Задачи с кругами эйлера – описание, примеры, для дошкольников, для школьников

Содержание

Решение задач с помощью кругов Эйлера.

Тема: Решение задач с помощью кругов Эйлера.

Цели:

Обучающая – познакомить учащихся со способом решения логических задач с помощью кругов Эйлера — Венна
Развивающая – способствовать развитию логического мышления, памяти, самостоятельности и инициативы при выполнении групповых и индивидуальных заданий.
Воспитывающая – способствовать формированию информационной культуры учащихся, ответственности в групповой и индивидуальной работе.

Ход урока:

1) Орг. момент.

— Какие геометрические фигуры вы знаете?

— Как вы думаете, как мы их будем сегодня использовать при решении задач?

— Такое применение геометрических фигур, в основном кругов, при решении логических задач ввел Леонардо Эйлер. Тема нашего сегодняшнего урока «Решение задач с помощью кругов Эйлера»

2) Сообщение исторического материала: сообщение делает учащийся из 6 класса.

Одним из первых, кто использовал для решения задач круги, был выдающийся немецкий математик и философ Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646 – 1716). В его черновых набросках были обнаружены рисунки с кругами. Затем этот метод основательно развил швейцарский математик Леонард Эйлер (1707 – 1783).

Леонард Эйлер, крупнейший математик XVIII века, родился в Швейцарии. В 1727г. по приглашению Петербургской академии наук он приехал в Россию. Эйлер попал в круг выдающихся математиков, получил большие возможности для создания и издания своих трудов. Он работал с увлечением и вскоре стал, по единодушному признанию современников, первым математиком мира.

Научное наследие Эйлера поражает своим объемом и разносторонностью. В списке его трудов более 800 названий. Полное собрание сочинений ученого занимает 72 тома.

Леонард Эйлер

(1707 – 1783)

Последние 17 лет жизни Эйлера были омрачены почти полной потерей зрения. Но он продолжал творить так же интенсивно, как в молодые годы. Только теперь он уже диктовал ученикам, которые проводили за него громоздкие вычисления.

С1761 по 1768 год им были написаны знаменитые «Письма к немецкой принцессе», где Эйлер как раз и рассказывал о своем методе, об изображении множеств в виде кругов. Именно поэтому рисунки в виде кругов, обычно называют «кругами Эйлера». Эйлер отмечал, что изображение множеств в виде кругов «очень подходит для того, чтобы облегчить наши рассуждения». Понятно, что слово «круг» здесь весьма условно, множества могут изображаться на плоскости в виде произвольных фигур.

После Эйлера этот же метод разрабатывал чешский математик Бернард Больцано (1781 – 1848). Только в отличие от Эйлера он рисовал не круговые, а прямоугольные схемы. Методом кругов Эйлера пользовался и немецкий математик Эрнст Шредер (1841 – 1902). Этот метод широко используется в его книге «Алгебра логика». Но наибольшего расцвета графические методы достигли в сочинениях английского логика Джона Венна (1843 – 1923). С наибольшей полнотой этот метод изложен им в книге «Символическая логика», изданной в Лондоне в 1881 году. В честь Венна вместо кругов Эйлера соответствующие рисунки называют иногда диаграммами Венна; в некоторых книгах их называют также диаграммами (или кругами) Эйлера – Венна.

3) Пример решения задач:

Задача 1. Все мои друзья занимаются каким-нибудь видом спорта. 16 из них увлекаются футболом, а 12 — баскетболом. И только двое увлекаются и тем и другим видом спорта. Угадайте, сколько у меня друзей?

Решение: Обратимся к кругам Эйлера:

Изобразим два множества (можно вводить обозначения их не только кругами), так как два вида спорта. В одном я буду фиксировать друзей, которые увлекаются футболом, а в другом — баскетболом. Поскольку некоторые из моих друзей увлекаются и тем и другим видом спорта, то квадраты нарисую так, чтобы у них была общая часть (пересечение). В этой общей части ставим цифру

2.В оставшейся части «футболистов» круга ставим цифру 14 (16 − 2= 14). В свободной части «баскетболистов» круга ставим цифру10 (12 − 2 = 10). А теперь рисунок сам подсказывает, что всего у меня 14 + 2 + 10 = 26 друзей.

Ответ: 26 друзей.

Задача 2. Любимые мультфильмы

Среди школьников шестого класса проводилось анкетирование по любимым мультфильмам. Самыми популярными оказались три мультфильма: «Белоснежка и семь гномов», «Губка Боб Квадратные Штаны», «Волк и теленок». Всего в классе 38 человек. «Белоснежку и семь гномов» выбрали 21 ученик, среди которых трое назвали еще «Волк и теленок», шестеро – «Губка Боб Квадратные Штаны», а один написал все три мультфильма. Мультфильм «Волк и теленок» назвали 13 ребят, среди которых пятеро выбрали сразу два мультфильма. Сколько человек выбрали мультфильм «Губка Боб Квадратные Штаны»?

Решение

В этой задаче 3 множества, из условий задачи видно, что все они пересекаются между собой. Получаем такой чертеж:

Учитывая условие, что среди ребят, которые назвали мультфильм «Волк и теленок» пятеро выбрали сразу два мультфильма, получаем:

21 – 3 – 6 – 1 = 11 – ребят выбрали только «Белоснежку и семь гномов».
13 – 3 – 1 – 2 = 7 – ребят смотрят только «Волк и теленок».
Получаем:

38 – (11 + 3 + 1 + 6 + 2 + 7) = 8 – человек смотрят только «Губка Боб Квадратные Штаны».
Делаем вывод, что «Губка Боб Квадратные Штаны» выбрали 8 + 2 + 1 + 6 = 17 человек.
Ответ. 17 человек выбрали мультфильм «Губка Боб Квадратные Штаны».

Задача 3. Гарри Поттер, Рон и Гермиона

На полке стояло 26 волшебных книг по заклинаниям, все они были прочитаны. Из них 4 прочитал и Гарри Поттер, и Рон. Гермиона прочитала 7 книг, которых не читали ни Гарри Поттер, ни Рон, и две книги, которые читал Гарри Поттер. Всего Гарри Поттер прочитал 11 книг. Сколько книг прочитал только Рон?

Решение

Учитывая условия задачи, чертеж будет таков:
Так как Гарри Поттер всего прочитал 11 книг, из них 4 книги читал Рон и 2 книги – Гермиона, то 11 – 4 – 2 = 5 – книг прочитал только Гарри. Следовательно,
26 – 7 – 2 – 5 – 4 = 8 – книг прочитал только Рон.
Ответ. 8 книг прочитал только Рон.

4) Работа в группах. Самостоятельное решение задач, с последующей проверкой. 1 группа: Пионерский лагерь

В пионерском лагере 70 ребят. Из них 27 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов; 3 спортсмена посещают и драмкружок и хор. Сколько ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке? Сколько ребят заняты только спортом?

Решение

Изобразим множества следующим образом:

70 – (6 + 8 + 10 + 3 + 13 + 6 + 5) = 19 – ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке. Только спортом заняты 5 человек.
Ответ. 5 человек заняты только спортом.

2 группа: Экстрим

Из 100 ребят, отправляющихся в детский оздоровительный лагерь, кататься на сноуборде умеют 30 ребят, на скейтборде – 28, на роликах – 42. На скейтборде и на сноуборде умеют кататься 8 ребят, на скейтборде и на роликах – 10, на сноуборде и на роликах – 5, а на всех трех – 3. Сколько ребят не умеют кататься ни на сноуборде, ни на скейтборде, ни на роликах?

Решение

Всеми тремя спортивными снарядами владеют три человека, значит, в общей части кругов вписываем число 3. На скейтборде и на роликах умеют кататься 10 человек, а 3 из них катаются еще и на сноуборде. Следовательно, кататься только на скейтборде и на роликах умеют 10-3=7 ребят. Аналогично получаем, что только на скейтборде и на сноуборде умеют кататься 8-3=5 ребят, а только на сноуборде и на роликах 5-3=2 человека. Внесем эти данные в соответствующие части. Определим теперь, сколько человек умеют кататься только на одном спортивном снаряде. Кататься на сноуборде умеют 30 человек, но 5+3+2=10 из них владеют и другими снарядами, следовательно, только на сноуборде умеют кататься 20 ребят. Аналогично получаем, что только на скейтборде умеют кататься 13 ребят, а только на роликах – 30 ребят. По условию задачи всего 100 ребят. 20+13+30+5+7+2+3=80 – ребят умеют кататься хотя бы на одном спортивном снаряде. Следовательно, 20 человек не умеют кататься ни на одном спортивном снаряде.

Ответ. 20 человек не умеют кататься ни на одном спортивном снаряде.

3 группа: «троечники»

В классе учатся 40 человек. Из них по русскому языку имеют «тройки» 19 человек, по математике – 17 человек и по истории – 22 человека. Только по одному предмету имеют «тройки»: по русскому языку – 4 человека, по математике – 4 человека, по истории – 11 человек. Семь учеников имеют «тройки» и по математике и по истории, а 5 учеников – «тройки» по всем предметам. Сколько человек учится без «троек»? Сколько человек имеют «тройки» по двум из трех предметов?

Решение. Нарисуем круги Эйлера. Внутри большего круга, изображающего всех учеников класса, поместим три меньших круга М, Р, И, означающих соответственно математика, русский язык и история.

Дальнейшие расчеты не представляют большого труда. Так как число ребят, имеющих «тройки» по математике и истории, равно 7, то число учеников, имеющих только две «тройки» — по математике и по истории, равно 7-5=2. Тогда 17-4-5-2=6 учеников имеют две «тройки» — по математике и по русскому языку, а 22-5-2-11=4 ученика только две «тройки» — по истории и по русскому языку. В этом случае без «тройки» учится 40-22-4-6-4=4 ученика. А имеют «тройки» по двум предметам из трех 6+2+4=12 человек.

4 группа: Любители физики

Из 100 семиклассников, выполнивших практическое задание по физике, 75 сделали модели, а 65 эскиз фонтана, а 10 человек ни чего не сделали. Сколько учеников сделали модель и эскиз?

Решение: В большом круге, изображающем 100 семиклассников, поместим 2 меньших круга, изображающих учеников, выполнивших модель и эскиз фонтана. Мы видим, что 90 учеников (100-10)выполнили хотя бы одну часть задания; 15 учеников (90-75) сделали только эскиз фонтана, 75-15=50 – учеников сделали эскиз и фонтан.

Ответ: 50 учеников.

4) Итог урока.

— Чем был для вас полезен сегодняшний урок?

5) Домашнее задание: В магазине побывало 65 человек. Известно, что они купили 35 холодильников, 36 микроволновок, 37 телевизоров. 20 из них купили и холодильник и микроволновку, 19 -и микроволновку, ителевизор, 15-холодильник и телевизор, а все три покупки совершили три человека. Был ли среди них посетитель, не купивший ничего?

В магазине побывало 65 человек. Известно, что они купили 35 холодильников, 36 микроволновок, 37 телевизоров. 20 из них купили и холодильник и микроволновку, 19 -и микроволновку, и телевизор, 15-холодильник и телевизор, а все три покупки совершили три человека. Был ли среди них посетитель, не купивший ничего?

1 группа: Пионерский лагерь

2 группа: Экстрим

3 группа: «троечники»

4 группа: Любители физики

infourok.ru

исследовательская работа «Решение задач с помощью кругов Эйлера»

ГУ «Челгашинская средняя школа»

отдела образования акимата Карасуского района Костанайской области

Научно — исследовательская работа

«Решение задач с помощью кругов Эйлера»

Выполнила: Лукс Анастасия

ученица 9 класса

Руководитель: Гладких Оксана Александровна

учитель математики

Челгаши, 2016 г

Содержание:

2.1

Теоретические основы о кругах Эйлера……………………………………….

2.2

Решение задач с помощью кругов Эйлера……………………………………

2.3

Зачем нужны круги Эйлера?………………………………………………………..

2.4

Задачи для самостоятельного решения…………………………………………

Заключение……………………………………………………………………………………………..

Список использованной литературы…………………………………………………………

Приложение……………………………………………………………………………………………..

Аннотация

В данной работе подобраны задачи, решаемые с помощью кругов Эйлера, здесь так же содержится исторический материал, теоретические справки. Тематика подобранных задач разнообразна, и включает в себя как задачи, разбираемые в школьной программе, так и нестандартные, олимпиадные. Актуальность этой работы определяется успешным применением комбинаторики и ее приложений в различных областях науки и сферы. Усиление интереса к комбинаторике в последнее время обуславливается бурным развитием кибернетики и вычислительной техники.

Введение

Во все времена представителям самых различных специальностей приходится решать задачи, в которых рассматриваются те или иные комбинации, составленные из букв, цифр и иных объектов.

Комбинаторика – раздел математики, в которой изучаются вопросы о том, сколько различных комбинаций, подчинённых тем или иным условиям, можно составить из данных объектов.

Выбор объектов и расположением их в том или ином порядке приходится заниматься чуть ли не во всех областях человеческой деятельности, например конструктору, разрабатывающему новую модель механизма, учёному-агроному, планирующему распределение сельскохозяйственных культур на нескольких полях, химику, изучающему строение органических молекул, имеющих данный атомный состав.

Гипотеза работы: Показать, что решение комбинаторных задач с помощью кругов Эйлера имеет практическое применение.

Основополагающий вопрос: А все ли мы знаем о комбинаторике?

Проблемно-тематический вопрос: Как решение комбинаторных задач с помощью кругов Эйлера помогают нам в изучении математики, так и в жизни в дальнейшем?

Цель работы: показать широту применения решений комбинаторных задач с помощью кругов Эйлера для привития интереса учащихся к данной науке.

Задачи:

Познакомиться с историей возникновения науки комбинаторики;
Уметь составлять и решать задачи с помощью кругов Эйлера;
Применять полученные знания в дальнейшем обучении;
Расширить и углубить представление о практическом значении математики в жизни;
Уметь работать с научно-познавательной литературой, анализировать, делать выводы;
Работать над созданием собственного банка задач

Актуальность выбранной темы заключается в необходимости решения комбинаторных задач на уроках математики, применении их в жизни, т.к. они имеют социальную значимость, помогают разобраться в новых веяниях жизни. Основа хорошего понимания комбинаторики – умение считать, думать, рассуждать, находить удачные решения задач.

1. Историческая справка

Леонард Эйлер ( 1707 — 1783 ), его называли идеальным математиком 18 века. (Приложение 1)

Эйлеру повезло: он родился в маленькой тихой Швейцарии, куда изо всей Европы приезжали мастера и ученые, не желавшие тратить дорогое рабочее время на гражданские смуты или религиозные распри. Так переселилась в Базель из Голландии семья Бернулли: уникальное созвездие научных талантов во главе с братьями Якобом и Иоганном. По воле случая юный Эйлер попал в эту компанию и вскоре сделался достойным членом базельского питомника гениев.

Эйлер принадлежит к числу гениев, чьё творчество стало достоянием всего человечества. До сих пор школьники всех стран изучают тригонометрию и логарифмы в том виде, какой придал им Эйлер. Студенты проходят высшую математику под руководством, первыми образцами которых явились классические монографии Эйлера. Он был прежде всего математиком, но он знал, что почвой, на которой расцветает математика, является практическая деятельность. Он оставил важнейшие труды по самым различным отраслям математики, механики, физики, астрономии и по ряду прикладных наук. Трудно даже перечислить все отрасли, в которых трудился великий учёный.

Леонард Эйлер написал более 850 научных работ. В одной из них и появились круги. А впервые он их использовал в письмах к немецкой принцессе. Эйлер писал тогда, что «круги очень подходят для того, чтобы облегчить наши размышления». Позднее аналогичный прием использовал ученый Джон Венн (Приложение 2)— британский логик и философ; основные труды в области логики классов; и этот приём назвали «диаграммы Венна», который используется во многих областях: теория множеств, теория вероятностей, логика, статистика, компьютерные науки. При решении целого ряда задач Леонард Эйлер использовал идею изображения множеств с помощью кругов и они получили название «круги Эйлера-Венна». Этот метод даёт более наглядное представление о возможном способе изображения условий, зависимости, отношений в логических задачах.

Во многих учебниках математики множество всех действительных чисел изображено с помощью кругов Эйлера. (Приложение 3)

2. Круги Эйлера: почему один раз увидеть лучше, чем сто раз услышать?

2.1.Теоретические основы о кругах Эйлера.

Эйлеровы круги (круги Эйлера) — это принятый в логике способ моделирования, наглядного изображения отношений между объемами понятий с помощью кругов, предложенный знаменитым математиком Л. Эйлером .

Кругами Эйлера называют фигуры, условно изображающие множества и наглядно иллюстрирующие некоторые свойства операций над множествами. В литературе круги Эйлера иногда называют диаграммами Венна (или диаграммами Эйлера — Венна). Круги Эйлера иллюстрируют основные операции над множествами.

Множество представляет собой объединение некоторых объектов или предметов в единую совокупность по каким — либо общим свойствам или законам. Например, множество звезд на небе, множество букв на странице книги, множество правильных дробей со знаменателем 6.

Множества состоят из элементов. Множество задается или перечислением его элементов, или указанием общего свойства элементов множества.

Например: элемент b принадлежит множеству А (). Множество, которое не содержит ни одного элемента, называется пустым множеством.

Если каждый элемент множества В является и элементом множества А, то множество В называется подмножеством множества А ().

Рассмотрим два множества, которые имеют общие элементы — множество точек закрашенной части круга.

1. Закрашенная часть круга содержит те и только те элементы, которые входят одновременно и в множество А, и в множество В. Значит, множество точек закрашенной части круга является пересечением множеств А и В ()

2. Закрашенная часть круга состоит из тех элементов, которые входят хотя бы в одно из множеств А или В. Значит, множество точек закрашенной части круга является объединением множеств А и В ()

Методом кругов Эйлера пользовался и немецкий математик Эрнст Шрёдер в книге «Алгебра логики». Особенного расцвета графические методы достигли в сочинениях английского логика Джона Венна, подробно изложившего их в книге «Символическая логика», изданной в Лондоне в 1881 году.

Наиболее трудной темой для учащихся является «Логика». Решать логические задачи можно, в том числе, и с помощью кругов Эйлера.

2.2. Решение задач с помощью кругов Эйлера

Рассмотрим несколько задач, которые могут быть решены с применением кругов Эйлера на уроках математики.

Задача 1

Из 52 школьников 23 собирают значки, 35 собирают марки, а 16 и значки, и марки. Остальные не увлекаются коллекционированием. Сколько школьников не увлекаются коллекционированием.

Решение

В условии этой задачи не так легко разобраться. Если сложить 23 и 35, то получится больше 52. Это объясняется тем, что некоторых школьников мы здесь учли дважды, а именно тех, которые собирают и значки, и марки.

чтобы легче решать задачу, представим ее данные на следующей схеме

На этой схеме большой круг означает всех школьников, о которых идёт речь. Круг З изображает школьников, собирающих значки (всего их 23), а круг М — школьников, собирающих марки (всего их 35). В пересечении кругов З и М стоит число 16 — это те, кто собирает и значки, и марки. Значит, только значки собирает 23 — 16 = 7 человек, только марки собирает 35 — 16 = 19 человек. Всего марки и значкисобирает19 + 7 + 16 = 42 человека. Остаётся 52 — 42 = 10 человек, не увлечённых коллекционированием. Это число можно вписать в свободное поле круга.

23-16 16 35-16

=7 =19

значки марки

52-(7+16+19)

=10

Ответ: 10 школьников не увлекаются коллекционированием.

Задача 2

В классе 15 мальчиков. Из них 10 человек занимается волейболом и 9 баскетболом. Сколько мальчиков занимается и тем, и другим?

Решение

Изобразим условие с помощью кругов Эйлера. Этот рисунок подсказывает нам рассуждения. Разберём это рассуждение и впишем нужное число в каждую из образовавшихся на диаграмме частей. Только баскетболом занимается 15 — 10 = 5 мальчиков; только волейболом занимается 15 — 9 = 6 мальчиков; в двух секциях занимается 15 — (5+6) = 4 человека.

15-10=5 4 9-5=4

волейб. футб.

Ответ: 4 мальчика занимаются двумя видами спорта.

Задача 3

В доме 120 жильцов, у некоторых из них есть собаки и кошки. На рисунке круг С изображает жильцов с собаками, круг К — жильцов с кошками. Сколько жильцов имеют собак? Сколько жильцов имеют кошек? Сколько жильцов не имеют ни кошек, ни собак?

Решение

Изобразим условие с помощью кругов Эйлера. Этот рисунок подсказывает нам рассуждения. Так как только собак имеют 15 жильцов, а собак и кошек 8, то в общем собак имеют 15+8=23 человека; кошек 23 + 8 = 31 человек. Для того чтобы узнать количество жильцов, которые не имеют ни кошек, ни собак надо от 120 — (15 + 8 +23) = 94 человека.

15+8=23 8 23+8=31

собаки кошки

120-(15+8+23)=94

Ответ: 94 жильца не имеют ни кошек, ни собак.

Задача 4

В группе из 80 туристов, приехавших на экскурсию а Москву, 52 хотят посетить Большой театр, 30 — Художественный театр, 12 хотят посетить оба театра, остальные в театры ходить не хотят. Сколько человек не собирается идти а театр?

Решение

Только большой театр посетят: 52-12=40 туристов;

только художественный театр посетят 30-12=18 туристов;

80-(40+18+12)=10 туристов не собираются идти в театр.

52-12=40 12 30-12=18

б.театр х.театр

80-(40+18+12)=10

Ответ: 10 человек не собираются идти в театр.

Задача 5

На пикник поехали 92 человека. Бутерброды с колбасой взяли 50 человек, с сыром — 60 человек, с ветчиной — 40 человек, с сыром и колбасой — 30 человек, с колбасой и ветчиной = 15 человек, с сыром и ветчиной — 25 человек, 5 человек взяли с собой все три вида бутербродов, а несколько человек вместо бутербродов взяли пирожки. Сколько человек взяли с собой пирожки?

Решение

Сначала отметим 5 человек, которые взяли с собой все три вида бутербродов;

затем вычислим:

15 — 5 = 10 человек взяли 2 вида бутербродов с колбасой и ветчиной;

25 — 5 = 20 человек взяли два вида бутербродов с сыром и ветчиной;

30 — 5 = 25 человек взяли два вида бутербродов с сыром и колбасой;

50 — (10 + 5 + 25) = 10 человек взяли бутерброды только с колбасой;

60 — (25 + 5 + 20) = 10 человек взяли бутерброды только с сыром;

40 — (10 + 5 + 20) = 5 человек взяли бутерброды только с ветчиной.

Пирожки взяли 92 — (10 + 25 + 10 + 10 + 5 + 20 + 5) = 7 человек.

к 50

30-5 15-5

с 60 25-5 в 40

Ответ: 7 человек взяли с собой пирожки.

Задача 6

В классе 30 человек. 20 из них каждый день пользуются метро, 15 – автобусом, 23 – троллейбусом, 10 – и метро, и троллейбусом, 12 – и метро, и автобусом, 9 – и троллейбусом, и автобусом. Сколько человек ежедневно пользуется всеми тремя видами транспорта?

Решение

1 способ. Для решения опять воспользуемся кругами Эйлера. Пусть х человек пользуется всеми тремя видами транспорта. Тогда пользуются только:

метро и троллейбусом – (10 – х) человек,
автобусом и троллейбусом–(9 – х) человек,
метро и автобусом – (12 – х) человек.

Найдем, сколько человек пользуется одним только

метро: 20 – (12 – х) – (10 – х) – х = х – 2.

автобусом: 15 — (12 — х) — (9 — х) — х = х – 6

троллейбусом: 23 — (10 — х) — (9 — х) — х = х + 4, так как всего 30 человек, составляем уравнение: х+(12 – х)+(9 – х)+(10 – х)+(х + 4)+(х – 2)+ х – 6) =30, отсюда х = 3.

м 20

12-х 10-х

а х т

15 9-х 23

2 способ. А можно эту задачу решить задачу другим способом: 20 + 15 + 23 – 10 – 12 – 9 + х = 30, 27 + х = 30, х = 3. Здесь сложили количество учеников, которые пользуются хотя бы одним видом транспорта и из полученной суммы вычли количество тех, кто пользуется двумя или тремя видами и, потому что, вошли в сумму 2-3 раза. Таким образом, получили количество всех учеников в классе.

Ответ: 3 человека ежедневно пользуются всеми тремя видами транспорта.

Задача 7

Школа представила отчёт: «Всего в школе 60 шестиклассников, из них 37 отличников по математике, 33 — по русскому языку и 42 — по физкультуре. При этом у 21 человека «пятёрки» и по математике и по русскому, у 23 — по математике и по физкультуре, у 22 — по русскому и по физкультуре. При этом 20 человек учатся на «отлично» по всем трём предметам. Верен ли отчёт школы?

Решение

Изобразим условие с помощью кругов Эйлера.

Сначала отметим 20 человек, которые учатся на «отлично» по всем трём предметам.

Затем выясним, сколько человек имеет отличные оценки по двум предметам.

21 — 20 = 1 ученик имеет «пятёрки» по русскому и по математике;

22 — 20 = 2 ученика имеют » пятёрки» по русскому языку и физкультуре;

23 — 20 = 3 ученика имеют пятёрки по математике и физкультуре.

Далее выясним, сколько учеников имеют «пятёрки» только по одному из трёх предметов.

37 — (3 +20 +1) = 13 учеников имеют отличные оценки только по математике;

33 — (1 + 20 + 2) = 10 учеников учатся на «отлично» по русскому языку;

42 — (3 + 20 +2) = 17 учеников имеют «пятёрки» по физкультуре.

Выясним, совпадает ли количество учеников — отличников с количеством шестиклассников в школе.

13 + 1 + 10 +2 + 20 + 3 +17 = 66 учеников учатся на отлично.

66>60

М 37

21-20 23-20

Р 33 20 42 Ф

22-20

Ответ: отчёт школы неверен.

Задача 8

В классе учатся 40 человек. Из них по русскому имеют «тройки» 19 человек, по математике – 17 человек и по физике – 22 человека. Только по одному предмету имеют «тройки»: по русскому языку – 4 человека, по математике – 4 человека и по физике – 11 человек. Семь человек имеют «тройки» и по математике, и по физике, из них пятеро имеют «тройки и по русскому языку. Сколько людей учатся без «троек»? Сколько людей имеют «тройки» по двум из трёх предметов?

Решение

Изобразим условие с помощью кругов Эйлера. Сначала отметим тех 5 человек, кто имеет тройки по всем трём предметам. Затем тех, кто имеет тройки по двум предметам. Дальнейшие расчёты не составляют труда.

40-(4+4+11+4+6+2+5)=4 человека учатся без «троек»

6+4+2=12 человек имеют «тройки» по двум предметам

Р 4

19-(5+4+4) 22-(7+11)

=6 =4

М 5 Ф

4 7-5=2 11

Ответ: 4 человека учатся без «троек», 12 человек имеют «тройки» по двум предметам.

Задача 9

100 шестиклассников участвовали в опросе, в ходе которого выяснялось, какие пирожки нравятся им больше: с мясом, с капустой и картошкой. В результате 20 опрошенных выбрали только с мясом, 28- только с капустой, 12 только с картошкой. Выяснилось, что 13 школьников отдают одинаковое предпочтение пирожкам с мясом и капустой, 6-учеников-с мясом и картошкой, 4 ученика с капустой и картошкой, а 9 ребят совершенно равнодушны к пирожкам. Некоторые из школьников ответили, что одинаково любят и с мясом, и картошкой, и капустой. Сколько таких ребят?

Решение

Пусть X – искомое число учеников, любящие все виды пирожков. Тогда: 20+28+12+13+6+4+9+Х=100 Х=6

мясо

6 13

12 4 28

картошка капуста

100

Ответ: 6 ребят любят одинаково и с мясом, и картошкой, и капустой.

Задача 10

Ребята заполняли анкету с вопросами об их любимых мультфильмах, созданных киностудией «Мельница». В частности, вопросы были о мультфильмах, повествующих о приключениях трёх самых известных богатырей — Алёши Поповича, Добрыни Никитича и Ильи Муромца.

Оказалось, что большинству из них нравятся «Три богатыря и Шамаханская царица», «Три богатыря на дальних берегах» и «Три богатыря. Ход конём». В анкетировании принимали участие 38 учеников. Мультфильм «ДБ», нравится 21 ученику. Причем трем среди них нравятся еще и «ХК», шестерым — «ШЦ. «, а один ребенок одинаково любит все три мультфильма. У мультфильма «ХК» -13 фанатов, 5 из которых назвали в анкете два мультфильма. Надо определить, скольким ребятам нравится мультфильм «ШЦ».

Решение

Так как по условиям задачи у нас даны три множества, чертим три круга.

Мы помним, что по условиям задачи среди фанатов мультфильма «ХК» пятеро ребят выбрали два мультфильма сразу:

21 – 3 – 6 – 1 = 11 – ребят выбрали только «ДБ »

13 – 3 – 1 – 2 = 7 – ребят в последнее время смотрят только «ХК»

Осталось только разобраться, сколько ребят двум другим вариантам предпочитает мультфильм «ШЦ». От всего количества учеников отнимаем всех тех, кто любит два других мультфильма или выбрал несколько вариантов:

38 – (11 + 3 + 1 + 6 + 2 + 7) = 8 – человек смотрят только «ШЦ». Теперь смело можем сложить все полученные цифры и выяснить, что: мультфильм «ШЦ» выбрали 8 + 2 + 1 + 6 = 17 человек. Это и есть ответ на поставленный в задаче вопрос.

Ш.Ц.

38-(6+2+1+11+3+7)=8

6 2

21-(3+6+1)=11 13-(5+1)=7

Д.Б. Х.К.

Ответ: 17 ребятам.

2.3 Зачем нужны круги Эйлера?

Круги Эйлера имеют прикладное назначение, то есть с их помощью на практике решаются задачи на объединение или пересечение множеств в математике, логике, менеджменте и не только.

Если говорить о видах кругов Эйлера, то можно разделить их на те, что описывают объединение каких-то понятий (например, соотношение рода и вида) – мы их рассмотрели на примере в начале работы.

А также на те, что описывают пересечение множеств по какому-то признаку. Таким принципом руководствовался Джон Венн в своих схемах. И именно он лежит в основе многих популярных в интернете мемов. (Приложение 4)

Забавно, правда? И главное, все сразу становится понятно. Можно потратить много слов, объясняя свою точку зрения, а можно просто нарисовать простую схему, которая сразу расставит все по местам.

Кстати, если вы не можете определиться, какую профессию выбрать, попробуйте нарисовать схему в виде кругов Эйлера. Возможно, чертеж вроде этого поможет вам определиться с выбором. Те варианты, которые окажутся на пересечении всех трех кругов, и есть профессия, которая не только сможет вас прокормить, но и будет вам нравиться. (Приложение 5)

2.4 Задачи для самостоятельного решения.

Задача 1.

В школьных кружках занимаются 70 ребят. Из них 27 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов; 3 спортсмена посещают и драмкружок и хор. Сколько ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке? Сколько ребят заняты только спортом?

Ответ: 10 ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке. 11 человек заняты только спортом.

Задача 2.

Из 100 ребят, отправляющихся в детский оздоровительный лагерь, кататься на сноуборде умеют 30 ребят, на скейтборде – 28, на роликах – 42. На скейтборде и на сноуборде умеют кататься 8 ребят, на скейтборде и на роликах – 10, на сноуборде и на роликах – 5, а на всех трех – 3 . Сколько ребят не умеют кататься ни на сноуборде, ни на скейтборде, ни на роликах?

Ответ: 20 человек не умеют кататься ни на одном спортивном снаряде.

Задача 3.

В классе 30 учеников. Все они являются читателями школьной и районной библиотек. Из них 20 ребят берут книги в школьной библиотеке, 15 — в районной. Сколько учеников не являются читателями школьной библиотеки?

Ответ: 10 учеников не являются читателями школьной библиотеки.

Задача 4.

В классе 35 учеников. 24 из них играют в футбол, 18 — в волейбол, 12 — в баскетбол. 10 учеников одновременно играют в футбол и волейбол, 8 — в футбол и баскетбол, а 5 — в волейбол и баскетбол. Сколько учеников играют и в футбол, и в волейбол, и в баскетбол одновременно?

Ответ: 4 ученика играют и в футбол, и в волейбол, и в баскетбол одновременно.

Задача 5.

При опросе 100 учеников 6-х классов выяснилось, что у 78 человек есть планшет, у 85 — смартфон, а у 8 учеников нет ни планшета, ни смартфона. У скольких учеников есть и планшет, и смартфон?

Ответ: 71 ученик имеет и планшет и смартфон

Задача 6.

В детском саду 52 ребенка. Каждый из них любит пирожное или мороженое. Половина детей любят только пирожное, а 20 человек – пирожное и мороженое. Сколько детей любят только мороженое?

Ответ: 6 детей любят только мороженное.

Задача 7.

На стройке работают 30 рабочих. 17 рабочих строят обувной магазин, 20 рабочих строят парикмахерскую. Сколько рабочих работают на обоих объектах?

Ответ: 7 человек работают на обоих объектах.

Задача 8.

Часть туристов разговаривает на английском, а часть на немецком. На английском – 90% , на немецком — 60%.Сколько туристов разговаривают сразу на двух языках.

Ответ: 50% туристов разговаривают сразу на двух языках.

Задача 9.

В классе 30 человек.19-ходят на кружок по математике, 10-на кружок по русскому языку, 1-человек ходит на русский и на математику. Сколько человек не посещают кружки?

Ответ: 2 ученика не посещают кружки.

Задача 10.

Из 90 детей на футбол ходят 35 детей, на волейбол 28 и на баскетбол 27 детей. На футбол и волейбол ходят одновременно 10 детей, на футбол и баскетбол – 8 детей, на волейбол и баскетбол — 5, на все три – 4. Сколько детей никуда не ходят?

Ответ: 19 детей никуда не ходят

Задача 11.

Множество М состоит из m лиц, владеющих хотя бы одним иностранным языком – английским, французским и немецким. Известно, что английским языком владеют 70 лиц, французским 65, немецким.50, английским и французским-40, английским и немецким-20, немецким и французским – 15, а всеми тремя языками-5. Найти m.

Ответ: 115 лиц владеющих хотя бы одним иностранным языком

Задача 12

При обследовании 85 студентов были получены следующие данные о числе студентов, изучающих различные языки: немецкий – 53 человек, французский – 48, немецкий и французский – 28 человек, французский и испанский – 8, немецкий и испанский – 24 человека, все три языка – 7 человек. Сколько студентов изучают испанский язык?

Ответ: 37 студентов изучают только испанский язык.

Задача 13

В группе 25 студентов. Сдали коллоквиум по алгебре: на «5» — 8 человек, на «4» и «5» — 4 человека, на «4» — 10 человек, на «3» — 6 человек, на «3» и «5» — 5 студентов, на «3» и «4» — 4 человека, на «3» и «4» и «5» — 3 студента. Сколько студентов не сдали коллоквиум?

Ответ: 11 студентов не сдали коллоквиум.

Задача 14

Каждый из 50 парней силён, умён, красив. Сильных и умных – 17 человек, умных и красивых – 25 человек, сильных и красивых – 16, сильных – 30, умных – 35, красивых – 28. Сколько парней обладают всеми тремя качествами

Ответ: 15 парней обладают всеми тремя качествами

Задача 15

Каждый из 40 студентов занимаются спортом, из них баскетболом — 21,волейболом — 26, лёгкой атлетикой — 18, баскетболистов и атлетов — 10, волейболистов и баскетболистов — 12, атлетов и волейболистов — 8. Сколько студентов занимаются всеми тремя видами спорта?

Ответ: 5 студентов занимаются всеми тремя видами спорта

Задача 16

Множество М состоит из m студентов, которые занимаются хотя бы в одном кружке математики, физики, астрономии. В математическом — 60, физическом — 50, в астрономическом – 45, в математическом и астрономическом — 26, в физическом и астрономическом — 20, в математическом и физическом -15, во всех трёх кружках 6. Найти m.

Ответ: 100 студентов которые занимаются хотя бы в одном кружке

Задача 17

В группе 35 студентов. Из них отличников 20, спортсменов 15, активистов 16, отличников и спортсменов 7, активистов и отличников 3, активистов и спортсменов 8. Сколько студентов являются отличниками, спортсменами и активистами

Ответ: 2 студента являются отличниками, спортсменами и активистами

Задача 18

Каждая из 45 девушек умна, воспитана или красива. Воспитана и умна -20, красива и умна –10, воспитана и красива –8, воспитанных –30, умных – 25, красивых – 20. Сколько девушек обладает всеми тремя указанными качествами?

Ответ: 8 девушек обладает всеми тремя указанными качествами

Задача 19

Из 220 школьников 163 играют в баскетбол, 175 в футбол, 24 не играют в эти игры. Сколько человек одновременно играют в баскетбол и футбол?

Ответ: 142 одновременно играют в баскетбол и футбол

Задача 20

Среди 35 туристов одним английским владеют 11 человек, английским и французским 5 человек. 9 человек не владеют ни английским, ни французским. Сколько человек владеют только французским языком?

Ответ: 10 человек владеют только французским языком

Задача 21

В течении 30 дней сентября было 12 дождливых дней, 8 ветреных, 4 холодных, 5 дождливых и ветреных, 3 дождливых и холодных и 2 ветреных и холодных, а один день был и дождливым, и ветреным, и холодным. В течении скольких дней в сентябре стояла хорошая погода?

Ответ: В течении 15 дней в сентябре стояла хорошая погода

Заключение

В результате работы над данной темой я изучила теоретический материал по теме «Круги Эйлера» и пришла к следующим выводам:

1. Круги Эйлера – не просто занимательная и интересная штука, но и весьма полезный метод решения задач. Причем не только абстрактных задач на школьных уроках, но и вполне себе житейских проблем. Выбора будущей профессии, например.

2. Применение кругов Эйлера (диаграмм Эйлера-Венна) позволяет легко решить задачи, которые обычным путем разрешимы лишь при составлении системы трех уравнений с тремя неизвестными. Таким образом, моя гипотеза подтвердилась. Автор метода — ученый Леонард Эйлер, говорил о названных его именем схемах: «круги подходят для того, чтобы облегчить наши размышления». Я согласна с его словами. Круги Эйлера помогают быстро и просто решить даже достаточно сложные или просто запутанные на первый взгляд задачи.

Список используемой литературы

Дихтярь М. Б., Эргле Е. В. Элементы комбинаторики в школьном курсе математики – Саратов: ГОУ ДПО «СарИПКиПРО», 2007.- 48 с.
Савин А. П. Энциклопедический словарь юного математика – М.: Педагогика, 1989. – 352с.
Коннова Е. Г. Математика. Поступаем в вуз по результатам олимпиад. 6-9 класс. Часть 2. ООО «Легион», 2010. – 112 с.
Коннова Е. Г. Математика. Поступаем в вуз по результатам олимпиад. 6-9 класс. Часть 1. ООО «Легион», 2010. – 112 с.
Глейзер Г. И. история математики в школе: IV – VI кл. Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1981. – 239 с.
Гусев В. А., Орлов А. И., Розенталь А. Л. Внеклассная работа по математике в 6-8 классах: книга для учителя. М.: Просвещение, 1984.- 286с
http://ru.wikipedia.org
http://combinatoric.ru.gg
http://dic.academic.ru
http://gultyaeva.blogspot.ru/2010/08/blog-post_21.html
http://fipi.ru/view

Приложение 1

Леонард Эйлер

Приложение 2

Джон Венн

Приложение 3

Множество всех действительных чисел, изображенное с помощью кругов Эйлера

Приложение 4

Популярный в интернете мем (информация в той или иной форме (медиаобъект, фраза, концепция или занятие), как правило остроумная и ироническая, спонтанно приобретшая популярность в интернет-среде посредством распространения в Интернете разнообразными способами)

Приложение 5

Как определиться, какую профессию выбрать?

infourok.ru

КОМБИНАТОРИКА. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ С ПОМОЩЬЮ КРУГОВ ЭЙЛЕРА.

Щербакова А.Ю. 1

Коренец Е.И. 1

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Именно математика дает

надежнейшие правила:

кто им следует – тому не опасен

обман чувств.

Л. Эйлер

Введение

Комбинаторика – раздел математики, в которой изучаются вопросы о том, сколько различных комбинаций, подчинённых тем или иным условиям, можно составить из данных объектов. Особая примета комбинаторных задач – это вопрос, который можно сформулировать таким образом, что он начинался бы словами:

Термин «комбинаторика» происходит от латинского слова «combina», что в переводе на русский означает – «сочетать», «соединять».

Гипотеза работы: Решение комбинаторных задач с помощью кругов Эйлера развивает творческие способности, помогает при решении олимпиадных задач, имеет практическое применение.

Основополагающий вопрос: А все ли я знаю о комбинаторике?

Проблемный вопрос: Может ли помочь комбинаторика в реальной жизни?

Цель работы: изучить решение логических задач путем построения кругов (диаграмм)Эйлера.

Задачи:

Познакомиться с историей возникновения науки комбинаторики;
Находить возможные комбинации для решения комбинаторных задач
Уметь составлять и решать задачи с помощью кругов Эйлера;
Поработать с ресурсами Internet;
Применять полученные знания в дальнейшем обучении;
Расширить и углубить представление о практическом значении математики в жизни;
Уметь работать с научно-познавательной литературой, анализировать, делать выводы.

Объект исследования : логические задачи.

Методы:отбор источников информации, изучение материала и анализ его.

История комбинаторики

Комбинаторика занимается различного вида соединениями, которые можно образовать из элементов конечного множества. Комбинаторные мотивы можно заметить в символике китайской «Книги Перемен»(Vвек до н.э.). По мнению её авторов, все в мире комбинируется из различных сочетаний мужского и женского начал, а также восьми стихий: земля, горы, вода, ветер, гроза, огонь, облака и небо. Большой интерес математиков вызывали магические квадраты.(см.Приложение 1) Некоторые элементы комбинаторики были известны в Индии еще во II в. до н. э. Индийцы умели вычислять числа, которые сейчас называют «сочетания».Античные греки рассматривали комбинаторные задачи. Хрисипп (IIIв. до н. э.) и Гиппарх(II в.до н.э.) подсчитывали сколько следствий можно получить из 10 аксиом. У Хрисиппа получилось более миллиона. Во все века математики исследовали задачи, связанные с перестановками и сочетаниями, включая перестановки с повторениями. Позднее Д.Кардано провел исследование азартной игры в кости . (Азартными называют те игры, в которых выигрыш зависит не только от умения игрока, но и от случайности). Было замечено, что при многократном бросании однородного кубика (все шесть граней которого отмечены соответственно числами 1, 2, 3, 4, 5, 6) число очков от 1 до 6 выпадают в среднем одинаково часто, иными словами, выражаясь языком математики, выпадение определённого числа очков имеет вероятность, равную 1/6. Аналогично вероятность появления на верхней грани кости чётного числа очков равна 3/6, так как из шести равновозможных случаев чётное число появляется только в трёх. Математически заинтересовались азартной игрой П.Ферма и Б.Паскаль. Помимо азартных игр, комбинаторные методы использовались в криптографии — как для разработки шифров, так и их взломов. Комбинаторика и треугольник Паскаля. Паскаль много занимался биномиальными коэффициентами и открыл их способ вычисления. Число сочетаний можно вычислять не через факториал, а с помощью арифметического треугольника. Строится треугольник: его бедра и вершина состоят из единиц, а в основании каждый элемент строки получается суммированием двух стоящих непосредственно над ним элементов.(см.Приложение 2) Паскаль также как и Лейбниц считается основоположником современной комбинаторики .(см.Приложение 3) А вот сам термин комбинаторика придумал Лейбниц. В 1666г. он опубликовал книгу «Рассуждения о комбинаторном искусстве ». Его ученик — Якоб Бернулли (см.Приложение 4) — основатель теории вероятности, изложил много интересного о комбинаторике. Дал научное обоснование теории сочетаний и перестановок. Изучением размещений занимался Я. Бернулли во второй части своей книги «Искусство предугадывания» в 1713 г., в которой указал формулы для числа размещений из n элементов по k, выводились выражения для степенных сумм .

Позднее обнаружили тесную связь между комбинаторными и аналитическими задачами Абрахам де Муавр Джеймс Стирлинг. Они нашли формулы для нахождения факториала. Окончательно комбинаторику, как раздел математики, оформил в своих трудах Эйлер. Кроме перестановок и сочетаний Эйлер изучал разбиение, а также сочетания и размещения с условиями.

Современным отцом комбинаторики считается Пал Эрдёш. (см.Приложение 5) Он ввел вероятностный анализ. Внимание к комбинаторике повысился во второй половине XX века, с появлением компьютеров.

Многие специалисты в области математики и физики считают, что именно комбинаторная задача может стать толчком в развитии всех технических наук. Некоторые из них всерьез утверждают, что комбинаторика является подспорьем для всех современных наук, особенно космонавтики.

Области применения комбинаторики:

учебные заведения ( составление расписаний)
сфера общественного питания (составление меню)
лингвистика (рассмотрение вариантов комбинаций букв)
география (раскраска карт)
спортивные соревнования (расчёт количества игр между участниками)
производство (распределение нескольких видов работ между рабочими)
агротехника (размещение посевов на нескольких полях)
азартные игры (подсчёт частоты выигрышей)
химия (анализ возможных связей между химическими элементами)
экономика (анализ вариантов купли-продажи акций)
криптография (разработка методов шифрования)
доставка почты (рассмотрение вариантов пересылки)
биология (расшифровка кода ДНК)
военное дело (расположение подразделений)
астрология (анализ расположения планет и созвездий

Теория конфигураций и теория перечисления

Наиболее разработанным разделом комбинаторики является теория конфигураций. Она рассматривает задачи выбора и расположения элементов некоторого множества, в соответствии с заданными правилами. Элементарными комбинаторными конфигурациями являются сочетания, размещения, перестановки. Для подсчёта числа этих конфигураций используются правила суммы и произведения.

Правило суммы:

Если элемент A можно выбрать m способами, а элемент B можно выбрать k способами, то выбор элемента A или B можно осуществить m + k способами.

Правило суммы можно перефразировать на теоретико-множественном языке. Обозначим через | A | число элементов множества A, через A B — объединение множеств A и B, через AxB — декартово произведение множеств A и B. Тогда для непересекающихся множеств A и B выполняется равенство:

| A B | = | A | + | B |.

Обобщением правила суммы является правило произведения.

Правило произведения:

Если элемент A можно выбрать m способами, а после каждого выбора элемента A элемент B можно выбрать k способами, тогда, упорядоченную пару элементов (A, B) можно выбрать m*k способами.

Правило произведения можно распространить на выбор последовательности (x₁, x₂, …, xn) произвольной конечной длиныn. На теоретико-множественном языке правило произведения формулируется так:

| Aх B | = | A | | B |.

Правило размещения.

Назовём множество, содержащееn элементов, n-множеством.

Последовательность (x₁, x₂, …, x_k ) длины k без повторяющихся элементов из элементов данного n-множества назовём k-размещением.

Обозначим символом число размещений из n по k элементов (от фран. «arrangement» — размещение). Используя правило произведения, вычислим число . Пусть произвольное размещение длины k имеет вид: (x₁, x₂, …, x_k ).

Элемент x₁ можно выбрать n способами. После каждого выбора x₁ элемент x₂ можно выбрать (n — 1) способами. После каждого выбора элементов x₁ и x₂ элемент x₃ можно выбрать (n — 2) способами, и т.д. После каждого выбора элементов x₁, x₂, …, x_k-1 элемент x_k можно выбрать (n -(k — 1)) = (n — k + 1) способами. Тогда, по правилу произведения, последовательность (x₁; x₂; , …, x_k ) можно выбрать числом способов, равным

n(n — 1)(n — 2) … (n — k + 1) = (1.1)

Произведение в левой части равенства (1.1) умножим и разделим на (n — k)!, получим:

. (1.2)

Если в форуме (1.2) k = n, то есть число Pn перестановок из n элементов

Pn = n! (от «permutation»- перестановка).

Правило сочетания.

k-подмножество данного n-множества называется k-сочетанием.

Обозначим через число k-сочетаний из данныхn элементов. Формулу для числа получим, рассуждая следующим образом. Если каждое сочетание упорядочить всеми возможными способами, то получим все k-последовательностей изn элементов, без повторений, то есть все k-размещения. Иными словами, Откуда: (1.3) или Предполагая, что n и k — целые положительные числа и 0!=1, сформулируем основные свойства сочетаний.

Основные свойства сочетаний.

Условились, что

Как выбрать формулу? (см.Приложение 6) Сводка формул для всех видов соединений. (см.Приложение 7)

Сочетания и размещения широко используются при вычислении классической вероятности случайных событий.

Пример. В корзине находятся 20 орехов, из которых 7 грецких. Наудачу выбирают 5 орехов. Найти вероятность того, что среди выбранных орехов содержатся 2 грецких.

Решение. Число исходов опыта . Случайное событие A — среди пяти выбранных орехов содержатся 2 грецких ореха. Число исходов, благоприятствующих событию A, равно: . Искомая вероятность .

Задачи.

Найти вероятность того, что случайно выбранное 5-значное (десятичное) число не содержит цифры 5.
Предприятие располагает 5 вакансиями для мужчин, 5 вакансиями для женщин и 4 вакансиями для работников любого пола. В отдел кадров предприятия обратилось 20 человек, среди которых 12 мужчин и 8 женщин. Сколькими способами предприятие может заполнить имеющиеся вакансии?
В классе 25 учеников, из которых 13 юношей и 12 девушек. Сколькими способами 25 учеников могут встать в шеренгу так, чтобы юноши после удаления из строя девушек, оказались построенными по росту; аналогично девушки после удаления из строя юношей оказались построенными по росту?

Круги Эйлера

Круги Эйлера – это геометрическая схема, которая помогает находить и/или делать более наглядными логические связи между явлениями и понятиями. А также помогает изобразить отношения между каким-либо множеством и его частью.

На рисунке представлено множество – все возможные игрушки. Некоторые из игрушек являются конструкторами – они выделены в отдельный овал. Это часть большого множества «игрушки» и одновременно отдельное множество (ведь конструктором может быть и «Лего», и примитивные конструкторы из кубиков для малышей). Какая-то часть большого множества «игрушки» может быть заводными игрушками. Они не конструкторы, поэтому мы рисуем для них отдельный овал. Желтый овал «заводной автомобиль» относится одновременно к множеству «игрушки» и является частью меньшего множества «заводная игрушка». Поэтому и изображается внутри обоих овалов сразу.

Автор метода — ученый Леонард Эйлер (1707-1783) (см.Приложение 8) . Он так и говорил о названных его именем схемах: «круги подходят для того, чтобы облегчить наши размышления». Эйлер считается немецким, швейцарским и даже российским математиком, механиком и физиком. Дело в том, что он много лет проработал в Петербургской академии наук и внес существенный вклад в развитие российской науки. Метод Эйлера получил заслуженное признание и популярность. И после него немало ученых использовали его в своей работе, а также видоизменяли на свой лад. Например, чешский математик Бернард Больцано использовал тот же метод, но с прямоугольными схемами. Круги Эйлера имеют прикладное назначение. С их помощью на практике решаются задачи на объединение или пересечение множеств в математике, логике. Круги Эйлера можно разделить их на те, что описывают объединение каких-то понятий и описывают пересечение множеств по какому-то признаку. (см.Приложение9)

Пример пересечения — какую профессию выбрать? Нарисую схему в виде кругов Эйлера. Схема сразу расставит все по местам и поможет определиться с выбором. То, что окажется на пересечении всех трех кругов, и есть профессия, которая не только сможет прокормить, но и будет нравиться.

Чертеж, вроде этого, поможет определиться с выбором:

Рассмотрим несколько примеров задач, которые можно решить с помощью кругов Эйлера.

В языке запросов поискового сервера для обозначения логической операции «ИЛИ» используется символ «|», а для логической операции «И» — символ «&».

В таблице приведены запросы и количество найденных по ним страниц некоторого сегмента сети интернет.

Запрос	Найдено страниц (в тысячах)
Крейсер \| Линкор	7000
Крейсер	4800
Линкор	4500

Какое количество страниц (в тысячах) будет найдено по запросу Крейсер & Линкор?

Считается, что все вопросы выполняются практически одновременно, так что набор страниц, содержащих все искомые слова, не изменялся за время выполнения запросов.

Решение:

При помощи кругов Эйлера изобразим условия задачи. При этом цифры 1, 2 и 3 используем, чтобы обозначить полученные в итоге области.

Опираясь на условия задачи, составим уравнения:

Крейсер | Линкор: 1 + 2 + 3 = 7000
Крейсер: 1 + 2 = 4800
Линкор: 2 + 3 = 4500

Чтобы найти Крейсер & Линкор (обозначенный на чертеже как область 2), подставим уравнение (2) в уравнение (1) и выясним, что:

4800 + 3 = 7000, откуда получаем 3 = 2200.

Теперь этот результат мы можем подставить в уравнение (3) и выяснить, что:

2 + 2200 = 4500, откуда 2 = 2300.

Ответ: 2300 — количество страниц, найденных по запросу Крейсер & Линкор.

Вывод

Круги Эйлера помогают быстро и просто решить даже достаточно сложные или просто запутанные на первый взгляд задачи. Для этого необходимо запомнить порядок этапов :

Записать краткое условие.
Выполнить рисунок.
Записать данные в круги Эйлера.
Анализировать, рассуждать и записывать результаты в части круга.
Записать ответ.

Задачи:

1. Сколько существует натуральных чисел, меньших 1000, которые делятся на 3 , но не делятся на 2 и на 5?

2. Сколько существует различных десятизначных чисел, состоящих только из нулей и единиц, которые содержат не более трех единиц ?

3. Биатлонист проходит четыре огневые точки, на каждой он делает по 5 выстрелов. Сколько существует различных способов промахнуться не более 4?

4. По результатам одного социологического исследования, было установлено, что из 200 людей смотрящих телевизор, 110 человек смотрят спортивную передачу, 120 – комедии, 85 предпочитаю драмы, 50 смотрят драмы и спорт, 70 – комедии и спорт, 55 смотрят комедии и драмы и 30 человек смотрят все три вида передач. Сколько человек, смотрят спорт или комедии или драмы? сколько человек не смотрят ничего из вышеперечисленного?

5. Человек имеет 10 друзей и течение нескольких дней, приглашает некоторых из них в гости, так что компания, ни разу не повторяется. Сколько дней он может так делать?

6. Найти количество трехзначных чисел, которые делятся на 7, но не делятся на 2 и на 5.

7. На данный момент, в классе 20 учеников, получивших сначала учебного года, хотя одну двойку, 17 учеников, получивших не менее двух двоек, 8 учеников, получивших не менее трех двоек, три ученика получивших не менее 4 двоек, один ученик получивший 5 двоек, больше пяти двое нет ни у кого. Сколько всего двое в журнале?

Задача 1.

Решение:

Определение: множество А называется подмножество множества В, если каждый элемент множества А принадлежит множеству В.

Если в некоторой задаче считается что элементы принадлежат некоторым множествам, то это множество называется универсальным.

Например, в задаче № 1 универсальным множеством можно считать множество чисел, от 1 до 999.

A = количество элементов во множестве А

В = 333

Если число делится на 2 и 3, то число делится на 6

A В = 166

Если число делится на 3 и 5, то число делится на 15

В D = 66

При таком подсчете, мы дважды посчитали числа, которые входят во множество

АВD = 33

(В/А)/D = В — AВ — ВD + AВD = 333 – 166 – 66 + 33 = 134

Задача 2

Определение: Правило суммы.

Все множества способов подсчета можно разбить на пересекающиеся множества. Тогда общее количество способов вычисляется как сумма множеств.

С = = 1-0 единиц

С = = 10-1 единица

С = = 45

С = = 120

120+45+10+1=176

Задача 3.

С = = 1 способ – 0 промахов

C = = 20 способов – 1 промах

С = = 190 способов – 2 промаха

С = =1140 способов – 3 промаха

С = =4845 способов – 4 промаха

Всего 1 + 20 + 190 +1140 + 4845= 6196 способов

Задача 4.

Формула включений и исключений

А ВD = A + В +D — AВ — AD — ВD — AВD

а) А ВD = 110 + 120 + 85 – 70 -55 – 50 + 30 =170

б)200-170=30 человек ничего не смотрят

Задача 5.

Составим таблицу друзей

С = = 10 компаний из 1 человека

С = = 45 компаний из 2 человек

С = = 120 компаний из 3 человек

С = = 210 компаний из 4 человек

С = = 252 компании из 5 человек

С ==210 компаний из 6 человек

С = = 120 компаний из 7 человек

С = =45 компаний из 8 человек

С = =10 компаний из 9 человек

С = = 1 компания из 10 человек

Итого 10+45+120+210+252+210+120+45+10+1= 1023 способов

Задача 6.

Всего 900 трехзначных чисел.

A = 900:7=128 чисел

АВ =900:14=64 числа

АD = 900: 35=25 чисел

АВD =900:70=12 чисел

А = А — АВ — АD + АВD = 128 – 64 – 25 + 12 = 51 число

Задача 7.

Найдем количество учеников, получивших ровно четыре двойки.

3 – 1= 2 ученика получили 4 двойки

Теперь узнаем количество учеников , получивших ровно три двойки, ровно две двойки и ровно одну двойку.

8 – 2 — 1 = 5 учеников получили 3 двойки
17 – 5 – 2 – 1 = 9 учеников получили 2 двойки
20 – 9 – 5 – 2 – 1 = 3 ученика получили 1 двойку
1×3 + 2×9 + 3×5 + 4×2 + 5×1 = 49 двоек в журнале

Вывод

Для решения данных логических задач, использовала круги Эйлера, что позволило успешно решить поставленные задачи. Этот способ показался мне удобным и надежным, так как он упрощает путь к решению задачи, делая его наглядным.

Заключение

В процессе изучения данной темы, я научилась грамотно оперировать такими понятиями как «множество», «объединение множеств», «пересечение множеств», «разность множеств» и использовать их при решении задач. В процессе решения задач я расширила свои знания по математике, познакомилась с ещё одним способом решения задач, который был мне мало знаком. Для решения задач с помощью кругов Эйлера можно воспользоваться алгоритмом, состоящим из нескольких этапов.

Применение кругов Эйлера позволяет легко решить задачи, которые обычным путем разрешимы составлением сложных уравнений. Моя гипотеза подтвердилась. Решения задач с громоздкими условиями и со многими данными просты и не требуют особых умозаключений. Применение кругов Эйлера придает задачам наглядность и простоту.

Практическая значимость заключается в расширении возможностей при решении логических задач. Пригодится для решения задач занимательного характера, позволит применять методы и правила для решения нетрадиционных задач. Приобретенные сведения и знания способствуют повышению интеллектуального развития, помогают развить умение наблюдать и анализировать.

Круги Эйлера – не просто занимательная и интересная штука, но и весьма полезный метод решения задач. Причем не только абстрактных задач на школьных уроках, но и вполне себе житейских проблем. Они заставляют задумываться, подходить к решению какой-либо проблемы с разных сторон, уметь выбирать из множества способов решения наиболее простой, легкий путь. Сам Леонард Эйлер говорил: «круги подходят для того, чтобы облегчить наши размышления».

Список использованной литературы

Галеева Р. А. Тренируем мышление. Задачи на сообразительность / Р. А. Галеева, Г. С. Курбанов, И. В. Мельченко – Изд. 2 – е – Ростов н/Д: Феникс, 2006.
Игнатьев. Е.И. В царстве смекалки, или Арифметика для всех: Книга для семьи и школы. Опыт математической хрестоматии в 3 книгах/Худож. Н.Я. Бойко. – Ростов н/Д: Кн. Изд-во, 1995.
Рыбников К.А.Комбинаторный анализ. Очерки истории.-М.: Изд.мехмата МГУ1996.-124с.
История математики под редакцией Юшкевича А.П. М.: Наука Том 1.С древнейших времен до начала Нового времени.1970.
Нагибин Ф.Ф., Канин Е.С. Математическая шкатулка: Пособие для учащихся 4-8 кл. сред. Шк. – 5-е изд. – М.: Просвещение, 1988.
Увлекательные логические задачки, которые будут интересны детям и взрослым. http://logika.vobrazovanie.ru

Приложение

Приложение 1.

Приложение 2.

Приложение 3.

Приложение 4.

Якоб Бернулли.

Приложение 5.

Математика — это орудие, с помощью которого человек познает и покоряет себе окружающий мир.

Пал Эрдеш.

Приложение 6.

Приложение 7.

Приложение 8.

Приложение 9.

Просмотров работы: 3526

school-science.ru

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ С ПОМОЩЬЮ КРУГОВ ЭЙЛЕРА

5 класс

Факультативные занятия

«Математика после уроков»

Занятие № 17

ЦЕЛЬ:

познакомить учащихся с решением логических задач с помощью кругов Эйлера;
организовать деятельность, направленную на отработку умений решать простейшие задачи с помощью кругов Эйлера, производить безошибочно математические вычисления; повышать уровень математического развития школьников в результате углубления и систематизации знаний по основному курсу;
содействовать усвоению учащимися на более высоком уровне общих операций логического мышления: анализа, синтеза, сравнения, обобщения и систематизации; содействовать формированию устойчивого интереса школьников к предмету.

ТИП ЗАНЯТИЯ: изучение нового материала с первичным закреплением

ФОРМА ЗАНЯТИЯ: практикум

ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП:

записать на доске: 1) тему занятия; 2)ключевые слова: круги Эйлера ; 3)ответы примеров заданий «Подумай в свободное время»;
подготовить презентацию по теме урока.

Организационный момент

Соображалка

Какой высоты получится столб, если поставить один на другой все сантиметровые кубики, заключенные в одном кубическом метре?

Решение: 1м=100см, значит в 1м³ — 100∙100∙100 кубиков со стороной 1см , т. Е. высота столба будет 10км. ОТВЕТ: 10км

Гномик обманывает в субботу, воскресенье и среду, а в остальные дни говорит правду. В какие дни он может точно сказать: «Я обманул вчера»?

Решение: Гномик может точно сказать: «Я обманул вчера» не только в понедельник, в четверг, но и в среду, и в субботу. ОТВЕТ: Понедельник, среда, четверг, суббота.

Ничего себе!

16 951 889 100 554∙1 000 000 000 000 вариантов первых десяти ходов. Чтобы сделать столько ходов, все человечество должно было бы непрерывно передвигать фигуры в течение 217 миллиардов лет!

Разгадай

Можно ли так бросить мяч, чтобы он, пролетев некоторое расстояние, остановился и начал двигаться в обратном направлении?

Определение совместной цели деятельности.

Цель сегодняшнего занятия – познакомиться с одним из способов решения логических задач с помощью кругов Эйлера; научиться безошибочно проводить математические вычисления.

Сообщение биографических данных. Леонард Эйлер (1707-1783) – один из величайших ученых всех времен и народов. Его именем названы более 10 (!) формул математики. В день его 200-летия со дня рождения этого великого математика было издано на его родине в Швейцарии все его наследие, которое состояло из 72 томов по 600 страниц каждый. 30 томов посвящено математике, 31 – механике и астрономии, остальные физике и другим предметам. Применение кругов Эйлера при решении задач придает им наглядность и простоту.

ТЕМА

Познакомимся с методом решения логических задач кругами Эйлера на примерах.

Задача 1. В группе зарубежных туристов, состоящей из 100 человек, 10человек не знали ни немецкого, ни французского языка, 75 знали немецкий, 83 знали французский. Сколько туристов знали оба языка?

Решение: Всего владело иностранными языками 100-10=90 туристов. Пусть х –число туристов, владеющих двумя иностранными языками.

(75-х)+(83-х)+х=90;

Немецкий французский 158-х=90;

75-х Х 83-х х=158-90;

Х=68.

ОТВЕТ: 68 туристов владеют двумя иностранными языками.

Ф И З К У Л Ь Т М И Н У Т К А

Задача 2. В классе 35 учеников, каждый из которых любит футбол, волейбол или баскетбол. 24из них любят футбол, 18 – волейбол, 12 — баскетбол. Дело в том, что 10 учеников одновременно любят и футбол, и волейбол, 8 – футбол и баскетбол,5 – волейбол и баскетбол. Сколько учеников этого класса любят все три вида спорта?

Решение: Всего в классе 35 учеников. Пусть п- число учеников, которые любят все три вида спорта.

(6+п)+(3+п)+(п-1)+910-п)+(8-п)+(5-п)+п=35;

Футбол-24 10-п волейбол- 18 (8+3п)+(23-3п)+п=35;

6+п 3+п п=4.

8-п 5-п ОТВЕТ: 4 ученика любят все три вида спорта.

П-1

Баскетбол -12

Задача 3. В классе 38 учеников. Каждый из них занимается хоть одним видом спорта из числа следующих: легкая атлетика, волейбол, плавание. Легкой атлетикой занимается 19 человек, волейболом – 21 человек, плаванием – 12, причем легкой атлетикой и волейболом – 7 человек, волейболом и плаванием – 3 человека, легкой атлетикой и плаванием – 6 человек. Сколько учеников занимаются всеми тремя видами спорта?

Решение:

1способ: (19+21+12)-(6+7+3)=36, а не 38. Расхождение вызвано тем, что трижды вычли число учащихся, занимающихся тремя видами спорта. Их 38-36=2 человека.

ОТВЕТ: 2 человека занимаются всеми тремя видами спорта.

2 способ: Воспользуемся кругами Эйлера и придем к уравнению, где х- количество учеников, занимающихся всеми тремя видами спорта.

Волейбол -21 плавание – 12 (11+х)+(3+х)+(6+х)+

+(3-х)+(7-х)+(6-х)+х=38;

3-х х=2.

11+х 3+х

Х ОТВЕТ: 2 человека занимаются всеми тремя видами спорта.

7-х 6-х

6+х

Легкая атлетика — 19

Подумай в свободное время

ОТВЕТ: 687538+13863=701401.

ОТВЕТ: 96431+6116=102547.

Подведение итогов занятия

infourok.ru

Решение задач с помощью кругов Эйлера

Текст этой презентации

Слайд 1

Для тех , кому интересно
«Решение задач с помощью кругов Эйлера»
5-6 класс

Слайд 2

Изображение множеств в виде кругов подходит для того, чтобы облегчить рассуждения при решении задач

Слайд 3

Задача:
Все мои друзья занимаются каким-нибудь видом спорта. 17 из них увлекаются футболом, а 14 — баскетболом. И только двое увлекаются и тем и другим видом спорта. Угадайте, сколько у меня друзей?

Слайд 4

1.Изобразим два множества , так как два вида спорта. В одном будем фиксировать друзей, которые увлекаются футболом, а в другом — баскетболом
2.Поскольку некоторые из друзей увлекаются и тем и другим видом спорта, то круги нарисуем так, чтобы у них была общая часть (пересечение)

Слайд 5

2
15
12
17 из них увлекаются футболом, а 14 — баскетболом. И только двое увлекаются и тем и другим видом спорта.
Расставить числа , согласно условию задачи: 1)В общей части ставим цифру 2(двое увлекаются и тем и другим видом спорта)
2)В оставшейся части «футболистов» круга ставим цифру 15 (17 − 2 = 15). В свободной части «баскетболистов» круга ставим цифру12 (14 − 2 = 12).
футболом
баскетболом
3)Всего друзей 15+2+12=29 Ответ:29 друзей

Слайд 6

Задача: В пионерском лагере 70 ребят. Из них 27 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов; 3 спортсмена посещают и драмкружок и хор. Сколько ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке?

Слайд 7

1.Изобразим три множества , так как три увлечения. В одном будем фиксировать ребят из драмкружка, во втором ребят , которые поют. В третьем будем фиксировать ребят, которые увлекаются спортом.
2.Поскольку некоторые из ребят увлекаются всем , то круги нарисуем так, чтобы у них было пересечение.

Слайд 8

драмкружок
хор
спорт

Слайд 9

драмкружок
хор
спорт
3 спортсмена посещают и драмкружок и хор , поэтому заполняем эту общую часть.
3
В пионерском лагере 70 ребят. Из них 27 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов; 3 спортсмена посещают и драмкружок и хор. Сколько ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке?

Слайд 10

В пионерском лагере 70 ребят. Из них 27 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов; 3 спортсмена посещают и драмкружок и хор. Сколько ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке?
драмкружок
хор
спорт
Окрашенная часть показывает занятие ребят в драмкружке и хоре.

Слайд 11

В пионерском лагере 70 ребят. Из них 27 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов; 3 спортсмена посещают и драмкружок и хор. Сколько ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке?
драмкружок
хор
спорт
По условию в драмкружке 10 ребят из хора . А так как в предыдущих рассуждениях поставлено число 3 ,то в оставшейся части ставим число 7 (10-3=7)

Слайд 12

Слайд 13

В пионерском лагере 70 ребят. Из них 27 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов; 3 спортсмена посещают и драмкружок и хор. Сколько ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке?
драмкружок
хор
спорт
Окрашенная часть показывает занятие спортсменов в драмкружке

Слайд 14

В пионерском лагере 70 ребят. Из них 27 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов; 3 спортсмена посещают и драмкружок и хор. Сколько ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке?
драмкружок
хор
спорт
По условию в драмкружке 8 спортсменов . А так как в предыдущих рассуждениях поставлено число 3 ,то в оставшейся части ставим число 5 (8-3=5)

Слайд 15

3
5
драмкружок
хор
спорт
В пионерском лагере 70 ребят. Из них 27 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов; 3 спортсмена посещают и драмкружок и хор. Сколько ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке?

Слайд 16

В пионерском лагере 70 ребят. Из них 27 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов; 3 спортсмена посещают и драмкружок и хор. Сколько ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке?
драмкружок
хор
спорт
Окрашенная часть показывает сколько спортсменов поют в хоре .

Слайд 17

В пионерском лагере 70 ребят. Из них 27 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов; 3 спортсмена посещают и драмкружок и хор. Сколько ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке?
драмкружок
хор
спорт
По условию в хоре 6 спортсменов . А так как в предыдущих рассуждениях поставлено число 3 ,то в оставшейся части ставим число 3 (6-3=3)

Слайд 18

Слайд 19

драмкружок
хор
спорт
3
7
5
3

Слайд 20

В пионерском лагере 70 ребят. Из них 27 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов; 3 спортсмена посещают и драмкружок и хор. Сколько ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке?
драмкружок
хор
спорт
Окрашенная часть показывает сколько ребят в драмкружке

Слайд 21

В пионерском лагере 70 ребят. Из них 27 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов; 3 спортсмена посещают и драмкружок и хор. Сколько ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке?
драмкружок
хор
спорт
По условию 27 занимаются в драмкружке . А так как в предыдущих рассуждениях поставлены числа 3,5,7 ,то в оставшейся части ставим число 12 (27-(3+5+7)=12)

Слайд 22

драмкружок
хор
спорт
3
7
5
12
В пионерском лагере 70 ребят. Из них 27 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов; 3 спортсмена посещают и драмкружок и хор. Сколько ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке?

Слайд 23

В пионерском лагере 70 ребят. Из них 27 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов; 3 спортсмена посещают и драмкружок и хор. Сколько ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке?
драмкружок
хор
спорт
Окрашенная часть показывает сколько ребят поют в хоре

Слайд 24

В пионерском лагере 70 ребят. Из них 27 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов; 3 спортсмена посещают и драмкружок и хор. Сколько ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке?
драмкружок
хор
спорт
По условию 32 поют в хоре . А так как в предыдущих рассуждениях поставлены числа 3,3,7 ,то в оставшейся части ставим число 19 (32-(3+3+7)=19)
3
7
3
19

Слайд 25

В пионерском лагере 70 ребят. Из них 27 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов; 3 спортсмена посещают и драмкружок и хор. Сколько ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке?
драмкружок
хор
спорт
Окрашенная часть показывает сколько ребят занимаются спортом.

Слайд 26

В пионерском лагере 70 ребят. Из них 27 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов; 3 спортсмена посещают и драмкружок и хор. Сколько ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке?
По условию 22 человека увлекаются спортом. А так как в предыдущих рассуждениях поставлены числа 3,5,3 ,то в оставшейся части ставим число 11 (22-(3+5+3)=11)
драмкружок
хор
спорт

Слайд 27

Слайд 28

драмкружок
хор
спорт
3
7
5
3
19
11
12

Слайд 29

Всего занимаются 12+19+11+7+3+3+5=60 человек. Не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке 70-60=10 человек
Ответ: 10 человек

Слайд 30

Задача:
Из 220 студентов 163 играют в шахматы,175-в футбол,22 человека не играют в эти игры . Сколько студентов одновременно играют в шахматы и в футбол?
шахматы
футбол
х
163-х
175-х
220-22=198(чел)-играют в игры
163-х+х+175-х=198 338-х=198 х=140 140 студентов одновременно играют в шахматы и в футбол

Слайд 31

Реши :
9 моих друзей любят бананы, 8 – апельсины, а 7 – сливы, 5 – бананы и апельсины, 3 – бананы и сливы, 4 – апельсины и сливы, 2 бананы, апельсины и сливы. Сколько у меня друзей?

Слайд 32

Проверь решение:
бананы
апельсины
сливы
3
2
3
1
2
1
2
3+3+2+1+2+2+1=14 друзей
Ответ:14 друзей

Слайд 33

Домашнее задание:
1.Каждый из членов команды играет либо в футбол , либо в хоккей , либо в футбол и в хоккей . Сколько человек в команде ,если известно , что 18 человек играют в обе игры,22 человека играют в футбол,21 в хоккей?
2.В некоторой школе есть класс увлеченных ребят.Семь учеников из этого класса увлекаются математикой,шесть-физикой,пять-астрономией.Четверо из учеников увлекаются математикой и физикой,трое-математикой и астрономией,двое-физикой и астрономией,а один –и математикой,и физикой,и астрономией.Сколько учеников в классе?

Слайд 34

Проверь:
футбол
хоккей
1)
18
22-18=4
21-18=3
4+18+3=25(чел.)
Ответ:25 человек

Слайд 35

2)
математика
физика
астрономия
1
2
1
1
1
1
3
Ответ:10 человек
1+1+1+1+1+2+3=10(чел)

Слайд 36

Спасибо за внимание

topslide.ru

Решение задач с помошью кругов Эйлера

Для решения задачи отобразим множества Тортов и Пирогов в виде кругов Эйлера.

Обозначим каждый сектор отдельной буквой (А, Б, В).

Чтобы найти количество Тортов (Торты = А+Б), надо найти сектор А, для этого из общего множества (Торты│Пироги) отнимем множество Пироги.

Торты│Пироги – Пироги = А+Б+В-(Б+В) = А = 1200 – 7700 = 4300

В таблице приведены запросы и количество найденных по ним страниц некоторого сегмента сети Интернет.

Какое количество страниц (в тысячах) будет найдено по запросу Выпечка?

Считается, что все запросы выполнялись практически одновременно, так что набор страниц, содержащих все искомые слова, не изменялся за время выполнения запросов.Решение задачи №2

Для решения задачи отобразим множества Пироженых и Выпечек в виде кругов Эйлера.

Обозначим каждый сектор отдельной буквой (А, Б, В).

Из условия задачи следует:

Пироженое & Выпечка = Б = 5100

Пироженое = А+Б = 9700

Пироженое │ Выпечка = А+Б+В = 14200

Чтобы найти количество Выпечки (Выпечка = Б+В), надо найти сектор В, для этого из общего множества (Пироженое │ Выпечка ) отнимем множество Пироженое.

Пироженое │ Выпечка – Пироженное = А+Б+В-(А+Б) = В = 14200–9700 = 4500

Сектор В равен 4500, следовательно Выпечка = Б + В = 4300+5100 = 9400

Задача №3
В таблице приведены запросы к поисковому серверу. Расположите номера запросов в порядке убывания количества страниц, которые найдет поисковый сервер по каждому запросу.
Для обозначения логической операции «ИЛИ» используется символ «|», а для логической операции «И» — символ «&».

Решение задачи №3

Представим множества овчарок, терьеров и спаниелей в виде кругов Эйлера, обозначим сектора буквами (А, Б, В, Г).

Преобразим условие задачи в виде суммы секторов:

спаниели │(терьеры & овчарки) = Г + Б

спаниели│овчарки = Г + Б + В

спаниели│терьеры│овчарки = А + Б + В + Г

терьеры & овчарки = Б

Из сумм секторов мы видим какой запрос выдал больше количества страниц.

Расположим номера запросов в порядке убывания количества страниц: 3 2 1 4

Задача №4

В таблице приведены запросы к поисковому серверу. Расположите номера запросов в порядке возврастанияколичества страниц, которые найдет поисковый сервер по каждому запросу.
Для обозначения логической операции «ИЛИ» используется символ «|», а для логической операции «И» — символ «&».

Решение задачи №4

Представим множества классицизм, ампир и классицизм в виде кругов Эйлера, обозначим сектора буквами (А, Б, В, Г).

Преобразим условие задачи в виде суммы секторов:

барокко│ классицизм │ампир = А + Б + В + Г
барокко │(классицизм & ампир) = Г + Б
классицизм & ампир = Б
барокко│ классицизм = Г + Б + А

Из сумм секторов мы видим какой запрос выдал больше количества страниц.

Расположим номера запросов в порядке возрастания количества страниц: 3 2 4 1

Задача №5В таблице приведены запросы к поисковому серверу. Расположите номера запросов в порядке возврастания количества страниц, которые найдет поисковый сервер по каждому запросу.
Для обозначения логической операции «ИЛИ» используется символ «|», а для логической операции «И» — символ «&».

Решение задачи №5

Для решения задачи представим запросы в виде кругов Эйлера.

K — канарейки,

Щ – щеглы,

С – содержание,

Р – разведение.

Далее будем закрашивать красным цветом сектора согласно запросам, наибольший по величине сектор даст большее количество страниц на запрос.

Самая большая область закрашенных секторов у первого запроса, затем у второго, затем у третьего, а у четвертого запроса самый маленький.

В порядке возрастания по количеству страниц запросы будут представлены в следующем порядке: 4 3 2 1

Обратите внимание что в первом запросе закрашенные сектора кругов Эйлера содержат в себе закрашенные сектора второго запроса, а закрашенные сектора второго запроса содержат закрашенные сектора третьего запроса, закрашенные сектора третьего запроса содержат закрашенный сектор четвертого запроса.

Только при таких условиях мы можем быть уверены, что правильно решили задачу.

Задачи для самостоятельного решения

Задача №6

В таблице приведены запросы к поисковому серверу. Расположите номера запросов в порядке возрастанияколичества страниц, которые найдет поисковый сервер по каждому запросу.
Для обозначения логической операции «ИЛИ» используется символ «|», а для логической операции «И» — символ «&».

Задача №7

Использованные материалы >>>

Решение подобных задач по информатике >>>

Ответы к задачам для самостоятельного решения

Автор: Natalia Zaytseva на 3:45

Отправить по электронной почтеНаписать об этом в блогеОпубликовать в TwitterОпубликовать в FacebookПоделиться в Pinterest

Ярлыки: 9 класс, ЕГЭ по информатике, Информатика

infourok.ru

Решение задач с помощью кругов Эйлера.

Задачи занятия:

Образовательные:

рассмотреть решение логических задач с помощью кругов Эйлера.

Развивающие:

развитие логического мышления;

развитие поисковой, творческой, познавательной деятельности;

развитие познавательного интереса к предмету;

Воспитывающие:

формирование эстетического наслаждения от выполненной работы;

формирование навыков само- и взаимоконтроля.

Оборудование:

набор задач каждому ученику;

компьютер, проектор;

презентация.

Ход занятия:

Организационный момент.
Всё то что мы изучили раннее используем при решении задач. ( слайд 2—5)
Зачем нужны круги Эйлера? (слайд 6)

Если говорить о видах кругов Эйлера, то можно разделить их на те, что описывают объединение

Изучение нового материала.

Задача 1. (слайд 7,8)

Каждый из 35 шестиклассников является читателем, по крайней мере, одной из двух библиотек: школьной и районной. Из них 25 человек берут книги в школьной библиотеке, 20 – в районной.

Сколько шестиклассников:

1. Являются читателями обеих библиотек;
2. Не являются читателями районной библиотеки;
3. Не являются читателями школьной библиотеки;
4. Являются читателями только районной библиотеки;
5. Являются читателями только школьной библиотеки?

Заметим, что первый вопрос является ключевым для понимания и решения данной задачи. Ведь не сразу сообразишь, как получается 20 + 25 = 45 из 35. В первом вопросе звучит подсказка к пониманию условия: есть ученики, которые посещают обе библиотеки. А если условие задачи изобразить на схеме, то ответ на первый вопрос становится очевидным.

Решение.

1. 20 + 25 – 35 = 10 (человек) – являются читателями обеих библиотек. На схеме это общая часть кругов. Мы определили единственную неизвестную нам величину. Теперь, глядя на схему, легко даем ответы на поставленные вопросы.

2. 35 – 20 = 15 (человек) – не являются читателями районной библиотеки. (На схеме левая часть левого круга)

3. 35 – 25 = 10 (человек) – не являются читателями школьной библиотеки. (На схеме правая часть правого круга)

4. 35 – 25 = 10 (человек) – являются читателями только районной библиотеки. (На схеме правая часть правого круга)

5. 35 – 20 = 15 (человек) – являются читателями только школьной библиотеки. (На схеме левая часть левого круга).

Очевидно, что 2 и 5, а также 3 и 4 – равнозначны и ответы на них совпадают

Задача №2: (слайд 9,10)

Из 100 туристов, отправляющихся в заграничное путешествие, немецким языком владеют 30 человек, английским – 28, французским – 42. Английским и немецким одновременно владеют 8 человек, английским и французским -10 , немецким и французским – 5, всеми тремя языками – 3.

Сколько туристов не владеют ни одним языком?

Решение:

Выразим условие задачи графически. Обозначим кругом тех, кто знает английский, другим кругом – тех, кто знает французский, и третьим кругом – тех, кто знают немецкий.

Всеми тремя языками владеют три туриста, значит, в общей части кругов вписываем число 3.

Английским и французским языками владеют 10 человек, а 3 из них владеют ещё и немецким. Значит, английским и французским владеют 10-3=7 человек.

В общую часть английского и французского кругов вписываем цифру 7.

Английским и немецким языками владеют 8 человек, а 3 из них владеют ещё и французским. Значит, английским и немецким владеют 8-3=5 человек

В общую часть английского и немецкого кругов вписываем число 5

Немецким и французским языками владеют 5 человек, а 3 из них владеют ещё и английским. Значит, немецким и французским владеют 5-3=2 человека.

В общую часть немецкого и французского кругов вписываем цифру 2.

Известно, что немецким языком владеют 30 человек, но 5+3+2=10 из них владеют и другими языками, значит, только немецкий знают 20 человек.

Английский язык знают 28 человек, но 5+3+7=15 человек владеют и другими языками, значит, только английский знают 13 человек.

Французский язык знают 42 человека, но 2+3+7=12 человек владеют и другими языками, значит, только французский знают 30 человек

По условию задачи всего 100 туристов. 20+30+13 +5+2+3+7=80 туристов знают хотя бы один язык, следовательно, 20 человек не владеют ни одним языком

французский

немецкий

английский

Задача 3.( слайд 11,12) ( самостоятельно парами)

В трёх седьмых классах 70 ребят. Из них 27 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов; 3 спортсмена посещают и драмкружок и хор. Сколько ребят не поют в хоре, не увлекаются спортом и не занимаются в драмкружке? Сколько ребят заняты только спортом?

Решение.

Пусть
Д – драмкружок,
Х – хор,
С – спорт.

Тогда
в круге Д – 27 ребят,
в круге Х – 32 человека,
в круге С – 22 ученика.

Те 10 ребят из драмкружка, которые поют в хоре, окажутся в общей части кругов Д и X. Трое из них ещё и спортсмены, они окажутся в общей части всех трёх кругов. Остальные семеро спортом не увлекаются. Аналогично, 8 – 3 = 5 спортсменов, не поющих в хоре и 6 – 3 = 3, не посещающих драмкружок.

Легко видеть, что 5 + 3 + 3 = 11 спортсменов посещают хор или драмкружок,

22 – (5 + 3 + 3) = 11 занимаются только спортом;

70 – (11 + 12 + 19 + 7 + 3 + 3 + 5) = 10 – не поют в хоре, не занимаются в драмкружке, не увлекаются спортом.

Ответ: 10 человек и 11 человек

Задача 4°

Из 100 приехавших туристов 75 знали немецкий язык и 83 знали французский. 10 человек не знали ни немецкого, ни французского. Сколько туристов знали оба эти языка?

Получим уравнение: 75+83-х=90

158-х=90

х=68

Задача 4. (слайд 16,17,18)

Решение.

1 способ. Для решения опять воспользуемся кругами Эйлера. Пусть х человек пользуется всеми тремя видами транспорта. Тогда пользуются
только метро и троллейбусом – (10 – х) человек,
только автобусом и троллейбусом – (9 – х) человек,
только метро и автобусом – (12 – х) человек.

Найдем, сколько человек пользуется одним только метро:
20 – (12 – х) – (10 – х) – х = х – 2.

Аналогично получаем: х – 6 – только автобусом и х + 4 – только троллейбусом, так как всего 30 человек, составляем уравнение:
х + (12 – х) + (9 – х) + (10 – х) + (х + 4) + (х – 2) + (х – 6) = 30,
отсюда х = 3.

2 способ. А можно эту задачу решить задачу другим способом: 20 + 15 + 23 – 10 – 12 – 9 + х = 30, 27 + х = 30, х = 3. Здесь сложили количество учеников, которые пользуются хотя бы одним видом транспорта и из полученной суммы вычли количество тех, кто пользуется двумя или тремя видами и, поэтому, вошли в сумму 2-3 раза. Таким образом, получили количество всех учеников в классе.

Ответ. 3 человека ежедневно пользуются всеми тремя видами транспорта.

Отрабатывание навыков решения задач.

Решение примеров

Урок 1: №

Урок 2: №

Д/З: Урок 1: п. 9.3, №

Урок 2: №

multiurok.ru

Решение задач с помощью кругов Эйлера.

исследовательская работа «Решение задач с помощью кругов Эйлера»

КОМБИНАТОРИКА. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ С ПОМОЩЬЮ КРУГОВ ЭЙЛЕРА.

КОМБИНАТОРИКА. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ С ПОМОЩЬЮ КРУГОВ ЭЙЛЕРА.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ С ПОМОЩЬЮ КРУГОВ ЭЙЛЕРА

Решение задач с помощью кругов Эйлера

Текст этой презентации

Решение задач с помошью кругов Эйлера

Решение задач с помощью кругов Эйлера.

Добавить комментарий Отменить ответ