4 votos

Atascado en el problema de la raíz cuadrada (sí, ¡tarea!)

Esta es una pregunta sencilla:

Devon tiene un trozo de cartulina de 45 cm por 20 cm. Su profesor le reta a cortar la cartulina en partes y a reorganizarla

las partes para formar un cuadrado. a) ¿Cuál es la longitud del lado del

cuadrado? b) ¿Cuál es el menor número de cortes

¿Devon podría haber hecho? Explica.

Entiendo la parte a (la respuesta es 30 o la raíz cuadrada de 900) pero ¿cuántos cortes habría hecho para que fuera un cuadrado? 45+20 = 65, 65 no se divide en 30 y si pruebo a tomar 45-15 y mover el 15 al 20, ahora obtengo 35*30 que no es = 900 (1050)? ¿Cómo es entonces que 45*20 = 90 pero al desplazar el 15 se obtiene una respuesta mayor? Estoy seguro de que el error está en alguna parte de mi conversión entre el rectángulo y el cuadrado.

3voto

Andy Puntos 148

El problema con tus cálculos es que cuando cortas el 45 en la marca 30/15, obtienes una pieza de 20*30 y otra de 20*15. Si pones la pieza de 20*15 a lo largo de la pieza de 20*30 obtendrás una forma de L, es decir, 35*30 con un rectángulo de 10*15 cortado en la esquina.

La mejor manera que veo de hacerlo es en dos cortes. Primero, haz el corte que describes. Ahora, tienes una pieza de 20*30 y otra de 20*15. Corta la pieza de 20*15 en dos piezas de 10*15. Ahora, junta esas dos piezas a lo largo de sus 10 bordes, dando una pieza de 10*30. Ahora, pon la pieza de 10*30 junto a la de 20*30 a lo largo de sus 30 aristas, dando un cuadrado de 30*30 en dos cortes.

3voto

Shabaz Puntos 403

La parte b no tiene una buena solución algorítmica que yo conozca. Está claro que se puede cortar el tablero int $5 \times 5$ cuadrados y reordenarlos para hacer un $30 \times 30$ cuadrado. Son muchos cortes. Muchas veces la respuesta es un corte (no una sola línea recta) que es un escalón, entonces se mueve la escalera una muesca. En este caso no funciona, así que yo apoyaría la solución de qalpha.

2voto

Oli Puntos 89

Describimos una bonita manera de hacerlo, desgraciadamente con palabras. Realmente se necesita una imagen.

Coloca tu rectángulo de cartón, una esquina en el origen, el lado largo a lo largo del positivo $x$ -eje. Así que las esquinas de tu rectángulo de cartón están en $(0,0)$ , $(0,45)$ , $(45,20)$ y $(0,20)$ .

Dibuja un $30\times 30$ cuadrado, con esquinas $(0,0)$ , $(30,0)$ , $(30,30)$ y $(0,30)$ .

Dibuja la línea que une $(0,30)$ a $(45,0)$ .

Esta línea se encontrará con la parte superior del rectángulo de cartón en $P=(15,20)$ y se encontrará con el lado derecho del cuadrado en $Q=(30,10)$ . Dejemos que $R=(30,0)$ y $S=(45,0)$ .

¡Todo listo! Utiliza un cuchillo de afeitar para cortar a lo largo de la línea $PS$ . Esto cortará un triángulo considerable del cartón. Déjalo en su sitio por ahora.

Utilice el cuchillo de afeitar para cortar en línea recta a lo largo de $QR$ . Esto corta un pequeño triángulo del cartón.

Diapositiva el triángulo grande hacia arriba hasta que su lado superior coincida con la línea superior del cuadrado. Lo hará.

Desliza el pequeño triángulo hacia arriba para que rellene la esquina superior izquierda del cuadrado. Lo hará.

Hecho, dos cortes.

Es una construcción muy bonita, funciona uniformemente para todos los rectángulos que no son demasiado delgadas. Si el rectángulo es muy delgado, se puede hacer un ajuste no demasiado duro.

Tendrá que probar que esto funciona. Coordenadas rectas o geometría triangular similar.

Observación: Esta construcción es uno de los pasos de la demostración del Teorema de Bolyai-Gerwien (que, como suele ocurrir, fue demostrado varios años antes por al menos otras dos personas). El resultado es que si $A$ y $B$ son cualquier regiones poligonales con la misma área, entonces $A$ puede cortarse en un número finito de piezas poligonales que pueden volver a ensamblarse para enmascarar $B$ .

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X