Слайд 1Выполнила: Артюшевская Елена.
г. Елец, Липецкая область,
МОУ лицей № 5,
8
«Б» класс.
Графы
и их применение
к решению
задач
Слайд 2Как известно, умение решать задачи является одним из основных показателей
уровня математического развития, глубины освоения учебного материала. Поэтому любой экзамен
по математике, любая проверка знаний содержит в качестве основной и, пожалуй, наиболее трудной части решение задач.
Слайд 3Решение текстовых задач - это деятельность, сложная для большинства учащихся.
Цель данной работы - поиск новых и эффективных, не описанных
в учебниках способов решения различных задач, доступных для понимания и применения основной массой школьников.
Слайд 4Рекомендации.
Для того, чтобы научиться решать задачи, надо разобраться в том,
как они устроены, из каких частей состоят. Каковы инструменты, с
помощью которых проводится решение задач.
Слайд 5Чтобы легче решать задачи надо знать следующий алгоритм:
1.О каком процессе
идет речь в задаче?
2.Какие величины характеризуют этот процесс?
3.Каким соотношением связаны
эти величины?
4.Сколько различных процессов описывается в задаче?
5.Есть ли связь между элементами?
Надо отвечать на эти вопросы, анализировать условие задачи и записывать его схематично.
Слайд 6
Решать многие математические задачи помогают
специальные схемы, состоящие из точек
и соединяющих их дуг или стрелок.
Такие схемы называют графами, точки
– вершинами графа, а дуги –ребрами графа.
Слайд 7Определения:
Граф - это два непустых множества, элементы
первого называются вершинами, а второго –ребрами. Каждое ребро соединяет не
более двух вершин и любую пару вершин соединяет не более, чем одно ребро.
Граф связный, если из любой вершины можно пройти в любую другую по ребрам.
Циклом называется замкнутый путь из ребер, а деревом –связный граф без циклов.
Слайд 8С помощью графов можно решать задачи:
1) Логические;
2) Комбинаторные;
3) Алгебраические:
на
движение,
на совместную работу.
Слайд 9Логическая задача.
Известно, что из 6 гангстеров двое участвовали в ограблении.
На вопрос кто участвовал в ограблении, они дали следующие
ответы:
Дональд: Том и Чарли.
Гарри: Чарли и Джордж.
Чарли: Дональд и Джеймс.
Джеймс: Дональд и Том.
Джордж: Гарри и Чарли.
Поймать Тома не удалось. Кто участвовал в ограблении, если известно. что четверо гангстеров верно назвали одного из участников ограбления, а один назвал неверно оба имени?
Слайд 10Решение:
Применим графы, соединяя
точки с именами гангстеров, названных в
предположениях, отрезками.
Получим рисунок:
Джордж
Гарри
Чарли
Том
Дональд
Джеймс
Слайд 11 Нам нужно найти две такие точки, на которые
вместе приходится 4 отрезка, но которые отрезком не соединены.
Анализируя рисунок, видим, что это точки, соответствующие именам Чарли и Джеймс.
Ответ:
В ограблении участвовали Чарли и Джеймс.
Джордж
Гарри
Чарли
Том
Дональд
Джеймс
Слайд 12Комбинаторная задача.
У каждого из четырёх друзей есть
в лесу свой шалаш. Они решили установить между собой связь
с помощью проволочного телефона.
Вопрос: какое наименьшее количество линий из проволоки им придётся провести, чтобы каждый из них мог поговорить с каждым?
Слайд 13Решение:
1
2
3
4
Ответ: им придется провести не меньше шести линий из проволоки.
Слайд 14Задача на движение.
Турист проехал на велосипеде 28км по шоссе и
25км по просёлочной дороге, затратив на весь путь 3 часа
30 минут. С какой скоростью ехал турист по проселочной дороге, если известно, что по шоссе он ехал в 1,4 раза быстрее?
Слайд 15Последовательно отвечая на вопросы слайда 6, анализируем условие задачи и
схематично его записываем с помощью графа. Такой граф называется сетевым.
Этим способом можно решать текстовые задачи, величины которых связаны соотношением А=В×С, то есть задачи на движение, на совместную работу, заполнение бассейна водой – как раз те, которые вызывают наибольшие трудности у школьников
Слайд 16
S =28 км
V =1,4х км/ч
20
х
Sп = 25 км
Vп
= х км/ч
tш + tп = 3,6 ч
V
= 1,4 V
ш
ш
ш
ш
t =
Граф:
Слайд 17 Решение.
Пусть скорость, с которой турист ехал по просёлочной дороге,
равна х км/ч. Тогда, согласно условию задачи скорость, с которой
он двигался по шоссе, равна 1,4 х км/ч.
Время, затраченное им на движение по шоссе, равно 28:1,4х=20:х ч, а время прохождения просёлочной дороги равно (25:х) ч.По условию задачи их сумма равна 3,6 ч.
Слайд 18
Составим уравнение:
Значит, турист ехал по просёлочной дороге со скоростью 12,5
км/ч.
Ответ: турист ехал по просёлочной дороге со скоростью 12,5 км/ч.
Слайд 19Задача на совместную работу.
Два
экскаватора, работая одновременно, выполняют некоторый объём земляных работ за 3часа
45 минут. Один экскаватор, работая отдельно, сможет выполнить этот объём работы на 4 ч быстрее, чем другой. Сколько времени требуется каждому экскаватору в отдельности для выполнения того же объёма земляных работ?
Слайд 20Решение
Здесь пригодится тот алгоритм, который был в начале работы:
1.О каком
процессе идёт речь в задаче?- О работе.
2.Какие величины характеризуют этот
процесс?- Работа, производительность, время.
3.Каким соотношением связаны эти величины?- А=k*t.
4.Сколько различных процессов описывается в задаче?- Два: работы двух экскаваторов в отдельности и их совместная работа.
5.Есть ли связь между элементами? -Да, это связь между временем выполнения работы первого и второго экскаватора.
Слайд 21Сетевой граф в данном случае будет выглядеть так:
3
3
4
=
t
1
х+4
К
1
=
1
х
К
2
=
А
= 1
t = х + 4
1
t = t +
4
1
2
t = х
2
K = K +K
1
2
Слайд 22 Уравнение к задаче составим по нижнему,
«горизонтальному» ребру. Составим уравнение:
1
х
Его корнями будут числа 6 и -2,5, последнее из которых отбрасываем ввиду того , что время- величина положительная.
3
3
4
=
t
1
х+4
К
1
=
1
х
К
2
=
А = 1
t = х + 4
1
1
2
t = х
2
K = K +K
1
2
+
1
х + 4
=
4
15
t
t
=
+ 4
Слайд 23 Значит, время, за которое первый экскаватор выполнит
этот объём работы, равно 6 часам, а второй экскаватор выполнит
за 10 час
Ответ: 6 ч, 10 ч.
Слайд 24Вывод:
С помощью графов легче решать сложные задачи.
Слайд 25Литература:
Ткачук В. В. Математика – абитуриенту. –М.:МЦ НМО, 1997
Кузнецова Л.
В. Алгебра: сборник заданий для проведения письменного экзамена по алгебре
за курс основной школы.- М.: Дрофа, 2002.