תקציר| קסמים מתמטיים עם נייר ומספריים | פתרונות| سحر في الرياضيات بواسطة الورقة والمقص | حلول
בפעילות זאת כל מה שצריך זה כמה מילות קסם (הוקוס פוקוס, אברה-כדברא), נייר ומספריים והרבה אהבה וסקרנות לקסמים שמאחורי המתמטיקה.
הסודות מאחורי הטריקים והחידות הבאים מגיעים מענף במתמטיקה שנקרא טופולוגיה. הטופולוגיה חוקרת עצמים שאינם משתנים כאשר הם מעוותים ללא חיתוך או קריעה. (מומלץ בחום לצפות בסרט "איך להפוך כדור מהפנים אל החוץ?").
1. התוכלו לבנות בנייה "בלתי אפשרית" ?
האם תוכלו להכין מנייר אחד מבנה תלת מימדי כמתואר באיור למטה?
האם תוכלו לעשות זאת באמצעות חיתוכים וקיפולים בלבד, מבלי להשתמש בדבק?
את החידה הציג מרטין גרדנר, גדול המשעשעים והמשתעשעים במתמטיקה, באחד ממאמריו ב- Scientific American. הוא חקר את הצורה המיוחדת הזו וקרא לה hypersquare ("ריבוע מעל").
למרות פשטותה, זוהי חידה לא קלה לפתרון.
קחו נייר ומספריים , נסו והתנסו- בהצלחה!
2. חור ענק בנייר קטן
בידי נייר הודעות קטן בגודל 10X10. האם לדעתכם אוכל ליצור חור בנייר כך שאוכל להשחיל את הנייר על ראשי
בואו נתבונן בטריק טופולוגי פשוט:
שלב 1:
קפלו את הניר לשניים.
שלב 2:
חתכו לרוחב הנייר המקופל, 9 חתכים מקו הקיפול עד כחצי ס"מ.
שלב 3:
הפכו את הדף.
חתכו בין החתכים לכוון הקיפול כחצי ס"מ.
שלב 4:
בזהירות רבה חתכו לאורך הקפל. אל תחתכו את שני הקצוות.
א. מהו הקף המסגרת שקיבלתם? מהו שטחה? התוכלו להסביר כיצד זה יתכן?
ב. לאיזה גודל נייר אנו זקוקים כדי ליצור מסגרת שתקיף כיתה בגודל 5X5 מטר?
ג. האם אתם מכירים שימוש לתכונה זו בתופעות מן החיים?
3. טבעת מביוס- אחת ושתיים
ואם כבר הגעתם לכיתה עם נייר מספריים, איך אפשר לשכוח את טבעת מביוס.
טבעת ייחודית שלה רק צד אחד, התגלתה לפני כ-150 שנה ע"י המתמטיקאי מביוס. האמן אשר עסק בה רבות.
ראשית, נזכר כיצד בונים את טבעת מביוס. צפו בסרט הוידאו:
חכמה גדולה - טבעת מביוס - דורון צפריר קטע מתוך התכנית "זהו זה".
מידע נוסף על טבעת מביוס: בעברית ובאנגלית
הפעילו את הדמיון
שמואל אביטל בספרו "מתמטיקה בהנאה" הביא דוגמא לשתי טבעות נוספות, דומות אבל שונות.
הראשונה...
1. חתכו מנייר עיתון שני פסים ארוכים: לפחות 30 ס"מ אורך ו-8 ס"מ רוחב.
2. הדביקו את קצות הפס האנכי כך שתווצר טבעת אנכית.
3. הדביקו את קצות הפס האופקי כך שתווצר טבעת אופקית.
השנייה...
1. חתכו מנייר עיתון שני פסים ארוכים: לפחות 30 ס"מ אורך ו-8 ס"מ רוחב.
2. סובבו קצה פס אנכי והדביקו את קצותיו כך שתווצר טבעת מביוס אנכית.
3. סובבו קצה פס אופקי לכוון השני והדביקו את קצותיו כך שתווצר טבעת מביוס אופקית.
ועתה נסו לדמיין איזו צורה תיווצר כאשר נחתוך כל טבעת לאורך הקו שסומן באמצע הטבעות.
תקציר|ללכת על פני הקוביה והתיבה|פתרונות|نسير على سطوح المكعب والصندوق| حلول
1. קוביית הקסמים
במשחק מחשב תלת מימדי עלינו לאסוף יהלומים הנמצאים על פני קוביית הקסמים.
היהלומים משובצים בכל קודקודי הקובייה ובמרכז כל אחת מפיאותיה.
אורך המקצוע של הקובייה 10 ס"מ.
כמה יהלומים על הקוביה?
מהו המסלול הקצר ביותר לאיסוף היהלומים (העובר דרך כל קודקודי הקובייה וכל מרכזי הפאות שלה)?
2. הזבוב והעכביש
בשיעור ביולוגיה מצאנו עכביש רעב אורב לזבוב... הכיתה אורכה 5 מ', רוחבה 4 מ' וגובהה 2.5 מ'.
העכביש נמצא במרכז הקיר בחדר ואילו הזבוב יושב על אדן החלון שבקיר שממול,
1.5 מ' מעל הרצפה ו- 0.5 מ' מהקיר הסמוך. (כמתואר באיור)
מהו המרחק הקצר ביותר שעל העכביש לזחול בכדי לתפוס את הזבוב?
3. עטיפת מתנה
ברצוני לעטוף מתנה בעזרת סרט הדוק למתנה בצורת תיבה, כך שישלים סיבוב שלם סביב התיבה. הסרט יעבור על כל פאה פעם אחת, פרט לפאות שלמעלה ולמטה שם יהיו שני חלקי הסרט מקבילים.
איזה אורך סרט עלי להכין אם גודל המתנה 20X10X 5 סמ"ר?
תקציר| אלגברה קצת אחרת| פתרונות| الجبر بمنظار آخر| حلول
פתרו את הבעיות הבאות בדרכים שונות:
1. אם נתון ש p,q ו r מספרים שלמים וחיוביים ו
מצאו את q.
[מקור- Mathematics teacher vol. 100 no. 7, March 2007]
2. חשבו את N אם נתון ש:
[מקור- Mathematics teacher vol. 100 no. 8, April 2007]
3. נתון שx ו-y מספרים רציונאליים וחיוביים וסכומם שווה ל5.
מהו הערך המינימאלי של הביטוי
[מקור- Mathematics teacher vol. 100 no. 8, April 2007]