3. Wzory skróconego mnożenia, działania na wielomianach. Procenty. Elementy kombinatoryki: dwumian Newtona i trójkąt Pascala. (c.d.



Podobne dokumenty
3. Wzory skróconego mnożenia, działania na wielomianach. Procenty. Elementy kombinatoryki: dwumian Newtona i trójkąt

I. Podzielność liczb całkowitych

Jarosław Wróblewski Analiza Matematyczna 1, zima 2016/17

Teoria. a k. Wskaźnik sumowania można oznaczać dowolną literą. Mamy np. a j = a i =

O liczbach naturalnych, których suma równa się iloczynowi

Internetowe Kółko Matematyczne 2004/2005

201. a 1 a 2 a 3...a n a 2 1 +a 2 2 +a a 2 n n a 4 1 +a 4 2 +a a 4 n n. a1 + a 2 + a a n 204.

Jarosław Wróblewski Analiza Matematyczna 1A, zima 2014/15. n = Rozwiązanie: Stosując wzór na wartość współczynnika dwumianowego otrzymujemy

Zasada indukcji matematycznej. Dowody indukcyjne.

Jarosław Wróblewski Analiza Matematyczna 1A, zima 2014/15. n 4n n 1

Pierwiastki z liczby zespolonej. Autorzy: Agnieszka Kowalik

2 n < 2n + 2 n. 2 n = 2. 2 n 2 +3n+2 > 2 0 = 1 = 2. n+2 n 1 n+1 = 2. n+1

MATEMATYKA (poziom podstawowy) przykładowy arkusz maturalny wraz ze schematem oceniania dla klasy II Liceum

Egzaminy. na wyższe uczelnie zadania

Klucz odpowiedzi do zadań zamkniętych oraz schematy oceniania zadań otwartych. Matematyka. Poziom podstawowy

Matematyka. Zakres podstawowy. Nawi zanie do gimnazjum. n/m Rozwi zywanie zada Zadanie domowe Dodatkowe Komunikaty Bie ce materiały

Jarosław Wróblewski Analiza Matematyczna 2B, lato 2015/16

Klucz odpowiedzi do zadań zamkniętych oraz schematy oceniania zadań otwartych. Matematyka. Poziom podstawowy

O trzech elementarnych nierównościach i ich zastosowaniach przy dowodzeniu innych nierówności

Egzamin maturalny z matematyki CZERWIEC 2011

ZADANIA PRZYGOTOWUJĄCE DO SPRAWDZIANÓW W KLASIE DRUGIEJ.

Przykładowe zadania dla poziomu rozszerzonego

ZBIÓR LICZB RZECZYWISTYCH - DZIAŁANIA ALGEBRAICZNE

Znajdowanie pozostałych pierwiastków liczby zespolonej, gdy znany jest jeden pierwiastek

CIĄGI LICZBOWE. Poziom podstawowy

Jarosław Wróblewski Analiza Matematyczna 2B, lato 2015/16

Stwierdzenie 1. Jeżeli ciąg ma granicę, to jest ona określona jednoznacznie (żaden ciąg nie może mieć dwóch różnych granic).

zadań z pierwszej klasówki, 10 listopada 2016 r. zestaw A 2a n 9 = 3(a n 2) 2a n 9 = 3 (a n ) jest i ograniczony. Jest wiec a n 12 2a n 9 = g 12

Arkusz ćwiczeniowy z matematyki Poziom podstawowy ZADANIA ZAMKNIĘTE. W zadaniach od 1. do 21. wybierz i zaznacz poprawną odpowiedź. 1 C. 3 D.

LUBELSKA PRÓBA PRZED MATURĄ 2015 poziom podstawowy. Liczba punktów Wyznaczenie pierwszej współrzędnej wierzchołka paraboli: x.

Klasa II technikum Egzamin poprawkowy z matematyki sierpień 2013

W. Guzicki Zadanie o sumach cyfr poziom rozszerzony 1

Wykład 11. a, b G a b = b a,

O pewnych zastosowaniach rachunku różniczkowego funkcji dwóch zmiennych w ekonomii

MATURA 2014 z WSiP. Zasady oceniania zadań

a n 7 a jest ciągiem arytmetycznym.

Szereg geometryczny. 5. b) b n = 4n 2 (b 1 = 2, r = 4) lub b n = 10 (b 1 = 10, r = 0). 2. jest równa 1 x dla x = 1+ Zad. 3:

I kolokwium z Analizy Matematycznej

Jarosław Wróblewski Analiza Matematyczna 1, zima 2016/ n 333))

Analiza I.1, zima wzorcowe rozwiązania

Rekursja 2. Materiały pomocnicze do wykładu. wykładowca: dr Magdalena Kacprzak

3 Arytmetyka. 3.1 Zbiory liczbowe.

Kolorowanie Dywanu Sierpińskiego. Andrzej Szablewski, Radosław Peszkowski

Zadania z Matematyka 2 - SIMR 2008/ szeregi zadania z rozwiązaniami. n 1. n n. ( 1) n n. n n + 4

Tytuł zajęć: Funkcja liniowa zajęcia dodatkowe dla gimnazjalistów Nauczyciel prowadzący: Beata Bąkała

NOWA MATURA 2005 ( ) ( ) Matematyka Arkusz II treści zadań i rozwiązania zadań. 9 maja = + i zapisz ją w

LICZBY, RÓWNANIA, NIERÓWNOŚCI; DOWÓD INDUKCYJNY

Trzeba pokazać, że dla każdego c 0 c Mc 0. ) = oraz det( ) det( ) det( ) jest macierzą idempotentną? Proszę odpowiedzieć w

WERSJA TESTU A. Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. LX Egzamin dla Aktuariuszy z 28 maja 2012 r. Część I. Matematyka finansowa

Jarosław Wróblewski Analiza Matematyczna 1 LUX, zima 2016/17

Konspekt lekcji (Kółko matematyczne, kółko przedsiębiorczości)

5. Zasada indukcji matematycznej. Dowody indukcyjne.

SKRYPT Z ANALIZY MATEMATYCZNEJ DLA UCZNIÓW XIV LO Lista zadań Lista zadań 21

Zadanie 3. Na jednym z poniższych rysunków przedstawiono fragment wykresu funkcji. Wskaż ten rysunek.

Analiza matematyczna. Robert Rałowski

Geometrycznie o liczbach

Kombinatoryka. Karolina Lewalska 23 marca 2017

Scenariusz lekcji: Kombinatoryka utrwalenie wiadomości

Materiał ćwiczeniowy z matematyki Marzec 2012

Jarosław Wróblewski Analiza Matematyczna 1A, zima 2012/13. Ciągi.

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI ZAKŁAD ELEKTROWNI I GOSPODARKI ELEKTROENERGETYCZNEJ

Jarosław Wróblewski Analiza Matematyczna A1, zima 2011/12. Kresy zbiorów. x Z M R

KOMBINATORYKA ZADANIA

a 1, a 2, a 3,..., a n,...

Dwumian Newtona. Agnieszka Dąbrowska i Maciej Nieszporski 8 stycznia 2011

System finansowy gospodarki

Tematy zadań 2 razy 33 przykładowe zadania maturalne. Matura podstawowa

MATEMATYKA POZIOM PODSTAWOWY

EGZAMIN MATURALNY Z MATEMATYKI

KOMBINATORYKA. Oznaczenia. } oznacza zbiór o elementach a, a2,..., an. Kolejność wypisania elementów zbioru nie odgrywa roli.

VII MIĘDZYNARODOWA OLIMPIADA FIZYCZNA (1974). Zad. teoretyczne T3.

ma rozkład złożony Poissona z oczekiwaną liczbą szkód równą λ i rozkładem wartości pojedynczej szkody takim, że Pr( Y

PODSTAWY MATEMATYKI FINANSOWEJ

Analiza Matematyczna I dla Inżynierii Biomedycznej Lista zadań

Wzór Taylora. Matematyka Studium doktoranckie KAE SGH Semestr letni 2008/2009 R. Łochowski

Damian Doroba. Ciągi. 1. Pierwsza z granic powinna wydawać się oczywista. Jako przykład może służyć: lim n = lim n 1 2 = lim.

Podprzestrzenie macierzowe

MATEMATYKA FINANSOWA - PROCENT SKŁADANY 2. PROCENT SKŁADANY

Podprzestrzenie macierzowe

SKRYPT Z ANALIZY MATEMATYCZNEJ DLA UCZNIÓW XIV LO

I Wielkopolska Liga Matematyczna

Kombinowanie o nieskończoności. 1. Jak zliczyć materiały do ćwiczeń

ANALIZA MATEMATYCZNA 1 (MAP 1024) LISTY ZADAŃ

Teoria. a k. Wskaźnik sumowania można oznaczać dowolną literą. Mamy np. a j = a i =

EGZAMIN MATURALNY Z INFORMATYKI MAJ 2012 POZIOM PODSTAWOWY CZĘŚĆ I WYBRANE: Czas pracy: 75 minut. Liczba punktów do uzyskania: 20 WPISUJE ZDAJĄCY

Ciągi liczbowe wykład 3

Materiał powtarzany w II etapie. II 4. Ciągi

EGZAMIN MATURALNY MATEMATYKA

P π n π. Równanie ogólne płaszczyzny w E 3. Dane: n=[a,b,c] Wówczas: P 0 P=[x-x 0,y-y 0,z-z 0 ] Równanie (1) nazywamy równaniem ogólnym płaszczyzny

ZASTOSOWANIE METODY STOLIKÓW EKSPERCKICH NA LEKCJACH MATEMATYKI SCENARIUSZE ZAJĘĆ

MARIUSZ KAWECKI zbiór zadań dla zainteresowanego matematyką licealisty

Jarosław Wróblewski Matematyka Elementarna, lato 2012/13. Czwartek 28 marca zaczynamy od omówienia zadań z kolokwium nr 1.

Przykład Obliczenie wskaźnika plastyczności przy skręcaniu

Materiał ćwiczeniowy z matematyki marzec 2012

Wykªad 05 (granice c.d., przykªady) Rozpoczniemy od podania kilku przykªadów obliczania granic ci gów. n an = + dla a > 1. (5.1) lim.

I Wielkopolska Liga Matematyczna. a n + b n = c m

6. Liczby wymierne i niewymierne. Niewymierność pierwiastków i logarytmów (c.d.).

Joanna JASZUŃSKA, Warszawa. Centrum Studiów Zaawansowanych, Politechnika Warszawska

x t 1 (x) o 1 : x s 3 (x) Tym samym S(3) = {id 3,o 1,o 2,s 1,s 2,s 3 }. W zbiorze S(n) definiujemy działanie wzorem

Transkrypt:

Jarosław Wróblewski Matematyka dla Myślących 009/10 3 Wzory skrócoego możeia działaia a wielomiaach Procety Elemety kombiatoryki: dwumia Newtoa i trójkąt Pascala (cd) paździerika 009 r 0 Skometować frgmet artykułu Ay Zawadzkiej Ile waży light? (Gazeta Wyborcza sierpia 006 r): W Śmietakowym Warmii tłuszczu co prawda 73% ale ie podao czy a 100 g czy a całą kostkę czyli a 00 g Z Łaciatym to samo Napis głosi miimum 8% tłuszczu Ale a ile? Nie podao Masło Stołowe z Sokołowa Podlaskiego - 735% tłuszczu Zów ie wiemy czy a 100 g czy a kostkę Zwyczajowo a opakowaiach podaje się ilość tłuszczu a 100 gramów ale kosumet ma prawo tego ie wiedzieć Odpowiedź: Zawartość procetowa jest z defiicji iezależa od wielkości porcji Dzieikarz poważej gazety ie ma prawa tego ie wiedzieć 1 Kilogram ziemiaków kosztuje 50 groszy Jaka będzie cea ziemiaków jeżeli ich cea wzrośie a) o 000% b) o 1000% c) o 00% d) o 00% e) o 100% Odpowiedź: a) 1050 b) 550 c) 50 d) 150 e) 100 Za 17 złotych i 37 groszy moża kupić 30 kg ziemiaków Ile ziemiaków moża będzie kupić za 3 złote i 7 grosze jeżeli ich cea a) wzrośie o 0% b) zmaleje o 0% c) wzrośie o 50% d) zmaleje o 50% Szkice rozwiązań - 0 - Istytut Matematyczy Uiwersytetu Wrocławskiego

Jarosław Wróblewski Matematyka dla Myślących 009/10 Odpowiedź: a) 50 kg b) 75 kg c) 0 kg d) 10 kg 3 Czy istieją takie liczby pierwsze p i q że liczba q jest od liczby p a) większa o 100% b) większa o 50% c) większa o 0% d) większa o 0% e) większa o 5% f) miejsza o 5% Odpowiedź: a) NIE b) TAK p q 3 c) TAK p 5 q 7 d) NIE e) NIE f) NIE Liczba aturala m jest o 5% większa od liczby aturalej O ile procet ajwiększy wspóly dzielik liczb m i jest miejszy od ich ajmiejszej wspólej wielokrotości? Rozwiązaie: Z założeia m Ozaczając k / otrzymujemy k oraz m 5k W kosekwecji NWD(m ) k oraz NWW(m ) 0k skąd wyika że ajwiększy wspóly dzielik jest miejszy od ajmiejszej wspólej wielokrotości 0-krotie czyli o 95% 5 Liczba aturala m jest o 5% miejsza od liczby aturalej O ile procet ajmiejsza wspóla wielokrotość liczb m i jest większa od ich ajwiększego wspólego dzielika? Rozwiązaie: Z założeia m Szkice rozwiązań - 1 - Istytut Matematyczy Uiwersytetu Wrocławskiego

Jarosław Wróblewski Matematyka dla Myślących 009/10 Ozaczając k / otrzymujemy k oraz m 3k W kosekwecji NWD(m ) k oraz NWW(m ) 1k skąd wyika że ajmiejsza wspóla wielokrotość jest większa od ajwiększego wspólego dzielika 1-krotie czyli o 1100% 6 Chcemy ulokować w baku pieiądze a 5 lat Który z dwóch baków powiiśmy wybrać oferujący 10% roczie z coroczą kapitalizacją odesetek czy oferujący 1% roczie ale z odsetki dopisywaymi po 5 latach bez kapitalizacji w trakcie trwaia okresu lokaty? Rozwiązaie: W drugim baku kwota K po 5 latach zamiei się a 16 K Natomiast w pierwszym baku po 5 latach będziemy mieli kwotę (( ) ( ) 5 5 K (101) 5 K 1 5 0 1 1 (01) 1 > K (15 0110 001) 16 K a zatem pierwszy bak oferuje korzystiejsze oprocetowaie ( ) ) 5 1 3 (01) > 7 Uporządkować rosąco astępujące liczby: 100 100 100 100 7 7 7 57 77 97 Odpowiedź: Poieważ ( ) 100 k rośie wraz ze wzrostem k w zakresie 0 k 50 otrzymujemy ( 100 97 ) ( ) ( ) 100 100 < < 3 7 8 Rozwiązać rówaie 77 w liczbach aturalych k Rozwiązaie: 3 < 3 ( ) ( ) k < 7 57 < 3 Przekształcając lewą stroę rówaia otrzymujemy ( ) 3 ( 1) ( ) ( 3) ( 3) ( 3) 8 8 3 ( 3 1 ) ( ) 3 1 7 zatem dae w zadaiu rówaie jest spełioe dla dowolej liczby aturalej oraz k 3 ( 1) ( ) ( ) 1 Szkice rozwiązań - - Istytut Matematyczy Uiwersytetu Wrocławskiego

Jarosław Wróblewski Matematyka dla Myślących 009/10 9 Wskazać taką liczbę x że dla dowolych liczb aturalych i k prawdziwa jest rówość Rozwiązaie: Korzystając ze wzoru otrzymujemy ( ) ( ) 1 k k 1 x k k 1 k k ( ) ( ) ( ) a a a1 b b1 b1 ( ) [( ) ( )] 1 k k k 1 ( ) ( ) ( ) k k 1 k zatem daa w zadaiu rówość jest prawdziwa przy x [( ) ( )] k 1 k 50 Dowieść że dla dowolych liczb całkowitych ieujemych abc zachodzi rówość ( )( ) ( )( ) abc bc abc ac a b b a Rozwiązaie: Sposób I Lewa stroa rówości jest rówa ( )( ) abc bc (abc)! a b a! (bc)! (bc)! (abc)! b! c! a! b! c! Aalogiczy rachuek pokazuje że prawa stroa daej w zadaiu rówości sprowadza się do tego samego wyrażeia Sposób II Na ile sposobów moża podzielić abc ucziów a 3 grupy tak aby w pierwszej grupie było a ucziów w drugiej b ucziów a w trzeciej c ucziów? Otóż a ucziów do pierwszej grupy moża wybrać a ( ) abc a sposobów Z pozostałych bc ucziów moża wybrać b ucziów do drugiej grupy a ( ) bc b sposobów a pozostałych c ucziów utworzy grupę trzecią Zatem istieje ( )( ) abc bc a b sposobów podziału ucziów a trzy grupy we wskazay sposób Przeprowadzając aalogicze rozumowaie przy wyborze ajpierw b ucziów do drugiej grupy a astępie a ucziów do pierwszej grupy otrzymujemy wzór a liczbę możliwych sposobów podziału w postaci ( )( ) abc ac b a Szkice rozwiązań - 3 - Istytut Matematyczy Uiwersytetu Wrocławskiego

Jarosław Wróblewski Matematyka dla Myślących 009/10 51 Obliczyć sumę ( ) Rozwiązaie: Sposób I 0 ( ) 1 ( ) ( ) ( ) 3 1 ( ) Rozwijając a sumę -tą potęgę dwumiau 1 1 otrzymujemy ( ) (11) 0 1 3 1 Sposób II Ile podzbiorów ma zbiór -elemetowy? Z jedej stroy ma o podzbiorów Z drugej stroy ma o: 0 1 podzbiorów 0-elemetowych (zbiór pusty) 1 podzbiorów 1-elemetowych podzbiorów -elemetowych k podzbiorów k-elemetowych 1 podzbiorów -elemetowych (cały zbiór) Zatem zbiór -elemetowy ma ( ( ( ( ) 0) 1) ) podzbiorów skąd ( ) ( ) 0 1 3 1 5 Obliczyć sumę ( ) 0 Rozwiązaie: ( ) ( ) ( ) 6 ( ) ( ) Rozwijając a sumę -tą potęgę dwumiau 1 1 otrzymujemy ( ) ( ) 0 (1 1) ( 1) 1 ( 1) ( ) 0 1 3 1 Dodając stroami rówości ( ) oraz ( ) otrzymujemy ( ) 0 6 skąd ( ) 0 ( ) ( ) ( ) 1 6 Szkice rozwiązań - - Istytut Matematyczy Uiwersytetu Wrocławskiego

Jarosław Wróblewski Matematyka dla Myślących 009/10 53 Dowieść że dla każdej liczby aturalej zachodzi ierówość ( ) < Rozwiązaie: Rozwijając -tą potęgę dwumiau 1 1 otrzymujemy (11) 0 1 ( ) 1 ( ) > ( ) 5 Czy w trójkącie Pascala istieją trzy liczby stojące w jedym wierszu a kolejych miejscach i pozostające w proporcji 1::3? Rozwiązaie: Załóżmy że tymi liczbami są ( ) k 1 Wówczas ( ) k 1 ( ) k ( ) k 1! (k 1)! ( k 1)!! k k! ( k)! ( k 1) ( ) k Skoro pierwsze dwie liczby mają pozostawać w proporcji 1: musi być k k 1 1 czyli Podobie ( ) k 1 k k 1 3k 1! (k 1)! ( k 1)!! ( k) k! (k 1) ( k)! Z proporcji :3 liczb drugiej i trzeciej wyika k k 1 3 skąd Z zależości 3k 1 otrzymujemy co daje k 3k 3 5k 3 6k 5k 3 6k k k 1 ( ) k k k 1 Szkice rozwiązań - 5 - Istytut Matematyczy Uiwersytetu Wrocławskiego

Jarosław Wróblewski Matematyka dla Myślących 009/10 Stąd otrzymujemy k 5 1 Jedya trójka liczb spełiających waruki zadaia to ( ) ( ) ( ) 1 1 1 1001 00 3003 5 6 55 Na okręgu zazaczoo puktów i arysowao wszystkie cięciwy o końcach w tych puktach Okazało się że żade trzy z arysowaych cięciw ie mają wspólego puktu leżącego wewątrz koła ograiczoego daym okręgiem Na ile obszarów zostało podzieloe koło jeżeli 1 3 5? Dla jakiej liczby koło zostaie podzieloe a 56 obszarów? Rozwiązaie: Uważe zrobieie rysuku i policzeie obszarów pokazuje że dla 1 3 5 liczby obszarów są rówe odpowiedio 1 8 16 Widzimy więc że liczby obszarów są kolejymi potęgami dwójki Stąd wzór a liczbę obszarów ma postać 1 Zatem liczba 56 obszarów pojawi się dla 9 Niestety powyższe rozwiązaie jest błęde! Dla 6 liczba obszarów ie jest rówa 3 ale 31 Przy 7 otrzymujemy 57 obszarów A oto poprawe rozwiązaie Zaim arysujemy jakąkolwiek cięciwę okrąg ograicza jede obszar (koło) Jak zmieia się liczba obszarów po arysowaiu kolejej cięciwy? Gdy zaczyamy rysować cięciwę zaczyamy dzielić pewie obszar a dwa obszary W momecie przecięcia z ią wcześiej arysowaą cięciwą zaczyamy dzielić iy obszar Stąd wyika że arysowaie cięciwy zwiększa liczbę obszarów o 1 (liczba przecięć z wcześiej arysowaymi cięciwami) Przez przecięcie cięciw rozumiemy pukt wspóly cięciw iebędący ich wspólym końcem Zatem łącza liczba obszarów po arysowaiu wszystkich cięciw jest rówa 1(liczba cięciw)(liczba przecięć cięciw) Poieważ każda cięciwa jest wyzaczoa przez dwa z wybraych puktów liczba cięciw jest rówa ( ) Z kolei każdy pukt przecięcia dwóch cięciw wyzacza pukty - końce tych cięciw Co więcej każda czwórka puktów wyzacza dokładie jedą parę przeciających się cięciw (zrób rysuek i zobacz że pukty wyzaczają 6 cięciw ale tylko jeda para cięciw przecia się wewątrz koła) To ozacza że puktów przecięć cięciw jest tyle ile czwórek zazaczoych puktów czyli ( ) Szkice rozwiązań - 6 - Istytut Matematyczy Uiwersytetu Wrocławskiego

Jarosław Wróblewski Matematyka dla Myślących 009/10 Zatem liczba obszarów a jakie dzielą koło cięciwy jest rówa ( ) 1 0 Te wzór wyjaśia dlaczego dla małych liczba obszarów jest rówa 1 Otóż dla małych zachodzi rówość ( ) ( ) 0 0 Po lewej stroie mamy sumę trzech wyrazów -tego wiersza trójkąta Pascala zaś po prawej mamy sumę co drugiego wyrazu aż do końca wiersza Jeśli jest małe -ty wiersz trójkąta Pascala jest a tyle krótki że suma po lewej stroie rozciąga się do końca wiersza To wyjaśia dlaczego wzór 1 a liczbę obszarów początkowo jest prawdziwy a potem się załamuje Wzór załamuje się dla 6 gdzie liczba obszarów jest rówa ( ) ( ) ( ) 6 6 6 0 podczas gdy a podstawie zadaia 5 wiemy że 6 6 6 6 5 0 6 Poprawa odpowiedź a ostatie pytaie postawioe w zadaiu brzmi: 56 obszarów pojawi się dla 10 Otóż dla 10 liczba obszarów jest rówa ( ) ( ) 10 10 0 podczas gdy a podstawie zadaia 5 wiemy że 10 10 10 10 0 6 ( ) 10 Jedak z uwagi a rówość ( ) ( ) 10 10 k 10 k ( ) ( ) 10 10 9 8 10 otrzymujemy ( ) ( ) 10 10 10 10 10 10 0 6 8 10 ( ) ( ) [( ) 10 10 10 10 10 10 10 0 0 0 co prowadzi do ( ) 10 0 ( ) 10 http://wwwmathuiwrocpl/mdm/ ( ) 10 8 56 ( ) 10 ( )] 10 Szkice rozwiązań - 7 - Istytut Matematyczy Uiwersytetu Wrocławskiego