Номер 838, страница 203 - гдз по алгебре 8 класс учебник Мерзляк, Полонский

Алгебра, 8 класс Учебник, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2018 - 2022, розового цвета

Авторы: Мерзляк А. Г., Полонский В. Б., Якир М. С.

Тип: Учебник

Издательство: Просвещение, Вентана-граф

Год издания: 2018 - 2022

Цвет обложки: розовый, фиолетовый, голубой с папками

ISBN: 978-5-360-12162-6

Рекомендовано Министерством образования и науки Российской Федерации

Популярные ГДЗ в 8 классе

Параграф 24. Рациональные уравнения как математические модели реальных ситуаций. Глава 3. Квадратные уравнения - номер 838, страница 203.

№838 (с. 203)
Условие. №838 (с. 203)
скриншот условия
Алгебра, 8 класс Учебник, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2018 - 2022, розового цвета, страница 203, номер 838, Условие

838. На тарелке лежит 9 кусочков сыра разной массы. Докажите, что можно один из кусочков сыра разрезать на две части так, что полученные 10 кусочков можно будет разложить на две тарелки и при этом масса сыра на каждой из них будет одинаковой.

Решение 1. №838 (с. 203)
Алгебра, 8 класс Учебник, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2018 - 2022, розового цвета, страница 203, номер 838, Решение 1
Решение 2. №838 (с. 203)
Алгебра, 8 класс Учебник, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2018 - 2022, розового цвета, страница 203, номер 838, Решение 2
Решение 3. №838 (с. 203)
Алгебра, 8 класс Учебник, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2018 - 2022, розового цвета, страница 203, номер 838, Решение 3
Решение 4. №838 (с. 203)
Алгебра, 8 класс Учебник, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2018 - 2022, розового цвета, страница 203, номер 838, Решение 4
Решение 5. №838 (с. 203)
Алгебра, 8 класс Учебник, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2018 - 2022, розового цвета, страница 203, номер 838, Решение 5
Решение 6. №838 (с. 203)
Алгебра, 8 класс Учебник, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2018 - 2022, розового цвета, страница 203, номер 838, Решение 6
Решение 7. №838 (с. 203)
Алгебра, 8 класс Учебник, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2018 - 2022, розового цвета, страница 203, номер 838, Решение 7
Решение 8. №838 (с. 203)

Обозначим массы девяти кусочков сыра как $m_1, m_2, \dots, m_9$. Все массы по условию различны и положительны. Общая масса всего сыра равна $M = \sum_{i=1}^{9} m_i$.

Наша цель — разрезать один из кусочков на две части, получив в итоге 10 кусочков, которые можно разложить на две тарелки с равной массой сыра на каждой. Если общая масса $M$ делится поровну, то на каждой тарелке должно оказаться по $M/2$ сыра.

Доказательство можно построить следующим образом.

1. Сведение задачи к поиску подходящего распределения масс

Рассмотрим произвольное распределение исходных 9 кусочков по двум тарелкам. Пусть на первой тарелке оказалась масса $S_1$, а на второй — $S_2$. Очевидно, что $S_1 + S_2 = M$.

Пусть $S_1 \ge S_2$. Если $S_1 = S_2$, то массы уже равны. Мы можем разрезать любой кусочек на две части и положить обе части на ту же тарелку, где был исходный кусок. В результате у нас будет 10 кусочков, и массы на тарелках по-прежнему будут равны. Задача в этом случае решена.

Рассмотрим нетривиальный случай, когда $S_1 > S_2$. Разница в массах составляет $D = S_1 - S_2 > 0$. Чтобы уравнять массы, нам нужно перенести часть сыра с первой (более тяжелой) тарелки на вторую. Возьмем какой-нибудь кусочек с массой $m_k$ с первой тарелки. Разрежем его на две части: $x$ и $m_k-x$. Часть массой $x$ переложим на вторую тарелку, а часть $m_k-x$ оставим на первой.

Новая масса на первой тарелке станет $S_1' = S_1 - x$.
Новая масса на второй тарелке станет $S_2' = S_2 + x$.

Мы хотим, чтобы $S_1' = S_2'$, то есть $S_1 - x = S_2 + x$. Отсюда $2x = S_1 - S_2 = D$, и $x = D/2$.

Такой разрез возможен, если выполняются два условия:

  1. Кусочек с массой $m_k$ действительно находится на более тяжелой, первой тарелке.
  2. Размер отрезаемой части $x$ должен быть строго между 0 и массой целого куска $m_k$, то есть $0 < x < m_k$. Подставляя $x=D/2$, получаем $0 < D/2 < m_k$, что равносильно $0 < D < 2m_k$.

Таким образом, задача сводится к доказательству того, что существует такое распределение исходных 9 кусков по двум тарелкам, что для некоторого куска $m_k$ на более тяжелой тарелке выполняется условие $0 < D < 2m_k$, где $D$ — разница масс.

2. Использование метода крайнего

Любое распределение 9 кусочков по двум тарелкам можно описать набором знаков $\{\epsilon_1, \epsilon_2, \dots, \epsilon_9\}$, где $\epsilon_i = +1$, если кусок $m_i$ лежит на первой тарелке, и $\epsilon_i = -1$, если он на второй. Разность масс $D$ для такого распределения равна $D = \sum_{i=1}^{9} \epsilon_i m_i$.

Всего существует $2^9 = 512$ таких распределений и, соответственно, 512 возможных значений разности $D$ (некоторые из них могут совпадать). Поскольку общая масса $M = \sum m_i > 0$, среди этих значений точно есть положительные (например, когда все $\epsilon_i=1$, $D=M$).

Рассмотрим множество всех положительных значений разностей $D$ и выберем из них наименьшее. Обозначим его $D^*$.$D^* = \min \{ \sum_{i=1}^{9} \epsilon_i m_i \mid \sum_{i=1}^{9} \epsilon_i m_i > 0 \}$.

Пусть это минимальное положительное значение достигается при наборе знаков $\{\epsilon_1^*, \epsilon_2^*, \dots, \epsilon_9^*\}$.

3. Доказательство от противного

Для разности $D^*$ первая тарелка тяжелее второй. На ней лежат все кусочки $m_k$, для которых $\epsilon_k^* = 1$. Докажем, что хотя бы для одного из этих кусочков выполняется условие $D^* < 2m_k$.

Предположим противное: пусть для всех кусочков $m_k$, лежащих на первой тарелке (т.е. для всех $k$, где $\epsilon_k^*=1$), выполняется неравенство $D^* \ge 2m_k$.

Поскольку $D^* > 0$, должен существовать хотя бы один кусок на первой тарелке (иначе $D^* = \sum (-1)m_i = -M < 0$). Возьмем любой из них, скажем $m_j$ (то есть $\epsilon_j^*=1$).

Рассмотрим новое распределение, которое получается из текущего переносом куска $m_j$ с первой тарелки на вторую. Это равносильно изменению знака $\epsilon_j^*$ с $+1$ на $-1$. Новая разность масс $D'$ будет равна:

$D' = (\sum_{i \ne j} \epsilon_i^* m_i) - m_j = (\sum_{i=1}^{9} \epsilon_i^* m_i - m_j) - m_j = D^* - 2m_j$.

Проанализируем значение $D'$:

  • Согласно нашему предположению, $D^* \ge 2m_j$. Следовательно, $D' = D^* - 2m_j \ge 0$.
  • $D'$ не может быть равно 0. Если $D' = 0$, то $D^* = 2m_j$. Это означает, что для исходного распределения разность масс была $2m_j$. В этом случае можно было бы просто переложить кусок $m_j$ на вторую тарелку, и массы бы уравнялись ($S_1' = S_1-m_j$, $S_2' = S_2+m_j$, $S_1'-S_2' = S_1-S_2-2m_j = D^*-2m_j = 0$). Мы бы получили 9 кусков, разделенных на две равные по массе кучки. Тогда, как было сказано вначале, достаточно разрезать любой кусок и положить обе части на ту же тарелку, чтобы получить 10 кусков и сохранить равенство. Таким образом, этот случай нас тоже устраивает.
  • Будем считать, что $D' \ne 0$. Тогда из $D' \ge 0$ следует, что $D' > 0$.
  • Так как масса $m_j$ строго положительна, то $D' = D^* - 2m_j < D^*$.

Итак, мы получили новую положительную разность $D'$, которая строго меньше $D^*$. Но это противоречит нашему выбору $D^*$ как наименьшей положительной разности.

4. Заключение

Полученное противоречие означает, что наше предположение было неверным. Следовательно, неверно, что для всех $k$ с $\epsilon_k^*=1$ выполняется $D^* \ge 2m_k$. Значит, существует по крайней мере один кусочек $m_k$ на первой (более тяжелой) тарелке, для которого выполняется неравенство $D^* < 2m_k$.

Это именно то, что нам требовалось. Мы нашли распределение (которое дает разность $D^*$) и кусок $m_k$ на более тяжелой тарелке, который можно разрезать на части $x=D^*/2$ и $m_k-D^*/2$ и, переложив первую часть на другую тарелку, добиться идеального равенства масс.

Ответ: Утверждение доказано. Всегда можно найти способ разрезать один из 9 кусочков сыра так, чтобы полученные 10 кусочков можно было разложить на две тарелки с одинаковой массой сыра на каждой.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по алгебре за 8 класс, для упражнения номер 838 расположенного на странице 203 к учебнику 2018 - 2022 года издания для учащихся школ и гимназий.

Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по алгебре к упражнению №838 (с. 203), авторов: Мерзляк (Аркадий Григорьевич), Полонский (Виталий Борисович), Якир (Михаил Семёнович), учебного пособия издательства Просвещение, Вентана-граф.