Анализ средств решения знаменитых задач древности

.

Обозначая NC через х и MB через у, находим .

Следовательно, х = NC и будет найденной величиной искомого ребра удвоенного куба. Делосская задача решена.

Решение Менехма

1) Решение задачи об удвоении куба с ребром а сводится к рассмотрению двух парабол:

Решая эти уравнения, как систему относительно x, будем иметь

Получаем 2 вещественных корня . Первый корень не удовлетворяет условию задачи. Следовательно, искомым решением будет второй корень, т.е. ребро удвоенного куба равняется .

Путем построения графиков обеих парабол искомое ребро куба получается, как ненулевая абсцисса точки пересечения парабол:

2) Задача об удвоении куба сводится к решению двух уравнений, из которых одно – уравнение гиперболы, а другое – уравнение параболы

.

Решая совместно относительно х, получим , или . Следовательно, . Путем построения графиков искомое ребро удвоенного куба находится, как абсцисса пересечения гиперболы с параболой:

Задачу об удвоении куба можно предлагать не ранее чем в восьмом классе, т.к. основным в решении является понятие иррационального числа. Кроме того, решение задачи опирается на изучаемые в восьмом классе теорему Пифагора и решение рациональных и иррациональных уравнений. Этот материал занимает прочное место и большой объем в курсе математики в восьмом классе, и дать его детям раньше представляет определенную трудность.

Учащиеся должны знать, что такое иррациональное число, что оно не выражается конечной или бесконечной периодической дробью, уметь извлекать квадратный корень, иметь представления о решении рациональных уравнений, должны знать формулировку теоремы Пифагора, уметь использовать ее.

Из того, что для построения ребра удвоенного куба необходимо построить , следует, что дети должны уметь извлекать корни n-й степени, в частности, корень кубический. Этот материал изучается в девятом классе.

Прежде, чем давать в рассмотрение задачу об удвоении куба, необходимо убедиться, что детям известны возможные построения циркулем и линейкой. Если же этого нет, то нужно обязательно предоставить детям возможность изучить этот материал, самостоятельно или с помощью учителя. Без этого знания учащиеся не смогут понять, почему при помощи циркуля и линейки построить нельзя. А это необходимое условие для дальнейшего продвижения в решении задачи.

Теорема неразрешимости не изучается в курсе школьной математики, поэтому ее формулировку и пояснение ее смысла следует давать детям дополнительно. Это возможно не ранее, чем в девятом классе, так как в теореме идет речь о кубическом уравнении, не имеющем рациональных корней.

Для понимания рассуждений о построении «вставок» требуется знание геометрической прогрессии, пропорций и их свойств. Это также указывает на невозможность изучения задачи до девятого класса, потому что именно в девятом классе проходят геометрическую прогрессию.

О геометрической прогрессии нужно знать: ее определение и следующее свойство – отношение двух, следующих друг за другом, членов геометрической прогрессии постоянно. О пропорции также нужно знать определение и свойство – произведение крайних членов пропорции равно произведению ее средних членов.

Информация по педагогике:

Культурно-досуговые учреждения и их возможности в творческом развитии школьников
С 1992 года в Российской Федерации осуществляется процесс эволюционного преобразования внешкольной работы и внешкольного воспитания в систему дополнительного образованию детей. В системе образования России развивается подсистема дополнительного образования детей. Учреждения дополнительного образова ...

Структура математической игры
Математическая игра имеет устойчивую структуру, которая отличает ее от всякой другой деятельности. Основными структурными компонентами математической игры являются: игровой замысел, правила, игровые действия, содержание, оборудование, результат игры. Остановимся более подробно на отдельных структур ...

Школьная психодиагностика
Предметом школьной психодиагностики как теоретической дисциплины выступает разработка принципов методов и процедур постановки психологического диагноза, а ее предметом как экспериментально-практической деятельности является психологический диагноз. В школьной психодиагностике диагноз употребляется ...