Kvant
Kvant 1977, số 3

Kvant 1977, số 3 · Trang

Tờ 1

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

KVANT 3
1977

Tạp chí VẬT LÝ VÀ TOÁN HỌC PHỔ BIẾN
HỌC VIỆN KHOA HỌC LIÊN XÔ và VIỆN KHOA HỌC SƯ VỤ LIÊN XÔ

Tờ 2

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

Ở đây bạn thấy một cách để tạo một đường cong tuyệt vời - deltod. Ở châu Âu, nó được gọi là đường cong Steiner theo tên nhà hình học kiệt xuất người Đức của thế kỷ 19, Jacob Steiner. Đọc thêm về deltochde trong ghi chú của V. Berezin trên trang. 19.

Tờ 3

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

1

Được thành lập vào năm 1970
Lượng tử 3 1977
khoa học đại chúng
vật lý và toán học
tạp chí
Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô
và Viện Hàn lâm Khoa học Sư phạm Liên Xô
Nhà xuất bản “Khoa học”
Tòa soạn chính
văn học vật lý và toán học

TRONG PHÒNG:

2 A. Lopshitz. Bài toán Mobus và sự tiếp nối của nó
5 V. Lishevsky. Alexaンド Grigorievich Stoletov
12 S. Artemov, Y. Gimatov, V. Fedorov. Rất nhiều điều không có gì

Tuyển tập biên soạn:
M. I. Bashmkov
S. T. Bellev
V. G. Boltyansky
N. B. Vasiliev
Yu. N. Efremov
V. G. Zubov
P. L. Kapitsa
V. A. Kirillin
A. I. Klimanov
(nghệ sĩ chính)
S. M. Kozel
V. A. Leshkovtsev
(Phó tổng biên tập)
L. G. Makar-Limanov
A. I. Markushevich
N. A. Patrikeeva
I. S. Petrkov
N. Kh. Rozov
A. P. Savin
I. SH. SLOBODETSKY
M. L. Smolyansky
(Phó tổng biên tập)
Y. A. Smorodinsky
V. A. Fabricant
A. T. Tsvetkov
M. P. Shaskolskaya
S. I. Schwartzburg
A. I. Shirshov

Phòng thí nghiệm «Kvant»
S. Kozel. Mô hình kinh nghiệm của Rutherford
V. Berezin. cơ delta

câu lạc bộ toán học
A. Zemlyakov. đồ trang trí

Sách vấn đề «Kvant»
Bài toán M431—M435; F443—F447
Lời giải bài toán M391—M394; F397—F402

Qua những trang sách giáo khoa
V. Gutenmacher. Khoảng cách từ điểm tới mặt phẳng

«Kvant» cho học sinh nhỏ
Bài toán
A. Orlov. Đặt nó vào điểm trừ!

Xưởng của người nộp đơn
L. Bakanina. Định luật bảo toàn động lượng khi va chạm
Những lựa chọn mẫu cho kỳ thi tuyển sinh đại học môn toán năm 1977
I. Gorev, S. Kromov. Đại học quốc gia Moscow được đặt theo tên. M. V. Lomonosova

Hỏi - chúng tôi trả lời

Đánh giá, thư mục
I. Klumova, M. Smolyansky. Sách mới

Đáp số, gợi ý, lời giải
Trộn (11, 15, 18, 27, 45, 55)

© Tòa soạn chính Văn học Vật lý và Toán học
Nhà xuất bản “Khoa học”, «Kvant», 1977

Tờ 4

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

2

Vấn đề Mobius và sự tiếp diễn của nó

Một thế kỷ rưỡi trước (năm 1823), August Möbius, một nhà thiên văn học trẻ ba mươi tuổi tại Đài quan sát Leippite, đã thu hút sự chú ý của các nhà toán học đến thực tế là mặc dù Euler đã xem xét không chỉ các phép biến đổi hình học đơn giản (chuyển động và phép chia), mà còn cả những phép biến đổi tổng quát hơn mà ông gọi là affine*). tất cả chúng đều không được các nhà hình học sử dụng đầy đủ.

Möbius chỉ ra rằng đa hình học bài toán, nội dung của nó không sử dụng khái niệm độ dài hay phép đo góc, đã được giải quyết sau Euler bằng những cách xa lạ với nội dung của chúng, và bày tỏ niềm tin của mình**) rằng bài toán cũng nên được trình bày đầy đủ nhất có thể, sắp xếp chúng một cách có hệ thống và đi theo một hướng hình học độc lập, không sử dụng lượng giác hoặc Magister Matheseos (như định lý được gọi trong Pythagoras thế kỷ 17). Anh nói tiếp: “Trong những năm đầu tiên tôi ở đây

*) Đây là tên của các phép biến đổi hình học được sử dụng trong phép biến đổi kề, song song với phép biến đổi kề thành song song với phép kề.

**) Những phát biểu này và các phát biểu tiếp theo của Möbius nằm trong tác phẩm toán học đầu tiên của ông, “Hai hình học bài toán”, được gửi dưới dạng phụ lục cho ấn phẩm thiên văn học: “Quan sát của Đài thiên văn Đại học Hoàng gia” ở Leippite năm 1823.

ở đây*), khi nhiệm vụ của tôi cho phép tôi có nhiều cơ hội tiếp cận hơn, tôi đã cố gắng đi theo hướng này. Tôi đã chuẩn bị cho điều này nhờ vào nhiều loại phép tính phân tích hình học đặc biệt đã được phát minh trước đó, với sự trợ giúp của nó, tôi ngay lập tức phát hiện ra rằng chính những tính chất chung này của các hình **) trên thực tế đã cấu thành phạm vi ứng dụng của nó; Nhờ phép tính này, tôi đã có thể khám phá ra các kết quả hình học mà các phương pháp khác có thể sẽ dẫn tôi đến một con đường khó khăn hơn.

Möbius đã trình bày đầy đủ về “phép tính” này vào năm 1827 trong tác phẩm mở rộng “Tính toán Baricentric”. Felix Klein gọi cuốn sách này là “một kho tàng ý tưởng đích thực được trình bày một cách rõ ràng đến kinh ngạc”; Klein coi Möbius là tiền thân của chương trình Erlangen của ông, sau này trở thành chương trình của nhiều hướng chính trong lĩnh vực hình học của thế kỷ 19 và 20 (xem bài viết của S. Gindikin “Felix Klein”, «Kvant», 1975, số 12).

Chúng ta không thể trình bày chi tiết ở đây về cuốn sách tuyệt vời này của Möbius; Hãy chỉ nói rằng nó không tiết lộ nền tảng của đại số vectơ và các ứng dụng của nó đối với hình học (tất cả những điều này hiện đã được nghiên cứu ở trường).

Trong bài viết ngắn này, chúng tôi sẽ giới thiệu với người đọc bài toán Möbius, bài toán mà ông cho là đáng thu hút sự chú ý của các nhà toán học cùng thời với một loạt bài toán hình học mới.

Trong tác phẩm đầu tiên của mình (1823), ông viết: “Trong số rất nhiều tác phẩm liên quan đến lĩnh vực này bài toán, tôi cho phép mình cung cấp cho độc giả những điều sau đây đối với độc lập lời giải:

Hai thùy nguyên thủy nào A, B, C, D, E xác định trên mặt phẳng được chứa bởi một đường thẳng. Quảng trường

*) Tại Đài thiên văn Leippig.

**) Nghĩa là, các tính chất được bảo toàn dưới các phép biến đổi affine và do đó không phụ thuộc vào phép đo chiều dài và góc.

Tờ 5

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

phát sinh từ các tiền chất EAB, ABC, BCD, CDE, DEA đã cho; bạn cần biểu diễn chúng theo diện tích của hình chữ nhật ABCDE. Thay vì tính diện tích của các hình chữ nhật này, bạn cũng có thể xét các diện tích hình chữ nhật đã cho: BCDE, CDEA, DEAB, EABC, ABCD và tìm biểu thức theo diện tích của hình chữ nhật ABCDE.

Sự hấp dẫn của Möbius đối với độc giả ngay lập tức gây ra phản ứng: trong tập thứ hai của tạp chí “Tin tức thiên văn” (1825; biên tập viên của tạp chí là nhà toán học và thiên văn học nổi tiếng Schumacher) hai lời giải trong số bài toán này đã được xuất bản. Tuy nhiên, cả lời giải đều là “cổ điển”, thu được bằng các phương pháp hình học cơ bản - có nghĩa là Möbius coi là xa lạ với nội dung bài toán của mình; và chỉ trong cuốn sách của mình, Mobius mới đưa ra đầy đủ lời giải bằng “phép tính barientic”; bây giờ chúng ta sẽ nói - bằng đại số vectơ.

Người đọc bài viết này sẽ đặc biệt quan tâm đến lời giải bài toán Möbius nếu chúng ta cho anh ta biết kết quả cuối cùng:

Diện tích x của hình chữ nhật ABCDE có diện tích các cạnh EAB, ABC, BCD, CDE, DEA lần lượt bằng a, b, c, d, e, là nghiệm của phương trình bậc hai

x2−x(a+b+c+d+e)+(ab+bc+cd+de+ea)=0.x^2 - x(a + b + c + d + e) + (ab + bc + cd + de + ea) = 0.

Không kém phần thú vị là diện tích x của hình chữ nhật ABCDE, có diện tích là BCDE, CDEA, DEAB, EABC,

Hình 1.

Hình 2.

Tờ 6

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

4

tại đó nó lan truyền hướng đi vòng *).

Ở cuối bài viết ngắn “Thư của Giáo sư Mobius gửi nhà xuất bản của tạp chí” (Tin tức thiên văn, 1825, tập 3), Mobius viết về bài toán mà ông đề xuất:

“Nói về trụ bài toán là chưa đủ, mà bản thân nó chỉ đơn giản là một sự tò mò; nó chỉ đáng được chú ý trong chừng mực nó thể hiện một ví dụ về định lý sau, mà có vẻ mới đối với tôi: nếu mỗi hai điểm của bất kỳ hệ n điểm nào nằm trong một mặt phẳng được nối bằng một đường thẳng và nếu chúng ta xét các diện tích đã cho (độc lập với nhau) của bất kỳ đa giác 2n-5 nào xuất phát từ giao điểm của các đường thẳng này, thì thông qua chúng chúng ta có thể biểu thị diện tích của các đa giác còn lại.”

Việc chứng minh định lý này có thể là chủ đề nghiên cứu độc lập của người đọc (Möbius cũng đã xuất bản nó trong cuốn sách “Tính toán Barycentric” của ông).

Hãy đề xuất một bài toán khác - nó là sự tiếp nối của định lý đầu tiên (và giống như nó, nó dường như là một ví dụ về một định lý như định lý Möbius).

Cho ABCDE, các diện tích p, q, r, s, t của các tam giác ACD, BDE, CEA, DAB và EBC đã cho.

*) Người đọc sẽ tìm thấy phần trình bày chi tiết về lý thuyết về sự thay đổi trong “diện tích của các hình định hướng” cùng với các ứng dụng của lý thuyết này (trong hình học và trắc địa) trong tập tài liệu của A. M. Lopshitz - số 20 của bộ “Bài giảng phổ biến về toán học”, M., 1956.

Diện tích của một p-site λ-liên hợp với một polysite nhất định A1A2…AnA_1A_2 \dots A_n bằng Pλ2+Qλ+RP\lambda^2 + Q\lambda + R, trong đó các số P, Q, R được xác định bởi diện tích của polysite A1A2…AnA_1A_2 \dots A_n và diện tích của polysite S1S2…SnS_1S_2 \dots S_n, 1/21/2-liên hợp với polysite A1A2…AnA_1A_2 \dots A_n (các đỉnh của nó là trung điểm của các cạnh liên tiếp của đa giác A1A2…AnA_1A_2 \dots A_n: S1S_1 là trung điểm của A1A2A_1A_2, S2S_2 là trung điểm của A2A3A_2A_3, v.v.).

Chúng tôi hy vọng những bài toán này sẽ được độc giả quan tâm. Chúng tôi dự định xuất bản chúng lời giải sau. Trong khi chờ đợi, chúng tôi đang chờ thư của bạn.

Hình 3.

Tờ 7

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

5

NHÀ VẬT LÝ NỔI BẬT NGA A. G. STOLETOV SINH RA NGÀY 29 JOL (10 tháng 8) năm 1839, trong một gia đình thương gia nghèo ở Vladimir. Cha của ông, Grigory Mikhailovich, sở hữu một cửa hàng tạp hóa nhỏ và một xưởng đồ da. Người mẹ, Alexandra Vasilievna, cũng thuộc tầng lớp thương gia, nhưng gia đình STOLETOV hoàn toàn không giống những gia đình thương gia điển hình, thế giới u ám của nó đã được A. N. Ostrovsky khắc họa một cách tuyệt vời trong các vở kịch của ông. Alexandra Vasilievna là một phụ nữ có học thức và chính bà đã dạy các con mình (trước khi chúng vào trường thể dục) tiếng Nga và số học.

Ngôi nhà có một thư viện tốt và Sasha, học đọc từ năm 4 tuổi, đã bắt đầu sử dụng nó từ rất sớm. Khi mới 5 tuổi, cậu bé đã có thể đọc hoàn toàn tự do.

Năm 1849, Alexander STOLETOV vào Nhà thi đấu Vladimir, nơi ông tốt nghiệp năm 1856. Chứng chỉ tốt nghiệp ghi rằng ông “… được công nhận là đã hoàn thành khóa học Thể dục với quyền vào Đại học mà không cần thi cấp hai và được trao giải vì thành tích xuất sắc trong các môn khoa học… với huy chương vàng."

Những năm gần đây, các sinh viên tại nhà thi đấu đã xác định rõ ràng khuynh hướng của Alexander. Môn học yêu thích của anh là toán học và vật lý. Anh ấy đam mê nó trong lớp, còn ở nhà, anh ấy tự chế tạo các dụng cụ vật lý và thực hiện nhiều thí nghiệm khác nhau. Nó đã được quyết định. Anh ấy sẽ là một nhà vật lý!

Vào mùa thu cùng năm 1856, A.G. STOLETOV được bổ nhiệm vào Khoa Vật lý và Toán học của Đại học Moscow với tư cách là một sinh viên “được nhà nước trả lương” (tức là nhận trợ cấp của nhà nước). Vào thời điểm đó, có rất nhiều giáo sư tầm thường ở trường đại học, nhưng Alexander đã gặp may mắn với các giáo viên của mình. Ông nghe toán học ứng dụng từ Nikolai Dmitrievich Brashman, người đã dạy dỗ P. L. Chebyshev vĩ đại, ông được Fedor Aleksadrovich Bredikhin dạy thiên văn học, và các bài giảng về hình học giải tích, phép tính vi phân và tích phân, đại số cao hơn và phép tính biến phân

Tờ 9

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

7

Tòa nhà cũ của Đại học Moscow.

một dây dẫn tích điện và các điện tích trên nó được phân phối lại. Sự phân phối lại điện tích này sẽ lần lượt gây ra sự thay đổi trong sự phân bố điện tích trên dây dẫn kia, v.v. Điều này sẽ tiếp tục cho đến khi trạng thái cân bằng của nhà máy điện được thiết lập giữa hai dây dẫn. Điện tích sẽ được phân bố như thế nào trên dây dẫn? Đối với trường hợp hai thân, bài toán này đã được Morphy và J. Thomson giải quyết. Stoletov đã giải được bài toán ở dạng tổng quát nhất: trong trường hợp tương tác giữa bất kỳ số lượng dây dẫn tùy ý nào.

Vào tháng 5 năm 1869, A.G. Stoletovlectrashe hoàn thành luận án thạc sĩ của mình và được phong hàm phó giáo sư.

Những đêm mất ngủ, làm việc quá sức và căng thẳng thần kinh sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe của nhà khoa học trẻ. Anh ta ngã bệnh và phải mất khoảng một năm để điều trị bằng nhiều phương pháp khác nhau. Anh ta bị cấm đọc, viết hoặc tham gia vào bất kỳ hoạt động trí óc nào. Đây là giai đoạn đau đớn nhất trong cuộc đời của A. G. Stoletov. Cuối cùng, hội đồng giáo sư cho phép anh tham gia các lớp học cùng với sinh viên. Và ngay lập tức mọi lời chỉ dẫn của bác sĩ về việc chăm sóc sức khỏe của bạn đều bị lãng quên, Alexander Grigorievich một lần nữa cống hiến hết mình cho hoạt động sư phạm và khoa học.

Vào thời điểm đó, Đại học Moscow, giống như các cơ sở giáo dục đại học khác ở Nga, không có phòng thí nghiệm vật lý. Vì vậy, để nghiên cứu khoa học, các nhà khoa học Nga buộc phải đi du học, A. G. Stoletov đặt cho mình mục tiêu tạo ra một phòng thí nghiệm như vậy. Ông viết thư, kiến ​​nghị, gõ cửa các cơ quan quan liêu, chứng minh rằng trường đại học không thể không có phòng thí nghiệm riêng. Xét cho cùng, vật lý là một môn khoa học thực nghiệm. Nhà vật lý không phải là nhà toán học; anh ta không thể chỉ tạo ra khoa học tại bàn làm việc của mình.

Cả năm 1870 được dành cho nỗ lực xây dựng phòng thí nghiệm vật lý đầu tiên ở Nga. Cùng năm đó, các sinh viên Aleksandra Grigorievich và đồng nghiệp của anh bắt đầu tập trung tại căn hộ của Stoletov để giải quyết nhiều vấn đề thể chất khác nhau. Một vòng tròn vật lý xuất hiện, đặt nền móng cho trường phái vật lý Stoletov, từ đó hình thành nên trường phái vật lý Nga.

Tờ 12

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

10

Hình 2.

Theo chân họ, Galvax đã đơn giản hóa thí nghiệm bằng cách sử dụng các tia lửa điện cùng với sự “phóng điện im lặng” của một điện cực được tích điện trước. Bằng cách kết nối một máy đo điện với điện cực này, Galvax phát hiện ra rằng việc chiếu sáng bằng tia cực tím khiến điện cực phóng điện.

Sử dụng nguồn điện nối với một cơ thể không tích điện, Galvax cho thấy do sự phóng điện của điện cực âm khi được chiếu bằng tia cực tím, điện tích sẽ được truyền sang cơ thể xung quanh.

Sau khi bắt đầu nghiên cứu hiện tượng do Hertz phát hiện (hiện tượng này được gọi là hiệu ứng quang điện), Stoletov, lặp lại các thí nghiệm của Hertz, Wiedemann, Ebert và Galvask, sau đó đã phát triển một phương pháp mới giúp xây dựng lý thuyết định lượng về hiệu ứng quang điện.

Hình 2 cho thấy sơ đồ bố trí mà Stoletov đã tiến hành các thí nghiệm của mình (Stoletov đã đưa ra bản vẽ này trong bản thảo của mình). Phần chính của quá trình cài đặt là một thiết bị mà Stoletov gọi là tụ điện lưới. Nó bao gồm một lưới kim loại - cực dương và một đĩa kim loại phẳng - kadada (tụ điện lưới là nguyên mẫu của hiệu ứng ảnh). Thiết bị này (C) được mắc nối tiếp với điện kế (G) trong mạch có pin (B). Khi qadas được chiếu sáng bằng ánh sáng mạnh của hồ quang điện (A), điện kế ghi lại sự hiện diện của dòng điện trong mạch.

Sử dụng cách thiết lập này, Stoletov nghiên cứu các khía cạnh khác nhau của hiệu ứng ảnh. Dựa trên kết quả thí nghiệm của mình, ông cho rằng điều kiện cần thiết cho hiệu ứng quang học là sự hấp thụ ánh sáng của vật liệu cadada; rằng mỗi phần tử trên bề mặt của cadada tham gia vào hiện tượng này một cách độc lập với những phần tử khác; rằng hiện tượng hiệu ứng quang học trên thực tế không có quán tính (“… dòng điện xuất hiện và biến mất đồng thời khi chiếu sáng, và do đó, trong lần chiếu sáng đầu tiên, dòng điện cũng không liên tục trong cùng một khoảng thời gian”). Bằng cách thay đổi điện áp trên các điện cực, Stoletov thu được đặc tính dòng điện-điện áp của hiệu ứng quang điện (tụ điện lưới): dòng quang trở lại khi điện áp tăng giữa các điện cực và dòng điện nhỏ tỷ lệ với điện áp; bắt đầu từ một giá trị điện áp nhất định, dòng quang thực tế không thay đổi khi điện áp tăng, nghĩa là dòng quang có xu hướng bão hòa.

Sau khi đặt thiết bị vào một ống trụ thủy tinh mà từ đó không khí có thể được mở ra, Stoletov phát hiện ra rằng khi áp suất không khí giảm, dòng quang quay trở lại, đạt mức tối đa và sau đó tiêu diệt.

Nhận thấy rằng độ lớn của dòng quang chắc chắn có liên quan đến sự chiếu sáng, Stoletov tiến hành một loạt thí nghiệm để chứng minh sự phụ thuộc này. Bằng cách thay đổi cường độ của nguồn sáng, ông nhận thấy rằng độ lớn của dòng quang điện được cho là tỷ lệ thuận với thông lượng ánh sáng tới trên cadad.

Nghiên cứu của Stoletov giúp xác định được các nguyên tắc chính của hiệu ứng quang học và cho thấy những kết quả to lớn.

Tờ 13

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

11

những khả năng mới của ứng dụng kỹ thuật của tế bào quang điện.

Stoletov là nhà vật lý đầu tiên được công nhận của Nga. Năm 1889, tại Cuộc thi Điện Quốc tế lần thứ II ở Paris, các nhà khoa học đã công nhận ông là một trong những nhà vật lý xuất sắc nhất của thời đại chúng ta.

Vào đầu năm 1893, các học giả Chebyshev, Bredinin và Beketov đề xuất bầu Stoletov làm thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học Nga. Nhưng Chủ tịch Học viện, Đại công tước Konstantin, không cho phép ứng cử viên Stoletov ra tranh cử.

Những ngày này, Alexander Grigorievich nhận được nhiều lá thư, trong đó các nhà khoa học tiên tiến của Nga bày tỏ sự thông cảm với ông liên quan đến sự bất công đối với ông. Giáo sư I. N. Borgman của Đại học St. Petersburg viết: “Tôi rất rất phẫn nộ trước hành động của Học viện. - … Tuy nhiên, đây không phải là lần đầu tiên Học viện chúng ta làm việc này. Bây giờ thà được chiều chuộng còn hơn trở thành một thành viên của nó.”

Stoletov từ Odessa, Giáo sư F.N. Shvedov, “không hề làm tôi ấn tượng… Rốt cuộc, một số nhà khoa học - Mendeleev - đã hư hỏng… Tôi sẽ tự an ủi mình với thực tế là các nhà khoa học Nga hiện đại giỏi hơn - Mendeleev, Mechnikov - không ở trong một ngôi nhà giàu có. Không có gì xấu hổ khi ở cùng họ.”

Nhiều lá thư đến từ nước ngoài. Stoletov pshut Kelvin, Helmholtz, Bolshan.

Bất chấp sự thông cảm của bạn bè, Stoletov vẫn gặp khó khăn khi phải chịu đựng những lời xúc phạm dành cho mình. Và trường tiểu học đại học ngày càng bắt đầu cho anh thấy sự bất mãn của nó. Tất cả những điều này ảnh hưởng lớn đến sức khỏe của Alexander Grigorievich.

A.G. Stoletov qua đời vào đêm 14-15 tháng 5 năm 1896.

Tầm quan trọng của Stoletov với tư cách là một nhà khoa học đối với khoa học Nga và thế giới là rất lớn. Ông đã thành lập phòng thí nghiệm nghiên cứu vật lý giáo dục đầu tiên ở Nga và thành lập một trường học dành cho các nhà vật lý Nga.

Công trình của Stoletov về từ hóa sắt đã biến đổi kỹ thuật điện từ khoa học thực nghiệm sang khoa học lý thuyết. Các công trình của ông dành cho việc phát triển một hệ thống thống nhất cho những thay đổi về điện cũng có đóng góp to lớn cho kỹ thuật điện.

Dựa trên hiện tượng hiệu ứng quang học do Stoletov nghiên cứu, các tế bào quang điện được tạo ra để phục vụ trong các nhà máy, phân loại và đếm sản phẩm, quản lý các nhà máy cán và luyện kim loại, đọc bản vẽ và chế tạo các bộ phận dựa trên chúng. Tế bào quang điện biến một số thành âm thanh, tạo ra điện báo quang và hoạt động trong nhiều thiết bị tự động khác nhau.

Hệ thống chân không của Stoletov để nghiên cứu các hiện tượng điện trong các chất khí cho phép là nguyên mẫu của ống điện tử, nó đã tạo nên một cuộc cách mạng thực sự trong kỹ thuật điện. Máy thu và máy phát vô tuyến, thiết bị RENTen và ống phóng khí, radar và vi mô điện tử, tivi và máy tính điện tử - đây không phải là danh sách đầy đủ những gì có thể thực hiện được nhờ công trình của Alexander Grigorievich Stoletov.

Khung Domano

Từ 28 ô domano, xếp bốn “khung” (xem hình) sao cho tổng số điểm dọc theo mỗi cạnh của mỗi khung là 13. (Không cần đặt các ô cạnh nhau có cùng giá trị điểm).

L. Mochalov

Tờ 14

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

12

Rất nhiều điều không có gì

Anh tưởng tôi đã ngủ quên
Và tôi sẽ chịu đựng mọi thứ trong giấc ngủ,
Hoặc nghĩ những gì tôi nghĩ
Điều anh ấy nghĩ là “Tôi đang mơ.”
S. Marshak. Đến từ Coventry Patmore

Chúng tôi thu hút sự chú ý của độc giả bài toán, điều này đòi hỏi nhiều logic phức tạp cho lời giải:

Nhà toán học R nói với các nhà toán học P và S: “Tôi nghĩ đến hai số tự nhiên. Mỗi số lớn hơn một và tổng của chúng nhỏ hơn cm. Bây giờ tôi sẽ nói với nhà toán học P, với độ tin cậy từ S, tích của những số này, và tôi sẽ nói với nhà toán học S, với độ tin cậy từ P, tổng của chúng.” Anh ta đã thực hiện lời hứa của mình và đề nghị đặt ra những con số đã định. Cuộc đối thoại sau đây sẽ diễn ra giữa P và S (ta biểu thị phát biểu của P bằng chữ l kèm chỉ số, phát biểu của S bằng chữ σ):

“Xin lỗi, tôi không thể nói con số dự kiến ​​là bao nhiêu.” (π₁)

  • Tôi biết trước là bạn không thể làm được. (σ₁)
  • Nhưng tôi biết họ, em yêu. (π₂)
  • Và tôi cũng biết họ. (σ₂)
    Bây giờ hãy cố gắng giải mã những con số bạn có trong đầu.
  1. Có thực sự có thể đoán được chúng?

Thoạt nhìn bài toán có vẻ như không hòa tan được: làm sao

Bit là đơn vị đo lường thông tin kép (TSB, tái bản lần thứ 3, 2 tập).

Có thể đoán được những con số khi không nói gì về chúng?

Hãy thử nó với một ví dụ. Cho R hỏi 7 và 42. Sau đó anh ta cho P biết số 294, S - 49. Tiếp theo thì sao? P nói rằng anh không thể đoán được những con số mà anh nghĩ đến. Tất nhiên là anh ấy có thể - anh ấy chỉ biết công việc của họ. Tuy nhiên, mặc dù anh ấy cũng biết rằng chúng là tự nhiên, nhiều hơn một và tổng của chúng nhỏ hơn một trăm. Điều này mang lại điều gì?

Chúng ta hãy biểu thị các số dự kiến ​​​​bằng k₀ và l₀, và để định nghĩa, k₀ ₀ l₀. Chúng ta cũng biểu thị tích k₀ · l₀ bằng p₀ và tổng k₀ + l₀ bằng s₀.

Vì vậy, P được thông báo rằng p₀ = 294. Khi đó k₀ có thể bằng 2, 3, 6, 7 và 14, và l₀ sẽ lần lượt bằng 147, 98, 49, 42 và 21. Hai giá trị đầu tiên ​​​cho k₀ không phù hợp với chúng ta - đối với chúng s₀ > 100. Tuy nhiên, vẫn còn ba khả năng nữa. Điều này có nghĩa là P thực sự không thể đoán được những con số dự định.

Hãy tiếp tục. S khẳng định rằng anh ta đã biết trước rằng P không thể đoán được k₀ và l₀. Làm thế nào S đi đến kết luận này? Chắc chắn anh ta đã cố gắng bằng mọi cách có thể để biểu diễn s₀ đã biết là tổng của hai số hạng có thể chấp nhận được:

49 = 2 + 47 = 3 + 46 = …
… = 24 + 25.

R có thể đã dự định bất kỳ cặp số nào trong số này. Anh ta nói với P một số tích i · (49 − i), và S khẳng định rằng không có tích nào trong số đó P có thể đoán được những con số mà anh ta đang nghĩ tới.

Và nếu với ai đó, tôi có cả hai số i, 49 − i là số nguyên tố? Ví dụ: nếu R hỏi 2 và 47 thì anh ta nói với P 94 và P có thể đoán các con số một cách hoàn hảo.

Do đó, nếu R cho 7 và 42 thì S nhận được s₀ = 49 sẽ không có quyền sản phẩm (σ₁). Điều này có nghĩa là R không thể nghĩ ra 7 và 42.

Vì vậy, vẫn có thể nói điều gì đó về những con số dự định.

Trước những thay đổi đầu tiên, hãy nghĩ về hướng chuyển động. Tuy nhiên, phương pháp đoán đã hiển thị: lấy tất cả các cặp số có thể có k₀, l₀, thỏa mãn

Tờ 15

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

13

sự bất bình đẳng
2≤k0≤l0≤97,2 \leq k_0 \leq l_0 \leq 97,
4≤k0+l0≤99,4 \leq k_0 + l_0 \leq 99,
(1)
(2)

và kiểm tra xem họ có “chịu đựng được” cuộc đối thoại (π1)−(σ2)(\pi_1) - (\sigma_2) hay không.

Vì việc tìm kiếm là hữu hạn trong mọi trường hợp nên về nguyên tắc có thể thực hiện theo cách này. Tuy nhiên, giải bài toán theo cách này thật nhàm chán. Chúng tôi đang cố gắng giảm bớt tình trạng quá mức cần thiết.

Trước hết, trước tiên chúng ta không phải k0k_0 và l0l_0, mà là tổng của chúng s0s_0: đối với cặp ⟨k0,l0⟩\langle k_0, l_0 \rangle các tùy chọn có thể lớn hơn hai nghìn và đối với s0s_0 - nhỏ hơn một trăm. Tuy nhiên, ngay cả trên con đường này, mọi cuộc tìm kiếm đều dài dòng và nhàm chán.

  1. Về giả thuyết Holbach-Euler

Thông tin nào có thể được trích xuất từ ​​(π1)(\pi_1) và (σ1)(\sigma_1)? Họ có ý nghĩa gì? (π1)(\pi_1) rõ ràng có nghĩa là p0p_0 không phân hủy duy nhất thành tích của hai thừa số thỏa mãn bất đẳng thức (1), (2);

(σ1)(\sigma_1) có nghĩa là Đối với bất kỳ phân tách số s0s_0 thành tổng của hai số hạng thỏa mãn bất đẳng thức (1), tích của chúng có tính chất (π1′)(\pi_1').

Câu lệnh (π1′)(\pi_1') cho phép chúng ta loại bỏ một số tích, (σ1′)(\sigma_1') - một số tổng.

Từ (σ1′)(\sigma_1') suy ra rằng s0s_0 không thể được biểu diễn dưới dạng tổng của hai số nguyên tố: nếu s0′=q1+q2s_0' = q_1 + q_2, trong đó q1,q2q_1, q_2 là số nguyên tố, thì số q1⋅q2q_1 \cdot q_2 phân giải duy nhất thành tích của hai thừa số thỏa mãn bất đẳng thức (1), (2) và do đó, không có tính chất (π1′)(\pi_1').

Nhưng bất kỳ số chẵn nào thỏa mãn bất đẳng thức (2) đều có thể được biểu diễn dưới dạng tổng của hai số nguyên tố (điều này được chứng minh bằng cách kiểm tra tuần tự các số 4, 6, 8, …, 98).

Do đó, s0s_0 là số lẻ. Ngoài ra, s0−2s_0 - 2 là một hợp số: nếu không thì s0=2+(s0−2)s_0 = 2 + (s_0 - 2) sẽ được biểu diễn dưới dạng tổng của hai số nguyên tố.

đơn giản. Sau khi loại bỏ các số không thỏa mãn hai điều kiện này, còn lại 24 khả năng là s0s_0.

Ở trên chúng ta đã lợi dụng thực tế là tất cả các số chẵn từ 4 đến 98 đều có thể được biểu diễn dưới dạng tổng của hai số nguyên tố.

Năm 1742, một thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học St. Petersburg, Christan Holbach, trong một bức thư gửi Leonhard Euler, đã đề xuất rằng bất kỳ số lẻ nào lớn hơn gót chân đều có thể được biểu diễn dưới dạng tổng của hai số nguyên tố. Trong thư trả lời của mình, Euler đưa ra giả thuyết rằng mọi số chẵn lớn hơn hai đều có thể được biểu diễn dưới dạng tổng của hai số nguyên tố. (Rất dễ rút ra giả thuyết Holbach từ giả thuyết Euler - hãy làm đi!)

Trong gần hai trăm năm, các giả thuyết của Holbach và Euler dường như hoàn hảo để chứng minh, mặc dù cuộc tìm kiếm gián tiếp của nhà toán học Millet đã kiểm chứng chúng tới 9.000.000.

Năm 1930, nhà toán học nổi tiếng Liên Xô L. G. Shinirelman đã chứng minh sự tồn tại của một kk sao cho mọi số tự nhiên n>1n > 1 có thể được biểu diễn dưới dạng tổng của nhiều nhất kk số nguyên tố. Con số của Shinirelm kk khá lớn. Hiện nay người ta đã chứng minh rằng định lý Shinirelm đúng với k=20k = 20.

Năm 1934, viện sĩ I.M. Vinogradov đã chứng minh sự tồn tại của n0n_0 sao cho bất kỳ số lẻ nào n>n0n > n_0 đều có thể biểu diễn dưới dạng tổng của ba số nguyên tố. Có vẻ như trong thời đại máy tính, có thể hướng dẫn máy kiểm tra các số “còn lại” (từ 7 đến n0n_0), nhưng “hằng số Vinogradov” n0n_0 quá lớn (theo ước tính mới nhất n0>2216n_0 > 2^{216}) nên việc kiểm tra này vượt quá khả năng cải tiến của máy tính.

Chưa có thành công đáng kể nào đạt được trong việc chứng minh giả thuyết Euler.

  1. Đi sâu hơn vào rừng

Hóa ra s0<55s_0 < 55 có thể bắt nguồn từ (σ1′)(\sigma_1'). (3)

Thật vậy, giả sử rằng s0≥55s_0 \geq 55. Khi đó s0s_0 không có tính chất (σ1′)(\sigma_1'): nó có thể phân tích thành tổng của hai số hạng thỏa mãn bất đẳng thức (1) sao cho điều kiện (π1′)(\pi_1') không được thỏa mãn cho tích của chúng. Sự phân hủy này là: s0=(s0−53)+53s_0 = (s_0 - 53) + 53. s0≥55s_0 \geq 55 ngụ ý s0−53≥2s_0 - 53 \geq 2. Tích (s0−53)⋅53(s_0 - 53) \cdot 53 phân tích duy nhất thành hai thừa số, với ý nghĩa là nó ít hơn: vì 53 là số nguyên tố nên một trong các thừa số nhất thiết phải có dạng 53d; kể từ 53⋅2>10053 \cdot 2 > 100, d=1d = 1. Nhưng theo điều kiện s0s_0 có tính chất (σ1′)(\sigma_1'). Mâu thuẫn!

Tờ 16

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

14

Sau (3) cho s0s_0, đã còn lại 11 khả năng:
11,17,23,27,29,35,37,41,47,51,53.11, 17, 23, 27, 29, 35, 37, 41, 47, 51, 53.

Bây giờ chúng ta hãy cố gắng thiết lập một cách dễ dàng, số nào trong số (4) thỏa mãn các điều kiện (σ1′\sigma'_1). Đặt ss là một số tùy ý trong các số (4). Vì ss là số lẻ nên mọi khai triển của nó thành tổng đều có dạng s=2a+ms = 2a + m. Giả sử ss không có thuộc tính (σ1′\sigma'_1). Sau đó anh ta sẽ tìm một aa sao cho tích 2a⋅m2a \cdot m “giải mã” một cách duy nhất.

aa này không thể bằng một, vì trong trường hợp này s=2+ms = 2 + m và sản phẩm 2m2m bị phân hủy kép thành sản phẩm. Thật vậy, vì m=s−2m = s - 2 là tổng số lẻ, m=pqm = pq, trong đó p>2p > 2 và q>2q > 2. Cả hai bản mở rộng

2m=2⋅pq=2p⋅q2m = 2 \cdot pq = 2p \cdot q

phù hợp: 2+pq=2+m=s<1002 + pq = 2 + m = s < 100 và 2p+q=2+pq−(p−1)(q−2)<2+pq<1002p + q = 2 + pq - (p - 1)(q - 2) < 2 + pq < 100.

Vì vậy, a≥2a \geq 2.

Nếu a≠ma \neq m thì s=2a⋅ms = 2a \cdot m và s=2m⋅as = 2m \cdot a là hai khai triển khác nhau. Vì 2a+m=s<1002a + m = s < 100 và ss không có thuộc tính (σ1′\sigma'_1) nên phải có 2m+a≥1002m + a \geq 100. Vì s=2a+m≤53s = 2a + m \leq 53, chúng ta có m≤53−2am \leq 53 - 2a, 2m+a≤106−3a2m + a \leq 106 - 3a. Từ 2m+a≥1002m + a \geq 100 và 2m+a≤106−3a2m + a \leq 106 - 3a theo sau a≤2a \leq 2. Vì vậy, a=2a = 2. Từ 2m+a≥1002m + a \geq 100 và m≤53−2am \leq 53 - 2a hiện chúng tôi thu được m=49m = 49. Vì vậy, trong trường hợp này s=53s = 53, và sự phân hủy “đáng ngờ” là 53=4+4953 = 4 + 49.

Nếu a=ma = m thì s=3as = 3a chia hết cho 3. Trong (4) có hai số như vậy: 27 và 51. “Đáng ngờ” là khai triển 27=9+1827 = 9 + 18 và 51=17+3451 = 17 + 34.

Số 51 thực sự không có tính chất (σ1′\sigma'_1): 51=17+3451 = 17 + 34, và tích 17·34 khi phân tích thành hai thừa số chỉ cho một tổng, nhỏ hơn cống. Vì vậy, nó có thể bị loại khỏi danh sách “ứng cử viên cho s0s_0”.

Các số 27 và 53 thỏa mãn điều kiện (σ1′\sigma'_1): 9⋅18=2⋅819 \cdot 18 = 2 \cdot 81 và 2+81<100;4⋅49=7⋅282 + 81 < 100; 4 \cdot 49 = 7 \cdot 28 và 7+28<1007 + 28 < 100.

Vì vậy, còn lại 10 ứng viên để nghiên cứu thêm: 11, 17, 23, 27, 29, 35, 37, 41, 47, 53, tất cả đều có tính chất (σ1′\sigma'_1).

  1. “Vậy thì tôi cũng biết họ”

Cuối cùng, chúng tôi sử dụng (π2)(\pi_2) và (σ2)(\sigma_2).

Chúng ta có thể sử dụng (π2)(\pi_2) và (σ2)(\sigma_2) giống như cách chúng ta đã làm với (π1)(\pi_1) và (σ1)(\sigma_1). Chúng tôi sẽ cố gắng làm mà không có nó.

Từ (σ2)(\sigma_2) và (3) ta suy ra

s0<33.s_0 < 33.

Giả sử điều ngược lại: s0≥33s_0 \geq 33. Sau đó, SS, khai triển s0s_0 theo mọi cách có thể thành tổng của hai số hạng, chúng ta sẽ có trong số các khai triển này s0=(s0−31)+31=(s0−29)+29s_0 = (s_0 - 31) + 31 = (s_0 - 29) + 29.

Nếu PP được cho biết tích của (s0−31)⋅31(s_0 - 31) \cdot 31, thì anh ta có thể báo cáo rằng 31 là số nguyên tố, hiểu rằng (s0−31)⋅31(s_0 - 31) \cdot 31 được phân tách duy nhất thành tích của hai thừa số có tổng thỏa mãn (3). Trong trường hợp này, PP sẽ đoán k0k_0 và l0l_0.

PP có cơ hội tương tự nếu sản phẩm (s0−29)⋅29(s_0 - 29) \cdot 29 đã được báo cáo.

Điều này có nghĩa là trong trường hợp s=53s = 53, phân tách “đáng ngờ” là 53=4+4953 = 4 + 49.

Nếu a=ma = m thì s=3as = 3a chia hết cho 3. Trong (4) có hai số như vậy: 27 và 51. “Đáng ngờ” là sự phân tách 27=9+1827 = 9 + 18 và 51=17+3451 = 17 + 34.

Số 51 thực sự không có tính chất (σ1′\sigma'_1): 51=17+3451 = 17 + 34, và tích 17·34 khi phân tích thành hai thừa số chỉ cho một tổng, nhỏ hơn cống. Vì vậy, nó có thể bị loại khỏi danh sách “ứng cử viên cho s0s_0”.

Các số 27 và 53 thỏa mãn điều kiện (σ1′\sigma'_1): 9⋅18=2⋅819 \cdot 18 = 2 \cdot 81 và 2+81<100;4⋅49=7⋅282 + 81 < 100; 4 \cdot 49 = 7 \cdot 28 và 7+28<1007 + 28 < 100.

Vì vậy, còn lại 10 ứng viên để nghiên cứu thêm: 11, 17, 23, 27, 29, 35, 37, 41, 47, 53, tất cả đều có tính chất (σ1′\sigma'_1).

  1. Thế thì chúng ta cũng biết họ

29 cũng không phù hợp, vì, vì 29=4+25=16+1329 = 4 + 25 = 16 + 13: nếu PP có p0=16⋅13p_0 = 16 \cdot 13, anh ta sẽ đoán k0k_0 và l0l_0, vì trong tổng 24−t+2t⋅132^{4-t} + 2^t \cdot 13 chỉ có một là số lẻ; nếu PP có p0=4⋅25p_0 = 4 \cdot 25, anh ấy cũng sẽ đoán k0k_0 và l0l_0: trong số các tổng tương ứng không có

Tờ 17

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

15

Ngoài 29, chỉ có 25 là số chẵn (4·25 = 5·20), nhưng 25-2 là số nguyên tố.
Vì vậy, s0=17s_0 = 17 hoặc bài toán không có lời giải.
p0p_0 có thể có loại PP nào với s0=17s_0 = 17? Chúng ta hãy cùng xem tất cả các phân tích của số 17 thành tổng của hai số hạng: 17=2+15=3+14=⋯=8+917=2+15=3+14=\dots=8+9.
Với bất kỳ sản phẩm nào không phải là 4·13, PP sẽ không thể tạo ra (π2\pi_2).
Ví dụ: nếu PP có p0=30p_0 = 30, anh ta sẽ thấy cả 30=2⋅1530=2\cdot15 và 30=5⋅630=5\cdot6 trong số phân tách số 30 thành tích của hai thừa số, nhưng cả 17 và 11 đều có tính chất (σ1′\sigma'_1).
Chỉ còn lại một ứng cử viên cho p0p_0: 52. Ứng cử viên này cho phép PP tạo ra (π2\pi_2): trong số tất cả các phân rã sản phẩm của 52

giọt tháng ba

Một chuyến tham quan các hang động dưới lòng đất được trang trí bằng măng đá và nhũ đá sẽ để lại ấn tượng khó phai mờ trong lòng mọi người!
Nổi lên từ ban ngày hoặc treo trên trần nhà, những cột băng kết tinh, có tuổi ước tính hàng trăm nghìn và hàng triệu năm, chơi đùa với đủ màu sắc của cầu vồng và tạo nên một bức tranh tuyệt vời về một vương quốc phép thuật.
Không kém phần sặc sỡ, mặc dù được tạo ra chỉ trong vài ngày nhưng vẫn là những tác phẩm điêu khắc bằng ánh sáng. Nhìn vào bức ảnh. Đó chẳng phải là hình ảnh quen thuộc thường thấy vào đầu xuân - một hàng rào nhũ đá treo lủng lẳng trên mép mái nhà. Nếu cần thiết, hãy tìm hiểu trình độ học vấn của họ và yêu cầu họ trả lời những câu hỏi sau:

  1. Quá trình hình thành băng đá diễn ra như thế nào?
  2. Tại sao cột băng trông giống như một hình nón hướng xuống dưới?
  3. Tại sao hình nón có chiều dài khác nhau?
  4. Tại sao một số trong số chúng lại cong?
  5. Tại sao băng được phát âm rõ ràng, nhưng tuyết không được dọn sạch, mặc dù nó cũng bao gồm các tinh thể trong suốt riêng lẻ?

M. T.

Tờ 18

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

16

S. Kozel

Mô hình kinh nghiệm của Rutherford

Các thí nghiệm mang tính bước ngoặt của Rutherford về sự tán xạ của hạt alpha lên hạt nhân nặng (1906-1911) đã đóng một vai trò đặc biệt trong việc phát triển các ý tưởng về cấu trúc của nguyên tử. Trong những thí nghiệm này, các hạt alpha phát ra từ nguồn phóng xạ được truyền qua các màng mỏng vàng và các kim loại khác. Khi đi qua màng, các hạt α lệch khỏi hướng ban đầu ở các góc khác nhau. Các hạt α tán xạ chạm vào màn hình được phủ kẽm sulfua và gây ra các tia sáng (lửa nhấp nháy). Bằng cách quan sát hiện tượng nhấp nháy này trong kính hiển vi, có thể xác định được quỹ đạo của bộ phận thay đổi bao nhiêu khi đi qua lớp kim loại.

Hầu hết các hạt α lệch khỏi hướng chuyển động ban đầu ở những góc rất nhỏ. Nhưng một số phần bị lệch khá đáng kể. Và thật đáng kinh ngạc, một số hạt alpha (khoảng 1 trên 20.000) đã thay đổi hướng chuyển động gần như ngược lại. (Những phần này được ghi lại bằng các điểm trên màn hình được đặt ở vị trí sao cho các hạt “phản chiếu” từ kim loại có thể rơi vào đó.)

Điều “rõ ràng” là sự tán xạ của hạt α xảy ra do sự tương tác của chúng với điện tích dương của nguyên tử (khối lượng của electron nhỏ hơn khối lượng của hạt α khoảng 8000 lần, do đó các electron không thể nhìn thấy bản chất chuyển động của hạt α). Mô hình nguyên tử tồn tại trong những năm đó, theo đó điện tích dương được phân bố đồng đều trong toàn bộ thể tích của nguyên tử (mô hình này do J. Thomson đề xuất), đã không thể hỗ trợ kết quả thí nghiệm về sự tán xạ của hạt α. Kích thước của các nguyên tử đã được ước tính vào thời điểm đó (~10⁻⁸ cm). Và phép tính dựa trên mô hình Thomson, được thực hiện đối với các hạt α tán xạ ở góc ~180°, dẫn đến một giá trị cực kỳ lớn của bán kính nguyên tử hoặc một giá trị lớn không thể tin được của điện tích dương trong nguyên tử *).

Để yêu cầu tán xạ ở những góc lớn, cần giả sử rằng điện tích dương tính trung bình trong một vùng rất nhỏ (so với kích thước của nguyên tử) bên trong nguyên tử. Điện tích dương này—hạt nhân nguyên tử—tạo ra một trường tĩnh điện mạnh và hạt alpha đi vào trường hạt nhân phải chịu lực đẩy Coulomb.

Dựa trên ý tưởng về cấu trúc của nguyên tử này, Rutherford đã thực hiện một tính toán lý thuyết về sự phân bố định lượng của số phần ở các góc tán xạ khác nhau. Tính toán của ông hoàn toàn phù hợp với kết quả thực nghiệm.

Vì vậy, chúng tôi đã nhớ lại ngắn gọn lịch sử hình thành mô hình hạt nhân của nguyên tử.

Bây giờ chúng ta chuyển sang mô hình hóa thí nghiệm của Rutherford. Chúng ta sẽ nói về một mô hình cơ học trong đó các hạt α được thay thế bằng những quả bóng thép nhỏ. Các quả bóng truyền tốc độ theo hướng nằm ngang, lăn dọc theo một mặt phẳng nằm ngang, “leo lên” một ngọn đồi có hình dạng nhất định, sau đó lại lăn xuống từ đó trên mặt phẳng nằm ngang. Biên dạng của cầu trượt phải sao cho năng lượng tĩnh điện của các quả bóng thay đổi theo cùng một định luật như theo

*) Tiến hành tính toán của riêng bạn về độ lớn của điện tích dương tập trung trong một quả cầu có bán kính ~10⁻⁸ cm, có khả năng làm lệch các hạt α có năng lượng 5 MeV đi 180°.

Tờ 20

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

18

Hình 3.

gieo hạt phụ thuộc vào tốc độ của hạt (năng lượng của nó) và vào khoảng cách tác động:

ctgθ2=Cv2d\text{ctg} \frac{\theta}{2} = Cv^2 d

(*)

(C là hằng số tùy thuộc vào “loại” nguyên tử). Không thể xác minh trực tiếp công thức này trong các thí nghiệm về sự tán xạ của hạt α - khoảng cách va chạm d là không thể đo được. Nhưng bằng cách sử dụng mô hình cơ học của mình, chúng ta có thể thu được sự phụ thuộc của góc tán xạ vào khoảng cách va chạm. Và nếu dữ liệu thực nghiệm được mô tả tốt bằng công thức tương tự (*), điều này một lần nữa sẽ khẳng định tính hợp lệ của phân tích cơ học của chúng ta về thí nghiệm Rutherford.

Một trong những nghiên cứu kỹ thuật và các phương án sẵn có để tạo đỉnh được minh họa trong Hình 3. Ở đây, để tạo đỉnh tiềm năng, người ta sử dụng một tấm cao su mỏng (dày 2-3 mm), gắn vào ván ép, trong đó khoét một lỗ tròn có đường kính 20-25 cm (mô hình càng lớn thì càng thuận tiện khi làm việc). Cần nhớ rằng sự phụ thuộc của góc tán xạ vào khoảng cách va chạm sẽ thay đổi ở một giá trị cố định của tốc độ bóng.

Vì vậy, bạn nên nghĩ đến cách “phóng” các quả bóng (mặt phẳng nghiêng, súng trường, v.v.).

Sử dụng một thiết bị đơn giản cố định khoảng cách va chạm (ví dụ: rãnh dẫn hướng trong mặt phẳng nằm ngang), bạn có thể tiến hành thí nghiệm trên mô hình này để thu được sự phụ thuộc của góc tán xạ vào vận tốc hạt.

Các biên tập viên «Kvant»yêu cầu bạn mô tả về các thiết kế được phát minh và triển khai cho bạn cũng như kết quả thử nghiệm của bạn.

Vấn đề từ “ví dụ”

VÍ DỤ
RIMER
NGAY LẬP TỨC
MMMER
LỖI
R

NHIỆM VỤ

“ví dụ” là gì? MỘT?

Một con đường quanh co

Bắt đầu từ hình vuông ở góc trên bên trái, di chuyển đến góc dưới bên phải, bước

chỉ hàn qua các cạnh của hình vuông (không phải qua các đỉnh!) và nâng mỗi hình vuông màu trắng lên một lần (bạn không thể nhập các hình vuông có màu).

Vòng tròn ma thuật

Đặt các số từ 1 đến 10 vào các vòng tròn màu đen trong hình sao cho tổng các số trong bốn vòng tròn màu đỏ bằng nhau.

L. Motsalov

Tờ 21

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

19

Deltona

Đường cong được mô tả trên trang bìa thứ hai thường được gọi là deltona vì nó giống với chữ cái Δ trong bảng chữ cái Hy Lạp. Tính chất của nó được nghiên cứu lần đầu tiên bởi Leonhard Euler vào thế kỷ 18 và Jacob Steiner vào thế kỷ 19. Deltona được định nghĩa ở đây là một đường cong tiếp tuyến với mỗi đường trong họ, được xây dựng như thế này. Hình chiếu của một điểm bất kỳ trên đường tròn ngoại tiếp một tam giác tùy ý lên các cạnh của nó (hoặc phần kéo dài của chúng) nằm trên cùng một đường thẳng (bằng chứng). Đây là đường thẳng Simson*). Họ này bao gồm các đường Simson được xây dựng cho tam giác “đỏ”.

Hãy xem xét một định nghĩa khác của deltona. Nếu một vòng tròn lăn không trượt bên trong một vòng tròn khác thì đường cong được mô tả bởi một điểm cố định của vòng tròn chuyển động được gọi là hypocyclode. Deltona là một hypocyclode, trong đó tỷ lệ bán kính của các vòng tròn này là 1:3.

Trước tiên, đặt điểm M của đường tròn thay đổi, quỹ đạo mà chúng ta sẽ theo dõi, nằm ở điểm V lớn hơn (Hình 1). Khi đó vòng tròn động lăn dọc theo cung VU đứng yên; hãy đặt VOU=φ. Hãy chứng minh rằng tiếp tuyến của delta tại điểm M đi qua giao điểm P của OU với đường tròn chuyển động, và hãy xét xem tiếp tuyến đạt tới góc nào so với vị trí ban đầu OV.

Tốc độ v của điểm M bằng v₁ + v₂, trong đó v₁⊥ OU, v₂⊥ MO’ và |v₁|=|v₂|. Hình bình hành của vận tốc là hình thoi và v là đường chéo của nó, MO’U=3φ và MPU=3φ/2. Gọi P’ là giao điểm của tiếp tuyến của tam giác với đường thẳng OU. Cách tính không khó: MP’U=3φ/2=MPU. Điểm P và P’ trùng nhau, tiếp tuyến đi qua P và có góc OWP=3φ/2.

Chúng ta hãy phác thảo bằng cách chứng minh sự tương đương của các định nghĩa đã cho. Euler đã chứng minh rằng chín điểm của một tam giác tùy ý: đáy các đường cao, đường trung tuyến và trung điểm của các đoạn từ đỉnh đến giao điểm của các đường cao (Hình 2) đều nằm trên cùng một đường tròn (chứng minh). Tâm của nó là trung điểm O của đoạn HN, trong đó H là giao điểm của các đường cao, N là tâm đường tròn ngoại tiếp và bán kính bằng nửa bán kính đường tròn ngoại tiếp (chứng minh điều này nữa). Do đó, đường tròn ngoại tiếp và đường tròn Euler được chuẩn bị với tâm H và hệ số khả dụng là 2.

Gọi L là một điểm của đường tròn ngoại tiếp (Hình 3). Hãy chứng minh rằng đường thẳng Simson của nó đi qua điểm giữa của đoạn HL, thuộc đường tròn Euler. Để làm điều này, chúng ta hạ đường vuông góc từ điểm L xuống cạnh gần nhất của tam giác và tiếp tục cho đến khi nó gặp đường tròn tại điểm D. Đường thẳng Simson song song với BD (một mặt, LCL₃=LL₂L₃, mặt khác, LCL₃=BAL=BEL=DBE). Theo cách xây dựng, đoạn LL₂ đồng dạng và song song với FG và IH (giao điểm của đường cao và điểm E đối xứng với AC). Do đó, điểm P nằm tại giao điểm của các đường chéo HL và IL₂ của hình bình hành LL₂HI và |HP|=|PL|.

Vì đường tròn ngoại tiếp và đường tròn Euler được chuẩn bị tương ứng với điểm H với hệ số sẵn sàng là 2 nên điểm P nằm trên đường tròn Euler.

Nếu bạn dựng đường tròn Euler trong Hình 3 thì bạn có thể nhận ra đường tròn (O, OP) từ Hình 1 trong đó và tiếp tuyến WP trong đường thẳng Simson. Đường thẳng của Simson quay như thế nào khi điểm L di chuyển dọc theo một đường tròn ngoại tiếp, người đọc tự tìm hiểu.

V. Berezin

Tờ 23

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

21

Hình 1, d.
(Hình 4a) thêm ba hình vuông vào bản gốc. Áp dụng đối xứng f2=Saf_2 = S_a cho các hình vuông này, ta được 8 hình vuông - xem Hình 4, b. Bằng cách lặp lại quy trình (các phép quay liên tiếp theo sau là sự đối xứng), chúng ta thu được hình ảnh như trong Hình 4, tr. Rõ ràng rằng việc áp dụng các thành phần có thể có của các chuyển vị f1f_1 và f2f_2 cho hình vuông ban đầu trong sơ đồ sẽ cho Hình 2.

Hình 3.

Tờ 25

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

23

Hình 5.

bản thân vật trang trí là một nhóm liên quan đến hoạt động của thành phần chuyển vị. “Bộ xương” của một vật trang trí có thể được hiểu là sơ đồ của nhóm đối xứng của nó (chỉ có sự chuyển giao không được mô tả trên bộ xương).

Lưu ý rằng bất kỳ hình “đối xứng” nào của một “thứ tự” nhất định (xem ở trên và Hình 5, a) đều có thể được ánh xạ bằng một số chuyển động từ nhóm đối xứng sang bất kỳ hình nào khác có cùng “thứ tự”.

Hình 6.

Tờ 26

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

24

Tam giác đều

I

Kim cương có góc 60°

VI

Hình chữ nhật

XI

Tam giác cân

II

Hình thang, ghép các tam giác đều

VII

Hình chữ nhật

XII

Hình chữ nhật có góc 60°

III

Quảng trường

VIII

Hình chữ nhật

XIII

Quảng trường

IV

Hình chữ nhật

IX

XIV

Tam giác đều

V

Hình chữ nhật

XV

Hình 7.

24

Tờ 28

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

26

Đối với mỗi đồ trang trí, hãy mô tả nhóm đối xứng của nó và chỉ định bộ xương tương ứng. Đảm bảo rằng các nhóm đối xứng được xây dựng và các đồ trang trí được sắp xếp khác nhau.

Bài tập 3. Tìm hiểu xem các đồ trang trí và thiết kế của mạng tinh thể trong Hình 1 và Hình 2 thuộc loại I - XVII nào.

Bài tập 4. Đồ trang trí I - XV nào có trục đối xứng trượt? Vẽ những chiếc trục như vậy trên khung của những đồ trang trí này.

  1. orments là gì?

Mặc dù tất cả 17 loại đồ trang trí đều được các nghệ sĩ Ai Cập cổ đại sử dụng trong đồ trang sức, nhưng việc phân loại đầy đủ chúng chỉ được đưa ra vào năm 1891 bởi nhà khoa học lớn nhất người Nga E. S. Fedorov (một phần, ông đã chứng minh rằng số nhóm đối xứng được sắp xếp khác nhau của đồ trang trí phẳng là chính xác là 17). Bài toán Việc liệt kê các phương trình nảy sinh giữa Fedorov liên quan đến nhu cầu của tinh thể học - khoa học về cấu trúc hình học của tinh thể. Như đã đề cập, các nguyên tử và phân tử của các chất ở trạng thái kết tinh tạo thành cái gọi là cấu trúc tinh thể - một dạng tương tự không gian của các vật thể. Các phần của các cấu trúc tương tự theo các mặt phẳng khác nhau thể hiện chính xác các đồ trang trí phẳng, và thật hay khi gọi các nhóm đối xứng của các đồ trang trí phẳng là các nhóm tinh thể phẳng. Fedorov cũng đã thu được một sự phân loại đầy đủ các nhóm tinh thể không gian - hóa ra có chính xác 230 nhóm trong số đó!

Thông tin chi tiết về điều này được viết trong các cuốn sách được liệt kê ở cuối bài viết. Hiện tại, chúng ta sẽ giới hạn ở việc xây dựng một bài toán, lời giải đáng chú ý trong số đó là bước chính trong việc chứng minh định lý Fedorov về việc phân loại các mệnh đề. Nhưng trước tiên, hãy định nghĩa đồ trang trí phẳng là gì.

Sự định nghĩa. Hình phẳng vô hạn Φ được gọi là khung phẳng nếu thỏa mãn các điều kiện sau:

(1) trong số các chuyển vị ánh xạ Φ lên chính chúng, có các chuyển đổi song song không định lượng;
(2) trong số tất cả các vectơ (song song với trục lại) ánh xạ Φ lên chính nó, tồn tại một vectơ có độ dài nhỏ nhất.

Nếu một vật trang trí phẳng Φ được ánh xạ lên chính nó khi quay quanh một điểm A qua các góc chỉ là bội số của 360°/n, trong đó n là một số tự nhiên lớn hơn 1, thì điểm A được gọi là tâm đối xứng bậc n của vật trang trí này Φ.

Bài tập 1. Chứng minh một vật trang trí phẳng tùy ý có thể có các nghiệm đối xứng bậc n=2, 3, 4 và 6.

Hãy cho gợi ý cho hai cách tiếp cận lời giải bài toán này.

Giả sử 1. Xét hai tâm đối xứng của một vật cùng bậc n ở khoảng cách nhỏ nhất có thể với nhau (tồn tại khoảng cách nhỏ nhất giữa các tâm của tài liệu mong muốn!).

Giả sử n khác 2, 3, 4, 6, chứng tỏ rằng có hai tâm của một điểm có bậc n cách nhau một khoảng nhỏ hơn nữa!

Giả sử 2. Đầu tiên chứng minh rằng đối với một vật trang trí tùy ý, các tâm có bậc cố định n ≥ 3 tạo thành một mạng gồm các hình bình hành - những mạng như vậy được mô tả chi tiết trong bài viết của A. A. Egorov, “Lưới và đa giác đều”, «Kvant», 1974, số 12. Sau đó, sử dụng các tính chất của nhóm đối xứng của vật trang trí, xây dựng một n-giác đều có các đỉnh tại các lưới nút của tâm. Bài báo của Egorov chứng minh rằng điều này chỉ có thể thực hiện được với n = 3, 4 và 6.

  1. Đồ trang trí tuyến tính và sàn gỗ

Để kết luận, chúng tôi sẽ đề xuất thêm hai bài toán, gần với bài toán về phân loại đồ trang trí phẳng, nhưng đơn giản hơn. Tuy nhiên, lời giải trong số đó là một nghiên cứu toán học thực sự!

(A) Phân loại đồ trang trí tuyến tính.

Nếu một hình phẳng được ánh xạ lên chính nó với các chu vi song song chỉ theo một hướng (và hướng ngược lại), và trong số các chu vi này có các phần có chiều dài nhỏ nhất, thì hình đó còn được gọi là tuyến tính.

Tờ 29

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

27

vật trang trí. Hình 9 cho thấy ba đồ trang trí tuyến tính, thuộc các loại khác nhau - với các nhóm đối xứng khác nhau (giải thích sự khác biệt là gì).

Bài toán 2. Liệt kê tất cả các loại đồ trang trí tuyến tính có thể có (và chứng minh rằng không có loại đồ trang trí tuyến tính nào khác!).

Chúng tôi báo cáo đáp số: số nhóm tinh thể tuyến tính khác nhau là 7.

B) Liệt kê các quy tắc cho sàn gỗ phù sa.

Sàn gỗ là một phân vùng của một mặt phẳng thành các đa giác trong đó hai đa giác không giao nhau hoặc có chính xác một đỉnh chung hoặc có một cạnh chung và sự kết hợp các cạnh của tất cả các đa giác là một vật trang trí phẳng. Một sàn gỗ được gọi là đều đặn nếu tất cả các đa giác của phân vùng đều đều (có thể có số cạnh khác nhau) và bất kỳ đỉnh nào của sàn gỗ đều có thể được chuyển sang bất kỳ đỉnh nào khác bằng một số bản dịch ánh xạ toàn bộ sàn gỗ lên chính nó. Các phân vùng A) và B) hiển thị trong Hình 10 hoàn toàn không phải là sàn gỗ theo nghĩa được xác định ở trên; phân vùng C) và D) là sàn gỗ, nhưng không phải là sàn gỗ thông thường, và cuối cùng, phân vùng D) và E) là sàn gỗ thông thường (giải thích).

Bài toán 3. Tìm tất cả các loại sàn gỗ thông thường có thể có.

bài toán này đã được hình thành vào năm «Kvant»: trong bài viết của A. N. Kolmogorov “Sàn gỗ từ đa giác đều” («Kvant», 1970, số 3). Bài viết này phác thảo một cách tiếp cận khả thi để liệt kê tất cả các sàn gỗ chính xác. Chúng tôi thông báo đáp số: số lượng sàn gỗ thông thường khác nhau, cho đến mức giống nhau, là 11.

Văn học

G. S. M. Coxter, Giới thiệu về Hình học, chương 3, 4 và 15 (M., “Nauka”, 1966).

G. Weil, Đối xứng, bài giảng thứ ba (M., “Khoa học”, 1968).

D. Gilbert và S. Kohn-Fosen, Hình học ngược, chương II (M. - Leningrad, GTTI, 1951).

Bài toán độc giả của chúng tôi

Chứng minh mối liên hệ sau đây giữa các phần tử của tam giác ABC nhọn:

∣C0A0∣⋅∣A0B0∣ha2+∣A0B0∣⋅∣B0C0∣hb2+∣B0C0∣⋅∣A0C0∣hc2=1,\frac{|C_0A_0| \cdot |A_0B_0|}{h_a^2} + \frac{|A_0B_0| \cdot |B_0C_0|}{h_b^2} + \frac{|B_0C_0| \cdot |A_0C_0|}{h_c^2} = 1,

trong đó A0,B0A_0, B_0 và C0C_0 lần lượt là đáy của các độ cao bị bỏ qua khỏi các đỉnh A,B,CA, B, C; ha,hb,hch_a, h_b, h_c là độ dài của các độ cao tương ứng.

U. Alaya
(Võru, Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Xô viết Estonia)

Tờ 30

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

28

Vấn đề
lượng tử

Bài toán

M431—M435; F443—F447

M431. Cây hình trụ mọc trong rừng. Người báo hiệu cần căng một sợi dây xuyên rừng từ điểm A đến điểm B, khoảng cách giữa chúng bằng l. Chứng minh rằng để truyền thông tin chỉ cần một đoạn dây dài 1,6 l là đủ.
A. Altschiller

M432. Có hình vuông hoàn hảo nào có tổng các chữ số bằng
a) 1977;
b) 1978?
b) * Tìm xem các số tự nhiên nào có thể bằng tổng các chữ số của bình phương một số nguyên.
A. Grishkov

M433. Trong hình ngũ giác lồi ABCDE, cạnh BC song song với đường chéo AD, cạnh CD song song với đường chéo BE, cạnh DE song song với đường chéo AC và cạnh AE song song với đường chéo BD (Hình 1). Chứng minh rằng cạnh AB song song với đường chéo CE.
E. Turkevich

M434. Số 21+222+233+⋯+2nn\frac{2}{1} + \frac{2^2}{2} + \frac{2^3}{3} + \dots + \frac{2^n}{n} được biểu diễn dưới dạng phân số tối giản pnqn\frac{p_n}{q_n}.
a) Chứng minh rằng pnp_n là số chẵn.
b) Chứng minh rằng nếu n≥3n \geq 3 thì pnp_n chia hết cho 8.
b) * Chứng minh rằng với mọi số nguyên dương k người ta có thể tìm được n sao cho các số pn,pn+1,pn+2,…p_n, p_{n+1}, p_{n+2}, \dots chia hết cho 2k2^k.
D. Faddeev

M435*. Một bảng có kích thước m×nm \times n chứa các số thực, trong mỗi ô có một số. Trong mỗi cột, k số nhiều nhất (k≤mk \leq m) được gạch chân, trong mỗi dòng - l số nhiều nhất (l≤nl \leq n). Chứng minh rằng có ít nhất kl số được gạch chân hai lần. Đầu tiên xét trường hợp a) k=l=2k=l=2; 6) k=l=3k=l=3.
C. Konyatiya

F443. Như bạn đã biết, quả địa cầu thực hiện một vòng quay hoàn toàn quanh trục của nó trong 23 giờ 56 phút 04 giây. Do đó, trong một ngày tất cả các giờ có chữ số khác nhau

Tờ 31

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

29

chia cho 24 giờ thì trễ gần 4 phút. Con số này lên tới gần nửa giờ một tuần. Tại sao chúng ta không nhận thấy độ trễ này và không liên tục giảm đồng hồ xuống?

B. Bukhovtsev

F444. Một hộp nặng có khối lượng MM lăn các con lăn xuống tạo thành một mặt phẳng nghiêng (Hình 2). Khoảng cách giữa các con lăn ll, bán kính của chúng rr và khối lượng mm. Góc nghiêng của mặt phẳng so với đường chân trời là α\alpha. Tìm tốc độ của hộp nếu nó được biết là không đổi. Giả sử rằng các con lăn rỗng và độ dày thành của chúng là d≪rd \ll r.

F445. Công suất tụ điện C=0,04C=0,04 uF với sự trợ giúp của công tắc KK được sạc định kỳ với tần số v=50v=50 lần mỗi giây từ một nguồn có e. d.s. E=100\mathcal{E}=100 b và điện trở trong r−5r-5 ohm và được tích điện qua điện trở R−1R-1kom (Hình 3). Xác định công suất giải phóng trên tải RR và hiệu suất của thiết bị đó. Xem xét thời gian đóng các tiếp điểm chính là đủ để tụ điện được sạc đầy (vị trí II) và được sạc đầy (vị trí IIII).

F446. Một vật có khối lượng MM nằm trên một băng tải thô, gắn vào bức tường liền kề (Hình 4). Đoạn băng được chuyển động với tốc độ không đổi vv, và sau một thời gian, chuyển động tuần hoàn của vật được thiết lập. Vẽ đồ thị về sự phụ thuộc của hỗn hợp cơ thể, tốc độ và gia tốc của nó theo thời gian trong quá trình chuyển động.

F447. Một sợi dây bạch kim được căng dọc theo một trục đi qua tâm của hai hình trụ đồng tâm được nối cứng và được phủ một lớp segebra (Hình 5). Khi dòng điện chạy qua hệ thống dây điện, nó nóng lên và lớp segebro bay hơi. Thông qua một khe hẹp ở hình trụ bên trong, một phần nguyên tử segebral bay vào hình trụ bên ngoài và lắng đọng trên bề mặt bên trong của nó.

Bán kính hình trụ ngoài là R=30R=30 cm, bán kính hình trụ trong không đáng kể so với RR; chiều rộng của rãnh trong một hình trụ nhỏ là δ=1\delta=1 mm. Nhiệt độ hơi segebra T=1000∘KT=1000^\circ\text{K}, mật độ hơi ρ=10−5e/cm3\rho=10^{-5}\text{e/cm}^3.

Các xi lanh quay với tốc độ n=10n=10 vòng quay mỗi giây. Tìm sự phân bố bề mặt của mặt phẳng segebra trong lớp lắng đọng trên bề mặt bên trong của hình trụ lớn trong thời gian t=1t=1 giây.

Tờ 32

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

30

Lời giải bài toán

M391. a) Trong dãy x0,x1,x2,…x_0, x_1, x_2, \dots, các số x0x_0 và x1x_1 là số tự nhiên và nhỏ hơn 1000, mỗi số còn lại có modulo bằng hiệu của hai số trước. Chứng minh rằng một trong các số x1,x2,…,x1500x_1, x_2, \dots, x_{1500} bằng 0.

b) Trong dãy x0,x1,x2,…x_0, x_1, x_2, \dots, các số x0x_0 và x1x_1 là tự nhiên và nhỏ hơn 1000, và mỗi số x2,x3,…x_2, x_3, \dots bằng giá trị nhỏ nhất của trục hoành của hiệu hiệu của hai số trước. Chứng minh rằng x20=0x_{20}=0.

a) Chúng ta hãy chứng minh bằng quy nạp trên mọi số tự nhiên nn rằng nếu trong dãy x0x_0 và x1x_1 nhỏ hơn 2nn thì một trong các số x1,x2,…,x3nx_1, x_2, \dots, x_{3n} bằng 0 (với điều kiện bài toán n=500n=500).

Trường hợp n=1n=1 rất dễ kiểm tra. Hãy để tuyên bố được chứng minh cho tất cả nn, ít hơn một. Vì x0⩽2n−1x_0 \leqslant 2n-1, x1⩽2n−1x_1 \leqslant 2n-1, x2⩾1x_2 \geqslant 1, rồi x3⩽2n−2x_3 \leqslant 2n-2 và x4⩽2n−3x_4 \leqslant 2n-3. Nếu x3<2n−2x_3 < 2n-2 và x4<2n−2x_4 < 2n-2, thì mọi thứ đều tuân theo giả thuyết quy nạp. Nếu x3=2n−2x_3=2n-2 thì x2=1x_2=1, x1=2n−1x_1=2n-1, x0=2n−2x_0=2n-2. Nó vẫn còn để chứng minh tuyên bố trong trường hợp này. Chúng tôi có:
x3=2n−2x_3=2n-2, x4=2n−3x_4=2n-3, x5=1x_5=1, x6=2n−4x_6=2n-4, x7=2n−5x_7=2n-5, x8=1x_8=1, …, x3k=2n−2kx_{3k}=2n-2k, …, x3n=0x_{3n}=0.

b) Đầu tiên chúng ta sắp xếp lại các số hạng x0,x1x_0, x_1 và x2x_2 theo thứ tự giảm dần. Chuỗi kết quả có thể khác với chuỗi ban đầu chỉ theo thứ tự của ba số hạng đầu tiên (bạn hãy xem phần này). Ngoài ra, nó rất indo, giết chết: xác định thuật ngữ xkx_k, chúng tôi có tất cả các khác biệt được sử dụng để xác định thuật ngữ xk−1x_{k-1}, cộng với sự khác biệt giữa xk−1x_{k-1} và các thuật ngữ còn lại của chuỗi (với các số thấp hơn).

Bây giờ chúng ta lưu ý rằng với mọi số nguyên k>0k>0
xk⩾xk+1+xk+2x_k \geqslant x_{k+1}+x_{k+2}.

Nếu không chúng ta sẽ có
xk+2>xk−xk+1=∣xk−xk+1∣x_{k+2}>x_k-x_{k+1}=|x_k-x_{k+1}|, điều đó là không thể.

Giả sử rằng x20⩾1x_{20} \geqslant 1. Khi đó, tất nhiên, x19⩾1x_{19} \geqslant 1, và nhờ vào (*) chúng ta có: x18⩾x19+x20⩾2x_{18} \geqslant x_{19}+x_{20} \geqslant 2, x17⩾x18+x19⩾2+1=3x_{17} \geqslant x_{18}+x_{19} \geqslant 2+1=3, x16⩾x17+x18⩾3+2=5x_{16} \geqslant x_{17}+x_{18} \geqslant 3+2=5, …, x0⩾x1+x2⩾4181+6765=10946>10000x_0 \geqslant x_1+x_2 \geqslant 4181+6765=10946>10000, trái ngược với bài toán.

S. Fomin

M392. Tùy theo liều lượng gần đúng với tốc độ không đổi đó, các quyết định sẽ được đưa ra. Lúc đầu chúng không nằm trên cùng một đường thẳng. Chứng minh rằng chúng có thể nằm trên cùng một đường không quá hai lần.

Hãy để chúng tôi trình bày hai lời giải trong số bài toán này. Đầu tiên (hình học) sử dụng một kỹ thuật điển hình của vật lý: chuyển sang hệ thống báo cáo lái xe; cái thứ hai (phân tích) có thể được viết ngắn gọn bằng cách sử dụng “tích giả vô hướng” của vectơ.

I. Ta sẽ viết điều kiện điểm P,Q,RP, Q, R thẳng hàng như sau: R∈(PQ)R \in (PQ) (tại P≠QP \neq Q).

Chúng ta hãy chuyển sang hệ tọa độ được liên kết với một trong lời giải. Khi đó bài toán được rút gọn thành như sau: một điểm cố định AA được cho trên mặt phẳng; Chứng minh rằng nếu các điểm PP và QQ chuyển động trơn tru và đều thì đúng A∈(PQ)A \in (PQ) chỉ có thể xảy ra không quá hai lần (nếu biết tại thời điểm ban đầu t=0t=0 sẽ không xảy ra).

Giả sử tại một thời điểm nào đó t1t_1 lời giải PP và QQ ở các điểm BB và CC sao cho A∈(BC)A \in (BC). Hãy giới thiệu một “hư cấu” khác lời giải Q′Q': Q′Q' nằm ở điểm BB tại t=t1t=t_1 và di chuyển song song với đường đi lời giải QQ sao cho luôn là A∈(QQ′)A \in (QQ') (Hình 1, a). Rõ ràng là điều kiện A∈(PQ),A∈(PQ′)A \in (PQ), A \in (PQ') và Q′∈(AP)Q' \in (AP) là tương đương *). Rõ ràng, Q′Q' chuyển động đều. Do đó, đường thẳng PQ′PQ' giữ nguyên hướng - nó di chuyển song song với chính nó - và chỉ có thể đi qua điểm AA tại một thời điểm t2t_2 (khác với t1t_1) (Hình 1, o). (Khả năng các điểm PP và Q′Q' luôn trùng khớp hoặc chúng di chuyển dọc theo đường thẳng ABAB bị loại trừ khỏi các điều kiện ban đầu.)

Tờ 33

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

31

Không khó để đưa ra ví dụ cho thấy ba chữ lời giải thực có thể xuất hiện trên cùng một dòng hai lần, một lần hoặc không xuất hiện lần nào. Trước khi chuyển sang lời giải II, chúng ta hãy lưu ý mà không cần bằng chứng về một sự thật mà bài toán của chúng ta có thể dễ dàng theo dõi. Nếu hai điểm PP và QQ di chuyển đồng đều dọc theo hai đường thẳng, thì tất cả các đường thẳng PQPQ đều đi qua một điểm hoặc song song với một hướng, hoặc (và đây là trường hợp chung) - chạm vào một parabol - “đường bao” của họ đường này (Hình 2). Rõ ràng là qua mỗi điểm AA của mặt phẳng có nhiều nhất hai đường thẳng thuộc họ này.

II. Hãy để chúng tôi giới thiệu hệ tọa độ OxyOxy. Điều kiện hai vectơ vv và ww có ​​tọa độ (vx;vy)(v_x; v_y) và (wx;wy)(w_x; w_y) thẳng hàng (song song với một hướng) rõ ràng có thể được viết như sau: vxwy=vywxv_x w_y = v_y w_x. Hãy giới thiệu ký hiệu

[v,w]=vxwy−vywx.[v, w] = v_x w_y - v_y w_x. (1)

Một hàm số của một cặp vectơ (v,w)→[v,w](v, w) \rightarrow [v, w] có, rất dễ xác minh, thuộc tính sau:

[λv,w]=[v,λw]=λ[v,w];[\lambda v, w] = [v, \lambda w] = \lambda [v, w];
[v+w,u]=[v,u]+[w,u],[v + w, u] = [v, u] + [w, u],
[u,v+w]=[u,v]+[u,w][u, v + w] = [u, v] + [u, w] (2)

với mọi vectơ u,v,wu, v, w và mọi số λ\lambda. Như đã nêu, [v,w]=0[v, w] = 0 nếu và chỉ nếu vv và ww thẳng hàng. (Giá trị [v,w][v, w] có ý nghĩa hình học đơn giản: mô hình của nó bằng diện tích của hình bình hành, các đường thẳng của nó được biểu thị bằng vectơ vv và ww, và dấu phụ thuộc vào “hướng” của cặp (v,w)(v, w), với [v,w]=−[w,v][v, w] = -[w, v] (Hình 3); nhưng chúng ta sẽ không cần những tính chất này.)

Bây giờ chúng ta hãy chuyển trực tiếp đến lời giải bài toán. Để P,QP, Q và RR chuyển động thẳng và đều. Sau đó

RP⃗=a⃗+tv⃗,RQ⃗=b⃗+tw⃗,\vec{RP} = \vec{a} + t \vec{v}, \quad \vec{RQ} = \vec{b} + t \vec{w}, (3)

trong đó tt là thời gian, a⃗,b⃗,v⃗,w⃗\vec{a}, \vec{b}, \vec{v}, \vec{w} là các vectơ độc lập với tt. Không khó để thu được các công thức dạng (3), sử dụng thực tế là nếu một điểm MM nào đó chuyển động với tốc độ u⃗\vec{u} thì OM⃗=OM⃗0+tu⃗\vec{OM} = \vec{OM}_0 + t \vec{u}, trong đó M⃗0\vec{M}_0 là vị trí của MM tại t=0t = 0, OO là một điểm cố định của mặt phẳng. Xét (1) - (3), điều kiện R∈(PQ)R \in (PQ) có thể viết như sau:

[v,w]t2+([a,w]+[b,v])t+[a,b]=0.[v, w] t^2 + ([a, w] + [b, v]) t + [a, b] = 0. (4)

Chúng ta đã thu được phương trình bậc hai cho tt. Mặc dù một số hệ số của nó có thể chuyển về 0, nhưng với t=0t = 0, như đã nêu ở điều kiện (4), nó không thỏa mãn nên (4) không giống nhau. Do đó, R∈(PQ)R \in (PQ) có ​​nhiều nhất hai giá trị tt.

N. Vasiliev

M393. Tìm số tiền

φ(0)+φ(1n)+\varphi(0) + \varphi\left(\frac{1}{n}\right) +
+φ(2n)+⋯+φ(1),+ \varphi\left(\frac{2}{n}\right) + \dots + \varphi(1),

nếu φ(x)=4x4x+2\varphi(x) = \frac{4^x}{4^x + 2}.

Chúng ta sẽ giải bài toán tổng quát hơn, cụ thể là khi φ(x)=a2x+ka2x+a\varphi(x) = \frac{a^{2x+k}}{a^{2x}+a}, trong đó kk là số thực bất kỳ và a>0a > 0 (đặt k=0k = 0, a=2a = 2, chúng ta nhận được đáp số bài toán M393).

Hãy tìm biểu thức cho φ(1−x)\varphi(1-x):

φ(1−x)=a−2x+k+2a−2x+2+a=ak+1a2x+a.\varphi(1-x) = \frac{a^{-2x+k+2}}{a^{-2x+2}+a} = \frac{a^{k+1}}{a^{2x}+a}.

Tờ 34

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

32

Thêm φ(1−x)\varphi(1-x) và φ(x)\varphi(x), chúng ta nhận được:

φ(x)+φ(1−x)=a2x+k+ak+1a2x+a=ak.\varphi(x) + \varphi(1-x) = \frac{a^{2x+k} + a^{k+1}}{a^{2x} + a} = a^k.

Đặt tổng cần thiết bằng SS. Sau đó

S=φ(0)+φ(1n)+…+φ(n−1n)+φ(1),S = \varphi(0) + \varphi\left(\frac{1}{n}\right) + \ldots + \varphi\left(\frac{n-1}{n}\right) + \varphi(1),

S=φ(1)+φ(n−1n)+…+φ(1n)+φ(0).S = \varphi(1) + \varphi\left(\frac{n-1}{n}\right) + \ldots + \varphi\left(\frac{1}{n}\right) + \varphi(0).

Cộng hai đẳng thức này và tính đến điều đó

φ(0)+φ(1)=φ(1n)+φ(n−1n)=…=\varphi(0) + \varphi(1) = \varphi\left(\frac{1}{n}\right) + \varphi\left(\frac{n-1}{n}\right) = \ldots =

=φ(x)+φ(1−x)=ak,= \varphi(x) + \varphi(1-x) = a^k,

chúng tôi nhận được

2S=(n+1)ak,2S = (n+1)a^k,

nghĩa là, S=12(n+1)akS = \frac{1}{2}(n+1)a^k.

Vì vậy, đáp số đến bài toán M393 như sau:

S=12(n+1).S = \frac{1}{2}(n+1).

S. Berkolaiko

M394. a) Các vectơ a,b,c,da, b, c, d cho trên mặt phẳng, tổng của chúng bằng 0. Chứng minh bất đẳng thức:

b) cho bốn số và c) bốn vectơ trong không gian ba chiều, tổng của chúng bằng 0.

Hình 5.

Hình 6.

Bây giờ chúng ta sẽ chỉ giải bài toán a) (tại Olympic, bài này được cung cấp cho học sinh lớp 9-10); lời giải và bài toán b) và c) sẽ là chủ đề của một ghi chú mà chúng tôi sẽ đăng trên một trong những số tiếp theo của tạp chí.

Đặt các vectơ MN⃗=a⃗,NP⃗=b⃗,PQ⃗=c⃗,QM⃗=d⃗\vec{MN} = \vec{a}, \vec{NP} = \vec{b}, \vec{PQ} = \vec{c}, \vec{QM} = \vec{d} lần lượt sang một bên, chúng ta thu được một đường đứt nét khép kín (kể từ a⃗+b⃗+c⃗+d⃗=0\vec{a} + \vec{b} + \vec{c} + \vec{d} = 0). Bằng cách thay đổi thứ tự của các vectơ a⃗,b⃗,c⃗,d⃗\vec{a}, \vec{b}, \vec{c}, \vec{d}, người ta có thể thu được một số đường đứt nét như vậy. Hãy để chúng tôi chỉ ra rằng trong số những đường đứt đoạn này có đường tự cắt. Để làm điều này, hãy lấy một trong những dòng bị hỏng của chúng tôi. Nếu một trong các đỉnh của nó, chẳng hạn như QQ, nằm bên trong tam giác MNPMNP được tạo bởi ba đỉnh (Hình 4, a), thì chúng ta đặt vectơ QQ′⃗=MN⃗\vec{QQ'} = \vec{MN} sang một bên. Vì trong trường hợp này Q⃗′N=QM⃗\vec{Q}'N = \vec{QM}, đường gãy MNPQMNPQ có thể được thay thế bằng đường gãy tự cắt NPQQ′NPQQ' (Hình 4, b). Nếu MNPQMNPQ là một đường gãy lồi thì trước tiên chúng ta thực hiện xây dựng như trong Hình 5.

Vì vậy, giả sử MN⃗=a⃗,NP⃗=b⃗,PQ⃗=c⃗,QM⃗=d⃗\vec{MN} = \vec{a}, \vec{NP} = \vec{b}, \vec{PQ} = \vec{c}, \vec{QM} = \vec{d} và các đoạn NPNP và QMQM có ​​một điểm chung RR (Hình 6). Sau đó ∣MR∣+∣PR∣≥∣PM∣,∣NR∣+∣QR∣≥∣QN∣|MR| + |PR| \geq |PM|, |NR| + |QR| \geq |QN|, từ đó ∣MR∣+∣PR∣+∣NR∣+∣QR∣≥∣PM∣+∣QN∣|MR| + |PR| + |NR| + |QR| \geq |PM| + |QN|. Nhưng ∣PM∣=∣PQ+QM∣=∣c+d∣,|PM| = |PQ + QM| = |c + d|,

∣QN∣=∣QM+MN∣=∣a+d∣,|QN| = |QM + MN| = |a + d|,

một ∣MR∣+∣PR∣+∣NR∣+∣QR∣=∣QM∣+∣NP∣=∣b+d∣|MR| + |PR| + |NR| + |QR| = |QM| + |NP| = |b + d|. Kể từ đây,

∣b∣+∣d∣≥∣a+d∣+∣c+d∣.|b| + |d| \geq |a + d| + |c + d|.

(1)

Ngoài ra, điều rất quan trọng là ∣a∣+∣c∣≥∣a+c∣|a| + |c| \geq |a + c| và ∣a+c∣=∣b+d∣|a + c| = |b + d| (xem Hình 6); Đó là lý do tại sao

∣a∣+∣c∣≥∣b+d∣.|a| + |c| \geq |b + d|.

(2)

Cộng các bất đẳng thức (1) và (2), chúng ta thu được điều cần tìm.

Yu. nonin

Tờ 35

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

33

F397. Có bản thảo sau đây của một lematic annaram. Mặt trên của tấm phẳng lớn được nung ở nhiệt độ không đổi 0°C và mặt dưới được nung ở nhiệt độ 100°C. Nhà phát minh tuyên bố rằng bằng cách nhúng nhựa vào, chúng ta sẽ bay lên không trung giống như một chiếc khinh khí cầu. Giải thích, do đó. Hãy ước tính bậc độ lớn của lực nâng của một đĩa cây thuốc phiện có diện tích 1 m2 ở nhiệt độ không khí 20°C.

Các phân tử không khí tới trên tấm có tốc độ bình phương trung bình căn bằng vˉcp.кв.=3kTm\bar{v}_{\text{cp.кв.}} = \sqrt{\frac{3kT}{m}}, trong đó TT là nhiệt độ không khí, mm là khối lượng của các phân tử. Giá trị tuyệt đối trung bình của vận tốc thiết kế của các phân tử trên trục OYOY, vuông góc với bề mặt của tấm, bằng vˉy≈vˉcp.кв.3=kTm\bar{v}_y \approx \frac{\bar{v}_{\text{cp.кв.}}}{\sqrt{3}} = \sqrt{\frac{kT}{m}}.

Khi va chạm với một tấm, “nhiệt độ” của các phân tử sẽ bằng nhiệt độ của tấm. Điều này có nghĩa là sau khi phản xạ từ bề mặt trên

vˉy′=kT1m,\bar{v}'_y = \sqrt{\frac{kT_1}{m}},

và sau khi phản xạ từ bề mặt trên

vˉy′=kT2m.\bar{v}'_y = \sqrt{\frac{kT_2}{m}}.

Kết quả là hình chiếu pyp_y của động lượng của các phân tử rơi xuống bề mặt dưới của tấm thay đổi khi va chạm bởi các giá trị sau:

Δpy′=m(kTm+kT1m),\Delta p'_y = m \left( \sqrt{\frac{kT}{m}} + \sqrt{\frac{kT_1}{m}} \right),

và một phân tử rơi trên bề mặt trên - theo giá trị

Δpy′′=m(kTm+kT2m).\Delta p''_y = m \left( \sqrt{\frac{kT}{m}} + \sqrt{\frac{kT_2}{m}} \right).

Trong thời gian Δt\Delta t, các phân tử nằm cách tấm một khoảng bằng vˉyΔt\bar{v}_y \Delta t sẽ chạm tới từng bề mặt. Số lượng phân tử này là N=nvysΔtN = nv_y s \Delta t, trong đó nn là số lượng phân tử trên một đơn vị thể tích, ss là diện tích của tấm.

Theo định luật thứ hai và thứ ba của Newton, các lực tác dụng lên tấm theo hướng trên có độ lớn tuyệt đối bằng sự thay đổi hình chiếu của các xung phân tử trong một đơn vị thời gian. Một lực hướng lên tác dụng lên mặt dưới của tấm (Hình 7)

∣F⃗1∣=NΔpy′Δt=mnvˉys(kT1m+kTm),|\vec{F}_1| = \frac{N \Delta p'_y}{\Delta t} = m n \bar{v}_y s \left( \sqrt{\frac{kT_1}{m}} + \sqrt{\frac{kT}{m}} \right),

và trên cùng - một lực hướng xuống

∣F⃗2∣=NΔpy′′Δt=mnvˉys(kT2m+kTm).|\vec{F}_2| = \frac{N \Delta p''_y}{\Delta t} = m n \bar{v}_y s \left( \sqrt{\frac{kT_2}{m}} + \sqrt{\frac{kT}{m}} \right).

Vì T1>T2T_1 > T_2, nên đường dẫn R⃗\vec{R} bằng nhau của các lực F⃗1\vec{F}_1 và F⃗2\vec{F}_2 hướng lên trên và bằng nhau về giá trị tuyệt đối

∣R⃗∣=∣F⃗1∣−∣F⃗2∣=mnvˉys(kT1m−kT2m)=nskT(T1−T2).|\vec{R}| = |\vec{F}_1| - |\vec{F}_2| = m n \bar{v}_y s \left( \sqrt{\frac{kT_1}{m}} - \sqrt{\frac{kT_2}{m}} \right) = nsk \sqrt{T} \left( \sqrt{T_1} - \sqrt{T_2} \right).

Số lượng phân tử chứa trong thể tích VV của không khí ở áp suất pp và nhiệt độ TT bằng NV=v⋅NAN_V = v \cdot N_A, trong đó vv là số lượng phân tử không khí trong thể tích VV, NAN_A là số Abogadro. Nhưng v=Mμ=pVRTv = \frac{M}{\mu} = \frac{pV}{RT}. Vậy số phân tử trên một đơn vị thể tích

n=pRTNA.n = \frac{p}{RT} N_A.

Tờ 36

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

34

Như vậy,

∣R⃗∣=pNAskRTT1−T2=psT(T1−T2).|\vec{R}| = \frac{pN_A sk}{RT} \sqrt{T_1} - \sqrt{T_2} = \frac{ps}{\sqrt{T}} (\sqrt{T_1} - \sqrt{T_2}).

Thay thế dữ liệu vào các điều kiện số lượng trong biểu thức này (đếm p=105h/m2p = 10^5 \text{h}/\text{m}^2), chúng ta thu được

∣R⃗∣≈1,5⋅104 h.|\vec{R}| \approx 1,5 \cdot 10^4 \text{ h}.

F398. Đã xảy ra lỗi khi kết nối đồng hồ bảy đèn với hai công tắc. Kết quả là khi đóng một trong các công tắc, cả ba đèn đều cháy ở cường độ không hoàn toàn. Khi đóng, những công tắc khác vẫn đang cháy) và đạt được hiệu quả tương tự bằng cách đóng cả hai công tắc cùng một lúc. Khi mở công tắc thì cả 3 đèn đều không sáng. Vẽ sơ đồ lắp đặt đã hoàn thành và giải thích các tác động đạt được.

F399. Ba quả cầu kim loại nhỏ giống hệt nhau đặt trong chân không ở các đỉnh của một tam giác đều. Các quả bóng được kết nối lần lượt với một dây dẫn từ xa, được đặt và duy trì không đổi. Kết quả là quả bóng thứ nhất có điện tích Q1Q_1, và quả bóng thứ hai có điện tích Q2Q_2. Xác định điện tích của quả bóng thứ ba.

Mạch chuyển đổi đèn được hiển thị trong Hình 8. Khi phím K1K_1 đóng và phím K2K_2 mở, cả ba đèn được bật nối tiếp và do đó chúng cháy với nhiệt không hoàn toàn. Khi cả hai công tắc được đóng đồng thời, đèn J1J_1 bật sáng và đèn J2J_2 và J3J_3 được mắc song song với một đoạn mạch có rất ít điện trở. Ví dụ, không có đủ trên chúng và đèn không sáng. Khi một phím K2K_2 được đóng, chỉ có đèn J1J_1 bật.

Hình 8.

Khi mỗi quả bóng được nối với một dây dẫn ở xa, điện thế F được giữ không đổi thì điện thế của quả bóng bằng F.

Điện tích Q1Q_1 xuất hiện trên quả bóng đầu tiên bằng

Q1=Cφ,Q_1 = C\varphi,

trong đó CC là sức chứa của quả bóng.

Điện thế Ф của quả bóng thứ hai bao gồm điện thế trường được tạo ra bởi điện tích Q1Q_1 ở khoảng cách ll tính từ quả bóng thứ nhất (φ1=Q1l\varphi_1 = \frac{Q_1}{l}) và điện thế của trường “riêng” của điện tích Q2Q_2 (φ2=Q2C\varphi_2 = \frac{Q_2}{C}):

φ=φ1+φ2=Q1l+Q2C.\varphi = \varphi_1 + \varphi_2 = \frac{Q_1}{l} + \frac{Q_2}{C}.

Thế năng Ф của quả bóng thứ ba bằng

φ=Q1l+Q2l+Q3C,\varphi = \frac{Q_1}{l} + \frac{Q_2}{l} + \frac{Q_3}{C},

trong đó Q1l\frac{Q_1}{l}, Q2l\frac{Q_2}{l} là thế năng tương ứng của trường điện tích Q1Q_1 và Q2Q_2 ở khoảng cách ll tính từ chúng, Q3C\frac{Q_3}{C} là thế năng của trường điện tích “riêng” Q3Q_3.

Từ đẳng thức (2), sử dụng đẳng thức (1), ta tìm được ll:

l=Q1CQ1−Q2.l = \frac{Q_1 C}{Q_1 - Q_2}.

Thay biểu thức này cho ll vào đẳng thức (3), chúng ta tìm thấy Q3Q_3:

Q3=C[φ−Q1+Q2l]=Q22Q1.Q_3 = C \left[ \varphi - \frac{Q_1 + Q_2}{l} \right] = \frac{Q_2^2}{Q_1}.

Tờ 38

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

36

F402. Một thấu kính phân kì có tiêu cự F=−0,6F = -0,6 m được đặt sao cho một tiêu điểm của nó trùng với vạch trên gương trong. Tiêu cự F′F' của gương là bao nhiêu nếu biết hệ cho ảnh thật của một vật đặt cách thấu kính một khoảng bất kỳ? Ảnh được tạo ra bởi các tia sáng truyền qua thấu kính lần thứ hai sau khi phản xạ từ gương.

Ở đâu
I2I1=Rr2.\frac{I_2}{I_1} = \frac{R}{r_2}.

Mặt khác, φA=φC+I1rG\varphi_A = \varphi_C + I_1 r_G (rGr_G là điện trở của điện kế) và φB=φC+I2r1\varphi_B = \varphi_C + I_2 r_1. Vì thế
φC+I1rG=φC+I2r1,\varphi_C + I_1 r_G = \varphi_C + I_2 r_1,

Ở đâu
I1I2=rGr1.\frac{I_1}{I_2} = \frac{r_G}{r_1}.

So sánh biểu thức (1) và (2), ta thu được:
Rr2=rGr1,\frac{R}{r_2} = \frac{r_G}{r_1},

hoặc
rG=r1r2R.r_G = \frac{r_1}{r_2} R.

Biết các điện trở r1r_1, r2r_2, RR, ta có thể tìm được điện trở của điện kế rGr_G.

◆
Thấu kính phân kỳ luôn cho ảnh thật nhỏ nhất của nguồn. Do đó, để hệ thống tạo ra một ảnh hợp lệ, ảnh trung gian thu được sau khi tia phản xạ từ gương phải là nguồn tối thiểu cho thấu kính, tức là nó phải ở bên phải thấu kính.

Trên thực tế, từ công thức tính thấu kính phân kỳ trong trường hợp nguồn sáng tối thiểu
−1d+1f=−1F-\frac{1}{d} + \frac{1}{f} = -\frac{1}{F}

nó theo sau đó
f=dFF−d.f = \frac{dF}{F - d}.

(Nhắc lại dd là khoảng cách từ thấu kính đến nguồn, ff là khoảng cách từ thấu kính đến ảnh, FF là tiêu cự của thấu kính.) Từ (1) cho thấy rõ rằng f≥0f \geq 0 nếu dd dương và không vượt quá FF.

Do đó, ảnh trung gian S2S_2 của nguồn sau gương (Hình 14) phải đặt ở bên phải gương một khoảng f2f_2 sao cho
F≤f2≤2F.F \leq f_2 \leq 2F.

Nguồn của gương là ảnh trung gian S1S_1 - ảnh cực tiểu của nguồn SS, được thấu kính cho sau lần khúc xạ đầu tiên của tia (xem Hình 14). Từ công thức thấu kính cho trường hợp này
1d1−1f1=−1F\frac{1}{d_1} - \frac{1}{f_1} = -\frac{1}{F}

  • chúng tôi tìm thấy
    f1=d1Fd1+F.f_1 = \frac{d_1 F}{d_1 + F}.

Tờ 39

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

37

Khoảng cách d1d_1 từ nguồn đến ống kính có thể thay đổi từ 0 đến ∞\infty. Trong trường hợp này, như sau từ công thức (3), f1f_1 thay đổi từ 0 thành FF. Khoảng cách d2=F+f1d_2 = F + f_1 từ ảnh S1S_1 đến gương thay đổi từ FF thành 2F2F. Hãy nhớ lại rằng hình ảnh này đóng vai trò là nguồn cho gương. Vì vậy, chúng ta cần tìm ở tiêu cự F′F' của gương ảnh của một nguồn nằm cách gương một khoảng d2d_2 sao cho

F⩽d2⩽2F,F \leqslant d_2 \leqslant 2F,

(4a)

thu được ở khoảng cách f2f_2 tính từ gương sao cho

F⩽f2⩽2F.F \leqslant f_2 \leqslant 2F.

(46)

Từ công thức gương -

1d2+1f2=1F′\frac{1}{d_2} + \frac{1}{f_2} = \frac{1}{F'}

  • nó theo sau đó

1f2=1F′−1d2.\frac{1}{f_2} = \frac{1}{F'} - \frac{1}{d_2}.

(5)

Theo điều kiện (46)

12F⩽1f2⩽1F,\frac{1}{2F} \leqslant \frac{1}{f_2} \leqslant \frac{1}{F},

vậy phần bên phải của đẳng thức (5) nằm trong

12F⩽1F′−1d2⩽1F.\frac{1}{2F} \leqslant \frac{1}{F'} - \frac{1}{d_2} \leqslant \frac{1}{F}.

Kể từ đây,

12F+1d2⩽1F′⩽1F+1d2.\frac{1}{2F} + \frac{1}{d_2} \leqslant \frac{1}{F'} \leqslant \frac{1}{F} + \frac{1}{d_2}.

Bất đẳng thức thu được phải đúng với mọi điều kiện tùy ý d2d_2 thỏa mãn (4a). Theo điều kiện này

12F⩽1d2⩽1F,\frac{1}{2F} \leqslant \frac{1}{d_2} \leqslant \frac{1}{F},

nên tiêu cự F′F' của gương phải sao cho điều kiện

12F+1F⩽1F′⩽1F+12F.\frac{1}{2F} + \frac{1}{F} \leqslant \frac{1}{F'} \leqslant \frac{1}{F} + \frac{1}{2F}.

Do đó, 1F′=32F\frac{1}{F'} = \frac{3}{2F}, hoặc

F′=23F=0,4 m.F' = \frac{2}{3} F = 0,4 \text{ m}.

I. Slovodetsky

Tờ 40

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

38

V. Gutenmacher

Khoảng cách từ điểm tới mặt phẳng

Có một số bài toán trong sách giáo khoa Hình học 10 yêu cầu bạn tìm khoảng cách từ một điểm cho trước đến một mặt phẳng cho trước. Thật kỳ lạ, những bài toán này lại gây ra một số khó khăn cho học sinh (mặc dù thực tế là một trong những bài toán này - Số 28, trang 10 - đã được giải quyết trong văn bản). Vì vậy, chúng tôi sẽ nói về vấn đề này chi tiết hơn một chút.

Công thức mới

Đặt A(x0;y0;z0)A(x_0; y_0; z_0) là một điểm trong không gian tọa độ OxyzOxyz và α\alpha là mặt phẳng được xác định bởi phương trình ax+by+cz+d=0ax+by+cz+d=0. Khoảng cách ρ(A,α)\rho(A, \alpha) từ điểm AA đến mặt phẳng α\alpha được tính theo công thức

ρ(A,α)=∣ax0+by0+cz0+d∣a2+b2+c2.\rho(A, \alpha) = \frac{|ax_0+by_0+cz_0+d|}{\sqrt{a^2+b^2+c^2}}.

Công thức này có thể được mô tả như sau:

Cần thay tọa độ của điểm AA vào biểu thức ax+by+cz+dax+by+cz+d thay cho các biến x,y,zx, y, z. Lấy mô đun của số kết quả và chia cho số a2+b2+c2\sqrt{a^2+b^2+c^2}.

Đạo hàm của công thức

Đạo hàm của công thức (*) về cơ bản lặp lại lời giải bài toán Số 28 ở trang 28. 10-11 SGK “Hình học 10”.

Chúng ta thả từ điểm A(x0;y0;z0)A(x_0; y_0; z_0) giới hạn xuống mặt phẳng α\alpha, cho bởi phương trình ax+by+cz+d=0ax+by+cz+d=0; gọi BB là giao điểm của phần tràn này với mặt phẳng α\alpha; thì ∣AB∣|AB| là khoảng cách từ AA đến α\alpha (xem hình). Chúng ta hãy biểu thị bằng (x1;y1;z1)(x_1; y_1; z_1) tọa độ của điểm BB; Sau đó

AB→=OB→−OA→=(x1−x0;y1−y0;z1−z0),\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{OB} - \overrightarrow{OA} = (x_1-x_0; y_1-y_0; z_1-z_0),

Ở đâu

∣AB∣=∣AB→∣=(x1−x0)2+(y1−y0)2+(z1−z0)2.|AB| = |\overrightarrow{AB}| = \sqrt{(x_1-x_0)^2 + (y_1-y_0)^2 + (z_1-z_0)^2}.

Vì vectơ AB→\overrightarrow{AB} vuông góc với mặt phẳng α\alpha nên nó thẳng hàng với vectơ n⃗\vec{n} có ​​tọa độ (a;b;c)(a; b; c).

Điều này có nghĩa là có một số pp sao cho

AB→=p⋅n⃗.\overrightarrow{AB} = p \cdot \vec{n}.

(1)

Từ đẳng thức này suy ra rằng

x1−x0=p⋅a,y1−y0=p⋅b,z1−z0=p⋅c.x_1-x_0 = p \cdot a, \quad y_1-y_0 = p \cdot b, \quad z_1-z_0 = p \cdot c.

(2)

Như vậy,

∣AB∣=p2a2+p2b2+p2c2=∣p∣⋅a2+b2+c2.|AB| = \sqrt{p^2a^2 + p^2b^2 + p^2c^2} = |p| \cdot \sqrt{a^2 + b^2 + c^2}.

Tất cả những gì còn lại là tìm số ∣p∣|p|. Vì điểm BB thuộc mặt phẳng α\alpha nên ax1+by1+cz1+d=0ax_1+by_1+cz_1+d=0. Vì x1=x0+pa,y1=y0+pb,z1=z0+pcx_1=x_0+pa, y_1=y_0+pb, z_1=z_0+pc (xem phần tương ứng (2)), với pp ta thu được phương trình

a(x0+pa)+b(y0+pb)+c(z0+pc)+d=0,a(x_0+pa) + b(y_0+pb) + c(z_0+pc) + d=0,

từ đó ∣p∣|p| được tìm thấy:

∣p∣=∣ax0+by0+cz0+d∣a2+b2+c2.|p| = \frac{|ax_0+by_0+cz_0+d|}{a^2+b^2+c^2}.

Tờ 41

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

39

Thay thế giá trị tìm được ∣p∣|p| vào giá trị tương ứng (3), chúng ta thu được công thức mong muốn:

ρ(A,α)=∣AB∣=∣ax0+by0+cz0+d∣a2+b2+c2.\rho(A, \alpha) = |AB| = \frac{|ax_0 + by_0 + cz_0 + d|}{\sqrt{a^2 + b^2 + c^2}}.

Công thức (*) cho phép bạn dễ dàng giải bất kỳ bài toán nào để tính khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng. Hãy đưa ra một vài ví dụ.

Bài tập
Bài toán 1 (*). Tìm khoảng cách từ điểm A(−1;3;0)A(-1; 3; 0) đến mặt phẳng α\alpha cho bởi phương trình x−3y−2z+5=0x - 3y - 2z + 5 = 0.

Lời giải. Áp dụng công thức (*) ta có:

ρ(A,α)=∣−1−3⋅3−2⋅0+5∣1+32+22=∣−5∣14=514.\rho(A, \alpha) = \frac{|-1 - 3\cdot3 - 2\cdot0 + 5|}{\sqrt{1 + 3^2 + 2^2}} = \frac{|-5|}{\sqrt{14}} = \frac{5}{\sqrt{14}}.

Bài toán 2**). Tính khoảng cách từ gốc đến mặt phẳng 2x+3y−6z+14=02x + 3y - 6z + 14 = 0.

Lời giải. Chúng ta cần tìm khoảng cách từ điểm A(0;0;0)A(0; 0; 0). Áp dụng công thức (*) ta có:

ρ(A,α)=∣2⋅0+3⋅0−6⋅0+14∣22+32+62=147=2.\rho(A, \alpha) = \frac{|2\cdot0 + 3\cdot0 - 6\cdot0 + 14|}{\sqrt{2^2 + 3^2 + 6^2}} = \frac{14}{7} = 2.

Bài toán 3. Tính khoảng cách giữa các mặt phẳng α\alpha và β\beta cho theo phương trình tương ứng:

3x+2y+4z+11=03x + 2y + 4z + 11 = 0

Và

9x+6y+12z−5=0.9x + 6y + 12z - 5 = 0.

Chia cả hai vế của phương trình thứ hai cho 3, ta thấy các mặt phẳng α\alpha và β\beta: 3x+2y+4z+11=03x + 2y + 4z + 11 = 0 và 3x+2y+4z−53=03x + 2y + 4z - \frac{5}{3} = 0 song song với nhau.

Lấy điểm bất kỳ A(x0;y0;z0)A(x_0; y_0; z_0) thuộc mặt phẳng β\beta: đặt, ví dụ: x0=y0=0x_0 = y_0 = 0, sau đó z0=512z_0 = \frac{5}{12}.

*) Đây là bài toán Số 298.1) từ sách giáo khoa “Hình học 10”. Có một lỗi đánh máy trong sách giáo khoa—được đưa ra đáp số không chính xác.
**) Đây là bài toán Số 29.2) từ cùng một cuốn sách giáo khoa.

Dễ hiểu là khoảng cách giữa các mặt phẳng α\alpha và β\beta bằng số ρ(A,α)\rho(A, \alpha), trong đó A=(0;0;512)A = \left(0; 0; \frac{5}{12}\right). Áp dụng công thức (*), ta có

ρ(α,β)=ρ(A,α)=∣3⋅0+2⋅0+4⋅512+11∣32+22+42=38329.\rho(\alpha, \beta) = \rho(A, \alpha) = \frac{|3\cdot0 + 2\cdot0 + 4\cdot\frac{5}{12} + 11|}{\sqrt{3^2 + 2^2 + 4^2}} = \frac{38}{3\sqrt{29}}.

Quét. Trong trường hợp tổng quát, khoảng cách giữa các mặt phẳng song song α\alpha và β\beta:

ax+by+cz+d1=0ax + by + cz + d_1 = 0

Và

ax+by+cz+d2=0ax + by + cz + d_2 = 0

được tìm thấy bởi công thức

ρ(α,β)=∣d1−d2∣a2+b2+c2.\rho(\alpha, \beta) = \frac{|d_1 - d_2|}{\sqrt{a^2 + b^2 + c^2}}.

Suy ra công thức (**) bằng cách lặp lại lời giải bài toán 3.

Tóm lại, chúng tôi cung cấp cho bạn một số bài toán.

Bài tập 1. Tính khoảng cách từ điểm A(1;1;1)A(1; 1; 1) đến mặt phẳng x+y+z=0x + y + z = 0.

  1. Tính khoảng cách từ điểm A(1;2;3)A(1; 2; 3) đến mặt phẳng x+y+z−6=0x + y + z - 6 = 0.

  2. Tìm khoảng cách từ điểm A(x0;y0;0)A(x_0; y_0; 0) đến mặt phẳng ax+by+d=0ax + by + d = 0.

  3. Tìm phương trình của mặt phẳng nằm cách mặt phẳng x+y+z=0x + y + z = 0 một khoảng 1.

  4. Biết rằng trong một tam giác paramid mọi góc phẳng ở đỉnh đều là góc vuông. Tìm độ dài chiều cao của nó nếu độ dài các cạnh bên của nó là a,ba, b và cc.

Tờ 44

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

42

Xây dựng lý thuyết
Hãy bắt đầu với trò chơi thứ hai và từ cuối. Nếu quân hậu ở ô a1 thì người đến lượt đi đã thua. Do đó, chúng tôi đánh dấu trường này bằng dấu trừ (Hình 2).

Nếu quân hậu ở trên một ô mà từ đó bạn có thể đi đến a1 trong một nước đi, thì người mới bắt đầu sẽ đi đến a1 và giành chiến thắng. Do đó, chúng tôi đánh dấu các trường mà từ đó bạn có thể đến a1 trong một lần di chuyển bằng dấu “phẳng”.
Bây giờ hãy để quân hậu đứng ở ô c2. Người mới bắt đầu sẽ thua hay thắng? Tất nhiên, anh ta sẽ thua: với bất kỳ nước đi nào của mình, anh ta sẽ kết thúc trên “máy bay”, sau đó đối thủ đặt quân hậu của mình lên a1. Hãy đánh dấu tổn thất c2 là “trừ” (Hình 2).
Phải làm gì nếu quân hậu ở cùng hạng với c2 nhưng cao hơn? Tất nhiên là đến c2, tới điểm “trừ”! Khi đó, như chúng ta đã biết, kẻ thù chắc chắn sẽ thua. Chúng tôi đánh dấu các trường c3, ​​c4, …, c8 là phẳng, vì người chơi bắt đầu bằng một trong các trường này bắt buộc phải thắng khi chạy trò chơi. Vì lý do tương tự, hãy đặt các mặt phẳng trên các trường d2, e2, …, h2 và d3, e4, …, h7.
Có thể mô tả đơn giản hơn các quy tắc mà chúng ta sắp xếp ưu và nhược điểm mà không cần lặp lại lý do mỗi lần người chơi nào sẽ thắng không? Tất nhiên là bạn có thể! Họ đây rồi.

“Quy tắc vàng”
(1) Nếu không còn nơi nào để đi khỏi hiện trường, chúng ta đặt dấu trừ.
(2) Nếu từ trường được đề cập, bạn có thể đến trường được đánh dấu bằng dấu trừ, hãy đặt mặt phẳng.
(3) Nếu tất cả các bước di chuyển đều dẫn đến các trường được đánh dấu bằng dấu thăng, chúng ta đặt dấu trừ.
Sắp xếp ưu, nhược điểm theo “luật vàng” cho trò chơi “nữ hoàng vào góc!” được thể hiện trong Hình 3.
Chúng tôi xây dựng các quy tắc, theo đó chúng tôi bắt đầu sắp xếp những điểm cộng và điểm trừ, và sau đó, theo những quy tắc này, chúng tôi hoàn thành việc sắp xếp. Bây giờ chúng ta hãy chứng minh rằng chúng ta đã không nhầm: nếu quân hậu ở trên một ô được đánh dấu bằng hình vuông thì người mới bắt đầu sẽ thắng, nhưng nếu không thì chúng ta sẽ thua.

Hình 2.
Rất dễ dàng để chứng minh điều này, bạn chỉ cần chơi theo luật: “Đặt cược vào điểm trừ!” Theo “quy tắc vàng” (2), nước đi đầu tiên có thể được thực hiện với điểm trừ. Khi đó, theo “nguyên tắc vàng” (3), địch sẽ buộc phải về căn hộ. Và người mới bắt đầu lại ở điểm trừ, đối thủ lại ở thế phẳng… Điều này sẽ tiếp tục cho đến khi quân hậu đến một ô mà từ đó không còn đường đi - đến a1. Anh ta sẽ đến đó ngay sau khi người mới bắt đầu bắt đầu, người sẽ giành chiến thắng.
Nếu trường ban đầu được đánh dấu bằng dấu trừ thì bạn sẽ phải đi ngang. Sau đó người chơi thứ hai sẽ áp dụng luật “đặt cược vào điểm trừ!” và sẽ giành chiến thắng.
Do đó, nếu quân hậu ban đầu bị dừng ở f8, thì người mới bắt đầu sẽ thắng khi cai trị trò chơi, bất kể đối thủ của anh ta chơi tốt đến đâu và nếu ở

Tờ 45

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

43

e8, thì người mới bắt đầu sẽ thua nếu đối tác đủ thông minh.

Hãy quay trở lại “izyanshiztsy”
Tác giả: Sao lại quay lại? Chúng tôi đã biết cách chơi. Rốt cuộc, trò chơi “nữ hoàng đến góc!” và “Izyanshizians” đều giống nhau!
Người đọc:???
Tác giả: Bây giờ hãy chắc chắn nhé.

Trong Hình 1, liên quan đến trò chơi “quân hậu trong góc!”, có 7 chấm ở dưới quân hậu và 5 chấm ở bên trái quân hậu, đúng là những con số trong trò chơi “Izyanshiztsy”. Hãy thử thiết lập mối liên hệ giữa hai trò chơi này. Chỉ có điều chúng ta sẽ đặt các viên đá không phải theo các điểm trong Hình 1 mà như trong Hình 4, bên ngoài bảng.

Sự tương ứng giữa các vị trí mi. Mỗi vị trí của quân hậu trên bàn cờ có thể so sánh với hai đống đá: ở đống thứ nhất - có bao nhiêu viên đá nằm ngang dưới quân hậu, và ở đống thứ hai - có bao nhiêu viên đá dọc ở bên trái của quân hậu. Sau đó, ngược lại, mỗi bộ quân cờ thành hai chồng (nhưng không quá 7 quân mỗi chồng) sẽ xác định vị trí của quân hậu trên bàn cờ.

CÂU HỎI KIỂM SOÁT

  1. Những trường nào của bảng tương ứng với sự phân bố đá thành từng đống sau đây:
    a) I — 5, II — 3;
    b) I — 2, II — 7;
    c) I — 6, II — 0;
    d) I — 7, II — 7?
  2. Sự phân bố nào của các viên đá trong đống tương ứng với các trường sau của bảng:
    a) e6;
    b) c2;
    c) a5?

Chúng ta đã thiết lập sự tương ứng giữa các vị trí trong hai trò chơi: mỗi ô xếp thành từng cọc tương ứng với một ô bàn cờ và ngược lại, mỗi ô bàn cờ tương ứng với một cặp cọc đá. Bây giờ thật dễ dàng để thiết lập sự tương ứng giữa các nước đi có thể xảy ra. Nếu một vài viên đá được lấy từ đống đầu tiên, thì quân hậu được di chuyển xuống cùng một số ô vuông, nếu từ đống thứ hai, quân hậu được di chuyển cùng một số ô sang bên trái và nếu quân hậu được lấy từ cả hai cọc cùng một lúc, thì quân hậu được di chuyển sang trái và xuống theo đường chéo. Ví dụ: nếu nước đi đầu tiên là lấy 2 quân cờ từ mỗi cọc thì quân hậu sẽ di chuyển từ f8 đến d6.

Hình 4.

Trò chơi đẳng hình
Bạn thấy rằng không cần thiết phải phát triển một lý thuyết mới cho “izyanshiztsa”; bạn có thể sử dụng lý thuyết về “nữ hoàng trong góc!” Bạn chỉ cần “dịch” các thế cờ lên bàn cờ và xem bên nào thắng, bên nào thua *).

Vị trí ban đầu (7 quân ở cọc thứ nhất, 5 quân ở cọc thứ hai) tương ứng với vị trí của quân hậu trên f8. Người mới bắt đầu sẽ thắng nếu nước đi đầu tiên của anh ta là f4, hoặc e8 hoặc d6. Theo ngôn ngữ của những viên đá: nếu anh ta lấy bốn viên đá từ đống thứ nhất, hoặc một viên từ đống thứ hai, hoặc hai viên từ mỗi đống. Lý thuyết đã giúp chúng ta tìm ra thêm hai cách giành chiến thắng mà trong quá trình thí nghiệm chưa phát hiện ra!

Nếu lúc đầu có 7 quân ở cọc đầu tiên và 4 quân ở cọc thứ hai, thì người mới bắt đầu chơi với đối thủ hợp lý sẽ thua (tại sao?).

Bây giờ có 9 viên đá ở đống thứ nhất, 6 viên ở đống thứ hai… Tôi nên làm gì? Vị trí này không phù hợp trên bàn cờ! Vậy thì sao? Hãy tiếp tục sắp xếp các căn hộ và điểm trừ từ bên phải trở lên mà không giới hạn kích thước của bảng (bạn hãy tự làm trên

*) Nói thật thì game là “nữ hoàng vào góc!” được phát minh để làm rõ ràng việc phân tích “izyanshiztsy” - nhìn vào bàn cờ dễ dàng hơn là nhìn vào danh sách các vị trí trong “izyanshiztsy”.

Tờ 46

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

44

tờ giấy ca-rô). Người mới bắt đầu chiến thắng bằng cách lấy hai viên đá từ mỗi cọc.

Vậy đâu là sự khác biệt giữa trò chơi “nữ hoàng vào góc!” và “izanyshizy” - hoàn toàn bên ngoài: vị trí và nước đi của một trò chơi tương ứng với vị trí và nước đi của trò chơi khác. Những trò chơi như vậy được gọi là “đẳng hình”.

Từ “đẳng cấu” xuất phát từ tiếng Hy Lạp “isos” (không đổi, không thay đổi) và “morphe” (hình thức). Trong toán học, từ “đẳng cấu” xuất hiện rất thường xuyên - nó được sử dụng khi cần lưu ý rằng sự khác biệt giữa các đối tượng hoàn toàn là bên ngoài, chẳng hạn như giữa hai trò chơi của chúng ta.

Lý thuyết một chiều

Chúng ta đã học cách đặt dấu cộng và phút trên bàn cờ, nhưng chúng ta thực hiện tuần tự: chúng ta bắt đầu từ a1, sau đó di chuyển ra khỏi các ô mà từ đó chúng ta có thể đến a1, sau đó là những ô mà từ đó chúng ta chỉ có thể đến những ô đã bị dịch chuyển, v.v. Có thể chỉ định một quy tắc để bạn có thể biết ngay một trường đang thắng hay thua mà không cần chỉ định điểm cộng và số phút cho tất cả các trường trước đó không? Đôi khi bạn có thể. Chúng ta sẽ phân tích một trò chơi một chiều, tức là trò chơi với một đống đá (hoặc trò chơi tương tự là trò chơi trên một dải giấy ca rô).

Có một dải giấy ca-rô có chiều dài n (đầu cuối). Chúng tôi đặt một con chip trên một trong các tế bào. Có hai hierate, chúng tôi thay phiên nhau. Một nước đi bao gồm việc di chuyển quân cờ 1, 2 hoặc 3 ô sang trái. Chúng tôi hét to với những người không có nơi nào để đi. Làm thế nào để gãi để gãi? Chúng ta đánh bại người dẫn đầu ở vị trí nào của con chip và đối tác của anh ta giành chiến thắng ở vị trí nào?

Tất nhiên, việc sắp xếp lợi thế và số phút trong trò chơi này được thực hiện theo cùng một “quy tắc vàng”. Trường 1 thua, chúng tôi đặt cược vào đó trong vài phút (Hình 5); trường 2, 3, 4 đang thắng (từ đó bạn có thể đến trường 1 chỉ bằng một nước đi), chúng tôi ghi điểm cộng cho chúng; trường 5 - thua, cá cược

Giai đoạn

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 n

Hình 5.

trừ và vân vân. Bạn thấy rằng các dấu cộng và số phút tạo thành một chuỗi tuần hoàn có dấu chấm gồm bốn ký tự: - + + +, tức là trên các trường có dạng 4n+1 có số phút, các trường còn lại có dấu cộng.

Liệu chuỗi điểm cộng và số phút có tuần hoàn trong một trò chơi như vậy không nếu con chip chỉ có thể di chuyển sang trái 1 hoặc 3 ô? Chúng tôi sẽ cho phép bạn giải quyết vấn đề này và các câu hỏi khác.

Bài toán

Độc giả: Chúng có khó không?
Tác giả: Đầu tiên là câu dễ, sau là câu khó, cuối cùng là lỗ hổng, tôi không thể giải quyết khéo léo được.

Người đọc: Nếu tôi không giải được bài khó bài toán thì sao?
Tác giả: Vậy thì đợi tạp chí số tiếp theo sẽ có gợi ý cho nhiệm vụ.

Trò chơi trên bàn cờ

1 (“Nhà vua đang ở trong góc!”). Vua đang đứng trên một ô nhất định trên bàn cờ. Có hai người chơi theo thứ bậc, chúng ta lần lượt di chuyển quân vua (1 ô xuống, blevo hoặc blevo-down theo đường chéo). Chúng tôi hét to với những người không có nơi nào để đi.

Sắp xếp những “ưu” và “khuyết điểm” trên bảng theo “quy tắc vàng” và từ đó biết được khi nào người dẫn đầu thắng và khi nào đồng đội của mình thắng. Chúng ta có thể tìm hiểu xem một dấu cộng hay một phút nằm trên một trường nhất định mà không áp dụng các dấu hiệu cho toàn bộ trường trước đó, tức là ngay lập tức bằng số chiều dọc và chiều ngang của một trường nhất định không?

  1. Các câu hỏi tương tự, nếu bạn có thể đi 1 hoặc 2 ô sang trái hoặc xuống 1 hoặc 2 ô (nhưng bạn không thể đi theo đường chéo).

  2. Các câu hỏi tương tự, nếu bạn có thể đi 1 hoặc 2 ô sang trái hoặc xuống dưới, hoặc 1 ô sang trái và xuống theo đường chéo.

4 (“Nhà vua ở góc bảng lỗ!”). Trong điều kiện bài toán, hãy tìm 1 quân vua và một quân mã, được phép di chuyển 2 ô xuống dưới rồi 1 ô sang trái hoặc phải, hoặc 2 ô sang trái rồi 1 ô lên hoặc xuống (nhưng trong bàn cờ). Các câu hỏi đều giống nhau.

5 (“Ngựa - vào góc!”). Chúng ta thay vào điều kiện bài toán 1 quân xe có thể di chuyển tới số ô tùy ý nhưng chỉ yêu, yêu (nhưng không được di chuyển theo đường chéo). Các câu hỏi đều giống nhau.

Trò chơi một chiều

  1. Trên một trong các trường của một dải giấy ca rô có chiều dài n (xem Hình 5), chúng ta đặt một bộ đếm. Có hai cấp bậc, chúng tôi thay phiên nhau. Chúng tôi hét to với những người không có nơi nào để đi.

Hãy sắp xếp những ưu, nhược điểm trên các sân (theo “quy tắc vàng”) và cố gắng tìm thời điểm sắp xếp (nếu có), nếu nước đi

Tờ 48

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

46

L. Bakanina

Định luật bảo toàn động lượng khi va chạm

Định luật bảo toàn động lượng (chuyển động định lượng) được thỏa mãn đối với các hệ kín, tức là những hệ bao gồm các vật thể tương tác, sao cho không có ngoại lực nào tác động lên bất kỳ vật thể nào của hệ. Tuy nhiên, đối với lời giải nhiều bài toán vật lý, hóa ra động lượng có thể không đổi đối với các hệ độc lập. Đúng, trong trường hợp này lượng chuyển động chỉ được bảo toàn một cách xấp xỉ. Chúng ta hãy cố gắng tìm hiểu những gì đang xảy ra ở đây.

Độ biến thiên động lượng Δp\Delta p bất kể hệ nào đều bằng tổng động lượng của các ngoại lực. Chúng ta hãy biểu thị bằng F⃗cp\vec{F}_{cp} giá trị trung bình của ngoại lực tác dụng lên hệ trong khoảng thời gian Δt\Delta t. Sau đó

Δp=F⃗cpΔt.\Delta p = \vec{F}_{cp} \Delta t.

Nếu giá trị tuyệt đối của lực này không quá lớn và thời gian lực tác dụng nhỏ thì tích ∣F⃗cp∣Δt|\vec{F}_{cp}| \Delta t cũng sẽ nhỏ. Trong trường hợp này, cần phải ước tính động lượng của hệ có thể được coi là không đổi với độ chính xác bao nhiêu.

Ngoài ra, chúng ta không nên quên rằng xung lực là một vectơ, và do đó, chúng ta có thể nói về việc bảo toàn hình chiếu của vectơ này theo bất kỳ hướng nào. Thật vậy, nếu hệ không đóng, nhưng các ngoại lực sao cho tổng hình chiếu của tất cả các lực lên một hướng nhất định bằng 0, thì hình chiếu của động lượng của hệ lên hướng đó vẫn là một giá trị không đổi. Hệ thống vòng hở theo hướng này tương tự như hệ thống vòng kín.

Tương tác ngắn hạn nảy sinh, ví dụ, trong các vụ nổ, bắn, va chạm. Loại bài toán này là những gì chúng ta đang thảo luậnadm. Chúng ta hãy thử tìm hiểu trong từng trường hợp cụ thể xem định luật bảo toàn động lượng có thỏa mãn hay không và nó phụ thuộc vào điều gì.

Nhiệm vụ 1. Một phát đạn được bắn từ một khẩu đại bác di chuyển dọc theo một mặt phẳng nghiêng và đã bao phủ đường đi ll về phía chân trời (Hình 1). Súng sẽ duy trì tốc độ đạn bao nhiêu sau khi bắn? Khối lượng của đạn mm nhỏ hơn nhiều so với khối lượng của pháo MM, mặt phẳng nghiêng α\alpha là phù hợp.

Trước khi bắn, khẩu pháo (cùng với viên đạn) đã di chuyển trên đường ll, có xung lực (M+m)v⃗0(M+m)\vec{v}_0, hướng dọc theo mặt phẳng nghiêng. Mô đun của xung lực này có thể được tìm thấy từ định luật bảo toàn năng lượng:

(M+m)∣v⃗0∣22=(M+m)∣g⃗∣lsin⁡α,\frac{(M+m)|\vec{v}_0|^2}{2} = (M+m)|\vec{g}|l\sin\alpha,

Và

(M+m)∣v⃗0∣=(M+m)2∣g⃗∣lsin⁡α.(M+m)|\vec{v}_0| = (M+m)\sqrt{2|\vec{g}|l\sin\alpha}.

Ngay sau khi bắn, súng vẫn còn, đạn bay về phía chân trời. Vì vậy, mặc dù thời gian tương tác giữa pháo và đạn ngắn, nhưng chúng

Tờ 49

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

47

Xung của hệ thống này không được lưu trữ. Tại sao?

Trong khi bắn, lực ép của súng lên mặt phẳng nghiêng tăng mạnh, đồng nghĩa với việc phản lực ở mặt mặt phẳng cũng tăng lên nên xung lực của lực này khá lớn. Chính điều này đã làm thay đổi tổng xung lực của súng và đạn.

Tuy nhiên, theo hướng dọc theo mặt phẳng nghiêng, hình chiếu của phản lực bằng 0 và hình chiếu của xung trọng lực ((M+m)∣g⃗∣×sin⁡α⋅Δt)((M+m)|\vec{g}| \times \sin \alpha \cdot \Delta t) trong thời gian bắn ngắn Δt\Delta t là nhỏ và không tăng trong quá trình bắn. Do đó, với một mức độ chính xác nhất định, chúng ta có thể giả sử rằng theo hướng dọc theo mặt phẳng nghiêng hình chiếu động lượng của hệ súng - đạn được bảo toàn. Do đó, hình chiếu của tổng xung lực của súng và đạn trước khi bắn bằng hình chiếu của đạn sau khi bắn (súng kết thúc):

(M+m)2∣g⃗∣lsin⁡α=m∣v⃗∣cos⁡α. (M+m)\sqrt{2|\vec{g}|l\sin \alpha}=m|\vec{v}| \cos \alpha.

Do đó mô hình tốc độ đạn ngay sau khi bắn

∣v⃗∣=(M+m)2∣g⃗∣lsin⁡αmcos⁡α≈M2∣g⃗∣lsin⁡αmcos⁡α. |\vec{v}|=\frac{(M+m)\sqrt{2|\vec{g}|l\sin \alpha}}{m\cos \alpha} \approx \frac{M\sqrt{2|\vec{g}|l\sin \alpha}}{m\cos \alpha}.

Tại lời giải bài toán này, chúng ta giả sử rằng theo hướng dọc theo mặt phẳng nghiêng, hệ đạn súng hoạt động như một hệ kín. Tuy nhiên, chúng tôi không thể đánh giá mức độ chính xác của điều này là đúng vì hệ thống các vật thể tương tác rất phức tạp và không cần dữ liệu cho việc đánh giá như vậy.

Bây giờ chúng ta hãy phân tích hai bài toán bằng một tương tác đơn giản hơn, trong đó cũng có thể đưa ra ước tính.

Bài toán 2. Vào một quả bóng gỗ có khối lượng M=1M=1 kg, được hạ xuống với tốc độ ∣V⃗0∣=1|\vec{V}_0|=1 m/giây, lực bắn từ súng và xuyên qua nó. Tốc độ chúng ta sẽ đẩy quả bóng ngay sau khi có cảm xúc là bao nhiêu? Vận tốc của súng khi đến gần quả bóng là ∣v⃗0∣=300|\vec{v}_0|=300 m/giây,

sau khi bắn quả bóng ∣v⃗∣=100|\vec{v}|=100 m/giây, khối lượng của súng m=10m=10 e.

Chúng ta hãy ước tính độ chính xác của hệ thống đạn bi có thể được coi là đóng trong quá trình tương tác của chúng. Nói cách khác, chúng ta hãy tìm hiểu xem liệu xung lực hấp dẫn có thể bị bỏ qua trong thời gian này hay không.

Thời gian tương tác là Δt≈d∣v⃗cp∣\Delta t \approx \frac{d}{|\vec{v}_{\text{cp}}|}, trong đó dd là đường kính của quả bóng và v⃗cp\vec{v}_{\text{cp}} là tốc độ trung bình của viên đạn bên trong quả bóng. Đường kính của quả bóng có thể được ước tính bằng cách biết rằng mật độ của gỗ ρ\rho xấp xỉ bằng mật độ của nước ρB=103\rho_B=10^3 kg/m³:

43π(d2)3ρ=M, и \frac{4}{3}\pi\left(\frac{d}{2}\right)^3\rho=M, \text{ и}

d=6Mπρ3≈0,1 м, d=\sqrt[3]{\frac{6M}{\pi\rho}}\approx 0,1 \text{ м},

∣v⃗cp∣≈∣v⃗0∣+∣v⃗∣2=200 м/сек. |\vec{v}_{\text{cp}}| \approx \frac{|\vec{v}_0|+|\vec{v}|}{2}=200 \text{ м/сек}.

Do đó, Δt≈5⋅10−4\Delta t \approx 5 \cdot 10^{-4} giây. Xung lực hấp dẫn của hệ trong thời gian này (và do đó là sự thay đổi tổng xung của quả bóng và viên đạn)

∣p⃗∣=(M+m)∣g⃗∣Δt≈5⋅10−3 м⋅сек. |\vec{p}|=(M+m)|\vec{g}| \Delta t \approx 5 \cdot 10^{-3} \text{ м} \cdot \text{сек}.

Số chuyển động của hệ thống trước khi tương tác

∣p⃗0∣=m∣v⃗0∣−M∣V⃗0∣=2 м⋅сек. |\vec{p}_0|=m|\vec{v}_0|-M|\vec{V}_0|=2 \text{ м} \cdot \text{сек}.

Sau đó mối quan hệ

∣p⃗∣∣p⃗0∣=∣Δp⃗0∣∣p⃗0∣=2⋅10−3=0,2%, \frac{|\vec{p}|}{|\vec{p}_0|}=\frac{|\Delta\vec{p}_0|}{|\vec{p}_0|}=2 \cdot 10^{-3}=0,2\%,

và do đó, với độ chính xác 0,2%, chúng ta có thể giả sử rằng động lượng của hệ không thay đổi trong quá trình tương tác.

Chúng ta hãy viết định luật bảo toàn cho hình chiếu động lượng lên một trục hướng thẳng đứng lên trên:

mv0+MV0=mv+MV, mv_0+MV_0=mv+MV,

hoặc

m∣v⃗0∣−M∣V⃗0∣=m∣v⃗∣+MV. m|\vec{v}_0|-M|\vec{V}_0|=m|\vec{v}|+MV.

Từ đó tính vận tốc của quả bóng sau khi tương tác

V=m∣v⃗0∣−M∣V⃗0∣−m∣v⃗∣M=1 м/сек, V=\frac{m|\vec{v}_0|-M|\vec{V}_0|-m|\vec{v}|}{M}=1 \text{ м/сек},

nghĩa là quả bóng bắt đầu chuyển động với tốc độ 1 m/s.

Tờ 51

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

49

Hình 3.

Thay thế ở đây giá trị tương ứng cho v1v_1 và v2v_2:

v1=−∣v⃗1∣=−∣v⃗0∣4,v_1 = -|\vec{v}_1| = -\frac{|\vec{v}_0|}{4},
v2=∣v⃗2∣=7∣v⃗0∣4,v_2 = |\vec{v}_2| = \frac{7|\vec{v}_0|}{4},

chúng ta sẽ tìm

v1′=v2=7∣v⃗0∣4 и v2′=v1=−∣v⃗0∣4v'_1 = v_2 = \frac{7|\vec{v}_0|}{4} \text{ и } v'_2 = v_1 = -\frac{|\vec{v}_0|}{4}

  • Trong va chạm đàn hồi, các quả bóng có khối lượng bằng nhau trao đổi vận tốc.

Tuy nhiên, không nên nghĩ rằng trong khi va chạm người ta luôn có thể bỏ qua tác dụng của ngoại lực và coi hệ là hệ đóng. Ví dụ: hãy xem xét bài toán này.

Bài toán 4. Một túi bột không có tốc độ ban đầu từ độ cao HH trên bo mạch chính nghiêng một góc α=60∘\alpha = 60^\circ so với phương ngang. Sau khi hạ chiếc túi xuống, chúng tôi thấy mình đang ở trên một mặt sàn gồ ghề nằm ngang. Hệ số khay đựng túi trên sàn μ=0,7\mu = 0,7. Chiếc túi sẽ dừng lại ở đâu?

Sau khi đi xuống khỏi bảng, túi có tốc độ v⃗\vec{v} hướng dọc theo bảng (Hình 3). Giá trị tuyệt đối của nó có thể được tìm thấy từ định luật bảo toàn cơ năng, vì tấm ván nhẵn và không bị mất năng lượng:

∣v⃗∣=2∣g⃗∣H|\vec{v}| = \sqrt{2|\vec{g}|H}

Chúng ta hãy xem hình chiếu động lượng của túi theo trục ngang và trục dọc thay đổi như thế nào khi va chạm với sàn. Hình chiếu thẳng đứng sau khi va chạm bằng 0 - túi không đàn hồi và không nảy lên sau va chạm. Điều này có nghĩa là trong quá trình va chạm, nó tác dụng theo hướng bằng 0, động lượng của nó đúng bằng hình chiếu thẳng đứng của động lượng của túi ngay trước khi va chạm. Lực này chỉ có thể là phản lực N⃗cp\vec{N}_{cp} từ sàn, do đó,

∣N⃗cp∣Δt=m∣v⃗∣sin⁡α.|\vec{N}_{cp}| \Delta t = m|\vec{v}| \sin \alpha.

Theo phương nằm ngang, túi chịu một lực trượt có mô hình là ∣F⃗tp∣=μ∣N⃗cp∣|\vec{F}_{tp}| = \mu |\vec{N}_{cp}|. Xung lực của lực này khi va chạm bằng

∣F⃗tp∣Δt=μm∣v⃗∣sin⁡α,|\vec{F}_{tp}| \Delta t = \mu m|\vec{v}| \sin \alpha,

nghĩa là, nó không phụ thuộc vào quy luật thay đổi phản lực của vật đỡ (và do đó là lực ép của túi lên sàn), cũng như không phụ thuộc vào thời điểm va chạm. Hãy tìm sự thay đổi trong hình chiếu ngang của động lượng của túi. Hãy di chuyển trục XX theo chiều ngang sang phải, sau đó, theo định luật thứ hai của Newton,

mvx′−mvx=−∣F⃗tp∣Δt,mv'_x - mv_x = -|\vec{F}_{tp}| \Delta t,

hoặc

vx′−∣v⃗∣cos⁡α=−μ∣v⃗∣sin⁡α.v'_x - |\vec{v}| \cos \alpha = -\mu |\vec{v}| \sin \alpha.

Do đó, hình chiếu tốc độ mà túi bắt đầu di chuyển dọc theo sàn,

vx′=∣v⃗∣(cos⁡α−μsin⁡α)=−0,1∣v⃗∣.v'_x = |\vec{v}|(\cos \alpha - \mu \sin \alpha) = -0,1 |\vec{v}|.

Dấu trừ có nghĩa là gì? Về mặt hình thức, dấu trừ chỉ ra rằng sau khi va chạm, túi sẽ chuyển động sang trái, hay nói cách khác, xung của lực của cây lớn hơn hình chiếu ngang ban đầu của động lượng của túi. Điều này có nghĩa là tại một thời điểm nào đó trong quá trình va chạm, hình chiếu vận tốc của túi lên trục XX chuyển sang 0. Từ thời điểm này trở đi, lời giải của chúng tôi trở nên không chính xác. Thật vậy, mô hình lực trey chỉ bằng μ∣N⃗cp∣\mu |\vec{N}_{cp}| khi trượt và ở trạng thái đứng yên, trey có thể nhận bất kỳ giá trị nào từ 0 đến μ∣N⃗cp∣\mu |\vec{N}_{cp}| tùy thuộc vào lực nào (trừ lực trey) tác dụng lên vật. Trong trường hợp của chúng ta, không có lực nào khác có hình chiếu theo phương nằm ngang, do đó, tại thời điểm hình chiếu theo phương ngang của vận tốc của túi bằng 0, lực

Tờ 52

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

50

ma sát cũng về không. Như vậy, chiếc túi sẽ không hề di chuyển trên sàn!

Cuối cùng, chúng ta hãy thảo luận về một bài toán nổi tiếng khác về sự va chạm của các vật thể. Với lời giải cái này bài toán họ thường sử dụng các phép tính gần đúng khá thô, không quy định dưới bất kỳ hình thức nào rằng đây là một phép tính gần đúng hoặc trong bất kỳ điều kiện nào nó có thể được sử dụng.

Nhiệm vụ 5. Bằng cách điều chỉnh bề mặt nằm ngang, chúng ta ấn một hình nêm có khối lượng MM từ độ cao hh lên một quả bóng có khối lượng mm và nảy theo phương ngang (Hình 4). Tên phép chiếu vận tốc nêm

V⃗\vec{V} sau khi va chạm. Trenetz pretenbrets, udar coi là đàn hồi tuyệt đối.

Không giống như tất cả bài toán trước đó, ở đây cần xét đến sự va chạm của không phải hai mà là ba vật - một quả bóng, một cái nêm và một mặt phẳng nằm ngang.

Trong trường hợp tổng quát, nếu không đưa ra bất kỳ giả định bổ sung nào về cơ chế tác động thì không thể giải được bài toán này. Trong lời giải phổ biến nhất của bài toán này, người ta mặc nhiên (không có bất kỳ sự bảo lưu nào) cho rằng va chạm của quả bóng với cái nêm và cái nêm với mặt phẳng nằm ngang xảy ra đồng thời, và cái nêm sau va chạm chỉ có vận tốc hình chiếu nằm ngang. Sau đó viết phương trình các định luật va chạm của cơ năng và động lượng:

m∣g⃗∣h=MVx22+mvx22,m|\vec{g}|h = \frac{MV_x^2}{2} + \frac{mv_x^2}{2},

MVx+mvx=0,MV_x + mv_x = 0,

trong đó VxV_x và vxv_x là hình chiếu tương ứng của vận tốc của nêm và quả bóng lên trục hoành hướng về bên phải. Từ đây

Vx=2∣g⃗∣hm2M(M+m).V_x = \sqrt{2|\vec{g}|h \frac{m^2}{M(M+m)}}.

Tuy nhiên, trong một lời giải như vậy, không hề rõ ràng nơi đặt hình chiếu thẳng đứng của động lượng của quả bóng. Xét cho cùng, nếu va chạm tuyệt đối đàn hồi thì hình chiếu thẳng đứng của động lượng của hệ không biến mất mà chỉ đổi dấu! Sau khi va chạm, quả bóng bật lại theo phương ngang, mặt phẳng nhìn chung không chuyển động. Điều này có nghĩa là cái nêm phải nảy lên sau khi va chạm. Và năng lượng liên quan đến chuyển động này không được tính đến trong lời giải đã cho.

Hình ảnh vật lý của va chạm phù hợp hơn với giả định rằng lúc đầu quả bóng chỉ va chạm với cái nêm, và sau đó cái nêm, đã nhận được một số tốc độ do va chạm này, tương tác với mặt phẳng nằm ngang. Sau va chạm thứ nhất, hình chiếu thẳng đứng của vận tốc nêm

Vy=mM2∣g⃗∣h,V_y = \frac{m}{M} \sqrt{2|\vec{g}|h},

và các hình chiếu theo phương ngang của vận tốc của cái nêm và quả bóng, như trong lời giải đầu tiên, có liên hệ với nhau bởi hệ thức

MVx+mvx=0,MV_x + mv_x = 0,

hoặc vx=−MmVxv_x = -\frac{M}{m} V_x.

Khi đó định luật bảo toàn năng lượng có thể được viết là

m∣g⃗∣h=mvx22+MVx22+MVy22.m|\vec{g}|h = \frac{mv_x^2}{2} + \frac{MV_x^2}{2} + \frac{MV_y^2}{2}.

Thay vào đây các biểu thức tương ứng cho vxv_x và VyV_y, ta tìm được hình chiếu ngang của tốc độ nêm:

Vx=2∣g⃗∣hm2(M−m)M2(M+m)V_x = \sqrt{2|\vec{g}|h \frac{m^2(M-m)}{M^2(M+m)}}

Do đó, chúng tôi đã giảm bài toán về va chạm của ba vật xuống bài toán của hai va chạm từng cặp liên tiếp (chúng tôi không cần va chạm thứ hai đối với lời giải bài toán). Đồng thời, chúng ta giả định rằng cái nêm sau khi va chạm với quả bóng sẽ chuyển động thuần túy tịnh tiến. Điều này chỉ có thể xảy ra nếu lực ép của quả bóng N⃗\vec{N} trong quá trình va chạm đi qua

Tờ 53

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

51

Hình 5.

qua trọng tâm OO của nêm (Hình 5).
Ngoài ra, chúng ta lưu ý rằng để quả bóng nảy lên theo phương ngang sau khi va chạm thì góc nêm α\alpha phải có giá trị sóng phụ thuộc vào khối lượng của quả bóng và nêm.

Tóm lại, chúng tôi cung cấp một số bài toán cho một lời giải độc lập.

Bài tập

  1. Một viên đạn bay ngang có khối lượng m2=10m_2 = 10 e trúng tâm một quả cầu có khối lượng m1=300m_1 = 300 e đang nằm trên mép bàn và xuyên thủng hoàn toàn. Quả bóng rơi xuống sàn cách bàn s1=6s_1 = 6 m, viên đạn rơi ở khoảng cách s2=15s_2 = 15 m. Chiều cao bàn H=1H = 1 m. Xác định vận tốc ban đầu của viên đạn.

  2. Hai hạt có khối lượng mm và 2m2m, có động lượng pp và p/2p/2, chuyển động theo phương vuông góc với nhau. Sau khi va chạm, các hạt trao đổi xung lực (Hình 6). Xác định số lượng dấu hiệu nhìn thấy khi va chạm.

  3. Một bao bột trượt không vận tốc ban đầu từ độ cao H=2H = 2 m dọc theo một tấm ván nghiêng một góc α=45∘\alpha = 45^\circ so với phương ngang. Sau khi hạ xuống, túi tiếp đất trên một bề mặt nằm ngang. Hệ số ma sát của túi trên ván và mặt phẳng nằm ngang là μ=0,5\mu = 0,5. Cái túi sẽ được để lại ở khoảng cách bao nhiêu từ cuối bảng?

Ví dụ về các lựa chọn thi tuyển sinh đại học môn toán năm 1977

Trong số thứ hai của tạp chí của chúng tôi, một chương trình mới dành cho kỳ thi tuyển sinh đại học môn toán đã được xuất bản.
Dưới đây chúng tôi cung cấp các ví dụ về các lựa chọn và bài toán bài kiểm tra đầu vào môn toán được thực hiện theo chương trình mới.

  1. Dành cho các khoa đào tạo toán cao cấp (khoa toán ứng dụng ở các trường đại học).

Tùy chọn 1

  1. Hai ô tô số tự động đang di chuyển dọc theo hai con đường hướng tới giao lộ với tốc độ không đổi 4040 km/h và 5050 km/h. Các đường phố giao nhau một góc 60∘60^\circ. Tại thời điểm ban đầu, ô tô nằm cách nút giao tương ứng 55 km và 44 km. Sau bao lâu khoảng cách giữa chúng sẽ nhỏ lại? Hãy xem xét hai trường hợp có thể xảy ra.

  2. Từ các chữ số 0,1,2,3,4 có thể lập được bao nhiêu số có ba chữ số?

  3. Tìm tất cả các giá trị của xx nằm trong khoảng ]−π,π[] -\pi, \pi[ và thỏa mãn phương trình 4-10 cos⁡2x=sin⁡2x\cos^2 x = \sin 2x.

  4. Một hình trụ nội tiếp trong một hình nón, các đường chéo của mặt cắt ngang tương ứng song song với hai đường sinh của hình nón. Ma trận của hình nón tạo một góc α\alpha với mặt phẳng đáy thì chiều dài của nó là ll. Tìm thể tích của hình giới hạn bởi đáy hình nón và các mặt bên của hình trụ và hình nón.

  5. Trong tam giác ABCBAC^=60∘ABC \widehat{BAC} = 60^\circ. Tìm góc giữa các đường trung tuyến BDBD và CFCF, nếu ∣AB∣=6|AB| = 6 và ∣AC∣=4|AC| = 4.

Tùy chọn 2

  1. Góc ở đỉnh của một tam giác đều có diện tích cho trước phải bằng bao nhiêu để bán kính đường tròn nội tiếp tam giác này là rộng nhất?
  2. Chỉ ra trên mặt phẳng tọa độ một tập hợp các điểm có tọa độ là nghiệm của hệ bất phương trình
    {y>x2−x,2x+y<2.\begin{cases} y > x^2 - x, \\ 2x + y < 2. \end{cases}
  3. Tìm xx thỏa mãn phương trình
    1C4x=1C5x+1C6x,\frac{1}{C_4^x} = \frac{1}{C_5^x} + \frac{1}{C_6^x},
    trong đó CnxC_n^x là số lượng kết hợp.

Tờ 54

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

52

  1. Một tứ diện đều được chứa trong một quả cầu có bán kính RR sao cho ba đỉnh của nó thuộc về hình cầu và đỉnh thứ tư nằm cách tâm hình cầu một khoảng dd. Tìm cạnh của tứ diện.
  2. Chứng minh rằng thành phần của hai trục đối xứng có trục song song là một phép tịnh tiến song song.
    L. Sadovsky, E. Shuvalova

II. Đối với các khoa đại học khác

  1. Tìm miền định nghĩa của hàm số:
    a) y=lg⁡(x−1)−arcsin⁡x3y = \lg(x - 1) - \arcsin \frac{x}{3};
    b) y=x−1x+1y = \sqrt{\frac{x - 1}{x + 1}};
    c) y=x2−10x+9log⁡2(x+1)y = \frac{\sqrt{x^2 - 10x + 9}}{\log_2(x + 1)};
    d) y=lg⁡(1−lg⁡(x2−5x+14))y = \lg(1 - \lg(x^2 - 5x + 14)).

  2. Cho hàm f(x)=x4+5x2+1f(x) = x^4 + 5x^2 + 1. Hãy chứng minh rằng f(1x)=f(x)x4f\left(\frac{1}{x}\right) = \frac{f(x)}{x^4}.

  3. f(x)=x2f(x) = x^2. Tìm thấy:
    a) f(b)−f(a)b−a\frac{f(b) - f(a)}{b - a};
    b) f(a+h)−f(a−h)2h\frac{f(a + h) - f(a - h)}{2h}.

  4. Cho hàm f(x)=lg⁡1−x1+xf(x) = \lg \frac{1 - x}{1 + x}. Hãy chứng minh rằng f(a)+f(b)=f(a+b1+ab)f(a) + f(b) = f\left(\frac{a + b}{1 + ab}\right).

  5. Tính giới hạn của hàm số:
    a) lim⁡x→5x2−7x+10x2−9x+20\lim_{x \to 5} \frac{x^2 - 7x + 10}{x^2 - 9x + 20};
    b) lim⁡x→13x4−4x2+1x3−x2−x+1\lim_{x \to 1} \frac{3x^4 - 4x^2 + 1}{x^3 - x^2 - x + 1};
    c) lim⁡x→01+x−1−xx\lim_{x \to 0} \frac{\sqrt{1 + x} - \sqrt{1 - x}}{x}.

  6. Tìm các giá trị cực trị của các hàm sau và cho biết chúng đạt được giá trị nào xx:
    a) y=2x2+4x+7y = 2x^2 + 4x + 7;
    b) y=∣8x2−8x−6∣y = |8x^2 - 8x - 6|.

  7. Tìm giá trị lớn nhất và nhiều nhất của hàm y=sin⁡2x−xy = \sin 2x - x trên khoảng [−π2,π2]\left[-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}\right].

  8. Tìm giá trị lớn nhất và nhiều nhất của hàm y=2sin⁡x+sin⁡2xy = 2\sin x + \sin 2x trên khoảng [0,3π2]\left[0, \frac{3\pi}{2}\right].

  9. Trong số tất cả các hình trụ có tổng bề mặt là 48πcm248\pi cm^2, hãy tìm hình trụ có thể tích lớn nhất.

  10. Cần phải làm một chiếc hộp cứng không có nắp có đáy hình vuông có thể tích tối đa, diện tích bề mặt của nó bằng 12cm212cm^2. Xác định kích thước của hộp.

  11. Trong khai triển nhị thức
    (12a2b−2ab2)n\left(\frac{1}{2}a^2b - 2ab^2\right)^n
    tính theo bốn số hạng nếu tỉ số giữa hệ số nhị thức của số hạng thứ ba của khai triển với hệ số nhị thức của số hạng thứ năm là 2.

  12. Chứng minh phương pháp quy nạp toán học của biểu thức:
    a) 1.2+2.3+3.4+4.5+⋯+n(n+1)=13n(n+1)(n+2)1.2 + 2.3 + 3.4 + 4.5 + \dots + n(n + 1) = \frac{1}{3}n(n + 1)(n + 2);
    b) 11.2+12.3+⋯+1n(n+1)=n(n+1)\frac{1}{1.2} + \frac{1}{2.3} + \dots + \frac{1}{n(n + 1)} = \frac{n}{(n + 1)}.

  13. Các số 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 tạo thành tất cả các số có thể không có chữ số giống nhau. Có bao nhiêu số chứa các số 2, 4 và 5 cùng một lúc?

  14. Mười hai học sinh được đưa ra hai lựa chọn để theo dõi công việc của mình. Có bao nhiêu cách xếp họ ngồi thành hai hàng sao cho những người ngồi cạnh nhau không có lựa chọn giống nhau, còn những người ngồi cạnh nhau có cùng lựa chọn?

  15. Trong tam giác ABCABC, điểm OO là giao điểm của ba đường trung tuyến. Hãy chứng minh rằng OA→+OB→+OC→=0→\overrightarrow{OA} + \overrightarrow{OB} + \overrightarrow{OC} = \overrightarrow{0}.

  16. Một hình trụ có bán kính đáy là 1 cm và chiều cao 3 cm nội tiếp trong một quả cầu sao cho đáy của nó là tiết diện của quả cầu. Tìm tỉ số giữa diện tích bề mặt của hình cầu và diện tích bề mặt của hình trụ.

  17. Hình bán nguyệt được chia thành ba phần bằng nhau bởi hai bán kính. Tìm tỷ số thể tích của hàm số thu được bằng cách biểu thị các cung này xung quanh đường kính của nửa hình tròn.

  18. Cho một hình thang ABCDABCD, trong đó BAD→=60∘\overrightarrow{BAD} = 60^\circ. Qua đế lớn của mặt phẳng một góc 45∘45^\circ so với mặt bên ABAB. Tìm tỉ số giữa mặt phẳng của một hình thang đã cho với diện tích hình chiếu của nó trên mặt phẳng.

  19. Tam giác ABCABC có A^=45∘\hat{A} = 45^\circ, B^=60∘\hat{B} = 60^\circ, nội tiếp trong đường tròn đơn vị có tâm tại OO. Tính tích số chấm:

  1. OB→⋅OC→\overrightarrow{OB} \cdot \overrightarrow{OC};
  2. OC→⋅OA→\overrightarrow{OC} \cdot \overrightarrow{OA};
  3. OA→⋅OB→\overrightarrow{OA} \cdot \overrightarrow{OB}.

B. Trenotsin, N. Kvacheva

Tờ 55

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

53

Đại học quốc gia Moscow
họ. M. V. Lomonosova

Dưới đây là các ví dụ về các lựa chọn cho kỳ thi viết đầu vào môn toán và ví dụ về kỳ thi vấn đáp bài toán môn vật lý dành cho các ứng viên vào một số khoa của Đại học quốc gia Moscow năm 1976.

Toán học

Khoa Kinh tế Chính trị, Khoa Kinh tế

  1. 8 ngày sau khi đội thợ rừng bắt đầu bố trí quy trình ở rừng taiga, đội thứ hai đã tham gia và họ cùng nhau hoàn thành phần còn lại của công việc. Nếu lữ đoàn được bố trí vào các vai trò thì việc dọn dẹp sẽ bị cắt nhanh hơn 2 ngày. Hai đội làm việc cùng nhau trong bao nhiêu ngày nếu biết đội thứ nhất hoàn thành 10% tổng công việc nhanh hơn đội thứ hai 4 ngày?

  2. Giải phương trình

5tgx=23sin⁡x2.5 \text{tg} x = 2 \sqrt{3} \sin \frac{x}{2}.

  1. Cho tam giác ABC vẽ đường phân giác BD của góc ABC. Tìm bán kính đường tròn nội tiếp tam giác BDC nếu

∣AB∣=42,∣BC∣=30,cos⁡BAC^=57.|AB| = 42, |BC| = 30, \cos \widehat{BAC} = \frac{5}{7}.

  1. Giải hệ phương trình

{(x2−1)2/2(tgy+3)3=32,2log⁡(tgy+3)(x2−1)−log⁡(tgy+3)2=5.\begin{cases} (x^2 - 1)^{2/2} (\text{tg} y + 3)^3 = 32, \\ 2 \log_{(\text{tg} y + 3)} (x^2 - 1) - \log_{(\text{tg} y + 3)} 2 = 5. \end{cases}

  1. Giải phương trình

72x2−7x3−x−22x+3∣2−7x∣+∣2−7x∣3−x=12x∣2−7x∣−23−x−6.\frac{7}{2} x^2 - \frac{7x}{\sqrt{3} - x} - 22x + 3 |2 - 7x| + \frac{|2 - 7x|}{\sqrt{3} - x} = \frac{1}{2} x |2 - 7x| - \frac{2}{\sqrt{3} - x} - 6.

Khoa Kế hoạch và Điều khiển kinh tế, Khoa Kinh tế

  1. Giải bất đẳng thức

[lg⁡(x+1)]4−4[lg⁡(x+1)]2+3≤0.[\lg(x + 1)]^4 - 4 [\lg(x + 1)]^2 + 3 \leq 0.

  1. Tìm tất cả lời giải hệ phương trình

{ctg2(x−y)−(1+3)ctg(x−y)+3=0,cos⁡y=32,\begin{cases} \text{ctg}^2(x - y) - (1 + \sqrt{3}) \text{ctg}(x - y) + \sqrt{3} = 0, \\ \cos y = \frac{\sqrt{3}}{2}, \end{cases}

thỏa mãn các điều kiện 0 < x < π, 0 ≤ y 2π.

  1. Cho tam giác ABC, điểm M nằm trên cạnh AB được nối với đỉnh C bằng đoạn MC. Được biết, |AM| = 1, |MB| = 3, ACM^=30∘\widehat{ACM} = 30^\circ, MCB^=60∘\widehat{MCB} = 60^\circ. Tìm chu vi của tam giác ABC.

  2. Đáy ABC của cặp tam giác KABC là tam giác vuông (ACB^=90∘\widehat{ACB} = 90^\circ). Cạnh KC vuông góc với đáy ABC và có chiều dài 433\frac{4}{3} \sqrt{3}; Diện tích khuôn mặt AKB là 5.

Diện tích cơ sở lớn nhất có thể có của ABC trong các điều kiện này là bao nhiêu?

Khoa Tâm lý học

  1. Đoàn tàu đầu tiên đi lên dốc trong một giờ, sau đó đi xuống dốc trong 10 giờ, đi được quãng đường 840 km. Nếu quãng đường leo núi dài 10 km, nó sẽ đi được 153 km trong hai giờ. Tìm vận tốc của đoàn tàu khi lên dốc và xuống dốc, biết vận tốc lên dốc lớn hơn 110% vận tốc của đoàn tàu lên dốc.

  2. Cho tam giác ABC vẽ các đường trung tuyến AD và CE. Được biết, |AD| = 5, AC^=π8\widehat{AC} = \frac{\pi}{8}, ECA^=π4\widehat{ECA} = \frac{\pi}{4}. Xác định diện tích tam giác ABC.

  3. Giải phương trình

5⋅xlog⁡15x−3⋅5log⁡15x2=0.5 \cdot x^{\log_{15}x} - 3 \cdot 5^{\log_{15}x^2} = 0.

Chứng minh rằng mọi nghiệm của phương trình này đều là số hữu tỉ.

  1. Tìm tất cả các nghiệm của phương trình

tgx+tg2x+4ctg2x+4=4.\text{tg} x + \sqrt{\text{tg}^2 x + 4 \text{ctg}^2 x + 4} = 4.

  1. Trong tất cả các phương trình lời giải (x, y) x2y−x2+2xy−x+2y=1x^2y - x^2 + 2xy - x + 2y = 1, hãy tìm những phương trình lời giải mà y nhận giá trị cao nhất.

Khoa Tuyến tính kết cấu và ứng dụng, Khoa Tài chính

  1. Trong 600 hoạt động, dây chuyền tự động sản xuất 3 lô lốp xe khách số tự động và 11 lô lốp xe tải số tự động. Nếu dây chuyền tự động này chỉ sản xuất lốp xe tải số tự động và chỉ sản xuất những lô lốp như vậy thì cần bao nhiêu thao tác để sản xuất một mẻ lốp xe ô tô khách số tự động thì dây chuyền tự động này sẽ cần ít nhất 2727 thao tác.

Tờ 57

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

55

Mèo và chó

Khi những chú chó thông minh và ba chú mèo tinh ranh, sau khi tiếp xúc với nhau, thấy mình ở các ô vuông đối diện nhau của hình vuông (xem hình) và bắt đầu quyết định điều gì là rất quan trọng đối với cả hai bên bài toán: làm thế nào chúng có thể hòa nhập vào những nơi thân thiện với nhau, nhưng đồng thời, để không xảy ra đánh nhau mới, không những không gặp thân thiện với nhau mà thậm chí không kết thúc ở những khu vực lân cận.

Do đó, chiến lược sau đã được chọn: chó và mèo ngồi ở các khu vực, nhưng thỉnh thoảng mèo hoặc chó chạy dọc con hẻm sang khu vực lân cận.

Những chú mèo tin rằng với những nỗ lực chung của mình, trong 32 lần chạy (chó của họ và chó chạy cùng nhau), chúng sẽ có thể hòa vào chỗ của những chú chó. Những con chó không đồng ý với họ.

Ai đúng?

L. Mochalov

Tờ 58

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

56

Hỏi - chúng tôi trả lời

Người biên tập nhận được một lá thư từ thành phố Kharkov của Stepan Kirzhalov, một học sinh lớp 9. Đây là những gì anh ấy viết.

“Trong “Sổ tay toán tiểu học” (Kyiv, 1973) tôi đã tìm ra cách giải phương trình vô tỉ
8x+43−8x−43=2.\sqrt[3]{8x+4} - \sqrt[3]{8x-4} = 2. (*)

Bất cứ khi nào chúng ta đưa các phần của phương trình này vào một khối lập phương, chúng ta sẽ nhận được (8x+4)(8x+4) -
−38x+438x−43×(8x+43−8x−43)−(8x−4)=8.-3\sqrt[3]{8x+4}\sqrt[3]{8x-4} \times (\sqrt[3]{8x+4} - \sqrt[3]{8x-4}) - (8x-4) = 8.

Xét rằng theo điều kiện biểu thức trong ngoặc vuông phải bằng 2, ta có thể viết
−664x2−163=0,-6\sqrt[3]{64x^2-16} = 0,
từ đâu x1=1/2x_1=1/2, x2=−1/2x_2=-1/2. Tôi cũng đã cố gắng giải các phương trình khác
2x−13+x−13=1,\sqrt[3]{2x-1} + \sqrt[3]{x-1} = 1, (**)

nhưng hóa ra trong hai giá trị thu được x1=1x_1=1, x2=0x_2=0 chỉ có giá trị đầu tiên thỏa mãn phương trình. Có chuyện gì vậy?

Vì lá thư của đáp số gửi Stepan Kirzhalov có thể được nhiều độc giả «Kvant» khác quan tâm nên chúng tôi đăng đáp số này trên các trang của tạp chí.

Trước hết, chúng tôi nhắc nhở độc giả rằng trong tài liệu toán học, ký hiệu a3\sqrt[3]{a} được sử dụng theo hai nghĩa (xem “Đại số 8”, M., “Prosveshchenie”, 1975, trang 95).

Đầu tiên, ký hiệu a3\sqrt[3]{a} biểu thị một số không âm có khối lập phương là aa; thì ký hiệu này xác định cho bất kỳ aa nào. Trong cuốn sách được đề cập trong thư của S. Kirzhalov của G. P. Bevz, P. F. Filchkov, K. I. Shvetsov, F. P. Yaremchuk “Sổ tay về toán tiểu học để xây dựng một trường đại học” (Kyiv, “Naukova Dumka”, 1973, trang 152-153), ký hiệu a3\sqrt[3]{a} được sử dụng theo nghĩa này, do đó, ví dụ, biểu thức 8x−43\sqrt[3]{8x-4} tại x=−1/2x=-1/2 tồn tại và bằng -2.

Phương pháp giải phương trình lũy thừa bậc ba mà tác giả bức thư viết đến được sử dụng khá thường xuyên. Nó cũng được đề cập trong “Sách tham khảo” nói trên, tuy nhiên, thật không may, trong đó không chỉ ra rằng khi giải một phương trình theo phương pháp châm ngôn, chúng ta có thể thu được các nghiệm ngoại lai, và do đó chúng ta luôn cần phải kiểm tra.

Không khó để kiểm chứng điều này. Hiện chúng tôi đang tiến hành lập luận tương ứng, đặc biệt vì chúng rất đáng tôn trọng và chỉ ra cách điều tra cụ thể câu hỏi về sự tương đương của các phương trình và lý do vi phạm nó được làm rõ. Trước tiên chúng ta hãy trình bày một cách tiếp cận đại số:

a3+b3+c3−3abc=12(a+b+c)[(a−b)2+(b−c)2+(c−a)2];a^3+b^3+c^3-3abc = \frac{1}{2}(a+b+c)[(a-b)^2+(b-c)^2+(c-a)^2];

Để chứng minh điều đó, chỉ cần mở dấu ngoặc ở phía bên phải là đủ.

Xét phương trình

f(x)3+g(x)3=φ(x)\sqrt[3]{f(x)} + \sqrt[3]{g(x)} = \varphi(x)

và giả sử rằng x0x_0 là gốc của nó, vậy

Tờ 59

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

57

f(x0)3+g(x0)3−φ(x0).\sqrt[3]{f(x_0)} + \sqrt[3]{g(x_0)} - \varphi(x_0).

Nâng cả hai vế của đẳng thức số đúng (3) thành lập phương và tiếp tục biến đổi, chúng ta thu được:

f(x0)+3f(x0)3g(x0)3[f(x0)3+g(x0)3]+g(x0)=φ3(x0).f(x_0) + 3\sqrt[3]{f(x_0)} \sqrt[3]{g(x_0)} \left[ \sqrt[3]{f(x_0)} + \sqrt[3]{g(x_0)} \right] + g(x_0) = \varphi^3(x_0).

Nếu chúng ta sử dụng lại đẳng thức số đúng (3), chúng ta thu được đẳng thức

f(x0)+3f(x0)3g(x0)3φ(x0)+g(x0)=φ3(x0),f(x_0) + 3\sqrt[3]{f(x_0)} \sqrt[3]{g(x_0)} \varphi(x_0) + g(x_0) = \varphi^3(x_0),

cho thấy x0x_0 là nghiệm của phương trình

f(x)+3f(x)3g(x)3φ(x)+g(x)=φ3(x).f(x) + 3\sqrt[3]{f(x)} \sqrt[3]{g(x)} \varphi(x) + g(x) = \varphi^3(x).

Do đó, mọi nghiệm của phương trình (2) đều là nghiệm của phương trình (5).

Bây giờ chúng ta hãy xem xét phương trình (5) và giả sử rằng x0x_0 là nghiệm của nó, do đó đẳng thức số (4) được giữ nguyên. Áp dụng đồng nhất thức (1) với

a=f(x0)3,b=g(x0)3,c=−φ(x0),a = \sqrt[3]{f(x_0)}, b = \sqrt[3]{g(x_0)}, c = -\varphi(x_0),

chúng ta viết lại đẳng thức (4) dưới dạng

12(f(x0)3+g(x0)3−φ(x0))×∣(f(x0)3−g(x0)3)2+(f(x0)3+φ(x0))2+(g(x0)3+φ(x0))2∣=0.\frac{1}{2} \left( \sqrt[3]{f(x_0)} + \sqrt[3]{g(x_0)} - \varphi(x_0) \right) \times \left| \left( \sqrt[3]{f(x_0)} - \sqrt[3]{g(x_0)} \right)^2 + \left( \sqrt[3]{f(x_0)} + \varphi(x_0) \right)^2 + \left( \sqrt[3]{g(x_0)} + \varphi(x_0) \right)^2 \right| = 0.

Từ đẳng thức (6), rõ ràng số x0x_0 hoặc thỏa mãn đẳng thức (3), tức là là nghiệm của phương trình (2), hoặc thỏa mãn đẳng thức

f(x0)3=g(x0)3=−φ(x0),\sqrt[3]{f(x_0)} = \sqrt[3]{g(x_0)} = -\varphi(x_0),

tức là nó là nghiệm của hệ phương trình

{f(x)=−φ3(x),g(x)=−φ3(x).\begin{cases} f(x) = -\varphi^3(x), \\ g(x) = -\varphi^3(x). \end{cases}

Do đó, phương trình (5) có thể có các nghiệm không phải là nghiệm của phương trình (2). Dễ dàng kiểm chứng rằng nghiệm x0x_0 của phương trình (5) được xây dựng cho phương trình (2) khi và chỉ khi các điều kiện

{φ(x0)≠0,f(x0)=g(x0)=−φ3(x0).\begin{cases} \varphi(x_0) \neq 0, \\ f(x_0) = g(x_0) = -\varphi^3(x_0). \end{cases}

Giá trị x=0x = 0 mà tác giả bức thư tìm thấy thỏa mãn các điều kiện này và do đó sẽ là nghiệm được xây dựng cho phương trình (**).

Để kết luận, chúng tôi lưu ý một lần nữa rằng theo quan điểm của chương trình giảng dạy ở trường mới, giá trị x=−1/2x = -1/2 không phải là nghiệm của phương trình (), vì trong trường hợp này giá trị của vế trái của phương trình () không được xác định.

H. Rozov

Tờ 60

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

58

Sách mới

Chúng tôi tiếp tục xuất bản những bản tóm tắt các cuốn sách về toán học và vật lý mà độc giả của chúng tôi có thể tiếp cận và thú vị, những cuốn sách này sẽ được xuất bản trong năm nay. Do có nhiều yêu cầu, chúng tôi cũng sẽ đặt chú thích trên một số cuốn sách do nhà xuất bản Molodaya Gvardiya và Văn học thiếu nhi xuất bản.
Trong số này, chúng ta sẽ nói về những cuốn sách được xuất bản vào quý 1 năm 1977. Hầu hết chúng có thể được mua thông qua các cửa hàng chuyên biệt “Sách qua đường bưu điện”.

Toán học
Nhà xuất bản “Khoa học”

  1. M. Người làm vườn. Toán học nghiên cứu và làn đường, trans. từ bản tiếng Anh Z-e, rập khuôn. Tập 6 l., phát hành 200.000 bản, giá 30 kopecks.
    Tên của Gardner, cây bút hàng đầu của tạp chí khoa học nổi tiếng Scientific American của Mỹ, dường như đã được đông đảo độc giả của chúng tôi biết đến. Cuốn sách này là cuốn sách đầu tiên của ông được dịch sang tiếng Nga. Nó thể hiện nỗ lực chỉ ra một lĩnh vực trọng tâm của toán học hiện đại. Phần lớn tài liệu trong sách được lấy từ văn học chuyên ngành về trò ảo thuật chứ không phải từ văn học toán mang tính giải trí.
    Phần lớn, bản thân tác giả không xây dựng bằng ngôn ngữ của tài liệu những khuôn mẫu làm nền tảng cho các chuyên gia của mình. Anh ta chỉ mô tả hành động của “pháp sư” - công khai và bí mật. Nhưng người đọc chắc chắn sẽ thấy thuận tiện khi xây dựng lại ý tưởng đại số hoặc hình học tương ứng từ những lời giải thích của tác giả. Trong những trường hợp thú vị nhất, phần trình bày của tác giả được kèm theo một ghi chú nhỏ của biên tập viên, tiết lộ một phép toán con. Những ghi chú này nằm ở cuối cuốn sách.

Cuốn sách của M. Harder sẽ được những người tham gia trong giới toán học ở trường, người lãnh đạo của họ và những người trưởng thành đam mê toán học quan tâm.

Nhà xuất bản “Mir”
2. G. Freidengel. Toán học trong khoa học và xung quanh chúng ta (Trong thế giới khoa học và công nghệ). Tập 14 l., phát hành 50.000 bản, giá 95 kopecks.
Hans Freudengel là thành viên của Học viện Hoàng gia Hà Lan, tác giả của hơn 200 công trình về cấu trúc liên kết, lý thuyết nhóm, giải tích, hình học, logic toán học, triết học và lịch sử khoa học. Ông là một nhà phổ biến toán học xuất sắc.
Cuốn sách hiện tại của ông bao gồm bảy chương khép kín.
Chương đầu tiên (“Con người đo lường vũ trụ”) nói về việc đo lường thế giới. Đầu tiên - thế giới nhỏ bé mà chúng ta đang sống, Trái đất của chúng ta; sau đó là thế giới rộng lớn, hợp nhất Mặt trời và Mặt trăng, và cuối cùng là toàn bộ Vũ trụ rộng lớn.
Chương thứ hai (“To Infinity”) bắt đầu bằng câu chuyện về phòng khách và những bộ không đếm được, về sức mạnh của một bộ, về sự so sánh, về sự so sánh của một bộ, về những con số; câu hỏi liệu chúng ta có xử lý các số tự nhiên một cách chính xác hay không sẽ được thảo luận.
Chương thứ ba bắt đầu bằng câu chuyện về hệ thống số, về cách người Ai Cập cổ đại, cư dân Babylon, người Hy Lạp, người châu Âu thời Charlemagne và những người đương thời của chúng ta viết ra các con số. Nó kể về những trò chơi cho phép một lý thuyết pháp lý nghiêm ngặt (một phần mô tả trò chơi “Nim”), về trò chơi cờ bạc, việc tạo ra máy tính tự động, về những cỗ máy “tư duy” chơi nhiều trò chơi khác nhau (một phần là cờ vua), về những cỗ máy dịch từ ngôn ngữ này sang ngôn ngữ khác. Câu hỏi liệu máy móc có thể đánh lừa hay không đang được thảo luận.
Chương thứ tư - “ABC of Life” - mở ra cho người đọc một thế giới hiện đại, đặc biệt - thế giới của tế bào sinh học.
Chương thứ năm (“Nghệ thuật vẽ rất tệ”) dành cho cấu trúc liên kết. Ở đây người ta định nghĩa bề mặt là gì, một loại bề mặt, một loại, một mặt phẳng xạ ảnh; ánh xạ một-một và liên tục, mức độ ánh xạ là gì. Ánh xạ của một vòng tròn và một hình cầu lên chính chúng được xem xét. Cuối cùng, một cuốn sách tuyệt vời được xây dựng bao phủ toàn bộ hình vuông (đường cong Peano).
Trong chương thứ sáu, tác giả chuyển từ các trọng lượng và thang đo cụ thể sang các nhóm trừu tượng, được xem xét sử dụng lập trình tuyến tính: Tôi biến đổi bài toán, bài toán về một nhân viên bán hàng du lịch và bài toán về việc lập lịch trình lột khăn trải bàn và khăn ăn trong một nhà hàng.
Chương cuối cùng có tên là “Thế giới trong những hạt đậu”. Nó nói về sự đối xứng của các chức năng vật lý, về sự phản xạ, tịnh tiến và phép quay trên mặt phẳng và trong không gian. Khái niệm về một nhóm được giới thiệu; nó xác định tác giả của vật lý là gì và chuyển động là gì và chuyển động là gì trong không gian; định nghĩa định hướng là gì.
Điều không thay đổi trong cấu trúc của cuốn sách là sự vắng mặt của cái thường được gọi là “kỹ thuật” trong toán học: tác giả đã cố gắng lựa chọn các chủ đề toán học

Tờ 61

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

59

nhiều thông tin và đồng thời khá dễ tiếp cận.

Cuốn sách này được thiết kế dành cho độc giả rộng rãi nhất. Nhưng nó lại được học sinh trung học đặc biệt quan tâm.

Nhà xuất bản “Trường Vishcha”

  1. G.I. Drinfeld, Cầu phương của hình tròn và sự siêu việt của số. Tập 3 l., phát hành 13.000 bản, giá 10 kopecks.

Cuốn sách này được xuất bản vào cuối năm 1976 trong bộ “Thư viện của Trường Vật lý và Toán học”. Nó nói về bài toán “hình tròn bình phương” nổi tiếng, đã giao nhau trong nhiều thế kỷ kể từ thời cổ đại. Kết luận rằng bài toán này là không thể quyết định được thuộc về Leonhard Euler nổi tiếng; Ông cũng cho rằng số n không thể là nghiệm của bất kỳ phương trình đại số nào có hệ số hữu tỷ, do đó cho phép tồn tại các số siêu việt và sự siêu việt của các số. Bằng chứng về tất cả những sự thật này được đưa ra trong cuốn sách.

Cuốn sách dành cho học sinh trung học yêu thích môn toán. Ngoài việc trình bày lý thuyết, nó còn chứa nhiều bài tập thú vị và bài toán.

  1. A. A. Belsky, L. A. Kaluzhin. Phép chia có số dư. Tập 5 l., phát hành 25.000 bản, giá 15 kopecks.

Cuốn sách này cũng nằm trong bộ sách “Thư viện của Trường Vật lý và Toán học”. Nó sẽ phát triển một số lý thuyết số quan trọng. Chứng minh lý thuyết về tính duy nhất của việc phân rã thành thừa số nguyên tố được đưa ra, nói về thuật toán Euclid, phương trình Diophantine và các dư lượng. Kiểm tra cách biểu diễn các số trong các hệ thống số vị trí khác nhau.

Cuốn sách chắc chắn sẽ được học sinh trung học và giáo viên toán quan tâm.

Vật lý

Nhà xuất bản “Khoa học”

  1. Grigoriev V.I., Myakishev G.Ya. Điểm mạnh về bản chất. Phiên bản thứ 5. Tập 20 l., phát hành 100.000 bản, giá 83 kopecks.

Cuốn sách này, được viết bằng ngôn ngữ dễ hiểu và dễ tiếp cận dành cho học sinh, giới thiệu cho người đọc thế giới của các khái niệm vật lý. Xem xét các loại tương tác bị phân hủy trong tự nhiên, các tác giả cho thấy thế giới thống nhất và phân rã của các hiện tượng vật lý.

Cuốn sách này sẽ được đọc với sự quan tâm của các học sinh trung học quan tâm đến vật lý.

  1. Seabrook W. Robert Wood là một phù thủy hiện đại của phòng thí nghiệm vật lý. Tái bản lần thứ 3, rev. Tập 16 l., phát hành 100.000 bản, giá 1 chà. 04k.

Cuốn sách không chỉ đề cập đến nghiên cứu khoa học thuần túy của Wood mà còn đề cập đến những chuyến du hành của ông, với việc giải quyết bí ẩn về vàng tím của vua Tutankhamun, với sự tham gia của Wood trong việc vạch trần những ý tưởng và sự khác biệt giữa “nhà phát minh” “tia N” và “tia tử thần” cùng những điều thú vị không kém khác.

Cuốn sách này nhằm mục đích giúp học sinh tự lập mở rộng kiến ​​thức về vật lý và kiểm tra chúng trong các nhiệm vụ nhất định đòi hỏi khả năng giao tiếp và sự chú ý cao.

  1. Z và gel F. Yu. Chân trời mặt trăng. Sách hướng dẫn dành cho giáo viên. Tập 8 l., phát hành 100.000 bản, giá 30 kopecks.

Cuốn sách này được xuất bản trong bộ “Thế giới tri thức”, dành cho học sinh lớp 8–10. Nó kể một câu chuyện hấp dẫn về chuyển động của Mặt trăng, nguồn gốc và bản chất của nó, cũng như triển vọng khám phá nó bằng phương pháp du hành vũ trụ. Tác giả tóm tắt tất cả dữ liệu mới về Mặt trăng, đặc biệt là do các nhà thám hiểm mặt trăng của Liên Xô và các nhà du hành vũ trụ của Mỹ thu được.

  1. Temko S.V., Soloviev G.A., Milantev V.P. Vật lý tiết lộ các mỏ của Trái đất Tập 7 l., phát hành 100.000 bản, giá 25 kopecks.

Các tác giả, dưới một hình thức thú vị và dễ tiếp cận dành cho học sinh trung học, nói về các phương pháp vật lý hiện đại để nghiên cứu Trái đất và khám phá các mỏ khoáng sản. Người đọc sẽ tìm thấy trong sách những thông tin về ứng dụng trong địa vật lý của các hiện tượng vật lý và các mô hình đã biết từ môn vật lý phổ thông.

I. Klumova, M. Smolyansky

Tờ 62

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

60

Trong số này, chúng tôi công bố tên của những người đã thêm đúng lời giải bài toán M376—M384, M386—M390, F383—F402. Số in đậm sau họ là hai chữ số cuối của số giải được bài toán.

Toán học

Hầu hết tất cả độc giả đã gửi cho chúng tôi lời giải bài toán M376, M377 đều hoàn thành xuất sắc các nhiệm vụ này. bài toán còn lại quyết định:
S. Abadzhyan (làng Darkov, GSSR) 81-83, 86;
Z. Abdukadyrov (Neftekamsk) 83-84;
V. Azhotkin (Leningrad) 80a), 81-84;
A. Alekseev (Perm) 81, 83; A. Amelin (Moscow) 86; V. Ansotkin (Leningrad) 86, 87, 89; S. Antonov (Kyiv) 80a), 83; B. Aronov (Saratov) 82—84, 86, 87, 89, 90; A. Arsimin (V. Valda) 83; V. Atamas (làng Khudyaki, vùng Cherkasy) 83, 86—88, 90; O. Babayev (Nakhchevan) 86; P. Bayorsky (Polysha) 86, 87; E. Balakina (Moscow) 84; P. Bankovsky (Uralsk) 83, 84, 86; A. Ber (Tashkent) 82-84, 86, 89; P. Beeler (Polysha) 80a), 82—84, 86, 87, 90; I. Bilechkiy (Rohatyn) 83; I. Biladze (Tbilisi) 83, 84, 86, 87; V. Blok (Moscow) 81-84, 86-89; A. Bobylev (Dnepropetrovsk) 83; O. Boltenkov (Dnepropetrovsk) 82-84, 86; V. Bondarenko (Trostyanet) 84; N. Bondarenko (Leningrad) 81, 83, 84, 86, 89; T. Borovina (Sochi) 86; A. Boikavev (Orenburg) 84; V. Buyanko (Kyiv) 79, 81-84, 86-90; E. Burlakova (amiăng) 83, 86; A. Vakhterov (Ordzhonikidze) 86; V. Virsov (Pavlograd) 83; A. Vlasov (Kamyshin) 86; V. Voevodov (Berezniki) 86; I. Voronovich (thị trấn Soptskoino, vùng Grodno) 79, 82-84, 86; L. Gandelman (Leningrad) 80a), 81-84, 87-89; M. Gandelman (Leningrad) 80a), 81-84, 86, 88, 89; A. Garnaev (Tallinn) 82-84, 86, 89; R. Gustsev (làng Sunzha SOASSR) 83, 86; A. Gamilov (Voronezh) 82, 83, 86, 87; A. Goretsev (Bulgaria) 84; B. Gisin (Leningrad) 80a), 81-84, 86-89; G. Gitelson (Leningrad) 80a); E. Glezin (Leningrad) 79, 80a), 81-84, 86, 87, 89; Yu. Golembovsky (Voroshilovgrad) 86; D. Goldenbere (Leningrad) 80a), 84; I. Gonin (Novosibirsk) 83; E. Gordenko (Kshinev) 82, 83; A. Gritsuk (Drogichin) 82-84; S. Gritsukin (Moscow) 80a), 82-84, 86, 89; E. Gritsin (Perm) 86-90; N. Gritsuk (Drogichin) 86; V. Grossman (Odessa) 80a), 81-83, 86, 89; M. Gruntovich (N. Dvor, vùng Grodno) 83, 84, 86, 89; S. Gubanov (Voroshilovgrad) 81-84, 86, 87, 89, 90; A. Dantselyan (Leninakan) 83, 86; M. Dvoichenko (làng Netchinitsy, vùng Khmelnytsky) 82-84; B. Dvorkina (Leningrad) 83; A. Deloff (Polysha) 82, 83; A. Didenko (Krasnodar) 83, 84, 86, 87, 89; I. Dimitriev (Brest) 82, 83, 86; A. Dubrovin (làng Berezovka, vùng Kirov) 89; I. Ermkov (Kyiv) 80a); V. Erofeev (Novosibirsk) 82-84; A. Efashkin (Orenburg) 81-84, 86-90; A. Zaen (Odessa) 86; L. Zilberman (Moscow) 90; O. Zinevich (Khotin) 83; E. Zubov (Krasnogorovka) 86; B. Ivanov (Chelyabinsk) 87, 89; R. Izmailov (Baku) 86, 87, 89; V. Izosimov (Kirish) 83, 86; M. Izrailevich (Tbilisi) 86, 87; I. Kalika (Kyiv) 80a), 82—84, 86, 87, 89, 90; A. Callan (Sumgant) 83;

Tờ 65

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

63

Đáp số, được chỉ định, đã giải quyết

Về bài viết “Ormenents”
(đến bài tập)

  1. Đối với các hình “bậc 4” có bốn biến: dịch song song và ba phép quay. Đối với các số liệu “thứ tự 2” - cũng là bốn; hai trong số đó là phép quay hoặc tịnh tiến, và hai trong số đó là đối xứng trượt (xem ghi chú ở trang 25).

  2. a), b), d), e), g), h) - truyền song song; b) và e) - quay 180°.

  3. Hình 1, a và 1, b - đồ trang trí loại VIII, hình 1, b - loại IV, 1, f - loại III, 1, e - loại V.

Hình 2, a và 2, b - đồ trang trí loại II, Hình 2, b - đồ trang trí loại III.

  1. Tất cả các đồ trang trí đều có trục đối xứng trượt, trong đó, trong số các biến tạo ra, tính đối xứng ngang cũng được xây dựng (đối với một số đồ trang trí, trục đối xứng trượt chính xác là trục đối xứng cơ bản).

Bài “Định luật bảo toàn động lượng khi va chạm”

1.∣v⃗0∣=∣g⃗∣2H(s2+s1m1m2)≈435 m/сек.1. |\vec{v}_0| = \sqrt{\frac{|\vec{g}|}{2H}} \left( s_2 + s_1 \frac{m_1}{m_2} \right) \approx 435 \text{ m/сек}.

2.Q=316∣p⃗∣2m.2. Q = \frac{3}{16} \frac{|\vec{p}|^2}{m}.

3.s=H(1−μ)32μ=0,25 m.3. s = \frac{H(1-\mu)^3}{2\mu} = 0,25 \text{ m}.

Về bài viết “Đại học quốc gia Moscow mang tên M.V. Lomonosov"
Toán học
Khoa Kinh tế Chính trị

  1. Các đội đã làm việc cùng nhau trong 12 ngày.

  2. x1=2kπx_1 = 2k\pi, x2=±2arccos⁡(−36)+4nπx_2 = \pm 2\arccos \left( -\frac{\sqrt{3}}{6} \right) + 4n\pi, trong đó kk và nn là số nguyên.

  3. r1=62(15−105)r_1 = \frac{\sqrt{6}}{2} \left( 15 - \sqrt{105} \right), r2=6(10−70)r_2 = \sqrt{6} \left( 10 - \sqrt{70} \right).

  4. x1=3x_1 = 3, y1=−π4+kπy_1 = -\frac{\pi}{4} + k\pi, x2=−3x_2 = -3, y2=−π4+nπy_2 = -\frac{\pi}{4} + n\pi, trong đó kk và nn là số nguyên.

  5. 27≤x<3\frac{2}{7} \leq x < 3.

Phòng Kế hoạch và Điều khiển kinh tế

  1. −1+10−3≤x≤−9/10-1 + 10^{-\sqrt{3}} \leq x \leq -9/10, 9≤x≤103−19 \leq x \leq 10^{\sqrt{3}} - 1.
  2. x1=π3x_1 = \frac{\pi}{3}, y1=π6y_1 = \frac{\pi}{6}; x2=5π12x_2 = \frac{5\pi}{12}, y2=π6y_2 = \frac{\pi}{6};
  3. 2(3+3)2(3 + \sqrt{3}). Gợi ý. Sử dụng định lý Pytago cho tam giác vuông ACB và định lý sin cho tam giác AMC. 4. 3.

Khoa Tâm lý học

  1. Vận tốc tàu khi lên dốc là 60 km/h, vận tốc tàu khi chạy dọc đồi là 78 ​​km/h.
  2. SABC=25/3S_{ABC} = 25/3. Gợi ý. Chứng minh rằng SABC=3⋅SAOCS_{ABC} = 3 \cdot S_{AOC}, trong đó OO là giao điểm của các đường trung tuyến.
  3. x1=5/3x_1 = 5/3, x2=15x_2 = 15. x1=−arctg12+kπx_1 = -\arctg \frac{1}{2} + k\pi, x2=π4+nπx_2 = \frac{\pi}{4} + n\pi, trong đó kk và nn là số nguyên. Gợi ý. Lưu ý rằng tg2x+4ctg2x+4=∣tgx+2ctgx∣\sqrt{tg^2 x + 4 ctg^2 x + 4} = |tg x + 2 ctg x|.
  4. x=−2x = -2, y=3/2y = 3/2. Gợi ý. Xét y≠1y \neq 1 các phương trình đã cho dưới dạng quan hệ bậc hai xx (có hệ số phụ thuộc vào yy), hãy viết điều kiện tồn tại của lời giải của nó.

Khoa kết cấu và vật liệu ứng dụng

  1. 27 hoạt động.
  2. z1=−1z_1 = -1, z2=0z_2 = 0, z3=1z_3 = 1. Gợi ý. Tính OD 3. Cái này chưa được phân bổ.
  3. x=π12+(2n+1)πx = \frac{\pi}{12} + (2n+1)\pi, trong đó nn là số nguyên. Gợi ý. Lưu ý rằng 5+3cos⁡(3x−π4)≥25 + 3 \cos \left( 3x - \frac{\pi}{4} \right) \geq 2 và

Tờ 66

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

64

sin⁡2(2x−2π3)≤1.\sin^2 \left(2x - \frac{2\pi}{3}\right) \leq 1.

  1. x=±π3+2κπ,x = \pm \frac{\pi}{3} + 2\kappa\pi,

trong đó kk là số nguyên 5. 32 21\sqrt{21}:147. Không được chỉ định. Biểu thị thể tích của lăng kính và các đường thẳng theo bán kính RR của quả bóng. Chứng minh rằng tâm của quả bóng nằm bên trong các đường lục giác.

Vật lý
Khoa Địa lý và Khoa Khoa học Đất

  1. T2=kT1(1+M∣g⃗∣p0S+m∣g⃗∣)=324∘K;T_2 = kT_1 \left(1 + \frac{M|\vec{g}|}{p_0 S + m|\vec{g}|}\right) = 324^\circ \text{K};
    t2=51∘C.t_2 = 51^\circ \text{C}.

  2. h=Hk3−(k3−1)p0k3ρ∣g⃗∣=1,25 m.h = \frac{H}{k^3} - \frac{(k^3 - 1)p_0}{k^3\rho|\vec{g}|} = 1,25 \text{ m}.

  3. ∣E⃗∣=m∣g⃗∣q=103 θ/m.|\vec{E}| = \frac{m|\vec{g}|}{q} = 10^3 \text{ } \theta/\text{m}.

  4. nmln=1sin⁡α=1,16.n_{\text{mln}} = \frac{1}{\sin \alpha} = 1,16.

  5. l=4 cm.l = 4 \text{ cm}.

Khoa địa chất và hóa học

  1. M=m1−sin⁡αsin⁡α=50 e.M = m \frac{1 - \sin \alpha}{\sin \alpha} = 50 \text{ e}.

  2. Q=m(∣v⃗1∣−∣v⃗2∣)2M[(M−m)∣v⃗1∣+(M+m)∣v⃗2∣]=298 ∂x.Q = \frac{m(|\vec{v}_1| - |\vec{v}_2|)}{2M} \left[(M - m)|\vec{v}_1| + (M + m)|\vec{v}_2| \right] = 298 \text{ } \partial x.

  3. C=2∣q∣E2−E1=5⋅10−3 mkϕ.C = \frac{2|q|}{\mathcal{E}_2 - \mathcal{E}_1} = 5 \cdot 10^{-3} \text{ } \text{mk}\phi.

  4. C1=C2λ12λ22−λ12=103 nkϕ.C_1 = C_2 \frac{\lambda_1^2}{\lambda_2^2 - \lambda_1^2} = 10^3 \text{ } \text{nk}\phi.

  5. ∣v⃗2∣=∣v⃗1∣Fa−F=0,5 m/sec.|\vec{v}_2| = |\vec{v}_1| \frac{F}{a - F} = 0,5 \text{ } \text{m/sec}.

Đến nhiệm vụ «Kvant» cho học sinh nhỏ"

(xem «Kvant» số 2)

  1. a) Người lệch tâm đầu tiên sẽ không thua nếu anh ta “kéo” đường gãy xuống liên tục. Hơn nữa, nếu nước đi tiếp theo không thể thực hiện được thì đường đứt nét sẽ đóng lại (chứng minh điều này) và nó chỉ có thể đóng lại sau một số nước đi chẵn, do đó kẻ lập dị thứ hai không thể thua.
  1. Bóng lẻ đầu tiên sẽ thắng với nn lẻ và bóng thứ hai với nn chẵn. Không được chỉ định. Chúng ta hãy đặt vào mỗi nút lưới một số bằng tổng số luồng phát ra từ nút này. Tổng của tất cả các số nút cho toàn bộ lưới là 3⋅4⋅(n−1)+4(n−1)23 \cdot 4 \cdot (n - 1) + 4(n - 1)^2, chia hết cho 4.

Đối với lưới “cắt tối đa” nhưng không bị phân rã (có dạng “cây” có cành), tổng này bằng 2n2+4n−82n^2 + 4n - 8, không chia hết cho 4 đối với nn lẻ và chia hết cho 4 đối với nn chẵn. Nhưng mỗi lần cắt sợi chỉ sẽ làm giảm tổng các số trong nút thắt đi 2.

  1. Lời giải e. Nếu x=1976k+76=1977p+76x = 1976k + 76 = 1977p + 76 thì x+2=13(152k+6)=3(659p+26)x + 2 = 13(152k + 6) = 3(659p + 26), nên x+2x + 2 chia hết cho 39 và xx có số dư là 37.

  2. Không, không thể được. Không được chỉ định. Giả sử nhân mã có thể đi vòng quanh bàn cờ. Sau đó, tại mọi thời điểm, anh ấy đều thấy mình ở ô vuông h8. Anh ta chỉ có thể đến đó từ ô vuông f7. Nhưng anh ta chỉ có thể thoát ra khỏi góc này ở quảng trường f7. Điều này có nghĩa là một khi nhân mã đi vào một góc, nó sẽ ở đó.

  3. Với nước đi đầu tiên của mình, Lucy sẽ di chuyển một trong những cô gái dẫn đường đến cánh đồng ở ngoài cùng bên phải. Sau đó, cô ấy “sao chép” nước đi của Sasha, để sau nước đi của cô ấy, hai người chơi còn lại sẽ ở trên cùng một sân.

  4. Hãy chiếu cây lên một cạnh của hình vuông. Mỗi cây sẽ tương ứng với một đoạn có chiều dài 50 cm - hình chiếu của nó. Theo điều kiện, giao của các đoạn này trùng với cạnh của hình vuông. Điều này có nghĩa là tổng chiều dài của chúng ít nhất là 1 km. Nhưng 1 km: 50 cm = 2000.

Đã làm việc trên số:
V. Berezin, A. Vilenkin, I. Klumova,
T. Petrova, V. Tikhomirova,
Yu. Shikhanovich

Căn phòng được thiết kế bởi các nghệ sĩ sau:
M. Dubach, G. Krasikov,
E. Nazarov, I. Smirnova

(Trưởng biên tập) L. Chernova

(biên tập nghệ thuật) T. Makarova

Người hiệu đính T. Weisberg

113035, Mátxcơva, M-35, B. Ordynka, 16/21, «Kvant», tel. 231-83-62.

Giao hàng vào ngày 24 tháng 12 năm 1976.

Ký xuất bản ngày 31 tháng 1 năm 1977.

Giấy 70×108/16. Vật lý. lò nướng l. 4

Lò nướng có điều kiện l. 5.20 Biên tập học thuật. tôi. 6.63 T-03441

Giá 30 kopecks. Đặt hàng 2910 Số phát hành 296 295 bản.

Nhà máy in Chekhov Soyuzpoligraphproma

trực thuộc Ủy ban Nhà nước của Hội đồng Bộ trưởng Liên Xô về Xuất bản, In ấn và Kinh doanh Sách

Chekhov, khu vực Moscow

Người quản lý không trở lại

Tờ 67

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

“Sóng lượng tử” tái phát

Trong mỗi câu đố này, một số số được mã hóa bằng chữ cái; bất kỳ con số nào cũng có thể trở thành ngôi sao cùng nhau. Giải mã các ví dụ

V. Radunsky

1◯\textcircled{1} KVANT
× KVANT
Đ**** T
Ồ
L A
N
** Y
Đ**** H


2◯\textcircled{2} KVANT
× KVANT
****A
****H
****L
****O
****B


3◯\textcircled{3} KVANT
× SÓNG
****T
****H
****A
****B
****K


4◯\textcircled{4} SÓNG
× SÓNG
****T
****H
****A
****B
****K


5◯\textcircled{5} SÓNG
× SÓNG
S****
T***
N****
A***
TRONG****
K************

6◯\textcircled{6} SÓNG
× KVANT
****A
****H
****L
****O
****B


7◯\textcircled{7} KVANT
× KVANT





SÓNG

8◯\textcircled{8} SÓNG
× SÓNG





QUANTUM

9◯\textcircled{9} KB×A=HT
BO×L=BẬT

10◯\textcircled{10} KB+A=HT
BO : L=BẬT

Tờ 68

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

Trên trang đầu tiên và thứ tư của trang bìa, bạn thấy các họa tiết do nghệ sĩ người Hà Lan M. Escher phát minh ra. Bạn có thể đọc về đồ trang trí trong bài viết của A. Zemlykov trên trang. 20.