[BASE Cinque - Appunti di Matematica ricreativa]

Aritmetica mentale nella scuola di Rachinski (2)

Vai alle puntate: prima - il quadro, seconda - il problema, terza - il libro

Seconda puntata: l'esercizio alla lavagna

Nella precedente puntata abbiamo esaminato questo dipinto di Bogdanov-Belski che illustra una lezione di matematica del professor Rachinsky.

Nikolai Bogdanov-Belsky, "L'aritmetica nella scuola di carità di S.A. Rakinski"

Nicolai Petrovich Bogdanov Belski (1868-1945)
Aritmetica mentale nella scuola di Rachinski (1895)

Credit: Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/Nikolay_Bogdanov-Belsky), il file del dipinto è di pubblico dominio.

Alla scuola di Rachinsky, insieme all'aritmetica e alla grammatica, si studiavano la religione ortodossa, la lingua slava della Chiesa, la pittura delle icone e la musica. Le ragazze imparavano il ricamo e i ragazzi la falegnameria. A scuola c'era un orto, dove i bambini non solo lavoravano, ma studiavano le basi dell'agricoltura, dell'allevamento e dell'apicoltura.

Ma veniamo all'argomento di questa puntata, che è l'esercizio scritto alla lavagna.

Poiché non si distingue bene la scritta, vi riporto il calcolo mentale che il professore aveva posto ai suoi alunni:

(10^2 +11^2 +12^2 +13^2 +14^2)/365

Vi dico che il risultato è 2 e sta a voi scoprire quale proprietà di questi numeri si possa utilizzare per risolvere il calcolo a mente.

E poi, se volessimo generalizzare... sarà questa l'unica successione di 5 termini consecutivi che godono della stessa proprietà?

Ringrazio Simona Riva (Mathmum) per aver inviato questo interessante messaggio al Forum di BASE Cinque!


Risposte & riflessioni

Questo problema ha suscitato una lunga discussione con tanti messaggi davvero interessanti.

Il link alla discussione è:

https://www.base5forum.it/matematica-arte-e-dintorni-t1035.html?hilit=bogdanov

Qui riporto soltanto due soluzioni: quella di Enrico che spiega come risolvere il problema in modo puramente mentale e quella un più dettagliata di Simona.

Enrico Delfini.

Io faccio i conti così.

Approssimativamente il numeratore è la somma di 5 addendi abbastanza simili.

100 + 121 + 144 + 169 + 196

In prima approsimazione è come moltiplicare l'addendo centrale per 5.

Per fare prima, divido per 2 e moltiplico per 10:

144 x 5 = 144 : 2 x 10 = 720

Adesso devo arrotondare per via del fatto che i 5 addendi non sono uguali:

I due membri delle due coppie di addendi differiscono di +2 e +8, infatti:

25-23 = 2

52-44 = 8

per cui il bilancio dell'arrotondamento è di +10.

720 + 10 = 730, che è il doppio di 365.

Sono tutti conti che si possono davvero fare senza carta e penna

Simona Riva

Se date un'occhiata al quadro, gli studenti (per quanto russi e quindi per definizione ben-educati alla matematica) sembrano "alquanto giovincelli" e quindi probabilmente "poco avvezzi" al calcolo polinomiale (oh, ma come parlo stamattina? sono invecchiata di colpo di 100 anni! )

Come dicevo, l'intento del prof. era insegnare ai suoi studenti come sfruttare le proprietà di certi numeri, in modo da semplificare il calcolo a mente.

Nel nostro caso, i numeri 10, 11, 12, 13 e 14 hanno la caratteristica che

102 + 112 + 122 = 132 + 142

Se scomponiamo adeguatamente il denominatore 365 = 100+121+144 ci accorgiamo in un attimo che il calcolo proposto ha come risultato 2.

La generalizzazione della proprietà utilizzata ci pone il problema: è questa l'unica successione di 5 interi consecutivi, tale che la somma dei quadrati dei primi 3 è uguale alla somma dei quadrati degli ultimi 2?

E qui naturalmente ci basta risolvere un'equazione, come ad esempio:

(x - 1)2 + x2 + (x + 1)2 = (x + 2)2 + (x + 3)2

per avere come soluzione, oltre alla quintupla di cui sopra, anche la quintupla -2, -1, 0, 1, 2.

Queste due quintuple sono anche dette sequenze di Rachinsky.

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Gli esercizi di matematica che Sergey Rachinsky assegnava ai suoi alunni sono raccolti nel libro 1001 sfide di calcolo mentale, ristampato nel 2017.

La prossima puntata sarà dedicata proprio a questo libro.

Cari amici, sono sicuro che troverete molti spunti interessanti.

Data creazione: luglio 2008

Ultimo aggiornamento: aprile 2020

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