Условие
Доктор Айболит хочет навестить и корову, и волчицу, и жучка, и червячка. Все четверо живут вдоль одной прямой дороги. Орлы готовы утром доставить Айболита к первому пациенту, а вечером забрать от последнего, но три промежуточных перехода ему придётся сделать пешком. Если Айболит начнёт с коровы, то длина его кратчайшего маршрута составит км, если с волчицы — км, а если с жучка — км.
Нарисуйте, как могли располагаться домики коровы, волчицы, жучка и червячка (достаточно одного примера расположения).
О задаче · 7 класс
Как выглядит кратчайший маршрут, если начать с крайнего домика? А с домика в середине? Расставь домики в модели «Домики вдоль дороги» — она нарисует кратчайший маршрут от каждого пациента и сравнит длины с , и км.
Ответ — рисунок: где стоят четыре домика. Проверь три маршрута: от коровы 6 км, от волчицы 7 км, от жучка 8 км.
Записать идеюЕсть запись
Личный черновик для заметок и расчётов. Он никуда не отправляется и не проверяется.
Черновик не сохраняется: текст только в этой вкладке.
Черновик изменён в другой вкладке. Твой текущий текст пока сохранён здесь, автоматическая запись остановлена.
Исследуй задачу
Самостоятельное исследованиеДомики вдоль дороги
Пробуй свои варианты. Разбор останется закрытым.
Исследуй задачу
Домики вдоль дороги
Расставь домики на дороге. Модель нарисует кратчайший маршрут Айболита от выбранного пациента и сравнит длины с 6, 7 и 8 км.
Если модель не открылась (выключен JavaScript или страница загрузилась не полностью), условие, подсказки и разбор доступны и без неё.
Как исследовать без модели
Нарисуй прямую с отметками через 1 км и поставь четыре домика. Для коровы, волчицы и жучка найди самый короткий обход всех домиков и сравни с 6, 7, 8 км.
Подсказка 1
Где бы Айболит ни начал, ему нужно побывать в двух крайних домиках. Сколько как минимум он пройдёт?
Подсказка 2
Маршрут из крайнего домика равен расстоянию между крайними домиками — это самый короткий из всех маршрутов. Какой из трёх маршрутов (6, 7, 8 км) начинается с крайнего домика?
Разобрать решение по шагам
Самый короткий маршрут
Пусть крайние домики стоят на расстоянии км друг от друга. Айболиту нужно побывать в обоих, поэтому любой его маршрут не короче . А если он начинает с крайнего домика, то просто идёт к другому краю и по пути заходит ко всем: маршрут ровно .
Маршрут из середины
Если Айболит начинает с домика, который стоит не с краю, ему выгодно сначала дойти до ближнего крайнего домика, а потом пройти всю дорогу до дальнего. Такой маршрут равен
Он длиннее .
Кто живёт с краю
Самый короткий из трёх известных маршрутов — км, от коровы. Он не может быть длиннее и не короче , значит, и корова живёт с краю. Ни волчица, ни жучок с краю не живут: тогда их маршрут тоже был бы км. Значит, второй крайний домик — у червячка.
Где волчица и жучок
От волчицы маршрут км: до ближнего края ей км. От жучка : до ближнего края км.
Пример: корова в км, волчица в км, жучок в км, червячок в км. Проверим: от коровы км; от волчицы км; от жучка км. Подходит!
Проверка
Проверим перебором. Компьютер расставлял домики во всех целых точках от до км и для каждого старта перебирал все порядков обхода. Правило «к ближнему краю, потом к дальнему» всегда даёт кратчайший маршрут. Во всех подходящих расстановках крайние домики — у коровы и червячка в км друг от друга, волчица в км от края, жучок в км. Если корова слева, таких расстановок ровно (волчица и жучок могут быть у разных краёв).
Например: корова в км, волчица в км, жучок в км, червячок в км (все на одной дороге).
Ответ
Например: корова в км, волчица в км, жучок в км, червячок в км (все на одной дороге).
Главная идея
Маршрут из крайнего домика равен расстоянию между крайними, а из любого другого — плюс путь до ближнего края. Самый короткий маршрут ( км, от коровы) — из крайнего домика, значит, ; волчица в км от края, жучок — в км.
Признак: нужно обойти точки на прямой. Обход всегда «до ближнего края, потом до дальнего»; длина — расстояние между крайними плюс заход в сторону.
Где легко ошибиться
Поставить домики в порядке «корова, волчица, жучок, червячок» на равных расстояниях — тогда маршруты не 6, 7, 8. Другая ошибка — думать, что Айболит должен вернуться: орлы забирают его от последнего пациента.
Источник и авторство
Математический праздник 2022 года · классический вариант · 7 класс, задача 2 [4 балла] · автор задачи И. В. Ященко, И. В. Раскина.
Условия 2022 года (сайт праздника) ↗ · Бланк 7 класса (PDF) ↗ · Решения организатора (PDF) ↗ · Сайт Математического праздника ↗
Условие — с сайта праздника. Подсказки, решение, рисунки и модель — Popov Academy. Задача сначала решена самостоятельно, затем ответ сверен с решением организатора: Пример совпадает с одним из четырёх вариантов в решениях организатора (book.pdf 2022).
Тема, знания и приёмы
Расстояния и пути на поверхности · Нужна школьная база
- Расстояние между точками на прямой
- Кратчайший обход точек на прямой
Приёмы решения: Оценка и достижимость · Разбор случаев