[BASE Cinque - Appunti di Matematica ricreativa]

Dedicato al quadrato

Il principe dei quadrilateri


Area della L

Il quadrilatero ABCD è un quadrato. Dentro questo quadrato sono disegnati altri tre quadrati i cui lati misurano, in centimetri, come indicato nella figura.

Qual è l'area del poligono colorato di grigio?

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Quanti quadrati (1)?

Quanti quadrati riuscite a distinguere nella seguente figura?

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Con una sola linea continua

Riuscireste a disegnare la figura qui sotto tracciando una unica linea continua, senza mai staccare la penna dal foglio, passando una sola volta su ciascun segmento e senza incroci?

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Quanti quadrati (2)?

Nella seguente griglia 5x5 si possono distinguere vari quadrati di dimensioni che vanno da 1x1 a 5x5.
Quanti di questi quadrati contengono il cerchio nero che si trova al centro della griglia?

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La rete stradale ottima

Quattro paesi sono situati in una grande pianura, ai vertici di un quadrato di lato 20 km. L'obiettivo è quello di costruire la rete stradale più corta possibile che metta in comunicazione ciascun paese con gli altri tre.

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La seguente figura mostra una soluzione non ottimale del problema. In questo caso la rete stradale è lunga 60 km.

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La divisione del podere

La piantina che vedete qui sotto rappresenta un podere formato da un grande appezzamento di terreno agricolo nel quale si trovano 4 case coloniche e 4 pozzi. Il podere deve essere diviso in 4 parti uguali, sia per estensione sia per forma, in modo che in ciascuna parte si trovi una casa e un pozzo.
Chi è capace di fare la divisione?

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Dissezione del quadrato

Disegnate un quadrato su un cartoncino e sezionatelo in 6 parti come illustrato nella figura qui sotto. Le linee oblique congiungono ciascun vertice con il punto medio del lato opposto. Ritagliate le parti e ricomponetele in modo da formare una "T", una croce greca e una freccia. Per ogni figura dovete utilizzare tutti i sei pezzi del quadrato originario.

(questo esercizio è una variante di un classico di Samuel Loyd)

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Risposte & riflessioni


Area della L

28 cm2

Quanti quadrati (1)?

Nella figura si possono distinguere 7 quadrati.


Quanti quadrati (2)?

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In totale: 1+4+9+4+1=19 quadrati contengono il cerchio nero.


Con una sola linea continua

E' possibile tracciare la figura con una unica linea continua soltanto se si parte dal punto A oppure dal punto B. Qui sotto vedete una possibile soluzione. Le linee sono leggermente staccate nei punti di contatto per rendere più evidente il percorso seguito.

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La rete stradale ottima

Una rete migliore di quella già vista è costituita dalle diagonali del quadrato. Il teorema di Pitagora ci permette di calcolare che è lunga circa 56,568 km. Inoltre, per andare da un paese a un qualunque altro, la distanza da percorrere è sempre la stessa, pari alla diagonale del quadrato. Tuttavia esiste una rete ancora più corta: è quella illustrata nella figura qui sotto.

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Sempre con l'aiuto di Pitagora possiamo calcolare che la rete è lunga circa 54,641 km, con un risparmio di circa 2 km rispetto al caso precedente.


La divisione del podere

Ecco una possibile soluzione

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Dissezione del quadrato

Una piccola nota: per formare la freccia occorre ribaltare il triangolo grande, indicato con il numero 3.

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Data creazione: ottobre 2012

Ultimo aggiornamento: ottobre 2012

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