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Problemi con le parole: risolviamoli con l'algebra

Un problema è una storia con un numero nascosto dentro. Il metodo algebrico ha quattro passi: dare all'incognita il nome di una lettera, trasformare la storia in un'equazione, risolvere l'equazione e verificare il risultato nella storia. Gli stessi quattro passi valgono per numeri, età, velocità, lavoro, figure geometriche, e anche per storie con due incognite o con un'equazione di secondo grado.

🎬 Storia passo dopo passo

  1. Mia ha alcune matite. Chiamiamo x quel numero che non conosciamo. Ravi ne ha 3 in più, cioè x + 3. Insieme ne hanno 13. Proviamo prima x = 3: il piatto di destra pesa di più.
  2. Ora proviamo x = 7. Questa volta pesa di più il piatto di sinistra. Andare a tentativi può richiedere molte prove.
  3. Allora scriviamo la storia come equazione: x + (x + 3) = 13. I due piatti sono uguali solo per la x giusta.
  4. Teniamo la bilancia in equilibrio. Togliamo 3 da entrambi i lati, poi dividiamo entrambi i lati in 2 parti uguali. Otteniamo x = 5.
  5. Verifichiamo nella storia: Mia ha 5 matite, Ravi ne ha 8, e 5 + 8 = 13. Funziona. Controlla sempre.
  6. Gioco libero: muovi il cursore per cambiare x. Guarda quando la bilancia si equilibra e la barra diventa verde.

Suggerimento: trascina la scena 3D per ruotarla. Usa due dita per zoomare.

🤔 Dubbi comuni, chiariti

Perché chiamiamo l'incognita x? Può essere un'altra lettera?

Va bene qualsiasi lettera. Diciamo che cosa significa (come m per le matite di Mia). Qui abbiamo usato x per la pila blu di blocchi.

Perché scrivere un'equazione se posso andare a tentativi?

Andare a tentativi può richiedere molte prove, e con numeri difficili la risposta non esce mai per fortuna. Nel 3D, x = 3 e x = 7 erano entrambi sbagliati. L'equazione trova x in un colpo solo.

Come trasformo una frase in un'equazione?

Spezza la storia in piccoli fatti. 'Ravi ne ha 3 in più' è x + 3. 'Insieme ne hanno 13' dice che tutto il piatto di sinistra è uguale a 13.

Perché devo fare la stessa cosa su entrambi i lati?

I piatti sono in equilibrio. Se togli 3 solo da un piatto, la bilancia si inclina. Se togli 3 da entrambi, resta in equilibrio.

Ho risolto l'equazione. Perché verificare ancora?

L'equazione potrebbe non corrispondere alla storia. Verificare con 5 e 8 nella storia dimostra che la risposta è giusta.

E se i piatti non si equilibrano mai per nessuna x che provo?

Allora l'equazione non ha una soluzione del tipo che la storia ammette. Rileggi la storia e controlla la tua equazione. Forse hai tradotto male una frase.

Che cos'è un problema con le parole?

Un problema è una breve storia con dei numeri, e uno o più numeri sono nascosti. Il nostro compito è trovarli.

Con l'aritmetica si può trovare la risposta provando dei numeri. L'algebra è più veloce e più sicura: diamo al numero nascosto una lettera (come x) e poi lavoriamo con lei come con qualsiasi altro numero. La lettera si chiama incognita o variabile.

Guarda la bilancia 3D qui sopra. Le matite di Mia sono una pila blu di x blocchi. Il piatto di sinistra contiene tutte le matite, quello di destra contiene 13. Piatti uguali significano equazione vera.

Il metodo algebrico in quattro passi

  1. Nomina l'incognita. Scrivi esattamente che cosa significa, per esempio: sia x = il numero di matite di Mia. Non dimenticare l'unità di misura.
  2. Equazione. Racconta la storia in linguaggio matematico. Parole come in più di significano +, in meno di significano −, volte o il doppio significano ×, è o in totale spesso significano =.
  3. Svolgi. Fai la stessa operazione su entrambi i lati finché x resta da sola.
  4. Verifica. Metti la risposta nella storia, non solo nella tua equazione. Poi scrivi la risposta in una frase completa con l'unità.

Traduci con attenzione: 5 in più di x è x + 5, ma 5 in meno di x è x − 5 e x in meno di 5 è 5 − x.

Tipi comuni di problemi

Problemi sui numeri e sulle età

Due numeri consecutivi: x e x + 1. Tre numeri pari consecutivi: x, x + 2, x + 4. Per le età, ricorda che dopo n anni tutti hanno n anni in più.

Problemi di moto

distanza = velocità × tempo. Se due viaggiatori vanno uno verso l'altro, le loro velocità si sommano. Su un fiume, una barca va a (velocità della barca + velocità del fiume) a favore di corrente e a (velocità della barca − velocità del fiume) contro corrente.

Problemi di lavoro

Se un rubinetto riempie una vasca in 6 ore, in 1 ora ne riempie 1/6. Somma le parti fatte in un'ora e trova il tempo totale.

Problemi di percentuale e miscele

Una parte è una percentuale del tutto: parte = (p/100) × tutto. Somma le quantità di sostanza pura in ogni miscela per costruire l'equazione.

Problemi di geometria

Usa area = lunghezza × larghezza, perimetro = 2(lunghezza + larghezza). La storia spesso dice come un lato è legato all'altro.

Due incognite e equazioni di secondo grado

A volte una storia ha due numeri nascosti, come il prezzo di una penna e il prezzo di un quaderno. Allora usiamo due lettere e scriviamo due equazioni. Le risolviamo sommando, sottraendo o sostituendo (un sistema di equazioni lineari).

A volte l'equazione contiene x². Per esempio, un rettangolo ha lunghezza (w + 3) e area 40, quindi w(w + 3) = 40, cioè w² + 3w − 40 = 0. Risolvendo troviamo due radici, ma la storia può ammetterne una sola. Una lunghezza non può essere negativa, quindi scartiamo quella radice. Prova sempre ogni radice nella storia.

Prova tu: una bilancia a casa

Prendi un righello e una matita come altalena, due tazzine e 20 monete o fagioli uguali. Metti dei fagioli in una tazzina e nascondili sotto un panno: quel numero è x. Chiedi a un amico di mettere la stessa tazzina sull'altro lato e di aggiungere 3 fagioli su un lato. Prima prevedi: quanti fagioli ci sono nella tazzina se l'altalena resta in equilibrio quando dall'altra parte ce ne sono 13? Poi scopri il panno e verifica. Scrivi l'equazione che hai usato.

Formule e definizioni chiave

Esempi svolti

1. La somma di due numeri consecutivi è 41. Trovali.

Sia x il numero più piccolo. Il successivo è x + 1. Equazione: x + (x + 1) = 41, quindi 2x + 1 = 41, 2x = 40, x = 20. I numeri sono 20 e 21. Verifica: 20 + 21 = 41.

2. Un padre ha 4 volte l'età del figlio. Tra 5 anni la somma delle loro età sarà 55. Trova le loro età di oggi.

Sia x l'età del figlio, il padre ha 4x. Tra 5 anni: (x + 5) + (4x + 5) = 55, quindi 5x + 10 = 55, 5x = 45, x = 9. Figlio 9 anni, padre 36. Verifica: tra 5 anni 14 + 41 = 55.

3. Due città distano 180 km. Da ciascuna parte nello stesso momento un'auto verso l'altra, a 50 km/h e a 40 km/h. Quando si incontrano?

Sia t il tempo in ore. Distanze: 50t + 40t = 180, quindi 90t = 180, t = 2. Si incontrano dopo 2 ore. Verifica: 100 km + 80 km = 180 km.

4. Un rubinetto riempie una vasca in 6 ore. Un secondo rubinetto la riempie in 3 ore. Quanto tempo ci mettono insieme?

In 1 ora i rubinetti riempiono 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6 = 1/2 della vasca. Quindi la vasca intera richiede 2 ore.

5. 3 penne e 2 quaderni costano Rs 70. 2 penne e 3 quaderni costano Rs 80. Trova il prezzo di una penna e di un quaderno.

Sia p il prezzo di una penna e n quello di un quaderno. 3p + 2n = 70 e 2p + 3n = 80. Sottrai la seconda dalla prima: p − n = −10. Sommale: 5p + 5n = 150, quindi p + n = 30. Allora n = p + 10, quindi 2p + 10 = 30, p = 10, n = 20. Una penna costa Rs 10 e un quaderno Rs 20. Verifica: 30 + 40 = 70 e 20 + 60 = 80.

6. Un rettangolo è più lungo di 3 m rispetto alla larghezza. La sua area è 40 m². Trova i lati.

Sia w m la larghezza. Lunghezza w + 3. Area: w(w + 3) = 40, quindi w² + 3w − 40 = 0. Scomponi: (w + 8)(w − 5) = 0, quindi w = −8 oppure w = 5. Una larghezza non può essere negativa, quindi w = 5 m e la lunghezza è 8 m. Verifica: 5 × 8 = 40.

7. Una barca percorre 36 km a favore di corrente e 36 km per tornare contro corrente in 9 ore in tutto. Il fiume scorre a 3 km/h. Trova la velocità della barca in acqua ferma.

Sia v km/h la velocità della barca. Tempo = distanza ÷ velocità, quindi 36/(v + 3) + 36/(v − 3) = 9. Moltiplica per (v + 3)(v − 3): 36(v − 3) + 36(v + 3) = 9(v² − 9), quindi 72v = 9v² − 81, v² − 8v − 9 = 0, (v − 9)(v + 1) = 0. v = 9 (la velocità non può essere negativa). Verifica: 36/12 + 36/6 = 3 + 6 = 9 ore.

Errori comuni

Quiz di allenamento

1. Qual è il primo passo del metodo algebrico?
2. Ravi ha 4 biglie in più di Mia, che ne ha m. Ravi ha:
3. Due auto vanno una verso l'altra a 40 e 60 km/h. Con quale velocità si riduce la distanza tra loro?
4. Un'equazione di secondo grado per una lunghezza dà le radici 7 e −2. Quale teniamo?
5. Perché verifichiamo la risposta nella storia?

Esercizi: rispondi da solo

Scrivi o scegli la risposta, poi premi Controlla. Usa un suggerimento se sei bloccato; la soluzione completa appare dopo la tua risposta.

Domande frequenti

Come comincio un problema di algebra?

Leggilo due volte, trova che cosa ti chiedono e scrivi: sia x = quella cosa (con la sua unità). Poi trasforma ogni frase della storia in linguaggio matematico.

Come capisco se usare una lettera o due?

Conta i numeri nascosti. Se la storia lega il secondo al primo (Ravi ne ha 3 in più), basta una lettera. Se i due sono separati e la storia dà due fatti, usa due lettere e due equazioni.

I problemi escono nelle verifiche?

Sì. Quasi ogni capitolo di algebra finisce con dei problemi, e nelle verifiche a scuola danno di solito qualche punto per questi, soprattutto per l'equazione e per la frase finale.

Da studiare prima

Da studiare dopo

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