Orientamento universitario Matematica, statistica, probabilità Risoluzione di problemi logico-matematici • tipologia di ragionamento che utilizza le capacità spazio-numeriche dello studente. • Lo scopo di questa tipologia di quesiti è ricercare o creare una soluzione logica al problema dato. Risoluzione di problemi logico-matematici In ciascun quesito viene presentato uno scenario iniziale (“stimulus”) che onsiste generalmente in un testo, a cui fanno seguito una domanda e cinque risposte. Una sola di esse costituisce la risposta esatta mentre le restanti quattro (i cosiddetti “distrattori”) sono sbagliate. Lo “stimulus” può includere anche una tabella esplicativa (ad esempio un tabellone con gli orari dei treni alla stazione) sia nella domanda sia nelle risposte Parte prima • I Fondamenti: cosa bisogna sapere per affrontare i test Conoscenze e capacità matematiche richieste per la risoluzione di problemi logico-matematici Concetti numerici • Conoscenza e uso di frazioni semplici • Valore posizionale (ad esempio, sapere che il “5” nel numero 7654 rappresenta la decina, ovvero “50”, oppure che in 0,0576 il “7” rappresenta il millesimo) • Nozioni circa le percentuali (ad esempio, l’idea che 1% può essere inteso come “1 su 100” e che se il 20% di un gruppo di persone sono uomini, il restante 80% devono essere donne) Conoscenze e capacità matematiche richieste per la risoluzione di problemi logico-matematici Concetti numerici Le quattro operazioni aritmetiche (addizione, sottrazione, moltiplicazione e divisione) Frazioni e proporzioni Operazioni con percentuali: problemi riguardanti il calcolo di uno sconto (ad esempio: se qualcosa viene solitamente venduto a € 10 ma ora viene venduto con il 20% di sconto, quanto costerà? Oppure, se un prodotto a cui è applicato il 25% di sconto viene venduto a € 27, quale era il suo costo iniziale?) e problemi con i tassi di interesse (ad esempio: a quanto ammonta l’interesse che fruttano € 500 investiti per 3 anni ad un tasso annuo del 5%?) Calcoli in contesti comuni (non sono richiesti calcoli complessi con frazioni e decimali, ma si richiede la conoscenza del calcolo della media) Calcoli semplici 24. Luigi vuole andare in piscina domenica mattina e avrà bisogno di portarsi monete a sufficienza per pagare la tariffa del parcheggio adiacente alla piscina. Le tariffe sono le seguenti: Luigi utilizzerà il parcheggio dalle 9.15 alle 10.45. Quanto spenderà Luigi per parcheggiare la macchina? A) € 1,00 B) € 1,60 C) € 1,80 D) € 2,00 E) € 1,30 Calcoli semplici Francesco acquista dei bigliettini per invitare alcuni amici alla sua festa di compleanno. In cartoleria i bigliettini vengono venduti singolarmente al prezzo di € 0,43 l’uno, oppure in confezioni da 6 al prezzo di € 1,92 a confezione. Francesco acquista 8 confezioni. Dopo avere spedito gli inviti si rende conto che gli sono serviti solo 38 bigliettini. Quanto ha speso Francesco più del necessario per acquistare i bigliettini di invito? A. € 3,64 B. € 2,98 C. € 4,70 D. € 1,72 E. € 1,06 Calcoli semplici Il servizio di autobus Bologna-Parma ha una corsa diretta che parte ogni 12 minuti da ciascuna delle due città. Il servizio ha inizio contemporaneamente in entrambe le città. Il tragitto richiede 1 ora e 5 minuti in ciascuna direzione e gli autobus sostano per almeno 5 minuti presso la stazione di arrivo. Qual è il numero minimo di autobus necessari per fornire il servizio? A) 12 B) 8 C) 11 D) 6 E) 10 Media Chiara, Diana, Elisa, Federica e Grazia appartengono ad una squadra femminile di calcetto 5 contro 5. Dopo aver giocato 20 partite, Chiara ha segnato in media 1,2 gol a partita, Diana 0,6 gol a partita e Elisa 0,75 gol a partita. Le altre giocatrici, Federica e Grazia, non hanno segnato alcun gol. Durante le 5 partite seguenti, Chiara segna in totale altri 6 gol, mentre Diana, Elisa e Federica segnano ciascuna 1 gol e Grazia non ne segna nemmeno uno. Qual è in media il numero di gol segnati per partita dall’intera squadra dopo 25 partite? A. B. C. D. E. 2,55 12,00 0,48 2,40 0,60 Indicatori statistici Media aritmetica Dati cinque numeri: 10, 13, 9, 5, 12 qual è la media? Media ponderata In una classe di 25 studenti, 5 hanno la media di 8, 9 di 7, 6 di 6, 3 di 5, 2 di 2, qual è la media della classe? Mediana In una classe distribuisco il compito di storia a 5 ragazzi con questi voti: 8, 7,50, 7,25, 5, 4, qual è la mediana Moda In una classe di 25 studenti: 5 portano le All Stars, 8 gli Ugg, 2 le dr Martens, 4 Ishikawa, 6 altre. Qual è la moda Esempi dai test Uno studente ha avuto 5 e mezzo nei primi due compiti. Quale voto deve raggiungere nel terzo compito per avere almeno la media del 6 A non ce la può fare ;-) B 6 e mezzo C 5 e mezzo D6 E7 Esempi dai test In una serie ordinata di 41 dati la mediana è A la media fra il 20° e il 21° dato B un dato compreso fra il 20° e 21° C il 21° dato D il 20° dato E la media fra il 19° e il 20° dato Esempi dai test Nelle prime 10 partite del campionato una squadra ha segnato il seguente numero di reti: 0 0 1 1 2 2 2 3 5 6 Qual è la somma di media, mediana e moda delle reti segnate nelle dieci partite? A. B. C. D. E. 6,0 7,7 6,7 6,5 6,2 Serie • Bisogna interpretare il criterio della serie, sperando che sia quello scelto dal creatore del test • 1,2,3,4,… • 2,4,8,16,… • 81,27,9,… • 1,1,2,3,5,8,… • 21,12,36,63,99,… Esempi dai test Il 4% del 20% di un numero è 1: qual è il numero A 125 B 20 C 80 D 16 E 24 Percentuali • La percentuale corrisponde ad una frazione con denominatore • Dire il 37% o scrivere 37/100 o 0,37 è la stessa cosa • Indica quanti casi si verificano su una popolazione a base 100 • In una classe di 25 alunni ci sono 17 ragazze, qual è la percentuale di maschi • 25-17= 8 8:25=x:100 x= 800/25= 32% Esempi dai test Il valore di un’azione è cresciuto da 8€ a 13,60€. Qual è stata la variazione percentuale A 41% B 70% C 75% D 136% E 65% Esempi dai test La tipografia “Marconi” ha deciso di stampare il nuovo elenco telefonico in caratteri più piccoli per risparmiare carta. Di conseguenza, ora si possono stampare 4 colonne per pagina invece di 3. Ogni colonna contiene, inoltre, il 25% in più di nominativi rispetto al vecchio elenco che aveva 750 pagine. Quante pagine ha il nuovo elenco telefonico? A. 300 pagine B. 250 pagine C. 450 pagine D. 500 pagine E. 600 pagine Conoscenze e capacità matematiche richieste per la risoluzione di problemi logico-matematici Quantità • Il tempo e il calendario • Valute e conversione • Unità di misura Unità di misura Lunghezza Peso Superficie Volume (capacità) chilometro (km) chilogrammo (kg) centimetro quadrato (cm2) centimetro cubo (cm3) metro (m) grammo (g) metro quadrato (m2) Litro (l) centimetro (cm) millimetro (mm) È richiesta anche la conoscenza delle seguenti relazioni: 1 km = 1000 m 1 m = 100 cm 1 cm = 10 mm 1 kg = 1000 g È richiesta, inoltre, la conoscenza delle unità di misura utilizzate informalmente nella vita quotidiana ma non delle loro relazioni numeriche. Tempo e calendario Si danno per acquisite le conoscenze relative a: Secondi, minuti, ore, giorni Settimane Mesi Anni Anno bisestile Sono considerate facili domande del tipo Se il 5 febbraio 2016 è un venerdì, cosa sarà il 7 marzo 2017 A. Venerdì B. Sabato C. Domenica D. Lunedì E. Martedì Calendario Paolo lavora dal lunedì al venerdì e, a settimane alterne, anche il sabato. Qual è il numero massimo di giorni lavorativi di Paolo in un mese? A. 22 B. 25 C. 23 D. 24 E. 21 Calendario L’orologio di una chiesa suona le ore battendo il numero corrispondente di rintocchi ogni ora dalle 9 di mattina (9 rintocchi) alle 9 di sera (9 rintocchi) e un rintocco alla mezz’ora in questo arco di tempo. Per il resto del tempo non batte alcun rintocco. Qual è il numero totale di rintocchi che l’orologio batte ogni giorno? A) 99 B) 89 C) 90 D) 100 E) 103 Conoscenze e capacità matematiche richieste per la risoluzione di problemi logico-matematici Spazio • Perimetro • Area • Volume Perimetro Due figure uguali a forma di L sono state ricavate da un quadrato che misura 10 cm × 10 cm. Il restante quadrato centrale misura 2 cm per lato. Qual è il perimetro di una delle due figure ritagliate a forma di L? A. B. C. D. E. 30 cm 28 cm 34 cm 32 cm 36 cm Area Un agricoltore possiede un vasto appezzamento di terreno delimitato da un ripido strapiombo e intende recintare un campo rettangolare all’interno di tale terreno. Per realizzare questo progetto ha acquistato 16 pannelli da recinzione di 2 m ciascuno (che non possono essere tagliati) e utilizza la parte dello strapiombo come uno dei lati per delimitare l’appezzamento. Quanto misura in metri quadrati la superficie più ampia che può essere recintata? A. 256 m2 B. 32 m2 C. 56 m2 D. 128 m2 E. 64 m2 Percorso Un reticolo stradale consiste in una serie di strade percorribili da nord a sud e in una serie di strade percorribili da est a ovest. A ogni intersezione vi è una rotatoria. A causa di alcuni lavori in corso, Michele non può percorrere il tragitto con la sua auto direttamente dal punto X al punto Y: partendo dal punto X, viaggia verso est per 2 minuti, quindi in direzione nord per 3 minuti, poi in direzione ovest per 2 minuti, infine verso nord per 3 minuti fino a raggiungere il punto Y. Se Michele viaggia a una velocità media di 30 km/h in ogni tratto del suo percorso, qual è la distanza in linea d’aria tra il punto X e il punto Y? A. B. C. D. E. 2 km 3 km 4 km 5 km 9 km Conoscenze e capacità matematiche richieste per la risoluzione di problemi logico-matematici Generalizzazioni • Riconoscere che un’operazione può essere generalizzabile. Ad es. che le coppie 3 e 24 e 5 e 40 hanno qualcosa in comune • Tabelle e grafici: saper ricavare informazioni Lettura di tabella 17. La tabella sottostante riporta la classifica del campionato di calcio di Serie A della Bolandia con il numero di partite giocate ed il punteggio totalizzato da ogni squadra. Le 3 squadre in coda alla classifica retrocederanno in Serie B. Ogni squadra dovrà giocare un totale di 38 partite durante la stagione. I punti vengono assegnati come segue: Vittoria 3 p. – Pareggio 1p. – Sconfitta 0p. Che cosa si può dedurre dalla classifica sopra riportata? A. In questo campionato il punteggio massimo raggiungibile sarà di 92 punti B. La squadra Indaco potrà ottenere il dodicesimo posto in classifica C. Una qualsiasi squadra con 42 punti alla fine della stagione non retrocederà D. I Grigi saranno sicuramente tra i primi 10 in classifica a fine campionato E. Ai Gialli basterà vincere solamente una delle rimanenti partite per superare i Verdi in classifica Lettura di tabella Il mese scorso 5 squadre di pallavolo hanno partecipato a un mini-campionato. Ciascuna squadra ha giocato contro ogni altra squadra due partite. In totale sono state giocate 20 partite. Non vi era possibilità di pareggio, ma solo di vittoria o sconfitta. La tabella riporta solo alcuni dei risultati ottenuti a fine campionato: Quante partite ha vinto la Squadra III? A. 3 B. 4 C. 2 D. 6 E. 5 Numero fattorial Un numero N di squadre che devono incontrarsi tutte fra di loro una sola volta viene calcolato con un numero fattoriale. Il numero delle partite P è così definito P=N! N! si calcola così: (N-1)+(N-2)+…(N-N) Nel nostro caso 5 squadre P= 5! (5-1)+(5-2)+(5-3)+(5-4)+(5-5)= 4+3+2+1+0=10 Dato che si incontrano due volte il totale dà 20 Ogni singola squadra incontra le altre 4 due volte cioè fa 8 incontri Ecco allora la tabella Squadra I 6 2 Squadra II 1 7 Squadra III 5 3 Squadra IV 2 6 Squadra V 6 2 Probabilità • Probabilità semplice: casi favorevoli/casi possibili • Es: quanti numeri pari su un lancio di dado? • Evento compatibile /incompatibile • C = Un numero pari, minore di 5 • I = Minore di 2, pari • Probabilità: se incompatibile = somma • Se compatibile = somma - intersezione Esempi Probabilità complessa Quante possibilità ho che esca, da un mazzo di carte da 52: • un re o un sette? • Un fiori o un cuori? • Un fiori o un re? • Un asso di cuori o una carta minore di 5? • Un picche e una donna? Esempi dai test Un’urna contiene 100 palline numerate da 1 a 100. La probabilità che estraendo una pallina essa rechi un numero divisibile per 6 è pari a: A 33/100 B 8/25 C 4/25 D 3/20 E 17/100 Esempi dai test Una copia vuole avere due figli dello stesso sesso: quanti figli deve avere per essere sicura che almeno due siano dello stesso sesso A4 B2 C3 D più di 4 E non si può sapere Probabilità: prodotto logico • Evento indipendente o dipendente • I: tiro il dado, poi lo ritiro di nuovo • D: estraggo una carta, poi, senza rimetterla nel mazzo, estraggo di nuovo • Calcolo: prodotto se indipendenti • Prodotto tenendo conto dell’evento precedente Probabilità: prodotto logico • Esempio dettagliato • Mazzo da 52, estrarre tutti i 4 re senza rimettere nel mazzo • I re sono 4 su 52, quindi 1/13 • Alla prima estrazione 1/13, alla seconda 3/51, alla terza 2/50, alla quarta 1 /49 • Si moltiplica 1/13*3/51*2/50*1/49= 6/1624350= 1/270725 Esempi dai test Lanciando tre volte una moneta non truccata qual è la possibilità che esca tre volte croce A 1/8 B 0,3 C0 D 8/3 E 3/8 Esempi dai test Da un mazzo di carte da 40 (10 di ogni seme) si estraggono 3 carte senza rimetterle dentro. Qual è la probabilità che siano tutte e tre fiori? A 9/800 B 11/247 C 3/247 D 7/10 E 25/1482 Esempi dai test In un gruppo di studenti 2/5 sono maschi e 1/3 studia matematica. La probabilità che uno studente maschio scelto a caso nel gruppo studi matematica è data come p. Quale delle seguenti risposte esprime correttamente l’intervallo dei valori di p ? A. 0 ≤ p ≤ 5/6 B. 0 ≤ p ≤ 1/3 C. 1/3 ≤ p ≤ 2/5 D. 1/3 ≤ p ≤ 1 E. 2/5 ≤ p ≤ 5/6 Risoluzione di problemi logico-matematici Le tre tipologie di domande di risoluzione di problemi logico-matematici sono: • Selezione attinente • Ricerca delle procedure • Identificazione delle similitudini Selezione attinente Molto spesso nella risoluzione di un problema nella vita reale ci si trova ad avere un eccesso di informazioni, la maggior parte delle quali irrilevanti ai fini della soluzione. Il primo passo nella risoluzione di un problema è decidere quali delle informazioni a disposizione siano importanti. È possibile che la domanda fornisca delle informazioni non importanti, addirittura ridondanti e talvolta fuorvianti. Lo scopo di tale tipologia di domande è quello di selezionare esclusivamente le informazioni necessarie ed utili a trovare una soluzione. Selezione attinente La seguente tabella riporta i prezzi di diverse scale. Il sig. Rossi vuole acquistare una scala lunga almeno 8 m per raggiungere le grondaie di casa sua e vuole tenerla nel suo garage che però è lungo solo 4,2 m. Qual è il costo più basso che può sostenere il sig. Rossi per acquistare una scala che soddisfi tutte le condizioni sopra elencate? A € 78 B € 98 C € 133 D € 150 E € 169 Ricerca delle procedure Talvolta può succedere che, pur avendo selezionato correttamente le informazioni rilevanti, non si giunge ad alcuna soluzione del problema. Bisogna pertanto trovare un metodo o una procedura che possa essere utilizzata per trovare una soluzione. Di solito bisogna lavorare su una rosa di tre, quattro numeri. Quest’aspetto della tipologia di domande di risoluzione dei problemi viene chiamato ricerca delle procedure. Ricerca delle procedure Il sig. Rossi deve ridipingere le linee bianche di un tratto di strada lungo 1 km. I margini della carreggiata sono dipinti con una linea continua mentre la linea di mezzeria è tratteggiata. Gli automobilisti sono avvisati dell’approssimarsi delle curve con due frecce ricurve. Il sig. Rossi dovrà dipingere quattro frecce ricurve. Su ogni lattina da 5 litri di vernice vengono indicate le seguenti istruzioni: per le linee continue: 5 metri per litro per le linee tratteggiate: 20 metri per litro per le frecce ricurve: 3 litri ciascuna Di quante lattine di vernice ha bisogno il sig. Rossi? A 53 B 92 C 93 D 103 E 462 Ricerca della procedure La risposta esatta è la C. Per le linee continue servono 200 litri per ogni lato della strada (1000/5=200). Per le linee tratteggiate servono 50 litri (1000/20=50). Per le frecce ricurve servono 3×4=12 litri. In totale servono 200+200+50+12=462 litri di vernice. Siccome ogni lattina ne contiene 5 litri, servono 93 lattine (462/5=92,4), dato che 92 lattine non sarebbero sufficienti. L’ultima lattina verrà usata solo in parte, ma è comunque necessaria per completare il lavoro. A Si presuppone l’esistenza di una sola linea continua solo da un lato della strada. B I calcoli sono corretti ma è stato erroneamente considerato che 92 lattine sarebbero state sufficienti. D Sono state considerate due linee tratteggiate anziché una sola. E È stato calcolato il numero totale dei litri necessari, ma non il numero di lattine necessarie. Identificazione delle similitudini In ogni domanda viene presentata una situazione e viene chiesto di scegliere un’altra situazione che abbia una struttura logica analoga Selezione attinente Il sig. Luigi deve piastrellare un muro delle dimensioni di 120 cm di larghezza e 100 cm di lunghezza. Ogni mattonella è un quadrato con lato di 20 cm. Il sig. Luigi ha pertanto bisogno di 6 × 5=30 mattonelle. Quale delle seguenti opzioni utilizza lo stesso metodo di calcolo del ragionamento precedente? A. Una rampa di scale è alta 3 m. Ogni gradino ha un’altezza di 25 cm quindi la scala è fatta di 12 gradini. B. Una stanza misura 4,2 m × 2,0 m. La moquette costa € 10 al metro quadro, quindi rivestire l’intera stanza ha un costo di € 84. C. Una scatola contenente zollette di zucchero misura 10 cm × 10 cm × 5 cm. Ogni zolletta di zucchero ha forma cubica con un lato di 1cm, quindi la scatola contiene 500 zollette di zucchero. D. Utilizzando delle tavole quadrate con ciascun lato di 1,5 m Mario deve costruire un tavolo che misura 6 m × 3 m quindi ha bisogno di 8 tavole. E. Paolo lavora 40 ore alla settimana e guadagna € 5 all’ora, quindi in 4 settimane guadagna € 800. Selezione attinente La risposta corretta è la D. La procedura di moltiplicare 6 × 5 si basa sul fatto che servono 6 mattonelle per un lato e 5 per l’altro. Nell’opzione D, servono 4 tavole per il lato che misura 6 metri e 2 per il lato che misura 3 metri. Il calcolo da fare perciò sarà 4 × 2. L’opzione A divide 3 per 0,25 L’opzione B moltiplica 4,2 per 2,0 per 10. L’opzione C moltiplica 10 per 10 per 5. L’opzione E moltiplica 5 per 40. Sebbene anche nell’opzione D vi sia da fare una moltiplicazione, questo è l’unico caso in cui i numeri da moltiplicare devono essere prima ricavati, proprio come avviene nell’esempio delle mattonelle.