Стратегии решения математических задач | страница 28
Задача 3.9
Ал и Стив делят пятнистых саламандр для участия в выставке. Ал отбирает для своей экспозиции саламандр с двумя пятнами, а Стив — с семью пятнами. У Ала на пять саламандр больше, чем у Стива. Всего на их саламандрах 100 пятен. Сколько саламандр на двух экспозициях?
Обычный подход
Характер этой задачи создает сложности для использования алгебры. Обычно количество саламандр у Ала обозначают как x, а количество саламандр у Стива — как y. Это позволяет составить следующие уравнения:
x — y = 5;
2x + 7y = 100.
Для решения этих двух уравнений умножим первое из них на 2:
2x — 2y = 10;
2x + 7y = 100.
Вычитание одного уравнения из другого дает следующий результат:
9y = 90, или y = 10.
Теперь подставим значение y в первое уравнение и получим x = 15. Таким образом, у Ала и Стива вместе 15 + 10 = 25 саламандр. Это решение абсолютно правильное, но не самое изящное.
Образцовое решение
Посмотрим, можно ли упростить решение, использовав подход от обратного. Нас не спрашивают, сколько саламандр у каждого мальчика, мы должны определить сумму их саламандр. Поэтому можно начать с тех же двух уравнений. Иначе говоря, нам нужно найти x + y, а не значение каждой неизвестной. Составим те же два уравнения исходя из условий задачи.
x — y = 5;
2x + 7y = 100.
В этот раз, однако, будем искать способ определения суммы двух неизвестных.
Для этого умножим первое уравнение на 5, а второе на 2:
5x — 5y = 25;
4x + 14y = 200.
Теперь сложим эти два уравнения и получим 9x + 9y = 225 и x + y = 25. Такой метод необычен, но он демонстрирует более тонкий подход к решению задач, в которых требуется найти нечто иное, чем ожидают большинство людей.
Задача 3.10
Имея два следующих уравнения, найдите сумму x + y:
6x + 7y = 2007;
7x + 6y = 7002.
Обычный подход
Традиционный подход заключается в решении двух уравнений с двумя неизвестными.
6x + 7y = 2007;
7x + 6y = 7002.
Умножим первое уравнение на 7, а второе на 6 и получим:
42x + 49y = 14 049;
42x + 36y = 42 012.
Вычтем одно уравнение из другого:
13y = −27 963.
Таким образом, y = −2151.
Подставив это значение y в первое уравнение, мы получаем:
6x − 15 057 = 2007;
6x = 17 064;
x = 2844.
Таким образом, искомая сумма равна x + y = 2844 − 2151 = 693.
Образцовое решение
Подойдем к решению этой задачи от обратного. Два уравнения, приведенные в условиях задачи, обладают определенной симметрией. Попробуем выяснить, не поможет ли эта симметрия найти более изящное решение. Глядя на вопрос задачи, можно заметить, что нам нужно найти не индивидуальные значения