Найден 51 материал по теме
Предпросмотр материала:
Знаменитые задачи древности
В истории математики есть немало красивых и полезных открытий, каждый раз восхищающих поколения учеников.
Георгий Александров
Выполнила: Орлова Алена
Александровна
Ученица 9 «Б» класса
МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №40»
Руководитель:
Мустафина Галина Михайловна
учитель математики
(1категории)
МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №40»
Искусство построения геометрических фигур при помощи циркуля и линейки было в высокой степени развито в Древней Греции.
С глубокой древности известны три задачи на построение: об удвоении куба, трисекции угла и квадратуре круга. Они сыграли особую роль в истории математики. В конце концов было доказано, что эти задачи невозможно решить, пользуясь только циркулем и линейкой. Но уже сама постановка задачи — «доказать неразрешимость» — была смелым шагом вперёд.
Вместе с тем предлагалось множество решений при помощи нетрадиционных инструментов. Всё это привело к возникновению и развитию совершенно новых идей в геометрии и алгебре.
Я считаю эту тему актуальной, потому что очень полезно изучать методы решений данных задач древними учёными, так как большинство методов и способов решений различных задач сохранились и до наших дней и используются в современной математике.
Моя задача: Изучить научно – историческую литературу по теме; подбор соответствующих теме проекта задач и их доказательство; показать красоту, занимательность и практичность решения задач на
построение.
Задача о квадратуре круга
Одной из древнейших и самых популярных математических задач, занимавших умы людей на протяжении 3-4 тысячелетий, является задача о квадратуре круга, то есть о построении с помощью циркуля и линейки квадрата, равновеликого данному кругу.
Однако не в практическом отношении интересовала людей задача о квадратуре круга, а интересовала принципиальная его сторона: возможно ли точно решить эту задачу, выполняя построение с помощью циркуля и линейки?
Следы задачи можно усмотреть ещё в древнеегипетских и вавилонских памятниках II тысячелетия до н.э. Однако непосредственно постановка задачи о квадратуре круга встречается впервые в греческих сочинениях V века до н.э.
Один из современников Сократа, софист Антифон, был одним из тех, кто пытался решить задачу о квадратуре круга. Антифон полагал, что путём последовательного удвоения числа сторон вписанного многоугольника можно в конце концов дойти до окружности круга и точно определить её длину или площадь ограничиваемого ею круга.
Однако уже Аристотель указал, что это будет только приближенное, но не точное решение задачи, так как никогда многоугольник не может совпасть с кругом.
У многих, занимавшихся этой задачей, возникло сомнение, возможно ли вообще построить прямолинейную фигуру, равновеликую криволинейной. Эта возможность была доказана Гиппократом, построившим лунообразные фигуры, известные под названием «гиппократовых луночек».
Эту теорему, легко обобщаемую для луночек, построенных на катетах прямоугольного треугольника, Гиппократ распространил и на луночки, построенные на сторонах правильного вписанного шестиугольника, что неверно.
Евдем, разбирая
решение задачи о квадратуре круга
данное Гиппократом, замечает:
«Трактование задачи, действительно, гениально,но ошибочное заключение происходит вследствие допущения такого положения, которое не доказано вообще; не для всякой луночки существует квадратура; она существует для луночки, которая опирается на сторону квадрата, вписанного в круг;
луночка же в данном вопросе опирается
на сторону правильного вписанного шестиугольника».
Многие из греческих математиков: Анаксагор (V в. до н.э.), Антифон (V в. до н.э.), Дейнострат (IV в. до н. э.), Гиппократ (V в. до н. э.),
Б р и з он (V в. до н. э.) и другие, стремились решить эти задачи.
Будучи вначале чисто геометрической задачей, квадратура круга превратилась в течение веков в исключительно важную задачу арифметико-алгебраического характера, связанную с числом , и содействовала развитию новых понятий и идей в математике.
Задача о трисекции угла
Знаменитой была в древности и задача о трисекции угла, то есть о разделении угла на три равные части с помощью циркуля и линейки. В некоторых частных случаях это легко удается сделать. Так, деление прямого угла на три равные части умели производить еще пифагорейцы, основываясь на том, что в равностороннем треугольнике каждый угол равен 60°.
Задача о трисекции угла оказывается разрешимой и при некоторых других частных значениях угла (например, для углов в , n — натуральное число), однако не в общем случае, то есть любой угол невозможно разделить на три равные части с мощью только циркуля и линейки. Это было доказано лишь в первой половине XlX в.
Задача о трисекции угла возникла в Древней Греции примерно в V веке до н.э. из потребностей архитектуры и строительной техники. Древним грекам удалось решить задачу
о трисекции прямого угла при помощи циркуля и линейки.
Р. Декарт высказал предположение о неразрешимости задачи о трисекции произвольного угла при помощи циркуля и линейки без засечек. Это утверждение было доказано в 1837 году Ванцелем.
Удвоение куба — так называется третья классическая задача древнегреческой математики. Эта задача наряду с двумя первыми сыграла большую роль в развитии математических методов.
Задача состоит в построении куба, имеющего объем, вдвое больший объема данного куба. Если обозначить через а ребро данного куба, то длина ребра х искомого куба должна удовлетворять уравнению:
Задача об удвоении куба
или
На острове Делос распространилась эпидемия чумы. Когда жители острова обратились к оракулу за советом, как избавиться от чумы, они получили ответ: «Удвойте жертвенник храма Аполлона». Сначала они считали, что задача легка. Так как жертвенник имел
форму куба, они построили новый жертвенник, ребро которого было в два раза больше ребра старого жертвенника.
Делосцы не знали, что таким образом они увеличили объем не 2 раза, а в 8 раз. Чума еще больше усилилась и в ответ на вторичное обращение к оракулу последний посоветовал: «Получше изучайте геометрию...» Согласно другой легенде, бог приписал удвоение жертвенника не потому, что ему нужен вдвое больший жертвенник, а потому, что хотел упрекнуть греков, «которые не думают о математике и не дорожат геометрией».
Задача №1
Постройте треугольник по стороне и медианам, проведенным к двум другим сторонам.
Задача №2
Постройте треугольник, если даны середины его сторон.
Задача №3
Даны два отрезка a и b. Построить отрезок длины х =
a2 = xb
х =
АВ =
a =
Решение знаменитых задач древности долго разыскивалось и безрезультатно лишь потому, что ставились условия применения только циркуля и линейки. Не поддаваясь решению, эти проблемы привели к созданию новых весьма замечательных направлений математической мысли.
Презентация по теме "Знаменитые задачи древности" была сделана ученицей 9 класса на научно - практическую конференцию "Старт в науку". Данная презентация соответствует предъявляемым требованиям к структуре содержания и его оформленнию. Работа содержит две части: теоретическую и практическую. В теоретической части рассмотрены задачи о трисекции угла, о квадратуре круга, об удвоении куба. Представлены решения задач на построение циркулем и линейкой.
Для создания презентации был проанализирован большой объем литературы по данной теме.Также были использованы и интернет ресурсы.
В каталоге 6 544 курса по разным направлениям
Учебник: «Математика (в 2 частях)», Виленкин Н.Я., Жохов В.И., Чесноков А.С., Шварцбурд С.И.
Тема: § 1. Делимость чисел
Учебник: «Математика», Виленкин Н.Я., Жохов В.И. и др.
Тема: § 4. Площади и объемы
Учебник: «Математика (в 2 частях)», Моро М.И., Волкова С.И., Степанова С.В.
Тема: Подготовка к изучению чисел
Учебник: «Математика (в 2 частях)», Моро М.И., Волкова С.И., Степанова С.В.
Тема: Сантиметр