Материалы данного исследования можно использовать при подготовке к олимпиадам по математике.
Вложение | Размер |
---|---|
proekt_po_matematike.docx | 636.76 КБ |
МБОУ «СОШ №4» имени Сушкина Т.Г.
Проект по математике
«Шахматы и математика»
Выполнил:
ученик 5«А» класса
Носаков Владислав
Научный руководитель:
Красовская О.Н
Содержание
Введение………………………………………………………………… 3
Заключение………………………………………………………………….... 9
Список литературы…………………………………………………………. 10
Приложения …………………………………………………………….…… 11
Введение
Одна из самых древних и увлекательных игр – шахматы. Она известна в любом уголке земного шара, поэтому в мире есть десятки ее вариаций. Это не просто игра, ведь шахматы давно являются видом спорта и искусства. Шахматную разметку используют практически во всех сферах жизни, а алгоритм игры применяют в научных целях. Но где же находится ее родина и кто ее придумал? Однозначного и правдоподобного мнения до сих пор нет. Ученые спорят, выдвигая свои версии.
Играть в шахматы меня научил мой брат Женя. Он часто говорил, если буду заниматься шахматами, то с математикой у меня проблем не будет. На практике так и вышло, поэтому я решил связать шахматы и математику. Как выяснилось, у математики и у шахмат много родственного.
Объект исследования – шахматы.
Предмет исследования – задачи, связанные с шахматными фигурами и шахматной доской.
Цель работы: выявление закономерностей и связей между шахматами и математикой.
Задачи:
1. Провести анкетирование с целью выяснения популярности шахмат среди обучающихся 5 классов.
2. Изучить научную литературу по данному вопросу.
3. Найти связь между шахматами и математикой.
4. Разобрать на примерах, в чем заключается эта связь.
Новизна работы заключается в том, что материалов по данной теме небольшое количество.
Практическая значимость работы в том, что на олимпиадах по математике и в заданиях на логику часто встречаются задачи, связанные с шахматной доской и фигурами.
Гипотеза: предположим, что существует связь между математикой и шахматами.
1.1 Легенды возникновения шахмат
Некоторые издания с уверенностью заявляют, что шахматы появились в Индии где-то в VI веке н. э.
Если рассматривать Индию в качестве прародительницы шахмат, стоит вспомнить известную легенду о радже и брамине. После многочисленных походов, побед и поражений властелин устал и загрустил. Раджа велел своими советникам и мудрецам придумать ему забаву, на что отвел 3 дня и ночи. Никто не смог удовлетворить его и заинтересовать, кроме скромного крестьянина, который принес доску с клеточками и деревянными фигурками. Когда раджа узнал условия игры, радости его не было границ
Есть и другой вариант. Когда-то 4500 лет назад прототипом современных шахмат стала игра, которую придумал грозный царь Месопотамии Раван для своей любимой жены Мандодари. Ему приходилось долгое время отсутствовать из-за многочисленных походов, поэтому его супруга часто грустила. Шахматы настолько заинтересовали всех жителей дворца, что они распространились по всему миру (Индия, Китай, Корея).
1.2 Древние игры на досках
Аштапада – древняя игра на одноцветной доске с 64 клетками. Первые упоминание о ней появились в V веке н. э. в северной части Индии. Прародительница современных шахмат сохранила только разлиновку, а вот правила и движения были утеряны. До сих пор ни один ученый не смог разгадать эту тайну и предоставить самый правдоподобный вариант игры.
Чатуранга- это самый близкий вариант, который похож на современные шахматы. В нее начали играть все в той же северной части Индии, но где-то в VI веке. До наших дней точные правила игры не дошли, хотя ученые представили миру несколько своих вариантов.
К нам игра пришла в 820 году. Это был вариант арабского шатранджа под названием шахмат. Для благозвучия их стали называть привычным для всех словом – шахматы.
Раньше церковь играла огромную роль в жизни каждого человека, поэтому часто диктовали правила проведения и даже игр. Поэтому в 1061 году они были запрещены среди духовенства, а сами шахматы считались чем-то непристойным и дьявольским.
Но несмотря на столь строгие запреты, игра продолжала просачиваться в разные слои населения. Среди духовенства тоже было немало отступников, которые заядло играли. И только через сотню лет шахматы были разрешены. В Европе это произошло в 1392 году.
Популярность шахмат настолько возросла, что в 1575 году был проведен первый международный турнир по шахматам. Его провели при дворе короля Филиппа II в Мадриде. Правда, участие в игре принимало только 4 человека (2 итальянца и испанца).
2.1 Анкетирование
Много веков шахматы являлись одной из самых известных игр на нашей планете. Популярна ли эта игра до сих пор? Для более эффективной работы мы разработали вопросы и провели опрос среди своих одноклассников.
Анкета-опрос:
1.Умеешь ли ты играть в шахматы?
Да нет
2.Что развивает игра в шахматы?
3. Как ты думаешь, с какой наукой связана игра в шахматы?
В анкетировании принимали участие 21 человека. Проанализировав результаты, я сделал следующие выводы:
(см. Приложение 2)
Значит, надо подробнее изучить и найти связь между шахматами и математикой.
2.2 Симметрия в шахматах
Попробуем найти связь между шахматами и математикой. Для этого рассмотрим шахматную доску. Итак, мы видим, что на шахматной доске есть координаты, также на ней есть и симметрия. (см. Приложение 4)
Основываясь на этом, я начал рассматривать эту связь более подробно, а именно на примерах.
Симметрия бывает различных типов. Наиболее распространенные – осевая и центральная. На шахматной доске при осевой симметрии осью служит прямая, разделяющая левый и правый фланги доски (граница между вертикалями «d» и «e») или нижнюю и верхнюю части (граница между четвертой и пятой горизонталями). Если, скажем, белый конь стоит на с2, а черный на с7, то мы говорим, что эти кони расположены симметрично. (см. Приложение 5)
Число – одно из основных понятий математики, позволяющее выразить результаты счета или измерения.
Цифры 2, 4, 6, 8 называются четными, а цифры 1, 3, 5, 7, 9 нечетными.
На шахматной доске так же есть чётность и нечётность. Тут они связаны с номером хода.
При каждом ходе король меняет четность хода. Например, первый ход – нечётный, второй – чётный и т.д.
Чётность, нечётность на шахматной доске ещё раз подтверждают прямое отношение шахмат к математике. (см. Приложение 6)
Шахматы – это маленькая страна, в которой есть шахматная валюта.
Сколько стоят шахматные фигуры и как определить ценность шахматных короля, ферзя, ладьи, слона, коня и пешки?
Среди огромных фигур на доске не сразу и заметишь маленькие шахматные пешки. Но именно они приняты за единицу измерения ценности фигур.
Пешка – это 1 шахматный рубль (деревянный) на шахматной доске.
( см. Приложение 7)
Используя эти знания можно составить математические равенства.
(см. Приложение 8)
Король – это особая в шахматах фигура. Его ценность несравнима с ценностью даже всех фигур – с его потерей партия сразу заканчивается.
Поэтому шахматный король бесценен! Но он тоже имеет право вести бой. Король может закрыть путь трём пешкам. А в паре с пешкой он может доставить неприятности самым сильным фигурам.
3.1 Задачи на разрезание шахматной доски
Один восточный властелин был таким искусным игроком, что за всю жизнь потерпел всего четыре поражения. В честь своих победителей, четырех мудрецов, он приказал вставить в его шахматную доску четыре алмаза — на те поля, на которых был заматован его король (на рисунке вместо алмазов изображены кони). После смерти властелина его сын, слабый игрок и жестокий деспот, решил отомстить мудрецам, обыгравшим его отца. Он велел разделить им шахматную доску с алмазами на четыре одинаковые по форме части так, чтобы каждая заключала в себе по одному алмазу. Хотя мудрецы выполнили требование нового властелина, он все равно лишил их жизни. (см. Приложение 9)
В квадрате 77 клеток закрасьте некоторые клетки так, чтобы в каждой строке и в каждом столбце оказалось ровно по три закрашенных клетки.(см.Приложение10)
Какое наименьшее число королей можно расставить на шахматной доске так, чтобы они нападали на все свободные поля доски?
В каждом из девяти прямоугольников, имеется одно поле (на нем стоит король), которое может быть атаковано только королем, находящимся в этом же прямоугольнике. Следовательно, для того чтобы все свободные поля доски были под угрозой, в каждом из наших девяти прямоугольников должен стоять хотя бы один король. Число девять и является решением задачи для обычной доски.
(см. Приложение 11)
Мы рассмотрели несколько видов задач и можем ответить на вопрос «Есть ли связь между математикой и шахматами?»
Заключение
Шахматы являются древней интеллектуальной игрой, правила которой незначительно изменились.
В самом начале работы мы поставили цель выявить закономерности и связи между шахматами и математикой. В ходе работы изучили литературу, провели анкетирование среди обучающихся, рассмотрели несколько видов задач и пришли к выводу, что математика и шахматы связаны между собой.
Выдающийся математик Годфри Харди заметил, что решение проблем шахматной игры есть не что иное, как математическое упражнение, а игра в шахматы – это как бы насвистывание математических мелодий. Многие математики сделали карьеру шахматистов. Например, Эммануил Ласкер – немецкий шахматист, доктор математики - стал вторым Чемпионом мира. Николай Бугаев – математик в области теории чисел, профессор МГУ, сильный шахматист. Макс Эйве, нидерландский шахматист, пятый Чемпион мира, доктор математики. Активно участвовал в разработке шахматной компьютерной программы.
Все эти примеры еще раз показывают тесную связь между математикой и шахматами.
Материалы данного исследования можно использовать при подготовке к олимпиадам по математике.
Список литературы
Приложение 1.
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4. Приложение 5
Приложение 6 Приложение 7
Приложение 8
Приложение 9 Приложение 10
Приложение 11
Сказочные цветы за 15 минут
Сказки пластилинового ослика
Зимний лес в вашем доме
Кто грамотней?
Учимся ткать миленький коврик