Диагностика навыка: задачи на увеличение по фиксированному множителю — 9 класс
Этот углублённый практикум объясняет увеличение по одному и тому же множителю: величина растёт не на одинаковое число единиц, а в одинаковое число раз. Для 9 класса это удобная модель геометрической прогрессии в задачах на копирование, тиражирование и условный рост. В начале показана диагностика различия с арифметической прогрессией; затем следуют прямые и обратные модели, а в конце — проценты.
Содержание статьи7 разделов
Сначала различим «на» и «в»
Если количество каждый час увеличивается на 3, шаги имеют одинаковую разность: 5, 8, 11, 14. Если каждый час увеличивается в 3 раза, получаем 5, 15, 45, 135 — одинаковый множитель. Для этого листа начальное значение обозначим A₀, а величину через k полных шагов — Aₖ. Тогда Ak = A0 · qk, где q > 1. Нумерация с нулевого шага отличается от b₁ в школьной формуле bₙ = b₁ qⁿ⁻¹: их смешивать нельзя.
| Шаг k | 0 | 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|---|---|
| Начальное A₀ = 4, множитель q = 2 | 4 | 8 | 16 | 32 |
Раздел I. Узнайте правило по последовательности
Для каждого ряда решите, действительно ли все переходы сделаны с одним и тем же множителем. Если нет, назовите контрпример. Попросите одноклассника проверить делением каждого следующего члена на предыдущий.
- 6 → 12 → 24 → 48. Это рост в фиксированное число раз? Если да, найдите множитель.
- 4 → 8 → 12 → 16. Это рост в фиксированное число раз? Если да, найдите множитель.
- 3 → 9 → 27 → 81. Это рост в фиксированное число раз? Если да, найдите множитель.
- 5 → 10 → 20 → 45. Это рост в фиксированное число раз? Если да, найдите множитель.
Раздел II. Прямые задачи — найдите результат через k шагов
Выпишите начальное количество, множитель и число шагов. В заданиях речь идёт об условных математических моделях, а не о гарантированном росте реальных людей или организаций. Обязательно проверьте, что для q > 1 результат превосходит исходное значение.
- Количество экземпляров после копирования. Сначала 12 экземпляров, на каждом шаге количество умножается на 2. Сколько будет после 4 шагов?
- Число клеток в учебной модели. Сначала 5 клеток, на каждом шаге количество умножается на 3. Сколько будет после 3 шагов?
- Количество жетонов. Сначала 4 жетонов, на каждом шаге количество умножается на 4. Сколько будет после 3 шагов?
- Число карточек после удвоения. Сначала 25 карточек, на каждом шаге количество умножается на 2. Сколько будет после 5 шагов?
- Высота условной модели роста. Сначала 16 см, на каждом шаге количество умножается на 3/2. Сколько будет после 3 шагов?
- Количество условных баллов. Сначала 64 баллов, на каждом шаге количество умножается на 5/4. Сколько будет после 2 шагов?
- Число элементов рисунка. Сначала 3 элементов, на каждом шаге количество умножается на 3. Сколько будет после 4 шагов?
- Число листов после утроения. Сначала 2 листов, на каждом шаге количество умножается на 3. Сколько будет после 5 шагов?
Раздел III. Обратные модели — восстановите начало
Известен конечный результат и постоянный множитель. Найдите начальное значение: сначала вычислите qᵏ, затем разделите полученное число на этот множитель. Не делите только на q — так вы вернётесь лишь на один шаг. Проверкой служит повторное умножение начального значения k раз.
- После 3 шагов получили 288 копий; на каждом шаге количество умножалось на 2. Сколько было сначала?
- После 4 шагов получили 405 точек в схеме; на каждом шаге количество умножалось на 3. Сколько было сначала?
- После 3 шагов получили 256 условных единиц; на каждом шаге количество умножалось на 4. Сколько было сначала?
- После 4 шагов получили 400 фишек; на каждом шаге количество умножалось на 2. Сколько было сначала?
- После 3 шагов получили 135 условных баллов; на каждом шаге количество умножалось на 3/2. Сколько было сначала?
- После 3 шагов получили 625 элементов в цепочке; на каждом шаге количество умножалось на 5. Сколько было сначала?
Раздел IV. Сколько шагов требуется?
Без логарифмов: выпишите подряд величины начиная с A₀, пока не встретите данное конечное число. Количество стрелок между началом и концом — искомое k. Не включайте начальное состояние в число выполненных шагов.
- Было 3 отпечатков, стало 96; после каждого шага величина умножалась на 2. Найдите число шагов.
- Было 4 жетонов, стало 324; после каждого шага величина умножалась на 3. Найдите число шагов.
- Было 5 схематичных клеток, стало 160; после каждого шага величина умножалась на 2. Найдите число шагов.
- Было 2 условных единиц, стало 512; после каждого шага величина умножалась на 4. Найдите число шагов.
Раздел V. Переведите проценты в постоянный множитель
Фраза «увеличивается на 20% после каждого шага» означает q = 1 + 20/100 = 1,2, а не q = 20. Процент считается от нового значения на каждом шаге: за два шага рост на 20% не равен просто 40% от исходного. Покажите формулу и отдельно укажите множитель.
- Прирост 20% после каждого шага. Начальное значение 100 условных единиц. Найдите множитель q и итог после 2 шагов.
- Прирост 25% после каждого шага. Начальное значение 64 условных единиц. Найдите множитель q и итог после 2 шагов.
- Прирост 50% после каждого шага. Начальное значение 40 условных единиц. Найдите множитель q и итог после 3 шагов.
- Прирост 10% после каждого шага. Начальное значение 100 условных единиц. Найдите множитель q и итог после 2 шагов.
Ключ для самопроверки — 26 пунктов
- да, q = 2. Для проверки сравните отношения соседних чисел, а не их разности.
- нет: постоянна разность 4, множители различаются. Для проверки сравните отношения соседних чисел, а не их разности.
- да, q = 3. Для проверки сравните отношения соседних чисел, а не их разности.
- нет: в последнем переходе множитель 45/20. Для проверки сравните отношения соседних чисел, а не их разности.
- A4 = 12 · (2)4 = 192 экземпляров. Каждый шаг умножает количество на 2.
- A3 = 5 · (3)3 = 135 клеток. Каждый шаг умножает количество на 3.
- A3 = 4 · (4)3 = 256 жетонов. Каждый шаг умножает количество на 4.
- A5 = 25 · (2)5 = 800 карточек. Каждый шаг умножает количество на 2.
- A3 = 16 · (3/2)3 = 54 см. Каждый шаг умножает количество на 3/2.
- A2 = 64 · (5/4)2 = 100 баллов. Каждый шаг умножает количество на 5/4.
- A4 = 3 · (3)4 = 243 элементов. Каждый шаг умножает количество на 3.
- A5 = 2 · (3)5 = 486 листов. Каждый шаг умножает количество на 3.
- A0 = 288 / (2)3 = 36; проверка: 36 · (2)3 = 288.
- A0 = 405 / (3)4 = 5; проверка: 5 · (3)4 = 405.
- A0 = 256 / (4)3 = 4; проверка: 4 · (4)3 = 256.
- A0 = 400 / (2)4 = 25; проверка: 25 · (2)4 = 400.
- A0 = 135 / (3/2)3 = 40; проверка: 40 · (3/2)3 = 135.
- A0 = 625 / (5)3 = 5; проверка: 5 · (5)3 = 625.
- 5 шагов. Последовательность: 3 → 6 → 12 → 24 → 48 → 96; между первым и последним состояниями 5 переходов.
- 4 шагов. Последовательность: 4 → 12 → 36 → 108 → 324; между первым и последним состояниями 4 переходов.
- 5 шагов. Последовательность: 5 → 10 → 20 → 40 → 80 → 160; между первым и последним состояниями 5 переходов.
- 4 шагов. Последовательность: 2 → 8 → 32 → 128 → 512; между первым и последним состояниями 4 переходов.
- Множитель q = 6/5; после 2 шагов A2 = 100 · (6/5)2 = 144 условных единиц.
- Множитель q = 5/4; после 2 шагов A2 = 64 · (5/4)2 = 100 условных единиц.
- Множитель q = 3/2; после 3 шагов A3 = 40 · (3/2)3 = 135 условных единиц.
- Множитель q = 11/10; после 2 шагов A2 = 100 · (11/10)2 = 121 условных единиц.
Критерии оценивания: 1 балл за математическую модель и 1 за числовой ответ в заданиях 5–26, по 1 баллу за распознавание в заданиях 1–4 (всего 48). Если ученик постоянно прибавляет один и тот же процент исходной величины, предложите расписать два последовательных шага. Если неверно находит k, просите провести стрелки между состояниями: A₀ → A₁ → A₂. Если получилось нецелое число «листов», проверьте, правильно ли выбран множитель и завершён ли каждый шаг.
Педагогическое замечание: модель постоянного множителя полезна при изучении геометрической прогрессии, но реальные процессы не обязаны бесконечно следовать этой схеме. Здесь рассматривается только заданный в условии конечный промежуток времени. Такой комментарий помогает отличать математическое допущение от утверждения о реальном мире.
Разбор процента на конкретном примере: пусть A₀ = 100 и увеличение на каждом шаге составляет 20%. Первый результат A₁ = 120, следующий A₂ = 144. Поэтому после двух шагов итоговый прирост — 44 единицы, а не 40. Причина в том, что на втором шаге 20% берутся уже от 120. Обратную задачу решаем в другом направлении: если A₂ = 144 и q = 1,2, то A₀ = 144 : 1,2² = 100. Именно степень с количеством шагов позволяет не смешивать одно увеличение с несколькими последовательными увеличениями.
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.
