сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Если взять ме­тал­ли­че­ский на­но­кла­стер А, име­ю­щий форму куба (при­мер ку­би­че­ско­го на­но­кла­сте­ра при­ве­ден на ри­сун­ке), и по­сле­до­ва­тель­но два­жды уда­лить все атомы ме­тал­ла, на­хо­дя­щи­е­ся на его по­верх­но­сти, то по­лу­чит­ся на­но­кла­стер Б. В тоже время, из ато­мов, уда­лен­ных с по­верх­но­сти А, можно без остат­ка со­брать еще два ку­би­че­ских на­но­кла­сте­ра  — В и Г.

Най­ди­те, чему равно число ато­мов ме­тал­ла, при­хо­дя­щих­ся на ребро каж­до­го из че­ты­рех на­но­кла­сте­ров, а также общее число ато­мов в ис­ход­ном кубе, если из­вест­но, что

—  число ато­мов, при­хо­дя­щих­ся на ребро на­но­кла­сте­ра А(y) вы­ра­жа­ет­ся через число ато­мов, при­хо­дя­щим­ся на ребро на­но­кла­сте­ра B(x), как y = 2 x плюс 10;

—  кла­стер Г можно по­лу­чить, уда­лив все атомы ме­тал­ла, на­хо­дя­щи­е­ся на по­верх­но­сти на­но­кла­сте­ра В.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Для каж­до­го из че­ты­рех кла­сте­ров за­пи­шем длину ребра, вы­ра­зив ее через х:

—  А:  y = 2x плюс 10;

—  Б:  y минус 2 умно­жить на 2 = 2 x плюс 10 минус 4 = 2 x плюс 6;

(по­сколь­ку, сняв внеш­ний слой тол­щи­ной в один атом с ку­би­че­ско­го кла­сте­ра, мы по­лу­ча­ем новый ку­би­че­ский кла­стер, на ребро ко­то­ро­го при­хо­дит­ся на 2 атома мень­ше, чем на ребро ис­ход­но­го кла­сте­ра, со­от­вет­ствен­но, при по­сле­до­ва­тель­ном сня­тии двух слоев раз­ни­ца со­ста­вит 4 атома);

—  B:  x;

—  Г:  x – 2. Со­ста­вим ку­би­че­ское урав­не­ние:

 левая круг­лая скоб­ка 2 x плюс 6 пра­вая круг­лая скоб­ка в кубе плюс x в кубе плюс левая круг­лая скоб­ка x минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в кубе = левая круг­лая скоб­ка 2 x плюс 10 пра­вая круг­лая скоб­ка в кубе .

Рас­кры­вая скоб­ки и при­во­дя по­доб­ные члены, по­лу­ча­ем

 x в кубе минус 27 x в квад­ра­те минус 186 x минус 396 = 0.

Най­дем де­ли­те­ли сво­бод­но­го члена дан­но­го урав­не­ния:  396 = 2 умно­жить на 2 умно­жить на 3 умно­жить на 3 умно­жить на 11, то есть 1, 2, 3, 4, 6, 9, 11, 12, 18, 22, 33, 36, 44, 66, 99, 132, 198, 396.

По оче­ре­ди про­ве­ряя каж­дую из ве­ли­чин, на­хо­дим, что дан­ное урав­не­ние имеет един­ствен­ное ре­ше­ние:

 левая круг­лая скоб­ка x минус 33 пра­вая круг­лая скоб­ка t левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 6 x плюс 12 пра­вая круг­лая скоб­ка = 0.

Таким об­ра­зом, x  =  33. Тогда,

—  А:  2 y плюс 10 = 76;

—  Б:  2 y плюс 6 = 72;

—  В:  y  =  33;

—  Г:  y минус 2 = 31.

Общее число ато­мов в ис­ход­ном кубе равно 76 в кубе = 438976.