Математика. 5 класс · Виленкин, Жохов, Чесноков · § 27

Упражнение 5.111 к § 27

§ 27. Сравнение дробей · тема: Сравнение дробей с одинаковыми знаменателями

Задача 1

Условие (кратко)

Муравей бежит по поверхности деревянного куба. Как ему кратчайшим путём попасть из вершины M в противоположную вершину N? Сколько таких путей? Задача повышенной трудности.

Решение

Муравей не может пройти сквозь куб — только по граням. Нужно пересечь две соседние грани.

Развернём две соседние грани в одну плоскость: получится прямоугольник из двух квадратов, а \(M\) и \(N\) окажутся в его противоположных углах. Кратчайший путь на развёртке — прямой отрезок \(MN\). Он пересекает общее ребро граней ровно в его середине.

Значит, кратчайший путь — по прямой через середину одного из рёбер куба, которые не выходят ни из \(M\), ни из \(N\). Из \(M\) выходят 3 ребра, из \(N\) — ещё 3, всего у куба 12 рёбер, остаётся \(12 - 3 - 3 = 6\) рёбер. Через середину каждого проходит свой кратчайший путь.

Если бежать только по рёбрам, самых коротких путей тоже 6: первое ребро выбираем тремя способами, второе — двумя, третье — одним, \(3 \cdot 2 \cdot 1 = 6\). Но такой путь из трёх рёбер длиннее, чем путь по граням.

Ответ
По двум соседним граням, по прямой через середину общего ребра; таких путей 6
Почему так

Кратчайший путь по поверхности находят на развёртке — это прямой отрезок.

Подробнее — в теме «Прямоугольный параллелепипед».

Похожие задачи для тренировки

Условия задач приведены кратким пересказом. Полный текст — в учебнике «Математика. 5 класс» (Н. Я. Виленкин, В. И. Жохов, А. С. Чесноков, Л. А. Александрова, С. И. Шварцбурд; Просвещение, 2023).

Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.