Kvant
Kvant 1975, số 10

Kvant 1975, số 10 · Trang

Tờ 1

không đánh sốChép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

QUANTUM
1975
10
khoa học đại chúng
vật lý và toán học
tạp chí
250 HỌC VIỆN
NĂM KHOA HỌC
Liên Xô

Tờ 2

không đánh sốChép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

Phó Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học, Viện sĩ V. A. Steklov, Viện trưởng Học viện Quân y V. N. Tonkov, Thư ký thường trực Viện Hàn lâm Khoa học, Viện sĩ S. F. Oldenburg và nhà văn A. M. Gorky (từ trái sang phải) trong buổi chiêu đãi V. I. Lênin ngày 27/1/1921. Sao chép từ tranh của V. A. Serov.

Tờ 3

tr. 1Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

1

Tổng biên tập
Viện sĩ I. K. Kioin
Phó thứ nhất
tổng biên tập
Viện sĩ A. N. Kolmogorov

Tuyển tập biên soạn:
M. I. Bashmkov,
S. T. Belyaev,
V. G. Boltyansky,
N. B. Vasiliev,
Yu. N. Efremov,
V. G. Zubov,
P. L. Kapitsa,
V. A. Kirillin,

nghệ sĩ chính
A. I. Klimanov,
S. M. Kozel,
phó tổng biên tập
V. A. Leshkovtsev,
L. G. Makar-Limanov,
A. I. Markushevich,
N. A. Patrikeva,
I. S. Petrkov,
N. Kh. Rozov,
A. P. Savin,
Tôi. Sh. Slobodetsky,

phó tổng biên tập
M. L. Smolyansky;
Y. A. Smorodinsky,
V. A. Fabrikant,
A. T. Tsvetkov,
M. P. Shaskolskaya,
S. I. Schwartzburg.
A. I. Shirshov.

biên tập:
V. N. Berezin,
A. N. Vilenkin,
I. N. Klumova,
biên tập viên nghệ thuật
T. M. Makarova,
N. A. Bạc hà,
T. S. Petrova,
V. A. Tikhomirova,
do các biên tập viên đứng đầu
L. V. Chernova

TRONG PHÒNG:
2 Trụ sở khoa học Liên Xô
4 Lênin về khoa học
5 nhà khoa học về Lênin
6 O. A. Zhautykov, A. G. Kubesov. Nhà toán học thời trung cổ xuất sắc
9 L. G. Aslamazov. Tại sao đàn violin lại phát ra âm thanh?
17 Z. Vâng. Tymeladze. Vật lý và bất đẳng thức tuyến tính
24 M. A. Manevich, M. M. Slutskin. Máy tính tại phòng thiết kế

Phòng thí nghiệm «Kvant»
30 M. M. Dazaev. Nguyệt thực toàn phần

vòng tròn toán học
32 giờ sáng Stepin, A. T. Tagi-Zade. Từ bị hạn chế

Vấn đề «Kvant»
38 Bài toán M346—M350; F358—F362
40 Lời giải bài toán M308—M315; F318—F321

Xưởng của người nộp đơn
48 S. B. Belie. Học cách xây dựng bổ sung

Đánh giá, thư mục
52 N. S. Petrkov. Lịch sử toán học
53 E. P. Levitan. Sách về pháo hoa không gian
55 T. S. Petrova, M. L. Smolyansky. Sách mới

«Kvant» cho học sinh nhỏ
56 Bài toán
57 câu đố Duden
61 Đáp số, gợi ý, lời giải
Trộn (8, 16, 23, 54, 60)

© Tòa soạn chính văn học vật lý và toán học của nhà xuất bản Nauka, «Kvant», 1975.

Tờ 4

tr. 2Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

2

Trụ sở khoa học Liên Xô

Vào tháng 10 năm 1975, một lễ kỷ niệm long trọng của Liên Xô đã được tổ chức tại Moscow, nhân kỷ niệm 250 năm thành lập. Liên Xô coi đây là ngày lễ quốc gia mùa xuân của khoa học Liên Xô và đánh giá những thành tựu nổi bật của nó.

Viện Hàn lâm Khoa học nước ta được thành lập theo sắc lệnh của Peter I, ban hành ngày 28 tháng 1 năm 1724 (kiểu cũ). Tuy nhiên, lễ khai trương Học viện diễn ra sau cái chết của Peter I vào tháng 8 năm 1725.

Lễ kỷ niệm Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô bắt đầu từ năm 1974. Trong thời gian này, nghiên cứu khoa học được thực hiện tại các viện và cơ sở khoa học của Viện. Các cuộc họp nghi lễ cũng được tổ chức tại Viện Hàn lâm Khoa học Cộng hòa. Nhiều cuộc triển lãm và đánh giá kết quả công tác khoa học đã được tổ chức, tổ chức với phương châm “Thành tựu khoa học cho nền kinh tế quốc dân”. Các cuộc gặp gỡ của các nhà khoa học lớn với các tổ công tác và tập thể nông dân đã diễn ra. Lễ kỷ niệm hiện tại của Liên Xô kết thúc những lễ kỷ niệm này.

Lịch sử của Viện Hàn lâm Khoa học không thể tách rời với lịch sử khoa học Nga. 250 năm là một khoảng thời gian dài. Và trong thời gian này, vai trò và vị trí của Học viện trong khoa học của chúng ta đã trải qua những thay đổi đáng kể. Những thay đổi này chắc chắn đã ảnh hưởng đến tình trạng của tất cả các lĩnh vực khoa học Nga.

Trong thời kỳ trước Cách mạng xã hội chủ nghĩa Tháng Mười vĩ đại, tình trạng toán học và vật lý ở Nga đã khác biệt đáng kể. Các tác phẩm của N. I. Lobachevsky, M. V. Ostrogadsky, P. L. Chebyshev, A. M. Lyapunov, A. A. Markov, V. A. Steklov đã tạo nên uy tín trên toàn thế giới về toán học Nga. Vật lý ở Nga kém phát triển hơn nhiều. Đúng vậy, trong thời kỳ này nó cũng được trang trí bởi A.G. Stoletova, P.N. Lebedeva, N.A. Umova, nhưng trình độ phát triển chung của vật lý Nga thấp hơn đáng kể so với nước ngoài và nó không có ảnh hưởng rõ rệt đến sự phát triển của vật lý thế giới. Không phải vô cớ mà nhà vật lý xuất sắc A.F. Ioffe đã viết trong hồi ký về vật lý Nga thời tiền cách mạng rằng phần lớn các nhà vật lý tài năng của Nga buộc phải thực hiện nghiên cứu của họ ở các viện và phòng thí nghiệm nước ngoài.

Cách mạng Tháng Mười đã làm thay đổi căn bản vị thế khoa học ở nước ta. Khoa học đang trở thành một trong những phương tiện quan trọng nhất để xây dựng một xã hội xã hội chủ nghĩa mới. V. I. Lênin rất quan tâm đến sự phát triển thành công của nền khoa học non trẻ Liên Xô. Trước tình hình khó khăn của cuộc nội chiến và sự tàn phá kinh tế, Lênin đã tìm mọi cách để giúp đỡ các nhà khoa học cùng với toàn thể nhân dân phải chịu cảnh nghèo đói, thiếu thốn trầm trọng. Ông đã dành rất nhiều công sức để đoàn kết nỗ lực của các nhà khoa học và hướng họ đến lời giải những vấn đề quan trọng nhất của nền kinh tế quốc gia. Lênin tin tưởng sâu sắc rằng “không thế lực đen tối nào có thể chống lại sự đoàn kết của các đại diện khoa học, giai cấp sản xuất và công nghệ” *). Và người Nga

Tờ 5

không đánh sốChép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

các nhà khoa học đã có ý thức hy sinh to lớn và can đảm chịu đựng những khó khăn cản trở sự phát triển của khoa học của chúng ta. Nhớ lại điều này, A. M. Gorky đã viết: “Tôi đã quan sát với chủ nghĩa anh hùng khiêm tốn, với lòng dũng cảm mà những người sáng tạo ra khoa học Nga đã trải qua cái đói và cái lạnh đau đớn, tôi thấy cách họ làm việc và cách họ chết. Ấn tượng của tôi trong thời gian này đã hình thành nên sự ngưỡng mộ sâu sắc và kính trọng đối với các bạn - những anh hùng có tư tưởng khám phá, dũng cảm, tự do. Tôi nghĩ rằng các nhà khoa học Nga, cuộc đời và công việc của họ trong thời kỳ chiến tranh và phong tỏa đã cho thế giới một bài học lớn về lòng dũng cảm và sự bền bỉ.”

Sự ủng hộ, giúp đỡ không ngừng của Đảng Cộng sản và Chính phủ Liên Xô đã gây ra một sự bùng nổ khoa học chưa từng có ở nước ta. Trong một khoảng thời gian lịch sử tương đối ngắn, vật lý, toán học, cơ học và thiên văn học của Liên Xô đã đạt tới những đỉnh cao tiên tiến nhất của khoa học thế giới. Các nhà khoa học Liên Xô đã giải quyết thành công một số vấn đề khoa học kỹ thuật phức tạp khác thường. Họ tạo ra vũ khí nguyên tử và hydro, vĩnh viễn chôn vùi hy vọng chiếm ưu thế quân sự của đế quốc. Họ đã mở đường cho nhân loại sử dụng năng lượng nguyên tử vì mục đích hòa bình. Các nhà khoa học nước ta đang thực hiện thành công một chương trình khám phá và sử dụng không gian vũ trụ đa dạng. Họ cung cấp sự hỗ trợ to lớn trong việc phát triển và cải tiến máy tính điện tử. Nhờ công việc của các nhà khoa học của chúng ta, toàn bộ lĩnh vực khoa học vật lý và toán học mới đã xuất hiện.

Các nhà khoa học từ tất cả các nước hiện đang rất chú ý theo dõi sự phát triển của khoa học Liên Xô. Không phải vô cớ mà nhiều tạp chí khoa học xuất bản ở nước ta được dịch và tái bản ở các nước tư bản phát triển nhất. Từ “sputnik” trong tiếng Nga đã được sử dụng không thay đổi trong tất cả các ngôn ngữ trên thế giới và ngày phóng vệ tinh Trái đất nhân tạo đầu tiên của Liên Xô thường được nước ngoài coi là ngày khởi đầu một kỷ nguyên mới trong tổ chức khoa học và giáo dục. Các nhà vật lý từ tất cả các nước, không cần dịch, sử dụng một thuật ngữ khoa học khác - “Tokamak”, ra đời ở nước ta. “PHÒNG hình xuyến trong từ trường” - đó là cái mà các nhà khoa học Liên Xô gọi là thiết lập thí nghiệm đầy hứa hẹn khác thường của họ để nghiên cứu plasma nóng và các phản ứng nhiệt hạch có kiểm soát. Các công trình lắp đặt tương tự đã được xây dựng và hiện đang được xây dựng ở nhiều nước.

Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô là trụ sở thực sự của khoa học Liên Xô. Nó tập hợp hàng trăm nhà khoa học hàng đầu hướng tới các lĩnh vực khoa học hiện đại riêng lẻ ở nước ta. Nhiều viện nghiên cứu và trung tâm nghiên cứu trên khắp Liên Xô tuyển dụng một đội quân khổng lồ các nhà khoa học.

Trong hơn một phần tư thế kỷ, một cuộc cách mạng khoa học và công nghệ chưa từng có đã diễn ra trên hành tinh của chúng ta, bao trùm hầu như tất cả các lĩnh vực khoa học và công nghệ. Trước mắt chúng ta, khoa học đã trở thành lực lượng sản xuất trực tiếp của xã hội; nó gắn bó chặt chẽ với sản xuất và có ảnh hưởng vô cùng quan trọng, quyết định đến sản xuất. Tiến trình sản xuất - cải tiến công nghệ, dụng cụ, phương pháp xử lý nguyên liệu, phương pháp điều khiển không chỉ máy móc mà còn toàn bộ nhà máy - ngày nay gắn bó chặt chẽ với sự tiến bộ của khoa học. Thế giới chủ nghĩa xã hội, bằng cách tích cực tham gia vào cuộc cách mạng này, sẽ có được mọi thứ cần thiết để xây dựng chủ nghĩa cộng sản. Thành quả của cuộc cách mạng này mở đường cho chúng ta đến với cơ sở vật chất, kỹ thuật của chủ nghĩa cộng sản và xây dựng xã hội cộng sản.

Thật khó để đánh giá quá cao vai trò của khoa học trong việc xây dựng chủ nghĩa cộng sản. Xét cho cùng, một hệ thống xã hội như vậy chưa từng tồn tại trên Trái đất trước đây và đơn giản là chúng ta không có ai ở đây để học hỏi. Phân tích khoa học, phương pháp nghiên cứu của chủ nghĩa Mác-Lênin - đây là chiếc la bàn giúp chúng ta kiểm tra tính đúng đắn của con đường mình đi.

Khoa học Xô Viết muôn năm và trụ sở chính của nó - Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô!

1*

Tờ 6

tr. 4Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

4

Lênin về khoa học

Dưới đây là những phát biểu của V.I. Lênin, mượn từ các tác phẩm của ông hoặc hồi ký của những người đương thời.

…Chỉ có xã hội mới giải phóng khoa học khỏi xiềng xích tư sản, khỏi sự nô lệ của nó đối với tư bản, khỏi hoạt động của nó vì lợi ích tư lợi của tư bản dân sự. Chỉ có phúc lợi xã hội mới có thể được phổ biến rộng rãi và thực sự phụ thuộc vào sản xuất và phân phối sản phẩm xã hội theo các báo cáo khoa học về cách làm cho cuộc sống của mọi người lao động trở nên dễ dàng nhất có thể, mang lại cho họ sự thịnh vượng. (V.I. Lênin. Toàn tập, T. 36, tr. 381).

…Cá nhân tôi rất quan tâm đến khoa học và rất coi trọng nó. Khi nào có nhu cầu gì thì liên hệ trực tiếp với tôi. (Trích hồi ký của Viện sĩ S. F. Oldenburg)

…Rốt cuộc, giá như chúng ta có thể đánh bại tất cả những sự can thiệp này, tất cả những cuộc nổi dậy nội bộ của kulak, địa chủ và giai cấp tư sản, và sau đó chúng ta sẽ tổ chức các hoạt động sản xuất xã hội và phân phối sản phẩm theo các báo cáo khoa học về cách làm cho cuộc sống của tất cả người lao động trở nên dễ dàng nhất có thể, cung cấp cho họ những cơ hội nghiên cứu phù hợp, tạo ra những phòng thí nghiệm tốt nhất, với nghiên cứu tốt nhất có thể và thực hiện công việc về các vấn đề khoa học cấp bách. (Trích cuộc trò chuyện với A. M. Gorky)

…Nếu khoa học trong tương lai mang lại những gì bạn tin tưởng - sự đổi mới của cuộc sống, thì điều cần thiết là quần chúng rộng lớn hiện đang nắm quyền lực, những người hiện có cơ hội điều chỉnh cuộc sống, để họ hiểu được ý nghĩa của khoa học. Bạn phải làm cho họ có thể tiếp cận và hiểu được ý nghĩa của những chân lý trừu tượng mà từng cá nhân hiểu được, nhưng đại chúng, những người chưa có cơ hội tiếp cận với ngành khoa học này, vẫn chưa hiểu được. (Trích bài phát biểu của Viện sĩ S. F. Oldenburg tại Đại hội toàn Liên Xô lần thứ II)

…Hãy nhớ rằng giờ đây quần chúng rộng rãi, sau khi rũ bỏ chính quyền cũ, đã tự tay giành lấy mạng sống của mình, họ là trọng tài của cuộc sống, trong đó bạn, người đại diện cho khoa học, sẽ chiếm một vị trí tương ứng. Nhưng nơi này và nói chung, sự xuất hiện của công trình khoa học đúng đắn sẽ phụ thuộc vào tầm quan trọng của khoa học sẽ được quần chúng hiểu đến mức nào, họ có thể coi nó không phải như một trò tiêu khiển nhàn rỗi, không cần thiết trong cuộc sống mà là một công việc khó khăn, phức tạp, cần thiết và hiệu quả. Tất nhiên, chúng tôi, tôi và những người khác đều hiểu tầm quan trọng của khoa học, nhưng vấn đề bây giờ không nằm ở sự hiểu biết của chúng tôi mà nằm ở sự hiểu biết của quần chúng. Do đó, điều tự nhiên là trước hết sự chú ý của nhà nước sẽ tập trung vào những ngành khoa học giúp chúng ta xác định và sử dụng tài nguyên thiên nhiên của mình, đặc biệt cần thiết cho một quốc gia bị tàn phá bởi chiến tranh, tức là khoa học tự nhiên, toán học và kinh tế. (Trích báo cáo của Viện sĩ S. F. Oldenburg tại Đại hội đồng Viện Hàn lâm Khoa học ngày 22 tháng 1 năm 1927)

…Tìm hiểu sự đồng tình của Phó Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học, Viện sĩ V.A. Steklov, hợp tác với chính quyền Xô viết, V.I. Lênin đã nói: “Như thế này, từng người một, chúng ta sẽ vượt qua tất cả Archimedes của Nga và châu Âu, rồi thế giới dù muốn hay không cũng sẽ lật đổ!” (Trích bài phát biểu của Viện sĩ A.V. Topchev tại nghiên cứu của Viện Hàn lâm Khoa học nhân kỷ niệm 90 năm ngày sinh V.I. Lênin, 21/4/1960)

Tờ 7

tr. 5Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

5

Các nhà khoa học về Lênin

… Chúng tôi, những người làm khoa học, đặc biệt đánh giá cao vẻ ngoài oai phong của Lênin, sự quan tâm không mệt mỏi của ông đối với sự thịnh vượng của khoa học Xô Viết. Ngay từ những ngày đầu tiên nắm quyền lực của Liên Xô, Lênin đã can dự chặt chẽ vào các vấn đề liên quan đến phát triển khoa học. Trong chỉ thị nổi tiếng của Lênin năm 1918, mục tiêu bài toán của Viện Hàn lâm Khoa học trong việc khôi phục kinh tế đất nước, phát triển lực lượng sản xuất của Tổ quốc đã được xác định rõ ràng. Chúng ta tự hào rằng mọi hoạt động của Viện Hàn lâm Khoa học luôn được chỉ đạo của Lênin. (Trích bài phát biểu của Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học, Viện sĩ V.L. Komarov ngày 14/02/1944)

…Hiện tại, các nhà sử học của chúng tôi, khi nghiên cứu các tài liệu và tài liệu xác thực từ những năm đầu tiên của cuộc cách mạng, đều tin tưởng vào vai trò tích cực to lớn của Vladimir Ilyich trong việc cải cách Viện Hàn lâm Khoa học. Nói tóm lại, sự phát triển hơn nữa của Học viện, những quy mô to lớn mà chúng ta biết ngày nay, đã được dự đoán trước trong những chỉ dẫn đầu tiên của Vladimir Ilyich. Trong những tháng đầu tiên của cuộc cách mạng, Vladimir Ilyich đã cho phép tổ chức một số viện nghiên cứu ở Moscow và Leningrad…

… Ngay từ những bước đầu tiên của cuộc cách mạng, V.I. Lênin đã áp dụng mọi biện pháp để phát triển rộng rãi hơn nữa đội ngũ nhân viên khoa học và các tổ chức khoa học. Điều này là do đất nước yêu cầu để trở thành một nước xã hội chủ nghĩa. Đồng thời, tất nhiên, sự quan tâm đặc biệt của Vladimir Ilyich đối với khoa học được xác định không phải ở mức độ nhỏ bởi chính ông là nhà khoa học vĩ đại nhất và đã để lại cho chúng ta một tấm gương khó quên về tầm quan trọng của kết quả đạt được cũng như phương pháp làm việc khoa học. (Trích bài phát biểu của Viện sĩ S.I. Vavilov, tưởng nhớ V.I. Lênin, ngày 20/01/1940)

…Xây dựng cuộc sống mới, thực hiện cuộc cách mạng xã hội vĩ đại nhất thế giới, đấu tranh xây dựng một nhà nước Xô Viết mới ở một đất nước bị chiến tranh tàn phá, nghèo đói và ngu dốt, Lênin không ngừng nghĩ đến việc xây dựng văn hóa và phát triển khoa học. Ông đối xử với khoa học và các nhà khoa học hết sức quan tâm và chăm sóc đặc biệt. Mọi người đều biết sự thật về sự can thiệp trực tiếp của ông vào các vấn đề liên quan đến xây dựng khoa học; Có lẽ nhiều người đã biết ông đã đóng góp bao nhiêu cho Viện Hàn lâm Khoa học của chúng ta với mong muốn khởi xướng và phát triển công việc nghiên cứu đã bị gián đoạn trong những năm chiến tranh và cách mạng. (Trích bài phát biểu của Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học, Viện sĩ A.P. Karpinsky ngày 21/01/1928)

… Phạm vi kiến ​​​​thức của ông được chứng minh rõ ràng bằng di sản văn học phong phú, vô giá của ông, và bằng những ghi chú mà ông để lại bên lề số lượng sách khổng lồ mà ông đã đọc. Nhìn qua “Sổ ghi chép triết học” của Lênin, bạn sẽ không khó để thấy những ghi chép của ông là một nhân vật sâu sắc, sâu sắc như thế nào, ông đã ghi dấu ấn trong đó với những đại diện xuất sắc của thế giới khoa học như thế nào. Cứ thế không mệt mỏi, ngày qua ngày, tư tưởng sắc bén của Lênin được mài giũa, mạnh mẽ không kém trong cả sự phân tích tinh tế và sự tổng hợp mạnh mẽ…

… Vladimir Ilyich không chỉ là người mang kiến ​​​​thức thế giới, ông còn là đại diện sáng giá nhất của một nền khoa học tiên tiến không tách rời con người và nhu cầu của họ, nền khoa học được tạo ra không chỉ để hiểu các hiện tượng của cuộc sống xung quanh chúng ta mà còn biến đổi chúng vì lợi ích của nhân dân lao động, khoa học của những người cách mạng, thay thế khoa học của những học thuyết. (Trích hồi ký của Viện sĩ G. M. Krzhizhanovsky)

Tờ 8

tr. 6Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

6

MỘT trong những trung tâm văn hóa quan trọng nhất của Trung Á là quận Ograrsky, nằm ở lưu vực sông Syr-Dary. Thành phố chính của vùng này, Ograr, hay Farab, như cách gọi của những người chinh phục Ả Rập, là nơi sản sinh ra một số đại diện xuất sắc về khoa học và văn hóa trên khắp phương Đông thời trung cổ. Người lớn nhất trong số họ là nhà tư tưởng vĩ đại, nhà bách khoa toàn thư và nhà toán học đa năng Abu Nasr Muhammad al-Farab, sinh năm 870. Đầu tiên ông được học tại nhà riêng ở Ograr và sau đó ở Bardad. Trong suốt cuộc đời của mình, al-Farab đã nhận được công việc “al-muallim assaniya” - người thầy thứ hai. (Người thầy đầu tiên của “al-muallim al-awzal” là nhà tư tưởng vĩ đại thời cổ đại, Aristotle.)

Al-Farab qua đời ở Damsk năm 950.

Al-Farab sở hữu khoảng năm mươi tác phẩm về nhiều lĩnh vực kiến ​​​​thức khác nhau. Hầu như tất cả chúng đều được viết bằng tiếng Ả Rập, ngôn ngữ khoa học thời bấy giờ. Trong hoạt động khoa học của ông, các ngành toán lý chiếm nhiều vị trí hơn. Theo các nhà sử học, al-Farab đã viết khoảng 70 tác phẩm chỉ về hình học, thiên văn học và âm nhạc, hầu hết trong số đó đã bị thất lạc.

Hiện tại, một số chuyên luận về al-Farab đã được nghiên cứu. Những tác phẩm này đã được xuất bản bằng bản dịch tiếng Nga kèm theo lời bình chi tiết*). Al-Farab đã sử dụng số học, hình học và lượng giác trong các tác phẩm về lý thuyết âm nhạc, thiên văn học và địa lý toán học. Chúng ta hãy điểm lại ngắn gọn một số thành tựu của al-Farab trong lĩnh vực toán học.

Al-Farab trong “Liệt kê các khoa học” cố gắng xác định theo cách riêng của mình các phần, chủ đề và nội dung của tất cả các nhánh toán học trong thời đại của ông (số học, hình học, quang học, toán học thiên văn). Ông là một trong những người đầu tiên trong lịch sử toán học xác định chủ đề của một nhánh toán học mới - đại số. Nhà khoa học viết: “Khoa học này chung cho cả số học và hình học. Nó chứa đựng nhiều phương pháp khéo léo khác nhau để tìm số…” Ông là một trong những người đầu tiên cài đặt

*) Al-Farab. Luận văn toán học. Alma-Ata, 1972.

Tờ 9

tr. 7Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

7

một sự tương ứng rõ ràng giữa các đại lượng hình học và các con số, đồng thời giới thiệu một thuật ngữ đặc biệt “uzm” cho đặc tính định lượng (số) của một đại lượng. Điều này đã được phát triển hơn nữa và đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra toán học về các biến.

Các vấn đề của truyền thống đã được thiết lập al-Farabi bao gồm toán học ứng dụng, như ông gọi nó là “khoa học về kỹ thuật khéo léo”, trong số các nhánh toán học chính.

Al-Farabi có nhiều công lao trong việc phát triển hình học, đặc biệt là hình học kiến ​​tạo. Trong thực hành xây dựng hình học, lần đầu tiên trong lịch sử toán học, ở dạng hệ thống, ông đặt ra các phương pháp lời giải của vô số bài toán hình học xây dựng, đặc biệt quan trọng bài toán để xây dựng khoảng cách xây dựng bằng la bàn.

Chúng ta hãy trình bày một trong hai cách xây dựng parabol theo điểm, rõ ràng là do al-Farabi đề xuất lần đầu tiên. Ông gọi Paraboly là “hình mẫu của một tấm gương gây cháy”. Ông viết: “Nếu chúng ta muốn chế tạo một chiếc gương (gây cháy), thì trước tiên chúng ta sẽ xây dựng một mẫu xác định gương. Để làm điều này, chúng ta hãy vẽ một vòng tròn có giá trị nhận được bằng khoảng cách mà chúng ta muốn chiếu sáng vật thể. (Tâm của vòng tròn là điểm E, xem Hình 1.) Chúng ta hãy vẽ đường kính AB của nó. Hãy đặt nó trên đường BE từ điểm B.

Cơm. 1.

nhiều đoạn bằng nhau. Các phân đoạn này càng nhỏ thì mẫu sẽ càng tốt và chính xác hơn. Gọi đây là các đoạn BC, CD và DE. Vẽ các đường thẳng đi qua các điểm C, D và E vuông góc (với BE) rồi vẽ tiếp theo cả hai hướng đến các điểm K, L và M. Nối B và K, B và L, B và M. Vẽ đường thẳng CN bằng đường thẳng BK, đường thẳng DO bằng đường thẳng BL, đường thẳng EP bằng đường thẳng BM. Hãy nối các điểm B, N, O và P và tạo một mẫu dọc theo đường này. (Chứng minh tính đúng đắn của việc xây dựng!)

Nghiên cứu của Al-Farabi về lượng giác rất được lịch sử toán học quan tâm. Điều quan trọng nhất là việc ông đưa ra các đường tiếp tuyến và côtang trong đường tròn lượng giác: những hàm số này chỉ được định nghĩa là bóng của gnomon (cực). Ông định nghĩa tiếp tuyến và côtang là các đoạn tiếp tuyến của một đường tròn. Al-Farabi lần đầu tiên xây dựng định lý sin cho một tam giác tùy ý.

Theo al-Farabi, “sine là dây cung của một cung đôi”. Ông bổ sung thêm các mối quan hệ mới vào sự tương ứng đã biết trước đây giữa các hàm lượng giác, bao gồm

tgα=1ctgα.tg\alpha = \frac{1}{\text{ctg}\alpha}.

Trong “Sách ứng dụng của Alma-Geost”, ông là một trong những người đầu tiên chứng minh định lý sin cho tam giác vuông. Al-Farabi sử dụng rộng rãi lượng giác cho lời giải thiên văn học toán học bài toán khác nhau.

Ở al-Farabi, chúng ta bắt gặp những phát biểu thú vị về các khái niệm xác suất. Trong Chuyên luận về đúng sai trong bản chất của các vì sao, ông đánh giá khả năng ngày càng ít có thể xảy ra.

*) “Almaghast” là tác phẩm của Ptolemy, nhà thiên văn học vĩ đại nhất thế giới cổ đại.

Tờ 10

tr. 8Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

các sự kiện, đưa ra phân loại các khả năng: “không thể”, “hiếm khi có thể”, “có thể xảy ra như nhau”, “có thể xảy ra trong hầu hết các trường hợp”, “đáng tin cậy”. Al-Farabi kêu gọi điều tra các hiện tượng “có thể xảy ra trong hầu hết các trường hợp”, tin rằng “kinh nghiệm rất hữu ích so với các hiện tượng có thể xảy ra trong hầu hết các trường hợp”.

Trong “Cuốn sách lớn về âm nhạc” và trong các bản chuyển thể từ “Almagest” của ông, các phụ thuộc hàm, tổ hợp bài toán, các ý tưởng vi phân và các vấn đề khác về nội dung toán học đã được xem xét rộng rãi. Điều đáng quan tâm nhất là sự phụ thuộc chức năng được al-Farabi xem xét liên quan đến việc tạo ra lý thuyết âm nhạc. Ví dụ, Al-Farabi tìm thấy mối quan hệ định lượng giữa cao độ của âm thanh (yy) trong kèn của một nhạc cụ hơi và các đại lượng vật lý khác dưới dạng mối quan hệ chức năng sau:

y=kσFhDd,y = \frac{k\sigma F h}{Dd},

trong đó kk là hệ số tỷ lệ, DD là đường kính của ống, hh là khoảng cách từ lỗ đến ống ngậm, dd là đường kính của lỗ, σ\sigma là đặc tính độ mịn, FF là lực phun của nguồn. Tất cả những mối quan hệ này đều được thể hiện bằng lời nói.

Các tác phẩm về toán học của Al-Farabi có ảnh hưởng lớn đến sự sáng tạo toán học của Abu l-Wafa (940-998), Ibn Sina (980-1037), al-Biruni (973-1050), Omar Khayyam (1048-1131), Nasr ad-Din al-Tusi (1201-1274), Roger Bacon (1214-1294), Leonardo da Vinci (1452-1519) và những người khác.

Bài toán độc giả của chúng tôi

  1. Chứng minh rằng nếu a1a2…an=pna_1 a_2 \ldots a_n = p^n (pp, nn là số nguyên) thì bất đẳng thức đúng

(a12+1) (a22+1)…(an2+1)≧(p2+1)n.(a_1^2+1)\,(a_2^2+1) \ldots (a_n^2+1) \geqq (p^2+1)^n.

VỚI. T. Berkolaiko

  1. Tìm công thức đơn giản nhất có thể cho số hạng tổng quát của dãy
    1, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 5, …

Có thể viết nó chỉ bằng các hàm

y=x ,y=[x]y = \sqrt{x}\,,\quad y = [x]

và các phép tính số học?

MỘT. M. Astashov

  1. Dễ dàng kiểm tra các đẳng thức sau:

49=4+9 ,\sqrt{49} = 4 + \sqrt{9}\,,
64=6+4 ,\sqrt{64} = 6 + \sqrt{4}\,,
81=8+1 ,\sqrt{81} = 8 + \sqrt{1}\,,
100=10+0 .\sqrt{100} = 10 + \sqrt{0}\,.

Loạt bài này có thể được tiếp tục như sau:

121=12−1 ,\sqrt{121} = 12 - \sqrt{1}\,,
144=14−4 .\sqrt{144} = 14 - \sqrt{4}\,.

Bạn có thể rút ra một công thức tổng quát giải thích những đẳng thức này không?

VỚI. R. Huseynov

  1. Có tam giác nào có đường phân giác cắt giao điểm của các đường phân giác đó không?

  2. Chứng minh rằng giao điểm của các đường phân giác của một tam giác chia mỗi đường phân giác đó (tính từ đáy) theo tỉ số bằng tỉ số giữa đáy tam giác và tổng hai cạnh còn lại của nó.

VÀ. A. Strashkevich

8

Tờ 11

tr. 9Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

9

Khi một cơ thể chuyển động trong bất kỳ môi trường nào, lực cản xuất hiện có xu hướng làm nó chậm lại. Chuyển động cơ học của một vật rắn trên bề mặt của một vật rắn khác được điều khiển bởi lực ma sát khô; Trong chất lỏng hoặc chất khí, sức căng tăng lên và lực cản khí động học xuất hiện. vân vân.

Sự tương tác của cơ thể với môi trường là một quá trình khá phức tạp, dẫn đến việc năng lượng của cơ thể biến thành nhiệt theo thời gian, hay như các nhà vật lý nói, xảy ra sự phân tán năng lượng. Tuy nhiên, sức đề kháng của môi trường cũng có thể đóng vai trò ngược lại - làm tăng năng lượng cho cơ thể.

Trong trường hợp này, như một quy luật, dao động xảy ra. Ví dụ, lực ma sát khô giữa người trượt xe trượt tuyết và tuyết làm chậm chuyển động của xe trượt tuyết, và cùng một lực tác dụng giữa xe trượt tuyết và sợi dây làm cho sợi dây rung lên. Như bạn sẽ thấy dưới đây, nguyên nhân xảy ra dao động là sự phụ thuộc ngày càng giảm của lực ma sát vào tốc độ chuyển động. Dao động xảy ra khi lực ma sát giảm khi tốc độ tăng dần.

Hiện tượng tương tự không chỉ xảy ra trong cơ khí mà còn xảy ra trong các hệ thống điện, trong đó dao động xảy ra khi sự phụ thuộc của điện áp vào dòng điện giảm đi.

Đầu tiên chúng ta xét quá trình xảy ra dao động cơ học.

Dây rung

Âm thanh của đàn violin được tạo ra bởi sự chuyển động của cây vĩ. Tất nhiên, không thể giải thích ở đây tất cả những hiện tượng phức tạp gắn liền với đặc thù của âm thanh của đàn violin. Tuy nhiên, chúng ta hãy thử tìm hiểu xem tại sao dây đàn violin lại rung lên khi kéo dây cung dọc theo nó.

Lực ma sát giữa dây và dây là lực ma sát khô. Chúng ta có thể nói về lực ma sát tĩnh và lực ma sát trượt. Lực thứ nhất sẽ xuất hiện giữa các vật tiếp xúc nhưng không chuyển động tương đối với nhau, lực thứ hai - khi một vật trượt dọc theo bề mặt của vật khác.

Lực ma sát tĩnh, như đã biết, có thể nhận bất kỳ giá trị nào (tùy thuộc vào ngoại lực) từ 0 đến lực ma sát tĩnh cực đại Fтр0F^0_{\text{тр}}, trong khi nó luôn có độ lớn bằng và ngược chiều với ngoại lực.

Lực ma sát trượt phụ thuộc vào vật liệu của vật thể và trạng thái của các bề mặt cọ xát, cũng như tốc độ tương đối của các vật thể này. Chúng ta sẽ nói về cái sau chi tiết hơn. Bản chất của sự phụ thuộc vào tốc độ là khác nhau đối với các vật thể khác nhau; Khi tốc độ trượt tăng lên, mặt trước đầu tiên cho phép lực ma sát trượt giảm xuống, sau đó nó bắt đầu tăng lên. Đồ thị giá trị tuyệt đối -

Tờ 12

tr. 10Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

10

Cơm. 1.

Lực ma sát khô là một hàm của tốc độ trong trường hợp này được biểu diễn trong Hình 1. Trong đàn violin, lực ma sát giữa dây cung và dây có đặc điểm chính xác như vậy. Mặt cắt dọc ở v=0v=0 tương ứng với ma sát nghỉ mỏng. Nếu tốc độ tương đối của dây và cung vv tương ứng với phần rơi 0<v<v00<v<v_0, thì việc tăng tốc độ tương đối lên một giá trị nhỏ nhất định Δv\Delta v tương ứng với sự giảm ma sát mỏng và ngược lại, khi tốc độ giảm thì sự thay đổi tương ứng của ma sát mảnh là dương (xem Hình 1). Như bạn có thể thấy bây giờ, chính nhờ khả năng này mà năng lượng của dây có thể tăng lên do công của ma sát khô mỏng.

Khi cây cung di chuyển, sợi dây cũng lệch theo nó. Trong trường hợp này, sự kết hợp của phần còn lại được cân bằng bởi sự kết hợp của lực căng dây (Hình 2). Lực căng cân bằng FF nếu lực căng tỉ lệ với độ lệch của dây xx so với vị trí cân bằng:

F=2T0sin⁡α=4T0lx,F = 2T_0 \sin \alpha = \frac{4T_0}{l} x,

trong đó ll là độ dài của chuỗi và T0T_0 là sự hợp nhất của chuỗi, có thể được coi là không đổi đối với những sai lệch nhỏ. Do đó, khi dây chuyển động cùng với dây cung, sự hợp nhất FF sẽ tăng lên, và tại thời điểm nó bằng với sự hợp nhất cực đại của phần đứng yên Ftp0F^0_{tp}, thì sự trượt bắt đầu.

Cơm. 2.

Bây giờ, để đơn giản, chúng ta sẽ giả sử rằng tại thời điểm bắt đầu trượt, sự thay đổi độ ma sát mỏng xảy ra đột ngột: nó giảm từ giá trị cực đại của ma sát mỏng khi đứng yên xuống giá trị ma sát mỏng nhỏ khi trượt. Nói cách khác, sau khi bắt đầu trượt, chuyển động của dây có thể coi là gần như tự do.

Tại thời điểm đứt, mật độ của dây bằng mật độ của dây cung và lúc đầu dây sẽ tiếp tục chuyển động theo hướng chuyển động của dây cung. Nhưng lúc này lực căng cân bằng không bị hạn chế bởi bất cứ thứ gì nên sẽ ức chế chuyển động của dây, khiến dây bị chậm lại. Đến một thời điểm nào đó, mật độ của dây sẽ giảm xuống 0, khi đó dây sẽ bắt đầu chuyển động theo hướng ngược lại và sau khi lệch cực đại so với vị trí cân bằng, nó sẽ lại chuyển động theo hướng chuyển động của cánh cung. Và chiếc cung tiếp tục chuyển động đều với tốc độ uu. Tại một số điểm, dây và cung sẽ bằng nhau. Trong trường hợp này, không còn sự trượt nào giữa dây và dây cung nữa, và xuất hiện sự hợp nhất của phần đứng yên, bằng với sự cân bằng của sự hợp nhất của lực căng.

Với chuyển động xa hơn, độ căng mỏng giảm và theo đó, phần còn lại hợp nhất cũng giảm. Sau khi dây đi qua vị trí cân bằng thì việc lặp lại sẽ dễ dàng hơn.

Tờ 13

tr. 11Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

11

Đồ thị tương ứng của độ lệch của dây theo thời gian được thể hiện trên Hình 3, a. Chuyển động của dây có tính tuần hoàn và trong mỗi chu kỳ có hai phần khác nhau. Ví dụ: trong phần 0<t<t10 < t < t_1 dây chuyển động cùng với dây cung với tốc độ không đổi uu, sao cho độ lệch xx tuyến tính phụ thuộc vào thời gian (τgα=u\tau g \alpha = u). Tại thời điểm t1t_1 quá trình làm khô xảy ra và tại thời điểm t1<t<t2t_1 < t < t_2 sự thay đổi xx xảy ra theo thời gian theo quy luật hình sin. Tại thời điểm t2t_2, khi tiếp tuyến của sin có cùng độ dốc với đoạn thẳng ban đầu (điều kiện tốc độ bằng nhau), sợi dây lại bị dây cung bắt.

Hình 3a tương ứng với trường hợp lý tưởng, khi không có lực ma sát trượt và do đó không tiêu hao năng lượng khi dây chuyển động tự do. Tổng công của lực ma sát tĩnh trên các tiết diện tuyến tính trong chu kỳ cũng bằng 0, vì ở mức âm xx công âm được thực hiện (lực ma sát hướng vào chuyển động) và ở x>0x > 0 cùng độ lớn, nhưng công thực hiện dương.

Điều gì xảy ra trong trường hợp lực ma sát trượt khác 0? Lực ma sát trượt dẫn đến tổn thất năng lượng. Chuyển động của dây khi trượt lúc này được mô tả bằng đồ thị ở Hình 3, b. Đối với độ lệch âm, đường cong này phẳng hơn so với độ lệch dương. Do đó, sự tiếp xúc của dây với cung xảy ra ở độ lệch âm nhỏ hơn x2x_2 so với độ lệch dương x1x_1, tương ứng với cung. Kết quả là lực ma sát tĩnh trong quá trình dây bám vào cung được hoàn thành trong thời gian công dương.

A=k(x12−x22)2,A = \frac{k \left(x_1^2 - x_2^2\right)}{2},

trong đó k=4T0lk = \frac{4T_0}{l} là hệ số tỷ lệ.

Mối quan hệ giữa độ lớn của lực ma sát tĩnh và độ biến dạng của dây.

Công này bù chính xác phần năng lượng bị mất do lực ma sát trượt. Dây đàn không bị giảm chấn.

Cân bằng năng lượng

Nói chung, để bổ sung năng lượng cho dây do lực tác dụng, không nhất thiết dây phải bám vào cung. Chỉ cần tốc độ tương đối của dây và dây khi dây dao động nằm trong phần rơi của sự phụ thuộc của lực ma sát trượt vào tốc độ là đủ. Chúng ta hãy xem xét chi tiết hơn hiện tượng kích thích của dao động dây trong trường hợp này.

Để cây cung lại chuyển động với tốc độ không đổi uu, và dây bị lệch khỏi vị trí cân bằng x0x_0 sao cho cân bằng được cân bằng F(x0)F(x_0) bởi lực đàn hồi của cân

Tờ 14

tr. 12Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

12

cân lực ma sát trượt Ftp(u)F_{\text{tp}}(u). Nếu sợi dây lệch theo hướng chuyển động của cánh cung thì tốc độ tương đối sẽ giảm. Kết quả là lực ma sát sẽ tăng lên (tốc độ tương đối tương ứng với phần rơi xuống!), và sợi dây sẽ bị lệch nhiều hơn nữa. Với độ lệch tiếp theo, lực đàn hồi tại một điểm nào đó phải vượt quá hoàn toàn lực ma sát (lực đàn hồi tỷ lệ thuận với độ lớn của độ lệch và lực ma sát trượt không thể vượt quá giá trị cực đại của lực ma sát tĩnh) và dây bắt đầu chuyển động theo hướng ngược lại. Nó sẽ vượt qua vị trí cân bằng, lại lệch đi, dừng lại, v.v. Điều này sẽ kích thích sự dao động của dây.

Điều quan trọng là những biến động này sẽ không đáng kể. Trên thực tế, khi dây chuyển động với tốc độ Δv\Delta v về phía mũi tàu thì lực ma sát thực hiện công dương, còn khi chuyển động theo hướng ngược lại thì lực ma sát thực hiện công âm. Nhưng tốc độ tương đối v1=u−Δvv_1 = u - \Delta v trong trường hợp thứ nhất nhỏ hơn tốc độ u2=u+Δvu_2 = u + \Delta v trong trường hợp thứ hai, và do đó lực ma sát Ftp(u−Δv)F_{\text{tp}}(u - \Delta v), ngược lại, lớn hơn Ftp(u+Δv)F_{\text{tp}}(u + \Delta v). Như vậy, công dương của lực ma sát khi dây chuyển động về phía cánh cung lớn hơn công âm khi nó quay trở lại, và nói chung lực ma sát thực hiện công dương. Biên độ của dao động sẽ tăng lên. Tuy nhiên, chỉ đến một giới hạn nhất định. Ở v>v0v > v_0 (xem Hình 1), tốc độ vượt quá phần rơi, và khi đó công âm của lực ma sát có thể lớn hơn công dương. Năng lượng và do đó biên độ dao động sẽ giảm.

Kết quả là, biên độ dao động được thiết lập tại đó công tổng của các lực ma sát bằng 0 (chính xác hơn, công này bù cho sự mất năng lượng do sức cản của không khí, không đàn hồi xa).

thực hành biến dạng, v.v.). Với biên độ không đổi này, dây sẽ dao động không suy giảm.

Sự kích thích dao động của âm thanh khi một vật rắn chuyển động trên bề mặt của một vật rắn khác xảy ra rất thường xuyên. Cọ xát khô ở bản lề cửa có thể khiến cửa kêu cót két. Kịch bản tích cực, giày. Tập lệnh có thể được thực hiện đơn giản bằng ngón tay của bạn, chạy nó trên một bề mặt nhẵn nào đó. Hiện tượng xảy ra trong trường hợp này về nhiều mặt tương tự như sự kích thích dao động của dây đàn violin. Ban đầu không có hiện tượng trượt và xuất hiện biến dạng đàn hồi. Sau đó giấc ngủ xảy ra và các rung động của cơ thể được kích thích. Các dao động không tắt đi, vì nhờ lực rơi đặc trưng của ma sát khô, năng lượng cần thiết được cung cấp do hoạt động của các lực này.

Khi bản chất sự phụ thuộc của lực ma sát vào tốc độ thay đổi thì tiếng rít biến mất. Ví dụ, người ta biết rằng đối với điều này, chỉ cần bôi trơn các bề mặt cọ xát là đủ. Lực ma sát của chất lỏng (ở tốc độ thấp) tỷ lệ thuận với tốc độ và không có điều kiện cần thiết nào để kích thích dao động. Ngược lại, khi muốn kích thích rung động, các bề mặt được xử lý theo cách đặc biệt giúp cho việc giảm lực ma sát khi tốc độ tăng dần trở nên sắc nét hơn. Ví dụ, một cây cung vĩ cầm được cọ xát bằng nhựa thông cho mục đích này.

Kiến thức về định luật lực ma sát giúp giải quyết các vấn đề thực tiễn quan trọng. bài toán. Khi gia công kim loại trên máy tiện đôi khi sẽ xảy ra hiện tượng rung lắc của dao cắt. Những rung động này là do ma sát khô giữa dao cắt và phoi kim loại trượt dọc theo bề mặt của nó khi tiện kim loại (Hình 4). Sự phụ thuộc của lực ma sát vào tốc độ phoi (tốc độ xử lý) đối với một số loại cọc chất lượng cao ngày càng giảm. Chúng ta đã biết những điều này rồi, chúng ta có thể giải thích sự rung động của máy cắt.

Tờ 15

tr. 13Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

13


Cơm. 4.

Ví dụ, để chống rung, người ta sử dụng phương pháp mài dao đặc biệt để phoi không bị trượt. Điều này giúp loại bỏ nguyên nhân gây dao động.

Kháng cự âm

Bây giờ chúng ta sẽ nói về những hiện tượng tương tự (sự xuất hiện dao động) trong hệ thống điện. Để mô tả một hệ thống điện, sẽ thuận tiện hơn khi sử dụng đặc tính dòng điện-điện áp, tức là sự phụ thuộc của điện áp trong hệ thống vào cường độ dòng điện. Ví dụ, đối với điện trở thông thường, định luật Ohm là đúng: điện áp tỷ lệ với dòng điện và đặc tính dòng điện-điện áp là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ. Tuy nhiên, đối với nhiều hệ thống (ống điện tử, ống phóng khí, bóng bán dẫn, v.v.), sự phụ thuộc của điện áp vào dòng điện phức tạp hơn.

Hóa ra là nếu đặc tính dòng điện-điện áp giảm, tức là nếu dòng điện qua hệ thống tăng thì điện áp trên nó giảm, thì dao động điện có thể được kích thích trong hệ thống. Một số thiết bị bán dẫn, đèn neon, hồ quang điện, v.v. đều có những đặc tính như vậy. Đối với tất cả các thiết bị này, đặc tính dòng điện-điện áp có phần giảm,

và điều này, trong những điều kiện nhất định, dẫn đến sự kích thích các dao động.

Chúng ta hãy cố gắng tìm hiểu lý do xảy ra dao động điện với đặc tính dòng điện-điện áp giảm. Trước hết, hãy vẽ một sự tương tự với các hệ thống cơ khí. Khi dòng điện chạy qua dây dẫn, lực điện thực hiện công tỉ lệ với điện áp đặt vào. Công này bằng công của các lực cản lại chuyển động của điện tích. Do đó, chúng ta có thể nói rằng lực điện trở tỷ lệ thuận với điện áp. Mặt khác, tốc độ chuyển động có hướng của điện tích tỷ lệ thuận với cường độ dòng điện. Do đó, sự phụ thuộc ngày càng giảm của điện áp vào dòng điện tương ứng với sự phụ thuộc giảm dần của lực điện trở vào tốc độ, và điều này, như chúng ta đã biết, dẫn đến sự kích thích các dao động.

Bây giờ chúng ta hãy tiến hành phân tích chi tiết hơn về các điều kiện xảy ra dao động điện, sử dụng những cân nhắc về năng lượng giống như trong cơ học. Cho đặc tính dòng điện-điện áp của hệ thống như trên Hình 5. Biết dòng điện, từ đặc tính này có thể tìm được điện áp và ngược lại. Ví dụ, giả sử một dòng điện không đổi i0i_0 chạy trong hệ thống; thì điện áp là U0U_0. Nếu vì lý do nào đó cũng có một thành phần dòng điện xoay chiều nhỏ, do đó

i=i0+Δi0sin⁡ωt,i = i_0 + \Delta i_0 \sin \omega t,

thì điện áp cũng sẽ thay đổi:

U=U0+ΔU0sin⁡ωtU = U_0 + \Delta U_0 \sin \omega t

(Δi0\Delta i_0 và ΔU0\Delta U_0 lần lượt là biên độ của thành phần xoay chiều của dòng điện và điện áp). Rõ ràng là với đặc tính dòng điện-điện áp giảm, dòng điện xoay chiều và điện áp xoay chiều dao động ngược chiều nhau.

Tờ 16

tr. 14Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

14

Pha (và điện áp chuyển động đồng thời qua vị trí cân bằng, nhưng dấu của dòng điện và điện áp tại các thời điểm giống nhau luôn khác nhau và do đó có sự lệch pha φ=π\varphi = \pi).

Nguồn điện xoay chiều, như đã biết, được xác định theo công thức

P=ΔU02Δi02cos⁡φ=ΔUπΔiπcos⁡φ,P = \frac{\Delta U_0}{2} \frac{\Delta i_0}{2} \cos \varphi = \Delta U_\pi \Delta i_\pi \cos \varphi,

Ở đâu ΔUπ\Delta U_\pi Và Δiπ\Delta i_\pi - giá trị hiệu dụng của điện áp và dòng điện, φ\varphi - Sự lệch pha giữa điện áp và dòng điện. Trong trường hợp của chúng tôi cos⁡φ=−1\cos \varphi = -1 và do đó P<0P < 0. Kết quả này có ý nghĩa vật lý đơn giản. Điều đó có nghĩa là dòng điện xoay chiều không tiêu thụ mà ngược lại sẽ làm tăng năng lượng của nó (giống như năng lượng của dây tăng trong quá trình dao động do lực cản giảm dần phụ thuộc vào tốc độ). Năng lượng này rõ ràng được lấy từ năng lượng dòng điện một chiều, sức mạnh của nó P0=U0i0P_0 = U_0 i_0 luôn tích cực. Do đó, với đặc tính dòng điện-điện áp giảm, năng lượng của dòng điện xoay chiều sẽ tăng theo thời gian và biên độ dao động sẽ tăng lên.

Để xem xét vấn đề này một cách định lượng, khái niệm điện trở âm được đưa ra, hiện diện trong các hệ thống có đặc tính dòng điện-điện áp giảm. Tuy nhiên, khái niệm điện trở với sự phụ thuộc phi tuyến của điện áp vào dòng điện cần được làm rõ. Hãy nói về điều này chi tiết hơn.

Nếu một dòng điện không đổi i0i_0 chạy qua hệ thống ở điện áp không đổi U0U_0 thì điện trở được xác định theo công thức

R=U0/i0R = U_0 / i_0

và được gọi là điện trở tĩnh hoặc điện trở dòng điện một chiều. Như có thể thấy trên Hình 5, giá trị này bằng tiếp tuyến của góc nghiêng của đường thẳng vẽ từ gốc tọa độ đến điểm đặc tính dòng điện-điện áp tương ứng với dòng điện i0i_0 và điện áp U0U_0:

R=tgα.R = tg \alpha.

Nói chung, giá trị này phụ thuộc vào cường độ hiện tại i0i_0. Nếu hệ thống có đặc tính tuyến tính thì RR trùng với điện trở thông thường của dây dẫn và không phụ thuộc vào dòng điện.

Trong trường hợp dòng điện xoay chiều, khái niệm điện trở vi sai hoặc điện trở dòng điện xoay chiều rr được đưa ra. Nó được xác định bởi tiếp tuyến của đặc tính dòng điện-điện áp (xem Hình 5): r=tgβr = tg \beta và về giá trị tuyệt đối, nó bằng tỉ số giữa biên độ của điện áp xoay chiều và dòng điện: ∣r∣=ΔU0/Δi0|r| = \Delta U_0 / \Delta i_0. Tuy nhiên, đối với một dây dẫn thông thường r=Rr = R, trong trường hợp chung có đặc tính dòng điện-điện áp phi tuyến, điện trở đối với dòng điện một chiều và xoay chiều là khác nhau.

Nếu đặc tính dòng điện-điện áp có phần giảm thì trong phần này tiếp tuyến của đường cong tạo một góc tù với trục dòng điện (góc β\beta trong Hình 5), tiếp tuyến của góc này là âm và do đó giá trị rr là âm. Do đó, các hệ thống có đặc tính dòng điện-điện áp giảm có điện trở vi sai.

Nguồn điện xoay chiều P=(Δiπ)2r=(ΔUπ)2/rP = (\Delta i_\pi)^2 r = (\Delta U_\pi)^2 / r ở điện trở âm rr là âm. Điều này một lần nữa phản ánh thực tế rằng năng lượng AC tại

Tờ 17

tr. 15Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

15

Cơm. 6, A.

đặc tính dòng điện-điện áp giảm tăng theo thời gian.

Ví dụ, sử dụng khái niệm điện trở âm, chúng tôi nghiên cứu độ ổn định của hồ quang điện (Hình 6, a) mắc nối tiếp với điện trở thông thường RR và một nguồn có hằng số e. d. c. E\mathcal{E} (chúng ta sẽ giả sử rằng điện trở trong của nguồn hiện tại được bao gồm trong điện trở RR). bài toán này có tầm quan trọng thực tế, vì khi sử dụng hồ quang để hàn hoặc làm nguồn sáng, nó phải cháy đều đặn, không có dao động dòng điện.

Trước hết, chúng ta hãy tìm xem dòng điện một chiều có thể chạy trong mạch như vậy. Theo định luật Ohm, trong toàn bộ mạch điện, tổng điện áp rơi bằng suất điện động:

U(i)+iR=E.U(i) + iR = \mathcal{E}.

Chuyển số hạng iRiR sang vế phải, ta thấy điện áp trên cung U(i)U(i) bằng E−iR\mathcal{E} - iR. Mặt khác, U(i)U(i) được xác định bởi đặc tính dòng điện-điện áp. Do đó, các dòng điện có thể có thể được tìm thấy bằng đồ họa dưới dạng các điểm giao nhau của đặc tính dòng điện-điện áp và sự phụ thuộc E−iR\mathcal{E} - iR, sự phụ thuộc sau rõ ràng được biểu thị bằng một đường thẳng có độ dốc âm (Hình 6, b).

Có thể thấy, về nguyên tắc, có hai giao điểm và theo đó, có thể có hai giá trị dòng điện i1i_1 và i2i_2 trong mạch. Cả hai hiện tại có ổn định không?

Cơm. 6, b.

Khi xuất hiện dòng điện xoay chiều, biên độ của nó trên hồ quang và trên điện trở RR giống nhau (chúng được mắc nối tiếp). Do đó, so sánh năng lượng sinh ra ở điện trở âm của hồ quang (Δiπ)2r(\Delta i_\pi)^2r và tổn thất năng lượng do sức cản chung (Δiπ)2R(\Delta i_\pi)^2R, ta thấy điều kiện để tăng dao động sẽ là ∣r∣>R|r| > R. Bây giờ chúng ta quay lại Hình 6, b. Dễ dàng nhận thấy rằng với hiện tại i1i_1 cung có điện trở âm lớn hơn ở giá trị abscille so với RR (độ dốc của tiếp tuyến lớn hơn độ dốc của đường thẳng) và điều kiện xảy ra dao động được thỏa mãn. Hiện tại i2i_2, ngược lại, R>∣r∣R > |r|và dao động không thể xảy ra. Vì vậy, chúng ta có thể nói rằng hồ quang sẽ cháy ổn định nếu trở kháng mạch dương.

Nếu hồ quang được đưa vào mạch dao động thì những rung động nhỏ có thể xảy ra trong đó. Để làm được điều này, điều cần thiết là điện trở mạch và điện trở hồ quang âm) phải âm. Tuy nhiên, để tạo ra những dao động điện từ không đáng kể, giờ đây họ không sử dụng hồ quang điện mà sử dụng hệ thống điện đáng tin cậy hơn có điện trở âm. Điều này bao gồm, ví dụ, một bộ tạo dao động ống (trong đó điện trở âm được tạo ra bởi phản hồi giữa lưới và anome của ống),

Tờ 18

tr. 16Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

16

Cơm. 7.

cũng như các thiết bị bán dẫn khác nhau có đặc tính dòng điện-điện áp giảm dần. Đây là cách nhiều máy tạo dao động điện từ hiện đại hoạt động.

Bài tập

  1. Chất làm mềm được treo bằng một ống lót trên trục nằm ngang quay đều. Giải thích tại sao, nếu ma sát giữa ống lót và trục xe khô thì có thể xảy ra dao động liên tục (còn gọi là nam châm Froud).

  2. Đặc tính dòng điện-điện áp của sự phóng điện trong chất khí trong một số trường hợp có dạng NN (Hình 7). Theo đặc tính dòng điện-điện áp đã cho của quá trình phóng điện, cường độ dòng điện cực đại trong mạch bao gồm một ống phóng điện mắc nối tiếp, điện trở RR và một nguồn có hằng số e. d. c. E\mathcal{E}, từ giá trị điện trở RR.

  3. Chứng minh bằng định luật Ôm rằng dòng điện trong mạch gồm một vôn hồ quang mắc nối tiếp, điện trở và nguồn có hằng số e. d. c. Ổn định với trở kháng mạch dương.

  4. Một hồ quang điện có trong mạch dao động đôi khi bắt đầu “hát”, tái tạo những âm thanh khá thuần khiết. Giải thích hiện tượng này.

Ai đã thắng?

Hãy tưởng tượng một bàn tròn được chia thành 6 khu vực bằng nhau: A,B,C,D,E,FA, B, C, D, E, F, tại đó có 6 người chơi ngồi, mỗi người thuộc khu vực riêng của họ (xem hình). Ở giữa bàn là một đĩa quay. Nó có các mũi tên và số từ 0 đến 5 trên đó, như trong hình. Trong trò chơi, đĩa được quay 5 lần. Sau mỗi lần quay, mỗi người chơi đánh dấu số kết thúc gần khu vực của mình (nếu mũi tên chỉ vào đường viền của các khu vực thì vòng quay này không được tính đến). Người chơi có nhiều điểm nhất sau 5 lần quay sẽ thắng. Trong hình, bạn thấy sự phân bổ điểm sau lần quay đầu tiên, kết quả là người chơi CC dẫn trước với điểm thứ năm. Người ta cũng biết rằng sau lần quay thứ hai, DD xuất hiện về phía trước. Cuối cùng, sau 5 lần quay, người chơi AA đã thắng. Đó là tất cả những gì được biết về kết quả của trò chơi. Có vẻ như không nhiều lắm. Nhưng điều này là khá đủ để xác định cuối cùng mỗi người chơi nhận được bao nhiêu điểm. Hãy thử nó!

Tờ 19

tr. 17Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

17

Vật lý và bất đẳng thức tuyến tính
Z. Vâng. Tymeladze

Cơ học

Những tiếng đại bác của cuộc cách mạng vang rền trên đường phố Paris. Cú bắn nho của lính canh làm rung chuyển lớp thạch cao ngay cạnh chướng ngại vật.
“Em có bị thương không, Etienne?”

  • Không có gì, chỉ là một vết xước thôi. Đội Vệ binh Hoàng gia đang bắn từ ngôi biệt thự có cột trụ đó. Nếu không đưa họ ra khỏi đó, chúng ta sẽ không thể cầm cự được cho đến khi đội thợ in đến.

  • Súng của chúng ta sẽ không chạm tới chúng phải không?

  • Không, chỉ từ this_maxina thôi là chưa đủ. Bây giờ, giá như cô ấy có thể được lăn lên bục đó! Này, Jean-Baptiste… Ồ, chuyện này nghiêm trọng hơn,” Etienne rên rỉ, ôm chặt lấy ngực anh.

  • Ông bị sao vậy, thưa ông?

  • Công dân Etienne, không phải ông! Cậu bé không còn ở tu viện Benedictine nữa mà ở trong quân đội cách mạng. Trong khi họ gọi tôi ra, hãy cùng mọi người lăn khẩu đại bác đến khu vực đằng kia.

  • Vâng, thưa công dân Etienne!
    “Đợi đã,” Pierre cùng nói. - Liệu trang web có trụ vững được không? Nếu nó sụp đổ, chúng ta sẽ mất khẩu súng duy nhất.
    “Đây là cơ hội cuối cùng của chúng ta,” Etienne nói, bất tỉnh.
    -Bạn đang vẽ gì vậy, Jean-Baptiste? Hình học nữa à? Tốt hơn hết hãy lấy súng của bạn, chúng ta không thể mạo hiểm với súng!

  • Công dân Pierre! Lợi dụng sự bình tĩnh, tôi sẵn sàng chứng minh cho bạn thấy rằng không có rủi ro. Súng có thể cuộn vào.

  • Được, tôi sẽ cố gắng! Tôi đến những rào cản từ trường đại học, từ đầm lầy này, nơi sự tầm thường sinh sôi nảy nở. Tôi thề sẽ không quay lại đó cho đến khi các giáo sư bị cấm giảng bài trên giấy gian lận. Vì thế?

— Bệ có dạng hình vuông có cạnh 4 mét, tựa trên bốn cột (xem Hình 1). Mỗi cột bắn ra một tấn, khẩu pháo cùng với tổ lái và đạn đại bác nặng 2,5 tấn. Bản thân nền tảng này đã đáng tin cậy, chỉ có các cột mới có thể bị gãy, phải không, Citizen Pierre?

  • Hãy nói; nhưng hãy nhớ rằng các cột với nhau sẽ chỉ chịu được 4 tấn nếu tải trọng được đặt ở giữa mặt bằng. Và chúng ta sẽ phải hạ khẩu pháo xuống sao cho trọng tâm của nó ở điểm M - nếu không chúng ta sẽ không thể bắn xuyên qua dinh thự.

  • Bây giờ hãy xác định lực tối đa có thể tác dụng.

Cơm. 1.

Tờ 20

tr. 18Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

18

đặt tại điểm MM. Nếu lực lượng này lớn hơn khẩu đại bác thì mọi chuyện đã ổn thỏa, và chúng ta sẽ khiến những người lính canh phải trả giá đắt cho cái chết của Etienne. Chúng ta hãy biểu thị các số trên các cột nơi nền tảng nằm trên R1,R2,R3R_1, R_2, R_3 và R4R_4 và yêu cầu phải có

{R1⩽1,R2⩽1,R3⩽1,R4⩽1.\begin{cases} R_1 \leqslant 1, \\ R_2 \leqslant 1, \\ R_3 \leqslant 1, \\ R_4 \leqslant 1. \end{cases}

Giá trị dương của các số biểu thị độ dốc trong các cột, các giá trị được in dấu biểu thị độ giãn dài.

  • Đúng vậy, nhưng thế thì sao? Rốt cuộc, đây là những bất đẳng thức, không phải phương trình, chúng ta có thể nói gì về chúng? Tôi không nhớ những công dân tốt Lagrange và d’Alembert đã viết gì về họ.

“Và tôi không nhớ, mặc dù tôi đã nghiên cứu tác phẩm của họ.” Nhưng hãy tiếp tục lý luận của chúng tôi. Các lực R1,R2,R3R_1, R_2, R_3 và R4R_4 không thể là bất kỳ lực nào mà chúng phải thỏa mãn điều kiện cân bằng. Hai trong số chúng thu được nếu chúng ta đánh đồng các khoảnh khắc từ tất cả các lực tác dụng lên bệ so với các đường 1-4 và 1-2 bằng 0. Xét rằng mô men là tích của các lực trên bề mặt, chúng ta thu được hai phương trình:

4R2+4R3−P=0,4R_2 + 4R_3 - P = 0,

4R3+4R4−2,5P=0.4R_3 + 4R_4 - 2,5P = 0.

Phương trình cân bằng thứ ba phải đạt được từ đẳng thức đến 0 của tổng tất cả các lực tác dụng lên bệ - nếu không thì bệ này sẽ rơi xuống hoặc bay lên trời.

  • Giống như tên lừa bịp đó mà giới tăng lữ rất tôn kính! - Pierre đứng dậy.

  • Từ đây ta có phương trình

R1+R2+R3+R4=P,R_1 + R_2 + R_3 + R_4 = P,

  • Jean-Baptiste viết, đỏ mặt vì sự hóm hỉnh phong phú của nhà tư tưởng sóng hơn là vì viên đạn sượt qua tai. Trong ba phương trình (2), (3) và (4), tất nhiên có bốn ẩn số R1,R2,R3,R4R_1, R_2, R_3, R_4 không thể xác định được. Nhưng bạn có thể thêm điều kiện sau: lực PP phải lớn nhất. Hãy viết nó như thế này: P→max.Кроме того, у нас есть еще неравенства (1).P \rightarrow \text{max.} \text{Кроме того, у нас есть еще неравенства (1).}

— Chudnya bài toán“,” đồng bào Pierre nói với khuôn mặt nhăn nheo. “Tôi sẽ không ngạc nhiên nếu nó không có tên trong năm mươi năm nữa.” Chưa kể đến những công dân của D’Alembert và Lagrange, những người vì lý do nào đó đã có nó…

Jean-Baptiste tiếp tục: “Hãy gạt bỏ cái bóng của những người vĩ đại sang một bên và giải quyết bài toán đơn giản này. “Để làm điều này, hãy biểu thị R3R_3 và R4R_4 từ phương trình (2) và (3):

R3=14P−R2,R_3 = \frac{1}{4}P - R_2,

R4=14(52P−4R3)=38P+R2R_4 = \frac{1}{4}\left(\frac{5}{2}P - 4R_3\right) = \frac{3}{8}P + R_2

và thay thế các giá trị của chúng vào phương trình (4); chúng tôi nhận được:

R1+R2+14P−R2+38P+R2=P.R_1 + R_2 + \frac{1}{4}P - R_2 + \frac{3}{8}P + R_2 = P.

Từ đây bạn có thể tìm thấy PP:

P=83(R1+R2)P = \frac{8}{3}(R_1 + R_2)

và thay vào phương trình (5):

R3=23R1−13R2,R4=R1+2R2.R_3 = \frac{2}{3}R_1 - \frac{1}{3}R_2, \quad R_4 = R_1 + 2R_2.

Bây giờ hệ bất đẳng thức (1) chỉ có thể được viết lại cho hai biến R1R_1 và R2R_2 (các biến còn lại được loại trừ bằng ba phương trình):

{R1⩽1,R2⩽1,23R1−13R2⩽1,R1+2R2⩽1.\begin{cases} R_1 \leqslant 1, \\ R_2 \leqslant 1, \\ \frac{2}{3}R_1 - \frac{1}{3}R_2 \leqslant 1, \\ R_1 + 2R_2 \leqslant 1. \end{cases}

  • Được rồi, nhưng có thể tranh cãi được không? Ngọn lửa đang ngày càng dữ dội.

Tờ 21

tr. 19Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

19


Cơm. 2.


Cơm. 3.

  • Không còn lại nhiều đâu. Hãy mô tả những bất bình đẳng này bằng đồ họa. Hãy để chúng tôi giới thiệu các trục tọa độ R1R_1 và R2R_2 (Hình 2).

Bất đẳng thức R1⩽1R_1 \leqslant 1 có nghĩa là các giá trị cho phép R1R_1 không nằm ở bên phải của dòng R1=1R_1 = 1, mà là R2⩽1R_2 \leqslant 1, không nằm ở trên dòng R2=1R_2 = 1 - chúng tôi biểu thị điều này bằng cách tô bóng. Thay R1=0R_1 = 0, từ bất đẳng thức thứ ba của hệ (7) ta tìm được R2⩾−3R_2 \geqslant -3, và thay R2=0R_2 = 0, ta được R1⩽3/2R_1 \leqslant 3/2. Vẽ một đường thẳng đi qua các điểm có tọa độ (0,−3)(0, -3) và (32,0)\left(\dfrac{3}{2}, 0\right) và tô bóng từ trên xuống, chúng ta thu được biểu diễn đồ họa của bất đẳng thức thứ ba. Cuối cùng, chúng ta mô tả bất đẳng thức thứ tư theo cách tương tự.

  • Nhưng có vẻ như không phải tất cả những dòng này đều cần thiết.

  • Phải! Điều quan trọng nhất được trình bày trong Hình 3, trong đó phạm vi giá trị cho phép của các lực R1R_1 và R2R_2 được tô bóng. Các điểm bên trong miền này, kể cả biên, thỏa mãn mọi bất đẳng thức. Nhưng đó không phải là tất cả. Trong vùng chấp nhận được, chúng ta cần tìm một điểm mà tại đó PP, được xác định bởi đẳng thức (6), có giá trị lớn nhất. Đầu tiên, hãy vẽ một đường

P=83 (R1+R2)=0.P = \frac{8}{3}\,(R_1 + R_2) = 0.

Nó đi qua gốc tọa độ như hình 3.

2*

“Nhưng điều này không mang lại cho chúng tôi nhiều điều: rõ ràng là nền tảng sẽ chịu được lực bằng không.”

  • Tất nhiên rồi. Nhưng tại sao nó sẽ tồn tại? Vì đường P=0P = 0 cắt vùng cho phép.

  • Chờ đợi! Nó không hoàn toàn rõ ràng với tôi. Có những điểm trên đường P=169P = \dfrac{16}{9} nằm ngoài vùng khả thi, chẳng hạn như điểm KK. Nếu sự phân bố lực tương ứng với điểm này xảy ra trong các trụ thì bệ sẽ sụp đổ và…

  • Anh sai rồi. Mặc dù tôi không thể chứng minh điều này nhưng tôi cảm thấy: nếu vật liệu của các trụ cột là nhựa thì kết cấu sẽ không sụp đổ ở P=169P = \dfrac{16}{9}. Sự phân bố lực sẽ xuất hiện trong đó, được biểu thị bằng một điểm nào đó EE bên trong vùng chấp nhận được. Đúng là không biết điểm nào, nhưng điều đó không quan trọng.

Bây giờ chúng ta hãy xem xét họ dòng P=83 (R1+R2)=const>0P = \dfrac{8}{3}\,(R_1 + R_2) = \mathrm{const} > 0. Chúng song song với đường thẳng P=0P = 0 (xét cho cùng, chúng có cùng hệ số góc). Từ những đường này, bạn cần chọn đường xa nhất với đường P=0P = 0, nhưng đồng thời giao với vùng cho phép. Đây là đường P=83 (1+0)=83P = \dfrac{8}{3}\,(1 + 0) = \dfrac{8}{3} đi qua điểm BB có tọa độ R1=1R_1 = 1, R2=0R_2 = 0. Rõ ràng chứ?

Tờ 22

tr. 20Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

20

  • Thành thật mà nói thì không hẳn. Đã lâu rồi tôi không làm toán. Cuộc cách mạng đòi hỏi tôi phải nhìn vào bản đồ địa lý thường xuyên hơn là nhìn vào sách giáo khoa hình học.

  • Tuyệt vời! Hãy nhớ địa lý! Hãy tưởng tượng rằng ABCABC là ranh giới của một địa điểm trên mặt đất tăng dần từ tây nam sang đông bắc và các đường P=constP = \mathrm{const} là các đường đồng mức trên bản đồ địa lý. Độ cao địa hình càng cao thì giá trị PP càng lớn. Rõ ràng là điểm cao nhất sẽ ở điểm BB, trong đó P=83=2 23P = \dfrac{8}{3} = 2\,\dfrac{2}{3}. Cái này nặng hơn khẩu súng (2 23>2 12)\left(2\,\dfrac{2}{3} > 2\,\dfrac{1}{2}\right) của chúng tôi. Điều này có nghĩa là nền tảng sẽ chịu được pháo.

  • Hãy cuộn súng lên, hỡi các công dân! - Pierre hét lên thay vì đáp số: sự tấn công dữ dội của lính canh ngày càng lớn, và không thể chần chừ được nữa. - Công dân Jean-Baptiste Fourier! Bạn nên là giáo sư toán học! Cái chết cho bạo chúa!

Và Jean-Baptiste Fourier trở thành giáo sư toán học tại một cơ sở giáo dục mới được thành lập vào năm 1794 - Trường học Bình thường! Các đối thủ cạnh tranh không đủ năng lực không thể ngăn cản điều này: cùng năm đó, Công ước mang tính cách mạng đã thực sự thông qua luật cấm các giáo sư sử dụng ghi chú trong các bài giảng.

Sự ra đời của lập trình tuyến tính

Chỉ trong những năm cuối đời, vào năm 1823, nhà toán học được công nhận Jean-Baptiste Fourier (1768-1830), một người bạn cũ của Napoléon, cựu thống đốc khoa Isère và là người sáng tạo ra “Lý thuyết Nhiệt”, đã đưa ra một báo cáo có phần kỳ lạ vào thời đó về các bất đẳng thức tuyến tính tại Học viện Pháp, trong đó ông giải thích công thức và chỉ ra con đường lời giải

được mô tả ở trên bài toán. Nhưng chẳng phải trước đó anh ta đã rõ điều đó khi còn trẻ, khi anh ta đến Paris cách mạng sao? Xét cho cùng, không có gì đặc biệt phức tạp trong bài toán này - trong mọi trường hợp, lý thuyết về chuỗi Fourier, của cùng một tác giả, phức tạp hơn nhiều.

Tuy nhiên, tên của bài toán - lập trình tuyến tính - chỉ ra đời vào những năm bốn mươi của thế kỷ chúng ta. Các ứng dụng nổi tiếng nhất của quy hoạch tuyến tính có liên quan đến kinh tế học *). Tuy nhiên, nhu cầu tìm cực trị của hàm tuyến tính dưới các ràng buộc dưới dạng hệ phương trình tuyến tính và bất đẳng thức nảy sinh trong rất nhiều bài toán, bao gồm cả những bài toán rất xa kinh tế học. Một ví dụ là cơ học được thảo luận ở trên bài toán về tác dụng của một lực tập trung lên một tấm hình vuông - ứng dụng đầu tiên của quy hoạch tuyến tính mà chúng ta biết đến.

Ở dạng tổng quát hơn, quy hoạch tuyến tính bài toán được xây dựng như sau. Có n ẩn số x1,x2,…,xnx_1, x_2, \ldots, x_n. Cần phải tìm các giá trị của chúng thỏa mãn hệ giới hạn

{a11x1+…+a1nxn⩽a1,a21x1+…+a2nxn⩽a2,⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ar1x1+…+arnxn⩽ar,⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅am1x1+…+amnxn⩽am\left\{\begin{array}{l} a_{11}x_1 + \ldots + a_{1n}x_n \leqslant a_1, \\ a_{21}x_1 + \ldots + a_{2n}x_n \leqslant a_2, \\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot \\ a_{r1}x_1 + \ldots + a_{rn}x_n \leqslant a_r, \\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot \\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cdot \\ a_{m1}x_1 + \ldots + a_{mn}x_n \leqslant a_m \end{array}\right.

và cung cấp chức năng tối đa

z=p1x1+p2x2+…+pnxn,z = p_1x_1 + p_2x_2 + \ldots + p_nx_n,

được gọi là “mục tiêu”. Các hệ số a11,a12,…,amna_{11}, a_{12}, \ldots, a_{mn} và số hạng tự do a1,…,ama_1, \ldots, a_m được coi là đã cho.


*) Xem bài: A. B. Katok, Kinh tế học và bất bình đẳng tuyến tính, «Kvant», 1971, số 3, 4.

Tờ 23

tr. 21Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

21

Đôi khi, cùng với mức tối đa của hàm mục tiêu, cần phải tìm mức tối thiểu của nó - điều này phụ thuộc vào ý nghĩa của bài toán (trong trường hợp này, bạn có thể tìm mức tối đa của hàm z1=−zz_1 = -z). Lưu ý rằng cực trị của hàm zz (cực tiểu hoặc cực đại) luôn nằm trên biên của vùng chấp nhận được. Tính năng này sử dụng phương pháp lập trình tuyến tính lời giải bài toán phổ biến nhất - phương pháp đơn hình mà chúng tôi sẽ không đề cập ở đây.

Nhưng còn sự biện minh vật lý của bài toán Fourier thì sao? Ông có đúng khi tin rằng chính thiên nhiên đã giúp cấu trúc tìm ra, có lẽ, sự phân bố duy nhất của các điều kiện bên trong mà theo đó cấu trúc có khả năng cô lập tải trọng bên ngoài? Vâng, điều này đúng với vật liệu dày đặc. Trên thực tế, cơ học đã nghi ngờ sự cản trở này ngay cả trước Fourier, nhưng lý thuyết có cấu trúc chỉ được xây dựng vào năm 1936 bởi nhà khoa học Liên Xô A. A. Gvozdev. Theo lý thuyết này, bản thân thiết kế, như thể tuân theo bản chất mỏng, sẽ giải quyết quy hoạch tuyến tính bài toán nêu trên và tự tìm ra sự phân bố hiện có của các điều kiện bên trong. Nó sẽ được tìm thấy, nếu nó tồn tại - với tải trọng 3 tấn trên khu vực được đề cập, phân bố các điều kiện trong các cột, nó sẽ không còn được tìm thấy nữa và nền tảng sẽ sụp đổ.

Điện

Để xác minh khả năng ứng dụng của quy hoạch tuyến tính vào mạng điện, chúng ta hãy chuyển từ đường phố Paris sang quy mô hiện đại. Nhà phát minh Vitya và Kolya lắp ráp một thiết bị bí ẩn (mục đích mà họ yêu cầu không nói đến) theo sơ đồ được trình bày trong Hình 4.

Thiết bị này bao gồm hai nguồn EMF, ba điện trở và ba thiết bị, được gọi là

Cơm. 4.

đại diện cho bí mật nghề nghiệp của nhà phát minh. Chúng tôi chỉ phát hiện ra rằng thiết bị số 1 yêu cầu dòng điện ít nhất là 2 A, thiết bị số 2 - ít nhất là 1 A và trên thiết bị số 3, điện áp phải ít nhất là 1,5 V. Mọi thứ đã sẵn sàng để bắt đầu thử nghiệm khi phát hiện ra khó khăn cần thiết: Viti và Kolya chỉ có 5 pin với mỗi pin có 1 suất điện động. Nỗ lực bật chúng một cách khoa học đã không dẫn đến thành công: các thiết bị không bị hỏng. Các nhà phát minh đã đi vào ngõ cụt, nhưng sau đó Kolya nhớ đến quy hoạch tuyến tính và bắt đầu suy luận.

— Bài toán có thể được hình thành như sau. Cần phải chọn các nguồn EMF sao cho chúng cung cấp dòng điện và hướng được chỉ định trong mạng và lượng EMF ở mức tối thiểu:

z=E1+E2→min⁡.z = E_1 + E_2 \rightarrow \min. (8)

Công thức (8) xác định hàm mục tiêu bài toán của quy hoạch tuyến tính. Hãy đưa ra những hạn chế. Tổng dòng điện trong mỗi mạng phải bằng 0:

−I1+I2−I3=0.-I_1 + I_2 - I_3 = 0. (9)

Mạng bao gồm hai mạch, dọc theo mỗi mạch, tổng điện áp được hướng đến tổng của emf:

I1+2I2=E1+E2,I_1 + 2I_2 = E_1 + E_2, (10)

2I2+I3=E2.2I_2 + I_3 = E_2.

Tờ 24

tr. 22Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

22

Cơm. 5.

Cuối cùng, tính đặc thù của các thiết bị bí mật đòi hỏi dòng điện và điện áp trong chúng phải chịu những hạn chế.
I1≥2,I2≥1,∣U3∣≥1,5I_1 \geq 2, I_2 \geq 1, |U_3| \geq 1, 5. (11)
Bài toán tìm các giá trị I1,I2,I3,E1,E2I_1, I_2, I_3, E_1, E_2 thỏa mãn các ràng buộc (9)–(11) và cung cấp mức tối thiểu của hàm mục tiêu (8) là bài toán của lập trình tuyến tính. Đã biểu thị từ phương trình (9) và (10) dòng điện chạy qua emf E1E_1 và E2E_2: I1=15(3E1+E2)I_1 = \frac{1}{5} (3E_1 + E_2),
I2=15(E1+2E2)I_2 = \frac{1}{5} (E_1 + 2E_2), I3=15(−2E1+E2)I_3 = \frac{1}{5} (-2E_1 + E_2) và thay thế các giá trị EMF ​​vào các bất đẳng thức (11), chúng ta thu được ba hạn chế:
{3E1+E2≥10,E1+2E2≥5,∣−2E1+E2∣≥7,5.\begin{cases} 3E_1 + E_2 \geq 10, \\ E_1 + 2E_2 \geq 5, \\ |-2E_1 + E_2| \geq 7, 5. \end{cases}

“Anh ấy không hiểu,” Vitya, người cũng quen thuộc với lập trình tuyến tính, nói. - Ở đây có dấu mẫu, bạn sẽ làm gì với nó?

— Tôi sẽ viết ràng buộc thứ ba dưới dạng hai bất đẳng thức
E2−2E1≥7,5;E2−2E1≤−7,5,E_2 - 2E_1 \geq 7, 5; E_2 - 2E_1 \leq -7, 5,

  • Kolya gửi. — Bây giờ, hãy vẽ các đường thẳng tương ứng với tất cả các bất đẳng thức-ràng buộc (xem Hình 5) và thu được hai vùng chấp nhận được Ω1\Omega_1 và Ω2\Omega_2 (E1E_1 và E2E_2 dương)

Cơm. 6.

và đường thẳng tương ứng với hàm mục tiêu. Có thể thấy từ hình vẽ rằng lời giải tối ưu đạt được tại điểm AA, tại đó E1=4,E2=0,5E_1 = 4, E_2 = 0, 5.

“Bạn không thể nghiền nát pin,” Vitya, chủ sở hữu pin phản đối. — Lời giải phải là số nguyên. Hãy làm tròn lời giải thành số nguyên: ghép E1E_1 bốn pin lại với nhau và E2E_2 một pin lại với nhau.

“Hãy dành thời gian và đặt mỏ hàn xuống,” Kolya nhạy cảm ngăn anh lại. — Rõ ràng điểm E1=4,E2=1E_1 = 4, E_2 = 1 nằm ngoài vùng cho phép, thiết bị thứ ba sẽ không hoạt động.

Đây là cách những người bạn của chúng tôi khám phá ra thuộc tính duy nhất bài toán của lập trình tuyến tính: lời giải không phải lúc nào cũng được làm tròn thành giá trị nguyên. Vì lý do này, lập trình tuyến tính số nguyên phải được phát triển đặc biệt để giải quyết khó khăn này. May mắn thay các bạn

Tờ 25

tr. 23Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

23

quản lý để có được lời giải. Tất cả các điểm hợp lệ mô tả các tùy chọn khác nhau để nối đế pin được thể hiện trên Hình 5 với các chấm đen. Chỉ một trong số chúng—điểm BB—nằm trong vùng cho phép. Nó cho ra số nguyên tối ưu lời giải E1=5,E2=0E_1=5, E_2=0, mặc dù giá trị của hàm mục tiêu tại điểm BB sẽ lớn hơn tại điểm AA.

Lưu ý rằng bài toán thuộc loại này - để xác định các thông số tối ưu của thiết bị kỹ thuật (ví dụ: số lượng pin được sử dụng) - được gọi là bài toán thiết kế tối ưu hoặc tín hiệu tối ưu. Bây giờ chúng được tìm thấy trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật.

Bài tập

  1. Tải trọng lớn nhất PP mà một hệ thống (xem Hình 6) có thể chịu được (xem Hình 6), bao gồm ba II, tạo ra độ giãn nở 1 m, và hai miếng đệm 2 và 3, mỗi miếng đệm tạo ra một cuộn 2 m, nhưng không tạo ra bất kỳ sự giãn nở nào?
  2. Đo điểm và hướng rơi trên một đoạn mạch cho kết quả như sau:

| Số đo | 1 | 2 | 3 |
| :— | :— | :— | :— |
| II | 4 | 5 | 7 |
| UU | 3 | 4 | 5 |

Cần lấy điện trở nào RR để đối với các giá trị được xem xét của II, kết luận Ohm (U=RIU=RI) thỏa mãn với sai số abscile tối thiểu cho UU?

  1. Ở chuỗi số 1, ba bình có bộ nguồn tương ứng chứa CuSO4,CuCl2\text{CuSO}_4, \text{CuCl}_2 và NiCl2\text{NiCl}_2 được mắc nối tiếp và ở chuỗi số 2 có ba bình có bộ nguồn chứa CuCl2,NiSO4\text{CuCl}_2, \text{NiSO}_4 và NiCl2\text{NiCl}_2. Một dòng điện 100 A chạy qua chúng. Mạch điện nào phải chạy trong bao lâu để thu được 2000 m³ đồng và 3000 m³ niken với chi phí điện năng thấp nhất nhưng đồng thời giải phóng không quá 5000 m³ clo?

  2. Tại điểm 1 và 2 (Hình 7), bạn cần đặt hai nguồn sáng chính xác để chiếu sáng khu vực nằm ngang bên dưới chúng. Điểm mạnh của nguồn I1I_1 và I2I_2 (trong nến) phải là bao nhiêu để độ chiếu sáng tại các điểm BB và CC không thấp hơn 100 lux, tại điểm AA - 200 lux và tổng nến của các nguồn là tối thiểu?

Nhiệm vụ của độc giả của chúng tôi

  1. Tìm một số có ba chữ số mà các chữ số của nó tạo thành một cấp số nhân sao cho nếu bạn cộng nó với một số viết cùng các chữ số đó nhưng theo thứ tự ngược lại thì tổng sẽ là số nguyên tố.

V.N. Kibirev

  1. Hai con mèo đã đánh cắp 1.975 núm vú giả được buộc bằng 99 dây xích từ một nhà kho. Sau khi ổn định bữa ăn, các con mèo thay nhau ăn vặt trên một cây cầu giữa hai núm vú, và nếu hình thành các núm vú riêng biệt thì con mèo đã cắn qua cầu sẽ ăn ngay những núm vú này.

Con mèo nào sẽ ăn nhiều núm vú hơn theo quy tắc của “chiến lược” - con nào bắt đầu bữa ăn hay con thứ hai? Chiến lược đúng đắn là gì?

A. A. Gritsoryan

  1. Xác định xem có tồn tại số mm (nếu có thì bằng bao nhiêu) sao cho mọi số tự nhiên kk số đó

99…9km0…0k\frac{99\ldots9}{k}m \frac{0\ldots0}{k}

  • một hình vuông hoàn chỉnh.

M. N. Levin

  1. Chứng minh bất đẳng thức:

12<122+132+142+⋯+1n2<23\frac{1}{2} < \frac{1}{2^2} + \frac{1}{3^2} + \frac{1}{4^2} + \cdots + \frac{1}{n^2} < \frac{2}{3}

(tại n≥8n \geq 8).

S. T. Berkolayuk

Tờ 26

tr. 24Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

24

Hiện nay, cùng với sự ra đời của máy vẽ được điều khiển bằng máy tính điện tử kỹ thuật số, đã nảy sinh khả năng thực sự về việc tự động hóa nhiều tác phẩm đồ họa được thực hiện tại các phòng thiết kế. Công việc như vậy bao gồm các bản vẽ quy trình của các bộ phận kỹ thuật cơ khí, sự phát triển bề mặt, hình ảnh đo trục (thể tích), v.v. Việc sử dụng máy vẽ tự động và máy tính cung cấp một dịch vụ vô giá cho các kỹ sư thiết kế phát triển các bản vẽ bề mặt của các dạng kỹ thuật.

Epirus Monge
Trước tiên chúng ta hãy giải thích cách xây dựng một bản vẽ hình chiếu.
Chúng ta hãy chọn hệ tọa độ Descartes hình chữ nhật OxyzOxyz trong không gian (Hình 1, a). Chúng ta hãy biểu thị tọa độ của mặt phẳng xOy,xOz,yOzxOy, xOz, yOz tương ứng bằng H,V,WH, V, W và chúng ta sẽ gọi chúng là các mặt phẳng chiếu.
Chúng ta hãy hạ chúng xuống từ một điểm tùy ý AA bên trong trị số octan đầu tiên x≥0,y≥0,z≥0x \geq 0, y \geq 0, z \geq 0 các đường vuông góc Aa,Aa′Aa, Aa' và Aa′′Aa'': a - ngang, a’ - mặt trước, a’ - hình chiếu biên dạng của điểm AA. Bằng cách xoay các mặt phẳng HH và WW xung quanh trục OxOx và OzOz, chúng ta kết hợp chúng với mặt phẳng VV. Sau đó, trên một mặt phẳng VV, chúng ta sẽ nhận được hình ảnh của hệ tọa độ không gian OxyzOxyz và các hình chiếu của điểm AA (Hình 1, 6; trong tương lai, chúng ta sẽ biểu thị các điểm không gian bằng chữ in hoa và các hình chiếu của chúng bằng cùng một chữ cái viết thường với số nguyên tố). Hình chiếu của các hình được xây dựng theo cách tương tự - có thể vẽ được các điểm.

Phân tích Hình 1, chúng ta đi đến kết luận rằng điểm AA của không gian được xác định hoàn toàn bởi hai thuộc tính, ví dụ: aa và a′a'. Cái này

Tờ 27

tr. 25Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

25

xuất phát từ thực tế là trục hoành x=Oaxx = Oa_x, tọa độ y=axa′y = a_x a' và áp dụng z=axa′z = a_x a' của nó được xác định duy nhất từ ​​bản vẽ. Vì vậy, để xác định một hình, chỉ cần có các hình chiếu của nó là đủ.

Bản vẽ thu được bằng phương pháp được mô tả được gọi là bản vẽ chiếu, sơ đồ Monge*) hoặc bản vẽ hoàn chỉnh.

Xây dựng đường giao nhau của các bề mặt

Nhà thiết kế đang đứng đằng sau cống. Anh ấy vẽ một hình ảnh của một số chi tiết. Ở một số nơi, bề mặt của bộ phận có các đường chuyển tiếp, gờ, lỗ và rãnh sắc nét. Ở đây xuất hiện trong hình ảnh vẽ của hai bề mặt hình trụ, được tạo thành giống như một bậc thang trong bộ phận. Nhà thiết kế ở lại. “Có chuyện gì thế?” - bạn hỏi. Nhà thiết kế cho biết: “Chúng ta lại chạm vào đường giao nhau, nhưng điều đó không thành vấn đề! Bây giờ, tôi sẽ xây dựng một số điểm thuộc về hai bề mặt và sau đó tôi sẽ vẽ một đường cong mượt mà xuyên qua chúng dọc theo mẫu”. Và thế là các điểm riêng lẻ của các đường giao nhau bắt đầu xuất hiện trên bản vẽ.

Từ quan điểm của các phép toán đồ họa, xây dựng các đường giao nhau của một bề mặt cho đến việc tìm các điểm riêng lẻ của nó. Vì điều này

*) Gaspard Monge (1746-1818) - nhà hình học người Pháp.

Cơm. 2.

Các bề mặt dữ liệu Φ1\Phi_1 và Φ2\Phi_2 (Hình 2) phân tích bề mặt phụ thứ ba T (nếu các bề mặt giằng giao nhau thì hình cầu và mặt phẳng thường được sử dụng làm bề mặt phụ), sau đó xác định các đường giao nhau mm và nn của bề mặt phụ T với hai dữ liệu Φ1\Phi_1 và Φ2\Phi_2 và điểm giao nhau K của các đường đã dựng. Kỹ thuật này được lặp lại nhiều lần để các điểm thu được có thể được nối bằng một đường thẳng.

Ví dụ 1. Vẽ giao tuyến của hình cầu và hình nón thẳng đứng xác định trong hình chiếu (Hình 3).

Ta chọn mặt phẳng T tùy ý song song với mặt phẳng chiếu ngang. Mặt phẳng này cắt hình cầu và hình nón lần lượt dọc theo các đường tròn mm và nn, giao nhau tại các điểm K1K_1 và K2K_2. Bằng cách dựng các đường tròn này trên mặt phẳng chiếu ngang, ta thu được điểm

Tờ 28

tr. 26Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

26

k1k_1 và k2k_2, thuộc hình chiếu ngang của các đường giao nhau (Hình 3). Các hình chiếu phía trước k1′k'_1 và k2′k'_2 của các điểm K1K_1 và K2K_2 sẽ trùng nhau trong trường hợp này. Sau khi thực hiện điều này cho một số mặt phẳng phụ song song với TT, chúng ta thu được các điểm chung cho hình cầu và hình nón, đồng thời bằng cách kết nối chúng với các đường cong trơn trên mỗi hình chiếu, chúng ta thu được các hình chiếu gần đúng của các đường giao nhau. Càng vẽ nhiều điểm thì đường cong sẽ càng chính xác.

Nhưng dù chúng ta có cố gắng thế nào đi chăng nữa thì độ chính xác của những công trình như vậy vẫn bị hạn chế, kết quả là đường giao nhau không còn lý tưởng và thời gian sử dụng là rất đáng kể. Những thiếu sót này có thể được loại bỏ với sự trợ giúp của máy tính và máy vẽ. Thật vậy, một máy tính thực hiện hàng triệu hành động chỉ trong vài giây và một số máy vẽ hiện đại vẽ các đoạn thẳng dài hơn 300 mm trong một giây.

Khi tự động hóa quá trình xây dựng các đường giao nhau trong bản vẽ, các bước sau được thực hiện.

  1. Các phương trình của các bề mặt xác định trong bản vẽ được viết.

  2. Sử dụng máy tính, tọa độ xx, yy, zz của các điểm riêng lẻ của các đường giao nhau được xác định (theo quan điểm phân tích, việc xác định các đường giao nhau thuộc tính chất của hệ phương trình lời giải).

  3. Tọa độ của các điểm thu được được đưa vào máy vẽ dưới dạng lệnh di chuyển bút đặc biệt.

Mỗi giai đoạn là một nhiệm vụ độc lập, đôi khi không hề dễ dàng. Chúng ta hãy giải thích chúng chi tiết hơn bằng ví dụ 2, tương tự như ví dụ 1. Để đơn giản cho việc suy luận sâu hơn, chúng ta chọn hệ tọa độ sao cho trục OzOz thẳng hàng với trục hình nón và trục xx đi qua tâm của hình cầu.

Ví dụ 2. Tên giao tuyến của hình cầu bán kính r=50r=50, tâm

có tọa độ x0=30x_0=30, y0=0y_0=0, z0=0z_0=0 trong hệ tọa độ trực tiếp Cartesian OxyzOxyz và một hình nón tròn bên phải, đỉnh của nó nằm trên trục OzOz tại điểm x1=y1=0x_1=y_1=0, z1=70z_1=70, trục trùng với trục OzOz và đường kính của đáy chạm vào hình cầu là 120 (dữ liệu này được lấy từ Hình 4, tỷ lệ được thể hiện trong hình).

Giai đoạn đầu tiên. Trước tiên chúng ta hãy xem xét một hình cầu có tâm ở gốc tọa độ và bán kính rr (Hình 5). Chúng ta hãy lấy một điểm tùy ý MM trên bề mặt của nó. Đặt tọa độ của nó là xx, yy, zz. Không khó để chứng minh (sử dụng định lý Pythagore) rằng đối với điểm MM đẳng thức sau sẽ đúng:

x2+y2+z2=r2.x^2 + y^2 + z^2 = r^2.

Sự đẳng thức này được thỏa mãn bởi tọa độ của bất kỳ điểm nào nằm trên bề mặt hình cầu chứ không phải bởi tọa độ của các điểm không nằm trên bề mặt hình cầu. Sự bình đẳng này là phương trình của hình cầu.

Tờ 29

tr. 27Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

27

Cơm. 5.

Phương trình của một hình cầu có bán kính 50, tâm của nó cao hơn 30 đơn vị dọc theo trục OxOx (đây là hình cầu cho trong ví dụ 2), sẽ là

(x−30)2+y2+z2=502.(x-30)^2+y^2+z^2=50^2.

Nó có thể được hiển thị rằng

x2+y2−14(z−70)2=0x^2+y^2-\frac{1}{4}(z-70)^2=0

là phương trình của hình nón tròn bên phải được cho trong Hình 4. Đối với z=z0z=z_0 cố định, nó có dạng x2+y2=(z0−70)24x^2+y^2=\frac{(z_0-70)^2}{4} và xác định độ tròn - tiết diện của hình nón với mặt phẳng z=z0z=z_0.

Trong ví dụ này, chúng ta viết nhanh phương trình bề mặt do tính đơn giản của nó. Nhưng nói chung, phương trình của bề mặt xác định trong bản vẽ phải được suy ra. Đây là bài toán của giai đoạn đầu tiên.

Vậy ta có hệ phương trình sau:

{x2+y2−14(z−70)2=0,(x−30)2+y2+z2=502.\begin{cases} x^2+y^2-\frac{1}{4}(z-70)^2=0, \\ (x-30)^2+y^2+z^2=50^2. \end{cases}

Giai đoạn thứ hai. Chúng ta hãy trừ đi số thứ hai từ phương trình đầu tiên của hệ thu được. Sau khi biến đổi đơn giản, chúng ta thu được biểu thức

x=148z2−712z−7512,x=\frac{1}{48}z^2-\frac{7}{12}z-\frac{75}{12},

đó là phương trình hình chiếu trực diện của các đường giao nhau.

Phương trình (*) chỉ rõ parabol, một phần của nó được hiển thị trong Hình 4.

Bây giờ xem xét phép chiếu ngang, từ hệ thống chúng ta thu được:

x2+y2−14(V502−(x−30)2−y2−70)2=0.x^2+y^2-\frac{1}{4}(V\sqrt{50^2-(x-30)^2-y^2}-70)^2=0.

Bạn không thể biết ngay phương trình này mô tả dòng nào.

Để xây dựng cả hai đường cong trên các hình chiếu, biến zz trong phương trình () sẽ được cung cấp các giá trị tuần tự (ví dụ: với bước Δz=0,1\Delta z=0,1) trong giới hạn - 42,5 ≤z≤46,5\leq z \leq 46,5 (các giới hạn này tương ứng với các điểm cực trị 1′1' và 2′2' trên hình chiếu chính diện, xem Hình 4). Đối với mỗi giá trị của biến zz, trước tiên chúng ta tính giá trị của biến xx bằng công thức (), sau đó (từ phương trình hình cầu) tìm giá trị yy bằng công thức

y=±502−z2−(x−30)2.y=\pm \sqrt{50^2-z^2-(x-30)^2}.

Quá trình tính toán này được thực hiện dễ dàng trên máy tính. Như vậy, máy tính sẽ tính toán và in ra tọa độ x,y,zx, y, z của hơn 200 điểm giao nhau trong một khoảng thời gian ngắn. Các tọa độ này phải được gửi dưới dạng lệnh tới máy vẽ. Giai đoạn thứ ba bắt đầu.

Máy vẽ

Có nhiều loại máy vẽ khác nhau giao tiếp với máy tính theo những cách khác nhau. Các máy vẽ hiện đại (chúng thường được gọi là máy chế tạo dây đeo) như Itecan (Liên Xô), Benson (Pháp; xem Hình 6), Digigraph (Tiệp Khắc) có thể hoạt động từ cả băng giấy đục lỗ và băng từ mà máy tính cung cấp thông tin. Máy vẽ có thể được giao tiếp với máy tính thông qua kết nối thiết bị điện tử đặc biệt.

Hầu hết các máy vẽ hiện có đều được chế tạo bằng đường thẳng

Tờ 30

tr. 28Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

28

Cơm. 6.

nội suy tuyến tính và tròn. Điều này có nghĩa là nếu bạn chỉ định tọa độ của hai điểm AA và BB thì bút của máy vẽ có thể vẽ đoạn thẳng ABAB hoặc cung tròn đi qua các điểm AA và BB (trong trường hợp này, tâm của nó được chỉ định thêm). Do máy tính tính toán tọa độ của một số điểm đủ lớn nên đường đứt nét được vẽ bằng bút của máy (sau đây gọi là dạng đoạn) hóa ra khá trơn tru.

Xây dựng hình ảnh aconometric

Khi thiết kế các khuôn khác nhau, không chỉ cần vẽ bản vẽ chiếu mà còn phải vẽ hình ảnh đo lường của bề mặt. Làm thế nào để dạy một máy vẽ vẽ một hình ảnh đo lường?

Hình 7 hiển thị hình ảnh của một điểm tùy ý AA trên trục đo hình học Ox,Oy,OzOx, Oy, Oz. Điểm này có ba tọa độ và hình ảnh của nó được xây dựng theo các quy tắc hình học nhất định. Nhưng máy vẽ không biết những quy tắc này cũng như tọa độ hình học x,yx, y và zz là gì. Nó hoạt động trên hai trục, ví dụ x′x' và y′y'. Một điểm tùy ý A(x,y,z)A (x, y, z) có hai tọa độ dọc theo các trục này. Rõ ràng phải có sự liên hệ giữa các tọa độ x′x'

và y′y' và tọa độ hình học x,y,zx, y, z cho một điểm tùy ý trên mặt phẳng. Kết nối này được biết đến và viết như sau:

x′=a11x+a12y+a13z,x' = a_{11}x + a_{12}y + a_{13}z,
y′=a21x+a22y+a23z,y' = a_{21}x + a_{22}y + a_{23}z,

(**)

trong đó aij(i=1,2;j=1,2,3)a_{ij} (i=1,2; j=1,2,3) là các số mang các giá trị nhất định cho một lựa chọn trục nhất định.

Ví dụ, đối với phép đẳng cự (trong trường hợp này các trục được vẽ theo các góc 120∘120^\circ với nhau) các phương trình (**) có dạng sau:

x′=−32x+32y,x' = -\frac{\sqrt{3}}{2}x + \frac{\sqrt{3}}{2}y,
y′=−12x−12y+z.y' = -\frac{1}{2}x - \frac{1}{2}y + z.

Vì vậy, máy tính phải đọc lại tọa độ x,y,zx, y, z bằng các công thức (**) và gửi chúng theo trình tự yêu cầu đến máy vẽ để vẽ hình ảnh đo đạc.

Thi công phát triển bề mặt

Chúng ta hãy tưởng tượng các bề mặt như một màng cong linh hoạt nhưng không thể mở rộng. Có những bề mặt có thể bị biến dạng và thẳng hàng với mặt phẳng để không bị đứt hoặc gấp. Các bề mặt như vậy được gọi là các bề mặt khai triển và hình thu được sau khi kết hợp chúng với một mặt phẳng được gọi là khai triển.

Tờ 31

tr. 29Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

29

Cơm. 8.

Ý tưởng xây dựng đồ họa của sự phát triển bề mặt như sau: một bề mặt F đa dạng vừa khít với bề mặt, các mặt phẳng thường là hình tam giác. Sau đó, tất cả các khuôn mặt có kích thước thật sẽ được tạo trên mặt phẳng theo một trình tự nhất định.

Ví dụ 3. Xây dựng hình nón nghiêng có đáy tròn được xác định trong hình chiếu (Hình 8).

Chúng tôi tiến hành như sau. Chúng ta chia đáy của hình nón có các điểm A1,A2,…A_1, A_2, \dots thành nn các phần bằng nhau, ví dụ: thành 16 và nối chúng với đỉnh SS. Khi đó trong hình vẽ chúng ta sẽ có hai hình chiếu của một paramid nghiêng (có các mặt hình tam giác) nội tiếp trong một hình nón. Bây giờ chúng ta cần xây dựng các mặt của paramid ở kích thước đầy đủ. Hãy xem xét khuôn mặt SA1A2SA_1A_2. Hình chiếu ngang của nó sẽ là sa1a2s_a1a_2, phía trước - s′a′1a2s'a'1a_2. Dễ dàng nhận thấy s′a′1s'a'1 là giá trị tự nhiên của cạnh SA1,a1a2SA_1, a_1a_2 là giá trị tự nhiên của cạnh A1A2A_1A_2. Để tìm kích thước tự nhiên của cạnh SA2SA_2, chúng ta bao quanh trục tung đi qua đỉnh SS, sao cho nó song song với mặt phẳng phía trước của hình chiếu VV (sa2s_a2 trên hình chiếu ngang). Từ điểm kết quả a2a_2 chúng ta vẽ một đường nối cho đến khi nó giao với hình chiếu trực diện của đáy hình nón tại điểm a2′a_2' - s′a′2′s'a'2' và kích thước tự nhiên của cạnh SA2SA_2 sẽ là. Các cạnh của dòng SA3,SA4SA_3, SA_4, v.v. cũng được tìm thấy tương tự.

Bây giờ, trên một tờ giấy riêng, chúng ta sẽ xây dựng mặt SA1A2SA_1A_2 (Hình 9), gắn mặt SA2A3SA_2A_3 vào đó, v.v. Kết quả là, chúng ta sẽ có được sự phát triển của một paramid nghiêng, đây sẽ là sự phát triển gần đúng của một hình nón nghiêng.

Khi số lượng mặt của paramid được ghi tăng lên, quá trình phát triển ngày càng trở nên chính xác hơn, nhưng việc xây dựng nó theo cách thủ công trên thực tế trở nên bất khả thi. Vị trí giảm do máy tính, theo một chương trình nhất định, sẽ tính toán tọa độ của điểm A1,A2,A3,…A_1, A_2, A_3, \dots trong một hệ tọa độ nhất định và gửi chúng đến máy vẽ dưới dạng lệnh chuyển động của bút. Nếu có số lượng điểm lớn thì các đoạn của đường đứt nét sẽ nhỏ và đường do máy vẽ sẽ là một đường cong trơn.

Tờ 32

tr. 30Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

30

Nguyệt thực toàn phần là một hiện tượng khá hiếm gặp. Nhưng vào đêm 18-19 tháng 11 năm 1975, nó có thể được quan sát trên hầu hết toàn bộ lãnh thổ Liên Xô, ngoại trừ các vùng cực đông, nơi ngày sẽ bắt đầu ngay khi bắt đầu nhật thực và Mặt trăng sẽ lặn dưới đường chân trời.

Mặt trăng quay quanh Trái đất theo hướng từ Tây sang Đông và khi cạnh trái của nó đi vào vùng bóng của Trái đất, nguyệt thực bắt đầu. Cho đến khi Mặt trăng chìm hoàn toàn trong bóng của Trái đất, nhật thực được gọi là nhật thực một phần và các pha Ф của nguyệt thực được xác định bằng tỷ số b của đường kính mặt trăng d được bóng Trái đất bao phủ: Ф = b/d. Khi Mặt trăng chìm vào bóng của Trái đất, pha nhật thực tăng lên và tại thời điểm chìm hoàn toàn, nó trở nên bằng một - nguyệt thực bắt đầu.

Trong nhật thực toàn phần, pha được xác định theo công thức:

Φ=R+r−Δ2r,\Phi = \frac{R + r - \Delta}{2r},

trong đó R là bán kính góc của bóng Trái đất, r là bán kính góc của đĩa mặt trăng và Δ là khoảng cách góc giữa tâm của đĩa mặt trăng và bóng trái đất. Giữa đợt nguyệt thực toàn phần hiện tại R=40′07″≈40′.1, r=15′07″≈15′.1 và Δ=22′53″≈22′9; do đó, pha nhật thực toàn phần lớn nhất là Фmax=1,07.

Tất cả các giai đoạn của nguyệt thực sẽ được nhìn thấy ở khu vực nằm ở phía tây của đường đi gần Kyakhta, Ulan-Ude và Olekminsk đến Đảo Sangar và Wrangel, cũng như phía bắc của vĩ tuyến địa lý φ = 71°, nơi Mặt trăng không lặn ngoài đường chân trời vào đêm nay. Ở phía đông của đường này, nguyệt thực cũng sẽ được nhìn thấy, nhưng sau khi nó kết thúc, Mặt trăng sẽ đi xuống dưới đường chân trời trong tình trạng nhật thực một phần. Ở phía đông của tuyến chạy từ Buren qua Nelkan và Pevsk đến Đảo Wrangel, chỉ có thể nhìn thấy một phần các pha.

Diễn biến nguyệt thực theo giờ Moscow được trình bày trong bảng sau:

| Hiện tượng | Khoảnh khắc trong thời gian | Giai đoạn nhật thực |
| :— | :— | :— |
| Bắt đầu nhật thực | 18 tháng 11 23 và 38 phút | 0,00 |
| Giai đoạn một phần | ngày 19 tháng 11 | 0,38 |
| Bắt đầu nhật thực toàn phần | 0 06 | 0,74 |
| Bắt đầu nhật thực toàn phần | 1 02 | 1,00 |
| Pha đầy đủ lớn nhất | 1 23 | 1,07 |
| Kết thúc nhật thực toàn phần | 1 44 | 1,00 |
| Giai đoạn một phần | 2 12 | 0,74 |
| Kết thúc nhật thực một phần | 2 40 | 0,38 |
| Kết thúc nhật thực một phần | 3 08 | 0,00 |

Để tìm ra những khoảnh khắc của hiện tượng tương tự theo giờ địa phương, bạn cần thêm sự khác biệt giữa giờ địa phương và giờ Matxcơva vào bảng khoảnh khắc. Vì vậy, ví dụ, ở Novosibirsk, nơi có thời gian khác với Moscow 4 giờ, nguyệt thực một phần bắt đầu vào ngày 19 tháng 11 lúc 3 và 38 phút, và nhật thực toàn phần lúc 5 và 02 phút.

Quan sát nguyệt thực toàn phần từ khoa học sâu rộng

Tờ 33

tr. 31Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

31

vật liệu để nghiên cứu cấu trúc bóng của trái đất và trạng thái của các tầng trên của bầu khí quyển trái đất. Những quan sát như vậy bao gồm đánh giá độ sáng chung (giữa các khoảng) của Mặt trăng trong các giai đoạn khác nhau của nhật thực, đánh giá màu sắc của Mặt trăng và các chi tiết riêng lẻ trên bề mặt của nó, cũng như xác định thời điểm bóng của Trái đất bao phủ các phần của bề mặt Mặt trăng.

Việc ước tính độ sáng chung của Mặt trăng có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau bằng các dụng cụ đơn giản.

Một cách là xem Mặt trăng qua điện thoại của trường (hoặc đơn giản là qua ống nhòm từ phía vật thể). Sau khi chọn trước bộ lọc khói (trung tính) phù hợp, bạn có thể giảm độ sáng của Mặt trăng xuống độ sáng của các ngôi sao có cường độ bằng 0 (ví dụ: Veggie, Arcturus, Capella) và trong toàn bộ nhật thực đều đặn (5-10 phút) so sánh độ sáng của Mặt trăng quan sát được trên điện thoại với độ sáng của các ngôi sao có cường độ khác nhau được quan sát bằng mắt thường. Để so sánh các ngôi sao bằng 0, hãy chọn các ngôi sao trong phạm vi từ 0 đến 4 sao và ghi nhớ vị trí của chúng để tìm thấy chúng trên bầu trời một cách nhanh chóng và chính xác trong quá trình quan sát. Khi độ sáng của Mặt trăng trở nên rất yếu, hãy sử dụng bộ lọc ánh sáng bằng 0 và tiếp tục quan sát mà không có nó.

Nếu bạn có máy đo độ phơi sáng ảnh nhạy, thì có thể nghiên cứu sự thay đổi độ sáng giữa các vùng của Mặt trăng khi nhật thực bằng cách sử dụng số đọc của nó. Để làm được điều này, một ống có kích thước như vậy phải được lắp đặt chắc chắn phía trước phản hồi đầu vào của máy quang phổ để nó bảo vệ quang điện khỏi ánh sáng tán xạ của bầu trời và chỉ có ánh sáng từ Mặt trăng đi qua nó. Vì vậy, với chiều dài ống 60 cm, đường kính trong của nó phải là 10 mm. Bề mặt bên trong của ống được phủ một lớp màu đỏ đen mờ. Ống chụp ảnh có ống được gắn trên ống kính thiên văn sao cho ống này song song với ống. Khi thực hiện quan sát, kính viễn vọng luôn hướng vào Mặt trăng và luôn theo dõi nó. Các chỉ số của máy đo độ phơi sáng ảnh đặc trưng cho độ sáng của Mặt trăng.

Bạn có thể thu được kết quả thú vị bằng cách ghi lại khả năng hiển thị của các ngôi sao bằng mắt thường hoặc bằng ống nhòm trong toàn bộ nhật thực (bao gồm cả các pha một phần của nó) ở một khu vực nhất định trên bầu trời. (Để đảm bảo kết quả quan sát không bị ảnh hưởng nhiều bởi sự hấp thụ ánh sáng trong bầu khí quyển trái đất, cần chọn một vùng bầu trời có độ cao không đổi so với đường chân trời. Thông thường, đây là vùng xung quanh Sao Bắc Đẩu hoặc vùng thiên đỉnh. Thiên đỉnh của nhật thực mới sẽ bao gồm các chòm sao Perseus và Auriga.) Đầu tiên, từ các bản đồ sao, bạn cần sao chép khoảng 30 ngôi sao có độ sáng giảm dần liên tục từ 4 đến 6 sao vào một đồ hình. giấy. độ lớn (hoặc, khi quan sát qua thấu kính, lên tới 8,2 độ lớn), hãy ghi lại chúng và trong khi nhật thực, cứ sau 5 phút, hãy ghi lại số lượng ngôi sao mờ nhất có thể nhìn thấy ở tiền cảnh. Bằng cách tính thứ hạng sao của các ngôi sao được đánh dấu, người ta có thể tìm ra mức độ suy yếu của ánh trăng trong các giai đoạn khác nhau của nhật thực.

Tất cả các phương pháp được mô tả đều yêu cầu ghi lại thời gian bắt buộc với độ chính xác 1 phút và hai hoặc ba quan sát trước khi bắt đầu nhật thực và sau khi kết thúc.

Màu sắc của Mặt trăng phải được đánh giá trong hiện tượng nhật thực toàn phần, mô tả nó bằng lời hoặc sử dụng thang đo Danjon.

Thang đo Danjon: 0—nhật thực rất tối, ở giữa nhật thực, Mặt trăng hầu như không nhìn thấy được; 1—nhật thực tối, xám xịt, các chi tiết trên bề mặt Mặt Trăng hoàn toàn không nhìn thấy được; 2—nhật thực có màu đỏ sẫm hoặc đỏ sẫm, quan sát thấy phần tối hơn ở gần tâm của bóng; 3—nhật thực màu đỏ gạch, bóng được bao quanh bởi đường viền màu xám hoặc hơi vàng; 4—nhật thực có màu đỏ đồng, rất sáng, vùng bên ngoài nhạt, hơi xanh.

Các nhiếp ảnh gia nghiệp dư có thể tạo ra nhật thực trên phim màu bằng cách tạo ra một loạt ký hiệu (30-35 mảnh) với cùng độ phơi sáng. Từ những hình ảnh của Mặt trăng, có thể đánh giá cả màu sắc và sự thay đổi độ sáng của Mặt trăng.

Không thể ghi lại khoảnh khắc bắt đầu và kết thúc của việc bóng Trái đất che phủ phần lớn bề mặt mặt trăng (với độ chính xác 5-10 giây), mức độ hiển thị của chúng, thời điểm chúng biến mất hoàn toàn (nếu điều này xảy ra) và sự xuất hiện, cũng như màu sắc của bóng tối và đường viền xung quanh nó không thể được ghi lại khi quan sát trên điện thoại có độ phóng đại cao nhất có thể. Một bản đồ sơ đồ về bề mặt mặt trăng có thể được tìm thấy trong sách giáo khoa thiên văn học ở trường.

Nếu bạn tìm thấy kết quả thú vị, hãy gửi chúng đến địa chỉ sau: 103009, Moscow, K-9, PO Box 918, Bộ phận Thiên văn VAGO.

Tờ 34

tr. 32Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

32

Từ bị hạn chế

A. M. Stepin,
A. T. Tatsi-Zade

Bài viết về chủ đề này rất gần với bài viết “Trình tự không lặp lại” của G. A. Gurevich, được xuất bản trên «Kvant» số 9 năm nay. Bài viết dành cho số được tính toán (và bằng chứng về sự tồn tại) của các từ có độ dài bất kỳ (bao gồm cả vô hạn), trong một bảng chữ cái nhất định với các hạn chế - đồng thời, nó giải được bài toán M300 từ “Zazdanika «Kvant», Số 12, 1974. Gurevich đã tính số (và chứng minh sự tồn tại) của các chuỗi có độ dài bất kỳ (và vô hạn), trong đó không có nhóm chữ số nào xuất hiện hai lần liên tiếp và được giải bằng bài toán M310.

Kỹ thuật tổ hợp với sự trợ giúp của bài toán M300 và M310 (và các khái quát hóa của chúng) đã được giải quyết được sử dụng rộng rãi trong khoa học toán học máy chủ: lý thuyết nhóm, lý thuyết đại số, lý thuyết số đại số.

Chúng tôi sẽ dạy làm quen với các từ và bảng chữ cái bằng cách phân tích bài toán M300, được cung cấp trong “Nhiệm vụ «Kvant», xem «Kvant» Số 12 cho năm 1974.

Nhiệm vụ M300

Bảng chữ cái gồm có 3 chữ cái a, b, c. Chúng ta hãy gọi một chuỗi có độ dài bất kỳ bao gồm các chữ cái này là một từ. Khi xử lý các từ, một số tổ hợp chữ cái (có độ dài từ hai chữ cái trở lên) bị coi là bị cấm. Được biết, trong danh sách tổ hợp chữ cái bị cấm tất cả các từ đều có độ dài khác nhau.

Hãy để chúng tôi chứng minh rằng có những từ có độ dài bất kỳ không chứa các tổ hợp chữ cái bị cấm.

Nhiệm vụ M300 có thể được đưa ra một hình thức – ​​“giải trí” – khác:

Một chiếc xe số tự động nào đó lái xe quanh thành phố với bố cục hình chữ nhật. Khi đến ngã tư, anh ta tiếp tục lái xe thẳng hoặc rẽ trái hoặc phải (bạn không thể rẽ lùi!) - có tính đến thực tế là luật giao thông cấm một số sự kết hợp của các điểm dừng này (trái và phải) và lối đi thẳng.

Được biết, tất cả các kết hợp bị cấm đều có độ dài ít nhất là hai (ví dụ: độ dài của kết hợp trái-phải là hai) và không có kết hợp nào khác nhau có cùng độ dài. Hóa ra là nếu thành phố đủ lớn và người lái xe xuất phát ở trung tâm, thì bất chấp mọi lệnh cấm, anh ta có thể lái xe qua bất kỳ số giao lộ nhất định nào trong thành phố này.

Giải bài toán M300 vẫn thuận tiện về thuật ngữ “chữ” và “chữ”.

Chúng tôi sẽ gọi các tổ hợp chữ cái bị cấm là các từ được chỉnh sửa và coi một từ là tốt nếu nó không chứa một từ được chỉnh sửa nào bên trong nó. Đôi khi chúng tôi sẽ gọi một tập hợp các từ phổ biến là danh sách những điều cấm hoặc hạn chế. Chúng tôi gọi một từ có chứa ít nhất một từ của người cha là “xấu”.

Hãy ký hiệu số từ hay có độ dài l là GlG_l. Để chứng minh sự tồn tại của các từ hay có độ dài bất kỳ, chỉ cần chứng minh rằng với mọi l tự nhiên, số GlG_l lớn hơn 0 là đủ. Bây giờ chúng ta sẽ chỉ ra rằng với bất kỳ l nào cũng có khá nhiều từ hay có độ dài l: Gl≥2lG_l \geq 2^l.

Tờ 35

tr. 33Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

33

Chúng tôi sắp xếp các từ bù trừ theo độ dài và biểu thị bằng lil_i độ dài của từ bù trừ thứ ii (li≥il_i \geq i).

Bổ đề 1. Đối với các số GlG_l bất đẳng thức sau đúng:

Gl≥3⋅Gl−1−∑i=12⩽li⩽lGl−li⋅iG_l \geq 3 \cdot G_{l-1} - \sum_{i=1}^{2 \leqslant l_i \leqslant l} G_{l-l_i} \cdot i

(G1G_1, ước tính, bằng số đó; hãy đặt G0G_0 bằng một).

Bằng chứng. Lưu ý rằng tất cả các từ hay có độ dài ll đều nằm trong số các từ thu được bằng cách gán cho bên phải một trong các chữ cái a,b,ca, b, c cho các từ hay có độ dài l−1l-1. Với cách gán này, chúng ta nhận được 3⋅Gl−13 \cdot G_{l-1} từ, trong số đó, ngoài những từ hay, có thể còn có một số từ phẳng có độ dài ll. Hãy ước tính số lượng của họ. Rõ ràng, trong từ phẳng thu được, từ offset chỉ có thể ở cuối, tức là nó có cấu trúc như thế này: các chữ cái lil_i cuối cùng tạo thành một từ offset và các chữ cái l−lil-l_i đầu tiên tạo thành một từ hay (2⩽li⩽l2 \leqslant l_i \leqslant l). Số lượng từ phẳng (độ dài ll) của loại được mô tả kết thúc bằng một từ bù có độ dài lil_i không lớn hơn số từ hay có độ dài l−lil-l_i, tức là số Gl−liG_{l-l_i} (theo quy ước chúng ta chỉ có một từ bù có độ dài lil_i). Tuy nhiên, do việc gán một trong các chữ cái a,b,ca, b, c ở bên phải các từ hay có độ dài l−1l-1, kết quả sẽ không nhiều hơn ∑i=12⩽li⩽lGl−li\sum_{i=1}^{2 \leqslant l_i \leqslant l} G_{l-l_i} từ phẳng. Điều này có nghĩa là trong số 3⋅Gl−13 \cdot G_{l-1} từ có độ dài ll nhận được có ít nhất 3⋅Gl−1−∑i=12⩽li⩽lGl−li3 \cdot G_{l-1} - \sum_{i=1}^{2 \leqslant l_i \leqslant l} G_{l-l_i} từ hay.

*) Tổng ∑i=12⩽li⩽lGl−li\sum_{i=1}^{2 \leqslant l_i \leqslant l} G_{l-l_i}, nói chung, không giống với ∑i=12⩽li⩽lGl−i\sum_{i=1}^{2 \leqslant l_i \leqslant l} G_{l-i}: trong tổng đầu tiên, tổng tùy ý chỉ được tính tổng theo các giá trị lil_i, 2⩽li⩽l2 \leqslant l_i \leqslant l, mà trong danh sách cấm có một từ bị loại bỏ có độ dài tương ứng lil_i (nghĩa là, lil_i có lẽ không nhận tất cả các giá trị 2, 3, …, ll): Vậy nếu trong danh sách cấm không loại bỏ từ có độ dài 3 thì trong tổng ∑i=12⩽li⩽lGl−li\sum_{i=1}^{2 \leqslant l_i \leqslant l} G_{l-l_i} thiếu thành viên Gl−3G_{l-3}.

Bất đẳng thức (1) đóng vai trò chính trong việc ước tính số GlG_l.

Bổ đề 2. Với mọi số tự nhiên l′l'

Gl≥2Gl−1.G_l \geq 2 G_{l-1}.

(2)

Ta sẽ chứng minh Bổ đề 2 bằng phương pháp quy nạp toán học.

Cơ sở cảm ứng: l=1l = 1; rõ ràng là G1≥2⋅G0G_1 \geq 2 \cdot G_0.

Bước quy nạp: Giả sử rằng bất đẳng thức (2) đúng với mọi l⩽Ll \leqslant L tự nhiên, nghĩa là

{GL≥2⋅GL−1,GL−1≥2⋅GL−2,…G2≥2⋅G1.\begin{cases} G_L \geq 2 \cdot G_{L-1}, \\ G_{L-1} \geq 2 \cdot G_{L-2}, \\ \dots \\ G_2 \geq 2 \cdot G_1. \end{cases}

(2')

Hãy để chúng tôi chứng minh rằng GL+1≥2⋅GLG_{L+1} \geq 2 \cdot G_L.

Từ bất đẳng thức (2’) ta có:

GL≥2⋅GL−1≥22⋅GL−2≥⋯≥2k⋅GL−k,G_L \geq 2 \cdot G_{L-1} \geq 2^2 \cdot G_{L-2} \geq \dots \geq 2^k \cdot G_{L-k},

đó là

GL−k≤GL/2k,G_{L-k} \leq G_L/2^k,

(2’')

ở đâu k=1,2,…,Lk = 1, 2, \dots, L.

Có tính đến các ước tính (2’’), bất đẳng thức (1) và phương pháp tính nó, chúng ta thu được điều đó

GL+1≥3⋅GL−∑i=12⩽li⩽lGL+1−li≥G_{L+1} \geq 3 \cdot G_L - \sum_{i=1}^{2 \leqslant l_i \leqslant l} G_{L+1-l_i} \geq

≥3⋅GL−∑k=1lGL−k≥∗\geq 3 \cdot G_L - \sum_{k=1}^{l} G_{L-k} \geq *

≥3⋅GL−GL⋅∑k=1l12k≥\geq 3 \cdot G_L - G_L \cdot \sum_{k=1}^{l} \frac{1}{2^k} \geq

≥GL⋅(3−1)=2⋅GL,\geq G_L \cdot (3-1) = 2 \cdot G_L,

và đây chính là điều cần phải chứng minh.

Vì Gl−1≥2⋅Gl−2,Gl−2≥2Gl−3,…,G1≥2⋅G0=2G_{l-1} \geq 2 \cdot G_{l-2}, G_{l-2} \geq 2 G_{l-3}, \dots, G_1 \geq 2 \cdot G_0 = 2, thì Gl≥2lG_l \geq 2^l, và ta có Định lý 1:

Với mọi số tự nhiên ll trong số bài toán M300 thì số từ hay có độ dài ll không nhỏ hơn 2l2^l:

Gl≥2l,G_l \geq 2^l,

(3)

kết thúc bằng lời giải trong số bài toán của chúng tôi.

*) Đây là số tiền được công bố:

∑k=1lGL−k=GL−1+GL−2+⋯+GL−l.\sum_{k=1}^{l} G_{L-k} = G_{L-1} + G_{L-2} + \dots + G_{L-l}.

Tờ 36

tr. 34Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

34

Lời nói vô tận

Bây giờ chúng ta biết rằng “từ điển” bài toán M300 chứa những từ hay có độ dài bất kỳ. Liệu nó có những lời tốt đẹp dài vô tận?

Bây giờ chúng ta sẽ chứng minh rằng nếu danh sách các từ được đánh dấu là hữu hạn (chỉ có hữu hạn số tổ hợp chữ cái bị cấm), thì sẽ có một từ tốt dài vô hạn. Tuy nhiên, chúng tôi lưu ý ngay rằng trên thực tế, yêu cầu về một danh sách hữu hạn các từ riêng biệt không tồn tại: tuyên bố về sự tồn tại của một từ tốt dài vô hạn vẫn đúng trong trường hợp có vô số lệnh cấm *).

Hãy lấy từ trong ngoặc đơn dài nhất (vì theo giả định, số lượng từ trong ngoặc đơn là hữu hạn nên điều này có thể thực hiện được); đặt giá trị của nó bằng nn. Hãy chọn NN tự nhiên sao cho NN lớn hơn nn. Vì chúng ta có những từ hay có độ dài bất kỳ, hãy lấy những từ hay có độ dài

*) Bạn có thể tìm thấy bằng chứng cho sự thật này trong bài báo “Chuỗi không lặp lại” của G. A. Gurevich (xem «Kvant» số 9). Bài báo của Gurevich thực tế đã chứng minh rằng từ tính chất “có một từ hay dài tùy ý” thì tính chất “có một từ hay dài vô hạn” suy ra, tức là trên thực tế, sự tồn tại của những từ hay có độ dài bất kỳ đều tương đương với sự tồn tại của một từ hay dài vô hạn. Chúng tôi sẽ chứng minh rằng trong các câu của chúng tôi có một từ định kỳ, không hữu hạn và chúng tôi sẽ chỉ ra cách xây dựng một từ như vậy (như họ nói, chúng tôi sẽ đưa ra một bằng chứng xây dựng).

N⋅(3N+1)N \cdot (3^N + 1), hãy biểu thị nó bằng AA. Chúng ta hãy chia các từ AA thành (3N+1)(3^N + 1) các phần có độ dài bằng nhau BkB_k có độ dài NN: nếu

A=x1,x2,…,xN⋅(3N+1).A = x_1, x_2, \dots, x_N \cdot (3^N + 1).

trong đó xix_i là aa, hoặc bb, hoặc cc, thì Bk=xN⋅(k−1)+1,xN⋅(k−1)+2,…,xN⋅k.B_k = x_N \cdot (k - 1) + 1, x_N \cdot (k - 1) + 2, \dots, x_N \cdot k.

Vì AA là một từ hay nên mọi BkB_k cũng là một từ hay có độ dài NN. Nhưng trong bảng chữ cái của chúng ta chỉ có ba chữ cái (a,b,c)(a, b, c), vì vậy sẽ không có nhiều từ hay có độ dài NN hơn 3N3^N. Chúng tôi đã nhận được (3N+1)(3^N + 1) lời tốt đẹp BkB_k; Điều này có nghĩa là trong số đó có những cái giống hệt nhau. Ví dụ: đặt Bn1=Bn2B_{n_1} = B_{n_2} và n1<n2n_1 < n_2. Chúng ta hãy lấy một đoạn của từ AA, bao gồm các phần BkB_k với các số kk từ n1n_1 đến n2−1n_2 - 1. Đây sẽ là một từ hay CC có độ dài m≥Nm \geq N:

C=xN⋅(n1−1)+1,…,xN⋅(n2−1).C = x_N \cdot (n_1 - 1) + 1, \dots, x_N \cdot (n_2 - 1).

Chúng ta hãy thêm từ CC tương tự vào từ CC ở bên phải. Chúng ta nhận được các từ DD có ​​độ dài 2m2m:

D=xN⋅(n1−1)+1,…,xN⋅(n2−1),D = x_N \cdot (n_1 - 1) + 1, \dots, x_N \cdot (n_2 - 1),

xN⋅(n1−1)+1,…,xN⋅(n2−1).x_N \cdot (n_1 - 1) + 1, \dots, x_N \cdot (n_2 - 1).

Hãy chứng minh rằng DD là một từ hay.

Giả sử điều ngược lại: D=CCD = CC là một từ phẳng; sau đó nó chứa một số loại từ trong ngoặc đơn. Rõ ràng đây là một câu cửa miệng

Tờ 37

tr. 35Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

35

chỉ có thể tìm thấy ở vùng “dán” hai từ hay CC, sao cho giao điểm của nó với từ “phải” và “trái” CC không trống. Nhưng Bn1=Bn2B_{n_1} = B_{n_2} hoặc trên bất kỳ từ được đánh dấu nào đều được thay thế bằng NN; Điều này có nghĩa là từ được đánh dấu này phải nằm trong vùng “dán lại” các phần Bn2−1B_{n_2}-1 và Bn1B_{n_1} của từ tốt AA, nhưng điều này không thể xảy ra, và do đó, từ DD là từ tốt.

Rõ ràng là một từ định kỳ vô hạn CC…CCC \dots C với dấu chấm CC cũng sẽ tốt, và trên thực tế, điều này cung cấp mọi thứ cần thiết.

Vì vậy, số tự động của chúng tôi có thể lái xe quanh thành phố trong một thời gian dài vô tận mà không vi phạm luật lệ giao thông!

Ví dụ thú vị

Chúng ta hãy quay lại bất đẳng thức (1), với cách chứng minh mà chúng ta đã bắt đầu lời giải bài toán M300; hãy viết lại nó như thế này:

Gl−3⋅Gl−1+∑li,2⩽li⩽lGl−li⩾0.G_l - 3 \cdot G_{l-1} + \sum_{l_i, 2 \leqslant l_i \leqslant l} G_{l-l_i} \geqslant 0. (4)

Độ chính xác của sự bất bình đẳng này như thế nào? Có thể thay dấu “=” trong đó bằng dấu “=” được không? Nói chung, điều đó là không thể, và đây là lý do.

Con số 3⋅Gl−13 \cdot G_{l-1} là số từ thu được khi thêm độ dài vào bên phải những từ hay l−1l-1 một trong những lá thư a,b,ca, b, c; trong số những từ như vậy có tất cả những từ hay và dài ll. Trừ từ số 3⋅Gl−13 \cdot G_{l-1} con số Gl−liG_{l-l_i}, Ở đâu lil_i - một số giá trị 2, 3, …, ll (có thể là tất cả các nghĩa), do đó, chúng tôi gạch bỏ độ dài của các từ được xây dựng ll tất cả những từ phẳng có được nếu một từ có độ dài tốt l−lil-l_i thêm độ dài từ được đánh dấu lil_i. Nhưng hóa ra có thể một từ phẳng nào đó có độ dài ll dường như bị gạch bỏ nhiều lần khỏi danh sách 3⋅Gl−13 \cdot G_{l-1} các từ kết quả. Nếu trong số chúng ta 3⋅Gl−13 \cdot G_{l-1} độ dài từ ll không có từ nào được sinh ra từ những từ hay và dài dòng l−lil-l_i bằng cách thêm một từ đánh dấu có độ dài vào bên phải lil_i, thì tương ứng số Gl−liG_{l-l_i} Không cần phải trừ chút nào.

Tuy nhiên, dưới một số điều kiện bổ sung trong danh sách cấm cùng với các bất đẳng thức truy hồi (4) đối với các số GlG_l (ll - bất kỳ), các đẳng thức truy hồi tương tự sẽ được thỏa mãn:

Gl−3⋅Gl−1+∑li,2⩽li⩽lGl−li=0.G_l - 3 \cdot G_{l-1} + \sum_{l_i, 2 \leqslant l_i \leqslant l} G_{l-l_i} = 0. (4')

Trong những trường hợp như vậy, GlG_l được viết rõ ràng dưới dạng hàm của ll và với mỗi giá trị cụ thể ll thì có thể tính được số GlG_l.

Cụ thể, từ phần trên cho thấy rằng để tính hợp lệ của đẳng thức truy hồi (4’), hai điều kiện sau là đủ:

  1. Trong số các từ có độ dài ll, thu được bằng cách gán ở bên phải một trong các chữ cái a,b,ca, b, c cho các từ hay có độ dài l−1l-1, tìm tất cả các từ thu được từ các từ hay có độ dài l−lil-l_i bằng cách gán ở bên phải một từ có độ dài được đánh dấu lil_i (nó được cho là nằm trong danh sách bị cấm).

  2. Mỗi từ dương có độ dài ll thu được bằng cách ghi công tối đa (của một chữ cái) được thể hiện dưới dạng một từ hay nào đó (độ dài nhỏ hơn) và một từ được đánh dấu theo một cách duy nhất.

Điều kiện 2° được thỏa mãn nếu không có từ nào được đánh dấu trong danh sách cấm đứng cuối bất kỳ từ nào được đánh dấu khác.

Bài tập 1. Kiểm tra xem bảng chữ cái gồm ba chữ cái và danh sách các từ được đánh dấu ab,acb,accb,…,ac…cbab, acb, accb, \dots, ac\dots cb có thỏa mãn các điều kiện 1° và 2° không, và đối với các số GlG_l các mối quan hệ truy hồi cũng hợp lệ:

Gl−3⋅Gl−1+Gl−2+⋯+Gl−s=0.G_l - 3 \cdot G_{l-1} + G_{l-2} + \dots + G_{l-s} = 0. (5)

(s là độ dài của từ được đánh dấu dài nhất).

Nếu danh sách cấm ở bài tập 1 chỉ giới hạn ở hai từ được đánh dấu abab

*) Các phương trình có dạng Gl+b1Gl−1+b2Gl−2+⋯+bsGl−s=0G_l + b_1 G_{l-1} + b_2 G_{l-2} + \dots + b_s G_{l-s} = 0 (b1,…,bsb_1, \dots, b_s là một số hằng số) được gọi là phương trình sai phân hữu hạn; bạn có thể đọc về phương pháp của họ lời giải trong cuốn sách “Tính sai phân hữu hạn” của A. O. Gelfon. M., “Khoa học”, Chương V, § 4, đoạn 2.

Tờ 38

tr. 36Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

36

và acb thì ta được phương trình
Gl−3⋅Gl−1+Gl−2+Gl−3=0.(5′)G_l - 3 \cdot G_{l-1} + G_{l-2} + G_{l-3} = 0. \quad (5')
Lời giải phương trình (5’) sẽ được tìm ở dạng
Gl=λl.(5′′)G_l = \lambda^l. \quad (5'')
Thay (5’’) vào (5’), ta thu được phương trình
λ3−3λ2+λ+1=0,\lambda^3 - 3\lambda^2 + \lambda + 1 = 0,
có ba gốc khác nhau:
λ1=1,λ2=1+2,λ3=1−2.\lambda_1 = 1, \quad \lambda_2 = 1 + \sqrt{2}, \quad \lambda_3 = 1 - \sqrt{2}.
Tổng quát lời giải của phương trình (5’) được viết như sau:
Gl=C1+C2(1+2)l+C3(1−2)l,G_l = C_1 + C_2 (1 + \sqrt{2})^l + C_3 (1 - \sqrt{2})^l,
trong đó C1,C2C_1, C_2 và C3C_3 là các hằng số được xác định từ các điều kiện ban đầu:
G0=1,G1=3,G2=8.G_0 = 1, \quad G_1 = 3, \quad G_2 = 8.
Điều này dẫn đến một hệ thống xác định C1,C2,C3C_1, C_2, C_3:
{C1+C2+C3=1,C1+C2(1+2)+C3(1−2)=3,C1+C2(3+22)+C3(3−22)=8,\begin{cases} C_1 + C_2 + C_3 = 1, \\ C_1 + C_2 (1 + \sqrt{2}) + C_3 (1 - \sqrt{2}) = 3, \\ C_1 + C_2 (3 + 2\sqrt{2}) + C_3 (3 - 2\sqrt{2}) = 8, \end{cases} nó nằm ở đâu
C1=−12,C2=34+22,C3=34−22,C_1 = -\frac{1}{2}, \quad C_2 = \frac{3}{4} + \frac{\sqrt{2}}{2}, \\ C_3 = \frac{3}{4} - \frac{\sqrt{2}}{2},
Có nghĩa,
Gl=−12+(34+22)⋅(1+2)l+(34−22)⋅(1−2)lG_l = -\frac{1}{2} + \left(\frac{3}{4} + \frac{\sqrt{2}}{2}\right) \cdot (1 + \sqrt{2})^l + \left(\frac{3}{4} - \frac{\sqrt{2}}{2}\right) \cdot (1 - \sqrt{2})^l
(một phần, G3=20G_3 = 20).

Khái quát hóa bài toán M300

Giả sử bảng chữ cái bao gồm nn chữ cái a1,a2,…,ana_1, a_2, \dots, a_n và trong danh sách các từ bị loại (dài ít nhất hai) có hơn mm các từ khác nhau có cùng độ dài.

Bây giờ chúng tôi sẽ chứng minh rằng, theo những hạn chế nhất định đối với các số nguyên tố nn và mm, một “từ” như vậy sẽ chứa các từ hay dài tùy ý và đối với mỗi ll tự nhiên (ll là độ dài của từ) - một lần nữa, khá nhiều.

Như với lời giải bài toán M300 (với M300 ta có: n=3,m=1n=3, m=1), trước tiên chúng ta cần chứng minh điều đó.

Bổ đề 3. Nếu các điều kiện của “tổng quát bài toán M300” được thỏa mãn đối với các số GlG_l và độ dài ll cũng đúng:
Gl≥n⋅Gl−1−∑i=1n−1mi⋅Gl−i,(6)G_l \geq n \cdot G_{l-1} - \sum_{i=1}^{n-1} m_i \cdot G_{l-i}, \quad (6)
Nói cách khác, mim_i biểu thị số lượng từ bị loại bỏ có độ dài lil_i (G1G_1, rất indo, bằng nn và G0G_0 lại được đặt thành 1).

Bổ đề 3 được chứng minh bằng cách lập luận giống hệt như Bổ đề 1 (xem trang 33); Chúng tôi sẽ không chứng minh điều đó.

Vì, theo điều kiện của từng trường hợp, mim_i không lớn hơn mm (trong phần tiếp theo chúng ta sẽ xét m=max⁡{mi}m = \max\{m_i\} và gọi mm là bội của hệ ràng buộc), nên
Gl≥n⋅Gl−1−m⋅∑i=1n−1Gl−i.(7)G_l \geq n \cdot G_{l-1} - m \cdot \sum_{i=1}^{n-1} G_{l-i}. \quad (7)
Bước tiếp theo sau Bổ đề 3 là chứng minh Bổ đề 4 quan trọng:
m≤(n−12)2,(8)m \leq \left(\frac{n-1}{2}\right)^2, \quad (8)
mo. có một số λ>1\lambda > 1 sao cho đối với mọi ll tự nhiên
Gl+1≥λ⋅Gl.(9)G_{l+1} \geq \lambda \cdot G_l. \quad (9)
Bổ đề 4, giống như Bổ đề 2 của đoạn đầu tiên, được chứng minh bằng phương pháp quy nạp toán học sử dụng bất đẳng thức (7) và các tương ứng (2’) và (2’’), trong đó số “2” được thay thế bằng chữ “λ” (xem trang 33). Có thể thực hiện chuyển đổi biểu thị từ LL sang L+1L+1 vì bất đẳng thức tương đối bình phương λ\lambda
n−mλ−1≥λn - \frac{m}{\lambda - 1} \geq \lambda với phân biệt không âm (do (8))
[(n−12)2−m]\left[ \left(\frac{n-1}{2}\right)^2 - m \right] có lời giải
λ1,2=n+12±(n−12)2−m.\lambda_1, 2 = \frac{n+1}{2} \pm \sqrt{\left(\frac{n-1}{2}\right)^2 - m}.
Vì G1=n⋅G0G_1 = n \cdot G_0 (nhớ lại G0=1G_0 = 1) và
n≥n+12+(n−12)2−m,n \geq \frac{n+1}{2} + \sqrt{\left(\frac{n-1}{2}\right)^2 - m},
Cái đó
G1≥(n+12+(n−12)2−m)⋅G0,G_1 \geq \left(\frac{n+1}{2} + \sqrt{\left(\frac{n-1}{2}\right)^2 - m}\right) \cdot G_0,
và số λ>1\lambda > 1 tồn tại đã được chứng minh.
Cuối cùng, tương tự như Định lý 1, chúng ta sẽ thu được Định lý 2:
Nếu ở điều kiện “tổng quát bài toán M300” m≤(n−12)2m \leq \left(\frac{n-1}{2}\right)^2, thì

Tờ 39

tr. 37Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

Chặn hạn chế

Việc hạn chế (8) về tính đa dạng của hệ thống cấm có cần thiết không?

Chúng ta đã thấy rằng điều kiện m⩽(n−12)2m \leqslant \left(\frac{n-1}{2}\right)^2 là đủ để tồn tại một từ tốt dài tùy ý. Nói chung, tình trạng này không thể bị suy yếu. Trên thực tế, đối với n=2n = 2 đối với bảng chữ cái gồm hai chữ cái aa và bb, chúng ta thu được điều kiện bội số m⩽14m \leqslant \frac{1}{4}. Hãy đặt m=1m = 1 và lấy ba từ sau đây làm dấu:

ab, aaa, bbbb.ab,\ aaa,\ bbbb.

Hãy chứng minh rằng không có từ hay nào dài hơn năm. Một hệ thống cấm không có từ ngữ hay nào dành cho bất kỳ độ dài nào sẽ được gọi là chặn.

Chứng minh (bằng phản chứng).

Giả sử có một từ hay có độ dài 6. Nó kết thúc bằng chữ cái aa hoặc chữ cái bb.

Nếu từ này kết thúc bằng chữ cái bb, thì vì sự kết hợp abab bị cấm, nên từ “tốt” của chúng ta chỉ bao gồm các chữ cái bb, điều này không thể xảy ra vì sự kết hợp bbbbbbbb bị cấm.

Hãy để từ hay này (dài 6) kết thúc bằng một cây sồi aa; Hãy xem xét chữ cái áp chót của nó: - nếu nó là bb, thì tất cả các chữ cái khác (5 chữ cái) phải là bb - nhưng điều này không nên như vậy. Điều này có nghĩa là từ của chúng tôi kết thúc bằng aaaa. Bây giờ chúng ta lấy chữ cái thứ ba tính từ cuối từ của chúng ta: nếu lại là aa thì lệnh cấm aaaaaa ảnh hưởng, nhưng nếu là bb thì các chữ cái còn lại (4 chữ cái) cũng là bb, và lệnh cấm bbbbbbbb ảnh hưởng.

Chúng ta hãy đưa ra một ví dụ khác về hệ thống chặn các lệnh cấm - đối với bảng chữ cái gồm ba chữ cái aa, bb, cc. Đối với bảng chữ cái như vậy, điều kiện (8) cho chúng ta rằng mm không được lớn hơn 1. Đặt m=2m = 2, tức là giả sử rằng chúng ta có thể đánh dấu hai từ có cùng độ dài, chúng ta coi các từ sau là đã được đánh dấu:

ab, ac; bcb, bcc; aaaa, bbbb; ccccc.ab,\ ac;\ bcb,\ bcc;\ aaaa,\ bbbb;\ ccccc.

Bài tập 2. Chứng minh rằng những từ được đánh dấu này tạo thành một ràng buộc chặn đối với những từ hay.

Độ dài tối đa của một từ tốt trong trường hợp này là bao nhiêu?

Từ các ví dụ được xem xét cho n=2n = 2 và 3, suy ra rằng có một hệ thống chặn các lệnh cấm với bội số mm sao cho

(n−12)2<m⩽(n−12)2+1.\left(\frac{n-1}{2}\right)^2 < m \leqslant \left(\frac{n-1}{2}\right)^2 + 1.

Nhưng đối với một số tự nhiên tùy ý nn và một số nguyên mm, trong đó

(n−12)2<m⩽(n−12)2+1,\left(\frac{n-1}{2}\right)^2 < m \leqslant \left(\frac{n-1}{2}\right)^2 + 1,

sự tồn tại của một hệ thống cấm đối với bảng chữ cái gồm nn các chữ cái có bội số mm vẫn chưa được chứng minh. Hãy để chúng tôi chứng minh rằng đối với một bảng chữ cái gồm nn các chữ cái a1, …, ana_1,\ \ldots,\ a_n tồn tại một hệ thống chặn các lệnh cấm với bội số m=n (n−1)2m = \frac{n\,(n-1)}{2}. Thật vậy, chúng ta hãy áp dụng một hệ thống cấm đoán như vậy

(1) a1a2a_1a_2, (2) a1a3a_1a_3, . . . , (n−1) a1an(n-1)\ a_1a_n,

(n) a2a3(n)\ a_2a_3, . . . , (n (n−1)2)an−1an\left(\frac{n\,(n-1)}{2}\right) a_{n-1}a_n.

Khi đó sẽ không có từ hay nào có độ dài lớn hơn 2n2n, và từ hay duy nhất có độ dài 2n2n sẽ là từ

ananan−1an−1…a1a1.a_na_na_{n-1}a_{n-1}\ldots a_1a_1.

Nhưng, tất nhiên, trong từng trường hợp cụ thể, tất cả phụ thuộc vào cách cấu trúc hệ thống các lệnh cấm. Ví dụ, đối với một bảng chữ cái gồm hai chữ cái aa, bb (n=2)(n = 2) và m=1m = 1, chỉ cần lấy các từ được đánh dấu là đủ

aa, aba, abaa, abaab, …,aa,\ aba,\ abaa,\ abaab,\ \ldots,

làm thế nào chúng ta biết được rằng thậm chí còn có một từ định kỳ, dài vô tận bb…b…bb\ldots b\ldots. Hơn nữa, bạn có thể lấy mm bằng số chẵn bốn (và chắc chắn là hai và ba) và dưới dạng các từ được đánh dấu, ví dụ:

aa, ab, ba, aab, aba, baa, aaa,aa,\ ab,\ ba,\ aab,\ aba,\ baa,\ aaa,

và chúng ta sẽ lại nhận được một từ tốt đẹp vô hạn bb…b…bb\ldots b\ldots.

Để kết luận, chúng tôi mời những độc giả quan tâm đến “bài toán chữ hay” giải quyết bài toán.

  1. Chứng minh rằng đối với bảng chữ cái aa, bb không có hệ thống ràng buộc chặn nào ít hơn ba từ.

  2. Chứng minh rằng trong trường hợp n=3n = 3 và m=2m = 2 không có hệ thống quyền anh nào có ít hơn sáu từ được đánh dấu.

  3. Chứng minh rằng nếu đối với bảng chữ cái aa, bb, cc các từ caca, cbcb, baba được đánh dấu thì GlG_l lớn dần thành l2l^2.

  4. Chứng minh rằng Gl1+l2⩽Gl1⋅Gl2G_{l_1+l_2} \leqslant G_{l_1} \cdot G_{l_2}.

  5. Chứng minh rằng với một bảng chữ cái gồm nn tồn tại một hệ ràng buộc chặn với bội số mm sao cho

n (n−2)2+2⩽m<n (n−2)2+3.\frac{n\,(n-2)}{2} + 2 \leqslant m < \frac{n\,(n-2)}{2} + 3.

37

Tờ 40

tr. 38Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

38

Bài toán

M346 — M350; F358 — F362

M346. Điểm K là trung điểm cạnh AB của hình vuông ABCD, điểm L chia đường chéo AC theo tỷ lệ 3:1 (Hình 1). Chứng minh góc KLD là góc vuông.

Yu. G. Bodamurov (học sinh lớp 10, Kumaisi)

M347. Hai người chơi trò chơi này. Người đầu tiên đoán hai số từ 1 đến 25, người thứ hai phải đoán chúng. Anh ta có thể đặt tên cho hai số bất kỳ từ 1 đến 25 và tìm ra ngay từ số đầu tiên có bao nhiêu số mà anh ta đặt tên - 0,1 hoặc 2 - trùng với những số bí ẩn. Trong số lượng câu hỏi tối thiểu anh ta có thể xác định chắc chắn các số ẩn?

A. A. Grizoryan

M348. Bảng 10x10 chứa các số theo thứ tự từ 1 đến 100. Khi đó ở mỗi hàng và mỗi cột có đúng một nửa số có dấu trừ. Chứng minh rằng trong bảng kết quả tổng của tất cả các số bằng 0.

S. M. Adeev

M349. Độ dài một cạnh của một tam giác phải thỏa mãn điều kiện nào để tam giác gồm a) đường cao, 6) đường trung tuyến, c) đường phân giác của một tam giác đã cho bằng tam giác đã cho?

A. P. Savin

M350*. Quân tượng bắt đầu di chuyển từ ô vuông góc màu trắng của bàn cờ có kích thước n×m (n và m lớn hơn 1). Khi đã đến mép bàn cờ, giám mục

Tờ 41

tr. 39Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

39

Xoay vuông góc (Hình 2). Khi đến góc, anh dừng lại.

a) Để làm gì, nn và mm quân giám mục sẽ đi vòng quanh tất cả các ô vuông màu trắng trên bảng?

b) Anh ta sẽ đi quanh bảng bao nhiêu ô vuông n×mn \times m?

Hãy xem các bảng có kích thước 10×15,10×25,15×2510 \times 15, 10 \times 25, 15 \times 25 làm ví dụ.

E. Vâng. Gik, A. V. Zhornitsky

F358. Một thanh không đồng nhất có chiều dài ll có thể tựa vào bức tường thẳng đứng, tạo thành một góc ít nhất 45∘45^\circ với sàn. Hệ số ma sát của thanh trên sàn và trên tường là 3\sqrt{3}. Trọng tâm của thanh ở độ cao bao nhiêu?

F359. Trong một bình hình trụ đặt dưới pít-tông có hơi nước bão hòa ở nhiệt độ t=20∘Ct = 20^\circ\text{C}. Trong quá trình chuyển động chậm đẳng nhiệt của piston vào trong xi lanh, một lượng nhiệt Q=20Q = 20 kcal đã được tỏa ra. Ngoại lực tác dụng lên piston đã thực hiện công bằng bao nhiêu?

Cơm. 3.

F360. Để đo gia tốc, người ta sử dụng một ống cong chứa đầy nước chứa bọt khí (Hình 3). Ống được uốn thành hình vòng cung. Vị trí của bong bóng liên quan thế nào đến gia tốc của ống?

F361. Một dây dẫn thẳng có chiều dài ll và khối lượng mm được treo trên hai lò xo có độ cứng kk trong một từ trường đều nằm ngang có chỉ thị BB (Hình 4). Khi phím KK được đóng, tụ điện CC, được tích điện đến hiệu điện thế UU, được đóng vào dây dẫn và phóng điện. Trong trường hợp này, sự rung động của dây dẫn xảy ra. Xác định biên độ của các dao động này nếu thời gian phóng điện của tụ điện nhỏ hơn nhiều so với chu kỳ dao động của dây dẫn.

F362. Một tụ điện lớp bao gồm ba tấm kim loại song song có diện tích SS. Khoảng trống giữa các tấm được lấp đầy bằng các chất điện môi có hằng số điện môi ε1\varepsilon_1 và ε2\varepsilon_2 và điện trở suất ρ1\rho_1 và ρ2\rho_2. Độ dày của lớp điện môi là d1d_1 và d2d_2. Tụ điện có điện áp không đổi UU. Xác định điện tích của tấm giữa khi dòng điện ổn định trong mạch.

Tờ 42

tr. 40Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

40

Lời giải bài toán
M308-M315; F318-F321

M308. Nếu với bất kỳ xx a1cos⁡x+a2cos⁡2x+⋯+ancos⁡nx≥−1a_1\cos x + a_2\cos 2x + \dots + a_n\cos nx \geq -1 nào, thì đối với các số a1,a2,…,ana_1, a_2, \dots, a_n thì bất đẳng thức a1+a2+⋯+an≤na_1 + a_2 + \dots + a_n \leq n đúng. Bằng chứng là phát biểu sau: a) cho n=2n = 2; b) cho n=3n = 3; c) đối với mọi nn tự nhiên.

a) Chỉ cần đặt x=2π3x = \frac{2\pi}{3} là đủ.

b) Đặt x=π2,x=π,x=3π2x = \frac{\pi}{2}, x = \pi, x = \frac{3\pi}{2} liên tiếp và cộng các bất đẳng thức thu được.
b) Trước tiên chúng ta chứng minh công thức sau: nếu φ=−2kπn+1\varphi = -\frac{2k\pi}{n+1}, trong đó kk và nn là số nguyên và kk không chia hết cho n+1n+1, thì
cos⁡φ+cos⁡2φ+cos⁡3φ+⋯+cos⁡nφ=−1.(∗)\cos \varphi + \cos 2\varphi + \cos 3\varphi + \dots + \cos n\varphi = -1. \quad (*)
Đặt các điểm đã cho là OO và A0A_0. Xoay điểm A0A_0 theo góc φ\varphi so với điểm OO, ta thu được điểm A1A_1. Từ điểm A1A_1 với cùng một góc quay, chúng ta thu được điểm A2A_2, từ điểm A2A_2 - điểm A3A_3, v.v. Vì (n+1)φ=2kπ(n+1)\varphi = 2k\pi nên điểm An+1A_{n+1} trùng với điểm A0A_0. Tổng các vectơ OA0→,OA1→,OA2→,…,OAn→\overrightarrow{OA_0}, \overrightarrow{OA_1}, \overrightarrow{OA_2}, \dots, \overrightarrow{OA_n} bằng vectơ null. Thật vậy, khi mỗi vectơ này quay một góc φ\varphi so với điểm OO, thì một vectơ bằng tổng của chúng cũng phải quay theo cùng một góc. Mặt khác, vì một vectơ bằng tổng các vectơ OA0→,OA1→,…,OAn→\overrightarrow{OA_0}, \overrightarrow{OA_1}, \dots, \overrightarrow{OA_n} sẽ không thay đổi trong quá trình quay này (đối với điểm A0A_0 sẽ chuyển sang điểm A1A_1, điểm A1A_1 thành điểm A2A_2, …, điểm AnA_n thành điểm A0A_0), thì nó bằng vectơ null.
Bây giờ chúng ta giả sử rằng điểm OO là gốc và vectơ OA0→\overrightarrow{OA_0} có độ dài 1 và hướng dọc theo trục x. Vì hình chiếu của tổng các vectơ lên ​​một trục bất kỳ bằng tổng các hình chiếu của chúng lên trục này, nên tổng các hình chiếu của các vectơ OA1→,OA2→,…,OAn→\overrightarrow{OA_1}, \overrightarrow{OA_2}, \dots, \overrightarrow{OA_n} lên trục abscissa bằng -1 (hình chiếu của vectơ OA0→\overrightarrow{OA_0} lên trục abscissa bằng 1). Nhưng những phép chiếu này rõ ràng bằng cos⁡φ,cos⁡2φ,…,cos⁡nφ\cos \varphi, \cos 2\varphi, \dots, \cos n\varphi, sự vắng mặt của nó theo công thức (*).

Công thức (*) có thể được chứng minh theo cách khác bằng cách nhân cả hai vế với 2sin⁡φ22\sin \frac{\varphi}{2} và sử dụng công thức
2sin⁡φ2cos⁡kφ=−sin⁡(k−12)φ+sin⁡(k+12)φ,2\sin \frac{\varphi}{2}\cos k\varphi = -\sin \left(k - \frac{1}{2}\right)\varphi + \sin \left(k + \frac{1}{2}\right)\varphi,

  • tự mình làm đi.

Hãy chuyển sang lời giải bài toán c).
Lấy một số tùy ý x1x_1, ta đặt x2=2x1,x3=3x1,…,xn=nx1x_2 = 2x_1, x_3 = 3x_1, \dots, x_n = nx_1. Với x=x1,x=x2,x=x3,…,x=xnx = x_1, x = x_2, x = x_3, \dots, x = x_n ta thu được các bất đẳng thức sau:
a1cos⁡x1+a2cos⁡2x1+a3cos⁡3x1+⋯+ancos⁡nx1≥−1,a_1\cos x_1 + a_2\cos 2x_1 + a_3\cos 3x_1 + \dots + a_n\cos nx_1 \geq -1,

Tờ 43

tr. 41Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

41

a1cos⁡x2+a2cos⁡2x2+a3cos⁡3x2+⋯+ancos⁡nx2≥−1,a_1 \cos x_2 + a_2 \cos 2x_2 + a_3 \cos 3x_2 + \dots + a_n \cos nx_2 \geq -1,
a1cos⁡x3+a2cos⁡2x3+a3cos⁡3x3+⋯+ancos⁡nx3≥−1,a_1 \cos x_3 + a_2 \cos 2x_3 + a_3 \cos 3x_3 + \dots + a_n \cos nx_3 \geq -1,
…\dots
a1cos⁡xn+a2cos⁡2xn+a3cos⁡3xn+⋯+ancos⁡nxn≥−1.a_1 \cos x_n + a_2 \cos 2x_n + a_3 \cos 3x_n + \dots + a_n \cos nx_n \geq -1.

Cho rằng kxl=klx1=lkx1=lxkkx_l = klx_1 = lkx_1 = lx_k, các bất đẳng thức này có thể được viết lại như sau:

a1cos⁡x1+a2cos⁡x2+a3cos⁡x3+⋯+ancos⁡xn≥−1,a_1 \cos x_1 + a_2 \cos x_2 + a_3 \cos x_3 + \dots + a_n \cos x_n \geq -1,
a1cos⁡2x1+a2cos⁡2x2+a3cos⁡2x3+⋯+ancos⁡2xn≥−1,a_1 \cos 2x_1 + a_2 \cos 2x_2 + a_3 \cos 2x_3 + \dots + a_n \cos 2x_n \geq -1,
a1cos⁡3x1+a2cos⁡3x2+a3cos⁡3x3+⋯+ancos⁡3xn≥−1,a_1 \cos 3x_1 + a_2 \cos 3x_2 + a_3 \cos 3x_3 + \dots + a_n \cos 3x_n \geq -1,
…\dots
a1cos⁡nx1+a2cos⁡nx2+a3cos⁡nx3+⋯+ancos⁡nxn≥−1.a_1 \cos nx_1 + a_2 \cos nx_2 + a_3 \cos nx_3 + \dots + a_n \cos nx_n \geq -1.

Cộng các bất đẳng thức này và đặt x1=2πn+1x_1 = \frac{2\pi}{n+1} (rồi x2=4πn+1x_2 = \frac{4\pi}{n+1}, x3=6πn+1x_3 = \frac{6\pi}{n+1}, …\dots, xn=2nπn+1x_n = \frac{2n\pi}{n+1}), ta thu được bất đẳng thức

−a1−a2−a3−⋯−an≥−n,-a_1 - a_2 - a_3 - \dots - a_n \geq -n,

Ở đâu

a1+a2+a3+⋯+an≤n∗).a_1 + a_2 + a_3 + \dots + a_n \leq n^*).

Yu. I. Nokin

M309. a) Với nn thì đa thức x2n+xn+1x^{2n} + x^n + 1 chia hết cho x2+x+1x^2 + x + 1 là bao nhiêu?

b) Tại số nn

10…0⏟n1…0⏟n1 \underbrace{0 \dots 0}_{n} \underbrace{1 \dots 0}_{n}

chia hết cho 37?

a) Xét ba trường hợp tương ứng với các số dư khác nhau khi nn chia cho 3.

1°. Để n=3kn=3k; Sau đó

x6k+x3k+1=(x6k−1)+(x3k−1)+3=x^{6k} + x^{3k} + 1 = (x^{6k} - 1) + (x^{3k} - 1) + 3 =
=(x3−1)(x6k−3+x6k−6+⋯+1)+= (x^3 - 1)(x^{6k} - 3 + x^{6k} - 6 + \dots + 1) +
+(x3−1)(x3k−3+x3k−6+⋯+1)+3=+ (x^3 - 1)(x^{3k} - 3 + x^{3k} - 6 + \dots + 1) + 3 =
=(x2+x+1)⋅Q(x)+3,= (x^2 + x + 1) \cdot Q(x) + 3,

ở đâu Q(x)=(x−1)[(x6k−3+x6k−6+⋯+1)+(x3k−3+⋯+1)]Q(x) = (x - 1)[(x^{6k} - 3 + x^{6k} - 6 + \dots + 1) + (x^{3k} - 3 + \dots + 1)].

Do đó, nếu n=3kn=3k thì đa thức x2n+xn+1x^{2n} + x^n + 1 khi chia cho x2+x+1x^2 + x + 1 cho số dư 3.

2°. Hãy để n=3k+1n=3k + 1. chúng tôi có

x6k+2+x3k+1+1=(x6k+2−x2)+(x3k+1−x)+x^{6k + 2} + x^{3k + 1} + 1 = (x^{6k + 2} - x^2) + (x^{3k + 1} - x) +
+(x2+x+1)=x2(x6k−1)+x(x3k−1)+(x2+x+1)+ (x^2 + x + 1) = x^2(x^{6k} - 1) + x(x^{3k} - 1) + (x^2 + x + 1)

Trong 1° chúng ta đã chỉ ra rằng các đa thức (x6k−1)(x^{6k} - 1) và (x3k−1)(x^{3k} - 1) đều chia hết cho (x3−1)(x^3 - 1), do đó cũng chia hết cho (x2+x+1)(x^2 + x + 1); do đó, tại n=3k+1n=3k + 1 đa thức x2n+xn+1x^{2n} + x^n + 1 chia hết cho x2+x+1x^2 + x + 1.

3°. Hãy để n=3k+2n=3k + 2. Sau đó

x6k+4+x3k+2+1=x1(x6k−1)+x2(x3k−1)+x4+x2+x^{6k + 4} + x^{3k + 2} + 1 = x^1(x^{6k} - 1) + x^2(x^{3k} - 1) + x^4 + x^2 +
+1=x4(x6k−1)+x2(x3k−1)+x3−1+(x2+x+1)=(x2+x+1)[(x−1)R(x)+1],+ 1 = x^4(x^{6k} - 1) + x^2(x^{3k} - 1) + x^3 - 1 + (x^2 + x + 1) = (x^2 + x + 1)[(x - 1)R(x) + 1],

trong đó R(x)=x4(x6k−3+⋯+1)+x2(x3k−3+⋯+1)+xR(x) = x^4(x^{6k} - 3 + \dots + 1) + x^2(x^{3k} - 3 + \dots + 1) + x và đa thức x2n+xn+1x^{2n} + x^n + 1 lại chia hết cho x2+x+1x^2 + x + 1.

*) Điều bài toán này đã được giải quyết tương tự trong cuốn sách của Polin và Sethe “Bài toán và các định lý từ phân tích”.

Tờ 44

tr. 42Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

42

Vậy đáp số trong bài toán a) là:
đa thức x2n+xn+1x^{2n} + x^n + 1 chia hết cho x2+x+1x^2 + x + 1 trừ khi nn là bội số của ba.

  1. Đối với lời giải bài toán này, chúng ta có thể sử dụng kết quả của điểm a), vì tất cả đa thức thu được trong quá trình chia—các phần và phần dư—có hệ số nguyên. Thật vậy, với x=10x = 10 chúng ta nhận được kết quả tương ứng
    x2+x+1=111,x2(n+1)+x(n+1)+1=10…0⏟n1…0⏟n.x^2 + x + 1 = 111, x^{2(n+1)} + x^{(n+1)} + 1 = 1 \underbrace{0 \ldots 0}_{n} \underbrace{1 \ldots 0}_{n}.
    Mặt khác, 102m+10m+110^{2m} + 10^m + 1 chia hết cho 3 với mọi mm, và câu hỏi 102m+10m+110^{2m} + 10^m + 1 có chia hết cho 37 hay không cũng tương đương với câu hỏi liệu 102m+10m+110^{2m} + 10^m + 1 có chia hết cho 37,3 = 111 hay không. Đáp số trong bài toán này là: số 10…0⏟n10…0⏟n\underbrace{10 \ldots 0}_{n} \underbrace{10 \ldots 0}_{n} chia hết cho 37 nếu nn là bội số của 3 hoặc nếu nn chia cho 3 dư 1.
    F. G. Shleifer

M311. *) Từ một vi khuẩn, 1000 vi khuẩn thu được theo cách sau: đầu tiên vi khuẩn được chia thành hai, sau đó một trong hai vi khuẩn thu được được chia thành hai, sau đó một trong ba vi khuẩn thu được được chia thành hai, v.v. Chúng ta hãy chứng minh rằng tại một số thời điểm đã tồn tại một loại vi khuẩn như vậy, số lượng con của chúng trong môi trường của 1000 vi khuẩn, kết quả cuối cùng là từ 334 đến 667.

Cơm. 1.

M312. Trong hình bình hành P1P_1 có hình bình hành P2P_2, trong đó lần lượt có hình bình hành P3P_3, các cạnh P3P_3 song song với các cạnh P1P_1. Hãy chứng minh rằng ít nhất một cạnh của hình bình hành P3P_3 không nhỏ hơn một nửa độ dài cạnh P1P_1 song song với nó.

Để một vi khuẩn nhất định có NN dòng gồm 1000 vi khuẩn trung bình, tách thành hai, có dòng N′N' và N′′N'' tương ứng. Khi đó N=N′+N′′N = N' + N'', và do đó một trong các số N′N' và N′′N'' không nhỏ hơn N/2N/2.

Hãy xem xét trình tự vi khuẩn A1,A2,A3,…,AmA_1, A_2, A_3, \ldots, A_m, trong đó A1A_1 là vi khuẩn đầu tiên, Ak+1A_{k+1} (đối với k=1,2,…,m−1k = 1, 2, \ldots, m-1) là một trong hai vi khuẩn được tạo ra từ sự phân chia AkA_k có ít nhất nhiều dòng như chị em của nó và AmA_m là một trong 1000 vi khuẩn tạo ra ở cuối. Để AkA_k có luồng NkN_k. Sau đó trình tự
N1=1000,N2,N3,…,Nm−1,Nm=1N_1 = 1000, N_2, N_3, \ldots, N_{m-1}, N_m = 1
giảm nhưng mỗi số hạng trong đó không nhỏ hơn một nửa số hạng trước: Nk>Nk+1≥Nk/2N_k > N_{k+1} \geq N_k/2. (Trong Hình 1, mô tả quá trình phân chia vi khuẩn dưới dạng “cây phả hệ”, chuỗi vi khuẩn A1,A2,…,AmA_1, A_2, \ldots, A_m được hiển thị; ở đây N1=16,N2=9,N3=5,N4=3,N5=2,N6=1N_1 = 16, N_2 = 9, N_3 = 5, N_4 = 3, N_5 = 2, N_6 = 1.) Nếu chúng ta chọn jj sao cho Nj−1≥668N_{j-1} \geq 668 và Nj<668N_j < 668, chúng ta nhận được 334≤Nj≤667334 \leq N_j \leq 667, tức là vi khuẩn AjA_j sẽ thỏa mãn điều kiện đã cho.

Theo cách tương tự, người ta có thể chứng minh rằng nếu cuối cùng kết quả là MM vi khuẩn, thì đối với bất kỳ cc tự nhiên nào cũng có một vi khuẩn có số lượng con cái NN thỏa mãn điều kiện c≤N<2cc \leq N < 2c.

N. B. Vasiliev

Trước hết chúng ta hãy lưu ý rằng nếu hình bình hành ABCDABCD treo vào hình bình hành KLMNKLMN (xem Hình 2), thì chúng có tâm đối xứng chung OO. Điều này xuất phát từ thực tế là khi tính đối xứng tương đối với OO, hình bình hành KLMNKLMN đi vào chính nó và cạnh ABAB của hình bình hành ABCDABCD đi qua

*) Lời giải bài toán M310 có trong bài viết của G. A. Gurevich và “Trình tự không lặp lại («Kvant», 1975, số 9).

Tờ 45

tr. 43Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

43

thành một đoạn song song có chiều dài bằng nhau với các đầu ở các cạnh tương ứng của hình bình hành KLMN, tức là thành đoạn CD.

Do đó, các hình bình hành P1,P2P_1, P_2 và P3P_3 có chung tâm đối xứng. Từ đó, chúng ta thu được rằng bốn hình bình hành tô bóng nằm ở các góc K,L,MK, L, M và NN là bằng nhau; Chúng ta hãy biểu thị độ dài các cạnh của chúng lần lượt là xx và yy.

Gọi aa và bb là độ dài các cạnh của hình bình hành P3P_3. Khi đó độ dài các cạnh của hình bình hành P1P_1 bằng (a+2x)(a + 2x) và (b+2y)(b + 2y). Chúng ta cần chứng minh rằng a≥a+2x2a \geq \frac{a + 2x}{2} hoặc b≥b+2y2b \geq \frac{b + 2y}{2}, tức là a≥2xa \geq 2x hoặc b≥2yb \geq 2y. Điều này sẽ đúng nếu chúng ta chứng minh bất đẳng thức sau: ab≥4xyab \geq 4xy.

Xét một hình bình hành có ba đỉnh là các điểm A,LA, L và BB. Vì đường chéo ABAB chia nó và các hình bình hành góc - phía dưới bên trái và phía trên bên phải - thành các hình tam giác bằng nhau nên diện tích của các hình bình hành được tô bóng trong Hình 2 là bằng nhau. Tương tự như vậy, diện tích của các hình bình hành được tô màu vàng, đỏ và xanh lục là bằng nhau: tất cả các hình bình hành được tô màu đều có kích thước bằng nhau. Rõ ràng (xem hình ok) tổng diện tích của các hình bình hành được tô bóng không vượt quá diện tích của hình bình hành P3P_3. Nhưng diện tích của một hình bình hành được tô bóng là xy⋅sin⁡αxy \cdot \sin \alpha, và diện tích P3P_3 là ab⋅sin⁡αab \cdot \sin \alpha; Có nghĩa,

ab≥4xy,ab \geq 4xy,

đó là những gì được yêu cầu.

I. N. Klumova

**M313. Cho một góc có đỉnh O. Xét một tập hợp bốn đỉnh M của hình bình hành ONML, các đỉnh N và L nằm trên các cạnh của một góc cho trước và diện tích bằng một giá trị không đổi. (Tập hợp này được gọi là synerbola.) Chứng minh rằng trên bisserps đây là một góc và trên phần mở rộng của nó cũng có các điểm F1F_1 và F2F_2 (2de∣F1O∣=∣F2O∣2de |F_1O| = |F_2O|), mà hiệu khoảng cách

∣∣F1M∣−∣F2M∣∣||F_1M| - |F_2M||

không phụ thuộc vào điểm MM.**

Đặt 2α2\alpha là một góc cho trước, AA là đỉnh của hyperbol (điểm giao nhau của nó với bisserse), A′A' là một điểm đối xứng đối với OO, KMQKMQ là đường vuông góc với bisserpse này đi qua MM (K nằm trên bisserse, QQ - trên cạnh góc, xem Hình 3).

Chúng ta hãy giới thiệu các ký hiệu sau: r1=∣F1M∣r_1 = |F_1M|, r2=∣F2M∣r_2 = |F_2M|, a=∣OA∣=∣OA′∣a = |OA| = |OA'|, x=∣ON∣x = |ON|, y=∣OL∣y = |OL|, r=∣OM∣r = |OM|, φ=AOM^\varphi = \widehat{AOM}, cuối cùng, cc là khoảng cách cần thiết của các điểm F1F_1 và F2F_2 tính từ đỉnh OO của góc (cường điệu ở giữa). (Đối với những người muốn nói đến hình học giải tích: xx và yy là tọa độ xiên của điểm; MM, aa và φ\varphi là tọa độ cực của điểm đó.)

Tờ 46

tr. 44Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

44

Theo điều kiện bài toán, hình bình hành màu xanh và hình bình hành màu vàng phải có cùng diện tích:

k=xysin⁡2α=(a2cos⁡α)2sin⁡2α,k = xy \sin 2\alpha = \left( \frac{a}{2 \cos \alpha} \right)^2 \sin 2\alpha,

Ở đâu

xy=a24cos⁡2α.(1)xy = \frac{a^2}{4 \cos^2 \alpha}. \tag{1}

Chúng ta cần tìm vị trí của F1F_1 và F2F_2 (tức là giá trị của cc) sao cho hiệu r2−r1r_2 - r_1 là như nhau đối với tất cả các điểm MM của hyperbol. Cụ thể, đối với đỉnh AA của nó, chênh lệch ∣F1A∣−∣F2A∣|F_1A| - |F_2A| này, do tính đối xứng của (∣F2A∣=∣F1A′∣)(|F_2A| = |F_1A'|), bằng ∣A′A∣=2a|A'A| = 2a (trục của hyperbol). Điều này có nghĩa là sự khác biệt này phải bằng

r2−r1=2a.(2)r_2 - r_1 = 2a. \tag{2}

Hãy tìm biểu thức r1r_1 và r2r_2 thông qua các hằng số a,ca, c và α\alpha (tất nhiên, những biểu thức này cũng sẽ bao gồm một số đại lượng thay đổi). Áp dụng định lý cosin cho tam giác F1MO,F2MOF_1MO, F_2MO và OMNOMN, ta có:

r1,22=c2+r2±2crcos⁡φ(3)r_{1,2}^2 = c^2 + r^2 \pm 2cr \cos \varphi \tag{3}

(ký hiệu trên cho r1r_1, ký hiệu dưới cho r2r_2) và

r2=x2+y2+2xycos⁡2α.(4)r^2 = x^2 + y^2 + 2xy \cos 2\alpha. \tag{4}

Góc φ\varphi có thể được sử dụng ngay từ công thức (3): từ hình vẽ cho thấy rõ rằng

rcos⁡φ=∣OK∣=∣OQ∣cos⁡α=(∣OL∣+∣LQ∣)cos⁡α=r \cos \varphi = |OK| = |OQ| \cos \alpha = (|OL| + |LQ|) \cos \alpha =

=(∣OL∣+∣LM∣)cos⁡α=(x+y)cos⁡α;= (|OL| + |LM|) \cos \alpha = (x + y) \cos \alpha;

theo,

r1,22=c2+r2±2c(x+y)cos⁡α.(3’)r_{1,2}^2 = c^2 + r^2 \pm 2c(x + y) \cos \alpha. \tag{3'}

Thay (4) vào (3’) và sử dụng điều kiện (1) cùng các đẳng thức cos⁡2α=2cos⁡2α−1\cos 2\alpha = 2 \cos^2 \alpha - 1 và x2+y2=(x+y)2−2xyx^2 + y^2 = (x + y)^2 - 2xy, chúng ta thu được:

r1,22=c2+(x+y)2−2xy+2xycos⁡2α±2c(x+y)cos⁡α=r_{1,2}^2 = c^2 + (x + y)^2 - 2xy + 2xy \cos 2\alpha \pm 2c(x + y) \cos \alpha =

=c2+(x+y)2−a22cos⁡2α+= c^2 + (x + y)^2 - \frac{a^2}{2 \cos^2 \alpha} +

+a22cos⁡2α(2cos⁡2α−1)±2c(x+y)cos⁡α=+ \frac{a^2}{2 \cos^2 \alpha} (2 \cos^2 \alpha - 1) \pm 2c(x + y) \cos \alpha =

=[c2−a22cos⁡2α]+[(x+y)2+a2±2c(x+y)cos⁡α].(5)= \left[ c^2 - \frac{a^2}{2 \cos^2 \alpha} \right] + \left[ (x + y)^2 + a^2 \pm 2c(x + y) \cos \alpha \right]. \tag{5}

Làm схх vì cc là tùy ý. Bây giờ chúng ta hãy chọn nó để công thức (5) có dạng đơn giản hơn. Hãy đặt c=acos⁡αc = \frac{a}{\cos \alpha} (sau đó ∣OF2∣=∣OB∣|OF_2| = |OB|, xem hình). Khi đó công thức (5) có dạng sau:

r1,22=(x+y)2+a2±2(x+y)a=[(x+y)±a]2.r_{1,2}^2 = (x + y)^2 + a^2 \pm 2(x + y) a = [(x + y) \pm a]^2.

Từ hình vẽ cho thấy rõ rằng x+y>ax + y > a (∣OQ∣>∣OA∣|OQ| > |OA|); kể từ đây,

r1=(x+y)+a,r2=(x+y)−a.r_1 = (x + y) + a, \quad r_2 = (x + y) - a.

Điều này mang lại cho chúng tôi r1−r2=2ar_1 - r_2 = 2a. Thật thú vị khi lưu ý rằng r1+r2=2(x+y)r_1 + r_2 = 2(x + y), tức là, từ bất kỳ lũy thừa nào của hyperbol đều được xem xét cho đến khi các tiêu điểm của nó là hình bình hành biến thiên khác nhau nằm trong một hyperbola nhất định.

Tờ 47

tr. 45Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

45

M315. *) Trên mỗi cạnh của một đa giác lồi, một mũi tên được đặt sao cho có ít nhất một mũi tên đi vào và rời khỏi mỗi đỉnh của đa hữu cơ. Chúng ta hãy chứng minh rằng có ít nhất hai mặt của một khối đa hữu cơ, mỗi mặt có thể đi vòng quanh chu vi, di chuyển theo hướng mũi tên trên các cạnh của nó.

Cơm. 4.

Cơm. 5.

F318. Tại mức C1C_1 thì điện dung của hệ tụ điện trên Hình 6 bằng: a) CC; b) kCkC (k≠1k \neq 1); c) C1C_1?

Hãy gọi trình tự
A1A2,A2A3,…,At−1AtA_1A_2, A_2A_3, \dots, A_{t-1}A_t
xương sườn đa hữu cơ bởi
P=A1A2…AtP = A_1A_2 \dots A_t
nếu trên tất cả các cạnh này, các mũi tên hướng theo cùng một hướng: từ A1A_1 đến A2A_2, từ A2A_2 đến A3A_3, …, từ At−1A_{t-1} đến AtA_t hoặc từ AtA_t đến At−1A_{t-1}, từ At−1A_{t-1} đến At−2A_{t-2}, …, từ A2A_2 đến A1A_1.

Vì, theo điều kiện, ít nhất một mũi tên đi vào và rời khỏi mỗi đỉnh của đa giác, nên bất kỳ đường dẫn nào cũng có thể bị loại bỏ theo cả hai hướng bằng cách gắn các cạnh mới vào các đầu của nó.

Bắt đầu với một cạnh tùy ý A1A2A_1A_2 của đa hữu cơ (rất/không, một đường dẫn), chúng ta sẽ xây dựng tuần tự các đường dẫn A1A2A3,A1A2A3A4A_1A_2A_3, A_1A_2A_3A_4, v.v., cho đến khi chúng ta có được một đường dẫn trong đó một trong các đỉnh gặp nhau hai lần: As=AtA_s = A_t, 1≤s<t1 \leq s < t. Do đó, chúng ta thu được một đường dẫn khép kín P0=AsAs+1…AtP_0 = A_sA_{s+1} \dots A_t (tất cả các đỉnh của nó, ngoại trừ các đỉnh cực trị, As=AtA_s = A_t, đều khác nhau, Hình 4).

Vì đa hữu cơ là lồi nên đường dẫn P0P_0 chia bề mặt của nó thành hai vùng DD và D′D'. Hãy chứng minh rằng ở mỗi vùng có ít nhất một mặt có thể đi xung quanh chu vi, di chuyển theo hướng mũi tên ở hai bên của nó.

Hãy lấy diện tích DD; đường dẫn nó bao gồm k0≥1k_0 \geq 1 các mặt của đa hữu cơ. Nếu k0=1k_0 = 1 thì vùng này (được giới hạn bởi đường dẫn P0P_0) là khuôn mặt mong muốn. Nếu k0>1k_0 > 1, thì trong vùng DD có một cạnh AiBA_iB không nằm trong đường dẫn P0P_0 (và AiA_i được bao gồm trong P0P_0). Bắt đầu từ cạnh này, chúng ta sẽ xây dựng một đường đi qua đỉnh BB bên trong vùng DD cho đến khi chúng ta có được một đường đi trong đó một trong các đỉnh gặp nhau hai lần (nếu chúng ta đi đến ranh giới của vùng DD, sau đó đi xa hơn dọc theo đường dẫn P0P_0 sẽ quay trở lại AiA_i). Bằng cách này, chúng ta có được một đường dẫn khép kín mới P1P_1 (Hình 5). Đường dẫn P1P_1 nằm bên trong vùng DD và không trùng với P0P_0; Điều này có nghĩa là vùng được giới hạn bởi đường dẫn P1P_1 bao gồm k1<k0k_1 < k_0 các mặt của đa hữu cơ. Nếu k1=1k_1 = 1 thì P1P_1 giới hạn cạnh cần thiết; nếu k1>1k_1 > 1, thì theo cách tương tự, chúng ta sẽ xây dựng một đường dẫn khép kín P2P_2, giới hạn vùng bao gồm các mặt k2<k1k_2 < k_1, v.v. Vì tất cả các số kik_i đều là số tự nhiên và ki+1<kik_{i+1} < k_i, nên sau một số bước hữu hạn, chúng ta thu được một đường dẫn khép kín P0P_0, giới hạn chính xác một mặt mong muốn.

Bạn có thể tìm thấy cạnh bắt buộc thứ hai theo cách tương tự bằng cách xem D′D' - cạnh bắt buộc thứ hai từ vùng mà đường dẫn P0P_0 chia đa giác của chúng ta.

A. M. Zubkov

◆ Nối hệ tụ điện đang xét vào nguồn có điện áp UU. Từ thông điệp về tính đối xứng, suy ra rằng điện tích của các tụ điện trong xương kCkC sẽ giống nhau. Chúng tôi biểu thị chúng bằng QQ. Tương tự, điện tích qq của tụ điện embone CC bằng nhau. Điện tích của tụ C1C_1 được ký hiệu là q1q_1. Hãy xem xét điện tích của từng tụ điện (xem Hình 6).

Điện tích Qx=Q+qQ_x = Q + q của một hệ tụ điện liên hệ với điện áp U=U2+U3=qC+QkCU = U_2 + U_3 = \frac{q}{C} + \frac{Q}{kC} đặt vào hệ thống, tương ứng với Qx=CxUQ_x = C_xU, trong đó CxC_x là điện dung của hệ thống, tức là
Q+q=Cx(qC+QkC).Q + q = C_x \left( \frac{q}{C} + \frac{Q}{kC} \right).

*) Lời giải bài toán M314 sẽ được đăng trong số tiếp theo của tạp chí.

Tờ 48

tr. 46Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

46

Công do trường điện thực hiện buộc phải vượt qua bất kỳ điện tích nào, và do đó, đơn điện tích dọc theo một quỹ đạo kín luôn bằng không. Ví dụ, bỏ qua đường viền trên (xem Hình 6) ngược chiều kim đồng hồ, chúng ta có được

U1−U2+U3=q1C1−qC+QkC=0.U_1 - U_2 + U_3 = \frac{q_1}{C_1} - \frac{q}{C} + \frac{Q}{kC} = 0.

Chúng ta cũng hãy sử dụng định luật bảo toàn điện tích. Phần của hệ thống được hiển thị trong Hình 6 có màu đỏ (bạn cũng có thể thấy phần được hiển thị bằng màu khác) ở trạng thái trung tính trước khi hệ thống được kết nối với nguồn. Vì phần này bị cô lập nên tổng điện tích của nó sẽ bằng 0:

q+q1−Q=0.q + q_1 - Q = 0.

Từ phương trình (1)—(3) suy ra rằng

Cx=2kC+(1+k)C12C1+(1+k)CC.C_x = \frac{2kC + (1+k)C_1}{2C_1 + (1+k)C} C.

Từ đây dễ dàng có được điều đó

a) Cx=CC_x = C với C1=−CC_1 = -C, điều này là không thể;
b) Cx=kCC_x = kC (k≠1k \neq 1) cho C1=−kCC_1 = -kC, điều này cũng không thể xảy ra;
b) Cx=C1C_x = C_1 tại C1=kC.C_1 = \sqrt{k} C.

F319. Nhìn 2F từ đường thu L1 với tiêu điểm F, chúng ta thấy một vật sáng. Độ rọi của ảnh của vật trên màn bằng E0E_0. Giữa màn và vạch L1 đặt một vạch tán xạ L2 có tiêu cự 2F. Để thu được ảnh của một vật, màn ảnh phải được chuyển sang giá trị bằng F. Xác định độ chói của ảnh của vật trong trường hợp thứ hai.

Từ điều kiện bài toán suy ra rằng ảnh của vật tạo bởi thấu kính L1 nằm cách nó một khoảng 2F (điều này có thể dễ dàng kiểm tra bằng công thức thấu kính). Đặt thấu kính khuếch tán L2 cách đường L1 một khoảng x (Hình 7). Rõ ràng, để có được hình ảnh rõ nét, màn hình phải di chuyển dữ liệu ra khỏi đường truyền. Ảnh trước đó được tạo bởi thấu kính L1 có thể được coi là vật thể tối thiểu cho đường thẳng L2. Khi đó khoảng cách từ “vật” đến đường thẳng L2 sẽ là 2F - x, và khoảng cách từ ảnh đến đường thẳng này sẽ là 3F - x. Từ công thức thấu kính

−12F−x+13F−x=−12F-\frac{1}{2F-x} + \frac{1}{3F-x} = -\frac{1}{2F}

x có thể được tìm thấy. Tính toán cho x = F.

Bây giờ hãy tìm độ phóng đại tuyến tính của thấu kính L2:

Γ=Hh=3F−x2F−x=2.\Gamma = \frac{H}{h} = \frac{3F-x}{2F-x} = 2.

Tờ 49

tr. 47Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

F320. Trong một bình sơ tán có dung tích V=1V = 1 l có 1 g uranium hydrua UH3\mathrm{UH_3}. Khi đun nóng đến nhiệt độ t1=400∘Ct_1 = 400^\circ\mathrm{C}, hydrua phân hủy hoàn toàn thành uranium (trọng lượng nguyên tử A=238A = 238) và hydro. Tìm áp suất của hydro trong bình ở nhiệt độ này.

F321. Cát mịn được đổ lên màng ngang. Màng dao động với tần số ν=500\nu = 500 Hz trong mặt phẳng thẳng đứng. Biên độ dao động của màng là bao nhiêu nếu các hạt cát nhảy lên độ cao h=3h = 3 mm so với vị trí cân bằng của màng?


Cơm. 8.

Do đó, nếu toàn bộ quang thông rơi vào thấu kính Л1\mathrm{Л_1} đi qua thấu kính Л2\mathrm{Л_2}, thì trong trường hợp thứ hai, quang thông này phân bố trên một diện tích lớn hơn Γ2=4\Gamma^2 = 4 lần. Do đó, độ chiếu sáng của hình ảnh sẽ ít hơn bốn lần, tức là E=E0/4E = E_0/4.

◆

Phản ứng phân hủy uranium hydrua tuân theo phương trình
2UH3=2U+3H2,2\mathrm{UH_3} = 2\mathrm{U} + 3\mathrm{H_2},
nghĩa là, từ 482 g (hai mol) uranium hydrua, người ta thu được 476 g (hai mol) uranium và 6 g (ba mol) hydro. Theo đó, từ 1 g uranium hydrua bạn sẽ nhận được m=6/482m = 6/482 g hydro. Coi hydro là một loại khí lý tưởng, chúng ta tìm thấy áp suất của nó trong các điều kiện nhất định (T=673∘KT = 673^\circ\mathrm{K}, V=10−3V = 10^{-3} m³). Từ phương trình trạng thái của khí lý tưởng

p=mμRTV≈35⋅103  н/м2.p = \frac{m}{\mu}\frac{RT}{V} \approx 35\cdot 10^3 \ \ \textit{н/м}^2.

◆

Cho màng dao động theo quy luật
x=Asin⁡ωt,x = A \sin \omega t,
trong đó xx là độ dời khỏi vị trí cân bằng, AA là biên độ, ω=2πν\omega = 2\pi\nu là tần số dao động tuần hoàn. Tại thời điểm ban đầu t=0t = 0 màng và các hạt cát trên đó ở vị trí cân bằng. Màng sau đó được di chuyển ra khỏi vị trí cân bằng, ví dụ như hướng lên trên.

Một hạt cát chuyển động dọc theo màng chịu tác dụng của hai lực: trọng lực mgmg và lực N\mathbf{N} của phản ứng màng (Hình 8). Hãy viết phương trình chuyển động của hạt cát:
N−mg=ma.N - mg = ma.
Tại thời điểm hạt cát tách ra, phản lực NN bằng 0 và do đó gia tốc của hạt cát là a=−ga = -g. Do đó, một hạt cát vỡ ra khỏi màng tại thời điểm t0t_0 khi gia tốc của nó bằng −g-g. Sau đó, hạt cát tiếp tục chuyển động lên độ cao hh khi một vật được ném thẳng đứng lên trên ở độ cao h0h_0, bằng độ lệch của màng so với vị trí cân bằng tại thời điểm t0t_0, với vận tốc ban đầu v0v_0, bằng vận tốc của màng tại cùng thời điểm t0t_0 (xem Hình 8). Theo định luật bảo toàn cơ năng

mgh0+mv022=mgh.(∗)mgh_0 + \frac{mv_0^2}{2} = mgh. \qquad (*)

Bây giờ chúng ta hãy xem xét chuyển động của màng chi tiết hơn và liên hệ các đại lượng h0h_0 và v0v_0 với biên độ dao động của màng.

Tốc độ của màng tại bất kỳ thời điểm nào là v=ωAsin⁡(ωt+π/2)=ωAcos⁡ωtv = \omega A \sin(\omega t + \pi/2) = \omega A \cos \omega t và gia tốc là a=−ω2x=−ω2Asin⁡ωta = -\omega^2 x = -\omega^2 A \sin \omega t. Vào giây phút chia ly t0t_0

v=v0=ωAcos⁡ωt0,v = v_0 = \omega A \cos \omega t_0,
a=−g=−ω2Asin⁡ωt0,a = -g = -\omega^2 A \sin \omega t_0,
x=h0=Asin⁡ωt0.x = h_0 = A \sin \omega t_0.

Từ phương trình gia tốc sin⁡ωt0=gω2A\sin \omega t_0 = \dfrac{g}{\omega^2 A}, do đó h0=g/ω2h_0 = g/\omega^2 và v0=ωAcos⁡ωt0=ω2A2−g2/ω2v_0 = \omega A \cos \omega t_0 = \sqrt{\omega^2 A^2 - g^2/\omega^2}

Thay các giá trị h0h_0 và v0v_0 vào phương trình (∗)(*), ta được

A=2ghω2−g2ω2≈77,2⋅10−6 м≈0,077 мм.A = \frac{\sqrt{2gh\omega^2 - g^2}}{\omega^2} \approx 77{,}2\cdot 10^{-6} \ \textit{м} \approx 0{,}077 \ \textit{мм}.

B. B. Bukhovtsev

47

Tờ 50

tr. 48Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

48

Học cách xây dựng bổ sung
S. B. Belie

Hầu hết mọi bài toán hình học đều có thể được giải bằng nhiều cách. Việc cố gắng tìm ra cái lời giải đơn giản nhất, “đẹp” nhất luôn là điều thú vị - đặc biệt vì lời giải như vậy được giám khảo đánh giá cao. Các công trình bổ sung thường giúp ích cho việc này. Trong một trường hợp, những công trình này do chính họ chỉ đạo, trong những trường hợp khác, giấc mơ không quá rõ ràng và đòi hỏi nhiều kinh nghiệm, sự khéo léo và trực giác hình học từ người quyết định.

Hãy chuyển sang xem xét bài toán cụ thể.

Bài toán 1. Trên các cạnh AC, BC của một tam giác vuông, bên ngoài cách dựng là các hình vuông ACDE và BCKF. Từ các điểm E và F, phân phối lại EM và FN được đưa vào phần kéo dài của cạnh huyền. Chứng minh rằng EM + FN = AB.

Trong tam giác vuông ACB ta vẽ đường cao CL (xem Hình 1).

Rõ ràng, ΔACL = ΔEAM, ΔBCL = ΔFBN. Do đó EM = AL, FN = LB, EM + FN = AL + LB = AB.

Bài toán 2. (MIPT, 1970). Chiều cao của một ranh giới đều là lớn nhất nếu các đường chéo của nó được phân phối lại cho nhau và diện tích của ranh giới bằng S.

Chúng ta hãy vẽ một đường thẳng đi qua đỉnh C, song song với đường chéo BD, cho đến khi nó cắt đường tiếp tục của đáy hình thang AD tại điểm E (xem Hình 2). Vì hình thang là đều và các đường chéo của nó phân bố lại cho nhau; thì tam giác ACE là tam giác đều và vuông (chứng minh đi!). Trong tam giác ACE, vẽ chiều cao CF và ký hiệu chiều dài của nó là h. Rõ ràng AF = CF nhưng AF lại bằng đường trung bình của hình thang nên S = h2. Do đó, h = √S.

Như bạn có thể thấy, bài toán này khá đơn giản, khó khăn chính với

Cơm. 1.
Cơm. 2.

Tờ 51

tr. 49Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

49

ee lời giải đã có thỏa thuận xây dựng thêm các công trình phù hợp.

Bài toán 3. Trên các cạnh AB và BC của tam giác ABC, dựng các hình vuông ABDE và BCKF ở bên ngoài nó. Chứng minh rằng đoạn DF gấp đôi đường trung tuyến BP của tam giác.

Hãy kéo dài tam giác ABC thành hình bình hành và kéo dài đường trung bình BP theo đường chéo của nó (xem Hình 3). Đặt ABC=αABC = \alpha, sau đó DBF=180∘−αDBF = 180^\circ - \alpha. Nhưng cũng BCQ=180∘−αBCQ = 180^\circ - \alpha, và các cạnh bao quanh các góc này cũng bằng nhau, do đó ΔDBF=ΔQCB\Delta DBF = \Delta QCB. Vì vậy, BQ=2BP=DFBQ = 2BP = DF.

Bài toán 4. Bên trong tam giác, tìm một điểm sao cho nếu nối các đoạn thẳng với các đỉnh của tam giác thì tam giác sẽ được chia thành ba phần, diện tích các phần đó liên hệ với nhau là m:n:qm:n:q.

Chúng ta chia đáy AC của tam giác ABC cho các điểm D và E thành ba phần theo tỷ lệ này m:n:qm:n:q (Hình 4). Qua điểm D vẽ đường thẳng song song với cạnh AB, qua điểm E vẽ đường thẳng song song với BC. Hãy chứng minh rằng điểm O của giao điểm của những đường này là điểm mong muốn. Để chứng minh sự liên thông của đỉnh B với các điểm D và E. SΔAOB=SΔABDS_{\Delta AOB} = S_{\Delta ABD}, vì các tam giác này có chung đáy AB và có chiều cao bằng nhau. Tương tự như SΔBOC=SΔBECS_{\Delta BOC} = S_{\Delta BEC} và cái tiếp theo là SΔAOC=SΔDBES_{\Delta AOC} = S_{\Delta DBE}. Nhưng diện tích của các tam giác ABD, DBE, EBC có tỷ lệ m:n:qm:n:q, vì chúng đều có cùng chiều cao. Vì vậy, SΔAOB:SΔBOC=m:n:qS_{\Delta AOB} : S_{\Delta BOC} = m:n:q.

Bài toán 5. Qua giao điểm các đường trung tuyến của tam giác ABC vẽ đường thẳng l cắt cạnh AB và AC. Chứng minh rằng tổng khoảng cách từ đường thẳng l đến đỉnh B và C bằng khoảng cách từ nó đến đỉnh A.

Gọi O là giao điểm của các đường trung tuyến của tam giác, AD là đường trung tuyến (Hình 5). Vẽ các đường vuông góc BM, DL, CN, AK lên đường thẳng l. Dễ dàng nhận thấy DL là đường trung bình của hình thang BMNC, DL=BM+CN2DL = \frac{BM + CN}{2}, và ΔAKO∼ΔDLO\Delta AKO \sim \Delta DLO nên DLAK=DOOA=12\frac{DL}{AK} = \frac{DO}{OA} = \frac{1}{2} và AK=2DL=BM+CNAK = 2DL = BM + CN.

Tờ 52

tr. 50Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp


Cơm. 6.


Cơm. 7.

Bài toán 6. (MSU, Cơ học và Toán học, 1973). Trong một hình thang, các đường chéo là 3 và 5, đoạn nối trung điểm của hai đáy là 2. Tìm diện tích của hình thang.

Trước hết, chúng ta lưu ý rằng các điểm EE và FF—trung điểm của các đáy BCBC và ADAD của hình thang ABCDABCD (xem Hình 6)—và điểm OO của giao điểm của các đường chéo nằm trên cùng một đường thẳng (chứng minh điều đó!). Qua điểm CC chúng ta vẽ hai đường thẳng: một đường thẳng song song với đường chéo BDBD cho đến khi cắt đường nối tiếp của đáy ADAD tại điểm LL, đường còn lại song song với EFEF. Vì OFOF là đường trung bình của tam giác AODAOD, nên CKCK là đường trung bình của tam giác ACLACL. Bây giờ chúng ta sẽ hoàn thành tam giác ACLACL thành hình bình hành và đường trung tuyến CKCK thành đường chéo của nó. S□ABCD=SΔACL=SΔACQS_{\square ABCD} = S_{\Delta ACL} = S_{\Delta ACQ} (tại sao?). Cần lưu ý rằng ΔACQ\Delta ACQ là hình chữ nhật, SΔACQ=6S_{\Delta ACQ} = 6.

Vấn đề 7 (MIPT, 1970). Hai đường tròn bằng nhau cắt nhau tại điểm CC. Hai đường thẳng được vẽ qua điểm CC, cắt các đường tròn này lần lượt tại các điểm AA, BB và MM, NN. Đường thẳng ABAB song song với đường tâm và đường thẳng MNMN tạo thành một góc α\alpha với đường tâm. Độ dài của ABAB bằng aa. Tìm độ dài của đoạn MNMN.

Từ các điểm AA và BB chúng ta hạ các đường vuông góc AEAE và BFBF xuống đường thẳng MNMN (xem Hình 7). Đặt ∢AMC=β\sphericalangle AMC = \beta, sau đó là ∢CNB=180∘−β\sphericalangle CNB = 180^\circ - \beta (tại sao?) và ∢FNB=β\sphericalangle FNB = \beta. Từ đẳng thức ba

tam giác AECAEC và BFCBFC (theo cạnh huyền và góc) thì suy ra AE=BFAE = BF. Và vì ∢AMC=∢FNB\sphericalangle AMC = \sphericalangle FNB, nên ΔAEM=ΔBFN\Delta AEM = \Delta BFN và ME=NFME = NF. Vì vậy MN=EF=EC+CF=MN = EF = EC + CF =

=a2cos⁡α+a2cos⁡α=acos⁡α.= \frac{a}{2}\cos\alpha + \frac{a}{2}\cos\alpha = a\cos\alpha.

Vấn đề 8 (MIPT, 1973). Hai đường tròn bán kính RR và rr (R>r)(R > r) có ​​tiếp tuyến ngoài tại điểm AA. Qua điểm BB lấy trên đường tròn lớn vẽ một đường thẳng tiếp xúc với đường tròn nhỏ tại điểm CC. Tìm độ dài của đoạn BCBC nếu dây ABAB bằng aa.

Chúng ta vẽ một đường thẳng đi qua tâm OO của hình tròn nhỏ hơn và điểm BB (xem Hình 8). Sau đó BC2=OB2−r2BC^2 = OB^2 - r^2. Theo định lý cosin

OB2=(R+r)2+R2−OB^2 = (R + r)^2 + R^2 -
−2R (R+r)cos⁡∢AO1B,-2R\,(R + r)\cos\sphericalangle AO_1B,

Ở đâu

cos⁡∢AO1B=2R2−a22R2.\cos\sphericalangle AO_1B = \frac{2R^2 - a^2}{2R^2}.

Kể từ đây,
BC2=(R+r)2+R2−2R (R+r)×BC^2 = (R+r)^2 + R^2 - 2R\,(R+r)\times
× 2R2−a22R2−r2=a2(R+rR),\times\ \frac{2R^2 - a^2}{2R^2} - r^2 = a^2\left(\frac{R+r}{R}\right),

BC=a1+rR.BC = a\sqrt{1 + \frac{r}{R}}.

Bài 9 (MSU, Khoa Sinh học, 1973). Qua trung điểm M cạnh BC của hình bình hành ABCD có diện tích bằng 1 và đỉnh A kẻ một đường thẳng cắt đường chéo

50

Tờ 53

tr. 51Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

51

nal BD trong nước tiểu O. Tìm diện tích tứ giác OMCD.

Qua điểm B, chúng ta vẽ một đường thẳng song song với AM cho đến khi nó cắt đoạn tiếp theo của cạnh AD tại điểm E, và qua điểm A chúng ta vẽ đường thẳng AF song song với BD (xem Hình 9), S△EBD=34S_{\triangle EBD} = \frac{3}{4} (tại sao?). Bây giờ, do sự giống nhau của các tam giác EFA và EBD nên chúng ta có thể viết: S△EFAS△EBD=EA2ED2\frac{S_{\triangle EFA}}{S_{\triangle EBD}} = \frac{EA^2}{ED^2}.

Nhưng EA2ED2=19\frac{EA^2}{ED^2} = \frac{1}{9}, từ đây chúng ta tìm thấy S△EFA=112S_{\triangle EFA} = \frac{1}{12}. Nhưng S△EFA=SΔBOMS_{\triangle EFA} = S_{\Delta BOM}, và bây giờ chúng ta có thể tìm được diện tích của tứ giác OMCD:

SOMCD=S△BDC−S△BOM=512S_{OMCD} = S_{\triangle BDC} - S_{\triangle BOM} = \frac{5}{12}.

Hãy rút ra một số kết luận. Khi tiếp cận lời giải hình học bài toán, người ta phải nhớ rằng hình học tổng quát bài toán có ​​thể được giải bằng nhiều cách. Vì vậy, nếu bạn có ý tưởng cho lời giải bài toán, nhưng bạn thấy rằng đường dẫn đến lời giải khá dài, thì hãy thử tìm một cách tiếp cận khác cho lời giải. Cần nhớ rằng các công trình xây dựng bổ sung có thể cung cấp hỗ trợ đáng kể.

Urazhenya

1 (MIPT, 1963). Tìm diện tích của một tam giác có các đường trung tuyến là 12, 15 và 21 cm.

2 (MIPT, 1967). Tỷ lệ hình thang đều cơ bản là 3:2. Trên đế lớn hơn, cũng như trên đường kính, một hình tròn được xây dựng, cắt ra một đoạn bằng một nửa đế này trên đế nhỏ hơn. Đường tròn chia các cạnh của hình thang theo tỉ lệ nào?

3 (MIPT, 1969). Trong một hình thang hình chữ nhật, các đường chéo vuông góc với nhau và các đáy có quan hệ với nhau là m:n. Tìm tỉ số đường chéo của hình thang.

4 (MIPT, 1970). Cho hình thang ABCD có độ dài đáy lớn AD bằng a, BC ⊥ CD, AB = BC, BD ⊥ AB. Tìm các cạnh của hình thang.

  1. (MIPT, 1970). Trong một hình thang đều có góc nhọn α ở đáy, đường tròn dựng ở một cạnh khi đường kính tiếp xúc với cạnh kia. Hỏi đáy bên của hình thang được chia theo tỉ lệ nào?

6 (MSU, Khoa Kinh tế, 1964). Trong một hình thang có hai đáy a và b, một đường thẳng song song với hai đáy được vẽ qua giao điểm của hai đường chéo. Tìm đoạn của đường thẳng này được bao quanh giữa các cạnh bên.

7 (MSU, Khoa Hóa học, 1967). Cho tam giác ABC, từ đỉnh A vẽ một đường thẳng cắt cạnh BC tại điểm D, nằm giữa hai điểm B và C, và CD : BC = α (trong đó α < 12\frac{1}{2}). Trên cạnh BC giữa các điểm B và D, lấy điểm E và kẻ một đường thẳng đi qua nó, song song với cạnh AC và cắt cạnh AB tại điểm F. Tìm tỉ số diện tích của hình thang ACEF và tam giác ADC, nếu biết CD = DE.

8 (MSU, mekhanit, 1973). Trong hình thang ABCD, các điểm K và M lần lượt là các đáy AB = 5 và CD = 3. Tìm diện tích hình thang nếu tam giác AMB là tam giác vuông và DK là chiều cao của hình thang.

Tờ 54

tr. 52Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

52

Lịch sử toán học

Trong tác phẩm tập thể ba tập “Lịch sử Toán học” (ed. “Nauka”, M., 1970-1972), trong quá trình chuẩn bị có sự tham gia của các giáo sư A. P. Yushkevich, đồng thời là người biên tập toàn bộ ấn phẩm, I. G. Bashmkova, B. A. Rosenfeld và các chuyên gia nổi tiếng khác trong lĩnh vực này, lịch sử toán học được mô tả từ thời cổ đại đến thế kỷ 19.

Để hiểu đúng về khoa học hiện đại, cần phải có kiến ​​thức về lịch sử của nó. Hữu ích hơn nữa là một câu chuyện chứa đựng tuyên bố về bản chất của những khám phá, ý tưởng và phương pháp chính. Cuốn sách đang được đánh giá giới thiệu với người đọc về thế giới khoa học, đôi khi giống với thế giới giả tưởng. Nó được viết bằng một ngôn ngữ hấp dẫn và sống động đến mức người ta đọc nó một cách dễ dàng lạ thường.

Tập đầu tiên gồm hai phần: “Toán học thời cổ đại” và “Toán học thời trung cổ”. Đầu tiên, đề cập đến sự phát triển của toán học thời tiền sử, sự phát triển của phép đếm, sự xuất hiện của các ký hiệu số và khái niệm hình học. Sau đó, người đọc sẽ làm quen với toán học của vương quốc Ai Cập cổ đại, với giấy cói đầu tiên, hệ thống số sáu thập phân Savylonian và ký hiệu clipart lời giải của một số phương trình bậc hai, với sự thay đổi diện tích và thể tích cũng như những ứng dụng đầu tiên của định lý Pythagore trong trường hợp tổng quát. Những mô tả về lịch sử toán học Hy Lạp cổ đại được đưa ra ở cuối phần một vô cùng thú vị. Nếu trước khi cá nhân bài toán này được giải quyết, thì khoa học đã ra đời ở Hy Lạp cổ đại. Cuốn sách giới thiệu đến người đọc những nhà khoa học Hy Lạp cổ đại lỗi lạc nhất và các công trình của họ. Từ phần thứ hai của tập một, người đọc tìm hiểu về toán học của Trung Quốc cổ đại và trung đại, Ấn Độ cổ đại và trung đại, sau đó mô tả toán học ở các quốc gia thế kỷ 8-10, đặc biệt là Trung Á. Tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét toán học của Châu Âu thời phong kiến ​​và Transcaucasia, sự xuất hiện và ảnh hưởng của nó đối với sự phát triển của toán học Hy Lạp cổ đại, Byzantium và Ả Rập. Mô tả về toán học và những câu chuyện về các nhà toán học thời Phục hưng rất thú vị.

Tập thứ hai giới thiệu với người đọc về toán học thế kỷ 17. Những khám phá trong từng lĩnh vực khoa học sẽ được thảo luận chi tiết. Tại đây người đọc được làm quen với Descartes, hình học của ông, các công trình toán học của Fermat, Desarates và nhiều nhà toán học khác. Một chương thú vị và dễ tiếp cận sẽ giới thiệu cho người đọc khám phá về phép tính vi phân và tích phân của Newton và Leibniz.

Tập thứ ba giới thiệu với người đọc về toán học của thế kỷ 18, thời kỳ phát triển nhanh chóng của nhiều ngành toán học và trước hết là phân tích toán học.

Chương này mô tả các tác phẩm của một trong những nhà toán học vĩ đại nhất thế kỷ 18, Euler, viện sĩ hàn lâm St. Petersburg, cũng như Maclaurin, D’Alembert, D. Bernoulli, Lagrange, Gauss và những người khác.

Chương nâng cao hơn về lý thuyết xác suất: Đọc phần toán đòi hỏi kiến ​​thức về các khái niệm cơ bản của lý thuyết xác suất. Nhưng bản thân phần mô tả là không thể thiếu.

Một chương riêng biệt được dành cho hình học. Nó kiểm tra hình học phân tích và vi phân trên mặt phẳng và trong không gian, các đường cong có bậc cao hơn. Các tác phẩm của Clairaut, Monge và Euler được thánh hiến một cách đặc biệt. Lịch sử và các khái niệm cơ bản của hình học cầu và lượng giác được trình bày một cách thú vị.

Hai chương cuối đề cập đến lời giải phương trình vi phân thông thường và phương trình vi phân từng phần với phép tính bất biến tùy ý. Hầu hết tài liệu trong các chương này đều yêu cầu đào tạo toán học đặc biệt. Tuy nhiên, độc giả của «Kvant» có thể làm quen với lịch sử của vấn đề và cách hình thành của bài toán từ các chương này.

Thật không may, cuốn sách thú vị và được thiết kế đẹp mắt này lại không hay và cô ấy đã trở thành biên tập viên thư mục. Cần phải in lại sách với số lượng lớn cho độc giả đại chúng: sinh viên các trường vật lý, toán, giáo viên, học sinh và những người yêu thích toán học đại cương.

N.S.Peterkov

Tờ 55

tr. 53Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

Sách về pháo hoa không gian

“Vào thời Trung Thanh, năm thứ hai, ngày mồng 10 ngày Kwei-Hao, một ngôi sao dị thường xuất hiện ở giữa Nam Mông. Nó có kích thước bằng bàn tính tre và có năm màu liên tiếp. Nó dần dần giảm độ sáng cho đến ngày trăng thứ 6 năm sau thì nó biến mất.” Như vậy, khi căn cứ vào âm lịch và cách tính năm theo các triều đại của các hoàng đế, sử ký Trung Quốc kể về sự xuất hiện của ngôi sao khách. Các nhà khoa học đã xác định rằng ngôi sao này xuất hiện vào ngày 7 tháng 12 năm 185 sau Công Nguyên. đ. và được nhìn thấy cho đến tháng 7 năm 186.

Điều gì đã xảy ra trên bầu trời vào thời điểm này? Các nhà thiên văn học tin chắc rằng biên niên sử nói về một vụ nổ siêu tân tinh trở nên sáng hơn sao Kim.

Vụ nổ siêu tân tinh là trường hợp rất hiếm xảy ra. Vụ nổ siêu tân tinh cuối cùng trong Thiên hà của chúng ta được Kepler và những người cùng thời với ông quan sát vào năm 1604. Tất nhiên, điều này không có nghĩa là các siêu tân tinh đã không phun trào trong Thiên hà kể từ đó, vì các nhà thiên văn học có thể đã vô tình bỏ sót một số trong số chúng, trong khi những siêu tân tinh khác không thể nhìn thấy được từ trạm quan sát.

Nhưng thiên văn học thế kỷ 20 đã vượt xa ranh giới của Thiên hà chúng ta. Trong thế giới vô biên của các thiên hà, các nhà thiên văn học thường xuyên phát hiện ra siêu tân tinh: kể từ năm 1885, số lượng siêu tân tinh được ghi nhận ở các thiên hà khác đã vượt quá 400. Các cuộc tuần tra đã được thành lập.

phân giải các thiên hà nhằm mục đích khám phá các siêu tân tinh trong đó. Các nhà thiên văn học từ nhiều quốc gia đã tham gia vào công việc này.

Nhưng tại sao các vụ nổ siêu tân tinh lại thu hút các nhà thiên văn học đến vậy? Sự gia tăng độ sáng khổng lồ được quan sát thấy (một số siêu tân tinh đôi khi vượt quá độ sáng của thiên hà nơi chúng bùng nổ!), cũng như việc phân tích cẩn thận quang phổ của siêu tân tinh và lớp vỏ giãn nở liên tục do những ngôi sao này phóng ra, cho thấy rằng siêu tân tinh là những ngôi sao đang phát nổ. Các vụ nổ siêu tân tinh là một trong những hiện tượng đầy tham vọng nhất hiện đang xảy ra trong Vũ trụ, có lẽ chỉ đứng sau các quá trình bí ẩn trong hạt nhân của các thiên hà và chuẩn tinh. Các nhà thiên văn học có lý do nghiêm túc để nghĩ rằng việc nghiên cứu các quá trình chưa rõ ràng gây ra và đi kèm với các vụ nổ siêu tân tinh sẽ có tác động đáng kể đến ý tưởng của chúng ta về nguồn gốc và sự phát triển của các ngôi sao, sự tổng hợp các nguyên tố hóa học trong Vũ trụ, nguồn gốc của các tia vũ trụ và bản chất của phát xạ quang học, tia X, gamma và vô tuyến không nhiệt.

Kiến thức của chúng ta về siêu tân tinh và tân tinh dần dần phát triển như thế nào, theo nghĩa đen từng chút một, được mô tả trong cuốn sách của nhà thiên văn học Yu ở Moscow. P. Pskovsky, được gọi như vậy. “Novae và siêu tân tinh”*).

Người đọc sẽ gặp siêu tân tinh trong phần thứ hai của cuốn sách, trên các trang kể một câu chuyện rất “vật lý”, giàu trí tưởng tượng và dễ tiếp cận về cách các nhà thiên văn học khám phá và nghiên cứu siêu tân tinh.

Có thể bạn sẽ đọc rất thích thú


*) Vâng. P. P. Skovskiy. Sao mới và siêu tân tinh. M., “Khoa học”, 1974.

về sử thi ẩn tinh, tìm hiểu về cách các nhà thiên văn vô tuyến người Anh, dẫn đầu bởi Giáo sư A. Hewish, đã phát hiện ra sao xung dựa trên tính chu kỳ cực kỳ nghiêm ngặt của các đợt phát xạ vô tuyến của chúng và cách các nhà khoa học đi đến ý tưởng rằng sao xung là các sao neutron quay nhanh. Những ngôi sao neutron tương tự đã được Viện sĩ L.D. Landau và một số nhà vật lý lý thuyết khác, nhưng vẫn chưa được khám phá, mặc dù có rất nhiều nỗ lực to lớn của các nhà thiên văn quan sát mơ ước khám phá các sao neutron trong Vũ trụ.

Việc phát hiện ra các sao xung cho phép các nhà thiên văn học “nhìn thấy” giai đoạn cuối cùng trong quá trình tiến hóa của một số ngôi sao. Những ngôi sao như vậy sẽ nhanh chóng co lại vào cuối đời. Hạt nhân nguyên tử của chất của ngôi sao bắt đầu sụp đổ và vỡ ra thành neutron và proton. Các proton thu được sẽ hấp thụ các electron và giải phóng năng lượng, cũng biến thành neutron. Sự hình thành sao neutron là một quá trình bùng nổ thảm khốc với sự giải phóng năng lượng nhanh chóng. Vụ nổ tạo ra sóng xung kích đẩy các lớp bên ngoài của ngôi sao và tạo ra lớp vỏ khí giãn nở. Chúng ta coi tất cả những điều này như một vụ nổ siêu tân tinh ở xa. Xa? Siêu tân tinh có thể phát nổ ở đâu đó gần đây không? Chẳng phải những ngôi sao như vậy đã từng bùng lên gần hệ mặt trời của chúng ta trong quá khứ sao? Và bạn sẽ tìm thấy câu trả lời cho những câu hỏi này đáp số trong cuốn sách của Yu. P. Pskovsky.

Chúng tôi đã đề cập rằng không phải toàn bộ cuốn sách của Yu. P. Pskovsky dành nhiều tâm huyết cho siêu tân tinh, nhưng chỉ nói đến nửa sau của nó. Câu đầu tiên nói về cái gì? Trước hết, về những ngôi sao bình thường và về

53

Tờ 56

tr. 54Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

54

Máy chuyển động vĩnh viễn?

Hãy tưởng tượng rằng hai quả bóng (hãy gọi chúng là AA và BB) được ngâm trong chất lỏng. Mật độ của chất lỏng là ρ\rho, mật độ của các quả bóng lần lượt là ρ1\rho_1 và ρ2\rho_2 và thể tích của chúng là V1V_1 và V2V_2. Chúng ta sẽ giả sử rằng chất lỏng chiếm toàn bộ không gian, các quả bóng tương tác với nhau và chất lỏng bằng lực hấp dẫn và mật độ của chúng sao cho ρ1<ρ<ρ2\rho_1 < \rho < \rho_2.

Chúng ta hãy xem xét hành vi của các quả bóng trong chất lỏng. Quả bóng AA chịu tác dụng của lực hấp dẫn từ phía quả bóng BB và lực hấp dẫn từ “ảnh phản chiếu” của quả bóng BB—một quả cầu chứa chất lỏng có thể tích V2′=V2V_2' = V_2. Lực hút của quả bóng AA đối với tất cả các thể tích chất lỏng khác được bù lại. Vì ρ2>ρ\rho_2 > \rho nên lực tác dụng lên quả bóng AA sẽ hướng về quả bóng BB. Lý do tương tự cho thấy rằng chúng ta sẽ xem xét hợp lực tác dụng lên quả bóng BB, nhưng giá trị của các lực tổng hợp này tác dụng lên quả bóng BB sẽ khác nhau.

Đứa trẻ được hướng ra xa quả bóng AA. Các lực tác dụng lên quả bóng sẽ truyền gia tốc cho chúng. Do đó, bóng BB sẽ chạy khỏi AA và bóng AA sẽ đuổi kịp BB. Bằng cách chọn kích thước của các quả bóng và mật độ của chúng sao cho gia tốc được báo cáo là như nhau (ví dụ: để kích thước của các quả bóng giống nhau và ρ=ρ1+ρ22\rho = \frac{\rho_1 + \rho_2}{2}), chúng ta thu được một hệ thống có thể được tăng tốc bằng smaba đến tốc độ cao tùy ý. Nhưng còn định luật bảo toàn năng lượng thì sao? Và sự thúc đẩy? Có thể tạo ra một cỗ máy chuyển động vĩnh viễn theo cách này không?

Than ôi! Một cỗ máy chuyển động vĩnh viễn sẽ không hoạt động. Trong lý luận của chúng ta, được đưa ra dựa trên nghịch lý, chúng ta đã ghi thêm một lực tác dụng lên mỗi quả bóng. Hãy cố gắng tìm ra sức mạnh này. Tìm cách các quả bóng sẽ thực sự hoạt động. Hãy xem điều gì sẽ xảy ra nếu cả hai quả bóng nặng hơn hoặc nhẹ hơn chất lỏng. Bạn sẽ thấy những hiện tượng đáng chú ý: trong một số trường hợp các quả bóng sẽ hút nhau, trong trường hợp khác chúng sẽ đẩy nhau - giống như điện tích. Cố gắng giải quyết bài toán này tốt nhất có thể, xem xét tất cả các lựa chọn có thể và sử dụng trí tưởng tượng của bạn. Bạn sẽ có được sự hài lòng của một nghiên cứu khoa học thực sự.

V. K. Nenatmovich, A. A. Chetskov

Tờ 57

tr. 55Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

55

Sách mới

Trong số này, chúng tôi xuất bản bản tóm tắt các cuốn sách xuất bản vào quý 4 năm 1975. Việc đặt mua sách phải được đặt qua các cửa hàng chuyên doanh hoặc cửa hàng “Sách qua đường bưu điện”.

Toán học

Nhà xuất bản “Khoa học”

  1. Markushevich A.I. Celje funkits. Phiên bản thứ 2. Tập 5 l., phát hành 30.000 bản, giá 15 kopecks.

Tất cả các hàm quan trọng nhất được học trong khóa học toán trung học đều là số nguyên (đa thức, hàm mũ, sin, cosin) hoặc thương của cả hai hàm (hàm hữu tỷ, tiếp tuyến, cotang, v.v.) hoặc nghịch đảo hữu hạn của hàm trên. Tuy nhiên, các hàm cơ bản chỉ là đại diện đơn giản nhất của một lớp rộng rãi gồm toàn bộ các hàm.

Cuốn sách này giới thiệu cho độc giả chưa nắm vững lý thuyết này những tính chất quan trọng nhất của toàn bộ hàm số. Cuốn sách này dành cho tất cả những người mong muốn mở rộng và đào sâu kiến ​​thức toán học của mình.

  1. Lysenko V.I. Nikolai Ivanovich Fuss (1755-1825). Tập 7 l., phát hành 10.000 bản, giá 50 kopecks.

Cuốn sách đề cập đến cuộc đời, hoạt động khoa học và sư phạm của nhà toán học, cơ khí, thiên văn học Nikolai Ivanovich Fuss (1755-1825), thành viên chính thức của Viện Hàn lâm Khoa học St. Petersburg, thư ký thường trực, cộng tác viên và cộng sự thân cận của Leonhard Euler nổi tiếng. Cuốn sách sử dụng các tài liệu từ Kho lưu trữ của Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô và các nguồn tài liệu in quý hiếm, cung cấp cái nhìn tổng quan về các tác phẩm của N. I. Fuss và cung cấp thư mục phong phú.

Cuốn sách dành cho tất cả những người yêu thích lịch sử toán học.

Nhà xuất bản “Prosveshcheniye”

  1. Người đọc về lịch sử toán học. Biên tập bởi A. P. Yushkevich. Tập 23 l., phát hành 40.000 bản, giá 90 kopecks.

Cuốn sách này bao gồm tuyển tập các văn bản gốc về số học, đại số, lý thuyết số và hình học, mô tả sự phát triển của các lĩnh vực toán học này, bắt đầu từ Babylon cổ đại và Ai Cập cổ đại.

Cuốn sách sẽ hữu ích cho các giáo viên dạy toán, học sinh trung học và bất kỳ ai quan tâm đến toán học và lịch sử của nó.

  1. Kordemsky B. A. Toán học nghiên cứu tính ngẫu nhiên. Tập 10 l., phát hành 100.000 bản, giá 38 kopecks.

Cuốn sách này là phần giới thiệu sơ bộ về lý thuyết xác suất. Nó được thiết kế cho học sinh trung học. Bằng những ví dụ cụ thể lấy từ đời sống thực tế và các lĩnh vực khoa học khác nhau, người đọc dần dần làm quen với hình ảnh của chính mình về thế giới các sự kiện ngẫu nhiên, với những quy luật cơ bản của chúng.

Sách hướng dẫn nói về những người sáng tạo ra khoa học, đưa ra một cái nhìn tổng quan ngắn gọn về các giai đoạn phát triển ban đầu của nó. Ở cuối mỗi chương có quyền truy cập vào bộ hướng dẫn tự trợ giúp này lời giải.

Vật lý

Nhà xuất bản “Khoa học”

  1. Sách vật lý tiểu học. G. S. Landsberg biên tập. Tập III. (Rung động và sóng, quang học, cấu trúc nguyên tử.)

Phiên bản thứ 9. Tập 36 l., phát hành 300.000 bản, giá 1 chà. 13k.

Ưu điểm của khóa học là trình bày chuyên sâu về khía cạnh vật lý của sự phát triển và công nghệ. Tài liệu được trình bày bằng ngôn ngữ đơn giản, rõ ràng. Cuốn sách có rất nhiều công dụng.

Được thiết kế cho giáo viên vật lý và học sinh trung học. có thể phục vụ như một công cụ có giá trị cho việc tự giáo dục.

  1. Grebennikov E. A., Ryabov Yu. A. Poshk và việc khám phá các hành tinh. Tập 8 l., phát hành 25.000 bản, giá 30 kopecks.

Cuốn sách kể dưới dạng phổ biến cách ba hành tinh của hệ mặt trời được phát hiện, không thể nhìn thấy bằng mắt thường - Sao Thiên Vương, Sao Hải Vương và Sao Diêm Vương. Người đọc sẽ tìm hiểu về các định luật điều chỉnh chuyển động của các vật thể trong hệ mặt trời và cách áp dụng các định luật này vào việc tìm kiếm các hành tinh mới. Các chương riêng biệt của cuốn sách được dành cho việc khám phá các hành tinh nhỏ—các tiểu hành tinh, cũng như tìm kiếm các hành tinh gần Mặt trời hơn Sao Thủy và xa Mặt trời hơn Sao Diêm Vương.

  1. Idelson N.I. Phác thảo về lịch sử của lý thuyết hành tinh. Tập 30 l., phát hành 20.000 bản, giá 2 rúp. 20k.

Cuốn sách của nhà thiên văn học nổi tiếng Liên Xô, Giáo sư N.I. Idelson bao gồm các nguồn tiểu luận, nghiên cứu khoa học riêng biệt, trong đó ông nói một cách hấp dẫn về các lý thuyết cổ điển của cơ học thiên thể: lý thuyết về trọng lực, lý thuyết về hình dạng của Trái đất, lý thuyết về chuyển động của các thiên thể.

T. S. Petrova, M. L. Smolyansky

Tờ 58

tr. 56Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

56

Nhiệm vụ

  1. Đó là một ngày nắng nóng, bốn cặp vợ chồng khi đi dạo đã uống 44 ly nước chanh trong ngày. Anna uống 2 ly, Maria - 3, Sophia - 4, Daria - 5. Andreev uống cùng lượng với vợ; Borisov uống số ly nhiều gấp đôi vợ mình; Vasilyev đứng thứ hai sau vợ và Gruzdev uống nhiều ly nước chanh hơn vợ gấp bốn lần.
    Ai kết hôn với ai?
  2. Chúng ta hãy lấy một tập hợp các số có bốn chữ số trong đó các chữ số hàng nghìn và hàng chục là số lẻ, các chữ số hàng trăm và một chữ số là số chẵn và mỗi số trong bốn chữ số này không có cùng một chữ số. Có bao nhiêu số trong tập hợp này chia hết cho chín? Chia hết cho ba là bao nhiêu?
  3. Petya có một đồng rúp bằng đồng xu không quá 10 kopecks. Vasya lấy từ Petya một đồng xu mỗi loại, và Petya có ít hơn 15 kopecks. Hỏi Petya có bao nhiêu đồng tiền mỗi mệnh giá nếu có nhiều hơn 4 đồng tiền có mệnh giá cao nhất so với tất cả các đồng tiền còn lại?
  4. Trong ví dụ về phép chia, các số giống nhau được thay thế bằng các chữ cái giống nhau (và các số khác nhau được thay thế bằng các chữ cái khác nhau); những gì đã xảy ra là những gì bạn nhìn thấy trong hình. Cố gắng khôi phục lại ví dụ.
  5. Nhiệt kế nhanh chóng được lấy ra khỏi thiếc nóng chảy. Và ngay giây phút đầu tiên bảng thủy ngân tăng lên một chút. Giải thích tại sao điều này xảy ra.

Bản vẽ của E. Nazarov

Tờ 59

tr. 57Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

57

Câu đố
anh bạn

Tên của nhiều nhà phổ biến toán học nổi tiếng đã nhiều lần được nhắc đến trên các trang tạp chí của chúng tôi: Hugo Steinhaus, Szma Loyd, Martin Gardner, Lewis Carroll (có vẻ như là tác giả của cuốn sách nổi tiếng và được yêu thích “Alice ở xứ sở thần tiên”). Bây giờ chúng tôi muốn kể cho bạn nghe về một bậc thầy giải đố tuyệt vời khác - Henry E. Dudeney (1857-1930): năm nay, trong cùng bộ sách với ba cuốn sách của Gardner, các cuốn của Steinhaus và Carroll, cuốn sách tuyệt vời của ông “520 Câu đố” * đã được xuất bản.

Biên soạn và lời giải câu đố không chỉ là một nghề đối với Dudeney (Dudeney là một người tài năng: anh ấy chưa bao giờ học đại học) - đó là sự công nhận, công việc cả đời của anh ấy. Nếu một ý tưởng thú vị nào đó nảy ra trong đầu anh ấy trong bữa tối, anh ấy sẽ bắt đầu vẽ một cách trầm ngâm… ngay trên khăn trải bàn. Đáp số, mà chính Dudeney đã đưa ra cho các câu đố của mình (chúng tôi sẽ xuất bản chúng trong số tiếp theo «Kvant»), thậm chí thường không thể được gọi là “giải pháp” - đúng hơn, chúng còn tuyệt vời hơn một hợp đồng. Cuốn sách “520 câu đố” chắc chắn sẽ được tất cả những người yêu thích toán học quan tâm. Các bạn sẽ thấy nó đặc biệt hữu ích: nó có rất nhiều bài toán dành cho bạn. Dưới đây chúng tôi xuất bản tuyển tập bài toán từ cuốn sách của G. E. Dudeney. Ấn phẩm được chuẩn bị bởi I. N. Klimova.

Cầu thang tàu điện ngầm

Một ngày nọ, khi rời ga tàu điện ngầm phố Curley, chúng tôi tình cờ gặp vận động viên trẻ Percy Longman. Anh ấy vẫn ở trên thang cuốn và nói:

  • Tôi luôn đi lên thang cuốn. Bạn biết đấy, đào tạo thêm không bao giờ có ích. Thang cuốn này là chiếc dài nhất trên tuyến - gần một nghìn bậc thang. Nhưng đây là điều thú vị - và điều này cũng áp dụng cho một thang cuốn khác, thay đổi thang cuốn mà tôi thường phải leo lên: nếu trong khi leo lên, tôi bước qua hai bước, thì bước cuối cùng sẽ bước một bước; nếu tôi bước ba bước thì hai bước; nếu trong bốn thì năm; nếu trong năm thì bốn; nếu sau sáu bước, rồi năm bước và cuối cùng, nếu tôi bước qua bảy bước, thì bước cuối cùng sẽ là sáu bước. Tại sao điều này xảy ra, tôi không biết.

Khi Percy tiến lên cao hơn, bước qua ba bước cùng một lúc, chúng tôi cười lớn và người bạn đồng hành của tôi nói:

“Anh ấy hầu như không nghi ngờ rằng nếu anh ấy bước một bước 20 bước, thì bước cuối cùng anh ấy sẽ còn lại 19 bước!”

Có bao nhiêu bậc thang trong thang cuốn ở nhà ga Curley Street, nếu tầng trên cùng được coi là một bậc thang còn tầng dưới thì không? **)

Cân một đứa trẻ

“Mùa hè năm ngoái tôi đã chứng kiến ​​một sự việc buồn cười ở nhà ga,” bạn tôi nói. — Một gia đình nhỏ tự động đứng trước mặt

*) Henry E. Dudeney. 520 câu đố. M., “Mir”, 1975.
**) Tác giả bắt đầu từ giả định trẻ rằng thang cuốn là bất động;

Tờ 60

tr. 58Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

58

chiếc cân được thiết kế để đạt tới 200 feet, cố gắng giải quyết vấn đề khó khăn bài toán - cân một đứa trẻ nhưng không thành công. Ngay khi cha mẹ để đứa trẻ một mình trên cân, nó bắt đầu gầm lên và nhảy khỏi chúng, trong khi người cha phải giữ con chó Fido lại, nó cũng muốn tham gia vào hoạt động này. Cuối cùng, người cha cùng với đứa trẻ và Fido leo lên bàn cân và tôi tạo thành chúng.

Sau đó, một người bạn cho tôi xem một bức ảnh mà tôi đã sao chép số đo trên thang đo.

“Sau đó, người đàn ông quay sang vợ và nói: “Em yêu, dường như với đứa con, anh nặng hơn con chó 162 feet, và con chó nặng hơn đứa trẻ 70%. Chúng ta nên suy nghĩ kỹ càng ở nhà.”

Tôi cũng muốn tự mình tìm ra điều này bài toán. Bạn nghĩ mái chèo của trẻ em giá bao nhiêu?

Bỏ phiếu

Một hội nghị của Hiệp hội những người ăn xin lưu động hợp nhất (hay còn gọi là Liên minh những người ăn xin) đã họp để quyết định xem có nên đình công để yêu cầu giảm giờ làm việc và ăn xin nhiều hơn hay không. Đó là lời giải khi bỏ phiếu, những thành viên trong xã hội bỏ phiếu ủng hộ sẽ vẫn đứng vững, còn những người phản đối sẽ bị thổi bay.

“Thưa các quý ông,” người chủ trì cuộc họp nói sau khi kiểm phiếu, “Tôi xin hân hạnh thông báo với các ông rằng cuộc đình công đã được đa số phiếu tán thành, chiếm 1/4 số phiếu đối lập.” (Tiếng hoan hô lớn.)

“Thưa ngài Chủ tịch,” anh ấy hét lên từ phía sau, “một số người trong chúng tôi không thể theo giáo phái.”

  • Tại sao?

  • Ở đây không có ghế đâu.

  • Vậy thì có lẽ những người muốn nhưng không thể theo giáo phái thì không công khai giơ tay… Tôi thấy các bạn có mười hai người nên cuộc đình công bị hủy bỏ theo đa số một phiếu. (Tiếng huýt sáo và sự hỗn loạn trong hội trường.)
    Có bao nhiêu thành viên của hội ăn xin tham gia bỏ phiếu?

Sửa lỗi

Hilde Wilson yêu cầu nhân một số nhất định với 409, nhưng cô đã mắc phải một sai lầm mà trẻ em mắc phải khi bắt đầu học số học: cô đặt chữ số đầu tiên của kết quả với 4 không phải dưới chữ số thứ ba tính từ bên phải mà là ở dưới chữ số thứ hai. (Tất cả chúng ta đều làm điều này khi còn nhỏ khi chúng ta có số 0 trong một số nhân.) Do sai sót nhỏ này, Hilda đã nhận được một số khác không dưới 328.320 so với số đáp số chính xác.

Hilda đã nhân số nào với 409?

Tờ 61

tr. 59Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

59

Pat Murphy

Nhiều năm trước đã xảy ra một sự việc như vậy. Những người tham gia một cuộc thám hiểm rơi vào nanh vuốt của những kẻ man rợ khát máu. Sáp của họ, sau khi nhận được những món quà phong phú, cuối cùng đã hài lòng và cho phép những người bị giam giữ rời đi, nhưng với điều kiện một nửa trong số họ sẽ bị đánh đòn. Đoàn thám hiểm bao gồm 5 người Anh và 5 người khuân vác bản địa. Người Anh quyết định tránh bị đánh đòn bằng cách đứng thành vòng tròn như trong hình và hướng dẫn Pat Murphy (số 1) đặt tên cho một số, đếm ngược số nào sẽ được dùng làm số đếm.

Người nhận được số được nêu tên rời khỏi vòng tròn và bị đưa đi xử tử, và việc đếm lại tiếp tục từ thời điểm này cho đến khi số được nêu tên rơi vào người tiếp theo, v.v.

Nếu Pat đã điền đúng số và bắt đầu đếm với đúng người thì việc xóa lớn sẽ là một ý tưởng tuyệt vời. Nhưng Pat tội nghiệp đã nhầm số và người đàn ông bắt đầu đếm sai chỗ. Kết quả là tất cả người Anh đều bị đánh đòn, nhưng họ không chạy vòng quanh.

Bạn có thể vui lòng cho biết:

  1. số điện thoại mà Pat tội nghiệp đã gọi và người bắt đầu đếm;
  2. số được gọi và người bắt đầu đếm?
    Trong mỗi trường hợp bạn cần tìm số lượng tối thiểu.

Mèo và chuột

Một buổi sáng, tại bàn ăn của giáo sư Rackbrane, vấn đề diệt trừ loài gặm nhấm đang được thảo luận thì bỗng nhiên giáo sư nói:

— Nếu một số con mèo nhất định ăn tổng cộng 999.919 con chuột và tất cả những con mèo đều ăn cùng một số con chuột thì tổng cộng có bao nhiêu con mèo?

Có người cho rằng có lẽ một con mèo đã ăn hết chuột, nhưng Rackbrain phản bác rằng anh ta đã nói “chuột”. Sau đó có người khác giữ nguyên câu mỗi con mèo ăn một con chuột, nhưng giáo sư để ý rằng người đó nói là “chuột”. Ông cũng nói thêm, để giúp những người có mặt, rằng mỗi con mèo ăn nhiều chuột hơn số mèo.

đáp số nào sẽ đúng?

Đuổi

Vẽ một trường trên một tờ giấy như trong hình và sử dụng các con chip tượng trưng cho hai lính canh (những người đội mũ vysi) và hai tù nhân. Đầu tiên đặt các con chip như trong hình. Người chơi đầu tiên di chuyển từng người bảo vệ qua cửa từ phòng này sang phòng lân cận. Người chơi thứ hai sau đó di chuyển từng tù nhân qua cửa đến bất kỳ phòng giam nào liền kề, v.v. cho đến khi

Tờ 62

tr. 60Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

60

cho đến khi mỗi lính canh bắt được tù nhân của mình. Nếu bất kỳ người bảo vệ nào bắt được một tù nhân, thì anh ta và nạn nhân của anh ta sẽ bị loại khỏi trò chơi và cặp còn lại tiếp tục trò chơi.

Ví dụ: lính canh có thể đi đến phòng giam FF (để đơn giản, chúng ta sẽ chỉ xem xét một cặp cai ngục), sau đó tù nhân sẽ đến phòng giam DD, lính canh đến phòng giam EE, tù nhân đến phòng giam AA, cai ngục đến phòng giam BB, tù nhân đến phòng giam DD, v.v. Có vẻ như người canh gác đang đuổi theo tù nhân sẽ trở thành bị mắc kẹt trong vô vọng nhưng chỉ cần một chút khéo léo, bạn sẽ có thể đánh bại kẻ chạy trốn.

Đường bay

Con ruồi đậu ở ô vuông phía trên bên trái của bàn cờ (xem hình), rồi bò qua tất cả các ô vuông màu trắng. Tuy nhiên, cô chưa bao giờ bò lên ô vuông màu đen hoặc đi dọc theo cùng một ngã tư (nơi các đường dọc và ngang giao nhau) hơn một lần.

Bạn có thể vẽ đường đi của con ruồi được không? Nó có thể được tiếp tục bằng cách di chuyển trong 17 khóa học trực tiếp.

Tái sử dụng

  1. Trong đường dẫn, xếp các số tương ứng vào các ô vuông sao cho thực hiện tuần tự các phép tính số học được chỉ định (từ trái sang phải và từ trên xuống dưới) thì kết quả là số sau dấu bằng.

Rebus được thiết kế sao cho cột thứ năm trùng với hàng thứ năm. Không một số nào trong rebus bằng 0 và không bắt đầu bằng 0 (các số có thể kết thúc bằng 0).

  1. Trên đường đi, hãy đặt các số tương ứng vào các ô vuông sao cho đáp ứng các kết quả đã chỉ định. Không một số nào trong rebus bằng 0 và không bắt đầu bằng 0 (các số có thể kết thúc bằng 0).

  2. Trong ví dụ về phép nhân, một trong các số được thay thế ở mọi nơi bằng hình vuông và các hình tròn được đặt cùng với các số khác. Cố gắng khôi phục lại ví dụ.

L. P. Mochalov

Tờ 63

tr. 61Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

61

Đến bài viết “Tại sao tiếng đàn violin”

  1. Dao động được kích thích giống như đối với một sợi dây có hình cánh cung, nhưng với sự phụ thuộc giảm dần của mômen lực rung vào vận tốc góc tương đối của con lắc và trục.
  2. Dòng điện trong mạch được xác định bởi giao điểm đồ họa của đường thẳng U(i)=E−iRU(i) = \mathcal{E} - iR với đặc tính dòng điện-điện áp của đèn (Hình 1). Dòng điện tăng vọt xảy ra ở các giá trị điện trở R1=tgα1R_1 = tg\alpha_1 (với điện trở giảm) và R2=tgα2R_2 = tg\alpha_2 (với điện trở giảm), được xác định bởi sự chồng chéo của các tiếp tuyến với đặc tính dòng điện-điện áp. Sự phụ thuộc của dòng điện vào điện trở được thể hiện trên Hình 2.
  3. Khi dòng điện lệch khỏi giá trị chỉ định ii, emf sẽ xuất hiện trong mạch. Với. cảm ứng bằng −LΔiΔt-L \frac{\Delta i}{\Delta t}, trong đó LL là độ tự cảm của hồ quang vôn. Định luật Ohm trong trường hợp này có dạng: E−LΔiΔt=U(i)+iR\mathcal{E} - L \frac{\Delta i}{\Delta t} = U(i) + iR.
    Từ đây ta tìm được tốc độ biến thiên của dòng điện: ΔiΔt=E−iR−U(i)L\frac{\Delta i}{\Delta t} = \frac{\mathcal{E} - iR - U(i)}{L}. Bây giờ chúng ta hãy chuyển sang Hình 6, δ\delta trong bài viết và xem xét sự phát xạ của dòng điện i1i_1 và i2i_2. Dễ dàng nhận thấy rằng khi dòng điện thay đổi gần giá trị i2i_2 thì dòng điện tăng tương ứng với giá trị âm của biểu thức E−iR\mathcal{E} - iR - U(i)U(i) và do đó, tốc độ thay đổi của dòng điện là âm. Điều này có nghĩa là sau khi lệch thì dòng điện sẽ giảm, có xu hướng quay về giá trị i2i_2. Ngược lại, khi dòng điện giảm thì ΔiΔt>0\frac{\Delta i}{\Delta t} > 0 và dòng điện sẽ tăng đến giá trị i2i_2. Do đó, giá trị hiện tại i2i_2 là ổn định. Lý do tương tự cho i1i_1 hiện tại cho thấy giá trị này không ổn định - độ lệch sẽ tăng lên. Do đó, chúng ta thu được (cũng như với sự trợ giúp của lý luận năng lượng) rằng trạng thái ổn định là trạng thái có tổng điện trở dương của mạch.
  4. Sự dao động của dòng điện thổi gây ra sự dao động về nhiệt độ của nó. Kết quả là nhiệt độ và mật độ của không khí cũng phải thay đổi định kỳ và sóng âm sẽ phát sinh.

Về bài viết “Vật lý và bất đẳng thức tuyến tính”

  1. Pmax=(32+2)mP_{\text{max}} = \left( \frac{\sqrt{3}}{2} + \sqrt{2} \right) m.
  2. Đáp số. R=811 омR = \frac{8}{11} \text{ ом}.
    Gợi ý. Nếu chúng ta biểu thị độ lệch lớn nhất của điện áp so với định luật Ohm bằng zz, thì chúng ta thu được quy trình tuyến tính bài toán sau:
    {−z≤3−4R≤z,−z≤4−5R≤z,−z≤5−7R≤z,z→min⁡,\begin{cases} - z \leq 3 - 4R \leq z, \\ - z \leq 4 - 5R \leq z, \\ - z \leq 5 - 7R \leq z, \\ z \rightarrow \min, \end{cases}
  3. t1≈8 (c),t2≈46 (c)t_1 \approx 8 \text{ (c)}, t_2 \approx 46 \text{ (c)}. Gợi ý. Hệ bất đẳng thức tuyến tính và hàm mục tiêu có dạng

Tờ 64

tr. 62Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

62

  1. I1≈990I_1 \approx 990 (cθc\theta), I2≈2260I_2 \approx 2260 (cθc\theta). Gợi ý và e. Sử dụng định luật chiếu sáng, nên biên soạn chương trình tuyến tính bài toán sau:

{cos⁡0∘9I1+cos⁡45∘18I2≥200,cos⁡45∘18I1+cos⁡0∘9I2≥100,cos⁡63∘26′45I1+cos⁡45∘18I2≥100,z=I1+I2→min⁡.\begin{cases} \frac{\cos 0^\circ}{9} I_1 + \frac{\cos 45^\circ}{18} I_2 \geq 200, \\ \frac{\cos 45^\circ}{18} I_1 + \frac{\cos 0^\circ}{9} I_2 \geq 100, \\ \frac{\cos 63^\circ 26'}{45} I_1 + \frac{\cos 45^\circ}{18} I_2 \geq 100, \\ z = I_1 + I_2 \rightarrow \min. \end{cases}

Đến bài viết “Học cách xây dựng bổ sung”

  1. 48 6cm2\sqrt{6} cm^2. Gợi ý và e. Qua đỉnh AA của tam giác ABCABC vẽ một đường thẳng song song với đường trung tuyến mcm_c cho đến khi nó cắt đoạn tiếp theo của đường trung tuyến mbm_b tại điểm B′B' và lưu ý rằng S△AOB′=13S△ABCS_{\triangle AOB'} = \frac{1}{3} S_{\triangle ABC}, trong đó OO là giao điểm của các đường trung tuyến.

  2. 1:2, tính từ cơ số nhỏ nhất. Gợi ý và e. Lưu ý rằng cạnh bên của hình thang bằng bán kính của hình tròn và sử dụng định lý cát tuyến.

  3. mn\sqrt{\frac{m}{n}}. Gợi ý và e. Qua đỉnh BB của hình thang ABCDABCD (AB⊥ADAB \perp AD), vẽ một đường thẳng song song với đường chéo ACAC cho đến khi cắt đoạn tiếp tục của đáy ADAD tại điểm KK; tại ΔKBD⇒B=90∘\Delta KBD \Rightarrow B = 90^\circ.

  4. AB=BC=a(5−1)2AB = BC = \frac{a(\sqrt{5} - 1)}{2} CD=a5−2CD = a\sqrt{\sqrt{5} - 2}. Gợi ý và e. Hạ giá trị ghi đè BEBE xuống ADAD.

  5. sin⁡2α:1\sin 2\alpha : 1. Gợi ý và e. Trong hình thang ABCDABCD (AD−большое основаниеAD - \text{большое основание}) vẽ chiều cao BEBE, nối điểm OO (tâm đường tròn) với các điểm EE và MM (điểm tiếp tuyến) và vẽ một đường thẳng ON∥ADON \parallel AD. Xét các tam giác đồng dạng ABEABE và ONMONM.

  6. 2aba+b\frac{2ab}{a + b}. Gợi ý và e. Qua giao điểm của đoạn thẳng ban đầu và cạnh bên của hình thang, vẽ một đường thẳng song song với cạnh kia cho đến khi cắt đáy hình thang; xem xét các hình tam giác kết quả.

  7. 4 (1−α)(1 - \alpha). Gợi ý và e. Từ các điểm EE và DD, thả các đường vuông góc với cạnh ACAC.

  8. Gợi ý và e. Qua điểm MM vẽ một đường thẳng song song với đáy hình thang.

Về ghi chú “Máy chuyển động vĩnh cửu?”

(xem trang 54)

Quả bóng AA, có khối lượng m1=ρ1V1m_1 = \rho_1 V_1, chịu tác dụng của lực hấp dẫn

F1=γm1m2R2−γm1m2′R2=γm2−m2′R2m1−F_1 = \gamma \frac{m_1 m_2}{R^2} - \gamma \frac{m_1 m_2'}{R^2} = \gamma \frac{m_2 - m_2'}{R^2} m_1 -

hợp lực của lực đốt ở phía quả bóng BB (m2=ρ2V2m_2 = \rho_2 V_2) và lực đốt ở phía “phản xạ gương” của quả bóng BB - quả bóng B′B' (m2′=ρV2m_2' = \rho V_2). Lực F1F_1 có thể gọi là trọng lượng của quả bóng AA trong trường trọng lực của quả bóng BB. Bằng cách tương tự với trọng lượng “thông thường” - trọng lượng của các vật thể trong trường hấp dẫn của Trái đất - chúng ta có thể giả sử rằng trong trường lực hấp dẫn của quả bóng BB mọi vật thể đều thu được “gia tốc trọng trường”

g′=γm2−m2′R2.g' = \gamma \frac{m_2 - m_2'}{R^2}.

Tuy nhiên, F1F_1 không phải là lực duy nhất tác dụng lên quả bóng AA: chúng ta đã tác dụng một lực khác - lực nổi của Archimedes. Như đã biết, lực F1′F_1' này có độ lớn bằng trọng lượng của chất lỏng bị quả bóng chiếm chỗ AA, tức là F1′=γm2−m2′R2m1′,F_1' = \gamma \frac{m_2 - m_2'}{R^2} m_1', trong đó m1′=ρV1m_1' = \rho V_1 là khối lượng của chất lỏng bị dịch chuyển. Ví dụ, lực này ngược với hướng F1F_1. Vì vậy, lực tác dụng lên quả bóng AA là

FA=F1+F1′;FA=γm2−m2′R2(m1−m1′).F_A = F_1 + F_1'; F_A = \gamma \frac{m_2 - m_2'}{R^2} (m_1 - m_1').

Theo cách tương tự, chúng ta có thể tìm kết quả lực tác dụng lên quả bóng BB:

FB=γm2−m2′R2(m1′−m1).F_B = \gamma \frac{m_2 - m_2'}{R^2} (m_1' - m_1).

Có thể thấy rằng FB=−FAF_B = -F_A, tức là lực tương tác giữa các quả bóng thỏa mãn định luật thứ ba của Newton.

Tại ρ1<ρ<ρ2\rho_1 < \rho < \rho_2 các lực FAF_A và FBF_B hướng ra ngoài, tức là các quả bóng bị kéo căng. Nếu ρ1>ρ\rho_1 > \rho và ρ2>ρ\rho_2 > \rho thì các lực FAF_A và FBF_B hướng vào trong, tức là các quả bóng thẳng hàng.

Tờ 65

tr. 63Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

63

Chúng ta sẽ coi quả bóng “tích điện” nếu mật độ của nó ρш\rho_{\text{ш}} lớn hơn mật độ của chất lỏng ρ\rho, chúng ta sẽ coi nó là “trung tính” nếu ρш=ρ\rho_{\text{ш}} = \rho và “tích điện âm” nếu ρш<ρ\rho_{\text{ш}} < \rho. Trong trường hợp này, chúng ta có một số điểm tương đồng với một nhà máy điện. Điểm khác biệt duy nhất là chúng tôi đã chấp nhận những “lời buộc tội” rõ ràng và những khoản phí khác nhau sẽ bị bác bỏ.

Đến các nhiệm vụ
«Kvant» cho học sinh nhỏ»
(xem «Kvant» số 9).

  1. a) Chia 50 giác thành hai 25 giác đều. Vì có 25 phụ nữ nên có ít nhất 13 phụ nữ ở các đỉnh của một trong 25 giác. Nhưng 13 > 25/2 nên hai người phụ nữ ngồi ở hai đỉnh liền kề của 25-giác và giữa họ chỉ có một đỉnh của 50-giác - đỉnh mong muốn.
  1. Hãy để những vị khách có đồ dùng bị hỏng được nối với nhau bằng một đường chéo có chiều dài aa. Chúng ta cần tìm những người phụ nữ ở xa nhau aa.

Nếu aa không phải là đường chéo lớn nhất thì từ mỗi người phụ nữ có hai đường chéo như vậy, tổng cộng là 2⋅26=522 \cdot 26 = 52 đường chéo và chỉ có 50 đường chéo có chiều dài aa; điều này có nghĩa là một số trong số chúng trùng nhau. Gọi đây là đường chéo ABAB. Vậy thì AB=aAB = a, AA và BB chính là những người phụ nữ mà bạn đang tìm kiếm.

Nếu aa là đường chéo tối đa thì mỗi phụ nữ sẽ có một đường chéo như vậy; Có 26 đường chéo nhưng chỉ có 25 đường chéo, lại có hai đường chéo trùng nhau.

  1. 22×13=28622 \times 13 = 286
    197+5102=119+65184.\frac{1}{97} + \frac{5}{102} = \frac{119 + 65}{184}.

Bạn nói chuyện với e. Dễ dàng nhận thấy rằng A‾=9\overline{A} = 9, K‾=0\overline{K} = 0, P‾=1\overline{P} = 1.

  1. 6 ô tô, 39 xe máy, trong đó có 13 xe sidecar.

  2. a) 11111229; 6) 77192329. U kazan và e. Những số nhỏ nhất (lớn nhất) nên để ở phía trước càng lâu càng tốt.

  3. Nước đựng trong bình nhỏ sẽ không sôi.

Đến bài viết “Tại nhà nước”
(xem «Kvant» số 9)

Câu chuyện chứa đựng hai mâu thuẫn với các định luật vật lý.

  1. Khi bạn bật tủ lạnh, nhiệt độ trong phòng không tăng mà tăng lên do năng lượng điện mà tủ lạnh tiêu thụ được chuyển thành nhiệt *).

  2. Bóng đèn 127 volt cháy sáng hơn bóng đèn 220 volt có cùng công suất khi bật.

*) Bạn có thể đọc thêm về điều này trong lời giải bài toán F285, «Kvant», 1975, Số 3. (Ghi chú của biên tập viên)

được nối vào mạng điện có điện áp 127 ε\varepsilon. Thật vậy, bóng đèn thứ nhất có cùng mức công suất như bóng đèn thứ hai ở điện áp thấp hơn, do đó, từ công thức cường độ dòng điện P=U2RP = \frac{U^2}{R}, ta suy ra rằng điện trở của bóng đèn thứ nhất nhỏ hơn điện trở của bóng đèn thứ hai. Nhưng sau đó (như cùng một công thức cho thấy) ở cùng một điện áp, bóng đèn đầu tiên cho nhiều năng lượng hơn bóng đèn thứ hai.

Thế thì ee. Nếu bạn cho rằng tình tiết có dàn diễn viên điện được mô tả chính xác thì bạn đã nhầm. Như bạn đã biết, điện trở của dây dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài của nó, do đó đường xoắn ốc ở lần đúc đầu tiên có điện trở lớn hơn ở lần đúc thứ hai. Từ đó (tham khảo lại công thức công suất P=U2RP = \frac{U^2}{R}) ở cùng một điện áp, lần đúc đầu tiên có nhiều công suất hơn lần đúc thứ hai.

Đến bài viết “Làm thế nào? Và nếu không thể thì tại sao?”
(xem «Kvant» số 9)

Kẻ lang thang vĩnh cửu. Bí quyết không thể vào “nhà D” là tất cả các ô đều được chia thành hai bộ: loại ∇\nabla và loại Δ\Delta. Tất cả các ô có dạng ∇\nabla chứa đầy số lẻ và các ô có dạng Δ\Delta chứa đầy số chẵn. Khi di chuyển từ một ô sang ô liền kề, các ô sẽ bị chéo. Rõ ràng, nếu một đường dẫn đi theo một tuyến đường bao gồm số quả bóng được chỉ định trong ô “lẻ” (∇\nabla), thì chắc chắn nó sẽ kết thúc trong ô “chẵn” (Δ\Delta). Nếu một loạt các quả bóng tạo một đường dẫn từ ô Δ\Delta, trong đó một số chẵn được viết, thì nó lại kết thúc trong ô “chẵn” (Δ\Delta). Và ngôi nhà của người du hành thuộc tập hợp các ô “lẻ” có dạng ∇\nabla. Kết quả là người du hành không bao giờ về tới nhà.

Và logorite mạnh hơn cơ hội. Các hộp phải được thay đổi kích thước và đặt trên bệ cân một phần từ hộp số 1, riêng biệt (trong một cột) hai phần từ hộp số 2, ba phần từ hộp số 3, …, mười phần từ hộp số 10. Trên bệ cân sẽ có 10 cột gồm 55 phần.

Chúng tôi xác định tất cả các phần này và trừ số kết quả từ 55. Số hàng chục chứa trong chênh lệch cho biết số hộp có các bộ phận bị lỗi.

Thủ thuật của người quay phim là kỹ thuật “lời giải từ cuối”. Rõ ràng quân cuối cùng bị loại bỏ là một trong hai quân xe. Giả sử rằng chúng ta đã ghi lại quá trình loại bỏ các hình ảnh trên phim và chạy theo hướng ngược lại. Chúng ta sẽ thấy gì? Một bàn tay đặt một trong các quân xe trắng lên al hoặc

Tờ 66

tr. 64Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

64


Cơm. 3.

h1 (hai khả năng cho nước đi đầu tiên “từ cuối”). Nước đi thứ hai “từ cuối” cung cấp 2⋅2=42 \cdot 2 = 4 tùy chọn để điền vào các ô trên bàn cờ với các quân cờ tương ứng (quân xe và quân mã), v.v. cho đến khi còn một ô cho quân cuối cùng. Tổng cộng có 27⋅1=1282^7 \cdot 1 = 128 có thể có các trình tự (và phim) khác nhau về quá trình khôi phục (và do đó bị xóa) gồm tám nhân vật.

Sự bối rối của người chăm sóc. Chúng tôi sẽ giả định rằng ngoài năm phòng như trong sơ đồ (xem Hình 3 trong bài viết), còn có một phòng thứ sáu - phòng có cửa bên ngoài dẫn vào (khu vườn). Sự tồn tại của một tuyến đường với một thuộc tính nhất định chỉ phụ thuộc vào số phòng có số cửa ra vào là số lẻ. Thật vậy, nếu bạn vào một căn phòng có số cửa chẵn thì bạn sẽ luôn rời khỏi căn phòng này bằng cách đi qua mỗi cửa một lần. Vì vậy, những căn phòng như vậy có thể được bỏ qua trong các cuộc thảo luận tiếp theo.

Xét một căn phòng có số cửa ra vào là số lẻ. Nếu điểm đầu của tuyến đường ở bên ngoài một căn phòng như vậy thì điểm cuối ở bên trong và ngược lại. Do đó, một tuyến đường nhất định tồn tại khi chỉ có hai phòng (bao gồm cả phòng “bên ngoài”) có số lượng cửa ra vào là số lẻ. Ở một trong số đó, tuyến đường bắt đầu, ở nơi khác thì nó kết thúc. Phương án đầu tiên thỏa mãn điều kiện tồn tại lời giải: chỉ có hai phòng có số cửa lẻ - “ngoài” (7 cửa) và “B” (5 cửa).

Người hiệu đính L. S. Somova

113035 Moscow, Zh-35, B. Ordynka 21/16.
«Kvant», điện thoại. 234-08-11. Được giao theo bộ 17/VII-75.
Ký xuất bản ngày 5/IX-75.
Giấy 70×108¹/₁₆. Vật lý. lò nướng l. 4
Lò nướng có điều kiện l. 5.2 Biên tập học thuật. tôi. 5,67 T-14877
Giá 30 kopecks. Đặt hàng 1539 Số phát hành 348 357 bản.

Ở phía sau (Hình 4 trong bài viết) có 4 phòng với số lượng cửa lẻ (“B”, “D”, “E” và “ngoài”). Tuyến đường yêu cầu phải có hai “điểm đầu” và hai “điểm cuối” riêng biệt; do đó, nó không thể liên tục. Cần phải bịt kín một cửa, chung cho hai phòng có số cửa là số lẻ.

Một đồng xu trong tay một sinh viên tháo vát. Kết quả của việc xây dựng các vòng tròn O1O_1 và O2O_2 là chúng ta có: O1A≢PO2O_1A \not\equiv PO_2. Một cặp vòng tròn O2O_2 và O3O_3 cho: PO2≢O3QPO_2 \not\equiv O_3Q. Tiếp theo O3Q≢RO4O_3Q \not\equiv RO_4, RO4≢O5SRO_4 \not\equiv O_5S và cuối cùng là O5S≢BO1O_5S \not\equiv BO_1. Chúng ta nhận được O1A≢BO1O_1A \not\equiv BO_1, từ đó suy ra điểm BB đối diện hoàn toàn với điểm AA.

Đối với câu đố của Dudeney

(xem «Kvant» Số 9, khu vực thôn 1)

Điều đầu tiên bạn nghĩ đến là cắt tấm chăn dọc theo đường ngoằn ngoèo dày trong bản vẽ của chúng ta. Nhưng điều này không đúng: các bộ phận thu được không khớp về hình dạng và kích thước. Việc cắt không được thực hiện dọc theo phần CC mà dọc theo đường chấm DD, nhưng “đường may” không đi dọc theo đường DD. Trên thực tế, bạn cần phải cắt bỏ phần bóng mờ. (Nắp ở góc trên bên trái được hiển thị để định hướng.)

Đến các nhiệm vụ

(xem «Kvant» Số 9, trang 29)

  1. Vẽ một đường tròn có tâm tại điểm FF và bán kính ∣AF∣|AF|. Để nó cắt parabol tại điểm KK thì đoạn KAKA là đoạn cần tìm (trường hợp đường tròn này không cắt parabol thì bạn tự tìm đáp số).

  2. Gợi ý. Sử dụng phép thử chia hết cho 9.

Đến những câu đố

(xem «Kvant», Số 10, trang 60)

  1. (từng dòng một)

27:9+7×5=50,27 : 9 + 7 \times 5 = 50,
6+2:4×11=22,6 + 2 : 4 \times 11 = 22,
9−7+1×6=18,9 - 7 + 1 \times 6 = 18,
8+4:6×22=44,8 + 4 : 6 \times 22 = 44,
50+22+18+44=134.50 + 22 + 18 + 44 = 134.

99:11=9,99 : 11 = 9,
3+5=8,3 + 5 = 8,
102:6=17.102 : 6 = 17.

  1. 339×264=89 496.339 \times 264 = 89\,496.

(xem «Kvant», Số 9, trang 72)

  1. a) 998×191=190 618998 \times 191 = 190\,618;
    b) 100:32=3,125100 : 32 = 3{,}125.

  2. 87 654×19 320=1 693 475 28087\,654 \times 19\,320 = 1\,693\,475\,280.


Nhà máy in Chekhov
Soyuzpolygrafproma
trực thuộc Ủy ban Nhà nước của Hội đồng Bộ trưởng
Liên Xô về các nhà xuất bản, in ấn và buôn bán sách, Chekhov, khu vực Moscow


Bản thảo không được trả lại

64

Tờ 67

không đánh sốChép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

CÂU ĐỐ

bài pentamino

Mười hai pentomino (hình trên) được xếp thành hình chữ nhật (hình bên phải). Khôi phục ranh giới của các hình nếu mỗi ngôi sao rơi chính xác vào một pentamino.

L. P. Mochalov

Cắt hình chữ nhật

Trên mặt giấy ca-rô có hình chữ nhật (hình bên trái). Cắt nó thành tám phần bằng nhau sao cho mỗi phần có một chấm đen.

Yu. A. Alekkov

Số tiền - 17

Trong các vòng tròn trống của hình, đặt các số từ 1 đến 9 sao cho tổng của chúng dọc theo chu vi của mỗi tam giác tô bóng là 17. Bài toán có hai lời giải khác nhau đáng kể. Tìm họ.

Yu. A. Alekkov

Trong các vòng tròn của hình này, hãy sắp xếp các số từ 1 đến 11 sao cho tổng các số trên mỗi dòng là 18. Bạn không nên thay đổi vị trí của số 11 vì nó là “chìa khóa” thành lời giải.

Vâng. A. Alekseev

Tờ 68

không đánh sốChép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

GỬI ĐỌC GIẢI CỦA CHÚNG TÔI

Việc đăng ký tiếp tục cho tạp chí toán học và vật lý khoa học phổ thông trong năm 1976 «Kvant».
«Kvant» dành cho tất cả học sinh lớp 5–10 yêu thích toán học và vật lý, thích giải bài toán và muốn tham gia tối ưu hóa cũng như mong muốn tham gia vào các ngành khoa học chính xác trong tương lai.
Tạp chí của chúng tôi cũng hữu ích cho những học sinh chưa quan tâm đến vật lý hoặc toán học và những em vẫn chưa quan tâm đến các ngành khoa học chính xác.
Tạp chí đăng trên các trang của mình một bài đánh giá, kể về những thành tựu của khoa học và những vấn đề vẫn đang chờ đợi lời giải của họ; những câu chuyện từ những người được đào tạo về cách những khám phá khoa học ra đời.
Người đọc sẽ tìm thấy rất nhiều bài toán trên tạp chí. Trong số đó có bài toán, được cung cấp cho các kỳ thi tuyển sinh ở nhiều lĩnh vực khác nhau, bài toán, được cung cấp để tối ưu hóa và đơn giản là bài toán thú vị.
Tạp chí của chúng tôi cũng hữu ích cho giáo viên. Ngày nay, một sự sửa đổi căn bản chương trình giảng dạy ở trường về toán và vật lý đang diễn ra. «Kvant» tích cực tham gia vào công việc này.

Năm 1976, «Kvant» sẽ xuất bản một loạt bài về chương trình mới và các môn tự chọn.
Những câu hỏi và bài toán nào có thể khiến thí sinh nản lòng trong kỳ thi tuyển sinh? Những kỳ thi này diễn ra như thế nào? Đáp số người đọc sẽ tìm thấy câu trả lời cho những câu hỏi này và nhiều câu hỏi khác trong phần “Thực hành của người nộp đơn”.
Vào năm 1976, chúng tôi dự định mở rộng phần «Kvant» cho học sinh nhỏ. Hiện nay, học sinh lớp 4-7 chưa có bài tập tương ứng với chương trình mới. Chúng tôi hy vọng sẽ lấp đầy khoảng trống này trong các ấn phẩm của chúng tôi.
Tạp chí liên tục công bố kết quả về các cuốn sách - đã được xuất bản và những cuốn vẫn đang chuẩn bị xuất bản.

TẠP CHÍ ĐƯỢC PHÁT HÀNH
CHỈ BẰNG CÁCH ĐĂNG KÝ.
ĐĂNG KÝ TẠP CHÍ
KHÔNG GIỚI HẠN.

Khi đăng ký, hãy tham khảo chỉ số 70465 của chúng tôi.
Giá phòng 30 kopecks.