Kvant 1979, số 4 · Trang
KEANM
4
1979
Tạp chí VẬT LÝ VÀ TOÁN HỌC PHỔ BIẾN
HỌC VIỆN KHOA HỌC LIÊN XÔ và VIỆN KHOA HỌC SƯ VỤ LIÊN XÔ
“Đĩa bay” này là họ hàng gần của đa giác, một mô hình của đa giác này đã được hiển thị trên trang thứ hai của trang bìa Quất #1. Xem trang bốn của bìa số đó để biết thêm chi tiết.
V. Gamayunov
Họa tiết moire tuyệt đẹp ở trang đầu tiên được tạo ra bằng máy tính.
Các mô hình Moiré xảy ra khi hai họ đường được xếp chồng lên nhau, mỗi họ chứa các đường không giao nhau có khoảng cách gần nhau. Khi chồng lên nhau, các đường thẳng của hai họ phải cắt nhau ở những góc nhỏ. Khi đó khoảng cách giữa các sọc sẽ lớn hơn đáng kể so với khoảng cách giữa các dòng trong họ. Trong những điều kiện này, một sự pha trộn nhẹ giữa các đường nét của một trong các họ có thể làm thay đổi đáng kể vị trí của các sọc của mẫu. Vì vậy, rất khó để vẽ họa tiết moire bằng tay. Với mục đích này, tốt hơn là sử dụng máy tính và máy vẽ do nó điều khiển.
Hoa văn được tái tạo trên trang bìa được thực hiện bởi hệ thống hiển thị đồ họa ALGRAF. Tuy nhiên, từ các họ đường - các đường thẳng song song, cách đều nhau, một họ khác - các cung hình sin, biên độ và bước sóng của chúng thay đổi theo định luật bậc hai.
Yu. kotov
1
Trong phòng:
M. Smolyansky. Phi hành đoàn không gian quốc tế
G. Balk, M. Balk, V. Boltyansky. Phương pháp chuyển động nhỏ
Tôi. Belkin. Về định luật chuyển động của Newton. Sức mạnh
Phòng thí nghiệm «Kvant»
O. Kabardin, N. Shefer. Cách tử nhiễu xạ tự chế
vòng tròn toán học
I. Yanmatov. Đa thức đi lại
Vấn đề «Kvant»
Bài toán M556—M560; F568—F572
Lời giải bài toán M508 — M512; F515, F518 — F520
Danh sách độc giả đã gửi đúng lời giải bài toán từ Sách Bài tập «Kvant» (32, 36, 51).
Qua những trang sách giáo khoa
V. Dubrovsky. Diện tích bề mặt Minkowski «Kvant» cho học sinh nhỏ
Bài toán
S. Gindikin. Tính toán trên giấy ca-rô
Xưởng của người nộp đơn
V. Mozhaev. Chuyển động của các hạt mang điện trong điện trường và từ trường
Lời khuyên của độc giả N. Rozov
Những lựa chọn cho kỳ thi tuyển sinh đại học năm 1978
Đại học bang Kazan được đặt theo tên. V. I. Ulyanova-Lenina
Đại học bang Yaroslavl
Đại học bang Viễn Đông (Khoa Vật lý)
Viện kiến trúc Moscow
Đánh giá, thư mục
I. Klumova, M. Smolyansky. Sách mới
V. Leshkovtsev. Tại nguồn năng lượng hạt nhân
Đáp số, gợi ý, lời giải
Trộn (9, 16, 56)
© Tòa soạn chính văn học vật lý và toán học của nhà xuất bản Nuka, «Kvant», 1979
2
Phi hành đoàn không gian quốc tế
Ngày 2 tháng 3 năm 1977 sẽ là một ngày quan trọng trong lịch sử ngành du hành vũ trụ. Vào ngày này, lần đầu tiên trên tàu vũ trụ Soyuz-28, một phi hành đoàn quốc tế đã được phóng lên quỹ đạo vũ trụ, bao gồm chỉ huy tàu, phi công-nhà du hành vũ trụ của Liên Xô, Anh hùng Liên Xô Alexei Gubarev, và nhà du hành vũ trụ-nhà nghiên cứu, công dân Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Tiệp Khắc, Vladimir Remek.
Việc phóng tàu vũ trụ Soyuz-28 đã mở ra một giai đoạn mới trong công cuộc thăm dò, khám phá vũ trụ vì mục đích hòa bình, được các nước xã hội chủ nghĩa thực hiện theo chương trình hợp tác Intercosmos.
Chương trình bay của phi hành đoàn phi hành gia quốc tế đầu tiên là một mùa xuân bận rộn - nó bao gồm việc lắp ghép tàu vũ trụ Soyuz-28 với tổ hợp nghiên cứu quỹ đạo Salyut-6 - Soyuz-27, do các phi hành gia Yu điều khiển. Romanenko và G. Grechko, đồng thời tiến hành nghiên cứu và thí nghiệm chung trên trạm.
Vào ngày 17 tháng 6 năm 1978, tàu vũ trụ Soyuz-30 được phóng lên Liên Xô, trên tàu có phi hành đoàn quốc tế thứ hai bao gồm chỉ huy tàu, hai lần là Anh hùng Liên Xô, phi công-nhà du hành vũ trụ của Liên Xô Pyotr Klimuk và nhà du hành vũ trụ-công dân của Cộng hòa Nhân dân Ba Lan Miroslavov Germashevsky.
Chương trình thực địa bao gồm việc lắp ghép tổ hợp nghiên cứu quỹ đạo Salyut-6 - Soyuz-29, do các phi hành gia V. Kovalenok và A. Ivachenkov điều khiển, đồng thời tiến hành nghiên cứu và thí nghiệm chung trên trạm.
Vào ngày 26 tháng 8 năm 1978, tàu vũ trụ Soyuz-31 được phóng, được điều khiển bởi phi hành đoàn quốc tế thứ ba bao gồm chỉ huy tàu, hai lần là Anh hùng Liên Xô, phi công-nhà du hành vũ trụ của Liên Xô Valery Bykovsky và nhà nghiên cứu vũ trụ công dân của CHDC Đức Sigmund Jen.
Chương trình thực địa bao gồm việc lắp ghép tổ hợp nghiên cứu quỹ đạo Salyut-6 - Soyuz-29 và tiếp tục, cùng với Kovalenok và Ivachenkov, các nghiên cứu và thí nghiệm do các phi hành đoàn trước đó bắt đầu.
Ý tưởng về các trại quốc tế dành cho các phi hành gia vũ trụ từ các nước xã hội chủ nghĩa theo chương trình Intercosmos đã được Liên Xô hình dung từ năm 1976. Vào tháng 7 và tháng 9, một cuộc họp của đại diện Cộng hòa Nhân dân Belarus, Hungary, Cộng hòa Dân chủ Đức, Cộng hòa Nhân dân Ba Lan, các chuyên gia tài nguyên từ Cuba, Mông Cổ, SSR, Liên Xô và Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Tiệp Khắc đã được tổ chức tại Moscow, tại đó các tổ chức thảo luận các vấn đề liên quan đến việc chuẩn bị cho các chuyến bay vào vũ trụ có người lái quốc tế. Cuối năm 1976 họ đến Mátxcơva
V. Remek (Tiệp Khắc), A. Gubarev (SSR) tại một buổi tập.
A. Ivachenkov, V. Kovalenok (SSR) tại Trung tâm Đào tạo Phi hành gia mang tên. Yu. A. Gagarin.
3
Nhóm ứng cử viên phi hành gia đầu tiên - công dân Tiệp Khắc, Ba Lan và Cộng hòa Dân chủ Đức - và vào tháng 12 năm 1976, họ bắt đầu đào tạo và học tập tại Trung tâm Đào tạo Phi hành gia mang tên Yu. A. Gagarin. Sự giúp đỡ thân thiện, đồng chí của các chuyên gia và phi hành gia giàu kinh nghiệm của Liên Xô đã giúp họ có được kiến thức lý thuyết và thực tiễn cần thiết trong thời gian ngắn nhất.
Các thí nghiệm được thực hiện trong chương trình mùa xuân này rất phong phú. Chúng được thực hiện phù hợp với các lĩnh vực quan trọng như vật lý vũ trụ, viễn thám về Trái đất, công nghệ vũ trụ, sinh học vũ trụ và y học.
Hiện đang ở Trung tâm Đào tạo Phi hành gia mang tên. Yu. A. Gagarin đào tạo các ứng cử viên phi hành gia - công dân Cộng hòa Nhân dân Belarus, Hungary, Mông Cổ, sĩ quan tài nguyên từ Cuba và SRR, những người cho đến năm 1983 cũng sẽ bay trên tàu vũ trụ của Liên Xô.
M. Smolyansky
Ảnh của A. Mokletsov
A. Gubarev (Liên Xô), O. Pelchak, V. Remek (Tiệp Khắc) tại trạm quỹ đạo Salyut-6.
Phi hành đoàn Soyuz-30 P. Klimuk (Liên Xô) và M. Germashevsky (Ba Lan) tại Trung tâm Huấn luyện Phi hành gia mang tên. Yu. A. Gagarin tại một buổi tập.
V. Bykovsky (Liên Xô), Z. Jen (CHDC Đức) tại Trung tâm Đào tạo Phi hành gia mang tên. Yu. A. Gagarin tại một buổi tập.
4
Phương pháp chuyển động nhỏ
Khi sử dụng các phát biểu hình học để xác minh tính xác thực, khi tìm kiếm các phản ví dụ, một nhà toán học thường lập luận như sau:
— Tôi sẽ xử lý trường hợp tuyên bố được xác nhận và tôi sẽ “di chuyển” một điểm (hoặc một đoạn hoặc một số tập hợp điểm khác). Có cách nào để tôi có thể giải quyết trường hợp tuyên bố không được xác nhận không?
Hãy xem một ví dụ đơn giản:
Bài toán 1. Từ một điểm P nằm bên trong một đa giác lồi, các đường vuông góc được hạ xuống các cạnh của nó hoặc về phía phần mở rộng của chúng. Chúng ta hãy đồng ý gọi đáy của đường vuông góc vĩ mô là “thẳng” nếu nó thuộc về một cạnh và “gián tiếp” nếu không. Có đúng là mọi điểm trong của đa giác đều có ít nhất hai hình chiếu trực tiếp không?
Lời giải. Đầu tiên chúng ta lấy tam giác ABC làm đa giác lồi ban đầu. Nếu nó là cấp tính thì tất cả các hình chiếu của bất kỳ điểm bên trong nào của nó đều là cay. Cho ΔABC là kiểu chữ. Trong trường hợp này, thật dễ dàng chọn một điểm P bên trong nó sẽ có hai hình chiếu cay (Hình 1). Bây giờ không khó để dựng một tứ giác lồi và một điểm nằm trên đường viền của nó sao cho điểm này chỉ có một điểm ẩn
Hình 1.
6
Hình 4.
Nhiệm vụ 4a. Có thể sắp xếp hai khối trung diện đều chấn động trong không gian, sao cho khi chúng được chiếu ngược lên một mặt phẳng nào đó - một và giống nhau - thì hình chiếu của một khối trung diện đều nằm hoàn toàn (bao gồm cả ranh giới của nó) bên trong hình chiếu của khối trung diện kia?
Lời giải e. Chúng ta hãy định vị khối trung diện sao cho mặt của nó nằm trong mặt phẳng chiếu (Hình 4). Trước tiên, chúng ta định vị khối trung diện thứ hai sao cho hình chiếu của mặt lên mặt phẳng trùng với tam giác . Bây giờ, bằng cách di chuyển khối trung diện , nó sẽ cố gắng đảm bảo rằng hình chiếu của nó lên mặt phẳng hoàn toàn nằm bên trong tam giác . Trước hết, sử dụng máy đo bề mặt sao cho bên trong tam giác có hình chiếu của đỉnh . Ví dụ, điều này có thể được thực hiện như sau: overmeter xung quanh cạnh cho đến khi vị trí tại đó cạnh vuông góc với mặt phẳng . Trong trường hợp này, hình chiếu của khối đa diện sẽ trở thành một tam giác đều và (Hình 5).
Bây giờ chúng ta hãy di chuyển khối trung diện sao cho hình chiếu của cạnh ngắn hơn đoạn . Để thực hiện việc này, hãy đánh dấu điểm giữa và của các cạnh và và thước đo bề mặt ở một góc nhỏ xung quanh đường thẳng . Sau chuyển động như vậy, hình chiếu của khối đa diện lên mặt phẳng sẽ trở thành hình thang
Hình 5.
(Hình 6). Nếu góc quay đủ nhỏ thì hình thang này sẽ nằm trong tam giác , có cạnh nằm trên đường biên của tam giác này.
Để hình thang nằm hoàn toàn bên trong tam giác , bây giờ chỉ cần làm cho khối trung diện chịu thêm một chuyển động nữa là đủ, cụ thể là dịch chuyển khối trung diện bằng một vectơ nhỏ, vectơ thẳng hàng (Hình 7).
Chúng ta thấy rằng các khối trung diện và có thể được sắp xếp trong không gian sao cho hình chiếu của khối trung diện lên mặt phẳng nằm hoàn toàn bên trong hình chiếu của khối trung diện lên cùng một mặt phẳng. Nhiệm vụ 4a đã được giải quyết.
Điều này có nghĩa là có thể khoan một lỗ trên khối trung diện mà qua đó khối trung diện sẽ đi qua (lỗ trong phải được khoan vuông góc với mặt phẳng , và sao cho hình chiếu của lỗ lên mặt phẳng hóa ra là một hình nào đó chứa bên trong hình thang và nằm bên trong hình tam giác .
Ý tưởng về các chuyển động nhỏ cũng hữu ích khi trong một số tập hợp hình cần phải chọn (xây dựng, tìm) cái “tốt nhất” theo nghĩa này hay nghĩa khác (ví dụ: có chu vi nhỏ nhất, khu vực ồn ào nhất, v.v.). Trong những nhiệm vụ như vậy, chính
7
Hình 6.
Khó khăn thực sự là trước tiên phải đoán đúng đáp số; Đây là lý do tại sao phương pháp chuyển động nhỏ có thể hữu ích: trước tiên hãy lấy một số hình từ một tập hợp nhất định và cố gắng tinh chỉnh nó bằng một chuyển động nhỏ. Nếu điều này không thành công thì có thể hợp lý rằng hình đã chọn là hình mong muốn (tất nhiên điều này phải kèm theo một chứng minh chặt chẽ).
Bài 5. Bên trong điểm P nhỏ hơn điểm khai triển cho trước điểm P. Hãy chỉ ra cách dựng đường thẳng đi qua điểm P và cắt một tam giác có chu vi nhỏ nhất từ điểm C ra khỏi điểm C.
Ponsk lời giải. Chúng ta hãy vẽ một đường thẳng A’B’ tùy ý đi qua điểm P (Hình 8), và gọi Γ là đường tròn “excircle” cho ΔA’CB’, tiếp xúc với cạnh A’B’ và các cạnh CA’ và CB’ kéo dài. Đầu tiên chúng ta hãy tưởng tượng rằng đường tròn Γ nằm “cách xa” điểm C. Chu vi 2p của tam giác A’CB’ bằng
2p = |A’C| + |CB’| + |A’B’| =
= |A’C| + |CB’| + |A’T| + B’T| =
= |A’C| + |CB’| + |A’M| +
- |B’N| = |CM| + |CN|.
Chúng ta sẽ đưa đường tròn tiếp tuyến Γ đến gần đỉnh C hơn, giảm bán kính của nó. Trong trường hợp này, các đoạn CM, CN sẽ giảm và do đó chu vi 2p = |CM| + |CN| tam giác A’CB’. Nếu điểm P nằm trong đường tròn Γ không thì chúng ta có thể di chuyển điểm này
Hình 7.
một đường tròn sao cho tâm của nó hơi gần đỉnh C hơn một chút, nhưng sao cho điểm P vẫn nằm trong không phải đường tròn Γ; trong trường hợp này chu vi tam giác A’CB’ sẽ giảm đi.
Khả năng như vậy - có được cùng với tam giác này bởi một tam giác khác có chu vi nhỏ hơn - sẽ biến mất ngay khi điểm P không nằm trong đường tròn Γ mà nằm trên đường tròn này. Do đó, sẽ có tam giác có chu vi nhỏ nhất khi đường thẳng A’B’ tiếp xúc với đường tròn đi qua điểm P và tiếp xúc với các cạnh của góc C.
Lời giải. Chúng ta hãy dựng một số đường tròn Γ’ nội tiếp góc C; đặt O’ làm tâm của nó. Tiếp theo, chúng ta biểu thị bằng P’ điểm giao nhau đầu tiên (tính từ C) của tia CP với đường tròn dựng sẵn. Khi nấu với tâm C và hệ số k = |CP| / |CP’| điểm P’ sẽ tiến đến điểm P, và do đó đường tròn Γ’ sẽ tiến đến đường tròn γ, nội tiếp góc C và đi qua điểm P. (Lưu ý rằng chỉ có một đường tròn có các tính chất này; điều này cũng xuất phát từ thông báo chuẩn bị.) Gọi AB là tiếp tuyến của đường tròn γ vẽ qua điểm P (các điểm A và B nằm trên hai cạnh của góc).
Hãy chứng minh tam giác ABC là tam giác cần tìm. Trên thực tế, nếu
8
Hình 8.
[AB] là bất kỳ đoạn thẳng nào (khác với [AB]) có hai đầu ở hai cạnh của góc, đi qua điểm P (Hình 9), khi đó đường thẳng AB không tiếp xúc với đường tròn γ, tức là cắt đường tròn này tại hai điểm P và Q. Do đó, đường tròn ngoài Γ* của tam giác ABC thu được từ γ sẵn sàng với hệ số lớn hơn và nhỏ hơn. Nhưng sau đó rõ ràng là |CM*| + |CN*| > |CM| + |CN| (Hình 9), tức là chu vi của tam giác ABC lớn hơn và nhỏ hơn chu vi của tam giác ABC.
Ý tưởng về những chuyển động nhỏ có thể hữu ích không chỉ trong các bài toán hình học. Ví dụ: hãy xem xét bài toán («Kvant», 1974, Số 1, trang 73):
Bài toán 6. Ba người bạn - Alik, Borya và Vasya - kể rằng họ từng thua một số ván cờ nhất định và mỗi người đều thua một số ván như nhau. Sau đó, khi họ bắt đầu quyết định xem ai làm pho mát ngon hơn và nên được coi là người chiến thắng, Alik đã nói với những người Movarian của mình: “Tôi có ít hơn mỗi người trong số các bạn, hãy làm việc hiệu quả hơn”. Borya nói: “Và tôi có nhiều hơn mỗi bạn, hãy thắng,” và Vasya nhận xét: “Tôi ghi được nhiều điểm nhất” (break - 1 điểm, hòa - 1/2 điểm, thắng - 0). Sống murir ở mức tối đa có thực sự là một mốt không? Nếu không thì hãy chứng minh điều đó; nếu có, vui lòng cung cấp một ví dụ.
Lời giải e. Hãy thử xây dựng một tourer thỏa mãn điều kiện đã cho:
I. Alik hẳn là người thua cuộc hoàn toàn.
Hình 9.
II. Borya nên có nhiều tiền thắng nhất.
III. Vasya phải có được nhiều điểm nhất.
Chúng tôi sẽ tổng hợp nó từ các vòng riêng biệt (trong ba trò chơi - mỗi người chơi chơi với nhau một trò chơi). Ví dụ: có thể có một hiệp đấu như thế này: Alik hòa với hai người chơi khác và Borya thắng Vasya. Hoặc vòng này: Alik hòa với hai người chơi khác, và Vasya giành chiến thắng trước Bori. Chúng tôi gọi một cặp vòng như vậy là vòng đôi Cấp A (“loại Alik”). Trong một giải đấu chỉ bao gồm một vòng đấu đôi như vậy, các điều kiện tôi được đáp ứng rất thuận tiện: Alik có ít người thua hơn những người khác (không có người thua); mỗi người chơi ghi được 2 điểm. Một chuyến du lịch bao gồm bất kỳ số chuyến du lịch đôi nào thuộc loại A sẽ có thuộc tính I.
Giả sử một chuyến tham quan bao gồm một số lượng lớn các chuyến tham quan đôi thuộc loại A—chẳng hạn như 100 chuyến tham quan như vậy. Trong đó, mọi người đều ghi được 200 điểm, và Alik là người có ít người thua nhất - không có người thua (nhưng cũng không có người thắng), trong khi Borya và Vasya mỗi người có 100 người thắng và 100 người thua.
Bây giờ hãy di chuyển tuir một chút. Cụ thể là hãy tạo một số lượng nhỏ các chuyến tham quan (không nhất thiết phải là “loại A”); thì Alik vẫn sẽ ít thua cuộc hơn Borya và Vasya (nói cách khác, đối với những bước di chuyển nhỏ của turir, thuộc tính I là “ổn định”). Ta chọn chuyển động này sao cho điều kiện II cũng được thỏa mãn. Vì mục đích này, trước tiên chúng ta hãy tưởng tượng một vòng kép Cấp B (“loại Vasya”): trong đó tất cả mọi người
9
người chơi chơi hai trò chơi với mỗi người khác, trong đó Vasya chơi 4 tay, còn Alik và Borya mỗi người một trận thắng và một trận thắng; mỗi người trong số ba người chơi ghi được 2 điểm. Nếu (sau 100 vòng đôi loại A được chỉ định), 10 vòng đôi loại B đã được chơi, thì do một “chuyển động của người du lịch” nhỏ như vậy, Alik sẽ có 10 pringrysh, Borya - 110 pringrysh và Vasya - 100 pringrysh, tức là tài sản I được bảo toàn. Đồng thời, Borya sẽ có 110 trận thắng - nhiều hơn Alik (10 trận thắng) và hơn Vasya (100 trận thắng). Điều này có nghĩa là điều kiện II cũng được thỏa mãn. Ngoài ra, chung cuộc mỗi em đạt được 220 điểm (như vậy vẫn chưa đạt được điều kiện III).
Đối với tuir mới nhận được, áp dụng thêm một chuyển động nhỏ dưới dạng một loại bổ sung; Bất kể kết quả của nó ra sao, điều kiện I và II vẫn được đáp ứng (những điều kiện này ổn định). Hãy chọn vòng bổ sung này để Vasya ghi được nhiều điểm hơn mỗi người chơi khác (ví dụ: Vasya ghi được 2 điểm trong đó, thắng Alik và Borya, còn Alik và Borya hòa với nhau). Vì vậy, chúng tôi đã xây dựng một tour du lịch trong đó thỏa mãn cả ba điều kiện I, II, III, tức là khách du lịch được đề cập trong các điều kiện bài toán là có thể.
Bài tập
- Trong tứ giác ABCD, các đường chéo vuông góc và bằng nhau và |AB| = |CD|.
- Trong một hình chữ nhật lồi, tất cả các cạnh đều bằng nhau. Tứ giác này có nhất thiết phải là hình vuông không?
- Trong một hình chữ nhật lồi, tất cả các cạnh đều bằng nhau. Tứ giác này có nhất thiết phải là hình vuông không?
Chúng tôi khuyên bạn nên mua!
- Baraboy V. A. và Kurinsky B. R.* Bức xạ hạt nhân và sự sống. 232 trang 77k.
- Belousov A. S. * Máy đếm hạt cơ bản. 156 trang 47k.
- Idelson N. I. Nghiên cứu lịch sử
cơ khí Nô-ê. 495 trang 1 chà. 95k.
4. Muratov M.V. * Nguồn gốc của các lục địa và các bồn đại dương. 176 trang. 1 chà. 01k.
5. Petrushov A. Con người và Trái đất*. 224 trang 72k.
6. Vật lý vào đầu thế kỷ XVII-XVIII. * Tuyển tập các bài viết. 248 trang. 85k.
7. Cherkasov I. I. Shvarev V. V. Đất của Mặt trăng 140 tr. 57k.
-
Trong một hình chữ nhật lồi, tất cả các đường chéo đều bằng nhau. Góc này có nhất thiết phải đúng không?
-
Trong một hình lục giác lồi, các cạnh đối diện song song với nhau và các đường chéo nối các đỉnh đối diện bằng nhau. Hình lục giác này có phải đều đặn không?
-
Một tứ giác được bao quanh một vòng tròn có các đường chéo bằng nhau. Tứ giác này có nhất thiết phải là hình thang không? (Được biểu thị bằng e. Bắt đầu bằng hình vuông!
-
Có 2n điểm trên mặt phẳng dữ liệu A1, …, An, B1, …, Bn. Chứng minh rằng bằng cách di chuyển nhẹ các điểm này, bạn có thể đảm bảo rằng không có hai đoạn A1B1, …, AnBn nào song song và không có ba đoạn nào cắt nhau tại một điểm.
-
Có n điểm A1, …, An trong không gian dữ liệu. Chứng minh rằng bằng cách di chuyển nhẹ các điểm này, bạn có thể đảm bảo rằng mỗi chỉ số tứ giác i, j, k, l các điểm Ai, Aj, Ak, Al không nằm trong cùng một mặt phẳng.
8*. Cho n-giác lồi M. Chứng minh rằng bằng cách di chuyển n - 5 đỉnh của đa giác này có thể đảm bảo rằng không có ba đường chéo nào cắt nhau tại một điểm.
- Cho một đa thức
Chứng minh rằng bằng cách “di chuyển” một chút số hạng tự do a, bạn có thể đảm bảo rằng đa thức không có nhiều nghiệm. (E cũng được biểu thị. Số x0 là nghiệm bội của một đa thức khi và chỉ nếu nó đồng thời là nghiệm của đa thức này và là nghiệm tùy ý của nó.)
-
Góc trong C nhỏ hơn góc gấp là điểm P. Vẽ một đường thẳng đi qua điểm P và cắt một tam giác có diện tích nhỏ nhất từ góc C.
-
Nếu tứ giác lồi thì tổng chiều dài đường chéo lớn hơn nửa permet của nó. Hãy đưa ra một phản thực chứng tỏ định lý ngược lại là sai.
*) Xem thêm bài toán M533 («Kvant», 1978, số 11).
Chúng tôi khuyên bạn nên mua!
- Baraboy V. A. và Kurinsky B. R.* Bức xạ hạt nhân và sự sống. 232 trang 77k.
- Belousov A. S. * Máy đếm hạt cơ bản. 156 trang 47k.
- Idelson N. I. Nghiên cứu lịch sử
cơ khí Nô-ê. 495 trang 1 chà. 95k.
4. Muratov M.V. * Tìm kiếm các lục địa và lưu vực đại dương. 176 trang. 1 chà. 01k.
5. Petrushov A. Con người và Trái đất*. 224 trang 72k.
6. Vật lý vào đầu thế kỷ XVII-XVIII. * Tuyển tập các bài viết. 248 trang. 85k.
7. Cherkasov I. I. Shvarev V. V. Đất của Mặt trăng 140 tr. 57k.
- Shteri M.I. * Không gian đến Trái đất. 182 tr. 73k.
- Yazdovsky V.I. Sinh quyển nhân tạo. 322 trang 72k.
Đơn đặt mua sách vui lòng gửi đến địa chỉ: 117192 Moscow, Mitsurinsky Prospekt, 12, cửa hàng số 3 “Sách qua đường bưu điện” “Akademika”.
*) Sách được đánh dấu hoa thị chỉ có số lượng hạn chế.
10
I. Belkin
Về định luật chuyển động của Newton. Sức mạnh
Từ “sức mạnh” trong câu điều kiện có nhiều nghĩa và có nhiều cách hiểu. Họ nói về sức mua của đồng tiền và sức mạnh của thói quen, về ý chí và sức mạnh của dư luận, về sức mạnh đạo đức và thậm chí… về những linh hồn ma quỷ. Trong những ví dụ này và trong nhiều ví dụ khác, “quyền lực” không có lời giải thích rõ ràng và rõ ràng. Trong mọi trường hợp, từ này có một ý nghĩa hoàn toàn khác trong đó.
Nhưng trong cơ học, lực được xác định theo thứ tự hoàn hảo và rõ ràng. Như F. Engels đã nói, trong cơ học “…họ thực sự biết silo nghĩa là gì.” Bài viết này sẽ thảo luận về lực như một khái niệm cơ học và đại lượng cơ học.
Tương tác và lực
Trong bài viết đầu tiên của chúng tôi về các định luật chuyển động («Kvant», 1979, số 2) người ta đã đề cập rằng lực là tác dụng của vật này lên vật khác. Nhưng chúng ta đã thấy rằng ảnh hưởng của một vật luôn mang tính tương hỗ - các vật thể luôn tương tác, nghĩa là chúng tác động lẫn nhau và truyền gia tốc cho nhau. Điều này có nghĩa là khi hai vật tương tác, mỗi vật sẽ tác dụng một lực. Lực tác dụng lên vật là nguyên nhân khiến nó tăng tốc. Newton định nghĩa lực theo cách này: “Lực tác dụng là một tác dụng được thực hiện lên một vật để làm thay đổi trạng thái đứng yên hoặc chuyển động đều của nó”. Đây chính là ý nghĩa của khái niệm lực trong cơ học. Nhưng hiện tại đây chỉ là một khái niệm. Chúng ta quan tâm đến lực như một đại lượng vật lý có thể thay đổi và biểu thị bằng số.
Cụm từ “ảnh hưởng của cơ thể này lên cơ thể khác” chứa đựng điều gì đó không rõ ràng, không phải
11
chắc chắn. ảnh hưởng nghĩa là gì? Nó diễn ra như thế nào? Thân xác rơi xuống có rễ do chịu ảnh hưởng của Trái Đất. Một cánh cửa có lò xo chuyển động nhờ chân lò chịu tác dụng của lò xo. Một miếng sắt chuyển động có rễ dưới tác dụng của nam châm. Nhưng những ảnh hưởng này có ảnh hưởng lẫn nhau không? Rõ ràng là chúng hoàn toàn khác nhau về bản chất. Vào thời Newton, người ta không biết gì về bản chất của tất cả những ảnh hưởng này. Nhưng trong cơ học, hóa ra bạn thậm chí có thể không biết điều này. Điều quan trọng duy nhất là tác dụng lên cơ thể là truyền rễ vào cơ thể. Điều này có nghĩa là những ảnh hưởng (lực) hoàn toàn khác nhau về bản chất có thể được so sánh với nhau nếu chúng ta có thể biểu diễn chúng bằng con số. Và để làm được điều này, cần phải xác định xem các lực được kết nối như thế nào với các gốc rễ mà chúng truyền đạt.
Định luật thứ hai của Newton
Mối liên hệ này được Newton thiết lập từ việc phân tích dữ liệu thực nghiệm. Ông đã xây dựng nó dưới dạng định luật thứ hai về chuyển động (định luật thứ hai của Newton).
Như chính Newton đã phát biểu, định luật này phát biểu: “Sự thay đổi chuyển động tỷ lệ thuận với lực dẫn động tác dụng và có hướng tác dụng của lực này”.
Công thức này chứa đựng ý tưởng cơ bản của cơ học: lực gây ra sự thay đổi trong chuyển động chứ không phải bản thân chuyển động đó như họ nghĩ trước Newton (và như những người chưa nghiên cứu về cơ học vẫn nghĩ). Tuy nhiên, từ “sự thay đổi trong chuyển động” có phần bí ẩn: suy cho cùng, chuyển động là một quá trình, không phải là số lượng; Chỉ số lượng mới có thể tỷ lệ thuận với nhau. Người ta cũng không rõ làm thế nào Newton biết được rằng có một định luật như vậy - định luật tỉ lệ giữa lực và sự biến thiên của chuyển động. Tất nhiên, luật này được thiết lập trên cơ sở kinh nghiệm hoặc kinh nghiệm. Nhưng cái nào? Newton không báo cáo điều này. Anh ấy chỉ đơn giản là “bảo” các cơ thể cư xử theo cách này chứ không phải cách khác.
Bây giờ chúng ta có thể giả sử rằng các từ “thay đổi chuyển động” rất quen thuộc, vì việc bám rễ thể hiện tốc độ chuyển động thay đổi nhanh chóng của một vật thể nếu khối lượng của nó không đổi *). Đối với kinh nghiệm mà từ đó mối liên hệ giữa rễ và lực có thể được thiết lập, nó phải bao gồm thực tế là các vật thể khác nhau (khối lượng khác nhau) được hỗ trợ bởi tác động của cùng một lực; Đồng thời, cần phải thay đổi cội rễ mà các cơ quan này nhận được. Đại lượng trở thành như nhau đối với tất cả các vật thể trong những thay đổi này sẽ đóng vai trò là thước đo lực tác dụng lên các vật thể này.
Trong tự nhiên chỉ có một lực duy nhất không phụ thuộc vào vật thể mà nó tác dụng. Đây là lực đàn hồi của một vật bị biến dạng, chẳng hạn như một lò xo. Lực này gọi là lực đàn hồi. Điểm đặc biệt của lực đàn hồi là nó chỉ phụ thuộc vào mức độ biến dạng của vật. Như vậy, lực đàn hồi của lò xo chỉ phụ thuộc vào độ giãn (hoặc lăn) của nó so với chiều dài ban đầu của nó (điều này đã được nghiên cứu vào thời Newton). Do đó, nếu bạn giữ độ căng của lò xo không đổi (cố định), thì nó tác dụng lên bất kỳ vật nào gắn với nó với một lực như nhau, bất kể khối lượng của vật đó là bao nhiêu (tất nhiên, khối lượng của lực của lò xo phải nhỏ đến mức không thể chuyển đổi được so với khối lượng của vật gắn vào nó).
Vì vậy, thí nghiệm cho phép liên hệ giữa rễ và lực chỉ có thể được thực hiện bằng lò xo. Trải nghiệm này được mô tả trong sách giáo khoa “Vật lý 8” (tr. 85). Hóa ra là một lò xo, cuộn (hoặc kéo căng) đến một chiều dài cố định, sẽ truyền rễ cho các vật thể gắn vào nó, hướng của chúng luôn trùng với hướng tác dụng của lực đàn hồi lên các vật thể và các giá trị tuyệt đối là khác nhau đối với một vật thể có khối lượng khác nhau.
*) Trong các sách hiện đại, họ thường viết, như thể “sửa” Newton, cùng nhau “thay đổi chuyển động” - “thay đổi động lượng”. Trong trường hợp này, lượng chuyển động được hiểu là tích của khối lượng và tốc độ của vật thể (đại lượng này thường được gọi là xung lực). Không khó hiểu khi cách giải thích này của Newton không mâu thuẫn với cách giải thích mà chúng ta chấp nhận.
12
Nhưng đối với tất cả các vật thể, tích của khối lượng của vật thể và gia tốc của nó , tức là giá trị , vẫn giữ nguyên giá trị. Theo đó lực được xác định theo phương trình
Định luật thứ hai của Newton hiện được phát biểu theo cách này: lực tác dụng lên một vật bằng tích của khối lượng và gia tốc của chính vật đó.
Rõ ràng là công thức này gần giống với công thức của Newton, vì từ đó suy ra rằng gia tốc (“sự thay đổi chuyển động” theo Newton) tỉ lệ với lực:
Vì vậy, lực, vốn chỉ được cho là thước đo ảnh hưởng của vật này lên vật khác, giờ đây đã trở thành một đại lượng vật lý có thể biểu thị bằng con số. Bạn có thể đặt đơn vị đo cho nó. Là một đơn vị lực, điều tự nhiên là lấy lực truyền cho vật có khối lượng bằng một (1 kg) một gia tốc bằng một (1 m/s²). Công bằng mà nói đơn vị này được đặt tên là “newton” (N) để vinh danh người sáng tạo ra cơ học cổ điển.
Định luật thứ hai của Newton là định luật cơ học quan trọng nhất, bởi vì nó cho phép chúng ta giải bất kỳ bài toán nào về chuyển động của các vật thể. Thực tế là gia tốc , được bao gồm trong phương trình của định luật thứ hai, biểu thị sự thay đổi nhanh chóng (về độ lớn và hướng) của tốc độ của một vật theo thời gian:
13
Cần phải nhớ rằng đằng sau phương trình vectơ này có ba phương trình biểu diễn gia tốc trên các trục tọa độ:
trong đó là những thay đổi trong dự báo vận tốc, là khoảng thời gian mà những thay đổi xảy ra.
Ngược lại, hình chiếu của vận tốc là sự thay đổi nhanh chóng tọa độ của vật thể theo thời gian:
Điều này có nghĩa là đằng sau các giá trị gia tốc trong định luật thứ hai của Newton, trên thực tế, ở dạng phức tạp, sự thay đổi tọa độ theo thời gian là “ẩn”: thay đổi nhanh chóng, thay đổi nhanh chóng về tọa độ (trong ngôn ngữ toán học cao cấp, cụm từ ưa thích này được diễn đạt đơn giản hơn: đạo hàm bậc hai của tọa độ theo thời gian).
Giải phương trình , chúng ta thu được biểu thức cho biết tọa độ chuyển động của vật thay đổi như thế nào theo thời gian. Vì vậy, chúng ta có thể tìm ra vị trí của cơ thể bất cứ lúc nào. Và đây là cơ chế bài toán chính. Đây chính là mục đích của khoa học này. Đó là lý do tại sao phương trình biểu diễn định luật II Newton được gọi là phương trình chuyển động.
Để lập phương trình này và giải nó, bạn cần biết lực tác dụng lên vật. Ngoài ra, bạn cũng cần biết cái gọi là điều kiện ban đầu - tọa độ của vật và tốc độ của nó tại một thời điểm ban đầu nào đó. Ngược lại, nếu định luật chuyển động của một vật được biết qua kinh nghiệm thì phương trình chuyển động (định luật thứ hai của Newton) cho phép người ta tìm lực tác dụng lên vật đó. Ví dụ: nếu tọa độ thay đổi theo thời gian theo định luật , tức là vật chuyển động dọc theo trục với tốc độ không đổi , thì theo định luật thứ hai của Newton, lực tác dụng lên vật (dọc theo trục ) bằng không. Nếu tọa độ thay đổi theo thời gian theo công thức
Cơ thể chuyển động dọc theo trục với gia tốc không đổi . Theo định luật thứ hai, điều này có nghĩa là một lực không đổi tác dụng lên vật, hướng dọc theo trục và có độ lớn bằng .
“Biết sức mạnh” nghĩa là gì?
Biết chuyển động có nghĩa là biết tọa độ của vật phụ thuộc vào thời gian như thế nào. Điều này được thấy rõ qua các ví dụ vừa đưa ra. Nhưng “biết sức mạnh” nghĩa là gì?
Để trả lời câu hỏi này, hãy nhớ rằng sức mạnh luôn là kết quả của sự tương tác. Nếu một lực tác dụng lên một vật thể thì từ đó nó “phát ra” một vật thể khác nào đó. Và lực phụ thuộc vào sự tương tác của các vật thể tương tác, vào khoảng cách giữa chúng. Điều này xuất phát từ thực tế là các vật thể ở xa nhau vô cùng không hề tương tác với nhau. Nhưng khi di chuyển, khoảng cách giữa các vật thể tương tác có thể thay đổi. Vì vậy, lực tương tác giữa các vật thể này cũng có thể thay đổi. Điều này có nghĩa là lực tác dụng lên một vật nhất định phụ thuộc vào vị trí chuyển động của vật đó so với vật tác dụng lên nó. Nó cũng có thể phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của cơ thể so với cơ thể mà “tạo ra” lực này.
Biết lực có nghĩa là biết lực phụ thuộc như thế nào vào tọa độ và tốc độ của vật. Và nếu biết loại phụ thuộc này thì cần thay các biểu thức tương ứng cùng với vào công thức .
Làm thế nào để nhận biết sự phụ thuộc này? Ở đây, như mọi khi, bạn cần phải chuyển sang trải nghiệm.
Đối với các lực được nghiên cứu trong cơ học, các tương tác từ tọa độ và vận tốc đã được biết đến từ lâu.
Năm 1678, Robert Hooke (1635-1703) đã chứng minh bằng thực nghiệm rằng lực của lò xo tỷ lệ thuận với độ giãn dài của nó. “Căng là gì, sức mạnh là gì” - bằng một câu nói ngắn gọn như vậy, Hooke đã tuyên bố ra đi
14
pháp luật do họ điều chỉnh. Teleri luật này mang tên ông. Nó được thể hiện bằng công thức
Ở đây là đặc tính hệ số tỷ lệ của mỗi lò xo: là độ giãn dài của lò xo, tức là hiệu độ dài của lò xo biến dạng và không biến dạng. Nếu so sánh tọa độ đầu tự do của lò xo với vị trí đầu này khi lò xo không bị biến dạng thì là tọa độ đầu tự do của lò xo. Do đó, công thức cho thấy chính xác lực đàn hồi phụ thuộc vào tọa độ như thế nào.
Đối với một lực cơ học quan trọng khác - lực hấp dẫn phổ quát - loại phụ thuộc vào tọa độ đã được chính Newton thiết lập. Lực này được xác định theo công thức
Ở đây là khoảng cách giữa các vật thể tương tác, và là khối lượng của các vật thể này, là hệ số tỉ lệ. Khoảng cách xác định tọa độ của vật thể này so với vật thể khác. Trong điều kiện trên mặt đất, biểu hiện của lực hấp dẫn phổ quát là lực hấp dẫn, có mô đun bằng , trong đó là khối lượng của vật, là gia tốc rơi tự do. Tọa độ của cơ thể dường như không được đưa vào biểu thức này. Tuy nhiên, phải lưu ý rằng giá trị của phụ thuộc vào khoảng cách từ vật thể đến tâm Trái đất, tức là vào tọa độ so với tâm này. Vậy lực hấp dẫn phụ thuộc vào tọa độ. (Chỉ ở gần bề mặt Trái đất, gia tốc có thể xấp xỉ, mặc dù có độ chính xác cao và được coi là không đổi.)
Sau đó, vào thế kỷ 18, người ta đã nghiên cứu một lực cơ học thứ ba - lực hấp dẫn. Đây là lực cơ học duy nhất phụ thuộc vào tọa độ của vật chứa nó và vào tốc độ tương đối của vật và có hướng ngược với tốc độ.
Hai trong ba lực cơ học - lực đàn hồi và lực hấp dẫn - hóa ra là có bản chất điện từ. Bản chất của lực điện từ và các định luật mà chúng tuân theo đã được biết đến khoảng một trăm năm trước. Bản chất của các lực cơ học - lực hấp dẫn phổ quát - chỉ được giải thích cách đây sáu mươi năm. Và các định luật cơ học đã được sử dụng trong ba trăm năm. Điều này là do đối với cơ học, bản chất của lực không tồn tại. Điều quan trọng là phải biết lực phụ thuộc vào tọa độ và tốc độ như thế nào.
Các lực lượng cộng lại
Vì vậy, kinh nghiệm cho thấy lực cơ học phụ thuộc vào tọa độ và tốc độ chuyển động của cơ thể. Và kinh nghiệm cho thấy họ không phụ thuộc vào bất cứ điều gì khác. Cụ thể, một lực tác dụng lên một vật không phụ thuộc vào việc nó tác dụng lên vật “một mình” hay cùng với các lực khác. Các lực tác dụng lên vật không “ngăn cản” nhau truyền gia tốc cho nó. Tất nhiên, đối với một vật chịu tác dụng của nhiều lực thì không thể nói rằng nó cũng có một số gia tốc. Anh ta có một gia tốc bằng tổng vectơ các gia tốc mà mỗi lực sẽ truyền cho anh ta nếu đó là lực duy nhất. Do đó chúng ta có thể nói rằng chỉ có một lực tác dụng lên vật, nhưng nó là tổng vectơ của tất cả những lực tác dụng lên vật.
15
sức mạnh Và khi một số lực tác dụng lên cơ thể cùng một lúc, trong phương trình dưới bạn cần cộng tổng vectơ của tất cả các lực tác dụng. Nó được gọi là lực bằng nhau.
Định luật thứ ba của Newton
Chúng ta có rất ít điều để nói về định luật thứ ba của Newton. Không phải vì luật pháp không quan trọng và không đáng bị phá hủy máy chủ. Ngược lại, nó chứa đựng ý tưởng quan trọng nhất của cơ học. Nhưng bởi vì chúng tôi đã thảo luận về luật này và chúng tôi đã sử dụng nó.
Định luật chuyển động, được liệt kê dưới con số thứ ba trong cuốn sách của Newton và vẫn giữ con số truyền thống này trong tất cả các cuốn sách về cơ học từ Newton cho đến ngày nay, phát biểu rằng các lực xuất hiện trong quá trình tương tác giữa các vật thể, rằng các lực tác dụng lên mỗi vật tham gia tương tác là giống nhau về mô đun và ngược chiều nhau. Chúng tôi đã nói về điều này trong bài viết trước của chúng tôi. Ở đó người ta chỉ ra rằng khi hai vật tương tác, mỗi vật đều nhận được gia tốc; những gia tốc này hướng ngược nhau và tỷ số của mô hình gia tốc bằng tỷ lệ nghịch với khối lượng của các vật thể tương tác. Tất cả điều này có thể được thể hiện bằng công thức
16
SỰ SỐNG CHO MỌI CHUYỂN ĐỘNG CỦA MỌI CƠ THỂ KHÔNG CÓ NGOẠI LỆ. CHO CHUYỂN ĐỘNG NHANH VÀ CHẬM, CHO CƠ THỂ LỚN VÀ NHỎ.
VÀ CHỈ VÀO ĐẦU THẾ KỶ XX NÓ PHÁT HIỆN RẰNG ĐIỀU NÀY KHÔNG PHẢI LÀ NHƯ VẬY. Cơ học Newton hóa ra rất có thể không chính xác khi các vật thể chuyển động với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. Điều này được xác lập bởi thuyết tương đối của A. Einstein vào năm 1905. Điều này là do sự tương tác giữa các vật thể không được truyền đi ngay lập tức như người ta nghĩ trước đây mà ở một tốc độ hữu hạn nhất định. Tốc độ này chính xác bằng tốc độ ánh sáng. Rõ ràng là khi tốc độ chuyển động của một vật gần với tốc độ truyền tương tác thì các định luật cơ học trở nên khác nhau. Nhưng ngay cả trong cơ học của thuyết tương đối (trong cơ học tương đối tính), chúng ta cũng đang xử lý các khái niệm và đại lượng quen thuộc - khoảng cách và thời gian, tốc độ và gia tốc, khối lượng và lực. Nhưng sự tương ứng giữa chúng là hoàn toàn khác nhau. Những công thức mới này luôn bao gồm tỷ lệ của tốc độ cơ thể với tốc độ ánh sáng . Khi tỷ số này nhỏ và có thể coi là bằng 0 thì các công thức ngay lập tức chuyển thành công thức của cơ học Newton. Do đó, sự xuất hiện của thuyết tương đối không dẫn đến việc từ bỏ cơ chế này hay sửa đổi nó.
Thứ hai, cơ học Newton hoàn toàn không thể áp dụng được cho chuyển động của các hạt rất nhỏ mà từ đó các nguyên tử và phân tử được hình thành. Điều này mô tả một lý thuyết mới xuất hiện trong vật lý cách đây 50 năm. Trong lý thuyết này, ngay cả những khái niệm cơ học đặc quyền, chẳng hạn như quỹ đạo, tốc độ, gia tốc, lực, cũng mất đi ý nghĩa “cơ học” chung của chúng. Khái niệm chuyển động ở đây khác với khái niệm ghép cây. Nhưng sự xuất hiện của lý thuyết mới này (nó được gọi là cơ học lượng tử) sẽ không ảnh hưởng đến cơ học Newton, cơ học vẫn không thể lay chuyển đối với những chuyển động mà nó được tạo ra.
17
Cách tử nhiễu xạ tự chế
Cách tử nhiễu xạ lần đầu tiên được sử dụng để nghiên cứu quang phổ vào năm 1821 bởi nhà vật lý người Đức Fraunhofer. Cách tử của ông, được làm bằng cách quấn những sợi dây tốt nhất vào hai sợi dây song song, chỉ chứa một vài bảng dây trên mỗi milimét chiều dài cách tử. (Lưu ý rằng các tấm lưới hiện đại tốt, là sản phẩm của một tấm có các đường mờ đục được áp dụng cho chúng, có tới vài nghìn đường trên 1 mm.)
Cố gắng tạo ra một cách tử nhiễu xạ đơn giản. Ở nhà, điều này có thể được thực hiện, chẳng hạn như bằng nhiếp ảnh.
Để làm điều này, bạn cần vẽ một hệ thống các sọc song song có cùng chiều rộng trên tờ giấy bằng bút áp phích. Khoảng cách giữa các sọc có thể được chọn bằng chiều rộng của chúng. Sau khi chụp ảnh và rửa ảnh trên âm bản, bạn sẽ có được một hệ thống các sọc sáng và tối, tức là sự xen kẽ của các không gian rõ ràng và mờ đục với ánh sáng. Sau khi tăng cường âm thu được trong các khung cho diapasite, công việc chế tạo cách tử nhiễu xạ có thể được coi là đã hoàn thành.
Chụp ảnh tốt nhất được thực hiện dưới ánh sáng mặt trời tốt hoặc ngược sáng bằng đèn huỳnh quang.
Từ một mẫu, bạn có thể thu được các cách tử nhiễu xạ với các chu kỳ khác nhau nếu bạn chụp nó từ những khoảng cách khác nhau. Ví dụ: đặt chiều rộng của sọc sáng và chiều rộng của sọc tối trên mẫu bằng nhau và bằng 3 mm; chúng tôi muốn thu được cách tử có hằng số mm ( mm), khoảng cách hình dạng của đối tượng máy ảnh là mm. Khi đó có thể tìm thấy khoảng cách đến mẫu từ biểu thức
Ở đâu
Cách tử thu được sau khi phát triển sẽ chứa một milimet
nghĩa là, ví dụ này giống như trong mạng Fraunhofer đầu tiên.
Mục đích chính của cách tử nhiễu xạ như một thiết bị quang phổ là xác định bước sóng ánh sáng. Từ điều kiện
cực đại chính của mẫu nhiễu xạ thu được bằng cách sử dụng cách tử, theo đó hằng số cách tử càng thấp thì góc tại đó cực đại tương ứng với bước sóng sẽ được quan sát trong phổ theo thứ tự càng lớn.
Điều này có nghĩa là khi hằng số cách tử giảm (với số lượng chân trên mỗi đơn vị chiều dài tăng lên), khả năng phân tách các vạch quang phổ có khoảng cách gần nhau sẽ tăng lên (như người ta nói, độ phân tán cách tử tăng lên)*). Ngoài ra, khi tổng số stiriki tăng lên, nhiều ánh sáng đi vào cực đại chính hơn và chúng ngày càng sáng hơn.
Về vấn đề này, người ta mong muốn tạo ra một mạng có khả năng lớn hơn
18
tổng số nét và hằng số mạng có thể nhỏ hơn .
Việc thực hiện yêu cầu đầu tiên được xác định chủ yếu bởi sự kiên nhẫn và chính xác. Bạn cần vẽ các mẫu trên hai hoặc ba tờ giấy whatman rồi dán chúng thành một mẫu lớn để chụp ảnh (hoặc lấy một tờ giấy whatman và giảm chiều rộng của các sọc sáng và tối xuống còn một milimet).
Yêu cầu thứ hai bị giới hạn bởi độ phân giải của nhũ tương ảnh do cấu trúc dạng hạt của nó. Phim ảnh có giá trị màu 130-250 đơn vị GOST có độ phân giải không quá 75-70 dòng trên milimet; khi giá trị màu giảm xuống 32 đơn vị GOST, độ phân giải tăng lên 115 dòng trên milimet.
Khoảng thời gian của cách tử nhiễu xạ thu được có thể được xác định bằng cách thay đổi kích thước của hình ảnh listavatman trên âm bản và chia cho số của các đường màu đen được vẽ trên bản vẽ trước khi chụp ảnh:
Sau khi thực hiện cách tử, bạn có thể bắt đầu thử nghiệm. Ở một đầu của thước gỗ dài 40-50 cm, gắn một lưới nhiễu xạ, và ở đầu kia, một thước giấy milimet tự chế được dán vào một dải bìa cứng có rãnh. Đặt lưới sao cho các đường thẳng song song với khe và hướng ánh sáng từ đèn sợi đốt vào khe. Bằng cách đặt lưới kính, thay đổi vị trí của màn hình và
Các Lạt ma đạt được điều kiện tốt nhất để quan sát quang phổ.
Đường đi của tia sáng khi quan sát phổ bằng cách tử nhiễu xạ được thể hiện trên hình.
Sử dụng cách tử nhiễu xạ tự chế, bạn có thể ước tính ranh giới cường độ màu quang phổ của mắt. Để làm điều này, bạn cần xác định bước sóng của ánh sáng đỏ ở một đầu của quang phổ quan sát được và bước sóng của ánh sáng tím ở đầu kia của quang phổ. Nếu biết chu kỳ cách tử và bậc của phổ , việc xác định bước sóng biểu thị sự thay đổi góc giữa pháp tuyến với mặt phẳng cách tử và hướng đến vị trí cực đại tương ứng với ảnh của ảnh màn hình và
Quan sát khe trên màn qua cách tử nhiễu xạ, tìm vị trí của các cạnh đỏ và tím của quang phổ bậc 1. Hai bên khe không có khoảng cách và (xem hình) và tìm giá trị trung bình của chúng. Sau khi đo khoảng cách từ rãnh đến cách tử, hãy tìm các tiếp tuyến của các góc và (tg ) và từ chúng các sin của các góc tương ứng. Biết chu kỳ cách tử, xác định bước sóng của tia đỏ và tia tím trong phổ bậc 1.
Thực hiện các thay đổi và tính toán tương tự cho phổ bậc 2.
19
I. Yanmatov
Đa thức đi lại
Từ biên tập viên
Nói chung, toán học bài toán được cung cấp cho học sinh có liên quan rất gián tiếp đến kết quả mới hoặc liên quan đến các chi tiết riêng lẻ của chúng và không mang lại cơ hội nhìn thấy toàn bộ bức tranh. Điều này có thể xảy ra bởi vì trong toán học, mọi thứ đều được kết nối với nhau và, như một quy luật, để hiểu đầy đủ ngay cả một câu hỏi hoàn toàn cơ bản, người ta phải rút ra những thông điệp từ các lĩnh vực toán học không phải tiểu học.
Bài toán về đa thức giao hoán, liên quan đến bài viết này, được coi là một ngoại lệ: ở đây có thể tiếp cận một vấn đề toán học tổng quát khá gần gũi, chỉ sử dụng các phương tiện cơ bản.
Chúng tôi biết đến bài toán này từ một bức thư gửi cho «Kvant» hai năm trước bởi E. Turkevich, người đã viết kết quả đầu tiên ở đây. Bài toán điều này, bổ sung thêm một số điểm, đã được đề xuất trong loại nghiên cứu XI của Olympic Thế giới và được đặt trong Bài toán «Kvant» (M455).
Công thức bài toán
Đa thức và trong một biến được gọi là giao hoán *) nếu . Đẳng thức được viết có nghĩa là nếu ở cả hai vế của đẳng thức, chúng ta mở tất cả các dấu ngoặc và thêm các số hạng giống nhau thì chúng ta sẽ có được các đa thức giống nhau. Điều này tương đương với thực tế là với bất kỳ số thực nào thì đẳng thức số đúng.
*) Từ tiếng Latin commutativus - thay đổi.
Bài tập M455 chỉ xét các đa thức có hệ số cao nhất là 1; Chúng ta sẽ gọi các đa thức như vậy là đơn nhất. (Như chúng ta sẽ thấy bên dưới, câu hỏi về đa thức giao hoán tùy ý có thể được rút gọn thành câu hỏi về đa thức có hệ số dẫn đầu bằng ±1.)
a) Với mọi số , hãy tìm tất cả các đa thức bậc nhiều nhất là ba giao hoán với đa thức .
b) Chứng minh rằng có nhiều nhất một đa thức có bậc cho trước giao hoán với đa thức bậc hai đã cho.
b) Tìm tất cả các đa thức bậc 4 và 8 giao hoán với đa thức bậc hai đã cho.
d) Chứng minh rằng nếu hai đa thức và giao hoán với một đa thức bậc hai nào đó thì chúng giao hoán với nhau.
d) Chứng minh rằng tồn tại khối đa thức giao hoán với nhau, bậc của đa thức bằng và .
Lời giải bài toán a)—d)
a) Đặt . Chúng ta hãy viết ra đẳng thức :
.
Trước khi mở ngoặc, lưu ý rằng ở bên phải chỉ có bốn lũy thừa và hệ số vết tại bằng 2a. Vì vậy, . Nhưng khi đó hệ số vết của bằng 2c, thì cũng vậy. Vì vậy . Mở ngoặc và cân bằng các hệ số, ta được hệ
Đặt , sau đó . Từ phương trình thứ 2 , tức là . Vì vậy, hoặc . Thật dễ dàng để kiểm tra xem cả hai lời giải này đều phù hợp.
20
Do đó, đa thức bậc 3 giao hoán với đa thức chỉ tồn tại với (, ) và cho (, ).
Người ta cũng chứng minh tương tự rằng nếu bậc bằng 2 thì , và nếu nó bằng 1 thì .
Điểm này rất đơn giản. Nó được trao cho học sinh tại Thế vận hội để các em hiểu rõ hơn về các điều kiện của bài toán và làm quen một chút với nó. Ngoài ra, nếu bạn hiểu kỹ các phương trình đã được viết ra, thì sẽ nảy sinh ý tưởng về cách giải điểm 6) - một trong những điểm mấu chốt bài toán.
- Đặt , . Hãy viết biểu thức đẳng thức .
Đánh đồng các hệ số tại , , …, , với 0, ta thu được hệ phương trình cho , , …, , , . Việc giải hệ thống này và thậm chí chỉ đơn giản là viết nó ra cũng khá khó khăn. Tuy nhiên, dễ dàng nhận thấy các hệ số , , …, cho lũy thừa , , …, có dạng sau:
Đây là một số biểu thức đại số từ , , , …, . Từ phương trình đầu tiên, được biểu thị thông qua và ; từ giây - rằng được biểu thị qua , và , và do đó được biểu thị qua và , … Vì vậy, chúng ta thấy rằng tất cả các hệ số , …, được biểu thị qua và , tức là các hệ số của đa thức giao hoán với , được biểu diễn duy nhất theo và , đây là điều cần phải chứng minh.
Thật dễ dàng để xác minh rằng một lý luận tương tự có thể được xác minh cho bất kỳ đa thức nào, miễn là bậc của nó lớn hơn 1 (và là đơn vị), tức là tuyên bố trong đoạn 6) là đúng với bất kỳ đa thức nào.
Điểm 6) là chìa khóa trong bài toán. Điểm c) và d) dễ dàng theo dõi từ đó.
c) Hãy chứng minh đa thức giao hoán với . Thật vậy, . Đa thức có bậc bốn và, theo 6) là đa thức duy nhất ở bậc này giao hoán với . Tương tự, người ta chứng minh rằng đa thức bậc 8 duy nhất giao hoán với là đa thức .
d) Đặt và . Vì giao hoán với và , nên có nghĩa là giao hoán với đa thức . Theo cách tương tự, người ta xác minh rằng giao hoán với đa thức . Hơn nữa, rõ ràng rằng và là các đa thức đơn nhất có cùng bậc (nếu và có bậc và thì bậc của đa thức và là ). Từ 6) suy ra , tức là , là điều bắt buộc.
Tương tự như ở điểm 6), mệnh đề vẫn đúng nếu là đa thức bậc bất kỳ lớn hơn 1 và và là đơn nhất.
Đa thức Chebyshev.
Lời giải điểm d)
Điểm d) khó hơn nhiều so với các điểm khác. Chúng tôi sẽ đưa ra một số cách tiếp cận khác nhau đối với lời giải của nó.
Cách đầu tiên. Hãy để . thì dễ dàng kiểm tra được có dạng
trong đó , …, là một số số cố định. Bằng quy nạp trên suy ra có thể được biểu diễn dưới dạng
trong đó , …, là một số số cố định. Chúng ta hãy biểu thị đa thức bằng
21
. Theo định nghĩa , vậy . Do đó, , tức là hai đa thức bất kỳ giao hoán. Kể từ , chúng ta đã xây dựng được chuỗi đa thức cần thiết.
Cách thứ hai. Hãy để chúng tôi trình bày một phương pháp thu được đa thức bằng cách sử dụng đa thức Chebyshev . Chúng tôi sẽ không đưa ra định nghĩa trực tiếp về các đa thức này, nhưng chúng tôi sẽ đưa ra sự tương ứng mà chúng thỏa mãn (và xác định chúng một cách duy nhất):
Có thể chứng minh rằng là đa thức bậc . Dễ dàng chứng minh rằng đa thức Chebyshev giao hoán:
- thực tế là . Nhưng không phải là đa thức đơn nhất: hệ số cao nhất của nó là . Nhược điểm này có thể dễ dàng khắc phục bằng cách “kéo dài” đối số và giá trị của đa thức theo hệ số hai bằng cách sử dụng phép đổi biến, tức là bằng cách đặt . Quy trình này không vi phạm tính giao hoán (hãy kiểm tra cái này!). Một dãy đa thức Chebyshev đáng chú ý, xuất hiện trong nhiều bài toán giải tích (đặc biệt trong lý thuyết xấp xỉ hàm số bằng đa thức), hóa ra lại là một dãy đa thức giao hoán. Bằng cách này, chuỗi đã được E. Turkev và Part xây dựng.
Cả hai phương pháp được mô tả đều dựa trên cùng một ý tưởng. Giả sử có một hàm nào đó lấy vô số giá trị và sao cho với mọi số tự nhiên
trong đó là đa thức. Khi đó các đa thức và giao hoán. Ví dụ: nếu , thì chúng ta thu được đa thức chuyển mạch nối tiếp . Nếu , thì chúng ta nhận được đa thức nối tiếp (đây chính xác là phương pháp xây dựng đa thức đầu tiên của chúng ta, chỉ có ở đây được thay thế bằng ). Nếu thì chúng ta thu được đa thức nối tiếp . (Đối với những người quen thuộc với số phức và công thức , thật dễ dàng tìm ra lý do tại sao hàm và cos về cơ bản lại dẫn đến cùng một chuỗi đa thức, khoảng cách lên tới gấp đôi.)
lời giải trong đoạn e) rất đẹp, nhưng chúng có một nhược điểm: hoàn toàn không rõ làm cách nào để truy cập chúng. Chúng tôi sẽ tặng thêm một lời giải; nó sẽ bớt ngắn hơn nhưng sẽ rõ ràng nó được phát minh như thế nào và cách viết nhanh các đa thức .
Cách thứ ba. Như sau từ điểm b), chỉ có thể có một đa thức bậc giao hoán với . Chúng ta hãy viết ra một vài đa thức đầu tiên như vậy:
(ở đây , , giống như ở điểm a)). Sau khi xem xét chuỗi đa thức này, chúng ta có thể thay thế nó thỏa mãn công thức truy hồi . Thật tự nhiên khi cho rằng công thức này đúng với mọi .
Vì vậy, chúng ta hãy định nghĩa dãy đa thức bằng quy nạp, giả sử rằng
và tại
Hãy chứng minh rằng mọi đa thức đều giao hoán với đa thức ; thì tất cả đều đi lại với nhau (điểm d)).
Hãy chứng minh bằng quy nạp. Rõ ràng là các đa thức và giao hoán với ; giả sử rằng mọi đa thức
22
…, giao hoán với , và chúng ta chứng minh rằng đa thức giao hoán với .
Chúng ta cần thể hiện điều đó
Thay công thức truy hồi cho vào đẳng thức này, chúng ta viết lại nó dưới dạng
Bây giờ chúng ta sử dụng giả định quy nạp:
Mở rộng dấu ngoặc và điều kiện dẫn động, chúng ta thu được đẳng thức sau:
hoặc
Hãy biểu thị vế trái (*) bằng . Chúng ta còn phải chứng minh rằng không phụ thuộc vào (và bằng ). Thật vậy, hãy để . Sau đó
tức là . Vì , cho tất cả . Vì vậy, chúng ta đã chỉ ra rằng giao hoán với với mọi .
Bài toán về đa thức giao hoán
Chúng ta muốn thảo luận về bài toán liên quan đến bài toán sau: mô tả tất cả các cặp đa thức giao hoán (không nhất thiết là đơn nhất) và .
Bài toán 1. Chứng minh rằng hai đa thức và bậc một giao hoán khi và chỉ nếu , hoặc tồn tại một sao cho (điểm cố định chung).
Bài toán 2. Giải bài toán tổng quát khi bậc của một trong các đa thức , bằng 1.
Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ giả sử rằng bậc của đa thức và lớn hơn 1.
Đặt , . Trước hết, chúng tôi chứng minh rằng chúng tôi có thể quy giản bài toán tổng quát cho trường hợp các hệ số và bằng 0 (đa thức loại này được gọi là giảm). Để làm điều này, chúng tôi sẽ sử dụng thao tác sau. Chúng ta hãy sửa số và sử dụng nó để xây dựng từ mỗi đa thức một đa thức mới, “khớp” bằng cách sử dụng công thức . Rõ ràng là đa thức có thể được xây dựng lại từ đa thức .
Bài toán 3. a) Chứng minh rằng nếu đa thức và giao hoán thì và cũng giao hoán.
- Chứng minh rằng mọi cặp đa thức giao hoán và bậc lớn hơn 1 đều có dạng , , trong đó là một số nào đó, còn và đang giao hoán các đa thức rút gọn.
Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ giả sử rằng các đa thức và đã cho. Ngoài ra, chúng ta sẽ giả sử rằng chúng là đơn nhất, nghĩa là hệ số cao nhất của chúng bằng 1. Rõ ràng, đây là trường hợp đặc biệt thú vị nhất. Ngoài ra, bằng cách suy luận tương tự như cách làm ở trên, cho thấy có thể quy giản bài toán tổng quát cho trường hợp hệ số cao nhất của các đa thức và đều bằng ±1, sao cho trường hợp riêng này không khác nhiều so với trường hợp tổng quát (trong các lập luận này cần sử dụng thao tác “kéo dài”, liên kết từng đa thức với đa thức theo công thức ). Chúng ta hãy mô tả một số chuỗi đa thức giao hoán:
- Giả sử là đa thức bậc . Xét chuỗi đa thức , , , (nói chung ).
Rõ ràng là mọi đa thức giao hoán và bậc của đa thức bằng .
23
-
Chuỗi đa thức . Tất cả các đa thức giao hoán và bậc của đa thức là .
-
là chuỗi đa thức được xây dựng tại lời giải của điểm e) bài toán M455. Các đa thức này được xác định bởi điều kiện . Bậc của đa thức là .
-
Chúng ta hãy định nghĩa chuỗi đa thức theo điều kiện sau: (k lẻ). Thật dễ dàng để xác minh rằng các đa thức đó tồn tại và được xác định duy nhất bởi điều kiện đã viết. Tất cả các đa thức này giao hoán và bậc của đa thức bằng .
Trên thực tế, ví dụ 3 và 4 là trường hợp đặc biệt của một ví dụ tổng quát hơn. Để mô tả ví dụ chung này, chúng ta đưa ra một nhận xét về các hệ số của đa thức. Cho đến nay chúng ta vẫn giả định rằng các hệ số này là số thực. Tuy nhiên, trong hầu hết các câu hỏi đại số, tốt hơn là nên làm việc với số phức. Do đó, hãy giả sử rằng các hệ số của đa thức của chúng ta có thể là bất kỳ số phức nào.
- Chúng tôi sửa một số tự nhiên và một số phức sao cho (với mỗi có một số khác 1).
Xét các cặp số sao cho và đặt . Dễ dàng kiểm tra được rằng , trong đó là một số số, phụ thuộc vào . Hãy đặt ; đa thức được đặc trưng bởi điều kiện sau: nếu .
Gọi là số chia cho dư 1. Sau đó , vậy . Do đó, nếu và cho số dư 1 khi chia cho , thì , tức là các đa thức và giao hoán. Dựa vào số , chúng ta đã xây dựng được dãy đa thức giao hoán , …. Tất cả các đa thức này đều đơn nhất, rút gọn và bậc bằng .
Đối với , chúng ta lấy ví dụ 3, đối với , chúng ta lấy ví dụ 4.
Ví dụ 1–5 đã sử dụng hết tất cả các ví dụ đã biết về giao hoán đa thức, vì vậy chúng ta có thể đưa ra giả thuyết rằng nếu và đang giao hoán các đa thức rút gọn đơn nhất bậc lớn hơn 1 với các hệ số phức, thì chúng được đưa vào một trong các chuỗi được xây dựng trong Ví dụ 1, 2, 5.
Không giải được bài toán tổng quát, bạn có thể thử trả lời một số câu hỏi từng phần:
-
Với thì đa thức giao hoán với một đa thức bậc lẻ nào đó.
-
Giả sử là một đa thức đơn nhất có bậc lớn hơn 1. Hãy lưu ý bậc của tất cả các đa thức đơn nhất giao hoán với . Tập hợp con số tự nhiên nào có thể dẫn đến kết quả này?
Ví dụ, trong ví dụ 1 đây là cấp số nhân; trong ví dụ 5 - số học.
- Cho giao hoán các đa thức đơn nhất bậc và . Giả sử chia hết cho . Có đúng là có dạng , trong đó là đa thức đơn nhất giao hoán với ?
Bạn có thể hình thành một bài toán tổng quát hơn - tìm tất cả các hàm hữu tỉ giao hoán và . Trong trường hợp này, nhiều ví dụ thú vị mới xuất hiện.
Phương pháp chung mà chúng ta đã thảo luận ở lời giải của đoạn e) cho đa thức cũng phù hợp ở đây. Giả sử tồn tại một hàm (nhận vô số giá trị) sao cho
trong đó là hàm hữu tỉ. Sau đó, đối với các hàm và khác nhau, các hàm và chuyển đổi.
Một câu hỏi thú vị được đặt ra: đối với những hàm nào , với bất kỳ nào, chúng ta có thể chọn một hàm hữu tỷ sao cho . Ví dụ: có thể dễ dàng kiểm tra xem hàm có thỏa mãn điều kiện này hay không.
Có thể xây dựng các ví dụ khác về hàm bằng cách sử dụng lý thuyết hàm elip. Vì đây không phải là một lý thuyết cơ bản nên chúng ta sẽ không mô tả các cách xây dựng tương ứng ở đây.
Tất cả những ví dụ này cho thấy rằng bài toán về việc mô tả các đa thức giao hoán (và nói chung hơn là giao hoán các hàm hữu tỷ) có liên quan trực tiếp đến các lý thuyết toán học rất sâu sắc và phong phú. Lời giải điều này bài toán rõ ràng sẽ tiết lộ một số sự thật mới, chưa được biết đến trước đây. Nói tóm lại, đây là một khoản vay đáng bài toán.
24
Vấn đề
Kwana
M556—M560; F568—F572
M556. Có cần thiết phải thu gọn hai tam giác cân nhọn có độ dài các cạnh bằng nhau và bán kính đường tròn nội tiếp bằng nhau không?
A. Edorov
M557. Cho các số nguyên tố xen kẽ theo cặp lớn hơn 1 và nhỏ hơn . Chứng minh rằng số trung bình cộng của chúng chắc chắn sẽ là số nguyên tố.
A. Kolotov
M558. Có phần màu đen trong vòng tròn, góc của mỗi phần nhỏ hơn . Chứng minh rằng hình tròn có thể quay quanh tâm sao cho tất cả các phần màu đen đi vào phần màu trắng của hình tròn.
V. Proizvolov
M559. Chứng minh rằng nếu là độ dài một cạnh của một tam giác thì
A. Ermilov
M560. Đáy hộp có hai lỗ. Cần phải tạo một nắp lồi có diện tích nhỏ nhất, ở bất kỳ vị trí nào mà lỗ ở đáy hộp sẽ được đóng lại. Giải quyết bài toán này nếu:
a) đáy hộp có hình vuông và lỗ có vị trí như Hình 1;
b) đáy hộp là hình vuông (n là số lẻ) và lỗ nằm ở giữa (Hình 2);
b)* giải bài toán tương tự đối với một số trường hợp khác khi đáy và lỗ là hình lồi.
V. Batyrev
F568. Khi một tấm bia lithium bị bắn phá bởi các proton có năng lượng ít nhất là 1,88 MeV, phản ứng hạt nhân có thể xảy ra
Với năng lượng bao nhiêu của proton tạo ra trong phản ứng, neutron có thể bay lùi khỏi bia lithium?
25
F569. Sử dụng nồi hơi điện có công suất W, nước được đun nóng trong nồi. Trong hai phút, nhiệt độ nước tăng từ lên . Sau đó, nồi hơi bị tắt và trong một phút, nhiệt độ nước giảm xuống một độ. Có bao nhiêu nước trong chảo? Nhiệt dung riêng của nước là J/(kg K).
E. Surkov
F570. Do sự hiện diện của điện tích trong không gian liên điện tử của một diode phẳng, phân bố điện thế giữa cực âm và anome có dạng: (x tính bằng mm và tính bằng volt). Khoảng cách giữa cực âm và dị thường mm. Tọa độ trùng với khoảng cách đến cực âm. Xác định động năng tối thiểu mà một electron từ bề mặt catôt có thể chạm tới anốt. Gia tốc cực đại của dòng điện đi tới anot là bao nhiêu?
F571. Pin và điện trở được lắp ráp thành mạch theo hai cách - như trong Hình 3 và như trong Hình 3, b. Xác định các điểm chạy qua điện trở trong cả hai trường hợp. Bỏ qua điện trở của nguồn dòng và dây nối. Dòng điện thay đổi như thế nào trong trường hợp nếu dây bị cắt tại các điểm và ?
F572. Peren đã nghiên cứu sự phụ thuộc vào chiều cao của số phần hình cầu của một loại nhựa đặc biệt - gummigut - khi treo các phần này trong nước. Đối với một phần có bán kính µm, anh ấy thu được các mối phụ thuộc, đồ thị của nó được hiển thị trong Hình 4 (n là nồng độ của phần đó ở độ cao , là nồng độ của chúng ở đáy cuvet). Đồ thị tương tự thu được cho một phần có bán kính µm, chỉ có hình ảnh được kéo dài theo chiều cao gấp 8 lần. Đồng thời, được biết, mật độ oxy trong khí quyển trái đất giảm theo độ cao, như trên Hình 5 (ρ là mật độ oxy ở độ cao , ở bề mặt cuvet). Xác định khối lượng của một phân tử oxy.
Mật độ của gummigut là .
Hình 1.
Hình 2.
Hình 3.
Hình 4.
Hình 5.
26
Lời giải bài toán
M508—M512; F515, F518—F520
M508. Một đường tròn tiếp xúc với ba hình bán nguyệt có đường kính [AB], [BC] và [AC] (С∈[AB], Hình 1). Hãy để chúng tôi chứng minh rằng bán kính của vòng tròn đầu vào nhỏ hơn khoảng cách từ tâm của nó đến AB cay.
Hình 1.
Hình 2.
Hình 3.
Đặt là tâm hình bán nguyệt có đường kính [AC], là tâm hình bán nguyệt có đường kính [BC], là tâm hình bán nguyệt có đường kính [AB], và cuối cùng là tâm đường tròn tiếp xúc với ba hình bán nguyệt dữ liệu (Hình 1). Chúng ta hãy biểu thị độ dài bán kính của các hình tròn và , tương ứng với , và . Khi đó độ dài bán kính của hình bán nguyệt bằng .
Xét tam giác . Chúng ta có: , , . Chúng ta hãy biểu thị khoảng cách từ tâm đến AB cay là . Viết diện tích tam giác bằng công thức Heron và tính chiều dài đáy và chiều cao giảm từ đỉnh , ta thu được phương trình
Một phương trình tương tự cho tam giác có dạng
Bằng cách bình phương vế trái và vế phải của các phương trình tổng quát rồi trừ đi phương trình này cho phương trình kia, chúng ta nhận được
từ đâu , tức là , đó là những gì được yêu cầu.
bài toán này có thể được giải quyết triệt để hơn nếu chúng ta áp dụng nghịch đảo (về nghịch đảo và các tính chất của nó, xem “Quant” - 1974, Số 1, trang 16, 1976, Số 2, trang 34, 1977, Số 6, trang 38).
Chúng ta hãy đảo ngược đối với một đường tròn tùy ý có tâm tại điểm . Với sự đảo ngược này, các vòng tròn và được biến đổi như trong Hình 2: các vòng tròn và sẽ biến đổi tương ứng thành các đường thẳng và , vuông góc với [AB], và các vòng tròn và , tương ứng với các đường thẳng và , và tâm của vòng tròn thuộc về AB cay (đường này được tô màu đỏ trong Hình 1 và 2).
Có thể dễ dàng báo cáo rằng các vòng tròn và được chuẩn bị với tâm chuẩn bị . Có thể thấy điều này từ Hình 3: các tiếp tuyến của đường tròn đi qua điểm , khi đảo ngược, biến thành chính nó và tiếp tuyến với đường tròn . Chúng ta hãy biểu thị bán kính của hình tròn bằng và bằng khoảng cách từ tâm hình tròn đến AB cay. Vì và đã chín nên ta có (h là khoảng cách từ tâm hình tròn đến AB cay, x là bán kính ). Tuy nhiên, rõ ràng là (các vòng tròn và có cùng bán kính, xem Hình 2), vì vậy , đó là những gì được yêu cầu.
V. Senderov, I. Sharits
M509. Lời giải trong phương trình số tự nhiên:
a) ;
b) ;
c) .
Dễ dàng thấy rằng các phương trình a) và b) lần lượt là các trường hợp đặc biệt của phương trình b) cho và . Chúng ta sẽ xem xét các trường hợp a) riêng biệt rồi giải phương trình b).
a) Nếu thì cũng .
Hãy để . Khi đó (mod 4), có nghĩa là là số chẵn (nếu là số lẻ thì (mod 4) và
27
đẳng thức là không thể). Vì vậy, , đó là . Vì , cả hai thừa số và đều phải là lũy thừa của hai (khác nhau 2). Điều này chỉ có thể thực hiện được với . Vì vậy , vì vậy và .
Vì vậy, điều khiển a) có hai lời giải: (1; 1) và (3; 2).
b) Lời giải kiểm soát b) sẽ được thực hiện theo nhiều giai đoạn.
Cho có ước nguyên tố : và . Đặt , trong đó và GCD .
Hãy xem xét biểu thức . Chúng tôi có:
Vì không chia hết cho (chúng ta sẽ viết nó như thế này: (mod )), nên chúng ta có
ở đâu (mod ).
Bây giờ chúng ta hãy xem xét . Chúng ta hãy chứng minh mệnh đề phụ sau đây (tuy nhiên, đúng với một số hạn chế): với mọi số tự nhiên
với (mod ). Trên thực tế, hãy áp dụng công thức quần xã của Newton:
Dễ dàng thấy rằng nếu , tức là , thì mệnh đề đúng. Nếu thì hệ số của sẽ bằng . Nếu là số lẻ thì chia hết cho , vì vậy (mod ), nếu không thì tuyên bố về số lẻ cũng đúng trong trường hợp này.
Cho có ước nguyên tố lẻ . Chúng ta hãy áp dụng khẳng định đã được chứng minh cho biểu thức . Chúng tôi có:
và (mod ), tức là không chia hết cho . Chúng tôi đang tìm kiếm lời giải kiểm soát b): hoặc . Vì (mod ), việc so sánh phải thực hiện.
Mặt khác, nó rất ấn tượng rằng . Nếu thì , do đó và , điều này là không thể.
Trường hợp không có ước số lẻ nhưng chia hết cho 4 cũng được chia tương tự. Như vậy, nếu thì phương trình b) không thể có lời giải là số tự nhiên sao cho chia hết cho số lẻ hoặc cho 4. Trường hợp phân tích ở điểm a). Vẫn còn phải xem xét trường hợp khi và trường hợp .
Nếu , chúng ta thu được phương trình , từ đó , là bất kỳ.
Trong trường hợp ta có:
đó là
Vì vậy, , là bất kỳ.
29
chuỗi là chuỗi Fourier của hàm .
Lý thuyết chuỗi Fourier - tổng vô hạn có dạng
là phần cực kỳ quan trọng và giàu kết quả của phân tích toán học. Bất bình đẳng
(với mọi số tự nhiên và ) đã được chứng minh bởi Lipót Feyr (1880–1959), một nhà toán học nổi tiếng người Hungary, người đã có đóng góp đáng kể cho sự phát triển của lý thuyết chuỗi lượng giác (đặc biệt, ông là người đưa ra một trong những ví dụ đầu tiên về chuỗi Fourier của hàm liên tục phân kỳ tại một điểm).
V. Skvortsov
**M511. Trong tứ giác ABCD lấy điểm M chứng tỏ tứ giác ABMD là hình bình hành. Chứng minh rằng nếu thì .
Hình 4.
Hãy vẽ và (Hình 4). Khi đó các hình tứ giác và là các hình bình hành, suy ra rằng và các điểm nằm trên cùng một đường tròn. Vì vậy . Nhưng và (bộ tứ và là hình bình hành). Do đó , đó là điều cần chứng minh.
Ừ. Mikheev
Hãy để chúng tôi trình bày một lời giải khác của bài toán này, dựa trên thực tế là các hình tứ giác và giống nhau; đây . Thật vậy, trong các tứ giác này, góc rất hứa hẹn và các góc còn lại tiếp giáp nhau theo cặp: . Tuy nhiên, các góc chấn động không đủ để giống với hình tứ giác. Bây giờ hãy lưu ý rằng các hình tam giác và đều giống nhau. Từ sự giống nhau này và việc tứ giác là hình bình hành, đẳng thức suy ra
từ đó đã có sự giống nhau của các hình tứ giác và . Từ sự giống nhau này dẫn đến .
L. Limanov
**M512. Hãy để . Chứng minh rằng mọi số tự nhiên , , … đều là số nguyên tố cùng nhau.
Chúng ta hãy đặt và với mỗi .
Sau đó và (bằng quy nạp) cho mỗi . Do đó, số hạng tự do của đa thức có hệ số nguyên bằng 1. Do đó, với mọi số tự nhiên và số nguyên , số khi chia cho cho số dư 1. Theo đó, với mọi số và , số khi chia cho có dư 1, vì vậy và là nguyên tố cùng nhau.
Một câu hỏi tự nhiên được đặt ra: đa thức với các hệ số nguyên sao cho
30
x(x-1)r(x)+1;
x(x+1)[(x-1)r(x)-1]+1;
x[(x^2-1)r(x)-2x]+1;
x(x-1)[(x+1)r(x)+1]-1;
x[(x^2-1)r(x)+2x]-1;
x(x+1)r(x)-1
(ở đây r(x) là một đa thức tùy ý có hệ số).
ĐIỀU KIỆN CỦA NHIỆM VỤ ĐƯỢC ĐÁP ỨNG:
với mọi số tự nhiên m
(*)
m,f(m), f(f(m)), … là các cặp nguyên tố cùng nhau.
Từ lời giải của chúng tôi, rõ ràng là điều kiện f(0)=f(1)=1 là đủ cho điều này, nói cách khác, bất kỳ đa thức nào có dạng f(x) = x(x-1)r(x)+1 (trong đó r(x) là bất kỳ đa thức nào có hệ số nguyên) đều thỏa mãn điều kiện (). Hóa ra đáp số hoàn chỉnh cho câu hỏi của chúng ta là: một đa thức f(x) thỏa mãn điều kiện () khi và chỉ nếu nó thuộc một trong sáu loại được đưa ra ở lề.
Lưu ý rằng trong lời giải bài toán chúng ta đã xây dựng một chuỗi vô hạn các số tự nhiên trong đó các số là nguyên tố cùng nhau theo cặp (ví dụ: 2, f₁(2)=7, f₂(2)=f₁(7)=337, …, fₙ(2), …). Sự tồn tại của dãy như vậy ngay lập tức hàm ý sự vô hạn của tập hợp số nguyên tố.
A. Kolomov
F515. Một thước dây có chiều dài l được cố định trong mặt phẳng thẳng đứng trên trục đi qua điểm O; chúng tôi chia thanh theo tỷ lệ tương đối 1:3. Một quả cầu mềm khối lượng m được gắn vào một đầu của thanh, đầu kia của thanh được gắn vào một lò xo nằm ngang có độ cứng k (Hình 5). Áp suất không giãn ra khi thanh thẳng đứng. Chúng ta hãy định nghĩa nonPIO của các dao động nhỏ của thanh.
Hình 5.
Sự dịch chuyển của đầu trên và đầu dưới của thanh so với phương thẳng đứng trong quá trình dao động sẽ được biểu thị bằng sự tương ứng của x₁ và x₂. Sau đó
x₁ = l/4 sin φ, x₂ = 3l/4 sin φ.
Hình chiếu của các lực tác dụng lên quả bóng lên trục X, tiếp tuyến với quỹ đạo của quả bóng (Hình 5), bằng - m|g| sin φ và - |F’|, trong đó F’ là phản lực pháp tuyến của thanh. Vì thanh không đồng phân nên mô men của lực F và F’ bằng nhau. Kể từ đây,
|F’|/3 l = |F|/4 l,
Ở đâu
|F’| = kx₁/3 = 1/12 kl sin φ.
Bây giờ hãy viết phương trình chuyển động của ma trận:
- m|g| sin φ - |F’| = ma_T,
hoặc
1/m (kl/12 sin φ + m|g| sin φ) = ω₀² 3l/4 sin φ.
Biểu thị tần số tuần hoàn ω₀ qua chu kỳ T và khử theo sin φ, ta tìm được T:
T = 6π √(kl + 12m|g|).
Yu. Levchuk
F518. Hình b thể hiện vị trí của hai điểm A và B và ảnh A’ và B’ của chúng, trên đó vẽ một đường thẳng. Vị trí tối ưu của đường và tiêu điểm của nó.
Hình 6.
Tia sáng truyền không khúc xạ từ điểm A đến điểm A’ và từ điểm B đến điểm B’ đi qua quang tâm của đường thẳng. Do đó, điểm O là quang tâm của đường thẳng (xem Hình 6).
Tia sáng đi qua các điểm A và B sau khi khúc xạ trên mặt sẽ đi qua các điểm A’ và B’. Do đó, điểm M—điểm giao nhau của các tia AB và A’B’—nằm trong mặt phẳng của đường thẳng.
Vì vậy, chúng tôi đã xác định được vị trí của dòng. Trục quang chính của đường thẳng vuông góc với mặt phẳng của đường thẳng. Các tia Aa và Bb song song với trục quang chính, đi qua tiêu điểm của đường thẳng sau khi khúc xạ. Do đó, F và F’ là tiêu điểm của đường thẳng, OO’ là trục chính của đường thẳng.
33
Diện tích bề mặt theo Minkowski
Chiều dài của một con đường bằng diện tích của nó chia cho chiều rộng của nó.
(Trích bài giảng của học sinh)
Trong ghi chú trước về diện tích bề mặt («Kvant», 1978, Số 5), chúng ta đã nói về cách không xác định nó. Ở đó, chúng tôi đã chỉ ra rằng cả sự phát triển lẫn sự gần đúng của các bề mặt đa diện đều không phù hợp cho mục đích này.
Bài viết này sẽ đề xuất một phương pháp chính xác để xác định diện tích bề mặt do nhà vật lý và toán học kiệt xuất người Đức G. Minkowski (1864-1909) phát minh ra. Định nghĩa của nó là chung chung và đơn giản. Nó cho phép bạn dễ dàng tính toán diện tích không gian. Trong “Hình học 10”, định nghĩa này được sử dụng để tìm diện tích hình cầu (§ 69) và diện tích bề mặt của một hình trụ, hình nón và hình cầu (phụ lục Chương VI).
Ý tưởng về định nghĩa của Minkowski rất rõ ràng. Chúng ta hãy tưởng tượng một lớp có độ dày không đổi “bao bọc” các bề mặt. Bằng trực giác, có thể thấy rõ rằng thể tích (2δ là độ dày của lớp) xấp xỉ bằng , trong đó là diện tích bề mặt đang được xem xét. Sau khi tính các giá trị của , chúng ta sẽ tìm được giá trị gần đúng của và giá trị càng nhỏ thì giá trị gần đúng sẽ càng tốt.
Hãy dịch ý tưởng này sang ngôn ngữ toán học. Tương đương về mặt toán học của “lớp có độ dày không đổi” là khái niệm lân cận của một hình *). Hãy định nghĩa điều này theo thuật ngữ nyatcha. Cho là một số tùy ý trong không gian, là một số dương. Tập gồm các điểm không gian cách một khoảng không quá , được gọi là lân cận δ (đóng *)) của hình .
Để làm rõ định nghĩa, chúng ta cần xác định khái niệm khoảng cách từ một điểm đến một hình. Khoảng cách từ điểm đến hình cũng đồng nghĩa với số , nghĩa là bất kỳ quả bóng nào có tâm và bán kính nhỏ hơn không có điểm chung với , nhưng bất kỳ quả bóng nào có tâm và bán kính lớn hơn có.
Tuy nhiên, vùng lân cận δ của một hình có thể được xác định mà không cần khái niệm khoảng cách đến . Hóa ra định nghĩa này tương đương với định nghĩa sau: lân cận δ của hình là tập hợp các điểm của không gian sao cho mọi quả bóng có tâm và bán kính lớn hơn đều có điểm chung với . Hãy suy nghĩ kỹ.
Nếu trong định nghĩa khoảng cách từ một điểm đến một hình, chúng ta thay các từ “không gian” và “quả bóng” bằng “mặt phẳng” và “đường tròn”, thì chúng ta thu được định nghĩa về lân cận δ của một hình trên một mặt phẳng. Trường hợp không có quy định khác, chúng tôi sẽ xem xét các vùng lân cận không gian.
Bài tập
- a) Tìm mặt phẳng và lân cận δ trong không gian của đoạn thẳng. Chứng minh rằng diện tích của hình thứ nhất và thể tích của hình thứ hai lần lượt bằng nhau, và , trong đó là độ dài của đoạn thẳng.
- Giải tương tự bài toán cho đường tròn bán kính (trong trường hợp này đáp số là: và ).
- Tìm lân cận δ của một hình lục giác đều trong không gian. Chứng minh rằng , trong đó là thể tích, tại hướng về diện tích hình lục giác.
Bây giờ chúng ta hãy đưa ra định nghĩa cơ bản cho lưu ý này: diện tích bề mặt được gọi là giới hạn
*) Vì chúng ta sẽ chỉ xem xét các vùng lân cận đóng, nên phần “đóng” được thêm vào sẽ bị bỏ qua trong phần tiếp theo.
34
trong đó là thể tích của vùng lân cận δ của nó.
Một lời cảnh báo. Tất nhiên, giới hạn (1) có thể không tồn tại. Có thể chứng minh rằng đối với tất cả các bề mặt “tốt” thì nó tồn tại (trong trường hợp đơn giản nhất, chúng ta sẽ tính toán nó). Tuy nhiên, người ta không nên nghĩ rằng từ sự tồn tại của nó đối với một số hình thì là một bề mặt theo nghĩa được chấp nhận rộng rãi. Ngoài ra, đối với mặt phẳng Minkowski, đẳng thức (tại ) không phải lúc nào cũng đúng; Theo đó, ví dụ được xem xét ở bài toán 4. Tuy nhiên, với bề mặt “tốt” thì những bất tiện như vậy sẽ không xảy ra.
Ví dụ về tính diện tích
Tất nhiên, có thể tính diện tích các bề mặt và sử dụng trực tiếp định nghĩa nêu trên chỉ trong những trường hợp đơn giản nhất *).
Chúng ta sẽ tìm diện tích của một hình cầu, một hình xuyến (bề mặt thu được bằng cách biểu diễn một đường tròn xung quanh một đường thẳng không cắt nó), các bề mặt bên của một hình trụ và một hình nón. Một nửa các phần trục của vùng lân cận δ của các bề mặt này được thể hiện trong Hình 1, 2, 3a, 4a.
Bài tập
-
Chứng minh rằng lân cận δ của bề mặt thu được bằng cách biểu diễn một đường tròn quanh một đường thẳng không cắt nó, các bề mặt bên của hình trụ và hình nón. Một nửa tiết diện trục của các vùng lân cận δ của đường cong này quanh đường thẳng l.
-
Chứng minh rằng các vật xuất hiện trong quá trình biểu hiện các hình màu vàng trong Hình 1, 2, 3a, 4a là các lân cận δ tương ứng với bề mặt.
-
Quả cầu. Rõ ràng, thể tích của vùng lân cận δ của hình cầu bán kính bằng với hiệu thể tích của các quả bóng có bán kính và (Hình 1):
Chia biểu thức cuối cùng cho 2δ và chuyển đến giới hạn ở , chúng ta thấy rằng .
- Thor. Chúng ta hãy xem xét hình xuyến thu được bằng cách biểu thị một đường tròn có bán kính xung quanh một đường thẳng nằm cách tâm nó một khoảng bằng cách sử dụng các công thức tích phân nhất định.
*) Trong những trường hợp phức tạp hơn, diện tích bề mặt được tính bằng các công thức tích phân nhất định.
35
đứng (Hình 2). Rõ ràng vật thể giới hạn bởi nó là lân cận của một đường tròn có bán kính , thể tích của nó, theo kết quả của Bài tập 16), bằng . Sử dụng công thức này, dễ dàng tìm được thể tích của vùng lân cận của một hình xuyến (xem Hình 2)—nó bằng bán kính -láng giềng và -lân cận của một đường tròn có bán kính :
Vì vậy, .
Từ Hình 3a và 4a, rõ ràng là việc tìm thể tích của các vùng lân cận của các bề mặt bên của hình trụ và đặc biệt là hình nón không đơn giản như đối với hình cầu và hình xuyến. Việc tính toán phần thiết yếu sẽ được đơn giản hóa nếu các lân cận này được “sửa” một chút (Hình 36 và 46). Chúng tôi sẽ tiến hành tính toán, sử dụng các “sửa đổi” và sau đó chứng minh tính hợp lệ của chúng.
- Ts tôi li và cộng sự. Chúng ta biểu thị bằng bề mặt bên của hình trụ có bán kính và chiều cao . Thể tích của vùng lân cận -vùng lân cận (Hình 36) đã được hiệu chỉnh của nó bằng với chênh lệch thể tích của các hình trụ có bán kính và có cùng chiều cao :
bởi vì
- hình nón. Gọi là bán kính đáy của hình nón, góc giữa trục của nó và ma trận và bề mặt bên của nó. Khi đó thể tích của vật (Hình 46) bằng hiệu giữa thể tích của hình nón và và các góc bằng nhau . Thật dễ dàng để thấy điều đó
Vì vậy, .
Nếu cùng với góc cho chiều dài của hình nón sinh ra, thì vì , đối với mặt phẳng, công thức .
Bây giờ chúng ta hãy chứng minh tính đúng đắn của việc thay thế các vùng lân cận và bằng và . Rõ ràng là việc thay thế vùng lân cận trong công thức (1) bằng một phần nào đó không ảnh hưởng đến kết quả khi và chỉ khi các đại lượng có xu hướng bằng 0 tại . Sự khác biệt về thể tích và , và theo mô hình rõ ràng không vượt quá thể tích của các vật thể thu được bằng cách xoay các hình chữ nhật và lần lượt trong Hình 5a và 5b. Sau khi tìm thấy các thể tích này (lưu ý rằng để làm được điều này, chúng ta có thể sử dụng công thức (2)), chúng ta thấy rằng trong trường hợp hình trụ và trong trường hợp hình nón . Vì vậy, trong trường hợp chung .
Khái quát hóa
Giả sử một số tập hợp có điểm cuối và giới hạn dương ;
thì rõ ràng là khi thay mẫu số bằng giới hạn này sẽ biến mất ở và đến vô cùng ở . Trong định nghĩa về ý nghĩa, thuộc tính này mang tính đặc trưng trên bề mặt. Điều dễ hiểu là đối với các phần thân, giá trị biên như vậy sẽ là và đối với các dòng - .
Đặc biệt, trong trường hợp sau, các định nghĩa sau được chấp nhận
36
định nghĩa: độ dài của đoạn thẳng theo Minkowski (trong không gian) được gọi là giới hạn .
Sự biện minh trực quan cho định nghĩa này là phần của vùng lân cận , phân phối lại các đường , là một hình tròn có bán kính (diện tích ), do đó thể tích phải bằng tích của và độ dài của đường . Sử dụng kết quả của điều khiển 1, kiểm tra xem định nghĩa của Minkowski có đưa ra các giá trị cần thiết cho độ dài của đoạn thẳng và đường tròn hay không.
Ít ý nghĩa hơn nhưng đầy đủ ý nghĩa là việc xem xét giá trị của cho và , trong đó là các hằng số được chọn thích hợp (xem bài toán 7).
Các định nghĩa tương tự có thể được đưa ra trên mặt phẳng, trong đó trường hợp thú vị nhất là : đại lượng , trong đó là diện tích của lân cận (phẳng) của đường cong , được lấy một cách tự nhiên bằng độ dài của đường (xem biểu đồ).
Những khái quát hóa sâu hơn liên quan đến không gian chiều cho và tất nhiên, chúng tôi sẽ không tập trung vào chúng.
3 adach và
-
Chứng minh rằng lân cận của hình không phải lúc nào cũng là hợp của tất cả các quả bóng có bán kính có tâm tại các điểm của hình này.
-
Cho ví dụ về hai hình khác nhau và sao cho : a) đối với một số ; b) với mọi .
-
Chứng minh rằng thể tích lân cận của một -giác lồi bằng , trong đó là diện tích và là bán chu vi của nó.
-
Cho là một hình vuông nằm trong mặt phẳng , tập hợp các điểm của nó mà tại đó có cả tọa độ và , các điểm còn lại của nó. Chứng minh rằng tất cả các tập hợp này đều có diện tích Minkowski và , do đó , mặc dù các tập hợp và không giao nhau.
-
Tìm diện tích bề mặt, chúng ta có được bằng cách biểu thị các vòng tròn khác xung quanh dây cung phụ thuộc vào nó.
-
Tìm diện tích bề mặt của một vật là giao điểm của hai hình trụ (đủ dài) có bán kính , các trục của chúng đi qua một điểm chung và vuông góc với nhau.
-
Chọn các hằng số và sao cho giới hạn a) b) có ý nghĩa hình học có ý nghĩa. Chúng dương với hình nào ?
Danh sách độc giả gửi đúng lời giải…
(Để bắt đầu, xem trang 32)
V. Berkum (Dnepropetrovsk) 18, 19; A. Boldyrev (Alma-Ata) 19; V. Bolotnikov (Kharkov) 10, 12, 14-17, 19, 22; G. Borisov (khu định cư Komsomolsky, vùng Tomen) 11, 12, 15, 17; A. Brodin (Kyiv) 11, 12; O. Bultsenin (Pavlodar) 18; M. Valeiko (Kyiv) 9, 10; O. Vasiliev (khu định cư Urmary, Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Xô viết tự trị Chuvash) 9; S. Vasiliev (Kalinin) 10; A. Velko (Làng trồng mía, vùng Minsk) 18; D. Voldko (Dolgoprudny) 18, 19, 22; F. Gabasov (p/o Nasibash Bashk ASSR) 18; M. Gavrilov (làng Chernogolovka, vùng Moscow) 9-14, 16, 19; M. Goltsman (Dnepropetrovsk) 10, 11, 15, 20; I. Gopits (Novosibirsk) 9, 10, 14, 15; I. Gruzbere (Perm) 9, 13; E. Davidov (làng Poplevno, vùng Ryazan) 13; I. Danilovsky (Gorky) 19; V. Jaloyan (làng Urtsadzor, Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Xô viết Armenia) 15; V. Didukh (Lviv) 10; A. Dremin (làng Chernogolovka, vùng Moscow) 11, 15, 18, 22; M. Ermolaev (Kostroma) 16; V. Zhilin (làng Khabary, vùng Altai) 15, 18; Yu. Zhuk (Moscow) 13, 15; V. Zhukov (Abaza) 19, 20, 22; K. Zhukov (Moscow) 13, 15; D. Zakharov (Moscow) 18; A. Zemskov (Ukhta) 18; E. Zudin (Alexandrov) 10, 11, 13-17, 22; E. Ivenko (Vinnitsa) 18; K. Ilyin (Vilnius) 18; S. Kalashnikov (Ryazan) 10; A. Kaplan (Sumgant) 18; V. Kelman (Moscow) 19; O. Kirilenko (Balashina) 22; A. Klyukov (Chelyabinsk) 13; V. Kovtunenko (Kyiv) 9, 10; E. Kozan (Dnepropetrovsk) 10, 15, 16; M. Kokov (thôn Bateh KVASSR) 9; V. Komov (Alexandrov) 10, 11, 13, 14, 16-19, 22; A. Korobeinikov (Balashov) 10; A. Kosterov (Semiluki) 20; O. Kravets (Voronezh) 19; R. Kristul (Bobrisk) 16; E. Kuzmin (Cherenovets) 9, 18, 19; A. Kuprin (Moscow) 9-12, 18-20, 22; V. Kuryan (Rostov-on-Don) 11-13, 15, 17, 19, 20; V. Lashkin (Kyiv) 12, 15, 18, 22; A. Leonovich (Lida) 16; V. Linkov (Kaluga) 10; D. Lyudmirsky (Kyiv) 10, 17-19, 22; Yu. Makarov (p/o Chagoda, vùng Vologda) 18; S. Malamanov (Leningrad) 15, 18; I. Manitsev (Slutsk) 18; A. Matyukas (Đếm) 15, 16, 19; L. Marukhlenko (làng Staraya Kupavna, vùng Moscow) 12; S. Medvedev (Moscow) 10, 11; V. Mikulov (Pavlodar) 20; A. Motselner (Sverdlovsk) 20; A. Molotovichkov (Teykovo) 16; S. Murachtsev (Makhachka) 10;
(Cuối cùng xem trang 51)
37
Nhiệm vụ
-
Các giáo sĩ số. Trong rebus đầu tiên, các số được bảo vệ bằng số, trong phần còn lại - bằng các chữ cái và dấu hoa thị (xem hình). Các số và chữ giống nhau thì ứng với các số giống nhau, các số khác nhau thì ứng với các số khác nhau; dấu hoa thị có thể là bất kỳ số nào. Không có số nào bắt đầu bằng số 0. Giải mã các câu đố.
-
Giải các phương trình:
a) ,
b)
(ký hiệu có nghĩa là số có hai chữ số, có số đơn vị và hàng chục; ký hiệu có nghĩa là số có bốn chữ số, có số đơn vị, hàng chục, hàng trăm và hàng nghìn).
-
Bánh xe số. Đặt hai số nguyên tố lẻ đầu tiên vào các vòng tròn của bánh xe số như trong hình sao cho tổng của ba số bất kỳ nằm dọc theo đường kính là số nguyên tố. Chứng minh rằng tâm có thể là bất kỳ số nguyên tố nào trong số này, ngoại trừ số 3.
-
Hình bình hành được tạo thành từ ba hình tam giác đều, trong đó không có hình tam giác nào bị tắc nghẽn. Tìm giá trị các góc của nó.
-
Hai cậu bé chơi trò chơi này: các em lần lượt đặt quân xe lên bàn cờ. Người chiến thắng là người có được tất cả các ô vuông trên bàn cờ. Ai sẽ thắng trong trò chơi này nếu cô ấy cố gắng chơi hết mình?
38
S. Gindikin
Tính toán trên giấy ca-rô
Tại sao vở toán lại có hình vuông? Câu hỏi này đôi khi được hỏi bởi những học sinh lớp một không thoải mái lắm khi viết số vào ô. Sau đó, họ biết được rằng việc vẽ hình học trên giấy ca rô là rất thuận tiện. Hóa ra bằng cách vẽ nhiều con số khác nhau trên giấy ca rô, bạn có thể học được rất nhiều điều thú vị về số học.
Phương pháp biểu diễn các con số bằng số trên giấy ca rô đã có từ thời cổ đại - từ toán học của Babylon cổ đại, Ai Cập và Hy Lạp. Tất nhiên, khi đó các nhà toán học không xếp các tấm đất sét hay giấy tờ thành hình vuông mà tạo ra các hình từ các dấu chấm. Chúng tôi sẽ sử dụng giấy ca rô.
Ở Hy Lạp cổ đại, một số bằng tích của hai thừa số tự nhiên được gọi là số phẳng: nó được liên kết với các điểm nằm dưới dạng một mạng hình chữ nhật (Hình 1). Chúng ta sẽ đồng ý vẽ một số phẳng dưới dạng hình chữ nhật trên giấy ca rô và đếm số ô trong đó.
Tính chất của phép nhân hay được xây dựng bằng hình vẽ. Ví dụ: luật phân phối (quy tắc mở ngoặc đơn) tương ứng với việc cắt một hình chữ nhật thành các hình chữ nhật nhỏ hơn (Hình 2). Cái tên “số phẳng” hiện đã bị xóa và từ “hình vuông”, biểu thị sản phẩm của các mô phỏng bằng nhau, vẫn được giữ nguyên cho đến ngày nay.
Hình vuông và gnomons
Các số lẻ được mô tả ở Hy Lạp cổ đại bằng cách sử dụng góc
3×(2+2)=3×2+3×2
(1+3)×(2+4)=1×2+1×4+3×2+3×4
Hình 1.
Hình 2.
39
lốp xe trong một ô - nhà kinh tế học (Hình 3). Đối số đầu tiên chúng tôi sẽ đưa ra liên quan đến hình vuông và gnomons; nó thuộc về Nicomachus xứ Geraz, sống vào khoảng thế kỷ thứ 1.
Hãy vẽ một số hình vuông và gnomons liên tiếp (Hình 4). Có đúng không, mọi gnomon đều muốn thêm một hình vuông vào một số; điều này sẽ dẫn đến hình vuông sau (Hình 5). Điều này có thể quan sát được có nghĩa là mọi số lẻ đều cách nhau bởi hai ô vuông liên tiếp.
Bây giờ hãy thêm một số gnomons liên tiếp, bắt đầu từ cái nhỏ nhất. Bạn sẽ nhận được một hình vuông (Hình 6). Điều này có nghĩa là tổng của các số lẻ liên tiếp, bắt đầu từ số đầu tiên, là một hình vuông: 1+3=4, 1+3+5=9, 1+3+5+7=16, v.v.
Pythogoras và những người theo Pythogorean
Nhà hiền triết tài năng Pythogor (thế kỷ VI trước Công nguyên), thích đi du lịch, và trong lời giảng dạy của ông, tôi đã rút ra được rất nhiều điều từ trí tuệ phương Đông.
Người Pythogoreans có đặc điểm là có thái độ thần bí đối với các con số. Họ thu thập đủ loại “sự tò mò” về số học, coi chúng là biểu hiện của các lực bên. Với sự trợ giúp của các hình ảnh số, người Pythogorean có thể bày tỏ suy nghĩ và cảm xúc của mình. Số chẵn gọi là nữ, số lẻ gọi là nam. Những người theo Pythogoreans đặc biệt coi trọng con số 10=1+2+3+4 (Hình 7), gọi nó là tuyệt vời hay metrade, và thề với “người đã đưa bộ tứ vào tâm hồn chúng ta - nguồn gốc và cội rễ của bản chất vĩnh cửu”. Các số bằng tổng các ước số (tương ứng với x) của chúng (6=1+2+3) được gọi là số hoàn hảo và Nicomachus biết bốn số hoàn hảo: 6, 28, 496, 8128. Người bạn được ký hiệu bằng các cặp số định vị khác, mỗi số đó là tổng các ước số (riêng) của một số khác. Ví dụ: các số 284 và 220 khác nhau: 284=1+2+4+5+10+20+11+22+44+55+110,220=1+2+4+71+142.
Nhưng vì có số “tốt” thì cũng phải có số “xấu”. Thật “xấu” nếu một con số không có giá trị; thậm chí còn tệ hơn nếu nó được bao quanh bởi những con số thú vị. Nỗi sợ hãi về con số 13 - “tá quỷ” - nổi bật ở sự bất tử của nó. Nhưng nó hơi chật chội. Đây là những gì Plutarch viết: “Những người theo trường phái Pythogorean có ác cảm với số 17. Vì 17 nằm chính xác giữa số 16, biểu thị một hình vuông hoàn chỉnh, và số 18, là một hình vuông đôi; cả hai số này đều là số phẳng duy nhất mà chu vi (của hình chữ nhật) bằng diện tích của nó…” Nói cách khác, ut-
40
Hình 7.
Hình 8. Văn bản clipart của người Babylon cổ đại.
Người ta nói rằng nếu tích của hai số (tất nhiên là số tự nhiên) bằng tổng kép của chúng thì đó là cặp 3 và 6 hoặc cặp 4 và 4 (tại sao?).
Bộ ba Pythagoron
Có một truyền thuyết kể rằng Pythagoras, để vinh danh một trong những khám phá của ông, đã hiến tế một con bò đực hoặc những con bò đực của chính mình. Vitruiny tuyên bố rằng cái bảng xuất hiện với Pythagoras là sự khám phá ra hai hình vuông, tổng của chúng bằng hình vuông thứ ba *). Chúng ta đang nói về việc kết hợp . Bộ ba Teleri của các số tự nhiên mà thường được gọi là bộ ba Pythagore. Hóa ra Pythagoron đã biết về bộ ba ở Babylon (Hình 8). Dần dần, các nhà toán học Hy Lạp cũng tìm ra chúng.
Chúng ta hãy cố gắng tìm hiểu làm thế nào chúng ta có thể tìm ra số Pythagoron của bộ ba. Hãy nhớ lại
*) Tuy nhiên, các nguồn khác lại chỉ ra những lý do khác. Cũng có ý kiến cho rằng không có sự hy sinh nào cả, vì sự hy sinh mâu thuẫn với triết lý của Pythagore.
rằng mọi số lẻ được biểu diễn dưới dạng hiệu của hai bình phương liên tiếp. Khi đó, bình phương lẻ, cùng với các bình phương mà nó là hiệu, tạo thành bộ ba Pythagore. Ví dụ: (Hình 9). Đây là cách chúng ta có được bộ ba 3, 4, 5. Tương tự như , từ đó ; , từ đâu . Bằng cách này, chúng ta có được tất cả các số Pythagoron của bộ ba có . Sự xuất hiện chung của họ:
(m thật kỳ quặc!). Chứng minh điều đó. Làm thế nào để tìm tất cả các Pythagoron của bộ ba?
Tổng quát bài toán về bộ ba Pythagore
Kinh nghiệm tích lũy cho thấy rằng cần phải điều tra sự khác biệt của hai ô vuông x (và không chỉ liền kề) bất kỳ , trong đó . Kết quả là một tế bào dày dày (Hình 10). Do đó, bài toán đưa ra mô tả về tất cả các cách có thể để biến đổi (không thay đổi số lượng ô!) hình vuông thành một số “gnomon dày”.
Quan sát đầu tiên là “gnomon béo” có thể được biến đổi thành hình chữ nhật (số phẳng!) từ cạnh dài và (Hình 11; chúng ta đã thu được chứng minh hình học của công thức ). Câu hỏi đặt ra là những số phẳng nào có thể được chuyển đổi thành “gnomons béo”. Rõ ràng là các số và không bằng nhau và vừa là số chẵn vừa là số lẻ - không có hạn chế nào khác. Vì vậy, nếu có một hình chữ nhật không phải là hình vuông, độ dài các cạnh và có cùng độ chẵn lẻ thì nó có thể được chuyển thành “thick gnomon”, đó là sự khác biệt của hình vuông
(theo giả định của chúng tôi, các số và là số chẵn và khác 0).
41
Hình 9.
Vì vậy, chúng tôi đã rút gọn bài toán về việc tìm đường đi Pythagore cho câu hỏi làm thế nào hình vuông có thể biến thành hình chữ nhật có các cạnh dài có cùng độ chẵn lẻ (). bài toán này rất dễ giải quyết. Giả sử là ước của (nhưng không nhất thiết phải là ước của ) mà có cùng tính chẵn lẻ với . Trong trường hợp này, phải có cùng tính chẵn lẻ với , mặc dù điều kiện này không đủ (tại sao?). Sau đó, một hình chữ nhật có các cạnh có độ dài và có thể được biến đổi thành một “gnomon dày”, đó là sự khác biệt của hình vuông
Lưu ý rằng có thể bằng 1 và chúng ta có thể giới hạn ở ước số (tại sao?).
Vì vậy, tất cả các trike Pythagore đều có dạng
trong đó là ước số của sao cho và có cùng tính chẵn lẻ (giống như tính chẵn lẻ của ). Sử dụng các bản nhạc Pythagoras tự động. Hãy thử điều này; để kiểm soát, chúng tôi cung cấp một bảng -
Trong bảng có các bộ ba , chỉ khác nhau ở hoán vị của các số và ; điều này được giải thích là do trong bộ ba Pythagore và có thể hoán đổi cho nhau. Hơn nữa, chúng ta thấy rằng không có bộ ba Pythagore với : trong trường hợp này không có ước số phù hợp
42
Hình 13.
(điều kiện chỉ được thỏa mãn bởi số tự nhiên , một là số lẻ). Đối với tất cả khác tồn tại ít nhất một bộ ba Pythagore. Nếu là số lẻ thì chúng ta có thể lấy ; trong trường hợp này, hóa ra là và , bị cạn kiệt hoàn toàn bởi một (chúng tôi đã xem xét trường hợp này ngay từ đầu). Nếu chẵn thì chúng ta có thể lấy ; điều này tạo ra bộ ba với (tại sao?).
Số tam giác
Trong bảng clipart, tổng của số tự nhiên đầu tiên được tính: . Những tổng như vậy bắt đầu được gọi là số tam giác, vì một tam giác có thể được hình thành từ các điểm tương ứng với các số hạng (Hình 12). Sẽ thuận tiện hơn nếu vẽ một hình trên giấy ca-rô, ví dụ như một cái thang (Hình 13): ở mỗi hàng tiếp theo của thang có nhiều hình vuông hơn hàng trước. Để tạo thành số ô trong thang (bằng số lượng yêu cầu), hãy vẽ một chiếc thang khác tương tự nhưng lật ngược nó lại; sau đó chúng tôi “xoắn” cả hai thang (Hình 14). Các răng của cầu thang được nối với nhau và bạn được một hình chữ nhật, chiều dài một cạnh là , và cạnh kia là . Trong hình chữ nhật như vậy có ô; trên cầu thang -
Hình 14.
một nửa, tức là
Như vậy,
Bài toán 1. Dùng thang tính tổng của số lẻ; tổng của số lẻ, tổng của số có dạng (chúng tôi đã tìm được số tiền đầu tiên bằng cách sử dụng gnomons).
bài toán tiếp theo liên quan đến một quan sát thú vị khác của Nicomachus:
Bài toán 2. Đảm bảo rằng gnomon, là hiệu bình phương của các số tam giác liền kề, là một khối lập phương, hơn thế nữa
Từ mối quan hệ này Nikomakh thu được công thức tính tổng các lập phương
Để chứng minh điều đó, chỉ cần thu thập tất cả các gnomon tương ứng với số tam giác lân cận là đủ.
43
Chuyển động của các hạt mang điện trong điện trường và từ trường
Tác dụng của điện trường và từ trường lên các hạt tích điện dẫn đến nhiều hiện tượng thú vị và được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ hiện đại. Ví dụ, đây là sự điều khiển chuyển động của các electron trong các thiết bị điện chân không khác nhau và sự gia tốc của các hạt tích điện lên năng lượng cao, sự tập trung của các hạt bằng cách sử dụng các đường tĩnh điện và từ tính, cũng như sự phân tách các hạt theo điện tích ở xa của chúng trong máy quang phổ khối.
Chúng ta hãy giới hạn xem xét các trường hợp đơn giản nhất - chuyển động của các hạt tích điện trong điện trường và từ trường đều và đứng yên (không phụ thuộc vào thời gian).
Trong điện trường có hướng , các hạt có điện tích và khối lượng chịu tác dụng của một lực điện
truyền gia tốc cho hạt
Gia tốc này hướng dọc theo trường nếu và hướng dọc theo trường nếu . Do đó, phần dương của hạt bắt đầu chuyển động đều dọc theo trường và phần âm bắt đầu chuyển động ngược chiều với trường.
Để một hạt chuyển động từ điểm có điện thế đến điểm có điện thế . Đồng thời động năng của nó thay đổi một lượng
Đây là lý do tại sao việc thay đổi năng lượng của các hạt tích điện tính bằng electron volt là thuận tiện (1 eV là năng lượng mà một hạt có điện tích bằng điện tích của electron thu được khi đi qua hiệu điện thế một volt).
Một hạt tích điện chuyển động trong từ trường chịu tác dụng của một lực từ gọi là lực Lorentz . Người mẫu của cô ấy
trong đó là điện tích của hạt, là tốc độ của nó, là cảm ứng từ trường và là góc giữa các vectơ và . Đặc điểm đặc trưng của lực này là nó luôn vuông góc với hướng chuyển động có hướng của hạt và cảm ứng của từ trường.
Vì lực Lorentz vuông góc với vận tốc của hạt nên công thực hiện bởi lực này bằng không. Do đó, nếu không có lực nào khác tác dụng lên hạt thì khi chuyển động trong từ trường, năng lượng của hạt sẽ không đổi *).
Hãy cùng xem xét một vài bài toán cụ thể.
Bài tập 1. Một hạt tích điện âm chuyển động trong một điện trường đều sao cho nó cắt bề mặt tương đương có điện thế một góc so với pháp tuyến và bề mặt tương đương có điện thế một góc (Hình 1). Người ta biết rằng tại điểm mà điện thế trường bằng 0 thì vận tốc hạt bằng 0. Tìm mối liên hệ giữa các góc và .
Nếu tại một điểm có thế năng bằng 0 thì động năng của hạt bằng 0 tại điểm 1 và 2
*) Bạn có thể đọc thêm về điều này trong bài viết của Yu. Zaichikov “Lực Lorentz và công của nó” («Kvant», 1979, số 2).
44
Hình 1.
nó sẽ bằng với sự tương ứng
Và
Tỷ lệ vận tốc hạt đến từ đâu?
Theo hướng của trục , có một lực điện tác dụng lên các hạt nên hình chiếu của vận tốc sẽ tăng: . Không có lực tác dụng lên các hạt theo hướng của trục ; do đó, phép chiếu vận tốc sẽ không đổi:
hoặc
So sánh hai biểu thức liên hệ mô hình vận tốc hạt tại điểm 1 và 2, chúng ta tìm thấy mối liên hệ giữa các góc snus và :
Hãy chú ý đến thực tế này: quỹ đạo của hạt lệch theo hướng pháp tuyến đến bề mặt đẳng thế nếu (như trong trường hợp chúng ta đã xem xét) hạt chuyển động theo hướng tăng dần điện thế. Điều này giúp ta có thể hiểu được những chuyển động phức tạp hơn của điện tích trong điện trường không đồng nhất, chẳng hạn như nguyên lý hội tụ hệ điện. Hình 2 cho thấy cái gọi là đường dây hệ thống điện, bao gồm hai hình trụ đồng trục; Các đường chấm chấm biểu thị các phần của bề mặt đẳng hướng. Điểm là nguồn phát ra chùm tia phân kỳ của các electron chậm và điểm là ảnh của chùm tia hội tụ của các electron nhanh.
Nhiệm vụ 2. Chúng ta cho một electron bay vào khoảng trống giữa các bản của một tụ điện phẳng, giữa các bản duy trì sự chênh lệch không đổi của vị trí V (Hình 3). Xác định tốc độ electron tối thiểu tại đó nó chạm tới tấm trên cùng. Điện tích riêng của electron là K/kg, điện tích riêng là .
Khi chuyển động trong tụ điện, electron sẽ chịu tác dụng của một lực điện không đổi hướng vào từ trường, tức là từ tấm in dấu sang bản dương. Do đó, hình chiếu của vận tốc electron lên trục sẽ giảm đều và hình chiếu lên trục sẽ không đổi. Không khó để chứng minh rằng quỹ đạo của electron sẽ là một parabol (bạn hãy tự kiểm tra).
Tốc độ tối thiểu của electron sẽ tương ứng với trường hợp parabol chạm vào tấm tụ điện phía trên.
45
TORAH. Điều này có nghĩa là tại thời điểm tiếp xúc, hình chiếu của vận tốc electron sẽ bằng 0.
Tại điểm 1, động năng của electron là , và tại điểm 2, nó bằng . Mặt khác, sự thay đổi động năng có liên quan đến hiệu điện thế giữa các bản tụ: ). Vì vậy, .
Ở đâu
Hãy thử giải bài toán này theo cách khác: viết phương trình chuyển động của electron dọc theo trục và và từ đó tìm tốc độ ban đầu tối thiểu.
*) Đến sau đây chúng ta sẽ hiểu mô hình điện tích electron.
Hình 3.
Hình 4.
Bài toán 3. Một loạt các ion dương tích điện đơn Li(A=6) được phát ra từ nhiệt kế “E”.
Các nonon được gia tốc bởi điện trường , đi qua hiệu điện thế V và đi vào buồng có từ trường ngang T (Hình 4). Tìm giá trị độ lệch của chùm tia . Chiều dài buồng cm, điện tích C, khối lượng proton e.
Sau khi vượt qua hiệu điện thế tăng tốc , mỗi vật thu được động năng
trong đó là khối lượng của ion, là tốc độ của nó. Từ đây
Với tốc độ này anh ta đi vào một căn phòng nơi chỉ tồn tại từ trường. Lực Lorentz bắt đầu tác dụng lên nó, lực này sẽ truyền gia tốc hướng tâm cho nó. Vì lực Lorentz tại mỗi thời điểm vuông góc với tốc độ của ion nên nó sẽ chuyển động theo một vòng tròn. Bán kính của vòng tròn này có thể được tìm thấy từ phương trình chuyển động của ion
Có tính đến thực tế là , chúng tôi nhận được
Mức độ lệch chùm tia được tìm thấy từ các phép tính hình học đơn giản (xem Hình 4):
Bài toán 4. Một chùm electron phân kỳ yếu phát ra từ điểm với tốc độ và chuyển động trong từ trường dọc có cảm ứng (Hình 5). Tại những giá trị nào của mô hình cảm ứng từ, chùm tia sẽ hội tụ vào màn hình “E” nằm ở khoảng cách tính từ điểm ?
46
Chúng ta hãy xem xét chuyển động của một electron riêng lẻ, vectơ vận tốc của nó nằm trong mặt phẳng của Hình 5 và tạo một góc với vectơ .
Vì electron chỉ chịu tác dụng của lực Lorentz, hình chiếu của lực này theo hướng của trường bằng 0, nên hình chiếu vận tốc của electron theo hướng này sẽ không đổi và bằng .
Trong mặt phẳng vuông góc với vectơ , electron sẽ chuyển động theo một đường tròn với tốc độ tuyến tính bằng . Hãy viết phương trình chuyển động của electron trong một vòng tròn:
Từ đây ta tìm được bán kính của đường tròn và chu kỳ quay :
Đồng thời, electron chuyển động đều trên trường với tốc độ .
Nếu sau thời gian electron kết thúc ở điểm (xem Hình 5), điều này có nghĩa là nó đã thực hiện một số nguyên số vòng quay đầy đủ:
hoặc
ở đâu . Kết quả là chúng ta thu được một tập hợp các giá trị mô hình vectơ cảm ứng từ rời rạc mà tại đó electron sẽ chạm điểm :
Nói đúng ra, giá trị của trường lấy nét phụ thuộc vào góc . Tuy nhiên, ở các góc nhỏ và
Vấn đề 5. Tích cực
47
Nó sẽ dần dần mất tốc độ và ngày càng bị từ trường bẻ cong nhiều hơn (xem Hình 6). Tại điểm thấp nhất của quỹ đạo, hình chiếu của vận tốc hạt trở thành bằng 0 và tổng vận tốc của nó sẽ là tối thiểu. Bán kính cong của quỹ đạo tại điểm này sẽ nhỏ nhất và gia tốc hướng lên của hạt sẽ lớn nhất.
Sau đó, hạt bắt đầu chuyển động đi lên dọc theo trường , tốc độ của nó sẽ tăng lên và cùng với đó là bán kính cong của quỹ đạo sẽ tăng lên. Tại một số thời điểm, tốc độ của hạt trở nên bằng tốc độ ban đầu .
Kết quả là hạt sẽ “trôi” dọc theo trục . Quỹ đạo chuyển động của nó là một cơn lốc xoáy. Hình 6 cho thấy quỹ đạo của hạt trong trường hợp .
(Một tính toán chặt chẽ cho thấy chuyển động dọc theo lốc xoáy có thể được biểu diễn dưới dạng chồng chất của chuyển động đều dọc theo trục với tốc độ và chuyển động tròn trong mặt phẳng .)
Bài tập
- Hai hạt tích điện có tốc độ bằng nhau cm/c đồng thời bay vào một tụ điện phẳng (Hình 7).
Xác định hướng của điện trường trong tụ điện mà các hạt sẽ va chạm vào nhau. Điện tích riêng của hạt có giá trị tuyệt đối bằng nhau C/kg), nhưng trái dấu. Khoảng cách giữa các bản tụ là cm; cm; góc tới của hạt .
-
Trong mô hình hành tinh của nguyên tử hydro (theo Rutherford - Bohr), người ta cho rằng electron quay theo quỹ đạo tròn xung quanh một hạt nhân nhỏ, nặng, tích điện dương (proton). Xác định bán kính của nguyên tử hydro nếu biết rằng năng lượng tối thiểu phải truyền thêm cho electron để loại nó ra khỏi nguyên tử (ion hóa năng lượng) bằng J. Điện tích của electron và proton bằng Cl.
-
Trong một thiết bị xác định trạng thái đồng vị (máy quang phổ khối), các ion kali tích điện đơn lẻ có trọng lượng nguyên tử và lần đầu tiên được tăng tốc bằng điện
48
Lời khuyên của độc giả
Trong thư xã luận chung «Kvant» một phần đáng kể các bức thư từ độc giả của chúng tôi - học sinh, giáo viên, những người yêu thích toán học - liên quan đến chủ đề của phần “Thực hành của ứng viên”. Nhiều người trong số họ đề cập đến các vấn đề từng phần; các biên tập viên trả lời những bức thư như vậy của chính tác giả của họ. Nhưng trong cả một loạt thư và ghi chú, những thông điệp thú vị được thể hiện về các vấn đề lý thuyết khác nhau của khóa học toán ở trường, ý tưởng của một số dạng bài thi nhất định bài toán được trình bày, những nhận xét và đề xuất hữu ích có tính chất phương pháp luận, được biên soạn độc lập bài toán, được đưa ra. Mặc dù các thông điệp và bài toán được đưa ra trong những bức thư như vậy không phải lúc nào cũng mới và độc đáo, nhưng theo quan điểm của chúng tôi, nên giới thiệu cho tất cả độc giả «Kvant» nội dung của chúng. Chưa xét đến việc có thể xuất bản đầy đủ những bức thư và ghi chú này, ban biên tập đã chuẩn bị tuyển chọn tài liệu được biên soạn theo ý kiến và gợi ý của độc giả tạp chí, kèm theo những nhận xét bổ sung cần thiết. Chúng tôi hy vọng rằng những câu hỏi trong bộ sưu tập sẽ giúp ích cho các ứng viên vào các trường đại học.
Sự thành thạo trong khóa học toán ở trường mà thí sinh phải thể hiện trong kỳ thi tuyển sinh, đặc biệt, ngụ ý khả năng thực hiện các phép tính một cách chính xác và biến đổi chính xác các biểu thức đại số. Thật không may, người nộp đơn thường bị giảm điểm chính xác do những sai sót mắc phải trong quá trình chuyển đổi. Theo quy luật, những lỗi như vậy không xảy ra do tầm thường - đúng hơn, chúng là kết quả của sự thiếu chú ý và sơ suất, không có khả năng kiểm tra bản thân, kết quả của việc thực hành không đầy đủ trong các ví dụ lời giải phản ánh quá trình đào tạo kỹ thuật (xem «Kvant», 1974, Số 3, trang 49-50). Bản chất của phương pháp này là thay vì một trong các biến có trong biểu thức đại số, một hàm lượng giác nhất định của góc phụ được thay thế và nó được chọn sao cho biểu thức ban đầu được đơn giản hóa nhờ các công thức lượng giác nổi tiếng.
Tất nhiên, việc đào tạo lượng giác không chỉ hữu ích trong việc chuyển đổi các biểu thức đại số mà còn trong nhiều bài toán - với phương trình lời giải, chứng minh bất đẳng thức, v.v. Một tập hợp lớn các ví dụ thú vị thuộc loại này đã được độc giả V. Olkhov (Gorky) của chúng tôi gửi.
Ví dụ 1. Chứng minh Giáng sinh
(1)
Trước hết, chúng ta lưu ý rằng cả hai vế đẳng thức (1) đồng thời có ý nghĩa nếu
(2)
đối với những giá trị này và , chúng tôi sẽ chứng minh danh tính của mình. Sự hiện diện của biểu thức dưới căn bậc hai gợi ý ý tưởng đặt
(3) - bởi vì khi đó
Việc chuẩn bị lượng giác như vậy có thể chấp nhận được, vì do bất đẳng thức (2) nên phân số (tại ) nằm trong khoảng từ 0 đến 1 và nó có thể được coi là giá trị của sin bình phương của một góc nhất định của phần tư thứ nhất
49
(nếu thì và nhận dạng (1) rất cụ thể).
Sau khi thay (3) vào pháp luật, phần đẳng thức (1) sẽ được viết dưới dạng
Đồng thời
vì , và đẳng thức (1) được chứng minh.
Ví dụ 2. Chứng minh rằng với
Làm thế nào để đạt được dấu bằng trong bất đẳng thức này?
Ta viết lại bất đẳng thức được chứng minh dưới dạng
(4)
Vì theo điều kiện
có thể được đặt
Nếu chúng ta thực hiện phép thay thế lượng giác này ở vế trái của bất đẳng thức (4), thì chúng ta có thể làm như sau:
điều này chứng tỏ bất đẳng thức (4).
Từ chuỗi chuyển đổi trên, rõ ràng sự bình đẳng theo (4) đạt được khi
tức là ở ; điều này chỉ có thể thực hiện được với (hãy tự kiểm tra!).
Phương trình vô tỷ sau đây có tham số có thể được giải dễ dàng bằng phương pháp tiêu chuẩn - lũy thừa; bạn chỉ cần cẩn thận để không bị bén rễ. Chúng tôi sẽ chỉ ra cách giải phương trình này theo cách khác - sử dụng phép thế lượng giác.
Ví dụ 3: Giải phương trình
(5)
Trước tiên, chúng ta hãy lưu ý rằng nếu phương trình (5) đối với một số giá trị của tham số có nghiệm, thì nghiệm này là một số không âm (tại sao?). Theo đó, đối với phương trình (5) không có nghiệm, đối với nó có một nghiệm và đối với các nghiệm phải thỏa mãn bất đẳng thức (chứng minh các phát biểu này).
Hãy thực hiện một sự thay thế lượng giác
thì phương trình (5) sẽ có dạng
hoặc
(thực hiện các phép tính). Bằng cách bình phương cả hai vế của phương trình cuối cùng, chúng ta nhận được
Từ đây, chúng tôi xác định giá trị chỉ có thể được chọn trong quý đầu tiên khi ; do đó, phương trình (5) chỉ có nghiệm đối với các giá trị của tham số . Đối với bất kỳ giá trị tham số nào thỏa mãn điều kiện này,
51
mặc
(«Kvant», 1976, số 4, trang 41-42).
M. Shkalenyuk (Odessa) chỉ ra một cách khái quát thú vị về công thức (7) trong thư của mình. Hãy để chúng tôi chứng minh sự khái quát này trên một bài toán cụ thể.
Ví dụ 5 (MSU, Cơ học và Toán học, 1965). Phương trình có bao nhiêu nghiệm?
Sử dụng các công thức lượng giác đã biết, chúng ta viết lại phương trình đã đề xuất dưới dạng
(8)
Bây giờ chúng ta biến đổi phần bên trái như sau:
Vì với bất kỳ
tồn tại một góc phụ thuộc vào sao cho
không thì
nên phương trình (8) tương đương với phương trình
Vì vế trái của phương trình cuối cùng không vượt quá với tất cả các giá trị của nên phương trình này không có nghiệm.
Độc giả của chúng tôi V. Kolmykov (Voronezh) đề nghị tìm ra lỗi trong “chứng minh” của “định lý” rõ ràng là sai sau đây:
- Định lý. Nếu hai mặt phẳng song song thì chúng trùng nhau.
Bằng chứng. Cho phép
là phương trình của mặt phẳng , và
là phương trình của mặt phẳng và đặt . Do sự song song của các mặt phẳng này
hoặc, nếu anh ta biểu thị các mối quan hệ này bằng , , , .
Không thì phương trình của mặt phẳng có thể viết là
Trừ đẳng thức (9) khỏi đẳng thức (10), chúng ta thu được , và do đó phương trình (10) của mặt phẳng có thể được viết lại dưới dạng
Vì phương trình này trùng với phương trình (9) của mặt phẳng nên chúng ta thu được .
52
Những lựa chọn cho kỳ thi tuyển sinh đại học năm 1978
Đại học bang Kazan mang tên V. I. Ulyanov-Lenin
Đại học bang Kazan được mô tả chi tiết trong «Kvant» số 6 năm 1976.
Toán (thi viết)
Khoa Cơ học và Toán học
-
Giải phương trình
-
Tìm tọa độ của vectơ , vectơ thẳng hàng , nếu biết vectơ tạo cùng một góc với trục và .
-
Cơ sở của ví dụ là một tam giác cân bằng, cạnh của nó bằng và góc ở đỉnh bằng . Tất cả các mặt bên đều nghiêng với mặt phẳng đáy một góc . Tìm ví dụ về khối lượng.
-
Trên mặt phẳng tọa độ, vẽ tập hợp các điểm có tọa độ thỏa mãn bất đẳng thức
Khoa Toán tính toán và Điều khiển học
-
Giải phương trình
-
Giải bất đẳng thức
-
Trong một ví dụ về tứ giác đều có chiều cao và các cạnh đáy có một hình chữ nhật song song, đáy của nó là hình vuông có cạnh , sao cho đáy dưới của nó nằm trên đáy của ví dụ và các đỉnh của đáy trên nằm trên các cạnh của ví dụ. Tại thể tích của hình song song nội tiếp sẽ nhỏ nhất? Tìm âm lượng ở giá trị này .
-
Trên đường có một số cột cách nhau 10 m. Bắt đầu từ một trụ cuối, người công nhân đã chuyển từng trụ một sang trụ cuối kia và để làm được điều này anh ta phải đi bộ tổng cộng 1,44 km. Có bao nhiêu cây cột trên đường?
Khoa Vật lý
-
Giải phương trình
-
Giải hệ phương trình
-
Trên đường cong tìm các điểm tại đó tiếp tuyến song song với đường thẳng .
-
Góc nhị diện giữa các mặt bên của một đường thẳng tứ giác vuông là , và cạnh đáy là . Tìm ví dụ về khối lượng.
Vật lý (đề thi vấn đáp)
-
Hình trụ có bán kính và khối lượng đứng trước bậc cao . Lực ngang nhỏ nhất truyền qua hình trụ và vuông góc với tường phải tác dụng vào hình trụ để nó có thể dâng lên bậc thang là bao nhiêu? Bỏ qua ma sát.
-
Trên một sợi dây cao su có chiều dài ở trạng thái không dãn là , một quả cầu nặng có khối lượng được treo lơ lửng, quay đều trong mặt phẳng ngang quanh trục thẳng đứng đi qua điểm treo; trong trường hợp này, sợi chỉ bị lệch một góc . Biến dạng ren là đàn hồi, hệ số đàn hồi là . Tìm vận tốc góc của chuyển động quay .
-
Một tảng băng có diện tích mặt cắt ngang và chiều cao nổi trong nước. Phải thực hiện công bao nhiêu để nhúng chìm hoàn toàn tảng băng vào nước?
-
Một quả bóng có mật độ được treo trên một sợi không trọng lượng có chiều dài trong môi trường lỏng có mật độ . Xác định chu kỳ dao động của nó. Ma sát sẽ chạy đi.
53
-
Các bánh xe của đầu máy hơi nước có bán kính m tại C. Xác định kích thước số vòng quay của bánh xe vào mùa hè ở nhiệt độ C và vào mùa đông ở nhiệt độ C trên đường không gian bánh xe km (hệ số giãn nở tuyến tính tellian K).
-
Một động cơ điện chạy bằng pin có EMF bằng V. Động cơ thực hiện công cơ học nào trong thời gian s khi dòng điện A chạy qua cuộn dây của nó, nếu khi phần ứng được hãm hoàn toàn thì dòng điện A chạy qua mạch điện?
-
Trong nguồn điện, các điện trở được mắc theo mạch như hình vẽ.
Nguồn điện được bật ở điểm 1 và 2, và trong một thời gian có thể đun sôi g nước. Hỏi có thể đun sôi bao nhiêu nước trong cùng một thời gian nếu bật nguồn điện ở điểm 1 và 3? Nhiệt độ nước ban đầu là như nhau trong cả hai trường hợp. Yêu cầu bồi thường tổn thất nhiệt.
-
Thông qua một đèn hai điện cực (diode) có các điện cực phẳng, dòng điện chạy qua mA. Hiệu điện thế trên đèn là V. Với lực nào thì các điện cực rơi trên đèn sẽ tác dụng lên các vật dị thường nếu tốc độ của chúng gần cực âm bằng 0? Tỷ lệ điện tích trên khối lượng của nó là KL/kg.
-
Trong một từ trường đều có cảm ứng T, một cuộn dây được đặt sao cho mặt phẳng của nó vuông góc với các đường sức từ. Cuộn dây được nối với một điện kế. Tổng điện tích chạy qua điện kế với một số vòng quay của cuộn dây là CL. Cuộn dây đã quay một góc bằng bao nhiêu nếu diện tích của nó là cm và điện trở của cuộn dây là Ohm?
-
Một gương cầu lõm tạo ra ảnh thật của một nguồn chính xác nằm trên trục quang và cách gương cm. Tiêu cự của gương là cm. Gương được cắt làm đôi và hai nửa của nó được dịch chuyển ra xa nhau một khoảng cm theo hướng vuông góc với trục quang học. Ảnh tạo bởi hai nửa gương có mối liên hệ với nhau như thế nào?
V. Vishnevsky,
O. Sokolov,
A. Khasanov
Đại học bang Yaroslavl
Giới thiệu về Đại học Bang Yaroslavl, xem «Kvant», 1978, Số 6, tr. 73.
Matematika
(thi viết)
Khoa Toán
Tùy chọn 1
-
Tìm chiều cao của đường thẳng tam giác có thể tích lớn nhất nội tiếp trong quả cầu có bán kính .
-
Có bao nhiêu số có sáu chữ số khác nhau có thể được tạo ra từ các chữ số 1,2,3,4,5,6,7 sao cho các số đó không lặp lại và bội số là số chẵn?
-
Giải bất đẳng thức
- Giải phương trình
Tùy chọn 2
-
Một primogol song song được ghi trong một hình cầu có bán kính . Tìm các bề mặt của hình song song nếu nó có thể tích lớn nhất có thể.
-
Có bao nhiêu số có sáu chữ số khác nhau có thể được lập từ các số 1,2,3,4,5,6,7 sao cho các số đó không lặp lại và tổng các số tận cùng là số có hai chữ số?
-
Giải bất đẳng thức
- Giải phương trình
Khoa Vật lý
Tùy chọn 1
-
Phần nào của bề mặt hình vuông bị cắt bởi một parabol đi qua hai đỉnh liền kề của hình vuông và chạm vào cạnh của nó ở giữa?
-
Giải bất đẳng thức
trong đó là số lần kết hợp của các phần tử với .
- Giải phương trình
- Giải phương trình
54
Tùy chọn 2
-
Phần nào của mặt phẳng thu được khi một parabol đi qua hai đầu đường kính của hình bán nguyệt và chạm vào đường tròn biên tại một điểm bằng chiều dài tính từ hai đầu đường kính?
-
Giải bất đẳng thức
trong đó là số lần kết hợp của các phần tử với . -
Giải phương trình
-
Giải phương trình
Vật lý
(Bài kiểm tra miệng)
Khoa Vật lý
-
Một vật trượt từ trạng thái đứng yên dọc theo một mặt phẳng nghiêng tạo một góc với đường chân trời từ độ cao m. Hệ số ma sát của vật trên mặt phẳng là . Hỏi vật sẽ đạt được vận tốc bao nhiêu sau khi trượt?
-
Danh sách xe máy di chuyển về phía bắc bên phải với tốc độ tuyến tính km/h dọc theo một vòng tròn bán kính m. Xác định góc lệch của xe môtôLIST so với phương thẳng đứng.
-
Một ống thủy tinh có chiều dài m được nhúng một nửa vào đáy. Ống sau đó được đóng lại ở phía trên và loại bỏ. Thanh thủy ngân sẽ tồn tại trong ống bao lâu? Áp suất khí quyển là mm pt. Nghệ thuật.
-
Hai bình đựng cùng một loại khí. Thể tích của bình và , áp suất và nhiệt độ của khí trong bình lần lượt là , và , . Sau khi kết nối các bình, nhiệt độ được thiết lập trong đó. Tìm áp suất trong các mối nối của bình.
-
Hai điện tích dương C và C cách nhau cm. Cần đặt điện tích nào và ở đâu để tất cả các hệ ở trạng thái cân bằng? Liệu trạng thái cân bằng có ổn định không?
-
các giọt thủy ngân hình cầu giống hệt nhau được tích điện cùng điện thế . Tiềm năng của giọt lớn do sự hợp nhất của các giọt (, B) sẽ là bao nhiêu?
-
Một tụ điện nối với pin có điện áp V bằng dây dẫn có điện trở Ohm có công suất ban đầu là µF. Sau đó, điện dung của nó tăng đều trong khoảng thời gian s đến µF. Năng lượng nào sẽ được giải phóng dưới dạng nhiệt trong dây cung cấp?
-
Một hội trường có sàn tròn bán kính m được chiếu sáng bằng một ngọn đèn cố định ở tâm dòng chảy. Tìm chiều cao của hành lang nếu biết độ khô ít nhất của tường hành lang lớn hơn lần độ khô ít nhất của sàn ().
-
Một gương cầu lõm cho hình ảnh ngọn lửa nến trên tường, được phóng đại lần (). Khoảng cách từ ngọn nến đến gương là cm. Tìm công thức tính khoảng cách của gương.
-
Động năng và tốc độ của các quang điện tử phát ra từ natri khi nó được chiếu tia cực tím ( cm), nếu công năng của các electron từ natri là eV? Động năng của electron được biểu thị bằng volt electron.
M. Dobrokhotova, N. Mikheev, V. Chapytsin
Đại học bang Viễn Đông
(Khoa Vật lý)
Khoa Vật lý Trường Đại học Viễn Đông đào tạo các nhà vật lý cho các viện nghiên cứu, cơ sở giáo dục đại học, trung học và doanh nghiệp ở Viễn Đông.
Sáu khoa của khoa đào tạo các chuyên gia về vật lý chất rắn, vật lý phân tử, địa vật lý, điện tử, tự động hóa nghiên cứu khoa học và vật lý hạt nhân.
Sinh viên thường được đào tạo thực tế tại nơi làm việc. Đây là các viện của Trung tâm Khoa học Viễn Đông thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô (khoa học đại dương, quy trình tự động hóa và điều khiển, núi lửa, sinh học biển), phòng thí nghiệm của các bộ phận khảo sát địa chất, tàu nghiên cứu làm việc trong các chương trình quốc tế, phòng thiết kế, nhà máy và trường học ở Viễn Đông.
Toán học
(kiểm tra miệng)
-
Giải phương trình
-
Giải bất đẳng thức
-
Có bao nhiêu thứ Sáu lẻ khác nhau từ các số 0,1,3,4,5?
-
Có bao nhiêu số điện thoại chứa tổ hợp 12 nếu số đó có 5 chữ số?
-
Tìm giá trị lớn nhất và lớn nhất của hàm
-
Xác định kích thước của một bể bơi mở có thể tích 32 m³ với một ngôi nhà hình vuông, lớp lót đáy và tường đòi hỏi ít vật liệu nhất.
-
Tính diện tích hình được giới hạn bởi đường thẳng
-
Hai công nhân cùng làm chung một công việc thì xong trong 4 giờ. Đầu tiên
55
trong số này, làm việc riêng lẻ, có thể hoàn thành nhiệm vụ vào lúc 6 giờ so với người thứ hai. Mỗi cá nhân có thể hoàn thành nhiệm vụ đó trong bao nhiêu giờ?
-
Tìm chiều cao của một đường thẳng tam giác có các cạnh bên bằng và mọi góc phẳng tại đỉnh đều là góc vuông.
-
Một quả bóng được mô tả xung quanh một đường thẳng tam giác đều có góc phẳng ở đỉnh. Tìm tỉ số giữa thể tích của quả bóng và thể tích của các đường thẳng.
Vật lý
(Bài thi vấn đáp)
-
Người lái xe bất chợt nhận ra một bức tường cách mình không xa, vuông góc với hướng di chuyển của mình. Làm gì có lợi hơn để ngăn ngừa tai nạn: phanh hoặc rẽ sang một bên?
-
Một vật nhỏ trượt xuống từ đỉnh một quả cầu có bán kính . Thân lỗ tính từ mặt cầu ở độ cao bao nhiêu tính từ đỉnh? Hãy đưa ra ba yêu cầu.
-
Cho một ống thủy tinh hẹp, một đầu bịt kín. Ống chứa không khí được ngăn cách với khí quyển xung quanh bằng cột thủy ngân. Ngoài ra còn có một thước kẻ milimet. Sử dụng chúng để xác định áp suất khí quyển.
-
Mặt cắt ngang của một hình trụ bằng đồng có hướng như thế nào nếu chiều dài của nó không đổi khi nhiệt độ tăng từ lên ? Hệ số giãn nở tuyến tính của đồng thau độ; mô đun đàn hồi N/.
-
Carbon dioxide chảy qua đường ống dẫn khí ở áp suất atm và nhiệt độ . Tốc độ chuyển động của khí trong ống là bao nhiêu nếu kg carbon dioxide chảy qua diện tích mặt cắt ngang của ống m trong phút?
-
Một quả cầu kim loại nhỏ có khối lượng g, mang điện tích C, được ném với tốc độ m/ vào một quả cầu kim loại có điện tích C. Quả bóng sẽ chạm tới bề mặt của nó với bán kính tối thiểu là bao nhiêu?
-
Xác định số electron tạo thành điện tích trên hạt bụi có khối lượng g nếu nó cân bằng trong điện trường tạo bởi hai bản tích điện. Hiệu điện thế giữa các bản là V và khoảng cách giữa chúng là cm. Điện tích của một electron là Cl.
-
Một dây dẫn có chiều dài cm có điện trở Ohm được đặt trong một từ trường đều có độ tự cảm T. Dây dẫn được nối với một nguồn dòng có suất điện động là V và điện trở trong Ohm. Dưới tác dụng của từ trường, dây dẫn bắt đầu chuyển động vuông góc với độ tự cảm từ m/. Xác định cường độ dòng điện trong dây dẫn.
-
Tia nắng xuyên qua tấm lót chịu trách nhiệm tạo một góc với mặt bàn. Gương phẳng nên đặt như thế nào để chùm sáng đổi hướng sang phương nằm ngang?
-
Hiệu điện thế nhỏ nhất cần đặt giữa catôt và anome là bao nhiêu để làm chậm hoàn toàn các quang điện tử thoát ra khỏi catôt khi được chiếu sáng bởi các tia có bước sóng nm, nếu công thoát là eV? Hằng số Planck J s, tốc độ ánh sáng m/, điện tích Cl.
N. Alexandrova,
V. Shlyk,
L. Yudina
Viện kiến trúc Moscow
Viện Kiến trúc Mátxcơva được thành lập vào năm 1866. Hàng năm trường đào tạo 250-300 kiến trúc sư tổng quát chuyên về lĩnh vực quy hoạch đô thị, kiến trúc sinh hoạt và công trình công cộng, kiến trúc công trình và công trình công nghiệp, kiến trúc và quy hoạch khu dân cư nông thôn, kiến trúc giao thoa của các tòa nhà, kiến trúc cảnh quan, trùng tu các di tích kiến trúc. Viện có bốn khoa: giáo dục phổ thông, quy hoạch đô thị, kỹ thuật công nghiệp, đời sống và kỹ thuật công cộng. Trong 5 năm rưỡi, sinh viên của viện phải tham gia khóa học đầy đủ theo chương trình của 32 khoa, đào tạo toàn diện cho các chuyên gia trẻ về lĩnh vực thiết kế kiến trúc, đồ họa nghệ thuật, lý thuyết và lịch sử kiến trúc, kỹ thuật chuyên ngành, kinh tế, chính trị xã hội, thể dục, dân phòng.
Học tại viện là ban ngày và buổi tối. Hầu hết sinh viên tốt nghiệp của viện đều được phân bổ giữa các viện nghiên cứu và thiết kế kiến trúc ở Moscow và khu vực Moscow. Dự bị đại học cho những người muốn theo học tại Viện Kiến trúc Mátxcơva bao gồm khoa dự bị và ba loại khóa học dự bị - dành cho học sinh lớp 9-10 môn vẽ và vẽ, dành cho những học sinh không có quân hàm trong Quân đội Liên Xô - theo chương trình thi tuyển sinh, các khóa học tương ứng dành cho cư dân Mátxcơva và khu vực Mátxcơva.
Các kỳ thi tại viện được tổ chức ở các môn: vẽ đầu thạch cao và bố cục (lập hồ sơ).
56
môn), văn học (tiểu luận), toán học và vật lý (bằng miệng), vẽ hình chiếu. Hàng năm, 350 người được nhận vào năm đầu tiên của viện - toàn thời gian, 75 người - buổi tối.
Viện có một thư viện độc đáo với hơn 100 nghìn đầu sách về kiến trúc và nghệ thuật.
Toán học
(kiểm tra miệng)
Vé 1
-
Hàm đạo hàm .
-
Cho .
Tìm: 1)
-
-
.
- Tâm của bốn đường tròn có bán kính nằm ở các ô vuông phía trên cạnh . Tìm diện tích của hình được tạo bởi hai trong số bốn hình tròn này và nằm bên trong hình vuông.
Vé 2
-
Khối lượng của các số liệu quay.
-
Tìm giới hạn
- Một bức tượng cao 5 m đứng trên bệ cao 6 m. Một người cao 1,6 m (so với tầm mắt) phải đứng cách tượng bao nhiêu để có thể nhìn tượng từ góc lớn nhất?
Vật lý
(Bài kiểm tra miệng)
-
Một viên đạn có khối lượng bắn trúng một khối gỗ có khối lượng được treo bằng một sợi dây có chiều dài và mắc kẹt trong đó. Xác định góc tối đa mà sợi chỉ sẽ lệch nếu tốc độ đạn là .
-
Một quả cầu có khối lượng nằm trên hai mặt phẳng nhẵn tạo thành một góc , và mặt phẳng bên trái tạo một góc nhọn với đường chân trời. Xác định lực mà quả bóng ép lên mặt phẳng.
-
Vật rơi từ độ cao m với vận tốc ban đầu rồi chìm sâu vào cát đến độ sâu m. Xác định lực cản trung bình của đất. Trọng lượng cơ thể kg, không tính đến lực cản của không khí.
-
Ba quả bóng giống hệt nhau có khối lượng g, mỗi quả được treo tại một điểm trên sợi tơ có chiều dài cm. Cần truyền những điện tích giống hệt nhau nào vào các quả bóng để mỗi sợi dây tạo một góc với phương thẳng đứng?
-
Một ấm điện có hai cuộn dây. Khi một trong số chúng được bật, nước sôi trong phút, khi cuộn dây thứ hai được bật - trong phút. Sẽ mất bao nhiêu phút để ấm đun sôi nếu các cuộn dây được mắc nối tiếp? Trong trường hợp nào hiệu suất của ấm đun nước lớn hơn và tại sao?
-
Tìm dòng điện ngắn mạch của pin nếu ở tải A, nó cung cấp công suất W cho mạch ngoài và ở tải A, nó cung cấp công suất W.
-
Mecheryak,
V. Smirnov,
A. Stepanov,
V. Frolov
trò chơi domino
Bằng cách đặt các quân domino cạnh nhau dọc theo cạnh phải của quân domino, hãy tạo thành hình như trong Hình 1 từ một bộ domino hoàn chỉnh (28 quân). Sau đó sắp xếp 28 viên gạch này theo mẫu như ở Hình 2 sao cho các xương domino lại như cũ.
Hình 1.
Hình 2.
chạm vào các giá trị điểm giống nhau. Nhiệm vụ tương tự được thực hiện đối với hình minh họa trong Hình 3.
L. Mochalov,
P. Tolkach
57
Sách mới
Chúng tôi tiếp tục xuất bản các bản tóm tắt sách về toán học và vật lý mà độc giả dễ tiếp cận và thú vị. Trong số này chúng ta sẽ nói về những cuốn sách được xuất bản vào quý 1 năm 1979.
Toán học
Nhà xuất bản “Nuka”
- Khinchin A. Ya. Ba viên ngọc trai của lý thuyết số Phiên bản thứ 3. Tập 4 l., phát hành 50.000 bản, giá 20 kopecks.
Cuốn sách tuyệt vời này được dành riêng để trình bày ba lý thuyết số.
Định lý đầu tiên được đặt theo tên của nhà toán học người Hà Lan Van der Waerden và có công thức sau:
Cho k và l là các số tự nhiên tùy ý. Khi đó tồn tại một số tự nhiên n sao cho khi bất kỳ đoạn nào của chuỗi tự nhiên có độ dài n được phân chia theo bất kỳ cách nào thành k lớp (trong đó tôi bao gồm các lớp trống), thì ít nhất ở một trong các lớp này có một cấp số cộng có độ dài l.
Chương thứ hai xem xét giả thuyết Landdu-Shinrelman, giả thuyết khẳng định tính đúng đắn của một bất đẳng thức nhất định. Được đề xuất vào năm 1931, nó đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà nghiên cứu ở tất cả các nước, nhưng tỏ ra khó định nghĩa; Chỉ đến năm 1942 nó mới được chứng minh bởi nhà toán học trẻ người Mỹ Mann. Một năm sau, Artin và Sherk công bố một bằng chứng mới về điều đó, những thành phố có vị trí thấp hơn, mặc dù
vẫn hoàn toàn sơ cấp. Theo Khinchin, thiết kế Artin-Sherk là “sự kết hợp đáng chú ý giữa sự tinh tế trong cấu trúc và tính cơ bản tối đa của phương pháp”.
Cuối cùng, chương thứ ba đưa ra một lời giải cơ bản về bài toán Waring; chứng minh rằng với mọi số tự nhiên n luôn tồn tại một số tự nhiên k sao cho mọi số tự nhiên đều có thể biểu diễn dưới dạng tổng tối đa k lũy thừa thứ n của một số số tự nhiên. Giả thuyết này được Waring đưa ra vào thế kỷ 18 (trường hợp đặc biệt của nó là định lý tuyệt vời của Lagrange: số tự nhiên là tổng của không lớn hơn số được biểu thị), nhưng chỉ vào đầu thế kỷ của chúng ta (1907) Hilbert mới chứng minh được tính đúng đắn của nó một cách trọn vẹn. Tuy nhiên, chứng minh của ông rất cồng kềnh và không cơ bản, giống như những chứng minh sau này của Hardy, Leathwood và I.M. Vinogradov. Do đó, các nhà toán học phải đối mặt với một bài toán có vẻ cơ bản như bài toán Waring tiếp tục tìm kiếm lời giải của nó, bài toán này không yêu cầu các khái niệm và phương pháp vượt ra ngoài số học cơ bản. lời giải cơ bản được nhà toán học Liên Xô Yu thu được. V. Linnik năm 1942 (tuy nhiên, chứng minh “sơ cấp” của ông cũng không đơn giản lắm). Chương thứ ba của cuốn sách được dành để trình bày cách chứng minh của Linnik.
Tác giả cuốn sách, A. Ya. Khinchin, là một chuyên gia nổi tiếng về lý thuyết số và là một giáo viên tuyệt vời. Cuốn sách “Ba viên ngọc trai của lý thuyết số” của ông chắc chắn là một trong những viên ngọc quý của văn học toán học phổ thông. Vì vậy, tôi mong muốn tất cả các nhà toán học hãy làm việc với cuốn sách này bằng bút chì và giấy.
Ấn bản thứ 2 được xuất bản vào năm 1948.
Nhà xuất bản “Mir”
- Câu đố của Dudeney G. Canterbury. Bản dịch từ tiếng Anh Tập 21 l., phát hành 100.000 bản, giá 1 chà. 40k.
Tác giả của cuốn sách này, Henry Ernest Duedeny (1857-1930), là một trong những người sáng tạo ra câu đố nổi tiếng nhất; Cùng với Sam Loyd, anh ấy được coi là tác phẩm kinh điển của thể loại này. Không chắc là anh ta cần được giới thiệu với tư cách là một độc giả «Kvant»: vào năm 1975, nhà xuất bản “Mir”, trong một loạt sách về toán học hiện đại, đã xuất bản bộ sưu tập “520 câu đố” của Duedeni, một số bài toán trong số đó đã được tạp chí của chúng tôi tái bản («Kvant», 1975, số 2).
Câu đố Canterbury là một bộ sưu tập tuyệt vời bài toán. Trên thực tế, “Câu đố Canterbury” chỉ là chương đầu tiên. Câu chuyện viết về nó như sau. Được biết, tác phẩm kinh điển của văn học Anh thế kỷ 14, cuốn “The Canterbury Tales” của Jackfrey Chaucer vẫn chưa hoàn thành. Tận dụng lợi thế này, Duedeny đã bổ sung nó với các trang mới, được cho là đã tìm thấy: Các nhân vật của Chaucer chỉ định cho nhau những vị trí khác nhau chiếm giữ bài toán. Chương “Câu đố Canterbury” tạo nên không khí chung cho toàn bộ cuốn sách: mỗi chương tiếp theo (trừ một chương) cũng có dòng phức tạp riêng; Hầu hết mọi câu đố đều được đóng khung dưới dạng một câu chuyện hấp dẫn, với nhiều nhân vật đầy màu sắc và những đoạn hội thoại thoải mái. Với khả năng hư cấu của nó, bộ sưu tập “Câu đố Canterbury” nổi bật trong số tất cả các cuốn sách của Duedeni. Về phong cách, có lẽ nó có thể được so sánh với cuốn sách “Câu chuyện với những nút thắt” của Lewis Carroll (M., “Mir”, 1973).
Việc dịch bộ sưu tập “Câu đố Canterbury” (do Yu. Sudarev thực hiện) là một sự kiện thú vị. Ấn bản này được bổ sung các câu đố từ một bộ sưu tập nổi tiếng khác của Duedeni “Giải trí toán học” (1917), chúng được tập hợp trong các chương “Buổi tối”.
58
nghịch lý" và “Bài toán trên bàn cờ”.
Ví dụ, đây là cách chương về các đầu cờ sẽ bắt đầu: “Do một cơn gió mạnh, ống khói lò sưởi rơi khỏi mái nhà và rơi ngay dưới chân một người qua đường ngẫu nhiên. Anh ấy bình tĩnh nói:
“Tôi không cần cái này: Tôi không chơi cờ.”
Một số độc giả, khi nhìn thấy một câu đố trên bàn cờ, có xu hướng đưa ra nhận xét ngây thơ không kém:
“Tôi không cần cái này: Tôi không chơi cờ.”
Tất nhiên, không có câu chuyện kể lại nào có thể thay thế được cuốn sách. Không còn nghi ngờ gì nữa, người đọc sẽ có thể tự mình đánh giá cao nó.
Vật lý
Sản phẩm “Nuka”
- Bendr ikov G. A. và cộng sự. Bài toán trong vật lý. Tái bản lần thứ 4, có sửa đổi. Tập 26 l., phát hành 300.000 bản, giá 95 kopecks.
Bộ sưu tập này nhằm mục đích giúp các ứng viên vào các trường đại học. Nó chứa bài toán cho tất cả các phần của chương trình vật lý. Đối với dữ liệu có cấu trúc lớn bài toán chi tiết lời giải hoặc gợi ý. - Lange V.N. Thí nghiệm vật lý bài toán cho sự khéo léo. Tái bản lần thứ 2, có sửa đổi. (Thư viện Trường Vật lý và Toán học.) Tập 7 tờ, phát hành 300.000 bản, giá 20 kopecks.
Cốt lõi của cuốn sách là trau dồi tư duy mới, vượt trội. Làm quen với lịch sử vật lý cho thấy một cách thuyết phục rằng sự thành công của một thí nghiệm thường được quyết định bởi việc sử dụng các phương pháp đo lường mới, hoàn toàn bất ngờ, được phát triển riêng cho trường hợp này. Cuốn sách chứa hơn một trăm bài toán, trong đó đề xuất đưa ra cách đo lường những thứ không thể nhìn thấy; đặc biệt đối với trường hợp này, phần “Gợi ý” đã được giới thiệu. Cuối sách có phần phân tích chi tiết về bài toán.
Sách dành cho học sinh phổ thông yêu thích vật lý, học sinh các trường vật lý, toán; Nó cũng có thể hữu ích cho các giáo viên vật lý ở trường trung học.
3. Yavorsky B. M., Seleznev Yu. A. Tài liệu tham khảo môn Vật lý cho học sinh THCS, tuyển sinh và tự học. Tái bản lần thứ 2, có sửa đổi. Tập 30 l., phát hành 200.000 bản, giá 1 chà. 40k.
Cuốn sách bao gồm các đề xuất cho tất cả các khái niệm vật lý cơ bản, xây dựng các định luật vật lý và giải thích ngắn gọn các hiện tượng hiện có được chúng mô tả. Sách hướng dẫn này chứa thông tin về tất cả các phần của khóa học vật lý được nghiên cứu ở các cơ sở giáo dục chuyên ngành ở trường trung học và trung học. Một số chương đưa ra ví dụ về lời giải bài toán.
Sách hướng dẫn vật lý dành cho học sinh trung học phổ thông, học sinh dạy nghề, nhân viên kỹ thuật và nhân viên các khoa dự bị của các cơ sở giáo dục đại học. Nó có thể được sử dụng bởi các ứng viên để chuẩn bị cho các kỳ thi đại học hiện hành, cũng như những người quan tâm đến vật lý và đang tham gia vào việc tự học.
4. Perelman Vâng. I. Vật lý giải trí. Quyển 1. Tái bản lần thứ 20, có sửa đổi. Tập 12 l., phát hành 500.000 bản, giá 40 kopecks.
Cuốn sách này được viết bởi nhà giáo dục và nhà thử nghiệm nổi tiếng Ykov Isidorovich Perelman. Tác giả không đặt mục tiêu bài toán trình bày một khóa học vật lý ở trường. Cuốn sách trình bày rất phổ biến và thú vị nhiều nghịch lý, câu đố, bài toán, thí nghiệm, câu hỏi và câu chuyện phức tạp từ lĩnh vực vật lý. Điều này sẽ dễ hiểu ngay cả với học sinh lớp 5-7. Mặc dù có “tuổi đời đáng kể” nhưng cuốn sách chỉ “lỗi thời” ở một mức độ rất nhỏ.
Cuốn sách dành cho nhiều đối tượng độc giả.
Sản phẩm “Mir”
5. Gerenk F. Albert Einstein. Bản dịch từ tiếng Đức. Thể tích 5 l. lưu hành 50.000 bản, giá 30 kopecks.
Trong cuốn sách của giáo sư đại học. Humboldt ở Berlin của F. Gernek không chỉ kể về những thành tựu khoa học của A. Einstein mà còn kể về những giai đoạn chính trong cuộc đời và quan điểm triết học của ông.
Cuốn sách dành cho nhiều đối tượng độc giả.
“Nguyên tử”
6. Duboova E.I. Thế giới bí ẩn của các hạt cơ bản. Tập 9 l., phát hành 100.000 bản, giá 30 kopecks.
Cuốn sách dưới dạng phổ thông giới thiệu đến người đọc những vấn đề vật lý của hạt cơ bản và các phương pháp thực nghiệm hiện đại để tìm hiểu thế giới hạt, với kết quả nghiên cứu mới nhất trong lĩnh vực này. Các điều kiện và nhiễu loạn chính của máy gia tốc và lắp đặt vật lý được mô tả, các khả năng thực nghiệm và triển vọng lý thuyết về một hướng mới trong vật lý của các hạt cơ bản - nghiên cứu về các chùm va chạm trong ảnh ghép lưu trữ - sẽ được thảo luận. Cuốn sách được sử dụng nhiều kết thúc bằng một bảng các hạt nguyên tố nhấn mạnh vào “điểm mù” trong đó.
Cuốn sách này chủ yếu dành cho sinh viên tốt nghiệp phổ thông và giáo viên vật lý.
Sản phẩm “Khai sáng”
7. Spassky B.I. vật lý trong quá trình phát triển của nó. Trợ giúp cho sinh viên. Tập 14 l., phát hành 100.000 bản, giá 55 kopecks.
Tác giả đưa ra một cái nhìn tổng quan về lịch sử về các giai đoạn chính trong quá trình phát triển của vật lý, từ thời cổ đại đến nửa đầu thế kỷ 20. Bằng ngôn ngữ mà sinh viên có thể tiếp cận, sử dụng tối thiểu công cụ toán học, không cần đào tạo về độ chính xác và độ sâu trong cách trình bày, cuốn sách xem xét sự phát triển của các khái niệm vật lý như khối lượng, lực, công, nhiệt độ, v.v. Người ta chú ý nhiều đến các vấn đề có tính chất tư tưởng.
I. Klumova, M. Smolyansky
60
Lời khuyên của độc giả
-
2(2-a)^{-1} với 1 ≤ a < 2;
-
(a-2)^{-1} √a-1 cho a > 2. Gợi ý. Đặt a = 1 + tan2α, trong đó 0 ≤ α < π/2 và xem xét riêng trường hợp 0 ≤ tanα < 1 và tanα > 1.
-
Gợi ý. Thay thế b = a cos φ, trong đó 0 < φ < π.
-
Gợi ý. Chia cả hai vế của bất đẳng thức cho vế phải của nó và đặt
-
Gợi ý. Chia cả hai vế của bất đẳng thức cho c và thay thế
Dấu bằng đạt được ở mức α + β = π/2.
-
x = 16. Gợi ý. Đặt x = 16 sin²φ, trong đó 0 φ ≤ π/2.
-
a) Gợi ý. Đưa vectơ và , mở rộng và vào các vectơ này, xét đẳng thức
nhận được từ đây cos . Tiếp theo chứng minh rằng |BD| = |DF|. 6) N = . -
x = 2, y = 2. Gợi ý. Đầu tiên chứng minh rằng nếu z ≥ 1 thì
-
x = 0, y = 4, z = 0. Gợi ý. Từ bất đẳng thức thứ nhất, rõ ràng rằng , tức là x + y ≥ 4. Vì vế phải của bất đẳng thức thứ hai không vượt quá 1 nên x + y − 4 ≤ 0. Do đó, x + y = 4.
-
Phương trình mặt phẳng không được thỏa mãn với các giá trị tùy ý của x, y, z, mà chỉ thỏa mãn các giá trị được xác định đầy đủ và riêng của chúng cho mỗi mặt phẳng. Do đó, nếu (xα; yα; zα) và (xβ; yβ; zβ) là các điểm tùy ý của mặt phẳng α, β thì do đẳng thức (9) trừ đẳng thức (10)
sẽ có một trận đấu
từ đó đẳng thức D = kd không tuân theo.
Những lựa chọn cho kỳ thi tuyển sinh đại học năm 1978
Đại học bang Kazan được đặt theo tên. V. I. Ulyanova-Leninna
Toán học
Khoa Cơ học và Toán học
- x₁ = k, x₂ = ± +
+πl(k, l∈Z). 2. . - .
Khoa Toán tính toán và Điều khiển học
- x = + k (k∈Z). 2. ]0; + ∞[.
- b = a, V = a²H. 4. 13.
Khoa Vật lý
- x₁ = πk, x₂ = + 2πl(k, l∈Z).
- {(9; 3), (3; 9)}. 3. (1 - √2; √2) và (1 + √2; -√2).
Gợi ý. Giả sử SABCD là một dãy cho trước, [BF] ⊥ [SA] (khi đó [DF] ⊥ [SA]) và BFD = α), [SO] ⊥ (ABC), OSA = φ. Tìm kiếm , từ △FOA ta thu được cos φ = . (Từ đó suy ra α ∈ ).
Vật lý
- || ≈ mg .
- ω = .
- A = ρB SH² g (1 - ρπ/ρB)², trong đó ρπ và ρB lần lượt là mật độ của băng và nước.
- T = 2π .
61
- lượt.
- J.
- g.
- H.
- .
- xem
Đại học bang Yaroslavl
Toán học
Khoa Toán
Tùy chọn 1.
- . Cảnh báo. Đừng quên chứng minh rằng việc chấp nhận khối lượng lớn nhất là đúng. 2. . 3. . Gợi ý. Bất đẳng thức này tương đương với sự kết hợp của hai hệ thống:
Và
Bạn cũng có thể sử dụng danh tính . 4. .
Gợi ý. Phương trình này tương đương với tập phương trình .
Tùy chọn 2.
-
. Cảnh báo. Đừng quên chứng minh rằng đáy của một hình bình hành có thể tích lớn nhất là hình vuông. 2. .
-
.
-
.
Khoa Vật lý
Tùy chọn 1
- (xem
Hình 1.
Hình 2.
63
chúng tôi có
Biến lần lượt là vế trái và vế phải của phương trình, ta được .
Thay giá trị vào phương trình đầu tiên, chúng ta nhận được , do đó . Vì , tức là , nên nó phải là .
Do đó, giá trị không phù hợp. Vì vậy, parabol sẽ chạm vào đường tròn (Hình 6).
- Chúng ta hãy biểu thị bằng một điểm tùy ý của đường cong ban đầu (Hình 7). Để đường thẳng đi qua điểm này chạm vào parabol tại điểm . Sau đó (xem lời giải bài toán 4). Hệ số góc của các tiếp tuyến tương ứng được biểu diễn như sau thông qua và : ; . Hãy tính tiếp tuyến của góc giữa các tiếp tuyến và cho nó bằng tan :
(1)
Chúng ta hãy giải phương trình thu được cho :
Dễ dàng kiểm tra được rằng bài toán chỉ thỏa mãn phương trình một cách có điều kiện, vì từ (1) dẫn đến . Phương trình thứ hai xác định một đường cong từ bất kỳ điểm nào mà parabol nhìn thấy được ở một góc .
-
Mô hình hình học bài toán: tìm giao điểm của các đường tiếp tuyến với parabol tại các điểm có hoành độ và .
-
Mô hình hình học của bài toán này rõ ràng trông như thế này: tại điểm là đường thẳng,
64
đi qua điểm có chạm vào parabol không? Phương pháp lời giải của bài toán này được thảo luận trong bài toán 4. Chúng tôi chỉ lưu ý rằng lời giải phân tích dẫn đến hai giá trị , một trong số đó phải bị loại bỏ vì nó lớn hơn và do đó không phù hợp với ý nghĩa của bài toán của chúng tôi. Từ những cân nhắc hình học, rõ ràng là nếu thì không phải lời giải. Đây là trường hợp khi sự quan tâm lớn đến của hiện tại khiến gói hàng sẽ không có thời gian để chuyển nó kịp thời , kể cả khi không tắt máy.
«Kvant» cho học sinh nhỏ (xem «Kvant» số 3)
-
Thật thuận tiện để giải quyết một nhiệm vụ thuộc loại này bằng cách sử dụng bảng và bảng. Các số trong các ô của bảng biểu thị số bước lời giải, tại đó chứng minh rằng một chữ cái đã cho không thể nhận một giá trị nhất định hoặc nó được chấp nhận (khi đó giá trị này được tô sáng bằng màu).
-
Vì có tất cả năm tích riêng phần (PP) và chúng đều khác với số bị nhân nên bạn có thể sử dụng các số 0 và 1. 2. PP thứ tư, thu được bằng cách nhân với số E≠1, bắt đầu bằng số E; do đó, chữ số đầu tiên của L = 1. 3. Các số khẩn cấp còn lại bắt đầu bằng các số khác với số tương ứng của các thừa số mà phép nhân được thực hiện. Điều này có nghĩa là E là chữ số nhỏ nhất trong các chữ số của các thừa số, cụ thể là E < I. Theo đó E = 2, nếu không thì có thể lời giải 14.10^4, và PE thứ tư sẽ không bắt đầu bằng chữ E. 4. Và (chữ số thứ hai của phép nhân) nhỏ hơn chữ số thứ năm, nếu không thì PE thứ tư sẽ bắt đầu bằng số 2. 5. Từ việc so sánh các chữ số đầu tiên của PE với các chữ số tương ứng của các thừa số như sau: . 6. Vì A (chữ số phụ của số thứ hai) thu được bằng cách nhân A với K và K ≠ 1 nên ta thu được A ≠ 7 và A ≠ 9. Ngoài ra, A không thể bằng 0. Như vậy, chỉ còn lại lời giải: A = 8 và K = 6. 7. Xét 5_3, ta được B = 5. 8. Xét 5_2, ta thấy T = 4. 9. Xét 5_1, ta thấy I = 3. 10. C (chữ số đầu tiên của kết quả) thu được bằng cách cộng K với dấu nhớ của chữ số trước đó, không thể lớn hơn 1, do đó C = K + 1 = 7. 11. Đã tìm được tất cả số chủ sở hữu có thể có. Điều này cho phép bạn tìm giá trị của hai chữ cái còn lại: O = 9 và P = 0.
Các từ được giải mã: WOLF FOX THỎ CHUỐI CHUỘI DONKEY OX BÒ Whale OWL Cò BIRD BIRD GRACE GRACE FALCON.
-
Sau chữ ECONTRGI, Nhà ngôn ngữ học sẽ viết chữ TIGER CUB; sau IENGT-KOR - từ IENGORTK, sau IGKONTER - từ IRGETNOK. Tất nhiên, từ cuối cùng trong từ điển sẽ là CONTERGI.
-
3 cái ghế đẩu và 4 cái ghế. e cũng được chỉ định. Cần giải phương trình sau bằng số tự nhiên: .
-
Có ba trường hợp cần xem xét:
a) Thang cuốn đứng yên. Sau đó cả hai người đều đếm số bước như nhau.
b) Thang cuốn đang chuyển động, mọi người đang chạy dọc theo chuyển động. Trong trường hợp này, người chạy nhanh hơn sẽ có nhiều bước hơn.
b) Thang cuốn chuyển động, người chạy ngược chiều chuyển động. Trong trường hợp này, người chạy nhanh hơn sẽ có nhiều bước hơn.
Con số này đã được đưa ra:
A. Vilenkin, I. Klumova, T. Petrova,
A. Sosinsky, V. Tikhomirova,
Yu. Shikhanovich
Số đã được phát hành:
M. Dubach, G. Krasikov, S. Lukhin,
E. Nazarov, A. Ponomareva, I. Smirnova,
V. Chernov, V. Sheptovitsky
Chủ biên tập bởi L. Chernov
Biên tập viên nghệ thuật T. Makarov
Người hiệu đính L. Borovina
113035, Mátxcơva, M-35, V. Ordynka, 16/21, «Kvant», tel. 231-83-62.
Giao theo bộ từ 29/1-79.
Ký xuất bản ngày 13/III-79.
Giấy 70×108 1/16. Vật lý. tôi. 4.
Lò nướng có điều kiện l. 5, 6. Biên tập học thuật. tôi. 6, 86. T-06181
Giá 30 kopecks. Đặt hàng 159 Phát hành 286.718 bản.
Nhà máy in Chekhov
Sokozpolygraphroma
Ủy ban Nhà nước
Liên Xô về công tác xuất bản,
kinh doanh in ấn và sách
Chekhov, khu vực Moscow
Người quản lý không quay trở lại
ĐẦU TIÊN
LIÊN XÔ
“LUNIKI”
Hai mươi năm trước, vào ngày 2 tháng 1 năm 1959, Liên Xô đã phóng thành công tên lửa vũ trụ lên Mặt Trăng. Lần đầu tiên trong lịch sử loài người, một phương tiện bay được tạo ra có tốc độ vượt quá tốc độ vũ trụ thứ hai. Tầng cuối cùng của tên lửa nặng 1.472 kg, bay gần Mặt trăng và trở thành hành tinh nhân tạo đầu tiên trong hệ mặt trời. Các thiết bị khoa học được lắp đặt trên đó sử dụng bức xạ hạt từ Mặt trời, các tia vũ trụ, các hạt khí tượng và từ trường trong không gian liên hành tinh.
Vào ngày 12 tháng 9 năm 1959, tên lửa vũ trụ thứ hai của Liên Xô được phóng lên Mặt trăng. Vào ngày 14 tháng 9, nó chạm tới bề mặt Mặt trăng. Trong chuyến bay, người ta đã thu được thông tin khoa học có giá trị về các hiện tượng vật lý xảy ra trong không gian gần và gần không gian.
Vào ngày 4 tháng 10 năm 1959, tên lửa vũ trụ thứ ba của Liên Xô hướng tới Mặt trăng. Vào ngày 7 tháng 10, thiết bị khoa học của nó đã chụp ảnh phía xa của Mặt trăng, nơi không thể nhìn thấy từ Trái đất, trong 40 phút. Phim ảnh được xử lý tự động trên tên lửa và hình ảnh thu được về bề mặt mặt trăng được truyền về Trái đất bằng hệ thống vô tuyến đặc biệt. Đây là sự khởi đầu của việc lập bản đồ Mặt trăng.
Những sự kiện nổi bật này được phản ánh trong sưu tập tem trong và ngoài nước. Ở Liên Xô, việc phóng tên lửa thứ nhất và thứ hai lên Mặt trăng đã bị hủy bỏ do việc phát hành loạt tên lửa gồm hai nhãn hiệu. Ba con tem được dành riêng cho tên lửa thứ ba. Tất cả chúng được mô tả theo thứ tự thời gian trên trang này. Ở đây cũng dán tem của các nước xã hội chủ nghĩa kể về những chuyến bay này.
V. Rudov
Trên trang thứ hai của bìa «Kvant» số 1 có một mô hình ảnh chụp một đa giác bao gồm mười khối lập phương giao nhau nằm đối xứng. Chiếc “đĩa bay” trên trang bìa thứ hai của tạp chí này được sản xuất bởi
do các cạnh của nó. Sơ đồ bên dưới thể hiện các cạnh của “tấm” này. Cố gắng tìm các cạnh của một “tấm” khác trên sơ đồ bên dưới. (Để biết thông tin về cách sử dụng sơ đồ, xem «Kvant» Số 3, trang 50)
V. Gamayunov