55
Подарок
учитлю
и школьнику
Новая программа по математике требует от школьника твердых знаний по таким фундаментальным понятиям «высшей математики», как предел функции, непрерывность, произвольная интеграл. Естественно, что в школе все эти понятия в первую очередь изучаются на элементарных функциях: степенных, показательных, логарифмических, trigonometрических и обратных тригонометрических функциях.
Однако из-за недостатка времени и перегруженности школьной программы в логическом обосновании этих понятий существует значительный пробел — практические полностью отсутствует теория действияных чисел. А между тем теория действияного числа не только лежит в основе теории пределов, непрерывности, дифференцируности и интеграрируности функций, но и в основе построения теории элементарных функций, на базе которых изучение анализа в средней школе. Из учебников школьники узнали только, что существует некое множество действийными числами. Эти числа можно складывать, вычитать, умножать и делить по определенным правилам. Утверждается, что все элементы этого множества могут быть разбиты на два непересекающихся подмножества, каждое из которых содержит только рациональные или irrationalные числа, и что каждое из этих чисел может быть изображено в виде бесконечной периодической (рациональное число) или неперiodическое (irrationalное число) десятичной дробью. Однако, повторяем, строой теории действияного числа в школьном курсе математики не излагается.
Резцензируемое пособие*) ставит свой основной цель содействовать углубленному пониманию тех начальных глав математического анализа, которые были всего легkat к кругу математических занятий преподавателя средней школе. Основное содержание книги — изложить теория действияных чисел, а затем уже на этой базе строится теория пределов последовательности, определяются основные элементарные функции и изучаются свойства непрерывных функций. Некомненно, такое изложение является естественным дополнением школьного курса математики и логических формляет те интуитивные представления, которые имеются у учащихся.
После состоит из введения и четырех глав. Во введении излагаются основные понятия теории многочестств, даются определения соответствия, функций и последовательности, вводятся некоторые особенности математической логики.
В первой главе изложена теория пределов для последовательности рациональных чисел.
Во второй главе пособия излагается теория действияных чисел и теория числовых последовательностей. В
*) Г. Н. Яковлев. «Числовые последовательности и непрерывные функции» (М., «Просвещение», 1978).
основу изложения положена теория действияных чисел, развита Г. Кантром и Ш. Мере. Мы считаем, что такое изложение теории действияных чисел соответствует духу школьной математики. Автор определяет поняття равенства и неравенства действияных чисел и подробно излагает аргументы действияных чисел.
В третьей главе рассматривается об основных элементарных функциях и даются определения функций и доказываются основные теории, связанные с этим понятиями.
В четвертой главе вводится произвольная и доказывающая основные теории, дифференцирующих функций.
Значительное место в пособии занимают удобно подобранные упражнения. Они помогают читательам разобраться в трудных вопросах курса и прививают хорошее навыки в решении задач. Наряду с общими задачими в пособие включено значительное число задач повышенной трудности. Темп возрастания трудности задач достаточно высокок. Он значительное быстрее приведение к трудным упражнениям, чем это делается в учебнике.
Многие вопросы излагаются в книге свеже и оригинально. Автор умело использует символьку и язык математической логики.
Некоторые недопустимия вызывает малый тираж книги, а ведь эта книга представляет большой интерес как для учительской средней школе, так и для учащихся старших классов и, несомненно, вызовет большой спрос. Надо надеться, что второе издаваю книги не заставит себя долго ждать.
Г. Лукакин, М. Смолянский
56
Заменим фигуру
Построение изображений в линзах и сферических зеркалах
-
Проведем побочную оптическую ось AO (рис. 1). Луч AC, параллельный главной оптической оси, после встречи с линзой проходит через задний фокус F’. Пересечение прямых AO и CF’ дает точку A’ — изображение точки A. Аналогично находим точку B’ — изображение точки B. Соединив точки A’ и B’, получим изображение predmeta.
-
Побочная оптическая ось OD, параллельная верхнему лучу пучка, пересекает переднюю фокальную плоскость в точке D (рис. 2). Луч BA и OD, выSED
Рис. 1.
Рис. 2.
Рис. 3.
Рис. 4.
шие из линзы параллельно друг другу, до встречи с ней пересекались в передней фокальной плоскости линзы; следовательно, продолжение прямой BD определяет ход луча BA до линзы. Аналогично найдем входящий луч, соответствующий выходу лучу CA.
-
Части линзы работают так же, как целая линза. Главная оптическая ось M₁N₁ верхней части сложной линзы смешена вниз на расстояние d относительно оси симметрины системы (рис. 3); O₁ — оптический центр, AO₁ — побочная оптическая ось верхней части линзы. Луч AB, параллельный оси M₁N₁, после встречи с линзой идет через задний фокус F’ верхней части линзы. Пересечение прямых BF’ и AO₁ дает положение изображения A’, образованного верхней части сложной линзы. Нижняя часть линzes дает симметрично расположенное изображение A’'.
-
Соединим полос P с точки A и A’ (рис. 4). Ось зеркала проходит через точку P и делит угол APA’ пополам. Центр зеркала O лежит в точке пересечения оси с прямой AA’. Окружность радиуса |OP| определяет положение зеркала. Зеркало своей отражающей поверхности обращено к predмету; следовательно, оно вогнутое. Фокус F делит отрезок |OP| пополам.
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
Математika
Механико-математический факультет
Вариант 1
-
— 10. Указание. a∈Z⇒a²∈Z
-
-
. Решение. Поскольку AQC = APC = 90°, около четырехугольника AQPC можно описать окружность. Поэтому BAC + QPC = 180°. Из BPQ + QPC = 180° следует BAC = BPQ. Значит, ∠ABC�sim∠QBP. Козффициент подобия k = . Следовательно, . Обозначим △ABC через β, ис-
58
- Решение. Пусть — объем прямы , — длина высоты прямы, — высота треугольника (рис. 6). Положим . Тогда . Положим ; тогда . Из равенства , применяя формулу Герона, находим ; следовательно, . (3 а-мечание. Высота, равнобедренного треугольника с основанием длины и боковой стороны длины равна ). Таким образом, мы доказали, что из треугольников с основанием фиксированной длины и фиксированной суммой длины боковых стропон набольшую высоту имеет равнобедренный треугольник. Доказите это непредсказвенное геометрическим!
Поскольку , прямы и имеют одинаковый объем . Значит,
(1)
Решив неравенство , получаем . Тогда и во всех нетрогих неравенствах (1) выполняется равенство. Значит, и . Следовательно, и . Учитывая условие , заключаем, что основание — квадрат. Кроме того, , плоскость перпендикулара к плоскости и — высота прямы.
Радиус округности, вписанной в треугольник , равен (задача 10 к п. 112 «Геометрии 8») . Опис
Рис. 6. Рис. 7.
тим из точки перпендикуляр на (рис. 7). По теореме о трех perpendicularрах . Значит, . Радиус окружности, вписанной в треугольник , равен . Легко проверить, что .
Рассмотрим шар радиуса с центром в точке (см. рис. 7). Он касается граней , и . Поскольку его ортогональная проекция на плоскость есть круг радиуса с центром на , касаются , и , мы заключаем, что этот круг лежит внутри треугольника . Поскольку прямы проектируется при этом на , сам шар лежит внутри прямы.
Ортогональная проекция произвольного шара, помещающегося в прямы , на плоскость есть круг того же радиуса, лежащий внутри треугольника . Следовательно, шара не превходит .
Задачи устного экзамена
-
Если или , , . Если , .
-
{3}. 3. Указание. Длина любой стороны треугольника меньше суммы длины приложающих к ней биссектрис. 4. Указание. Длина окружности радиуса , площадь соответствующего кругга . 6.
Физика
Физическая факультет
- Границей простреливаемой области является парабола, уравнение которого таково:
- Проекции ускоренной группыров на ось, направленную вертикально вниз, равны,
61
-
.
-
.
Указание. Изображение находится в фокальной плоскости второй линии (рис. 12).
Вариант 2
- .
- .
- ;
знак «минус» соответствует движению автомобилья в противоположную сторону.
Указание и е. При отражении звука угол падения равен углу отражения (рис. 13).
Вариант 3
Указание. Ход граничного луча, еще не поглощенного внутренней частью шара, показан на рисунке 14.
- .
- .
Задание-оценки
- Накопленная при падении с высоты энергия расходуется на работу против средней силы , действующей на ноги ( – путь центра
Рис. 12.
Рис. 13.
Рис. 14.
Рис. 15.
Рис. 16.
тяжестни за время действия силы, примерно равный длине ног). Таким образом,
.
Взяв , , , получим .
- Луччи, идущие от краев Солнца через центр лины (угол между ними равен отношению диаметра Солнца к расстоянию до него: ), не преломляются и создают в фокальной плоскости лины изобравжения Солнца (рис. 15). Диаметр изобравжения
где – фокусное расстояние лины. Энергия, упавшая на площадь лины , концентрируется на существенное меньше площади изобравжения . Таким образом, происходит увеличение энергии на единицу площади в
Выбирая, например, , и подставляя значение углового диаметра Солнца , получим .
- Оценим давление, пользоваться гидростатической формулой
(g средн = , так какускорение силы)
тяжестни от центра Земли до ее поверхности растет по линейному закону). Оценим
62
Плотность Земли:
Таким образом,
Задание - демонстрации
-
Под действием поля внутреннего конденсатора на шарике индуктивности заряды. Они распределяются так, чтобы однорменные к ближней пластине конденсатора заряды расположились подальше от нее, а разноменные — поближе. Это приводит к возникновению силы, притягивающей шарик к одной из пластин. При сорриксовенении шарика с пластиной на него переходит заряд, однорменный с зарядом пластины, возникает отталкивание от этой пластин и притяжение к другой. Далее все повторяется. Шарик на себе переходит заряды с одной обкладки конденсатора на другую.
-
При вдвогании железного сердечника индуктивность катушки и, следовательно, ее индуктивное сопротивление возрастают. Свечение лампочки при увеличении индуктивности первой катушки будет возрастать, если эта катушка включана в цепь параллельно лампочке. Аналогично, свечение лампочки при увеличении индуктивности второй катушки будет уменьшаться, если катушка включана в цепь последовательно с лампочкой. Таким образом, приходим к схеме, изобразенной на рисунке 16.
-
В сплошном колце индуктивности колъевой вихревой ток такого направления, что его взаимодействие с магнитным полем катушки приводит к отталкиванию колца (вдоль стержня) от катушки. Когда колъю разрезано, такой колъевой ток возникнуть не может, и выталкивание колца не наблюдается.
Московский институт стали и сплавов
Физика
Где ошибка?
(cm. с. 38)
Логическое правило, сформированное в задание, относится к высказывании (в самом деле, как по-вашему: предложение A истинно? ложно?), то предложение C без дополнительных учтений (очевидно, предложение C есть сокращение для «Говоря X», я говорю правду); высказыванием оно становится только после конкретизации X, причем при одних X оно становится истинным высказыванием, при других — ложным) считать высказыванием явно незначим.
Причину ошибки можно обьясить немного короче: в предложении «Из В следует C» и «Из А следует C» C имеет различный смысл.
Знаю ли я неравенства?
(cm. с. 43)
-
-
Ответ.] ; ; тогда и исходное неравенство перепишется в виде:
- Легко видеть, что при любых x. Следовательно, arcsin () больше нулю при всех таких x, что . Но очевидно, и .
При x = 1 теряет смысл , поэтому для исходного неравенства допустимяя значения . Знаменатель исходной дроби равен . Нетрудно проверить (хотя бы с помощью произвольной), что на [1; 2] это выражение положительное. Ответ.] 1; 2].
«Квант» для младших школьников
(см. «Квант» № 4)
- a) ; b) .
- Заменим все числа их остатками от деления на 5 (см. таблицу), а сверху
| | | | | | | |
| :— | :— | :— | :— | :— | :— | :— |
| 3 | 5 | 7 | 11 | 13 | 17 | 19 | 23 | 29 |
| 3 | | | | | | | | |
Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях
(см. «Квант» № 4)
- .
- , где — электрическая постоянная.
- .
Указание. Пучки изотопов калия не будут перекрываться, если . Здесь
( и — массы соответствующихонов калия).
- .
Рис. 17.
Рис. 18.
64
Московский архитектурный институт
(см. «Кваант» №4)
Математика
Билет 1
2. 1) ; 2) ;
3) или . 3. .
Указание: Фигура, плошадь которой требуется найти, является обедининием квадрата и четырех сегментов.
Билет 2
2. 8. 3. (м). Указание е. Пусть — угол, под которым человека, стоящий на расстоянии , видит статую. Тогда функция и принимают наиболее значение в одной и той же точке.
Физика
- .
- ; .
- Н.
- Кл.
- мин; при увеличении продолжительности нагрева увеличаются потеря теплы в окружающей среду, следовательно, в каждом последующем случае КПД меньше, чем в предыдущем.
- А.
Домино-пасьянс
(см. «Кваант» №4, с. 56)
См. рисунки 19, 20, 21.
Рис. 19.
Рис. 20.
Рис. 21.
Номер готовили:
А. Виленкин, И. Клумова, Т. Петрова,
А. Сосинский, В. Тихомирова,
Ю. Шиханович
Номер оформили:
М. Дубах, Г. Красиков, С. Лухин,
Э. Назаров, И. Смирнова, В. Чернов
В. Шептовицкий
Зав. редакцией Л. Чернова
Художественный редактор Н. Вершинна
Корректор А. Ипатова
113035, Москва, М-35, Б. Ордынка, 21/16,
«Кваант», тел. 231-83-62
Сдано в набор 29/I-79
Подписано в печать 13/IV-79
Бумага 70×108/16. Физ. печ. Л. 4
Усл. печ. Л. 5,60 Уч.-изд. Л. 6,77 Т-08943
Цена 30 коп. Заказ 423
Тираж 287 200 экз.
Чеховский полигraphический комбинат
Союзполигraphпрома
Государственное комитета
СССР по делам издательств, полигraphии и книжной торговли,
г. Чехов Московской области
Руководис не возвращаются