chúng (tiếng Nga và quốc tế) và giá trị điện tích (nếu bạn nhân giá trị điện tích đã cho với điện tích proton 1,6 × 10⁻¹⁹ C, bạn có thể nhận được điện tích quark trong Hệ đơn vị quốc tế).
Bảng tương tự có thể được lập cho phản quark - chúng chỉ khác với quark ở dấu điện tích của chúng.
Lưu ý rằng bảng không có cột khối lượng và điều này không phải ngẫu nhiên. Vì quark không tồn tại ở trạng thái tự do, nên nói đúng ra, không những không thể nói khối lượng nghỉ của chúng là bao nhiêu mà thậm chí còn có thể xác định chính xác khối lượng của quark nghĩa là gì. Tuy nhiên, mặc dù các quark tự do rất có thể không tồn tại trong tự nhiên, nhưng người ta đã biết rất nhiều về quark. Cặp quark đầu tiên - u-quark và d-quark - là một phần của proton và neutron. Một proton bao gồm hai quark u và một quark d, và một neutron bao gồm một quark u và hai quark d. Phân rã neutron phóng xạ
bảng quark
| Biểu tượng | Tên | Thù lao |
| :— | :— | :— |
| u | up | 2/3 |
| d | down | -1/3 |
| s | strange | -1/3 |
| c | charm | 2/3 |
| b | dưới cùng hoặc | -1/3 |
| t | beauty | -1/3 |
| v | hàng đầu hoặc | 2/3 |
*) W-boson đã được thảo luận trong bài “Khám phá một hạt mới” («Kvant», 1983, số 5). Gần đây, tác giả của việc phát hiện ra những hạt này, K. Rubbin và S. Van der Meyer, đã được trao giải Nobel.
42
Bài toán
M901—M905; F913—F917
M901. Bisquetrix AK và BM của tam giác ABC cắt nhau tại điểm O. Chứng minh rằng nếu OK=OM thì góc A và B của tam giác bằng nhau hoặc góc C bằng 60°.
M902. Dãy số tự nhiên 1, 2, 3,… được chia thành nhiều cấp số cộng. Chứng minh rằng ít nhất một trong các cấp số này có số hạng thứ nhất chia hết cho hiệu của nó.
A. B. Kelarev
M903. Có một khối đa diện lồi hay phần của nó theo mặt phẳng không đi qua đỉnh là một đa giác có a) số chẵn, b) số cạnh lẻ?
A. A. Dorogovtsev
M904. Với mọi số tự nhiên
(với ký hiệu thập phân ) đặt .
Ví dụ: , , .
a) Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên trong dãy , ,… luôn tồn tại số thỏa mãn .
b) * bằng là bao nhiêu?
E. I. Gurvits, A. L. Fedorov
M905. Chứng minh rằng phương trình cho các số tự nhiên x và y a) không có lời giải cho n=1, 6) có ít nhất hai lời giải cho n=2, c)* có vô số lời giải cho n=2, d)* không có lời giải cho n=3 tự nhiên.
M. Garayev (học sinh lớp 10)
F913. Một cục đất sét pho mát được ném từ bề mặt nằm ngang của trái đất theo một góc α=60° so với đường chân trời với tốc độ m/s. Nó tạm thời bị ném vào một khối có khối lượng gấp đôi
43
về phía khối đầu tiên một góc β=30° so với đường chân trời, và vận tốc ban đầu của các khối hóa ra nằm trong cùng một mặt phẳng thẳng đứng. Hậu quả của vụ va chạm là các khối dính chặt vào nhau. Tìm vận tốc (modulo) của một cục dính rơi xuống đất.
V. I. Chivilev
F914. Một bình kín có thể tích V = 33,6 dm³ chứa nitơ và = 1 mol nước. Ở nhiệt độ t=100 °C, áp suất trong bình là p=2·10⁵ Pa. Xác định lượng nitơ có trong bình.
S. M. Korshunov
F815. Một chất lỏng có điện dung ε chảy giữa các bản của một tụ điện song song cách điện với tốc độ v. Một từ trường có cảm ứng B có hướng vuông góc với tốc độ và song song với các bản. Xác định điện áp trên các bản tụ điện. Khoảng cách giữa các tấm a.
A. I. Kirkinsky
F916. Trong mạch như hình 1 (D là một diode lý tưởng), công tắc K đóng trong một thời gian τ rồi mở ra. Tại thời điểm mở, dòng điện trong cuộn cảm bằng I₀. Sau khi mở công tắc bao lâu thì dòng điện Iₙ trong cuộn dây đạt giá trị cực đại nếu nó bằng 2I₀? Xây dựng đồ thị Iₙ theo thời gian t (0<t<∞).
A. I. Kirkinsky, E. A. Romishchevsky
F917. Vật nằm giữa thấu kính và gương phẳng, vuông góc với trục quang chính của thấu kính. Gương, thấu kính và vật thể được đặt trong một vỏ làm bằng nhựa mờ mờ (Hình 2). Một hệ thống như vậy tạo ra hai ảnh của một vật và một ảnh của thấu kính. Hai ảnh của một vật có cùng kích thước, bất kể khoảng cách giữa thấu kính và vật. Ống kính xuất hiện với thông báo gì?
E. P. Kuznetsov
Problems
M901—M905; P913—P917
M901. The bisectors AK and BM of triangle ABC intersect at the point O. Prove that OK=OM implies that either angles A and B of the triangle are congruent, or that the angle C is 60°.
M902. The natural numbers 1, 2, 3,… are partitioned into several arithmetical progressions. Prove that at least one of them has an initial term divisible by the progression’s difference.
A. V. Kelarev
M903. Does there exist a convex polyhedron every section of which by a plane not containing any
45
mirror, the lens and the object are enclosed in a case made of translucent plastic (Fig. 2). This system generates two images of the object and an image of the lens. Both images of the object have the same size, independently of the distance between the lens and the object. What is the enlargement of the lens’ image?
E. P. Kuznetsov
Lời giải bài toán
M884, M885; F894—F897
Lời giải dựa trên việc xem xét sau: nếu và là hai điểm trên đồ thị của một hàm (Hình 1), thì hình chữ nhật có đường chéo bao phủ phần của đồ thị từ đến và diện tích của nó thỏa mãn bất đẳng thức , trong đó là chiều dài đáy của nó và là chiều cao của nó; bất đẳng thức này về cơ bản là bất đẳng thức về trung bình tranh luận và trung bình hình học .
Việc xem xét này có thể được sử dụng theo hai cách. Chúng ta hãy tạm thời giả định rằng , .
-
Chúng ta hãy mở rộng hàm đến toàn bộ giá trị dương để nó vẫn liên tục và đơn điệu (ví dụ: chúng ta có thể đặt với ). Đặt là điểm bắt đầu của đồ thị (có tọa độ ). Chúng ta cũng xét các điểm trên đồ thị sao cho diện tích hình chữ nhật , bằng ; sự tồn tại của những điểm như vậy rõ ràng xuất phát từ tính liên tục và đơn điệu của các hàm số . Đối với mỗi hình chữ nhật này, tổng chiều dài đáy và chiều cao không nhỏ hơn , do đó tổng tọa độ của điểm (bằng, tương ứng với tổng chiều dài đáy của tất cả các hình chữ nhật và tổng chiều cao của chúng) không nhỏ hơn 2. Do đó, ít nhất một trong các tọa độ này không nhỏ hơn 1, nghĩa là hình chữ nhật được dựng bao phủ phần đồ thị.
-
Chúng ta hãy chọn các điểm trên đồ thị của hàm , bắt đầu từ , sao cho tổng chiều dài đáy và chiều cao của mỗi hình chữ nhật , bằng . (Dễ dàng nhận thấy là giao điểm của đường với đồ thị, cụ thể là điểm cuối của đồ thị - điểm ; xem Hình 2.) Do ước tính trên nên diện tích mỗi hình chữ nhật không vượt quá . Phóng to chúng nếu cần thiết để diện tích của chúng bằng nhau
46
1/n², chúng tôi nhận được phạm vi bảo hiểm cần thiết.
Nếu f(0) > 0 hoặc f(1) < 1, chúng ta bổ sung vào biểu đồ các đoạn thẳng đứng nối điểm (0; 0) với điểm đầu (0; f(0)) và (1; 1) với điểm cuối (1; f(1)) (Hình 3). Bạn sẽ có một đường cong liên tục nối các điểm (0; 0) và (1; 1), theo đó cả hai cách giải thích trên có thể được áp dụng thực tế mà không cần thay đổi.
Ví dụ tương tự cho phép phát biểu bài toán đối với bất kỳ hàm f nào (có thể không liên tục): tại các điểm gián đoạn, đồ thị được bù với một đường cong liên tục bằng một đoạn (đoạn màu đỏ trong Hình 4). Tuy nhiên, sự biện minh chặt chẽ trong trường hợp này có phần nằm ngoài phạm vi chương trình giảng dạy của trường.
N. B. Vasiliev,
V. N. Dubrovsky,
S. Yu. Orevkov
*M885. Với mỗi số tự nhiên n, chúng ta biểu thị bằng p(n) số phần của n thành tổng các phần tử tự nhiên (các phân vùng chỉ khác nhau về thứ tự của các phần tử được coi là giống hệt nhau). Tập hợp các phân vùng số trong một phân vùng nhất định được gọi là phân tích cú pháp của nó.
a) Chứng minh rằng tổng q(n) của các phân số của tất cả các phân số của số n bằng 1 + p(1) + p(2) + … + p(n-1).
b) Chứng minh rằng tổng này không lớn hơn √2n p(n).
4-4
4-3+1 ↔ 1-1
4-2+2 ↔ 2-2
4-2+1+1 ↔ 2-1+1
4-1+3 ↔ 3-3
4-1+2+1 ↔ 3-2+1
4-1+1+1+1 ↔ 3-1+1+1
a) Phép chia số n cho tổng các số hạng tự nhiên gọi là phép chia số hạng nếu một số hạng tách khỏi các số hạng còn lại (được gạch chân); Chúng tôi sẽ coi các phân vùng bị dịch chuyển, chỉ xuất sắc theo thứ tự của các phân khu, là giống hệt nhau. (Hình bên trái hiển thị tất cả các phân vùng offset của số 4; những phân vùng được chọn được hiển thị màu đỏ.) Lưu ý rằng nếu k là độ phân tán của một số phân vùng (không offset), thì có thể lấy được k phân vùng offset từ phân vùng này. Do đó, tổng số phân vùng offset của n bằng q(n). Mặt khác, nếu từ bất kỳ phân vùng nào bị loại bỏ, ngoại trừ phân vùng gồm một phần tử duy nhất, phần tử gạch chân bị loại bỏ thì kết quả sẽ là một phân vùng có số nào đó nhỏ hơn n. Và ngược lại, nếu m < n, thì từ bất kỳ phân vùng nào của số m, người ta có thể khôi phục duy nhất phân vùng offset của số n: cần thêm triệu n-m vào phân vùng của số m và gạch chân nó (hình vẽ thể hiện sự tương ứng một-một giữa các phân vùng offset của số 4, ngoại trừ phân vùng 4 = 4 và phân vùng của các số nhỏ hơn 4). Nhưng số cách phân chia của các số nhỏ hơn n lại bằng p(1) + p(2) + … + p(n-1). Do đó, q(n) - 1 = p(1) + p(2) + … + p(n-1).
Nói cách khác, ý tưởng của lời giải này có thể được phát biểu như sau: nếu k với mỗi phân vùng p(1) + p(2) + … + p(n-1) của các số m = 1, 2, …, n-1, chúng ta thêm một số hạng n-m, thì chúng ta sẽ nhận được mỗi phân vùng của số n (ngoại trừ trival n=n) gấp nhiều lần độ lan rộng của nó.
- Nó đủ để chứng minh rằng sự phân chia bất kỳ phân số n thành tổng các số triệu tự nhiên không vượt quá √2n. Hãy chứng minh nhận định này. Đặt a₁, …, aₙ là tất cả các thuật ngữ riêng biệt có trong một số phân vùng (có phân tích cú pháp k) và 0 < a₁ < … < aₙ. Sau đó, một mặt,
47
Vì vậy , tức là .
S. Yu. Orevkov
F894. Trong một trong các dự án, người ta dự định sử dụng cánh buồm mặt trời có diện tích km cho các chuyến bay của tàu vũ trụ trong Hệ Mặt trời. Cánh buồm mở ra khi phương tiện di chuyển quanh Mặt trời theo quỹ đạo Trái đất, bán kính của nó là km. Với chuyển động xa hơn, cánh buồm liên tục được định hướng vuông góc với tia nắng mặt trời, áp suất của nó trong quỹ đạo trái đất là Pa.
- Nó có thể bay khỏi Hệ Mặt trời với khối lượng bao nhiêu?
- Với khối lượng tối đa bao nhiêu thì phương tiện có thể đi tới quỹ đạo của Sao Hỏa có bán kính là km? Ảnh hưởng hấp dẫn của Trái đất và các hành tinh khác không được tính đến.
Tích của khối lượng Mặt trời và hằng số hấp dẫn km.
◆ Khi cánh buồm mặt trời được triển khai, lực căng mặt trời và lực ép của tia mặt trời tác dụng lên thiết bị. Đánh giá kết quả của các lược đồ này -
Chúng ta thấy rằng áp suất của các tia mặt trời dường như làm giảm độ lớn lực căng của thiết bị đối với Mặt trời - lực này hóa ra giống như khi Mặt trời không có khối lượng , nhưng có khối lượng hiệu dụng nhỏ hơn một chút bằng
Sử dụng khối lượng hiệu dụng đã giới thiệu, chúng ta có thể giải thêm bài toán mà không tính đến áp suất của tia mặt trời.
Tổng năng lượng của tàu vũ trụ trong trường biên của một vật thể có khối lượng —
Theo định luật bảo toàn năng lượng, năng lượng này tại bất kỳ điểm nào trên quỹ đạo của tàu vũ trụ phải bằng
trong đó là tốc độ mà phương tiện đạt được tại thời điểm mở cánh buồm ở khoảng cách tính từ Mặt trời. Chúng ta sẽ tìm tốc độ này từ phương trình chuyển động của bộ máy trên quỹ đạo Trái đất dưới tác dụng của lực Mặt trời:
Như vậy,
Thiết bị có thể bay khỏi hệ mặt trời nếu , tức là được cung cấp
Từ đây bộ máy được đặt
48
Có lẽ:
Với khối lượng lớn hơn, thiết bị sẽ chuyển động theo quỹ đạo khép kín.
Để quỹ đạo của thiết bị chạm vào quỹ đạo của Sao Hỏa với khối lượng nhất định . (Trong tất cả các khối lượng có thể có , tại đó thiết bị đạt đến quỹ đạo của Sao Hỏa (vượt qua nó), là khối lượng lớn nhất.) Trong trường hợp này, quỹ đạo của thiết bị là một hình elip, trục chính của nó bằng (xem hình). Tại các điểm tiếp xúc, vận tốc của xe vuông góc với vectơ bán kính của xe.
Theo định luật bảo toàn năng lượng
Theo định luật thứ hai của Kepler
Thay biểu thức này cho vào (*) và tính đến , sau một số phép biến đổi, chúng ta thu được:
hoặc
Từ đây chúng ta tìm được khối lượng tối đa của thiết bị mà tại đó thiết bị có thể chạm tới quỹ đạo của Sao Hỏa
V. A. Danilin
F895. Một trong những truyền thuyết về nguồn gốc của vành đai tiểu hành tinh bắt nguồn từ truyền thuyết cổ xưa của Rechensk về con trai của mặt trời Gelyus - Phaethon, bị Zeus (Sao Mộc) tấn công. Theo lý thuyết này, một đàn đá, nơi được cho là hình thành nên hành tinh Fazton, đã đến rất gần Sao Mộc. Dưới ảnh hưởng của đàn cửa ngõ của Sao Mộc, đàn chia thành các đàn riêng biệt - các tiểu hành tinh. Bán kính bầy đàn được ước tính là khoảng 10⁴ km; khối lượng của bầy (tổng khối lượng của các tiểu hành tinh) nhỏ hơn 10⁶ lần so với khối lượng của Sao Mộc.
Bầy đàn sẽ phải di chuyển cách trung tâm Sao Mộc bao xa trước khi nó bắt đầu tan rã?
Chúng ta hãy nhìn vào khối gần Sao Mộc nhất. Sự sụp đổ của đàn đồng nghĩa với việc khoảng cách giữa cụm này và tâm đàn sẽ tăng lên.
Toàn bộ đàn rơi xuống Sao Mộc với gia tốc được truyền cho nó bởi lực hấp dẫn của Sao Mộc:
trong đó là khối lượng của đàn, là khối lượng của Sao Mộc, là khoảng cách giữa tâm của đàn và Sao Mộc. Khối di chuyển dưới tác động của lực hấp dẫn của Sao Mộc và lực hấp dẫn tác động lên nó từ toàn bộ đàn. Gia tốc mà vật chuyển động về phía Sao Mộc là
trong đó là bán kính của đàn. Nếu thì khoảng cách giữa khối và tâm đàn sẽ tăng theo thời gian
49
đàn ông - bầy đàn tan rã. Từ điều kiện này ta có:
Sử dụng , chúng tôi tìm thấy:
V. E. Belonchkin
F896. Trong một bình kín chứa nước bão hòa, hơi nước ở nhiệt độ 100°C và lượng nước còn lại. Khối lượng hơi nước , khối lượng nước . Bình được làm nóng cho đến khi toàn bộ nước bay hơi. Nên đun nóng bình đến nhiệt độ bao nhiêu? Điều này sẽ cần bao nhiêu nhiệt? Áp suất của hơi nước bão hòa tăng 3,7 kPa khi nhiệt độ tăng 1°C. Nhiệt dung riêng bay hơi của nước là J/kg, nhiệt dung riêng của hơi nước là J/(kg K).
◆ Đầu tiên chúng ta hãy xác định xem bình phải được đun nóng ở nhiệt độ nào để toàn bộ nước bay hơi.
Hãy viết phương trình trạng thái của hơi nước ở điều kiện ban đầu của nước và hơi nước trong bình sẽ là . Theo điều kiện bài toán , trong đó kPa/K. Lợi dụng điều này, chúng ta viết phương trình trạng thái của hơi nước ở nhiệt độ :
hoặc
Giải (1) và (2) cùng nhau, chúng ta tìm thấy :
Vì vậy, để làm bay hơi hết nước, suud phải được đun nóng đến nhiệt độ 100,20°C. Lượng nhiệt cần thiết cho việc này có thể được tìm thấy từ phương trình cân bằng nhiệt:
A. I. Buzdin
◆ Hãy viết phương trình chuyển động của hạt tại các điểm và :
Nó theo sau đó
nghĩa là tỷ lệ gia tốc hạt tại các điểm và bằng tỷ lệ của trường định hướng được tạo bởi polyring tại các điểm này. Mặt khác, từ điều kiện bài toán, chúng ta thực sự biết được mối liên hệ của trường thế tại các điểm và . Thật vậy, theo định luật bảo toàn năng lượng
(vì ở vô cực năng lượng của hạt bằng 0) và
50
Hãy thử biểu diễn mối quan hệ thông qua mối quan hệ đã biết .
Âm lượng được chia thành nhiều phần nguyên tố với điện tích mỗi phần ( là điện tích của toàn bộ nửa vòng). Gọi và lần lượt là điện thế và cường độ của trường được tạo ra tại điểm bởi một phần nằm ở khoảng cách tính từ điểm này (xem hình). Sau đó
Hình chiếu của vectơ lên trục hoành bằng
Từ các thông điệp đối xứng, rõ ràng cường độ trường tại điểm hướng dọc theo trục . Do đó, giá trị bằng tổng các hình chiếu của cường độ trường được tạo bởi tất cả các phần cơ bản, nghĩa là
Về giá trị của và thì
(tự mình lấy những trận đấu này).
Vì vậy, và tỷ số gia tốc hạt tại các điểm và bằng
V. T. Karpetyan
Quark hàng đầu và Top Tiger
(Xem phần đầu ở trang 41)
người ta có thể đoán được từ kết quả đo động lượng của mọi hạt tích điện. Vì sự kiện được ghi lại có liên quan đến sự phân rã của một boson đứng yên, nên tổng động lượng của tất cả các hạt trong quá trình phân rã phải bằng 0. Tuy nhiên, động lượng đo được của các hạt tích điện hóa ra lại khác 0,
từ đó rút ra kết luận về sự có mặt của neutrino.
Cách giải mã đáng tin cậy của Nibaulier về sự kiện đang được đề cập là trong quá trình va chạm của một proton với một phản proton, một phần được sinh ra gồm hai quark - quark đỉnh và phản quark tuyệt đẹp . Quark đỉnh phân rã theo sơ đồ
(ở đây là mu-meon dương), và và cho hai chùm hạt. Bây giờ chúng ta phải chờ kết quả.
Khối lượng của quark top được ước tính tương ứng với năng lượng khoảng 40 GeV (khối lượng của một hạt nhân canxi!).*) Năng lượng này, tất nhiên, nhỏ hơn khối lượng của một con hổ con, thậm chí là một con hổ sơ sinh, nhưng trong “vườn thú hạt” quark top giữ kỷ lục.
TÔI Ở VỚI.
*) Ước tính khối lượng của quark đỉnh này có được nếu chúng ta giả sử rằng khối lượng của meson ispilon bằng khối lượng của hai -quark (5 GeV + 5 GeV = 10 GeV), và khối lượng của hạt mới sinh (≈ 50 GeV) bằng khối lượng của -quark và quark đỉnh.
51
Trường hè tình anh em dành cho lập trình viên trẻ
Từ ngày 1 tháng 7 đến ngày 8 tháng 7 năm 1984, Trường học lập trình viên trẻ đầu tiên ở Slovakia được tổ chức tại thủ đô Bratskaya của Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Slovakia. Trường được tổ chức tại nhà thi đấu huynh đệ mang tên. Yu. Gronz, nơi lập trình đã được dạy cho học sinh cuối cấp trong 20 năm. Ban tổ chức Trường học hè là giám đốc nhà thi đấu M. Ganulya, giáo viên lập trình O. Demachek, E. Ganulova và những người khác - những người đam mê khoa học máy tính của trường. Vào mùa hè năm 1983, một đoàn học sinh của nhà thi đấu được đặt tên theo. Y. Gronca, do O. Demachek đứng đầu, lần đầu tiên tham gia Trường hè toàn Liên minh dành cho lập trình viên trẻ. Dựa trên kết quả của chuyến đi này, người ta đã quyết định lời giải tổ chức lớp học hè tại Bratskaya với lời mời của các lập trình viên trẻ đến từ Liên Xô.
Một dòng học sinh trung học tập trung ở Bratichesku. Trong buổi gặp đầu tiên, tất cả các chàng trai đều nói về cách họ học lập trình ở trường, những loại máy họ quen thuộc, những chương trình họ sử dụng. Và những cô gái và chàng trai tóc bạc đến Trường với kết quả chương trình của họ đã báo cáo ngắn gọn. Học sinh từ Banska Bistrica R. Nemec và I. Melicherczyk cho thấy chương trình của họ hoạt động với số lượng lớn. Các chàng trai đã tính toán được một số tích phân của số với độ chính xác cao (lên tới 256 chữ số) trên các máy tỷ lệ có khả năng hạn chế. Trong một báo cáo của R. Lasca từ nhà thi đấu của thành phố Senite, Slovakia, các chương trình phân tích vị trí tương đối của các đường thẳng đã được đề xuất. I. Kudla từ Đại học Công nghệ Levice đã trình diễn tính toán của hệ thống bánh răng trong BASIC.
Các bài phát biểu của học sinh Liên Xô được lắng nghe một cách thích thú. P. Zemtsov (Novosibirsk, ssh. Số 25) nói về hệ thống lập trình bằng ngôn ngữ Rapier cho máy vi tính cá nhân của Liên Xô, A. Petrov (Novosibirsk, ssh. Số 166) - về việc sử dụng máy tính trong các bài học ở các môn học nâng cao thông qua việc sử dụng các gói ứng dụng giáo dục.
Chương trình giảng dạy của trường rất căng thẳng. Trong những ngày đầu tiên, các bài giảng được giảng bằng ngôn ngữ Pascal. Chúng hóa ra có liên quan, vì ở hầu hết các trường số nơi dạy lập trình, ngôn ngữ giảng dạy là BASIC - một ngôn ngữ chương trình tương đối đơn giản nhưng gây tranh cãi về mặt phương pháp. Các bài giảng tại Trường hè phản ánh nhiều vấn đề quan trọng hơn của lập trình hiện đại - hệ điều hành, thuật toán song song, phần mềm gỡ lỗi, đồ họa máy tính, phần mềm trí tuệ nhân tạo.
Các vấn đề về lý thuyết và phương pháp lập trình cũng được thảo luận - bằng chứng về tính đúng đắn của chương trình, những kiến thức cơ bản về toán học nghịch đảo và lập trình. Những bài giảng này được giảng bởi các giáo viên thể dục, sinh viên các trường đại học huynh đệ, các nhà nghiên cứu từ các viện nghiên cứu của Viện Hàn lâm Khoa học Slovakia, cũng như trưởng phái đoàn Liên Xô, Yu. A. Pervin.
Không còn nghi ngờ gì nữa, phần thú vị nhất của Trường là hoạt động làm việc của học sinh trên bảng điều khiển máy tính. Nhà thi đấu đã cung cấp thiết bị máy tính cho mục đích này: hai máy tính mini của Tiệp Khắc - ADT-4316 với 8 thiết bị đầu cuối và một hệ thống lập trình bằng BASIC và CM-3-20 với 6 thiết bị đầu cuối và ngôn ngữ Pascal, cũng như hai máy vi tính cá nhân có khả năng đồ họa - một máy PMD-85 mới do Tiệp Khắc sản xuất và một bộ hoàn thiện nhỏ Sinclair-ZX81 bằng tiếng Anh. Những người tham gia Trường đã nhanh chóng làm quen với công nghệ kỹ thuật mới đối với họ và ngay từ những ngày đầu tiên họ đã có mặt tại lời giải bài toán, được đề nghị lựa chọn ngay từ những ngày đầu nhập học.
Phạm vi bài toán về độ khó là cực kỳ rộng và có thể đáp ứng mọi sở thích. Chỉ cần đặt tên cho các chương trình cổ điển trong bộ công cụ của toán học máy - gói xử lý ma trận, số học ma trận thưa thớt, xây dựng đồ thị hàm số là đủ. Những người đang chuẩn bị trở thành một chương trình hệ thống quan tâm nhiều hơn đến các chủ đề sắp xếp, xây dựng bảng tham chiếu chéo, trình soạn thảo đồ họa, tự động hóa thông tin tìm kiếm và mô hình trình biên dịch. Một số mục đích ứng dụng và chơi game đã được đề xuất bài toán - phần mềm duy trì ngân sách gia đình, mê cung bài toán, cờ đam lập trình, lời giải bàn cờ bài toán, các chương trình tương tác đơn giản kiểm soát kiến thức về lịch sử, địa lý, văn học. Hầu hết bài toán đều sử dụng nhiều đồ họa.
Mỗi bài toán này được cung cấp cho một nhóm gồm 2-3 người dành thời gian rảnh để gỡ lỗi chương trình trên một trong các máy. Một nhóm học sinh Liên Xô đã biên soạn mô hình chương trình kiến robot trong BASIC (được mô tả trên tạp chí “Nuka and Life”, 1984, số 5), mô hình này được dùng như một công cụ phương pháp luận thuận tiện để dạy kiến thức lập trình cơ bản cho học sinh nhỏ tuổi. Các tác giả của chương trình đã thực hiện toàn bộ cuộc đối thoại với chiếc máy bằng ngôn ngữ tôn vinh (tất nhiên, không phải không có sự giúp đỡ của những người bạn mới mà các học sinh Liên Xô đã gặp ở Braticcheskie).
Ngày học được đề xuất thật thú vị. Hầu hết nó được thực hiện bởi một chuyến tham quan tuyệt vời. Dọc theo một con đường dài và bằng phẳng, tất cả học sinh đã đến Trung tâm Khí tượng Quốc gia Slovakia, nằm trên dãy núi Lesser Carpathians đẹp như tranh vẽ. Các lập trình viên quan tâm đến công nghệ máy tính mà trung tâm này dựa trên, chẳng hạn như màn hình đồ họa màu với raster 512×512 pixel. Trên màn hình của màn hình như vậy, có thể nhìn thấy rõ hình ảnh của toàn bộ địa cầu và khu vực gần nhất nhận được từ vệ tinh và được xử lý trên máy tính. Sau chuyến đi dạo như vậy, dường như chúng tôi có thể nghỉ ngơi. Nhưng ngay sau khi trở lại lớp thể dục, một sự kiện khác bắt đầu - sự phát triển của các lập trình viên trẻ,
52
thú vị, nghiêm túc, thú vị và thậm chí có một chút cờ bạc.
Mỗi người tham gia sự hoàn hảo nhận được hai bài toán. Trong một trong số chúng, phải được yêu cầu trong BASIC, cần phải hiển thị một bản vẽ cách điệu nhất định được tạo thành từ các ký hiệu trên màn hình, dành một số câu tối thiểu cho việc này. bài toán thứ hai bao gồm lập trình trong Pascal tính toán giai thừa sao cho tất cả các chữ số của kết quả được hiển thị trên màn hình. Tiêu chí cho bài toán này là tốc độ của chương trình. Những người chiến thắng là học sinh từ Povyazhskaya Bistritsa V. Bell và học sinh lớp chín Novosibirsk P. Zemtsov.
Và ngày hôm sau có một cuộc họp cuối cùng, nơi các học sinh kể (và chiếu trên màn hình ô tô của mình!) những gì đã được thực hiện trong tuần bất thường này trong cuộc đời các em.
Lễ bế mạc diễn ra trang trọng. Không ai trong số những người tham gia mà không có quà - sách về lập trình bằng tiếng Slovak và tiếng Séc, và những người tham gia tích cực của Trường đã được trao bằng tốt nghiệp và những món quà đáng nhớ. Cũng tại cuộc gặp cuối cùng đó, họ đã nói đùa về khoảnh khắc thắng lợi của đoạn prelode và fugue của Bach, bản meddini của Mozart được trình diễn bởi… máy tính ADT-4316.
Đối với các lập trình viên trẻ Liên Xô lần đầu tiên ra nước ngoài, ngôi trường này đã mang lại nhiều ấn tượng sống động. Những người bạn mới đã được kết nối bởi Pascal, Basic, Rapier…
Yu. A. Pervin
Bratislava — Moscow — Novosibirsk
Chúng tôi sẽ thừa nhận một trường mới vào Trường Toán học Tương ứng Toàn Liên minh
Gửi tới Trường Toán học Liên bang thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Sư phạm Liên Xô tại Đại học Quốc gia Moscow. MV Lomonosov (VZMSH) chấp nhận học sinh lớp bảy và trường dạy nghề, ngoại trừ những học sinh sống ở Moscow và Leningrad.
Để vào trường bạn cần phải hoàn thành một khoảng thời gian được giao.
Nhiệm vụ 1. Nghiên cứu bài “Các cặp số và phép tính với chúng” trong tạp chí này (xem trang 19) và giải bài toán 1-20 trong bài viết này (không nhất thiết phải là tất cả; lời giải các điểm riêng lẻ bài toán đều được tính đến).
Lời giải bài toán phải được điền bằng tiếng Nga vào sổ ghi chú ca rô của học sinh. Các nhiệm vụ phải diễn ra theo thứ tự được đưa ra trong bài viết, đầu tiên là điều kiện, sau đó là lời giải. Bạn cần dán một mảnh giấy lên bìa của Terradi, vẽ nó và điền vào theo mẫu sau:
Vùng đất
Họ, tên
Năm sinh
Lớp và trường
Họ, tôi. O. giáo viên dạy toán
Nơi làm việc và chức vụ của phụ huynh
Địa chỉ bưu điện đầy đủ
Thời hạn gửi bài tập số 1 chậm nhất là ngày 5/4/1985 (theo dấu bưu điện).
Mátxcơva
Ivanov Petr
1971
Lớp 7 trường B trường số 2
Orlov Boris Petrovich
Cha là tài xế, tác giả số 3,
mẹ là y tá
123456 Klin, st. Stroitel, 1, thích hợp. 1.
54
Ghi chú:
- Đối với học sinh lớp 7–10 ở Mátxcơva và vùng lân cận Mátxcơva, có khoa buổi tối của MMMF. Thắc mắc qua điện thoại: 139-39-43.
- Đối với học sinh ở Kazakhstan và Moldova, có các học sinh của Đại học Bang Moscow: tại Khoa Toán của Đại học Bang Kazakhstan và tại Khoa Toán và Điều khiển học của Đại học bang Chisinau. Địa chỉ của họ:
480012 Almaty, st. Kirova-Masanchi, 47/39, Kaz. GSU, Khoa Toán, MMMF filpal MSU.
277003 Chisinau, st. Sadovaya, 60, KSGU, Khoa Toán và Điều khiển học, MMMF MSU.
Bài kiểm tra đầu vào của Khoa Cơ học và Toán học Malta năm 1985
- Khai triển đa thức thành tích của hai tam thức chính phương.
- Điểm nằm bên trong tam giác ABC. Chứng minh rằng nhỏ hơn .
- Từ đỉnh của một góc vuông của một tam giác, vẽ đường trung tuyến, bissertis và đường cao. Chứng minh rằng góc giữa đường trung tuyến và đường Bisserti bằng góc giữa đường trung tuyến Bisserti và đường cao.
- 6 học sinh gặp nhau. Chứng minh rằng trong số họ có ba người, mỗi người quen với hai người còn lại, hoặc ba người, mỗi người không quen với hai người còn lại (người ta tin rằng đối với hai học sinh chỉ có hai khả năng: quen hoặc không quen nhau).
- Tìm tất cả các cặp số thỏa mãn đẳng thức
- Trong số một triệu số tự nhiên đầu tiên có bao nhiêu số không chia hết cho 3 hoặc 7?
Trường Đại học Vật lý và Công nghệ tại MISiS
Trường Toán học Thư tín Toàn Liên minh Filpal - Trường Vật lý và Công nghệ Tương ứng tại Viện Thép và Hợp kim Mátxcơva của Huân chương Cách mạng Tháng Mười và Huân chương Lao động Đỏ - thông báo tuyển sinh học sinh vào Vosmysh và lớp chín cho năm học 1985/86.
Mục tiêu của trường là hỗ trợ học sinh nghiên cứu chuyên sâu chương trình trung học cơ sở về vật lý và toán học.
Chương trình giảng dạy môn toán hoàn toàn phù hợp với khóa học VZMS. Khóa học vật lý được biên soạn bởi các giáo viên của Bộ môn Vật lý đại cương và Bộ môn Vật lý lý thuyết của Viện Thép và Hợp kim Moscow và đáp ứng yêu cầu thi tuyển sinh của các trường đại học, chủ yếu tại MISiS.
Công việc của trường học được tổ chức như sau. Bốn đến năm lần một năm, học sinh được ôn tập các bài kiểm tra vật lý và toán học, cùng với thông tin ngắn gọn về lý thuyết và ví dụ lời giải bài toán. Bài kiểm tra gửi cho học sinh được kiểm tra và gửi cho học sinh cùng với điểm và nhận xét. Là bài tập hàng năm, học sinh lớp 10 được gửi tài liệu các kỳ thi tuyển sinh vào MISiS những năm trước.
Các lớp học tại 3FTSH (MISIS) sẽ bắt đầu vào ngày 1 tháng 10 năm 1985. Để đăng ký vào trường, bạn phải gửi đơn đăng ký nêu rõ họ, tên, họ bảo trợ, địa chỉ nhà đầy đủ, nghề nghiệp và chức vụ của phụ huynh, đồng thời đính kèm chứng chỉ của trường cho biết lớp và điểm hàng năm về vật lý và toán học. Đơn đăng ký và chứng chỉ cùng với đáp án bài tập toán đầu tiên được đề cập trong bài báo “Tuyển sinh mới vào Trường Toán học Liên minh” trong số này của khóa học, phải được gửi chậm nhất là ngày 5 tháng 5 tới địa chỉ: 117049 Moscow, Leninsky Ave. 4, MISiS, 3FTSH.
56
Viện Kỹ thuật Điện tử Moscow
Toán học
Bài thi viết
Tùy chọn 1
- Giải phương trình
- Cạnh đáy của một đường thẳng tam giác đều là ; cạnh bên bằng . Xác định thể tích và diện tích mặt cắt ngang của nó đi qua cạnh đáy vuông góc với cạnh đối diện với cạnh này.
- có nghĩa là gì? Chứng minh rằng nếu và thì .
- Sắp xếp các số sau theo thứ tự tăng dần:
- Chứng minh rằng nếu thì
Tuyên bố ngược lại có đúng không?
Tùy chọn 2
- Giải phương trình
- Trong một hình lập phương có cạnh dài lần lượt có các cạnh nối và . Chứng minh rằng hình thu được là hình lục giác đều và tính diện tích của nó.
- a) Với giải phương trình
- Vẽ trên mặt phẳng tọa độ tập hợp các điểm mà phương trình này có duy nhất lời giải.
- Sắp xếp các số sau theo thứ tự tăng dần:
58
- Tìm các thông số thể tích, đáy của tam giác vuông có cạnh huyền dài 6 cm và góc nhọn 30°, nếu các cạnh bên nghiêng với mặt phẳng của đáy một góc α = 45°.
- Giải phương trình
Tùy chọn 3
(Khoa sư phạm cá nhân)
- Hai công nhân làm chung một công việc thì sau 6 ngày sẽ hoàn thành một công việc. Nếu mỗi người làm công việc này một mình thì người thứ nhất sẽ làm việc nhiều hơn người thứ hai 5 ngày. Xác định xem mỗi người trong số họ có thể hoàn thành công việc này trong bao nhiêu ngày?
- Giải phương trình
- Trong một giếng hình trụ có đường kính trong 2,5 m, lượng nước dâng lên 30 cm. tăng bao nhiêu mét khối nước?
- Giải phương trình
- Xác định các khoảng tăng giảm của hàm
Tùy chọn 4
(Khoa Địa chính trị)
- Dân số thành phố tăng từ 20.000 lên 22.050 người trong hai năm. Tìm tỷ lệ phần trăm tăng trưởng dân số trung bình hàng năm của thành phố này.
- Giải phương trình
- Điểm A được lấy trên một trong các cạnh song song của hình thang và điểm B nằm trên cạnh kia. Chứng minh rằng đoạn AB cắt đường trung bình của hình thang.
- Vẽ đồ thị hàm số .
Vật lý
Bài thi vấn đáp
-
Hai khối có khối lượng kg và kg chuyển động không ma sát với gia tốc đều dưới tác dụng của một lực ( N) tác dụng lên khối thứ hai. Các khối chuyển động với gia tốc bằng bao nhiêu? Lực căng của sợi dây nối chúng là bao nhiêu?
-
Một quả cầu có khối lượng g được treo bằng một sợi dây. Ở vị trí tự nhiên, sợi dây được đặt nằm ngang và quả bóng được thả ra. Lực căng của sợi dây là bao nhiêu nếu tại một thời điểm nhất định nó tạo thành một góc với phương nằm ngang? Sợi dây phải có độ bền kéo bằng bao nhiêu để nó không bị đứt trong thí nghiệm này?
-
Cơ thể nặng N trong không khí, N trong nước và N trong chất lỏng có mật độ không xác định. Mật độ của chất lỏng là gì?
-
Một viên đạn bay ngang chạm vào một khối gỗ nằm trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn và xuyên qua nó. Xác định lượng năng lượng mà viên đạn truyền vào cơ thể. Khối lượng đạn g, khối lượng chùm tia kg, tốc độ đạn ban đầu m/s, tốc độ đạn sau khi phóng m/s.
-
Khi làm đá trong tủ lạnh gia đình, phải mất phút để làm lạnh nước từ K xuống K và h 20 phút nữa để biến thành đá. Dựa trên những dữ liệu này, hãy xác định nhiệt dung riêng của quá trình hóa rắn của nước. Nhiệt dung riêng của nước J/(kg K).
-
Bếp được đốt trong phòng và nhiệt độ tăng từ lên . Áp suất không khí trong phòng không thay đổi. Bao nhiêu không khí đã rời khỏi phòng?
-
Xác định EMF và điện trở trong của nguồn hiện tại nếu ở cường độ dòng điện A, công suất W được giải phóng trong mạch ngoài và ở cường độ dòng điện A, công suất W được giải phóng.
-
Bếp điện có hai phần trong lò sưởi. Khi bật một phần, nước trong chảo sẽ sôi trong phút và khi bật phần thứ hai (không có phần đầu tiên) - trong phút. Sẽ mất bao nhiêu phút để nước sôi trong chảo nếu cả hai phần đều được bật: a) song song? b) tuần tự? Các điều kiện sưởi ấm là như nhau trong mọi trường hợp.
-
Dưới đáy một bình chứa đầy nước có độ cao m có nguồn sáng chính xác. Một chiếc đĩa tròn nổi trên mặt nước, tâm đĩa nằm phía trên nguồn sáng. Ở bán kính nhỏ nhất của đĩa sẽ không có tia sáng nào thoát ra khỏi mặt nước? Chiết suất của nước là .
-
Một vật phải đặt cách thấu kính có tiêu cự cm một khoảng bằng bao nhiêu để ảnh thật của nó lớn hơn vật lần?
Ấn phẩm đã được chuẩn bị
A. V. Zhmuleva,
Ô. Yu. Ovchinnikov
59
Phản ánh đường cong và công thức chuyển đổi
(xem trang 29)
- và .
- a) ; b) ; c) ; d) ; e) ; f) ; g) ; h) ;
i) ;
xem thêm hình. 1. - a) ; b) ; c) ; d) ; e) ; f) ; g) ; h) ; i) ;
xem thêm hình. 2. - a) ; b) ; c) ; d) ; e) ; f) ; g) .
Gợi ý. Tham khảo đồ thị hàm số và sử dụng nó để rút ra hàm số được mô tả và “xây dựng” một công thức phù hợp.
- . Gợi ý. Sử dụng hướng dẫn ở bài toán 4, g trước đó.
i) . Gợi ý. Nhìn vào đồ thị của hàm , trong đó là hàm có đồ thị “zig-zag”, phần nằm ở nửa trên
một số mở rộng (hóa ra là + + + lần) và đảm bảo rằng tập 2 sẽ lớn hơn. ([x] là phần nguyên của số ).
- Gợi ý. Vị trí sau đây của điểm là hợp lệ:
.
*) Đối với lời giải tương tự như bài toán người ta có thể sử dụng phương pháp chung để xây dựng điều khiển đa giác có trong lời giải bài toán M848 (xem «Kvant», 1984, Số 5, trang 47).
60
- Đáp số: đầy một nửa ống trong 59 phút.
- Đáp số: đặt là một điểm trong mặt phẳng đối xứng với điểm so với đường thẳng đã cho; thì điểm là giao điểm của đường thẳng này với đường thẳng . Quét. Nếu là một điểm đối xứng với điểm so với một đường thẳng cho trước thì đường thẳng này và đường thẳng cắt nhau tại cùng một điểm .
- Đáp số: . Gợi ý. Gọi là giao điểm của các đường chéo và của hình thang , và là đoạn được nhắc đến trong điều kiện (và điểm nằm ở cạnh bên ). Để tính độ dài của , bạn có thể sử dụng thực tế là , .
- Gợi ý. Bằng mâu thuẫn: nếu hóa ra , thì đẳng thức sẽ giữ nguyên, nhưng điều đó là không thể (tại sao?).
- Đáp số: thẳng . từ đó tất cả các điểm , đều bị tắt.
- Đáp số: Phương trình không có nghiệm tại bất kỳ số tự nhiên nào . Gợi ý. Cần phải sử dụng bất đẳng thức .
- Đáp số: Không bắt buộc.
- Đáp số: ba đường thẳng. Gợi ý. Để chứng minh, bạn cần đưa ra ví dụ về ba đường thẳng thỏa mãn điều kiện và giải thích tại sao không thể tồn tại thêm ba đường thẳng như vậy.
- Đáp số: bạn có thể. Gợi ý. Xét 1984 số tự nhiên theo sau số
- Đáp số: 0. Gợi ý. Đẳng thức hữu ích sau đây là đúng:
- Đáp số: , . Gợi ý. Trước tiên hãy chứng minh thực tế sau: nếu giá trị sao cho , thì với giá trị này thì bất đẳng thức đúng (một phát biểu tương tự cũng đúng với cosine).
- Đáp số: hình bình hành. Gợi ý. Nó là đủ để đảm bảo rằng
Do đó: nếu bạn nối tuần tự các đoạn của cạnh giữa của một tứ giác không gian tùy ý, bạn sẽ có được một hình phẳng - hình bình hành. - Đáp số: Hình lục giác đều. Gợi ý. Nếu là hình lập phương đã cho, là đáy dưới, là các cạnh bên) và chùm tia sáng song song với đường chéo của hình lập phương , thì teng là một hình lục giác có các đỉnh ở giữa các cạnh của hình lập phương không thẳng với các đỉnh của hình lập phương và .
Viện Vật lý và Công nghệ Moscow
Matematika
Tùy chọn 1
-
] 0; +∞ [.
-
. Gợi ý. Phương trình này tương đương với phương trình . Tại vế trái của phương trình này bằng 0,
-
. Lời giải. Tiếp tuyến có phương trình cắt trục và tại các điểm và . Trên trục có hai điểm và (Hình 4), là tâm của các đường tròn tiếp xúc với trục và đường thẳng . Các đường thẳng và vuông góc và lần lượt là các đường phân giác của góc và góc ngoài của tam giác . Theo tính chất phân giác của một góc trong tam giác . Ngoài ra, . Vì vậy . Từ sự giống nhau của tam giác vuông và suy ra .
-
. Gợi ý. Các số stg tạo thành một cấp số nhân khi và chỉ khi những số này khác 0:
Giải hệ phương trình thu được, ta thu được đáp số. -
; mặt phẳng chia đoạn theo tỷ lệ 3:13. Lời giải. Chúng ta hãy thả một đường vuông góc từ điểm xuống mặt phẳng . Vì và , đáy của đường vuông góc nằm trên đường thẳng (Hình 5). Trong trường hợp này, , , . Chiều cao của các đường bằng đoạn . Vì vậy, cô ấy
61
Âm lượng .
Tam giác là hình chữ nhật: . Xét rằng theo điều kiện , chúng ta thu được .
Vẫn còn phải tìm độ dài của đoạn .
Gọi là giao điểm của các đường chéo của hình thoi . Điểm đối xứng với điểm so với nằm trên đoạn , chia nó theo tỷ lệ 2:3, tính từ điểm và do đó trùng với điểm . Do đó, là trung điểm của đoạn . Trong hình thoi .
Do đó, , trong đó . Theo định lý cosin cho tam giác ta có .
Do đó .
Với đáp số chúng ta chứng minh bổ đề cho câu hỏi thứ hai bài toán.
Bổ đề. Đặt và là các điểm trong không gian nằm trên các đường thẳng không song song và . Chọn mặt phẳng trong tất cả các mặt phẳng đi qua đường thẳng sao cho hình chiếu của đoạn có độ dài nhỏ nhất trên đó. Khi đó mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng , trong đó là một điểm trong không gian sao cho .
Bằng chứng. Đặt là cơ sở của đường phân phối lại được thả từ điểm đến , và là mặt phẳng đi qua đường và là đường phân phối lại của đường (mặt phẳng được phân phối lại cho mặt phẳng ). Chúng ta hãy chứng minh rằng là , điều này sẽ hoàn thành việc chứng minh khẳng định.
Ta lấy một mặt phẳng tùy ý đi qua đường thẳng và khác với mặt phẳng . Chúng ta hãy biểu thị bằng cơ sở của phép phân phối lại rơi từ điểm lên mặt phẳng (Hình 6). Chúng ta hãy kiểm tra xem độ dài của hình chiếu của đoạn lên mặt phẳng có lớn hơn độ dài của hình chiếu của đoạn này lên mặt phẳng (mặt phẳng chiếu của các đoạn và lên bất kỳ mặt phẳng nào đều giống nhau, điều này có nghĩa là ). Bằng cách xây dựng, . Áp dụng định lý trên ba phân phối lại, chúng ta thu được điều đó và . Nhưng điều này có nghĩa là tam giác là góc vuông và đoạn thẳng là cạnh huyền của nó. Vì vậy, . Q.E.D.
62
Vật lý
Tùy chọn 1
- Từ thực tế là khối tâm của thanh nằm ở phần nối và các hình trụ tạo nên thanh có cùng tiết diện nhưng được làm bằng các vật liệu khác nhau, từ đó suy ra chiều dài của các hình trụ. Chúng tôi biểu thị chúng bằng và . Khi đó khối lượng của các hình trụ bằng khối lượng tương ứng
Hãy viết điều kiện để mômen trọng trường bằng trọng tâm của hệ:
Từ đây chúng ta có được
- Từ đường đẳng nhiệt này, rõ ràng lúc đầu hơi nước chứa trong không khí chưa bão hòa. Tại điểm 2, nó trở nên bão hòa và duy trì như vậy trong toàn bộ phần 2-3. Do đó, độ ẩm tương đối tại điểm 2 và 3 là 100%:
Đối với điểm 1 chúng ta có
- Nếu lúc đầu tụ điện không được tích điện, sau khi đóng phím, điện tích chạy qua mạch, nguồn dòng điện hoạt động và tụ điện thu được năng lượng . Theo định luật bảo toàn năng lượng, lượng nhiệt tỏa ra bởi điện trở bằng độ chênh lệch giữa công của nguồn và năng lượng của tụ điện:
Bây giờ hãy xem xét trường hợp bản bên phải của tụ điện ban đầu được tích điện. Hãy biểu thị điện tích này bằng . Trong trường hợp này, ngay cả trước khi đóng công tắc vào tụ điện, đã xuất hiện một điện trường có cường độ và trường này có mức dự trữ năng lượng điện (ở đây là diện tích các bản tụ, là khoảng cách giữa các bản, là điện dung của tụ điện). Điều gì xảy ra sau khi đóng công tắc, khi hiệu điện thế giữa các bản bằng ? Chúng ta hãy lưu ý hai trường hợp quan trọng. Thứ nhất, mức sạc hiện tại sẽ không thay đổi: việc bật pin chỉ dẫn đến việc phân phối lại pin. Vì vậy có thể sử dụng định luật bảo toàn điện tích. Thứ hai, ngay cả khi công tắc đóng, hai bản tụ điện không tạo thành tụ điện theo nghĩa thông thường, vì tổng điện tích không bằng 0 và điện trường không chỉ ở giữa các bản mà còn ở bên ngoài. Tuy nhiên, trong trường hợp này, điện trường bên ngoài các bản, do tổng điện tích không đổi nên vẫn giữ nguyên. Chỉ có năng lượng trường thay đổi trong không gian giữa các bản:
Bây giờ hãy để tấm bên trái có điện tích , và tấm bên phải . Từ định luật bảo toàn điện tích . (1)
Điện tích tạo ra trường có cường độ và điện tích tạo ra trường có cường độ . Hướng dẫn kết quả
nữ tính bằng . Mặt khác, . Vì vậy . (2)
Từ đẳng thức (1) và (2) ta thu được
Điện tích này là và truyền qua nguồn, nên công do nguồn thực hiện là .
Theo định luật bảo toàn năng lượng,
hoặc
Từ đây chúng ta có được
- Từ điều kiện bài toán rõ ràng thấu kính là phân kỳ. Sau đó từ công thức thấu kính (viết cho trường hợp này)
chúng ta sẽ tìm
Mở rộng mục
kích thước của mặt hàng đến từ đâu?
Tùy chọn 2
- (pít-tông bên trái sẽ được định vị sau khi chỉnh sửa bình), (với tốc độ khuếch tán đủ cao, pít-tông bên phải thực tế sẽ không nhúc nhích).
- h.
- xem
Viện Kỹ thuật Điện tử Moscow
Matematika
Tùy chọn 1
- Gợi ý.
Phương trình bằng hệ
Gợi ý. Khi tính diện tích mặt cắt ngang bù bằng đẳng thức
-
Bất đẳng thức có nghĩa là . Tuyên bố bài toán suy ra từ đẳng thức ước lượng
-
Gợi ý. nhưng
63
Cơm. 7.
- Phải. Lời giải. Chúng tôi yêu cầu sự bình đẳng phải được xác minh dễ dàng. Hãy chứng minh khẳng định ngược lại. Đặt một số hàm cho bất kỳ nào thỏa mãn các điều kiện . Thay thế biểu thức vào đẳng thức này cùng với , chúng ta thu được . Trừ số thứ hai từ đẳng thức thứ nhất nhân với 2, chúng ta nhận được . Thay thế bằng ở đây, chúng ta nhận được .
Tùy chọn 2
-
. Gợi ý. Đối với phương trình có dạng , do đó , nhưng . Với chúng ta nhận được , nhưng . Điều này để lại trường hợp .
-
. Gợi ý. Các đoạn nối trung điểm của các cạnh được liệt kê với tâm của hình lập phương vuông góc với đường chéo và do đó nằm trong cùng một mặt phẳng. Hơn nữa, độ dài của các đoạn này bằng nhau. Dễ dàng suy ra rằng hình lục giác có độ dài cạnh .
-
a) ; 6) xem hình 7.
Gợi ý. Phương trình tương đương với hệ . Phương trình bậc hai có một nghiệm duy nhất tại , hay nói cách khác là tại . Tại , chúng ta đi đến phương trình , có một nghiệm duy nhất là . Phương trình (*) có nghiệm tại . Đồng thời . Do đó, phương trình ban đầu sẽ có một nghiệm duy nhất trong trường hợp này nếu . Trường hợp cũng được xử lý tương tự.
- .
Lời giải. Tất cả các bất đẳng thức ngoại trừ đều có thể được chứng minh dễ dàng. Hãy để chúng tôi chứng minh rằng .
(chúng tôi đã sử dụng bất đẳng thức cho và bất đẳng thức thu được cho , cũng như thực tế là ).
- . Câu lệnh ngược lại (nếu ) nhận giá trị cao nhất tại một trong các điểm , hoặc .
Để chứng minh mệnh đề ngược lại, cần lưu ý rằng nếu các điều kiện bài toán được thỏa mãn thì các bất đẳng thức và hoặc và là đúng.
Từ hai bất đẳng thức đầu tiên sử dụng bất đẳng thức , chúng ta thu được , và từ bất đẳng thức thứ hai và thứ ba, chúng ta thu được , do đó .
Vật lý
- .
- H.
- K.
- .
- Pa.
- Cl.
- B.
- Ôm; Tây; mW.
- Xem Hình 8.
- cm (ở đây cm là khoảng cách tầm nhìn tốt hơn của mắt bình thường).
Viện Nhà nước Moscow được đặt theo tên. V. I. Lênin
Matematika
Tùy chọn 1
64
Cơm. 9.
2. .
3. .
4. {3}.
5. .
Tùy chọn 2
- .
- ] 12; +∞ [.
- .
Tổng biên tập - Viện sĩ I. K. Kikoin
Phó Tổng biên tập thứ nhất - Viện sĩ A. N. Kolmogorov
Phó tổng biên tập: L. G. Aslamazov, V. A. Leshkovtsev, Yu. P. Solovyov
Tuyển tập biên tập: M. I. Bashmkov, V. E. Belonuchkin, V. G. Boltyansky, A. A. Borovoy, Yu. M. Bruk, V. V. Vavilov, N. V. Vasiliev, S. M. Voronin, V. V. Gnedenko, V. L. Gutenkhacher, N. P. Dolbilin, V. N. Dubrovsky, A. N. Zemlykov, A. R. Zilberman, A. I. Klimanov, S. M. Kozel, S. S. Krotov, L. D. Kudryavtsev, E. M. Nikshin, S. P. Novikov, M. K. Potapov, V. G. Razumovsky, N. A. Rodina, N. H. Rozov, A. P. Savin, Ya. A. Smorodinsky, A. B. Sosinsky, V. M. Uroev, V. A. Fabrikant
Ban biên tập: A. M. Baldin, S. T. Belyaev, V. V. Bukhovtsev, E. P. Velikhov, I. Ya. Verchenko, V. V. Vozdizhensky, G. V. Dorofeev, N. A. Ermolaeva, A. P. Ershov, Yu. V. Ivanov, L. V. Kantorovich, V. A. Kriplov, G. L. Kotkin, R. N. Kuzmin, A. A. Logunov, V. V. Mozhaev, V. A. Orlov, N. A. Patrikeeva, R. Z. Sagdeev, S. L. Sobolev, A. L. Stasenko, I. K. Surin, E. L. Surkov, L. D. Faddeev, V. V. Firsov, G. N. Ykovlev
Số đã được chuẩn bị:
A. N. Vilenkin, V. N. Dubrovsky, A. A. Egorov, V. M. Ivlev, T. S. Petrova; A. V. Sosinsky, V. A. Tikhomirova
Số đã được phát hành:
M. V. Dubakh, V. K. Egorov, V. S. Koval, A. Ya. Korshunov, D. A. Krymov, V. I. Savela, I. E. Smirnova, E. K. Tenchurina, E. S. Shabelinik
Ảnh được gửi bởi:
Yu. Belozerov (Biên niên sử ảnh TASS), L. D. Schwartz
Trưởng biên tập L. V. Chernova
biên tập nghệ thuật
E. A. Smirnov
Biên tập viên nghệ thuật T. M. Makarova
Người hiệu đính N.V. Rumyantseva
103006 Mátxcơva K-6, st. Gorky, 32/1, •Kvant©,
điện thoại. 250-33-54
Giao hàng vào ngày 21/11/84.
Đã ký xuất bản ngày 27/12/84
in offset
Giấy 70×108 1/16. Đã ổn định cuộc sống. cr.-ott. 23 giờ 80.
Đã ổn định cuộc sống. lò nướng l. 5.6. Biên tập học thuật. tôi. 7,46. T-23648
Giá 40 kopecks. Đặt hàng 3109. Phát hành 175628 bản.
Lệnh thay thế lao động đỏ
Nhà máy in Chekhov
VO •Soyuzpolygrafiya*
Ủy ban Nhà nước Liên Xô
về xuất bản, in ấn và kinh doanh sách
Chekhov, khu vực Moscow
Nhiều độc giả của chúng tôi quan tâm đến việc lập mô hình và tìm kiếm các dạng đa tạp hình sao mới. Sự đa dạng thể hiện trong hình này được đại diện bởi độc giả của chúng tôi A.P. Trofienko, một công nhân đến từ thành phố Gelendzhik. Đa tạp này là sự kết hợp của bốn khối bát diện (các phần nhìn thấy được của chúng được hiển thị bằng các màu khác nhau), được sắp xếp theo một nghĩa “số liệu tối đa” nhất định. Với cách sắp xếp này, hình thu được có nhiều yếu tố hình học. Đặc biệt, các trục mét bậc bốn và bậc ba, tức là các đường thẳng sao cho đa giác thẳng hàng với chính nó khi quay quanh các đường thẳng này ở các góc là bội số của 90° và 120°. Tìm các trục này. Cố gắng liệt kê tất cả các yếu tố của ngôi sao của đa tạp sao này.