Математические фокусы
материал (6 класс)

МБОУ «Охор-Шибирская основная общеобразовательная школа»

ПРОЕКТНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА ПО МАТЕМАТИКЕ

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ФОКУСЫ

                                                           Выполнил ученик:

Ирдынеев Очир, 6 класс

Проверил учитель математики: Тонтоева Галина Гармажаповна

2018год

 Охор-Шибирь

Содержание

Введение………………………………………………………………………3

Глава 1. История возникновения математических фокусов.

1. Что такое фокус………………………………………………………5
2. Когда появились фокусы…………………………………………….5
3. История возникновения математических фокусов………………..7

Глава 2. Математические фокусы и их виды

2.1 Числовые фокусы………………………………………………………..8

2.2 Фокус с предопределенным выбором………………………………….10

2.3 Фокусы с уравнениями………………………………………………….11

Глава 3. Секреты математических фокусов……………………………….13

Заключение…………………………………………………………………..17

Литература ………………………………………………………………….18

Введение

"Предмет математики настолько серьезен, что полезно не упускать случаев
                       делать его немного занимательным»

Б. Паскаль

     Математические фокусы не пользуются особым вниманием ни у математиков, ни у фокусников. Математикам они сложны, рассматривать их как забаву, фокусники пренебрегают ими как слишком скучным делом.  И все-таки математические фокусы имеют свою особую прелесть.

    Математические фокусы - очень своеобразная форма демонстраций математических закономерностей. В математических фокусах изящество математики соединяется с занимательностью.

      Математические фокусы – это эксперименты, основанные на математике, на свойствах фигур и чисел, и лишь обличенные в экстравагантную форму. И понять суть того или иного эксперимента – это значит понять пусть небольшую, но математическую закономерность.

  Каждый из нас, несомненно, встречался с «фокусами» по отгадыванию чисел.

   Удивительной для непосвященных кажется, способность человека отгадывать задуманные другими числа. Но если вы узнаете секрет математических фокусов, то сможете не только их показывать, но и придумывать свои    новые фокусы. Секрет фокуса становится понятен, если записать предложенные действия в виде алгебраического выражения, где выполнены действия, получаем секрет отгадывания чисел.

Цель работы: исследование математических фокусов.

Задачи:

1. Изучить литературу по данному вопросу и интернет ресурсы;
2. Выбрать и обобщить наиболее интересные, увлекательные математические фокусы;
3. Провести выбранные математические фокусы в классе.
4. Выяснить в чем секрет математических фокусов.

Объект исследования: математические фокусы, основанные на свойствах чисел, действий, математических законах, уравнениях.

Методы исследования

Изучение, анализ, практическое применение полученных знаний.

Новизна проекта

Новизна данного проекта заключается в следующем: математические фокусы редко рассматриваются и применяются в обучении математики.

Данный проект призван привлечь внимание обучающихся к изучению математики.

Практическая значимость: 1. Математические фокусы помогают развивать память, устный счет, сообразительность, способность мыслить логически;

2. В результате привлечения внимания обучающих к математике должна повысится их заинтересованность в данном предмете, что несомненно должно повысить успеваемость.

Существуют также фокусы с магическими таблицами для угадывания чисел, фокусы с настенным календарем, фокусы с прикосновениями, фокусы на нахождение числа, фокусы с мелкими предметами (домино и игральные кости), фокусы с уравнениями и фокусы с предопределенным выбором. В своей работе я более подробно рассмотрел числовые фокусы, фокусы с уравнениями, с предопределенным выбором.

Глава 1. История возникновения математических фокусов.

1. Что такое фокус?

    Фокус или иллюзионное искусство - один из видов деятельности человека. В основном - это выступления артистов в виде концертных номеров, аттракционов, спектаклей и шоу.

 Фокус - искусный трюк, основанный на обмане зрения, внимания при помощи ловкого и быстрого приема, движения (словарь Ожегова)

      Иллюзионное искусство привлекает зрителей своей фантастичностью происходящего на сцене. Зритель сам может убедиться в том, что на сцене происходит невероятное, невозможное действие. Показывая и наблюдая фокусы, люди развлекаются. Но не только. Один человек создал фокус, другие удивляются ему, пытаются разобраться в фокусе, понять его и добраться до истины. Действия фокусника, на самом деле, не представляют собой чего-то необыкновенного, сверхъестественного. Они просты, естественны и логичны, но зрителю они представляются невероятными потому, что фокусник применил приём, в результате чего зритель сам сделал ошибочный вывод и поверил в него. Не всё, что летает — самолёт. Так и в фокусах. Не всё, что непонятно — обязательно фокус.

2. Когда появились фокусы?

    С глубокой древности людей интересовали мистические и загадочные вещи, иллюзионизм и магические искусства. Великие Тайны этих искусств известны лишь избранным. Иллюзионисты и фокусники ревниво охраняют их, хорошо зная, что, чем не доступнее ключ к их таинствам, тем эти таинства более ценны.

     Первый документ, в котором упоминается об иллюзионном искусстве, – древнеегипетский папирус. В нём содержатся предания относящиеся к 2900 году до н.э., эпохе царствования фараона Хауфу (Хеопса). В одном из преданий упоминается о выступлении фокусника и дрессировщика ДЖЕДИ, который умеет приставить на место и прирастить отрезанную голову гуся и может заставить льва следовать за собой без пут.

     Изначально фокусы использовали колдуны и знахари. Жрецы Вавилона и Египта создавали огромное количество уникальных трюков с помощью прекрасных знаний математики, физики, астрономии и химии. В перечень чудес исполняемых жрецами можно включить, например такие: раскаты грома, сверкание молний, сами собой раскрывающиеся двери храмов, появляющиеся вдруг из-под земли статуи богов, сами звучащие музыкальные инструменты, голос, раздававшийся ниоткуда, предвещающий будущее и т. д.

    Фокусники того времени заставляли исчезать и появляться драгоценности, в толпе у народа пропадало множество вещей и оказывалось в наличии у фокусника, при этом он все время был на виду.  

Но ремесло фокусника могло караться смертью - в средневековой Европе фокусы считались колдовством и за это фокусники расплачивались своей жизнью.

    В Россию иллюзионное искусство пришло из Византии. При пышном византийском дворе оно было одним из любимых развлечений. После окончания придворной службы русские певцы и музыканты возвращались в родные места и там показывали, чему научились. Они называли себя скоморохами (от греческого слова «скоммархос» — потешники). Это название надолго закрепилось за народными артистами Древней Руси.        Скоморохи исполняли былины и песни, акробатические номера, демонстрировали фокусы, которые в древних русских документах назывались «шутками», а скоморохи-фокусники — «штукарями» и «марочниками». О них чаще говорится как о колдунах: «…скоморошничают и совершают разные чары». Царская грамота 1648 г. запретила скоморохам проводить «чар одеяния, гадания, а также всякие игры, музыку, песни, пляски, переряживание, игры…». «Чар одеяниями» именовались фокусы и непонятные явления.

1.3 История возникновения математических фокусов.

            Математические игры и фокусы появились вместе с возникновением математики, как науки. Первое упоминание о математических фокусах мы встречаем в книге русского математика Леонтия Филипповича Магницкого, опубликованной в 1703 году. Одна глава книги содержала математические игры и фокусы. Сам Магницкий пишет, что поместил эту главу в книгу для “утехи и особенно для изощрения ума учащихся”. Все мы знаем великого русского поэта М.Ю. Лермонтова, но не каждому известно, что он был большим любителем математики, особенно его привлекали математические фокусы, которых он знал великое множество, причем некоторые из них он придумывал сам.

Математические фокусы интересны именно тем, что каждый фокус основан на математических законах. Смысл их состоит в отгадывании чисел, задуманных зрителями, или в каких-нибудь операциях над ними. Главное — это то, что фокусник знает секрет: особые свойства чисел.  Миллионы людей во всех частях света увлекаются математическими фокусами. И это не удивительно. “Гимнастика ума” полезна в любом возрасте. А фокусы тренируют память, обостряют сообразительность, вырабатывают настойчивость, способность логически мыслить, анализировать и сопоставлять. Еще в Древней Элладе без игр не мыслилось гармоническое развитие личности. И игры древних не были только спортивными. Наши предки знали шахматы и шашки, ребусы и загадки.

Таких игр во все времена не чуждались ученые, мыслители, педагоги. Они и создавали их.

Глава 2. Математические фокусы и их виды

2.1 Числовые фокусы

Угаданный день рождения

Содержание этого математического фокуса.

Объявите зрителям, что вы сможете угадать день рождения любого незнакомого человека, сидящего в зале.

• Вызовите любого желающего и предложите ему умножить на 2 число дня своего рождения
• Затем пусть зритель сложит получившееся произведение и число 5,
• теперь пусть умножит на 50 полученную сумму.
• К этому результату необходимо прибавить номер месяца рождения (июль — 7, январь — 1)
• вслух назвать полученное число.

Через секунду вы называете день и месяц рождения зрителя.

Фокус «Угадай возраст».

1.Возраст  умножить на 10.

2.Взять любое число от 1 до 9 и умножить  на 9.

3.Из первого результата  вычесть второй.

Фокус с Отгадыванием числа

Вариант 1:

Содержание фокуса.

Предложите зрителям задумать трехзначное число и записать его на бумаге. При загадывании числа должно быть выполнено одно условие: цифра сотен не должна быть равна цифре единиц и не должна быть на единицу меньше или больше ее. Если вы еще путаетесь в сотнях и единицах, то на первом месте в трехзначных числах стоят сотни, на втором десятки, на третьем единицы (например, подойдет число 531).

Теперь зрители должны перевернуть задуманное число, т.е. написать цифры в обратном порядке (135).

Затем зрители должны взять эти два числа и из большего вычесть меньшее (531 - 135).

Получившуюся разницу снова нужно перевернуть (396; 693) и сложить эти два числа (396 + 693).

Потом один из зрителей должен прибавить к полученной сумме 100, второй — 200, третий — 300 и т. д.

Теперь вы можете отгадать, что получилось у каждого зрителя, но при том условии, что они к своему последнему числу прибавят цифру 1 089. У первого зрителя, прибавлявшего 100, получится 1 189, у второго — 1 289, у третьего — 1 389.

Фокус «Сколько братьев и сестер…»

Содержание фокуса:

Вы сможете угадать, сколько братьев, сестер, дедушек и бабушек у вашего приятеля, после того как он выполнит несколько арифметических действий на калькуляторе!

1. Пример: Допустим, у вашего приятеля: братьев — 4; сестер — 3; бабушек и дедушек —
   Предложите приятелю: Набрать на калькуляторе цифру, соответствующую количеству братьев– 4
   1. Умножить это число на 2: 4.х2=8
2. Прибавить к произведению 3: 8 + 3=11
3. Умножить полученную сумму на 5: 11 х5=55

4.Прибавить к результату сестер. 55 + 3 = 58
5. Умножить полученную сумму на 10: 58 х10=580
6. Прибавить бабушек и дедушек. 580 + 2 = 582
7. И, наконец, прибавить 125. 582 + 125 = 707 

Затем возьмите калькулятор произведите некоторые действия и на табло появится количество братьев, сестер и бабушек с дедушками!

Фокус «Зачеркнутая цифра»

Содержание фокуса:

Ведущий предлагает на листе бумаги записать какое-то 4-значное число. Затем предлагается поменять местами цифры в этом числе в любом порядке.  Далее от большего числа отнять меньшее. В полученном результате зачеркнуть любую цифру, кроме нуля. Оставшиеся цифры необходимо озвучить ведущему.  После чего ведущий отгадывает, какая цифра была зачеркнута.

2.2 Фокус с предопределенным выбором.

Содержание фокуса:

   Записывается число 159654. Предлагается под этим числом записать любое 6-значное число, при чем желательно, чтобы числа в нем были различными. Под этим числом ведущий записывает другое 6-значное число. Затем под ним предлагается записать еще одно 6-значное число. Затем ведущий записывает другое 6-значное число. Предлагается сложить данных 5 чисел, получается какой, то 7-значный ответ, но ведущий предугадал его и записал на бумаге, которую предварительно отдал.

 Фокусы с часами

Содержание фокуса:

Вариант 1

  Задумайте какой-нибудь час (от 1 до 12). Задуманный вами час запомните. Теперь я буду указкой постукивать по часам. Каждый раз, когда постучу, прибавляйте к задуманному вами числу по одному. Когда вы досчитаете до двадцати, остановите меня. Получившееся число озвучивается ведущему, а в ответ он называет задуманное число.

Вариант 2

  Также начнется с того, что зритель задумывает какое-нибудь число от 1 до 12. Фокусник берет указку и начинает притрагиваться ее кончиком к   числам на циферблате часов, причем делает это, по-видимому, в совершенно   произвольном порядке. Зритель считает про себя прикосновения фокусника к часам и, дойдя до 20, произносит слово «стоп». И странное совпадение: в этот момент указка оказывается, как раз на задуманном числе.

2.3 Фокусы с уравнениями

    В книге Я.И. Перельмана в главе «язык алгебры» есть глава «искусство отгадывать числа». Здесь автор раскрывает секрет фокуса, который очень       прост, и в основе его лежат все те же уравнения. Пусть фокусник предлагает вам выполнить программу действий. Затем он просит вас сообщить окончат-  тельный результат и, получив его, моментально называет задуманное число. Как он это делает? Чтобы понять это, достаточно все команды перевести на язык алгебры.

Фокусник мысленно решает простое уравнение, поэтому заранее знает, что надо сделать с результатом, чтобы получить задуманное число.  В работе рассмотрены несколько вариантов этих фокусов.

Фокус «Задуманное число»

Задумайте число. Прибавьте 1. Умножьте на 3. Прибавьте снова 1.Прибавьте задуманное число. Скажите, что у вас получилось. Когда вы называете фокуснику конечный результат всех этих выкладок, он отнимает 4, остаток делит на 4 и получает то, что было задумано. Например, вы задумали число 12. Прибавили 1 -получили 13. Умножили на 3 -получи ли 39.Прибавили 1 – у вас 40. Прибавили задуманное число: 40 + 12 = 52. Когда вы называете число 52, он отнимает от него 4, а оставшееся 48 делит на 4. Получает 12 -число, которое было вами задумано.

 Фокус «Числа Фибоначчи»

Числа Фибоначчи — элементы числовой последовательности

в которой каждое последующее число равно сумме двух предыдущих чисел.

Содержание фокуса:

Ведущий предлагает записать цифры в столбик: меньшую вверху, а большую внизу. Далее необходимо записать результат сложение этих чисел ниже (под ними). Далее складываются два последних числа (2 и 3 числа), а результат записывается ниже. И так далее пока не будет записано 10 чисел. Далее записи показываются ведущему, а он тут же пишет результат сложения этих 10 чисел.

Глава 3. Секреты математических фокусов

Числовые фокусы

Угаданный день рождения

Секрет фокуса:

Например, мой день рожденья 8 января.

8 * 2 = 16

16 + 5= 21

21 * 50 = 1050

1050 + 1 = 1051

А теперь надо вычесть 250:

1051 - 250 = 801

8 - это число, а 01- месяц рождения.

Фокус «Угадай возраст».

 Секрет фокуса:

Например, мне 12 лет.

12 * 10 = 120

Я возьму число 7:

7 * 9 = 63

120 - 63 = 57

А теперь надо сложить 5 и 7:

5 + 7 = 12

Фокус с Отгадыванием числа

Вариант 1:

Секрет фокуса:

Например, я загадал 321:

321 в перевёрнутом виде выглядит, как 123:

321 - 123 = 198

198 в перевёрнутом виде выглядит, как 891:

891 + 198 = 1089

А фокусник давно знает, что при правильных вычислениях получится 1089.

А потом сколько бы меня не попросили прибавить, 100, 200 или 300, фокусник смело назовёт ответ.

Вариант 2:

Секрет фокуса:

Например, загадал 85

8 * 2 = 16

16 + 5 = 21

21 * 5 = 105

105 + 10 + 5 = 120

А теперь надо вычесть 35:

120 - 35 = 85

Фокус «Сколько братьев и сестер…»

Секрет фокуса:

Закончив вычисления, попросите у приятеля калькулятор с результатом на табло. Вычтите из него 275, и на табло чудесным образом появится количество братьев, сестер и бабушек с дедушками!

Исключения:

1. Если после вычитания числа 275 на табло появится двузначное число, значит, у вашего приятеля нет братьев.

Пример 12 = 012; следовательно, число братьев равно 0.

2.Если после вычитания числа 275 на табло  явится, лишь одна цифра, значит, у вашего приятеля нет ни братьев, ни сестер.

Пример 2 = 002;

Следовательно, число братьев равно нулю и число сестер также равно нулю.

Фокус «Зачеркнутая цифра»

Секрет фокуса:

Известно, что сумма цифр числа при делении на 9 имеет тот же остаток, что и само это число при делении на 9. Соответственно, если поменять в числе цифры местами то сумма их цифр останется прежней и при делении на 9 это число будет давать тот же остаток, что и исходное число. Поэтому, если мы производим вычитание одного числа от другого, то остатки от деления числа сократятся и в ответе получится число, которое при делении на 9 не дает остатка. То есть если в ответе зачеркнуть какое-то число, то сумма оставшихся цифр делиться на 9 без остатка не будет (если не зачеркнута цифра 9).  Поэтому к сумме цифр необходимо добавить такое число, чтобы сумма делилась на 9 без остатка. Это число и будет искомой – зачеркнутой цифрой.  

Фокус с предопределенным выбором.

Секрет фокуса:

Ведущий заранее определяет число, которое получится в итоге, и из него вычитает 1999998, результат разности ведущий записывает первым числом фокуса. Далее третье число записывается так, чтобы сумма второго и третьего чисел давало 999999

Фокусы с часами

Секрет фокуса:

Вначале нужно ударять указкой по циферблату по любым делениям до семи ударов. Восьмым ударом показывается число 12, а потом с каждым ударом перемещаемся влево (11, 10, 9 и т.д.) Когда вы скажете: "Довольно", — указка будет стоять на том часе, который вы задумали. Расчет очень простой. Всего будет ударов (20-х). Когда будет сделано восемь ударов, указка покажет число 12. С этого момента мы делаем еще столько ударов, сколько не достает вам до двадцати, так как, двигаясь влево, будут показываться числа, последовательно уменьшенные на единицу.

Фокус «Задуманное число»

Секрет фокуса:

Почему же всегда так получается? Фокусник заранее знает, что после всех выкладок получается уравнение 4 х + 4.  

Необходимо заранее составить уравнение:

(Х+1) · 3 + 1+ Х = 4х + 4

 Фокус «Числа Фибоначчи»

Весь секрет заключается в этом уравнении:

а1 + а2 + а3 + а4 + а5 + а6 + а7 + а8 + а9 + а10 = 88а2 + 55а1 = 11 ( 8а2 + 5а1 ) = 11а7

Другими словами, чтобы быстро узнать сумму, нужно найти седьмое число и умножить его на 11

Заключение 

Математические фокусы разнообразны. Во многих математических фокусах числа завуалированы предметами, имеющими отношение к числам.   Они развивают навыки в быстром устном счете, навыки вычислений т.к.     Можно загадывать малые и большие числа.

Наука и развлечения неотделимы от математики. Она нашла самое разное применение в различных областях науки: Физике, Химии, Биологии, Экономике, в искусстве, так же математика нашла огромное практическое   применение в медицине, инженерии, судостроении, информационных     технологиях и даже в проектах освоения Солнечной системы. В информационных технологий так же невозможно представить без математики и индустрии развлечений: кинотеатры с трехмерным изображением и новые возможности для сети-Интернет, а так же многое другое.

Математика   плотно связана со всей нашей жизнью. Математика везде окружает нас: на улице, дома, на работе, в гостях.

Литература

1. М.Б. Бланк, Г.Д.Бланк « Математика после уроков»

2. М. Гарднер «Математические  чудеса и тайны»  

3. М.Гарднер «Математические головоломки и развлечения»

4. М.Гарднер «Математические досуги»

5. М.Гарднер «А ну-ка догадайся Б.А.

6. Е.И.Игнатьев « В царстве смекалки»

7. Б.А.Кордемский « Математическая  смекалка»

8. Б.А.Кордемсий «Удивитеьный мир чисел»

9. Б.А.Кордемсий «Увлечь школьников математикой»

10. Е.М. Минскин «От игры к знаниям»

11. Я.И.Перельман «Арифметические фокусы»

12.  Я.И.Перельман «Фокусы и развлечения»

13. М. Гарднер  «Математические чудеса и тайны» Москва «Наука» 1970

14. Б. А. Кордемский  «Удивительный мир чисел» Москва Просвещение 1986

15. Я. И Перельман «Занимательная алгебра» Москва «Наука» 1970

16. Я. И. Перельман «Занимательные задачи и опыты» Минск «Беларусь»1994

17. В.В. Трошин «Магия чисел и фигур» Москва «Глобус» 2007

18. 365 веселых игр и фокусов. Москва  АСТ - пресс  2005

19. moikompas.ru/compas/focus_pocus  

20. deltadim.narod.ru/matfocus.htm  

21. nauka.relis.ru/52/0002/52002048.htm

22. http://www.youtube.com/watch?v=gZdmFmjOTPI