7. évfolyam
Szitaformula 2. – kísérletezés
Módszertani célkitűzés
A szitaformula szemléltetése, teljesülésének indoklása.
Az alkalmazás nehézségi szintje, tanárként
Közepes.
Felhasználói leírás
Változtasd meg az egyik beviteli mezőben a számot és figyeld meg, hogy az A, B, C, A ⋂ B, A ⋂ C, B ⋂ C, A ⋂ B ⋂C, A ⋃ B ⋃ C halmazok közül melyiknek változik meg az elemszáma!
Tanácsok az interaktív alkalmazás használatához
Újra gombbal () elölről kezdhető a találgatás.
Feladatok
- Kísérletezz! Írj a beviteli mezőkbe olyan számokat, hogy
a) az A halmaz elemszáma 17 legyen!
b) az A ⋂ B halmaz elemszáma 32 legyen!
c) az A ⋂ C, halmaz elemszáma 28 legyen!
d) az A ⋂ B ⋂C halmaz elemszáma 9 legyen!
e) az A ⋃ B ⋃ C halmaz elemszáma 60 legyen! - Írj a beviteli mezőkbe olyan számokat, hogy
a) az A elemszáma 14, a B elemszáma 25, az A ⋂ B elemszáma pedig 8 legyen!
b) az A elemszáma 12, a B elemszáma 22, az A ⋃ B elemszáma pedig 26 legyen!
c) az A ⋂ B elemszáma 6, az A ⋂ B ⋂C elemszáma 2, a C elemszáma 5 legyen!
d) az A elemszáma 12, a B elemszáma 14, a C elemszáma 22, az A ⋂ B elemszáma 5, az A ⋂ C elemszáma 9, az A ⋂ B ⋂C elemszáma pedig 3!
e) az A ⋃ B ⋃ C elemszáma 46, az A ⋂ B elemszáma 9, a B ⋂ C elemszáma 12, a C elemszáma pedig 26!
Több megoldást is találtál? - Írj a beviteli mezőkbe olyan számokat, hogy
a) az A elemszáma 10, a B elemszáma 8, az A ⋂ B elemszáma pedig 9 legyen!
b) az A elemszáma 10, a B elemszáma 8, a C elemszáma 21, az A ⋃ B ⋃ C elemszáma pedig 15 legyen!
c) az A ⋃ B elemszáma 28, az A ⋂ B elemszáma pedig 30 legyen! Hány megoldást találtál? Mi lehet ennek az oka?Megoldás: Ezeknek a feladatoknak nincs megoldásuk, hiszen a metszet elemszáma nem lehet nagyobb egyik azt tartalmazó halmaz elemszámánál sem, illetve egyik részhalmaz elemszáma sem lehet nagyobb az unióénál. - Az alábbi feladatokat is próbáld meg az ábra kitöltésével és az alatta látható összefüggéssel megoldani!
A 39 fős nyári táborban első este mindenki salátát rendelt vacsorára. Összesen háromfélét ettek: gyümölcssalátát, görög salátát, tonhalsalátát. Mindenki rendelt valamilyet a három közül: görög salátát 17-en, gyümölcssalátát 19-en, tonhalsalátát 13-an. Egy diák rendelt mindháromból. A görög salátát rendelők közül 11-en nem kértek gyümölcssalátát és 9 olyan diák volt, aki sem görög, sem gyümölcssalátát nem evett. A csak gyümölcssaláták rendelők 1-gyel többen voltak, mint a csak tonhalasat rendelők. Hány olyan tanuló volt, aki tonhalas és gyümölcssalátát is rendelt, de görög salátát nem?Megoldás:
Töltsük ki a feladat szövege alapján lépésről lépésre az ábrát!
(Például a halmazok legyenek rendre:
A= görög salátát rendelők,
B= gyümölcssalátát rendelők,
C= tonhalsalátát rendelők).
A kitöltést „belülről kifelé” célszerű elkezdenünk, vagyis első lépésben a metszetet töltjük ki. Miután beírtunk néhány adatot az ábrába, újra átolvassuk az eddig fel nem használt információkat, mert a beírt adatok segítségével újabb tartományokat tudunk kitölteni.
A feladat szövege alapján tudjuk a következőket:
Újra átolvasva újabb adatokat kapunk:
|(B\A)\C|=9+1=10;
|A⋂B|=17-11=6|(A⋂B)\C=6-1=5;
|(B⋂C)\A|=19-10-1-5=3;
|(A⋂C)\B|=13-9-3-1=0;
|(A\B)\C|=17-5-1-0=11
3 olyan gyerek volt, aki tonhalas- és gyümölcssalátát is evett, de görög salátát nem. - Egy felmérésből kiderült, hogy egy iskola tanulói közül 90-en rendszeresen sportolnak, 77-en kedvelik a komolyzenét és 152-en rajonganak az AMFM együttesért.
- Lehet-e az iskola tanulóinak száma 350?
- Ha az iskola tanulóinak száma 165, akkor legfeljebb hány olyan tanulója van, aki kedveli a komolyzenét, de nem sportol?Megoldás:
- Lehet az iskola tanulóinak száma 350, hiszen azoknak a száma, akik egyiket sem kedvelik, akármekkora lehet. - A legtöbb ilyen tanuló akkor van, ha a komolyzenét kedvelő sportolók létszámát minimálisra csökkentjük. Mivel 77 + 90 = 167, ezért a két halmaz metszete legalább 2 elemű, azaz legfeljebb 75 komolyzenét kedvelő, de nem sportoló lehet ebben az iskolában. - Meg tudod indokolni, hogy miért lesz minden esetben igaz a halmazábra alatt látható összefüggés, az úgynevezett logikai szitaformula?
Megoldás: Ahhoz, hogy megkapjuk az A, B és C halmazok uniójának számosságát, össze kell adni a halmazok elemeinek számát. Ekkor azonban kétszer számoltuk az A és B, B és C, C és A halmazok közös elemit, így ezek számát le kell vonni. Így viszont azokat, amelyek mindhárom halmaznak közös elemei, háromszor adtuk hozzá és háromszor le is vontuk, ezért egyszer a végén még hozzá kell adnunk. (Logikai szita)