Copertă

46. Probleme Care Se Rezolvă Prin Metoda Mersului Invers

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 10

Rezolvare scurtă

Notăm cu \( R_3 \), \( R_2 \), \( R_1 \) resturile după fiecare zi și cu \( V \) cantitatea inițială. La sfârșitul zilei a treia, vasul este gol: \( R_3 = 0 \) litri Cantitatea la începutul zilei a 3-a: \( (R_3 + 1) \cdot 3 = (0 + 1) \cdot 3 = 3 \) litri (acesta este \( R_2 \)) Cantitatea la începutul zilei a 2-a: \( (R_2 + 1) \cdot 3 = (3 + 1) \cdot 3 = 4 \cdot 3 = 12 \) litri (acesta este \( R_1 \)) Cantitatea inițială în vas (la începutul zilei 1): \( V = (R_1 + 1) \cdot 3 = (12 + 1) \cdot 3 = 13 \cdot 3 = 39 \) litri

Rezolvare detaliată

Analizarea problemei

Problema ne cere să aflăm cantitatea inițială de suc dintr-un vas, cunoscând modul în care acesta a fost golit pe parcursul a trei zile. În fiecare zi, se scoate o fracție din cantitatea existentă (\( \frac{2}{3} \)) plus o cantitate fixă (\( 1 \) litru). Vom folosi metoda mersului invers, pornind de la sfârșitul celei de-a treia zile, când vasul a rămas gol.

Reprezentarea grafică și deducerea pașilor

Dacă se scot \( \frac{2}{3} \) dintr-o cantitate, înseamnă că restul de \( \frac{1}{3} \) este egal cu ceea ce rămâne după ce s-a scos și ultimul litru. Așadar, pentru a afla cantitatea de la începutul unei zile, vom adăuga \( 1 \) litru la restul zilei respective și vom înmulți rezultatul cu \( 3 \).

Pasul 1: Situația în a treia zi

La sfârșitul zilei a treia, cantitatea rămasă este \( 0 \) litri. Pentru a afla cât era în vas la începutul zilei a treia, aplicăm operațiile inverse: \( (0 + 1) \cdot 3 = 1 \cdot 3 = 3 \) litri. Explicație: Cei \( 3 \) litri reprezintă întregul din care s-au scos două treimi (adică \( 2 \) litri) și încă un litru, rămânând \( 0 \).

Pasul 2: Situația în a doua zi

La începutul zilei a treia aveam \( 3 \) litri, deci acesta este restul rămas după a doua zi. Aplicăm aceeași logică pentru a afla cât era în vas la începutul zilei a doua: \( (3 + 1) \cdot 3 = 4 \cdot 3 = 12 \) litri.

Pasul 3: Situația în prima zi

La începutul zilei a doua aveam \( 12 \) litri, deci acesta este restul rămas după prima zi. Calculăm cantitatea inițială aflată în vas la începutul primei zile: \( (12 + 1) \cdot 3 = 13 \cdot 3 = 39 \) litri.

Verificarea soluției

Ziua 1: \( 39 : 3 \cdot 2 + 1 = 26 + 1 = 27 \) litri scos; Rămân \( 39 - 27 = 12 \) litri. Ziua 2: \( 12 : 3 \cdot 2 + 1 = 8 + 1 = 9 \) litri scos; Rămân \( 12 - 9 = 3 \) litri. Ziua 3: \( 3 : 3 \cdot 2 + 1 = 2 + 1 = 3 \) litri scos; Rămân \( 3 - 3 = 0 \) litri. Rezultatul este corect.

Rezolvare pe scurt:

Ziua 3: \( (0 + 1) \cdot 3 = 3 \) litri Ziua 2: \( (3 + 1) \cdot 3 = 12 \) litri Ziua 1: \( (12 + 1) \cdot 3 = 39 \) litri În vas se aflau \( 39 \) litri.

Cele mai importante aspecte ale lecției

  • Principiul metodei: Se pornește de la rezultatul final și se execută calculele în ordine inversă față de textul problemei.
  • Operațiile inverse: Adunarea se anulează prin scădere, scăderea prin adunare, înmulțirea prin împărțire, iar împărțirea prin înmulțire.
  • Expresii numerice: Se poate scrie ecuația cu o necunoscută (\(x\)) și se rezolvă treptat, izolând parantezele (dinspre exterior spre interior).
  • Metoda grafică: Desenarea segmentelor este esențială la problemele de tip "fracție din rest". Se rezolvă pornind de la ultimul segment a cărui valoare exactă este cunoscută.
Metoda mersului invers se folosește pentru rezolvarea problemelor în care cunoaștem rezultatul final al unui șir de operații și trebuie să aflăm numărul inițial (de la care s-a pornit).
Pentru a afla numărul necunoscut, se efectuează operațiile în ordine inversă față de cea din enunț, schimbând fiecare operație cu inversa ei:
  • Adunarea devine scădere (\(+\) se transformă în \(-\)).
  • Scăderea devine adunare (\(-\) se transformă în \(+\)).
  • Înmulțirea devine împărțire (\(\times\) se transformă în \(:\)).
  • Împărțirea devine înmulțire (\(:\) se transformă în \(\times\)).
Mă gândesc la un număr. Îl înmulțesc cu 9, apoi îl împart la 3. Rezultatul obținut îl adun cu 2464 și obțin 2500. Care este numărul?

Pornim de la rezultatul final (2500) și aplicăm operațiile inverse:
  • \( 2\,500 - 2\,464 = 36 \) (am inversat adunarea)
  • \( 36 \times 3 = 108 \) (am inversat împărțirea)
  • \( 108 : 9 = 12 \) (am inversat înmulțirea)
Numărul la care m-am gândit este 12.
Mă gândesc la un număr. Îl împart la 5, apoi îl înmulțesc cu 7. Rezultatul obținut îl adun cu 2663 și obțin 4000. La ce număr m-am gândit?
Aplicăm metoda mersului invers:
1. Inversăm adunarea: \( 4\,000 - 2\,663 = 1\,337 \)
2. Inversăm înmulțirea: \( 1\,337 : 7 = 191 \)
3. Inversăm împărțirea: \( 191 \times 5 = 955 \)
Răspuns: Numărul este 955.
Problemele care se rezolvă prin mersul invers pot fi transcrise sub forma unei singure expresii matematice, folosind o literă (de exemplu, \(a\) sau \(x\)) pentru numărul necunoscut.
Se scrie enunțul sub forma unei egalități, respectând ordinea operațiilor.
Se calculează succesiv valoarea parantezelor sau a blocurilor de operații, izolând necunoscuta pas cu pas, mutând termenii cunoscuți de cealaltă parte a egalului cu semn schimbat.
Fie problema: Un număr \(a\) se înmulțește cu 9, se împarte la 3, se adună cu 2464 și se obține 2500. \[ a \times 9 : 3 + 2\,464 = 2\,500 \] Izolăm blocul care conține necunoscuta: \[ a \times 9 : 3 = 2\,500 - 2\,464 \] \[ a \times 9 : 3 = 36 \] \[ a \times 9 = 36 \times 3 \] \[ a \times 9 = 108 \] \[ a = 108 : 9 \Rightarrow a = 12 \]
Află numărul necunoscut din expresia: \( (x : 6 - 528) + 307 = 517 \)
Privim paranteza ca pe un singur termen necunoscut:
\( x : 6 - 528 = 517 - 307 \)
\( x : 6 - 528 = 210 \)
Acum izolăm \( x : 6 \):
\( x : 6 = 210 + 528 \)
\( x : 6 = 738 \)
\( x = 738 \times 6 \)
\( x = 4\,428 \)
Când problema implică fracții (jumătate, un sfert, o treime) din resturi succesive, este foarte utilă reprezentarea grafică prin segmente.
Se desenează un segment mare care se împarte conform datelor problemei. Se evidențiază restul după fiecare etapă. Calculul începe întotdeauna de la ultima bucată cunoscută (valoarea finală).
Un segment orizontal lung reprezentând traseul total. Este împărțit în două jumătăți: prima este notată 'Tren'. A doua jumătate (restul) este împărțită iar în două: prima parte este 'Autocar'. Noul rest este împărțit în două: 'Bicicletă' și ultima bucată notată cu valoarea '2000 m' (mers pe jos).
Dacă ultima porțiune (mersul pe jos) are 2000 m și reprezintă jumătate din ultimul rest, atunci:
  • Bicicleta = \(2\,000 \text{ m}\) (fiind cealaltă jumătate).
  • Autocarul = \(2\,000 \times 2 = 4\,000 \text{ m}\) (dublul porțiunii anterioare).
  • Trenul = \(4\,000 \times 2 = 8\,000 \text{ m}\) (jumătate din întregul traseu).
  • Total = \(8\,000 \times 2 = 16\,000 \text{ m}\) (sau 16 km).

Probleme de exersare

Ușoară: Mă gândesc la un număr. Îl împart la 4, adun 15, iar rezultatul îl înmulțesc cu 2 obținând 50. Care este numărul?
Aplicăm mersul invers:
1. Inversăm înmulțirea: \( 50 : 2 = 25 \)
2. Inversăm adunarea: \( 25 - 15 = 10 \)
3. Inversăm împărțirea: \( 10 \times 4 = 40 \)
Răspuns: Numărul este 40.
Medie: Află numărul necunoscut din ecuația: \( [(x : 3 - 1) : 6 + 489] : 25 + 2 = 56 \)
Rezolvăm "desfăcând" operațiile de la exterior spre interior:
\( [(x : 3 - 1) : 6 + 489] : 25 = 56 - 2 \)
\( [(x : 3 - 1) : 6 + 489] : 25 = 54 \)
\( (x : 3 - 1) : 6 + 489 = 54 \times 25 \)
\( (x : 3 - 1) : 6 + 489 = 1\,350 \)
\( (x : 3 - 1) : 6 = 1\,350 - 489 \)
\( (x : 3 - 1) : 6 = 861 \)
\( x : 3 - 1 = 861 \times 6 \)
\( x : 3 - 1 = 5\,166 \)
\( x : 3 = 5\,166 + 1 \)
\( x : 3 = 5\,167 \)
\( x = 5\,167 \times 3 \Rightarrow x = 15\,501 \)
Dificilă: Un automobilist parcurge un drum în 3 săptămâni. În prima săptămână parcurge o treime din drum, în a doua săptămână parcurge un sfert din distanța rămasă, iar în a treia restul de 3210 km. Câți kilometri a parcurs în total?
Folosim metoda grafică (sau logica mersului invers din aproape în aproape):
1. Cei 3210 km parcurși în a treia săptămână reprezintă \( \frac{3}{4} \) (trei sferturi) din restul rămas după prima săptămână (deoarece în a doua s-a parcurs \( \frac{1}{4} \)).
2. Aflăm un sfert din acel rest: \( 3\,210 : 3 = 1\,070 \text{ km} \) (aceasta e distanța din săptămâna a doua).
3. Aflăm restul întreg rămas după prima săptămână (4 sferturi): \( 1\,070 \times 4 = 4\,280 \text{ km} \).
4. Acești 4280 km reprezintă două treimi (\( \frac{2}{3} \)) din drumul total, deoarece în prima săptămână s-a parcurs o treime.
5. Aflăm o treime din drumul total (distanța din prima săptămână): \( 4\,280 : 2 = 2\,140 \text{ km} \).
6. Aflăm drumul total: \( 2\,140 \times 3 = 6\,420 \text{ km} \).
Răspuns: 6420 km.

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: