1 Úlohy do semináře DM4 Sestavila Irena Budínová 1. Řešte následující úlohu, která typově odpovídá úloze z Matematické olympiády. Vysvětlete postup řešení. Je dán trojúhelník ABC. Střed strany AB je bod U a na straně BC zvolte bod V tak, aby | |: | | = 1: 3. Narýsujte průsečík přímek AC a UV a označte ho T. V jakém poměru jsou délky úseček AC a CT? 2. Řešte následující úlohu, která typově odpovídá úloze z Matematické olympiády. Vysvětlete postup řešení. Prodavačka prodávala syrová vejce. První zákazník si koupil polovinu všech vajec a půl vejce, druhý zákazník polovinu zbytku a půl vejce, třetí zákazník polovinu zbytku po druhém a půl vejce a prodavačce zbylo jedno vejce. Kolik vajec měla na počátku? 3. Doplňte chybějící číslice tak, aby platilo: x x 9 . x x 4 x x x x 1 7 x 4 x x 2 3 x x x x x x 4. Zdůvodněte (pokud možno různými způsoby), proč platí následující pravidla: a) Součin sudého počtu záporných čísel je číslo kladné. b) Součin lichého počtu záporných čísel je číslo záporné. c) Dělit nulou nelze. 5. Ukažte induktivní a deduktivní přístup při dokazování následujícího tvrzení a dokažte úplnou matematickou indukcí. Číslo ( − 7) je dělitelné šesti pro libovolné přirozené číslo . 6. Řešte následující slovní úlohy a) experimentálně, b) rovnicemi, c) kongruencemi. Číslo y dává po dělení pěti zbytek 2 a po dělení sedmi zbytek 4. O jaké číslo se jedná? 7. Dokažte, že √5 není racionální číslo. Znázorněte úsečku délky √5 cm a) pomocí Pythagorovy věty, b) pomocí Eukleidových vět. 8. Řešte následující úlohy z finanční matematiky. Vysvětlete na nich problematické části procentového počtu. a) Cena kabátu byla nejprve zvýšena o 20 % a potom byla tato nová cena snížena o 35 %. Nyní se kabát prodává za 3 990 Kč. Jaká byla jeho původní cena před zdražením? b) Cena kabátu byla nejprve zvýšena o 20 % a potom byla tato nová cena snížena o 25 %. Ušetří nakupující oproti ceně před zdražením? 2 9. Řešte následující slovní úlohy a ukažte různé přístupy k řešení: a) Honza a Kája mají dohromady ušetřeno 3 220 Kč. Kája ušetřil o 180 Kč méně než Honza. Kolik korun ušetřil každý z nich? b) Cihla váží kilo a půl cihly. Kolik váží cihla? 10. Ukažte možnosti ověřování / dokazování následujících matematických tvrzení. Ve kterém ročníku se s těmito větami můžeme setkat? a) Pro prvních lichých přirozených čísel platí 1 + 3 + 5 + ⋯ + (2 − 1) = . b) Součet tří po sobě jdoucích mocnin čísla 2 je vždy dělitelný číslem 7. 11. Řešte následující slovní úlohy. a) Vyřešte úlohu i) pomocí rovnice, ii) graficky, iii) pomocí funkcí: Za chodcem jdoucím průměrnou rychlostí 4 km/h vyjel z téhož místa o 2 hodiny později cyklista průměrnou rychlostí 20 km/h. Za jak dlouho a jak daleko od výchozího místa dohoní cyklista chodce? b) 45 litrů vína bylo stočeno do 54 lahví, některé byly litrové a některé 0,7 litrové. Kolik bylo kterých lahví? 12. Řešte úlohy a rovnice vedoucí na řešení kvadratických rovnic: a) Nalezněte koeficienty a tvar kvadratického polynomu + + , jestliže víte, že součin kořenů je roven − a součet kořenů − . b) Řešte v oboru reálných čísel rovnici pouze ekvivalentními úpravami: 3 ( − 2)( − 5) = + 2 − 5 − 2 − 2 . 13. Na následujících příkladech popište metodiku výuky zakreslování grafu funkce. a) Motivujte reálnými příklady následující funkce a zakreslete jejich grafy: = 3 , = −0,5 , = 2 − 5, = 2( + 3). b) Zakreslete grafy funkcí: = ! , = ! + 1, = !" 14. Kvadratická funkce. Zakreslete grafy funkcí = − + 1, = 2 − 4 − 6. Určete vlastnosti druhé funkce. 15. Racionální lomená funkce. a) Zakreslete graf funkce = !" !% . Určete vlastnosti této funkce. b) Jak se změní tlak plynu, jestliže se při stejné teplotě změní jeho objem na dvojnásobek? Zakreslete graf. 16. Goniometrické funkce. Zakreslete grafy funkcí = sin 3 , = −2 sin + 1, = cos( − + ). Určete vlastnosti druhé z funkcí. 17. Goniometrické funkce Pomocí jednotkové kružnice definujte funkce = sin , = cos , = tg . Dále pomocí jednotkové kružnice určete sin / a cos 0 /. 18. Aplikace goniometrických funkcí. a) Máme pravidelný trojboký jehlan o délce hrany základny 2 cm a výšce 4 cm. Určete odchylku a) boční stěny od základy, b) boční hrany od základny. 3 b) Zjistěte bez kalkulačky za použití pravítka, kružítka a úhloměru úhel 1, je-li sin 1 = 0,73. 19. Planimetrie. Jaký je součet vnitřních úhlů čtyřúhelníku? Dokažte různými způsoby. 20. Řešte konstrukční úlohy: Proveďte a popište základní konstrukci úsečky délky 0 cm dvěma různými způsoby. 21. Řešte konstrukční úlohy: Je dána úsečka AP, |AP| = 4 cm. Sestrojte všechny trojúhelníky ABC, pro které je AP výškou ke straně BC a dále je dáno c = 5 cm, tb = 6 cm. 22. Geometrická zobrazení. Sestrojte trojúhelník ABC, je-li dáno: strany , a těžnice ke straně . 23. Geometrická zobrazení. Rozdělte úsečku AB v poměru zlatého řezu. 24. Stereometrie. Definujte pravidelná tělesa a uveďte jejich zajímavé vlastnosti. Experimentálním způsobem ověřte platnost Eulerovy věty. 25. Míry geometrických útvarů. a) Definujte následující pojmy: délka úsečky, obsah rovinného útvaru, objem prostorového útvaru. b) Ukažte zavedení obsahu čtverce, obdélníku, rovnoběžníku, trojúhelníku. 26. Míry geometrických útvarů. Vepište do kružnice o poloměru 2 postupně rovnostranný trojúhelník, čtverec, pravidelný šestiúhelník, pravidelný osmiúhelník. Vyjádřete jejich obvody a obsahy pomocí 2. 27. Řešte kombinatorické úlohy. Postupujte způsobem odpovídajícím základní škole a pomocí vzorce, který na příkladu osvětlíte. Kolik přímek je určených 12 různými body v rovině, jestliže právě čtyři z nich leží na jedné přímce a žádné tři další ze zadaných bodů již neleží na jedné přímce? 28. Řešte úlohy z pravděpodobnosti a statistiky: Z číslic 1, 2, 3, 4, 5, 0 sestavte všechna šesticiferná čísla tak, aby se číslice v zápisu čísla neopakovaly. Náhodně vybereme jedno číslo. Vypočítejte pravděpodobnost, že náhodně vybrané číslo bude i) dělitelné pěti, ii) dělitelné třemi.