Математика по-американски
Mar. 4th, 2018 08:25 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png)
Молодежь в школе добралась до квадратных уравнений.
И начались, на мой взгляд, очередные образовтельные закидоны. Вообще-то они постоянно и регулярно, но иногда особенно бросаются в глаза.
Мы конечно с домашкой выкрутились, но не могу не сказать свое "фе".
Итак, детям ничего не рассказывали про то, что такое квадратные уравнения, к ним плавно перешли через упрощение и порядок расположения членов в примерах на сложение-вычитание в многочленах с разными степенями и коэффециентами.
Ну ладно, чем не путь. Дальше этот многочлен с неизвестными в квадрате (не больше) уже пишется как уравнение, произвольной формы, и его надо преообразовать и решать (полагается, что ребенок автоматически сам приведет его к соотествующему виду,).
Мне показался любопытный начальный подход к решению квадратного уравнения, потому что нас учили- не так.
В нашей школе предлагаемый первым- способ, где-то, наверное, упрощенный, и тут называемый "факторынм анализом". А у нас он назывался использованием теоремы Виетта для приведенных квадратных уравнений.
Разумеется, тут детям не поясняли ни про приведенные уравнения, ни про неполные. А просто так, берем- да и -решаем.
"Факторный анализ" выглядит, например, так:
x2-11х+24=0
(х+8)(х+3)=0
тогда х=-8 (первый корень)
и х=-3.(второй корень)
Как их найти? Методом подбора. Или "угадать". Решишь -дцать уравнений, и эти корни сами начнут бросаться в глаза.
Такая, во всяком случае, идея метода. Быстро и четко.
Разумеется, имеется ввиду то, что сумма корней квадратного уравнения будет равна коэффециенту при втором многочлене (с противоположным знаком), а их произведение- свободному члену уравнения.
То есть, они используют эту теорему, без названия и упоминания ее.
И, не плохо было б, если б детям пояснили, что обычные и неполные уравнения можно делать "приведенными" для решения таким способом, и как это делать (хоть это и не сложно- но- не лишне, если идет от учителя,, а не чтобы дети "догадывались" сами)..
Ну ладно, чуть поразбирались, всего штук 30 уравнений, но метод ведь "упрощенный". Потому времени ушло, не так чтоб уж сильно много.
Но последняя задача в домашнем задании, поставила меня слегка в тупик. Молодежь затруднилась ее решить, а я затруднилась понять, чем руководствовались составители такого задания детям, которые только начинают учиться решать квадратные уравнения.
Итак,
Задача.
По воде идет судно, на нем установлен глубиномер. Высота (длина) каната от носа судна до до грузила глубиномера, расположенного на носу корабля, при его свободном спуске в воду, определяется по формуле
Р= -16x2 + 104x +56
где р- длина(высота) каната от установки на судне и до воды, х- время спуска (в секундах),
Найдите время, за которое грузило, спушенное с носа корабля,, достигнет воды.
Я почему затруднилсь понять идею составителей- ведь, дети решали те уравнения, которые худо-бедно можно было сделать "приведенными.
Ладно, предположим, что Р у нас 0, и это уравнение можно так решать (что это имелось ввиду)
Если его сделать "приведенным"- оно нельзя сказать чтоб решалось с помощью теореми Виетта (Фаторный анализ). Неудобные цифры выходят. Замучаешься "подюирать"..
Далее, если предположить, что ребенок может пойти решать ее, обнулив Р, чтобы сделать хоть что-то с этим квадратным уравнением (то, чему его учили в школе, и о чем было домашнее задание) -задача теряет смысл, т к при 0 высоте, носа судна над водой, не нужно никакого времени, чтоб грузило достигло воды. Нонсенс. х найти можно, но оно просто по условию задачи-0, ибо уже на уровне воды (вместе с носом судна).
Далее. В уравнении знак равно, но с размерностями как-то не очень- с одной стороны высота (длина) измеряемая непонятно в чем, а с другой- найти время, секунды. Ну, может там и скорость где то внутри, и ускорение, в этом уравнении, но они не очевидны и не понятны. Тем более детям, и без пояснений. Чему учим-то..
Потом, квадратные уравнения, как пока еще показали детям в школе (и дома) -имеют 2 корня (про то, что корней можети не быть, или что может быть 1, пока еще не учили, только ж начали).
Т.е, исходя из условий задачи ( где время спуска зависит от высоты, именно по такой формуле)-у нас может быть 2 времени, за которое грузик коснется воды (при всех прочих равных, то ж самое судно, та же самая высота от его носа до воды). И, еще может выйти так, что один из корней уравнения может оказаться отрицательным (время в секундах, напомню).
До такой степени, "все относительно" с этим временем спуска.
Можно ли предположить, что составители задачи просто забыли задать значение переменной Р? Не знаю. И учитель забыл глянуть, тоже. И так сойдет.
Или все предположили, что ребенок может самостоятельно "поиграться" с высотой суден, вот, хочу- у меня будет судно с высотой носа на 5 метров от воды, хочу- на 15 (лайнер какой-нить), или там, на 3.5. Или 0.4- какая-то лодочка.
Или решили- что раз уж дети начали решать квадратные уравнения, то что им стоит, решить уравнение с двумя переменными?
Ну, молодежь ответила как смогла, а мне, требуется помощь клуба, чтобы понять, чем руководствались составители задачи и чего они хотели этой задачей от детей
Хочу .сказать спасибо всем откликнувшимся и высказавшим мнение.Хоть смысл задания, все равно, еще туманен- не смотря на дружные подсказки.
Но, уже начинает проясняться.
Много светлых умов занлянуло и поделились мнениями.
Посмотрим, будут ли дети в школе возвращаться к этой задаче из дмоашке, чтобы сравнить подходы.
Ккстати, тут учитель детей не спрашивает про домашку. Наш учитель математики тратит на проверку домашки пару минут- проходит между рядами парт и смотрит, страницы с выполненной работой, если есть что-то написано- значит домашка сделана.
Успел ли прочесть, что там написано -не, 100%. Очень быстро мимо (ему нужно "проверить" наличие работ у 30 учеников за это время), и очень мелко написано (тк пространство на ответ выделено миниатюрное, а написать надо там много).
Иногда, может называть ответы- и дети сами сверяют со своими.
Вот и вся проверка домашних заданий.
А на счет разобрать- спросить- пояснить?
Этого обычно не происходит. Но, шансы -есть.
И начались, на мой взгляд, очередные образовтельные закидоны. Вообще-то они постоянно и регулярно, но иногда особенно бросаются в глаза.
Мы конечно с домашкой выкрутились, но не могу не сказать свое "фе".
Итак, детям ничего не рассказывали про то, что такое квадратные уравнения, к ним плавно перешли через упрощение и порядок расположения членов в примерах на сложение-вычитание в многочленах с разными степенями и коэффециентами.
Ну ладно, чем не путь. Дальше этот многочлен с неизвестными в квадрате (не больше) уже пишется как уравнение, произвольной формы, и его надо преообразовать и решать (полагается, что ребенок автоматически сам приведет его к соотествующему виду,).
Мне показался любопытный начальный подход к решению квадратного уравнения, потому что нас учили- не так.
В нашей школе предлагаемый первым- способ, где-то, наверное, упрощенный, и тут называемый "факторынм анализом". А у нас он назывался использованием теоремы Виетта для приведенных квадратных уравнений.
Разумеется, тут детям не поясняли ни про приведенные уравнения, ни про неполные. А просто так, берем- да и -решаем.
"Факторный анализ" выглядит, например, так:
x2-11х+24=0
(х+8)(х+3)=0
тогда х=-8 (первый корень)
и х=-3.(второй корень)
Как их найти? Методом подбора. Или "угадать". Решишь -дцать уравнений, и эти корни сами начнут бросаться в глаза.
Такая, во всяком случае, идея метода. Быстро и четко.
Разумеется, имеется ввиду то, что сумма корней квадратного уравнения будет равна коэффециенту при втором многочлене (с противоположным знаком), а их произведение- свободному члену уравнения.
То есть, они используют эту теорему, без названия и упоминания ее.
подставляя разные x1 и x2 в скобочки, чтоб они "совпали" с этими условиями. Ну, при сноровке-тренировке, можно научиться сравнительно быстро "вычленять" корни таким "факторным анализом". Но я б предпочла, чтобы перед тем как давать такой "практический" метод, дали б чуть больше "базы". Потому что, такой способ годится, наверное, только для специально написанные под такой способ уравнения, а не вообще.Теорема Виета. Рассмотрим приведенное квадратное уравнение вида
x2 + bx + c = 0. Предположим, что это уравнение имеет действительные корниx1 и x2. В этом случае верны следующие утверждения:
- x1 + x2 = −b. Другими словами, сумма корней приведенного квадратного уравнения равна коэффициенту
при переменной x, взятому с противоположным знаком;- x1 · x2 = c. Произведение корней квадратного уравнения равно свободному коэффициенту.
И, не плохо было б, если б детям пояснили, что обычные и неполные уравнения можно делать "приведенными" для решения таким способом, и как это делать (хоть это и не сложно- но- не лишне, если идет от учителя,, а не чтобы дети "догадывались" сами)..
Ну ладно, чуть поразбирались, всего штук 30 уравнений, но метод ведь "упрощенный". Потому времени ушло, не так чтоб уж сильно много.
Но последняя задача в домашнем задании, поставила меня слегка в тупик. Молодежь затруднилась ее решить, а я затруднилась понять, чем руководствовались составители такого задания детям, которые только начинают учиться решать квадратные уравнения.
Итак,
Задача.
По воде идет судно, на нем установлен глубиномер. Высота (длина) каната от носа судна до до грузила глубиномера, расположенного на носу корабля, при его свободном спуске в воду, определяется по формуле
Р= -16x2 + 104x +56
где р- длина(высота) каната от установки на судне и до воды, х- время спуска (в секундах),
Найдите время, за которое грузило, спушенное с носа корабля,, достигнет воды.
Я почему затруднилсь понять идею составителей- ведь, дети решали те уравнения, которые худо-бедно можно было сделать "приведенными.
Ладно, предположим, что Р у нас 0, и это уравнение можно так решать (что это имелось ввиду)
Если его сделать "приведенным"- оно нельзя сказать чтоб решалось с помощью теореми Виетта (Фаторный анализ). Неудобные цифры выходят. Замучаешься "подюирать"..
Далее, если предположить, что ребенок может пойти решать ее, обнулив Р, чтобы сделать хоть что-то с этим квадратным уравнением (то, чему его учили в школе, и о чем было домашнее задание) -задача теряет смысл, т к при 0 высоте, носа судна над водой, не нужно никакого времени, чтоб грузило достигло воды. Нонсенс. х найти можно, но оно просто по условию задачи-0, ибо уже на уровне воды (вместе с носом судна).
Далее. В уравнении знак равно, но с размерностями как-то не очень- с одной стороны высота (длина) измеряемая непонятно в чем, а с другой- найти время, секунды. Ну, может там и скорость где то внутри, и ускорение, в этом уравнении, но они не очевидны и не понятны. Тем более детям, и без пояснений. Чему учим-то..
Потом, квадратные уравнения, как пока еще показали детям в школе (и дома) -имеют 2 корня (про то, что корней можети не быть, или что может быть 1, пока еще не учили, только ж начали).
Т.е, исходя из условий задачи ( где время спуска зависит от высоты, именно по такой формуле)-у нас может быть 2 времени, за которое грузик коснется воды (при всех прочих равных, то ж самое судно, та же самая высота от его носа до воды). И, еще может выйти так, что один из корней уравнения может оказаться отрицательным (время в секундах, напомню).
До такой степени, "все относительно" с этим временем спуска.
Можно ли предположить, что составители задачи просто забыли задать значение переменной Р? Не знаю. И учитель забыл глянуть, тоже. И так сойдет.
Или все предположили, что ребенок может самостоятельно "поиграться" с высотой суден, вот, хочу- у меня будет судно с высотой носа на 5 метров от воды, хочу- на 15 (лайнер какой-нить), или там, на 3.5. Или 0.4- какая-то лодочка.
Или решили- что раз уж дети начали решать квадратные уравнения, то что им стоит, решить уравнение с двумя переменными?
Ну, молодежь ответила как смогла, а мне, требуется помощь клуба, чтобы понять, чем руководствались составители задачи и чего они хотели этой задачей от детей
Хочу .сказать спасибо всем откликнувшимся и высказавшим мнение.Хоть смысл задания, все равно, еще туманен- не смотря на дружные подсказки.
Но, уже начинает проясняться.
Много светлых умов занлянуло и поделились мнениями.
Посмотрим, будут ли дети в школе возвращаться к этой задаче из дмоашке, чтобы сравнить подходы.
Ккстати, тут учитель детей не спрашивает про домашку. Наш учитель математики тратит на проверку домашки пару минут- проходит между рядами парт и смотрит, страницы с выполненной работой, если есть что-то написано- значит домашка сделана.
Успел ли прочесть, что там написано -не, 100%. Очень быстро мимо (ему нужно "проверить" наличие работ у 30 учеников за это время), и очень мелко написано (тк пространство на ответ выделено миниатюрное, а написать надо там много).
Иногда, может называть ответы- и дети сами сверяют со своими.
Вот и вся проверка домашних заданий.
А на счет разобрать- спросить- пояснить?
Этого обычно не происходит. Но, шансы -есть.
no subject
Date: 2018-03-05 07:21 am (UTC)размерность Р в метрах, х - в секундах
коєффициент свободньій с - некая начальная координата (расстояние начальное) - размерность в метрах (я обьясню по "наших" размерностях - по размерностях в СІ)
коєфф. в - скорость - м/с
коефф. а - ускорение - м/с в квадарате
НО
почему ускорение имеет противоположньй знак чем скорость при "начале" движения ?????
если єто отбросить (???)
то в начале отсчета времени х=о, Р=некоему значению
в момент касания водьі х=искомьій результат, а Р=0
далее "обьічное" решение приводит к результатам 7с и -0,5с
и вот тут обосновать: имеют ли смьісл оба корня я очень затрудняюсь так как не могу представить "картинку собьітий"
no subject
Date: 2018-03-05 07:35 am (UTC)да, может если слегка "подрихтовать", задачка и будет иметь смысл, но дать ее решать на имеющемся уровне знаний и понмианий, в том виде какой есть, странновато все же было.
мы не можем обнулять р, я думаю, потому что по условияю- надо найти, за сколько секунд груз пролетит определенное расстояние от носа до воды. и по идее, расстояние (Р) равно скорость (с ускорением) умноженная на время.
может, елси б мы определяли, какая будет скорость груза в момнт соприкосновения с водой, тогда можно было б Р=0, а иначе- не.
то я думаю, задача больше путает, чем учит.
no subject
Date: 2018-03-05 08:05 am (UTC)єто уравнение движения вдоль координатной прямой,
таким образом, некая начальная вьісота движения (когда составитель представлял себе "картину собьітий") уже задана - 56 (чего-то-тамов), а конечная точка - уровень водьі - мьі принимаем - равна 0 тех же (чего-то-тамов)
иньіми словами: вьсота Н = Р(начальное)- Р(конечное)
или просто = Р (если конечное принять равньім нулю)
начальная скорость спуска тоже задана, задано
и ускорение движения. НО отрицательное - тормозящее, снижающее скорость (???)
Сколько яблок на липе - не трудно вьічислить, но ДАВАТЬ ОТВЕТ да еще ОБОСНОВЬІВАТЬ ???
может просто указать, что время с отрицательньім знаком не имеет смьісла в данной задаче.
no subject
Date: 2018-03-05 06:49 pm (UTC)Р=G/2*x2
где G-ускорение свободного падения (округлять до 10), х- время. Там в формуле есть и другие члены, начальная скорость (0, тк покой) и начальная координата (нос корабля, тоже 0, потому что от нее идет отсчет при падении груза вниз). тогда уранвение приобретает вид
5x2= -16x2 + 104x +56
и дальше преобразовывать, и решать, как квадратное.
Но это сточки зрения зрения физика, и одно из значение времни- отрицательное.
и, на ее взгляд, его удобнее решать "обыкновенным" (таким, который дети еще не умеют) способом.
no subject
Date: 2018-03-05 07:35 pm (UTC)высота - понятие относительное - она может быть малая от стола к полу балкона и одновременно большой от стола к земле (если балкон на десятом этаже)
в данной задаче высоту определяем до уровня воды, потому в начале она некая,а в конечный момент - нулевая.
поскольку формула именно так и связывает высоту и время, то замена Р=0 обоснована
далее дискриминант уравнения
-16x2 + 104x +56 = 0
D = 14400
и корни, соответствено 7 и -0,5
no subject
Date: 2018-03-05 07:47 pm (UTC)По условию Р- высота носа корабля над водой, или высота, с которой спустили груз до воды за неизвестнео время).
хотя, кончено, в момент прикосновения груза к воде она 0, но согласно условию задачи-"р- длина(высота) каната от установки на судне и до воды".
Я понимаю вашу идею, и не исключаю, что составители именно подобное имели ввиду, но не корректно описали.
Кстати, всегда остается вариант, что значенеи Р просто забыли дать, и это просто обыкновенная ошибка 9прпустили и нев ычитали, итд).
no subject
Date: 2018-03-05 08:14 pm (UTC)не имеет значения ни движение корабля, ни течение, ни ветер.
Движение происходит вдоль прямой
заноза для меня - рисунок с выбором направлений и соответственно знаков коэффициентов. Но ребенок знает ли о векторе скорости, о векторе ускорения, о том что высота (глубина) тоже имеют знак? скорее всего нужна привязка:
1) 'высота' "равна" 'расстояние от носа корабля до уровня воды' "минус" 'длина каната'.
2) увеличение длины каната происходит по той же зависимости, по которой происходит уменьшение высоты
3) потому рассматриваем процес (и его конечный результат) для высоты, для чего в исходном уравнении меняем знаки на противоположные.
получаем 16x2 - 104x - 56 = 0
4)далее решение
D = 14400
и корни, соответственно -7 и 0,5
5) обоснование выбора корня с положительным знаком или не принятия корня с отрицательным знаком
6) Ответ: 0,5 единиц времени (ибо они не указаны)
no subject
Date: 2018-03-05 08:38 pm (UTC)вы очень хорошо расписали, четко и внятно, как вы это видите.
дети не знают особо ничего (пока) ни о квадратных уравнениях, ни о векторах, ни о том что там может быть "зашита" в правой сторое уравнения информация о расстоянии,скарости и ускорении, для них это уравнение не выглядит как функциональная зависимость, они такое "не проходили" еще ни по математике, ни по науке).
время тут в секундах, по условию здачи, так что, выходит- 0.5 секунд.
no subject
Date: 2018-03-05 08:45 pm (UTC)извините - упустил
no subject
Date: 2018-03-05 09:24 pm (UTC)Нужно посидеть: 7 или 0,5
no subject
Date: 2018-03-05 10:13 pm (UTC)полсекунды выглядят логичнее- бульк, и все.
а 7 секунд- предполагает довольно приличное расстояние от носа до воды.
так что, вероятнее, 0.5.
тогда высота от носа до воды- 1.25 м (не высоко, но..)
а если 7, то, чтоб с ускорением свободного падения грузику достичь воды, высота носа над водой должны была б быть 245 метров (многовато).
метры- тк ускорение свободного падения я брала 10м за секунду в квадрате.
no subject
Date: 2018-03-05 10:24 pm (UTC)х2 -6,5х-3,5=0
сумма +6,5
произведение -3,5
"половинка" подсказывает поискать в произведении 0,5 и 7
а сумма подсказывает 7 и -0,5
no subject
Date: 2018-03-06 01:55 am (UTC)ну, значит высокое судно.
no subject
Date: 2018-03-06 05:21 am (UTC)а ОПУСКАЕТСЯ с ТОРМОЖЕНИЕМ спуска
no subject
Date: 2018-03-06 06:09 am (UTC)no subject
Date: 2018-03-06 06:14 am (UTC)знаки ускорения и скорости - противоположньіе
no subject
Date: 2018-03-06 06:18 am (UTC)no subject
Date: 2018-03-05 06:50 pm (UTC)конечно, время с отрицательным знаком не имеет смысла. думаю, дети догадаются об этом.
будет им пример, что вот, есть математика, а есть- жизнь.
no subject
Date: 2018-03-05 07:52 pm (UTC)потому Н (высота) уменьшается, пропорционально, тому как Р (длина) увеличивается.
и вот эта Н = 0 как бы нам знаки не поменяла в уравнении и соответственно в корнях
Что "оставит" 0,5 и "отбросит" -7
уж очень высота 56 "маленькая" для ускорения 16 и скорости 104 какие знаки не поставь
no subject
Date: 2018-03-05 08:08 pm (UTC)Но, я все ж думаю, задача была составлена без учета того, знают дети физику или нет. Обычно ее еще не учат в этом возрасте, да и то что учат, не дает тех знаний -пониманий которые пригодились бы (т.е, тут так задачи, как в мое школьное время по физике, не решают, другие методические подходы).
no subject
Date: 2018-03-05 09:39 am (UTC)Но вот что мне удалось понять.
Функция Р(x) = -16x2 + 104x + 56 имеет такой график:
А что, по-моему, похоже на траекторию полёта некой гири, которую забрасывают в воду с корабля, движущегося по оси Ox :)
По условиям задачи x — это время. С точки зрения банальной математики, квадратное уравнение P(x)=0 имеет два корня, но "физический смысл" есть только для положительного корня.
В общем, весь словесный бред сводится к "найдите решение уравнения P(x)=0, такое что x ≥ 0".
Коэффициенты подобраны так, чтобы x=7 ещё можно было угадать, а отрицательный корень вообще-то не требуется, достаточно показать что P(0)>0, а P(-1000)<0, значит где-то между -1000 и 0 он есть, а где — в общем-то, неважно.
no subject
Date: 2018-03-05 06:39 pm (UTC)no subject
Date: 2018-03-05 06:48 pm (UTC)впонле может быть что имелось, но условия невнятно написали.
no subject
Date: 2018-03-05 06:54 pm (UTC)так что в уравнении - глубокий смысл..
)
no subject
Date: 2018-03-05 11:58 am (UTC)no subject
Date: 2018-03-05 06:47 pm (UTC)мне тут свекровь (физик) подсказала, что высота, при равноускоренном движении, то есть Р, в этом уравнении, не может быть нулевой, а будет вычисляться по формуле примерно
Р=G/2*x2
где G-ускорение свободного падения, округлять до 10, х- время. Там в формуле есть и другие члены, начальная скорость (0, тк покой) и начальная координата (тоже 0, потому что от нее идет отсчет при падении груза вниз), и тогда уравнение приобретает вид
5x2= -16x2 + 104x +56
и дальше преобразовывать и решать, как квадратное.
Но это с физической точки зрения, а одно из значение времни- отрицательное.
и его удобнее решать "обыкновенным" способом.
no subject
Date: 2018-03-05 02:47 pm (UTC)http://ru.onlinemschool.com/math/assistance/equation/quadratic/
no subject
Date: 2018-03-05 06:54 pm (UTC)мерси за наводку)
Последняя задача
Date: 2018-03-05 03:14 pm (UTC)Re: Последняя задача
Date: 2018-03-05 06:55 pm (UTC)Re: Последняя задача
Date: 2018-03-05 07:34 pm (UTC)Re: Последняя задача
Date: 2018-03-05 07:55 pm (UTC)родители не решили, а рассказывали и поясняли (в конкретном случае, а решать и страдать при этом приходилось ребенку).
Re: Последняя задача
Date: 2018-03-05 09:21 pm (UTC)Re: Последняя задача
Date: 2018-03-05 10:14 pm (UTC))