lunes, 14 de marzo de 2016

860. Las raíces cuadrada y cúbica a mano (2ª parte). RESOLUCIÓN

    Profe, las raíces cuadradas no se han hecho siempre así, ¿verdad? ¿Cómo se hacían antes (de la llegada) de las cifras arábigas?

    Conté que con las cifras arábigas viajaron, y nos llegaron, muchos de los algoritmos que utilizamos hoy, como el de la raíz cuadrada, conocido como algoritmo de Al-Banna. Y que antes, para las raíces cuadradas, se utilizaban otros métodos como el de Herón...
    Comenté que con el método de Herón, para extraer la raíz cuadrada de A, se calculaba el límite de la sucesión recursiva: Xn+1=(Xn+A/Xn)/2, donde X1 era cualquier valor "cercano" a la raíz buscada... Rectifiqué enseguida porque en realidad no se calculaba el límite, sino X3 o X4 según la precisión requerida... Y puse como ejemplo la raíz cuadrada de 14. Empecé con X1 = 4, entonces X2 = (4+14/4)/2 = 3,75 y por tanto X3 = (3,75+14/3,75)/2 = 3,741666... lo que me daba una exactitud de ¡cuatro decimales! (Añadí que en la época de Herón no se operaba con decimales sino con fracciones).
    A Pepe Chapuzas le encantó en "nuevo" método y encontró, quién sabe dónde, un método para las raíces cúbicas... Esto encontré en su cuaderno:

    La raíz cúbica del número A es el límite de la sucesión Xn+1=(2Xn+A/Xn2)/3.

    Extrae la raíz cúbica de 14 calculando cuatro términos de esta sucesión...

    Por cierto, ¿sabías que el símbolo de raíz es una erre? ¡Es la inicial de raíz!
SOLUCIÓN

    A Nina Guindilla también le encantó el "nuevo" método...

    Profe, mire. Primero he calculado la raíz cúbica de 14 con la calculadora y me sale:
2,4101422642
    Voy a hacerlo ahora con el "nuevo" método. Empezamos por ejemplo con X1 = 3.
X2 = (2·3+14/32)/3 = 2,51852
X3 = (2·2,51852+14/2,518522)/3 = 2,41474
X4 = (2·2,41474+14/2,414742)/3 = 2,41015

    Ya puestos, Nina calculó también el quinto término de la sucesión...

X5 = (2·2,41015+14/2,410152)/3 = 2,4101422642

    La cara de asombro de Nina ante la precisión del resultado era indescriptible...
    Investiga y descubre por qué funcionan estos métodos "nuevos". 

RESOLUCIÓN

    Mire, profe. Los métodos funcionan porque dan lugar a sucesiones convergentes... Si llamamos X al límite de la sucesión, para la raíz cuadrada tenemos la ecuación:
X = (X+A/X)/2
X = X/2+A/X/2
X/2 = A/X/2
X = A/X
X= A
    Y para la raíz cúbica tenemos:
X = (2X+A/X2)/3
X = 2X/3+A/X2/3
X/3 = A/X2/3
X = A/X2
X= A

     Aceptamos la justificación deYoyó Peluso...

859. Las raíces cuadrada y cúbica a mano. RESOLUCIÓN

    Habíamos explicado el algoritmo tradicional para extraer raíces cuadradas (algoritmo de Al-Banna) y habíamos mandado unos ejercicios. Cuando los terminamos de corregir en la pizarra, Pepe Chapuzas preguntó por qué se hacía así. Hice una "explicación gráfica" para mostrar de dónde salía cada número recordando que a = área, ca = centiárea, dam = decámetro y m = metro.
    Se trataba de calcular el lado de un cuadrado cuya área (superficie) medía 14 áreas (decámetros cuadrados). El resultado era 37 metros... Pepe entendió muy bien el procedimiento porque al día siguiente me enseñó en su cuaderno un algoritmo para extraer raíces cúbicas con un ejemplo numérico que reproduzco a continuación... El algoritmo venía acompañado de un dibujo...
    Ahora había que calcular el lado de un cubo cuyo volumen era de 14 litros. El resultado era 24 centímetros...

    ¿Te atreves a dar una explicación detallada de estos algoritmos a partir de los dibujos?
    Extrae (a mano) las raíces cuadrada y cúbica de 77 con tres decimales.

SOLUCIÓN

    Nina Guindilla se peleó con los dibujos una hora larga hasta que empezó a entender... El algoritmo de Al-Banna no tenía ningún misterio para Nina pero la raíz cúbica era otro cantar.

    Profe, mire. Tanto para la raíz cuadrada como para la raíz cúbica estamos calculando una aproximación de la arista... Cada vez que obtenemos un dígito de la arista acotamos el error de la aproximación... para lo cual, los restos se descomponen en figuras sencillas: rectángulos y cuadrados en el caso de la raíz cuadrada y ortoedros y cubos en el caso de la raíz cúbica... En fin, voy a intentar hacer las raíces de 77.
    Te toca corregir las operaciones. Haz las comprobaciones...

RESOLUCIÓN

    Yoyó Peluso comprobó los resultados...

    La raíz cuadrada: 8,774 · 8,774 + 0,016924 = 76,983076 + 0,016924 = 77.
    La raíz cúbica: 4,254 · 4,254 · 4,254 + 0,017420936 = 76,982579064 + 0,017420936 = 77.

858. El ábaco de Napier (o Neper). RESOLUCIÓN

    Profe, mire. Me han regalado un ábaco japonés (soroban) para mi colección. También tengo un ábaco maya (nepohualtzintzin), un ábaco chino (suanpan) y un ábaco ruso (schoty). ¡Ve que son diferentes!
    Pepe Chapuzas había empezado una interesante colección de ábacos. Cada ábaco iba acompañado de una precisa información: de dónde procedía, de qué materiales estaba hecho y cómo se usaba...
    Le comenté que Napier había inventado un ábaco para multiplicar que habría sido todo un éxito de no ser por la invención, poco tiempo después, de los logaritmos... Añadí que lo curioso de esta historia es que los logaritmos también los inventó Napier..., y que del ábaco para multiplicar solo existía un ejemplar que se conservaba, por raro que parezca, ¡en el Museo Arqueológico de Madrid...!
    Entonces Pepe me dijo que si solo había uno en todo el mundo, él se iba a fabricar otro, con lo cual llegaría a poseer ¡uno de los dos "únicos" ábacos de Napier que quedaban! Tuve que aclararle a Pepe que, en realidad, el ábaco del museo no era un ábaco de "bolas" como los de su colección..., y que no era uno sino dos... pues había un ábaco de bastones, de los que se fabricaron (y se conservaban) muchísimos en todo el mundo, y un ábaco de regletas, que sí era "único"...
    A los pocos días Pepe trajo una caja que contenía "el segundo ábaco de Napier"... Lo había hecho de cartulina. ;-)

    Profe, mire. He averiguado que hay muchas clases de ábacos de regletas. Además del ábaco de regletas de Napier, de los que "ahora" solo hay "dos" en el mundo, están, por ejemplo, los ábacos de regletas para multiplicar y dividir de Genaille y Lucas, y los ábacos de regletas para sumar y restar de Kummer y Troncet... Son muy fáciles de construir... y más fáciles todavía de usar. Yo me he fabricado los tres... Le explico a continuación el funcionamiento del primero: las regletas de Napier...
    Las regletas de Napier sirven para multiplicar 2 números de varias cifras. Verá que hay regletas de dos tipos: las hay verticales y con números para el primer factor, y horizontales y con agujeros para el segundo factor. Cada regleta representa 1 cifra (pero sirve para 2 cifras diferentes como veremos)... Por lo tanto hay 10 modelos de regletas diferentes... 5 verticales y 5 horizontales... como estas:
    La cantidad de regletas necesarias para abarcar todas las posibilidades depende del tamaño de los factores... Así, si queremos un ábaco para multiplicar números de N cifras, se necesitarán N regletas de cada modelo... La longitud de las regletas también depende de N pues cada regleta está formada por N cuadrados iguales... En mi ábaco hay en total 70 regletas, de 7 cuadrados cada una, para poder multiplicar números de hasta 7 cifras...
    Aquí le muestro los cuadrados para formar las regletas verticales. A estas regletas se les puede dar la vuelta y así aprovechamos las dos caras... Cada cara sirve para una cifra. ¿Ve? El cuadrado correspondiente a esa cifra se repite 7 veces en la cara de la regleta en cuestión...
    Y aquí están los cuadrados para las regletas horizontales. También hay dos cuadrados para cada modelo de regleta horizontal. A estas regletas no se les da la vuelta, pero se pueden girar 180º. ¿Entiende?, los 5 cuadrados de abajo son simétricos de los de arriba... Si se da cuenta, las cifras se han emparejado de la misma manera que antes... por comodidad. (Las parejas de cifras suman 1 u 11).
    Y ahora un ejemplo... (No se representan las regletas enteras). Si queremos multiplicar 7561 por 834, colocamos primero las regletas verticales del primer factor...
    Y encima las horizontales del segundo factor, tal como se muestra en la siguiente figura... Finalmente sumamos con llevadas los números de cada carril diagonal que se ha formado entre las líneas rojas... ¡Este es el resultado, es decir, el producto!
    La solución era la correcta: 6305874.
    Pepe incluyó en su caja las regletas de Genaille y Lucas y una calculadora como las de Kummer y Troncet... Sin lugar a dudas Pepe tenía un ábaco "único" en su caja...

    Investiga cómo funcionan los ábacos japoneses, las regletas de Genaille-Lucas, las calculadoras de Kummer-Troncet y los bastones de Napier... Elige y fabrica uno de ellos y nos explicas su funcionamiento con detalle (y con ejemplos).

SOLUCIÓN

    A Nina Guindilla se le despertó la curiosidad con las regletas de Genaille y Lucas y se hizo unas. Aquí puedes ver la regleta de multiplicar del 6 y un ejemplo de cómo se utiliza para multiplicar: 52749 X 4 = 210996.
    Busca cómo se utilizan las regletas de Genaille y Lucas para dividir...

RESOLUCIÓN

    Observad esta regleta de Genaille y Lucas para dividir que ha dibujado Yoyó Peluso... En Internet tienes toda la información que quieras sobre estas regletas...

miércoles, 9 de marzo de 2016

857. Los rombos de Penrose (2ª parte). RESOLUCIÓN

    Pepe Chapuzas me mandó el siguiente mensaje por correo electrónico:

    Profe, mire. Me picó la curiosidad que me dijera que los rombos que dibujé en mi mandala eran rombos de Penrose. He investigado en Internet y he descubierto que Penrose descubrió que con estos rombos se pueden componer mosaicos que cubren todo el plano. Y que si sólo se permiten a las teselas juntarse en un vértice si forman figuras como las que le adjunto, entonces los mosaicos son aperiódicos, lo cual significa que no se pueden obtener repitiendo un patrón finito de teselas mediante traslaciones ...
     Después me contaba que en su mandala las teselas se juntaban en figuras no permitidas, etc., etc...
     La curiosidad de Pepe no tiene límites... Le respondí a Pepe que Penrose había descubierto muchos mosaicos aperiódicos. Que el más famoso se componía a partir de 2 deltoides, que denominó "dart" y "kite", en el que solo se permitían a las teselas juntarse en un vértice si formaban figuras como las que le adjunté...


    Creo que Pepe siguió investigando... Al día siguiente trajo dos cartulinas con sendos mosaicos, uno con rombos y el otro con deltoides...

    Como ves, las 7 figuras de deltoides tienen nombre. ¿Qué nombres le pondrías tú a las 7 figuras de rombos?
    Busca en Internet 8 mosaicos periódicos indicando el patrón que se repite en cada caso.
    Busca en Internet algún otro mosaico aperiódico.
    Mándame tus respuestas por correo electrónico...

SOLUCIÓN

    Nina Guindilla bautizó a las siete figuras de rombos con nombres relacionados con el ajedrez y las damas... De izquierda a derecha: Peón, Dama, Alfil, Caballo, Torre, Reina y Rey.
    En Internet se pueden encontrar infinidad de mosaicos. De entre los periódicos Nina me mandó varios de Escher... ¡maravillosos! Y de entre los aperiódicos me envió este:
    Busca mosaicos de Escher. Te van a gustar...

RESOLUCIÓN

    A Yoyó Peluso le encantan los mosaicos de Escher. En Internet se localizan fácilmente... 
    Hay muchas figuras que recubren el plano, pero a Yoyó también le interesan los sólidos que rellenan el espacio:

    Mire, profe. El rombododecaedro es un poliedro que, repetido infinitamente, se puede acoplar para rellenar todo el espacio... Otro poliedro que posee esta capacidad es el conocido como poliedro de Lord Kelvin:

856. Los rombos de Penrose. RESOLUCIÓN

    Estábamos realizando un taller de mandalas y Pepe Chapuzas terminó el primero. Estaba claro que su mandala era una auténtica chapuza. Estaba formado por dos tipos de rombos. Al contarlos me percaté de que se trataba de rombos de Penrose... Para que Pepe no perdiera el tiempo le propuse que calculara el área de un rombo rojo y el área de un rombo amarillo. También terminó enseguida..., antes de que acabara la clase...
    ¿Cuánto miden los ángulos de los rombos de Penrose?
    ¿Cuánto miden las áreas de los rombos si los lados miden 4cm?

SOLUCIÓN

    Profe, mire. Viendo la figura es muy fácil calcular los ángulos, pero tengo que confesar que yo los busqué en Internet. Los del rombo gordo son 72º y 108º y los del flaco son 36º y 144º. El área del rombo gordo es 4·4·sen72º = 15,22 cm2 y el del flaco es 4·4·sen36º = 9,40 cm2.

    Hay 2 poliedros de Catalan que están formados por rombos: son romboedros. ¿Cuánto miden los ángulos de los rombos de estos romboedros? Busca la solución en Internet.

RESOLUCIÓN

    Mire, profe. Los romboedros de Catalan se llaman rombododecaedro (formado por 12 rombos) y rombotriacontaedro (formado por 30 rombos). El ángulo agudo de los rombos del primero mide arccos(1/3) = 70º 31' 44" y el de los del segundo, arctg(2) = 63º 26' 6".

    Yoyó Peluso agregó estas figuras para que nos hiciéramos una idea...

martes, 8 de marzo de 2016

855. Los barquitos. RESOLUCIÓN

    Pepe Chapuzas ha propuesto una variante del juego de los barquitos. En vez de hundir la flota del enemigo lo que hay que hacer es localizarla sin hundirla. Para ello cada contrincante le tiene que dar al enemigo el número de cuadraditos ocupados por sus barquitos en cada fila y en cada columna. Gana el contrincante que antes averigua la disposición de la flota enemiga...
    Para que practiques esta variante Pepe te propone que localices su flota... Recuerda que tiene que haber 1 barquito de 4 cuadraditos, 2 barquitos de 3 cuadraditos, 3 barquitos de 2 cuadraditos y 4 barquitos de 1 cuadradito; y que los barquitos están separados unos de otros...
SOLUCIÓN
 
    Nina Guindilla localizó la flota de Pepe Chapuzas..., aunque con un poco de suerte, porque la solución del problema no es única...
    ¿Podrías dar otra solución?
   
RESOLUCIÓN

    Yoyó Peluso dio otra solución... sin más que cambiar dos barquitos...

854. Un reto polinómico. RESOLUCIÓN

    Pepe Chapuzas sabe obtener mucha información de las soluciones de una ecuación polinómica aunque no sepa resolverla. Este reto que ha propuesto requiere ciertas dosis de habilidad. Como pista, ha dicho que hay que factorizar el polinomio del enunciado...
SOLUCIÓN

    Nina Guindilla ha resuelto este reto con mucha elegancia... por etapas... (Nina me dijo que para ir a Plutón era mejor pasar por Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno...) Ella iba a calcular  a+b+c,  a2+b2+c2 a3+b3+c3  y  a4+b4+c4  antes de calcular  a5+b5+c5...

    1) Mire, profe. Al principio creí que la pista de Pepe era una pista falsa puesto que la regla de Ruffini tiene sus limitaciones..., hasta que caí... Si a, b y c son las raíces del polinomio tenemos que  x3–6x2+5x–1 = (x–a)(x–b)(x–c) = x3–(a+b+c)x2+(ab+ac+bc)x–abc, o sea:
a+b+c = 6
ab+ac+bc = 5
abc = 1
    2) Si desarrollamos (a+b+c)2 = a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc = a2+b2+c2+2(ab+ac+bc) tenemos:
a2+b2+c2 = 62–2·5 = 26
    3) Como a, b y c son soluciones de x3–6x2+5x–1 = 0 tenemos las siguientes igualdades:
a3 = 6a2–5a+1
b3 = 6b2–5b+1 
c3 = 6c2–5c+1 
a3+b3+c3 = 6·26–5·6+3 = 129
    4) Multiplicando por a, b y c las igualdades anteriores obtenemos:
a4 = 6a3–5a2+a
b4 = 6b3–5b2+b 
c4 = 6c3–5c2+c 
a4+b4+c4 = 6·129–5·26+6 = 650
     5) Finalmente, volviendo a multiplicar por a, b y c, llegamos a la solución:
a5 = 6a4–5a3+a2
b5 = 6b4–5b3+b2 
c5 = 6c4–5c3+c2 
a5+b5+c5 = 6·650–5·129+26 = 3281

    Calcula  a6+b6+c6  y  a–1+b–1+c–1 .
 
RESOLUCIÓN
 
    Yoyó Peluso siguió la estrategia de Nina:
 
    Mire, profe. Volviendo a multiplicar por a, b, y c tenemos:
a6 = 6a55a4+a3
b6 = 6b55b4+b3
c66c55c4+c3
a6+b6+c6 = 6·3281–5·650+129 = 16565
    Para a–1+b–1+c–1 = 1/a+1/b+1/c = (bc+ac+ab)/(abc) = 5/1 = 5.
 
    (Yoyó me susurró que esto era como viajar a Venus... y que en la Tierra sería a0+b0+c0 = 3.)

853. Alrededor del instituto. RESOLUCIÓN

    Pepe Chapuzas estaba en clase de Educación Física y estaba dando vueltas alrededor del instituto. Me di cuenta de que cada vez iba más deprisa. Cuando terminó la clase le pregunté...

    Profe, mire. Llevaba un GPS e iba mirando el reloj y el velocímetro. El primer minuto fui a 1km/h, el segundo minuto fui a 2km/h, el tercer minuto fui a 3km/h y así sucesivamente... ¿Sabe a qué velocidad iba cuando recorrí 2 kilómetros? ¿Y sabe cuánto tiempo tardé?
    Pepe maquina problemas cuando menos te lo esperas. ¿Quién puede contestar correctamente? (No necesitas ningún GPS ni que te pongas a dar vueltas alrededor del instituto).

SOLUCIÓN

    Nina Guindilla resolvió el problema en su pupitre... Me dijo que lo podía haber hecho con la cuenta de la vieja pero como no era vieja todavía iba a plantear una ecuación...

    Profe, mire. Pepe recorrió el primer minuto a 1km/h por lo que anduvo 1/60km. El segundo, tercero, cuarto... minutos iba a velocidades doble, triple, cuádruple..., por lo que recorrió 2/60km, 3/60km, 4/60km... respectivamente. Al cabo de M minutos llevaba (1+2+3+4+...+M)/60 = (M2+M)/2/60 = 2km. La ecuación es M2+M240 = 0 y la solución M = (1+961)/2 = 15. Pepe iba a 15km/h y tardó 15 minutos.


    ¿Cuánto tardó Pepe en recorrer 1 km? (La solución no es ahora tan "bonita".)

RESOLUCIÓN

   Mire, profe. La nueva ecuación es ahora M2+M–120 = 0 y no tiene soluciones enteras. De hecho, la solución M = (1+481)/2 = 10 minutos y 28 segundos no te da el tiempo real... M está comprendida entre 10 y 11. A los 10 minutos Pepe ha recorrido (102+10)/2/60 = 11/12km, y parte del 11º minuto ha recorrido 1/12km a 11km/h, esto es, en 1/12/11 = 1/132 horas = 60/132 minutos. La solución es por tanto 10+60/132 = 10 minutos y 27 segundos.

852. Un triángulo curvilíneo. RESOLUCIÓN

    Un día que estaba de guardia en clase vi que Pepe Chapuzas estaba dibujando un triángulo curvilíneo con el compás en su bloc de Dibujo. Creo que era una trampa para llamar mi atención... El caso es que, como advirtió que le observaba, aprovechó la situación para plantearme la siguiente cuestión:

    Profe, mire. Este triángulo ABC es un triángulo equilátero pero los lados no son segmentos de recta sino arcos de circunferencia. Para dibujar los 3 arcos hay que pinchar el compás en los tres vértices. Por ejemplo para dibujar el arco AB hay que pinchar el compás en C... La cuestión es... Si cada arco midiera 1m, ¿cuánto mediría el área del triángulo?

    Te espera un positivo si resuelves la cuestión planteada por Pepe. ¿Cuánto mediría el área de este triángulo curvilíneo?

SOLUCIÓN

    Nina Guindilla dibujó el triángulo rectilíneo ABC...
    Profe, mire. El área del triángulo curvilíneo es la suma del triángulo rectilíneo más las áreas de los tres segmentos circulares... pero se puede calcular más fácilmente como el triple de un sector circular menos el doble del triángulo rectilíneo. Pero primero voy a calcular el radio r (y la cuerda) del arco de circunferencia: Si 2πr = 6 entonces r = 3/π. El área del sector circular sería πr2/6 = 3/2/π y la del triángulo rectilíneo r23/4 = 93/4/π2. Por lo tanto el área del triángulo curvilíneo será 9/2/π – 93/2/π2 = 0.642674 m2.

    Repasa los cálculos de Nina...

RESOLUCIÓN

    Mire, profe. Para que no quede ninguna duda...



    ¿Queda alguna duda con la lámina de Yoyó Peluso?
    Comenté, para terminar, que este triángulo curvilíneo se denominaba triángulo de Reuleaux y que tenía la propiedad de tener anchura constante... por mucho que lo giráramos;
que el teorema de Barbier permitía calcular esa anchura a partir del perímetro: anchura = perímetro/π (en el caso del de Pepe y Nina, anchura = 3/π = 0,955 m); que había otros polígonos de Reuleaux con anchura constante (con una cantidad impar de lados: pentágono, heptágono, eneágono, endecágono...);
que con forma de polígono de Reuleaux había monedas que no se atrancaban en las máquinas tragaperras (por tener anchura constante) como las británicas de 50 peniques (heptagonales), y tapas de alcantarilla que no se colaban por el agujero (por tener anchura constante) como algunas de San Francisco (triangulares);
que había polígonos de Reuleaux irregulares y curvas de Reuleaux sin picos (de anchura constante por supuesto) formadas por arcos de circunferencia...

    Observé que Yoyó, nervioso, se impacientaba...

    Profe, ¿hay curvas de anchura constante que no estén formadas por arcos de circunferencia?

    Mi respuesta fue monosílaba: ¡sí!

lunes, 7 de marzo de 2016

851. ¡Sin bisectrices! RESOLUCIÓN

     Profe, mire. En un ejercicio de Dibujo hemos tenido que inscribir una circunferencia en un triángulo rectángulo sin trazar las bisectrices. El profe de Dibujo nos ha soplado que el diámetro de la circunferencia era igual a la suma de los catetos menos la hipotenusa del triángulo. ¿Es esto verdad?
    Le contesté a Pepe Chapuzas que sí era cierto pero que yo no pensaba demostrárselo. Al día siguiente Pepe trajo una preciosa demostración... mezclando Matemáticas y Dibujo...
    Realiza el dibujo sin trazar las bisectrices y demuestra este resultado... y te llevarás un positivo...

SOLUCIÓN

    Nina Guindilla se contentó con la parte de Dibujo:

    Completa tú la parte de Matemáticas... 
    En el dibujo de Nina no se aprecia cómo ha determinado r. ¿Cómo lo harías tú?

RESOLUCIÓN

    Mire, profe. Con el dibujo de Nina está claro que a+b–c = a+b–((a–r)+(b–r)) = 2r.

    Yoyó Peluso no nos había revelado cómo se determinaba r y así se lo advertí... Entonces nos mostró su dibujito...
    Además dio un razonamiento matemático diferente de por qué a+b–c = 2r.

    Mire, profe. El área de un polígono regular se calcula multiplicando el semiperímetro por la apotema. Esta fórmula se puede generalizar a polígonos circunscritos en una circunferencia cambiando la apotema por el radio de tal circunferencia (la circunferencia inscrita):

    Como todo triángulo está circunscrito en su circunferencia inscrita el área se puede calcular así: A = r·(a+b+c)/2, pero este es un triángulo rectángulos por lo que también A = a·b/2. 
    Entonces, utilizando este resultado, el teorema de Pitágoras y las identidades notables resulta que (a+b–c)·(a+b+c) = (a+b)2 – c2 = a2+b2+2·a·b – c2 = 2·a·b = 2r·(a+b+c), de donde se obtiene que a+b–c = 2r, como queríamos demostrar.

850. Se busca factorial... RESOLUCIÓN

    Este pequeño ejercicio estaba garabateado en la mesa de Pepe Chapuzas. Tuve que regañar a Pepe por escribir en su mesa y le obligué a limpiarla (si bien memoricé el enunciado antes de que desapareciera):
    Resuelve el ejercicio (pero no en una mesa).

SOLUCIÓN

    Mire, profe: 6!·7! = 6·5·4·3·2·7! = (3·2)·5·(2·2)·3·2·7! = (5·2)·(3·3)·(2·2·2)·7! = 10·9·8·7! = 10!. Por lo tanto m = 10.

    Nina Guindilla obtuvo su positivo.
    A partir de la solución que nos ha proporcionado Nina, demuestra que 10!:7 es un cuadrado perfecto sin calcular 10!.

RESOLUCIÓN

    Se lo hemos puesto fácil a Yoyó Peluso... ¡Una rápida resolución!

    Profe, mire: 10!:7 = 6!·7!:7 = 6!·6! = (6!)2.

849. La equis, la ye y la zeta. RESOLUCIÓN

    Profe, ¿por qué solemos utilizar las últimas letras del abecedario para representar incógnitas, indeterminadas y variables?

    Le contesté a Pepe Chapuzas que era una antigua costumbre pero que muchas veces se echaba mano de otras letras... (incluso de letras griegas). Para no romper con la tradición... en el siguiente ejercicio utilicé la equis, la ye y la zeta mayúsculas.
    Pepe resolvió el ejercicio en un santiamén. ¿Te animas tú?

SOLUCIÓN

    Nina Guindilla se limitó a escribir la siguiente cadena de igualdades:

    –Z3 = (X+Y)3 = X3+Y3+3X2Y+3XY2 = X3+Y3+3XY(X+Y) = X3+Y3–3XYZ.

    Justifica cada paso...

RESOLUCIÓN

    Mire, profe. En el primer paso ha utilizado el dato X+Y+Z = 0, o sea, –Z = X+Y, y, además, que (–Z)3 = –Z3. En el segundo paso ha desarrollado el cubo del binomio. En el tercer paso ha sacado factor común a XY. En el cuarto paso vuelve ha utilizar que X+Y = –Z. Finalmente, si nos quedamos con los miembros primero y último de la cadena de igualdades y reordenando los términos tenemos 3XYZ = X3+Y3+Z3, que es lo que había que demostrar.

    ¡Bien explicado! Yoyó Peluso no ha dejado lugar para la duda...

848. Etimologías. RESOLUCIÓN

    Profe, la etimología de la palabra GEOMETRÍA es superinteresante. Es una lección de Historia.

    Pepe Chapuzas se refería a cómo nació la Geometría en Egipto, para medir la tierra tras las inundaciones del Nilo... (Geometría = Medida de la tierra, en griego). Añadí que muchos términos geométricos proceden del griego, porque en la antigua Grecia florecieron las Matemáticas (y las Ciencias y las Artes...).
    Busca la etimología de TRAPECIO, de ESCALENO y de ISÓSCELES. (No tienes que contarnos sus significados en castellano sino sus significados en griego).
SOLUCIÓN

    TRAPECIO es una palabra griega que significa mesita de cuatro patas. (Ya sabemos cómo eran las mesitas griegas...)

    ESCALENO es una palabra griega que significa cojo. (Un triángulo escaleno cojea...)

    ISÓSCELES es una palabra griega que significa piernas iguales. (Estos no cojean...)

    Esta es Nina Guindilla...
    Las cónicas tienen nombres griegos. Busca la etimología de ELIPSE, PARÁBOLA e HIPÉRBOLA. 

RESOLUCIÓN

    Mire, profe. Elipse (elipsis) en griego significa que no llega, que le falta. Hipérbola (hipérbole), que sobra, que se pasa. Parábola (palabra), que cae justo al lado, ni más allá ni más acá. Me viene a la memoria la excentricidad de las cónicas: en la elipse es menor que 1, en la hipérbola es mayor que 1 y en la parábola exactamente 1.

    Yoyó Peluso ha hilado muy fino...