204. Código máquina

    Estábamos viendo en clase las bases de numeración y cómo las calculadoras trabajaban en base 2 (solo con ceros y unos, los famosos bits)... Comenté cómo primero se introducían los números en base 10 (nuestras 10 cifras de toda la vida) y las operaciones con las teclas, a continuación la máquina lo traducía todo a la base 2 (código máquina) y realizaba las operaciones para conseguir el resultado también en base 2 y, finalmente, convertía este resultado en base 10 para mostrarlo en la pantalla. Expliqué que las máquinas solo operaban en base 2 y por eso se tenía que traducir de una base a otra continuamente para permitir la comunicación con el humano que solo entendía en base 10... Pepe Chapuzas encontró una curiosa similitud...

    Profe, algo parecido hago cuando tengo que operar con números romanos. Si quiero multiplicar LXXVII por XLIX, primero paso los números al sistema decimal (77 por 49), después realizo esta multiplicación (3773), y escribo el resultado con números romanos: MMMDCCLXXIII. Es como utilizar una máquina del tiempo para resolverle los problemas a los romanos... 

    ¡Qué cosas hace Pepe Chapuzas! Pero ello me dio la idea para un ejercicio... Propuse operar con números escritos en diferentes bases, utilizando la base 10 de intermediaria como en el ejemplo de los números romanos...

    Aclaré que los subíndices indicaban la base. El primer sumando estaba en base 7 y el segundo en base 4. El resultado debía darse en base 5... Pepe resolvió el ejercicio utilizando la regla de Ruffini...

    Busca en Internet cómo se pasa de una base no decimal a la base 10 y de la base 10 a una base no decimal, y resuelve el ejercicio explicando todos los pasos. ¿Se podría hacer sin utilizar la base 10?

130. Los trits

    Profe, mire. Los ordenadores trabajan con el sistema binario, solo con el 0 y el 1. ¿Se podrían hacer ordenadores que funcionaran con otro sistema?

    Le comenté a Pepe Chapuzas que había prototipos experimentales que utilizaban el sistema ternario. Que si los dígitos del sistema binario eran los bits (el 0 y el 1) en el sistema ternario eran los trits (el 0, el 1 y el 2). Que si con 2 bits se podían determinar 4 posiciones, con 2 trits se podían determinar 9, como observé en el siguiente dibujo donde el primer trit indicaba la posición vertical (0=baja, 1=media, 2=alta) y el segundo la posición horizontal (0=izquierda, 1=centrada, 2=derecha). Pepe volvió a formular una pregunta interesante. La respuesta fue afirmativa y en forma de ejercicio.

    Entonces, profe, ¿con 3 trits se podrían determinar los cubitos de un cubo de Rubik, y con 4 trits se podrían determinar los cuadraditos de un sudoku?

    Define un sistema para determinar los cubitos de un cubo de Rubik con 3 trits, y otro para los cuadraditos de un sudoku con 4 trits. Con tus propios sistemas determina los cubitos y cuadraditos coloreados:

65. Los números escalera

    Profe, en Informática nos han hablado del sistema de numeración binaria, ya sabe: el 0 y el 1, los bits... Nos dijeron que era un sistema posicional porque el valor del 1 dependía de su posición. El 1 podía tomar los valores de la llamada progresión binaria: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64.... Pero cuando llegamos a los prefijos para los múltiplos, o sea, a los megas, los gigas, los teras..., resulta que no son potencias de 10 sino de 2. ¡Un kilogramo son 1000 (=10³) gramos pero un kilobit son 1024 (=2¹⁰) bits! ¿Qué chapuza es esta de utilizar los mismos prefijos para distintas cantidades?

    A Pepe Chapuzas le extrañó, y con toda razón, esta imprecisión. Le contesté que cuando quisieron poner orden en este asunto era demasiado tarde, pues se crearon unos prefijos propios para el sistema binario (kibi, mebi, gibi, tebi, pebi...) que no cuajaron porque los prefijos decimales (kilo, mega, giga, tera, peta...) eran ya demasiado populares.
    En esto le propuse a Pepe que me demostrara que los términos de la progresión binaria 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64... eran los únicos números naturales que no se podían obtener como suma de números naturales consecutivos, como por ejemplo el 15 = 4 + 5 + 6 = 7 + 8... Pepe me enseñó un dibujo.

    Profe, mire. El 15 es un número escalera:

     Al día siguiente Pepe me enseñó más dibujos que representaban una cadena de demostraciones:

    Profe, mire. He demostrado primero que si en la suma de números naturales consecutivos hay una cantidad impar de sumandos entonces la suma es un múltiplo de un impar distinto de 1, y si hay una cantidad par de sumandos entonces también la suma es un múltiplo de un impar distinto de 1, con lo que demuestro que los términos de la sucesión binaria no son números escalera porque no tienen divisores impares distintos de 1. Mire los dibujos:

    Después demostré que si un número natural N tiene un divisor impar K distinto de 1 y si K² < 2N entonces N es suma de K números naturales consecutivos, pero si K² > 2N entonces N es suma de 2N:K números naturales consecutivos, por lo tanto los números de la progresión binaria son los únicos naturales que no son números escalera.

    Intenta rehacer las demostraciones de Pepe Chapuzas siguiendo sus indicaciones y con ayuda de sus dibujos.

2. Ruffini para todo

    Pepe Chapuzas no tiene solución, y si no, mirad cómo resolvió el siguiente límite:

    El resto no lo entendí, así que, por supuesto, tuvo que explicármelo:

 

    Profe, yo empecé sustituyendo las  x  por  − ∞ , luego hago las potencias, y me atranqué porque me salía una indeterminación. Hasta que me acordé del teorema del resto, ese que dice que da igual sustituir las  x  por  a , que el resto de dividir entre  x – a , es decir "lo de Ruffini", ya sabe, y eso es lo que hice. Al final me salió  − ∞ .

    Me quedé perplejo. ¡Nunca había visto tamaña chapuza!
    ¿Funciona el método de Pepe para todos los polinomios, con   − ∞  y con  + ∞  ?
Intentad darme una explicación.

    En clase habéis utilizado la regla de Ruffini con el teorema del resto y en la factorización de polinomios. Pero hay más... En este enlace podrás ver otra aplicación de la regla de Ruffini:

                                                              Sistema Binario

    Hasta pronto.