viernes, 23 de octubre de 2015

523. SOLUCIÓN de 223. Ciclos de polígonos

    Profe, mire. En casa tengo una bonita colección de polígonos regulares. Empecé a juntar por los lados los que tenía "repes" formando ciclos... Bueno..., esto lo aclaro. Llamé ciclos a las figuras planas que obtenía juntando por los lados polígonos regulares idénticos. La única condición era que tenían que formar una cadena cerrada y que sus centros descansaran sobre una circunferencia imaginaria... En fin... No sé si lo he aclarado u oscurecido así que voy a hacer unos dibujitos para que se entienda:
    La cuestión es muy sencilla... ¿Cuántas ciclos diferentes se pueden formar con cada clase de polígono?

    Pepe Chapuzas ha planteado una interesante cuestión. Investiga el asunto y me cuentas lo que descubras. Espero que la respuesta sea igual de interesante...

SOLUCIÓN

    A Nina Guindilla la cuestión no le parecía nada sencilla, pero el ejercicio era demasiado hermoso...

    Profe, los ciclos de polígonos tienen simetría rotacional. Si hay n polígonos, el ángulo 2π/n es ángulo de simetría...

    El ángulo 2π/n está determinado por dos lados (prolongados) de un polígono, así que tengo que calcular los posibles ángulos determinados por parejas de lados (prolongados) en cada tipo de polígono. Se formará un ciclo cada vez que uno de esos ángulos sea de la forma 2π/n, para algún natural n>2.
    Consideremos un polígono regular de L lados (L>2) y tomemos 2 de esos lados. Si hay V vértices entre estos lados por el camino más corto (0<V<L/2), el ángulo sería π·(L–2V)/L. Igualando las dos expresiones obtenemos π·(L–2V)/L = 2π/n, por lo que n = 2L/(L–2V). Cuando el valor de esta fracción sea un número natural habrá un ciclo de n polígonos... Voy a hacer una tabla:

L>2
0<V<L/2
n = 2L/(L–2V)
¿ciclo?
3
1
6
sí
4
1
4
sí
5
5
1
2
10/3
10
no
sí
6
6
1
2
3
6
sí
sí
7
7
7
1
2
3
14/5
14/3
14
no
no
sí
8
8
8
1
2
3
8/3
4
8
no
sí
sí
9
9
9
9
1
2
3
4
18/7
18/5
6
18
no
no
sí
sí
10
10
10
10
1
2
3
4
5/2
10/3
5
10
no
no
sí
sí
11
11
11
11
11
1
2
3
4
5
22/9
22/7
22/5
22/3
22
no
no
no
no
sí
12
12
12
12
12
1
2
3
4
5
12/5
3
4
6
12
no
sí
sí
sí
sí

    Demuestra la fórmula que da Nina para el ángulo determinado por dos lados (prolongados) de un polígono: π·(L–2V)/L. (Si V=1 los lados del polígono son contiguos y la fórmula nos da el ángulo interior del polígono.)
    Dibuja algunos de los ciclos de la tabla.

jueves, 22 de octubre de 2015

522. SOLUCIÓN de 222. El reparto de las gominolas

    Íbamos a corregir un problema en clase. Se tenía que repartir 1410 gominolas entre 3 chicos y el reparto debía ser inversamente proporcional al número de faltas de ortografía en el último dictado: Ana había cometido 3 faltas, Blas había cometido 4 y Carlos 5.
    Fue Pepe Chapuzas el que salió a la pizarra para corregir este problema, y lo hizo de un modo "diferente" a como se había explicado. Empezó con un extraño dibujo...
    Profe, mire. Cuántas más faltas cometa uno, habrá más gominolas para los demás. Por tanto el reparto será directamente proporcional a 4x5=20, 3x5=15 y 3x4=12 respectivamente. Como 20+15+12=47, la constante de proporcionalidad será 1410:47=30, por lo que...

    Ana se llevará 20x30 = 600 gominolas.
    Blas se llevará 15x30 = 450 gominolas.
    Carlos se llevará 12x30 = 360 gominolas.
    (Comprobemos... 600+450+360=1410 gominolas).

    ¿Es correcto el planteamiento de Pepe? Prepara un problema de reparto inversamente proporcional de gominolas entre 5 chicos de modo que cada chico se lleve una cantidad entera de gominolas.

SOLUCIÓN

    A Nina Guindilla, los métodos de Pepe le parecían tan chapuceros como fascinantes...

    Profe, mire. El método de Pepe Chapuzas funciona porque es equivalente al método de clase. Si un reparto es inversamente proporcional a 3, 4 y 5, entonces es directamente proporcional a 1/3, 1/4 y 1/5, o lo que es lo mismo, multiplicando por el mcm (3,4,5) = 60, el reparto es directamente proporcional a 20, 15 y 12. Pepe ha relacionado todas estas cantidades con un ortoedro: 3,4 y 5 son las longitudes de sus aristas, 20, 25 y 12 son las áreas de sus caras y 60 es su volumen...

    Pero lo más interesante fue preparar el problema del reparto para sus compañeros. Creo que Nina empezó aquí su carrera docente. (Una carrera que, como bien sabemos todos, es una carrera de obstáculos...)

    Mire, profe. Voy a preparar un reparto inversamente proporcional a 3, 4, 5, 6  y 9. Su mínimo común múltiplo es 180, por lo que el reparto es directamente proporcional a 180:3, 180:4, 180:5, 180:6 y 180:9, esto es, a 60, 45, 36, 30 y 20, por lo que el número total de gominolas tiene que ser un múltiplo de 60+45+36+30+20 = 191 para que las cantidades repartidas sean números naturales...

    Redacta el enunciado de un problema acorde con los datos de Nina.

521. SOLUCIÓN de 221. Pirámides submarinas

    Profe, mire. En Chapuzalandia van a decorar el acuario con dos pirámides. Las pirámides son semejantes pero una es mayor que la otra. Antes de sumergir las pirámides las han pintado con un barniz protector carísimo. Afortunadamente el barniz cunde mucho y la cantidad que se necesitó es insignificante: 8 mililitros para la pirámide pequeña y 18 mililitros para la pirámide grande... Cuando se sumergió la pequeña el nivel del agua subió 8 milímetros... ¿Cuánto subirá el nivel cuando sumerjan la grande?
    Pepe Chapuzas regresa con una historia de Chapuzalandia...
    Hay un positivo para el que conteste correcta y razonadamente...

SOLUCIÓN

    Mire, profe. El ejercicio va de semejanzas pero es engañoso... Hay que comparar áreas (2D) y volúmenes (3D), pero para las áreas tenemos mililitros (3D) y para los volúmenes tenemos milímetros (1D)... La relación de áreas es 18:8 = 9:4 por lo que la razón de semejanza es 3:2 y la relación de volúmenes será 27:8. Cuando sumerjan la pirámide grande el nivel de agua subirá 27 milímetros.

    Nina Guindilla ha acertado: la cantidad de barniz es proporcional al área y la subida de nivel de agua es proporcional al volumen... ¡Que no te engañen las unidades! ¿Cómo se puede resolver el problema sin calcular la razón de semejanza?

miércoles, 21 de octubre de 2015

520. SOLUCIÓN de 220. Un sangaku

    Pepe Chapuzas se ha aficionado a los sangakus geométricos. Yo creo que hasta se los inventa... Cuando alguno se le resiste lo propone en clase para su resolución colectiva. Este es el último:

    Un sector circular de radio 1 pie se puede abrir y cerrar como un abanico. Al trazar la cuerda del arco del sector, este queda dividido en dos partes: un segmento circular (azul) y un triángulo isósceles (verde). Si inscribimos un círculo en cada parte como se observa en el dibujo... ¿Qué ha de medir el ángulo del sector para que los círculos sean iguales?

    Intenta resolver este sangaku y envíame por correo electrónico el resultado al que hayas llegado.
    Busca (o inventa) algún sangaku interesante y lo propones en clase...

SOLUCIÓN

    Nina Guindilla empezó a interesarse por la cultura japonesa precisamente gracias a la antiquísima tradición de los sangakus...

    Profe, voy a llamar  x  a la mitad del ángulo del sector. Por lo tanto, el ángulo que hay que calcular mide  2x ... El diámetro del círculo superior es la sagita del segmento circular y mide (en pies): Diámetro = 1 – cos x . El círculo inferior está inscrito en el triángulo isósceles, por lo que su diámetro se puede calcular a partir del área y del perímetro del triángulo de la siguiente manera:  Diámetro = 4 · Área / Perímetro = 2 · sen x · cos x / (1 + sen x) . Si igualamos los diámetros de los círculos tenemos la ecuación trigonométrica:
1 – cos x = 2 · sen x · cos x / (1 + sen x),
 o mejor aún...
 (1 + sen x) · (1 – cos x) = 2 · sen x · cos x

    Aquí Nina se atrancó... Lo intentó de varias formas... pero nada... Este fue uno de esos momentos mágicos que solo los profes podemos saborear: le hablé a Nina del cambio de variable  tg(x/2) = t , con el que  sen x = 2t/(1+t2)  y  cos x = (1–t2)/(1+t2). Ahora podía seguir... 

(1 + 2t/(1+t2)) · (1 – (1–t2)/(1+t2)) = 2 · 2t/(1+t2) · (1–t2)/(1+t2)
(1+t2+2t)/(1+t2) · (1+t2–1+t2)/(1+t2) = 4t/(1+t2) · (1–t2)/(1+t2)
sin miedo quito denominadores...
(1+t2+2t) · 2t2 = 4t · (1–t2)
como la solución t = 0 no vale, divido entre 2t...
(1+t2+2t) · t = 2 · (1–t2)
t + t3 + 2t2 = 2 – 2t2
t3 + 4t2 + t – 2 = 0
como la solución t = –1 no vale, divido entre t+1...
t2+ 3t – 2 = 0
t = (–3+√17)/2
la solución t = (–3–√17)/2 no vale, deshago el cambio de variable...
x/2 = arctg((–3+√17)/2)
el ángulo buscado es...
2x = 4·arctg((–3+√17)/2) = 117º15'58". 

    Comprueba que, efectivamente, con el cambio de variable  tg(x/2) = t , se obtiene que  sen x = 2t/(1+t2)  y  cos x = (1–t2)/(1+t2).

    Justifica los pasos en los cálculos de Nina.

    A Nina, con la emoción, se le ha olvidado plantear un sangaku a los demás. Hazlo tú.

martes, 20 de octubre de 2015

519. SOLUCIÓN de 219. Los cuadrados del ajedrez

    Había mandado contar cuántos cuadrados había en un tablero del ajedrez. Alguien respondió demasiado deprisa que eran 8x8=64... Estaba claro que esa no era la respuesta acertada. Había claramente 64 casillas en el tablero, pero además había cuadrados formados por 4 casillas, por 9 casillas... El propio tablero era un cuadrado más... Entonces Pepe Chapuzas, presumiendo de sus conocimientos matemáticos contestó:

   Profe, la solución es el octavo número piramidal cuadrado...

    Pepe se sacó un polinomio de tercer grado de la manga como fórmula y dio con la solución... Los compañeros no entendieron nada la respuesta y tuve que reprocharle a Pepe su actitud. Como "castigo" le mandé que justificara esa fórmula y que demostrara que valía para cualquier tablero de NxN casillas. Pepe, que era muy hábil con el método de inducción dio una clase magistral...

    Investiga qué es un número piramidal cuadrado. Busca y demuestra su fórmula por el método de inducción y justifica por qué nos da el número de cuadrados que hay en un tablero de NxN casillas.

SOLUCIÓN

    Nina Guindilla buscó cuáles eran los números piramidales cuadrados...
    Profe, mire. Un número piramidal cuadrado, como su propio nombre indica, es una suma de números cuadrados consecutivos: 1+4+9+16+25+36+... Si hay n sumandos, obedece a la fórmula
n3/3 + n2/2 + n/6
    Para demostrarla utilizo el principio de inducción matemática:
    La fórmula funciona para n=1 pues 1/3+1/2+1/6 = 2/6+3/6+1/6 = 6/6 = 1. (Incluso funcionaría para el caso n=0 ya que una "suma" de 0 sumandos sería 0.)
    Si suponemos que la fórmula funciona para n–1 sumandos (cuadrados consecutivos) y sumamos el siguiente cuadrado, n2, tenemos: 
(n–1)3/3 + (n–1)2/2 + (n–1)/6 + n2 =
= n3/3 – n2 + n –1/3 + n2/2 – n + 1/2 + n/6 – 1/6 + n2 =
= n3/3 + n2/2 + n/6. QED.
 
    Debemos tener en cuenta que en un tablero de ajedrez hay...
    1 cuadrado de lado 8 casillas (el propio tablero),
    4 cuadrados de lado 7 casillas,
    9 cuadrados de lado 6 casillas,
    16 cuadrados de lado 5 casillas, etc.
    Así pues, la solución de Pepe es ahora evidente: el número de cuadrados del tablero de ajedrez es el octavo número piramidal cuadrado... Por supuesto, se puede calcular utilizando la fórmula: 83/3 + 82/2 + 8/6 = 204.
    Para tableros cuadrados de otros tamaños, el razonamiento es similar...

    ¿Y si el tablero no fuera cuadrado? Investiga cuántos cuadrados habrá en un tablero rectangular de MxN casillas cuadradas.

    

518. SOLUCIÓN de 218. Los primos de Pepe Chapuzas (2ª parte)

    Profe, mire. Los inversos de los números primos son números racionales y sus expresiones decimales son infinitas periódicas puras (excepto las de 1/2 y 1/5). Además el número de cifras del período (longitud del período) es siempre menor que el número primo (el denominador). ¿Sabría decirme cuál es el único primo que da lugar a un período de 1 cifra? ¿Y de 2 cifras? ¿Y de 3 cifras? ¿Y de 4 cifras?
    Pepe Chapuzas siempre me está poniendo a prueba...
    ¿Quién me echa una mano para contestar a Pepe de forma razonada?
    ¿Por qué la longitud del período es menor que el denominador?
    Investiga qué pasa con períodos de mayor longitud.

SOLUCIÓN

    Profe, mire. Al dividir, los restos son siempre menores que el divisor (denominador) y tarde o temprano los restos se repetirán... Como a cada resto le corresponde un decimal del cociente, estos también se repetirán y por lo tanto el número de decimales del período será menor que el denominador (divisor).
    Si el período fuera de una cifra, el denominador de la fracción generatriz sería 9 = 3·3, por lo que (simplificando la fracción) el número primo solo puede ser 3. La fracción es 1/3 = 0,333... y el período tiene una cifra: 3.
    Si el período fuera de dos cifras, el denominador de la fracción generatriz sería 99 = 3·3·11, y el número primo sería el 11 (el 3 está descartado por lo anterior). La fracción es 1/11 =  0,090909... y el período tiene dos cifras: 09.
    Si el período fuera de tres cifras, el denominador de la fracción generatriz sería 999 = 3·3·3·37, por lo que el número primo sería el 37. La fracción es 1/37 = 0,027027027... y el período tiene tres cifras: 027.
    Si el período fuera de cuatro cifras, el denominador de la fracción generatriz sería 9999 = 3·3·11·101, por lo que el número primo sería el 101 y la fracción 1/101 = 0,009900990099...

    Para períodos más largos creo que te toca a ti seguir investigando...

517. SOLUCIÓN de 217. Los primos de Pepe Chapuzas

    Había mandado unos deberes facilitos para casa. Solo había que comprobar que determinados números eran primos. El primero era el 53 y Pepe realizó la siguiente comprobación en su cuaderno:


    Se trataba de una chapucera comprobación gráfica...
    Explica qué es lo que ha hecho Pepe Chapuzas. Comprueba de la misma manera que 127 es un número primo...

SOLUCIÓN

    Nina Guindilla comentó que lo que había hecho Pepe era realizar gráficamente las divisiones enteras de 53 (cuadraditos) entre los números primos menores que la raíz cuadrada de 53, o sea, hasta 7... Comprobando que los restos (cuadrados naranjas) nunca eran 0 se demostraba que 53 era primo... Aunque para ella este era un método chapuza y no pensaba hacer 127 cuadraditos varias veces... 

    Profe, he encontrado una página web que calcula el resto de una división entera. Al resto lo llaman módulo y la abreviatura es "mod". 
    
    127 mod 2 = 1
    127 mod 3 = 1
    127 mod 5 = 2
    127 mod 7 = 1
    127 mod 11 = 6

    ¡Así es más rápido! ¡127 también es primo!

    ¿Por qué hay que dividir solo entre primos menores que la raíz cuadra del número? Busca una página web que calcule restos (o módulos) e investiga si 57881 es primo.

lunes, 19 de octubre de 2015

516. SOLUCIÓN de 216. Sumando logaritmos...

    Pepe Chapuzas quiere compartir con vosotros este ejercicio de logaritmos...
    Realiza esta suma de logaritmos decimales sin calculadora. El profe me ha dicho que le va a poner un positivo al que lo haga...

SOLUCIÓN

    ¡"Chupao"!

    Exclamó Nina Guindilla...

    Profe, si aplico las propiedades de los logaritmos me sale:
 
(log1–log2):2 + (log2–log3):2 + (log3–log4):2 + ... +(log99–log100):2 =
= (log1–log100):2 = –2:2 = –1

    También se puede hacer transformando la suma de los logaritmos en un logaritmo de un producto... ¿Cómo?

515. SOLUCIÓN de 215. El reloj de QQ

    Profe, mire. Unos tíos míos hicieron un viaje por Alemania y me trajeron el típico reloj de cuco (un suvenir curiosamente fabricado en China). Al cuco del reloj lo llamé QQ porque no merecía un nombre más original... Era un cuco de plástico con los ojos saltones que se colaba en mis sueños conviertiéndolos en pesadillas... 
    En la pesadilla de anoche QQ me planteó con su acento chino el siguiente problema... "Ahola mismo las agujas del leloj folman un ángulo de un ladián. ¿Cuánto tiempo falta pala que vuelvan a folmal de nuevo un ángulo de un ladián?"
    No pude resolver el problema dormido, pero cuando me desperté ya sabía que había dos soluciones...
    Si estás bien despierto, resuélvele a Pepe Chapuzas la pesadilla del reloj de QQ. Y recuerda que hay dos soluciones.

    SOLUCIÓN

    A Nina Guindilla no le sorprendía que Pepe Chapuzas tuviera pesadillas con cucos con acento chino que le hablaban... de Matemáticas... pues ella, con las Mates, soñaba dormida y soñaba despierta... Veamos sus soluciones:

    Profe, mire. La manecilla grande gira a una velocidad angular de 2π radianes/hora y la manecilla pequeña gira una velocidad angular de π/6 radianes/hora, por lo que la velocidad angular relativa entre manecillas (es una persecución) es de 2π – π/6 = 11π/6 radianes/hora. Ahora bien, hay dos maneras de que las manecillas formen un ángulo de 1 radián: o la grande va por detrás de la pequeña o va por delante. Si inicialmente iba 1 radián por detrás, para que vaya 1 radián por delante tardará 2/(11π/6) horas = 20 minutos y 50 segundos...

    ¿Y si inicialmente iba por delante? Nina ha dejado esta cuestión para ti... 

domingo, 18 de octubre de 2015

514. SOLUCIÓN de 214. Un triángulo de Kepler

    Pepe Chapuzas ha propuesto un ejercicio en clase y nadie lo ha resuelto todavía. ¿Quieres ser el primero?

    Los lados de un triángulo rectángulo de área 1m2 están en progresión geométrica. ¿Cuánto mide el perímetro de este triángulo?

    Solo añadí que los triángulos rectángulos con lados en progresión geométrica se llamaban triángulos de Kepler...
SOLUCIÓN
 
    Veamos cómo ha resuelto Nina Guindilla el ejercicio:
 
    Si los lados están en progresión geométrica de razón R, y C es el cateto menor, entonces el otro cateto mide C·R y la hipotenusa C·R2. Por el teorema de Pitágoras C2 + C2·R2 = C2·R4. Es decir, que R4 – R2 – 1 = 0, por lo que R2 = (1+√5)/2 = φ = 1,618 (la razón áurea). Así pues, R = √φ = 1,272. Por otro lado, el área del triángulo mide C·C·R:2 = 1, por lo que C = √(2:R) = 1,254 y el perímetro será C + C·R + C·R2 = C·(1+R+φ) = 1,254·(1+1,272+1,618) = 4,878 metros.
 
    Sean A y B dos números reales y C, D y E sus medias aritmética, geométrica y armónica. Demuestra que si el triángulo de lados C, D y E es rectángulo, entonces es de Kepler. Calcula A y B para el triángulo de Pepe Chapuzas.

513. SOLUCIÓN de 213. Leche aguada...

    Un granjero poco ético ha encontrado una forma fácil de obtener leche "semi". De una cántara de ocho litros de leche saca una jarra y repone lo que ha sacado con agua. Remueve bien la leche y el agua de la cántara y vuelve a repetir el proceso, saca una jarra de la cántara y repone de nuevo con agua. De este modo consigue en la cántara 8 litros de su leche "semi", que en realidad contiene un 50% de leche y un 50% de agua. ¿Cuál es la capacidad de la jarra?
    Pepe Chapuzas te invita a plantear y resolver una ecuación... ¡Adelante!

SOLUCIÓN

    Nina Guindilla llamó x a la capacidad de la jarra y repitió mentalmente el proceso...

    A ver, profe. Al principio solo había leche en la cántara: 8 litros de leche. Cuando saca una jarra y rellena con agua, en la cántara queda 8–x litros de leche y x litros de agua. Después de remover saca una jarra de leche aguada, esto es, (8–x)/8·x de leche y x/8·x de agua. Y vuelve a rellenar de agua para obtener la famosa leche "semi", o sea, 8–x–(8–x)/8·x = 4 litros de leche y x–x/8·x+x = 4 litros de agua. Las dos ecuaciones son equivalentes: x2/8–2x+4 = 0 y la solución es x = (2–√(4–2))·4 = 2,343 litros.

    ¿Por qué no es válida la otra solución de la ecuación de 2º grado?

sábado, 17 de octubre de 2015

512. SOLUCIÓN de 212. La estrella elástica...

    Este diseño lo ha realizado Pepe Chapuzas con una goma elástica y cinco chinchetas... Y me ha preguntado...
    ¿Cuántos triángulos y cuántos cuadriláteros hay?

    Tardé un buen rato en acertar...

    ¡A contar triángulos y cuadriláteros! ¿Qué otros polígonos hay?
    Nos vemos.

SOLUCIÓN

    Nina Guindilla no solo los contó, también los dibujó:


    Profe, como ve, hay 10 triángulos, 10 cuadriláteros, 6 pentágonos, 5 hexágonos, 5 heptágonos y 1 decágono... Hay 37 polígonos en total.

    Con dos gomas y seis chinchetas, Nina ha diseñado esta estrella:
    ¿Cuántos polígonos ves?

viernes, 16 de octubre de 2015

511. SOLUCIÓN de 211. Los anillos mágicos

    Pepe Chapuzas estuvo enfermo y faltó unos días. Cuando volvió a clase dejó un hueco en su cuaderno para copiar de algún compañero los apuntes que le faltaban. Cuando lo hizo le sobró un espacio que rellenó con un pasatiempo que ideó durante su enfermedad (y su aburrimiento).
     Hay que colocar en cada asterisco una cifra diferente, del 0 al 9, de modo que, para cada anillo, las cifras encerradas sumen siempre la misma cantidad.

    Inténtalo. Observa que los anillos verde, azul y morado encierran 5 cifras cada uno, mientras que el rojo encierra 7...

SOLUCIÓN

    A pesar de que muchos compañeros aseguraban que era imposible, Nina Guindilla logró colocar los números... ¿Escondía su sonrisa de satisfacción otras soluciones? No lo sabemos...
    Mire, profe...
    En el anillo rojo tengo 0+1+2+3+4+5+6 = 21.
    En el anillo azul tengo 1+2+3+6+9 = 21.
    En el anillo verde tengo 1+3+4+5+8 =21.
    En el anillo morado tengo 0+3+5+6+7 = 21.
    ¡Prueba superada!

    Resuelve la siguiente estrella mágica metiendo en cada círculo los números del 1 al 12 de modo que los números alineados sumen siempre lo mismo.

jueves, 15 de octubre de 2015

510. SOLUCIÓN de 210. Un par de porcentajes...

    Sin hacer ningún cálculo... ¿Qué es mayor, el 44,44% de 77,77 o el 77,77% de 44,44?  
    Este retito lo ha pinchado Pepe Chapuzas en el corcho de clase... Resuélvelo razonadamente y me lo cuentas...

SOLUCIÓN

    Nina Guindilla no ha hecho los cálculos pero los ha indicado:

    Profe, es lo mismo: 44,44/100·77,77 = 77,77/100·44,44. Ya se sabe: el orden de los factores...

    En el precio de un producto hay que aplicar cierto porcentaje de descuento y cierto porcentaje de incremento. ¿Qué es mejor, hacer primero el descuento o el incremento? 

miércoles, 14 de octubre de 2015

509. SOLUCIÓN de 209. Con los dedos de las manos y de los pies

    Profe, mire. Hemos visto que nuestro sistema de numeración es decimal, es decir, que contamos de 10 en 10, porque tenemos 10 dedos en las manos para contar. Pero en clase de francés hemos aprendido que 80 se dice quatre-vingts, o sea, cuatro veintes. ¿Es que los franceses cuentan también con los dedos de los pies?
    La ocurrencia de Pepe Chapuzas provocó automáticamente las risitas en clase, sin embargo, su razonamiento era correcto. Le contesté a Pepe que esa era una explicación de por qué existen en muchas lenguas de todo el mundo restos de haberse contado en alguna ocasión de 20 en 20... ¿Con los dedos de las manos y los pies? Terminé añadiendo que no era casualidad que la palabra dígito significara dedo en latín...

    Investiga en qué partes del mundo, además de Francia, se utilizan numerales que recuerdan el antiguo sistema vigesimal. Elabora un mapa con el resultado de tu investigación y me lo envías por correo electrónico.

SOLUCIÓN

    Aquí tenéis el resultado de la investigación de Nina Guindilla:

    El número 80 es un buen delator del sistema vigesimal...
    En francés ya hemos visto que se dice "quatre-vingts" (cuatro veintes).
    En inglés se puede decir "four score" (cuatro cuentas).
    En euskera se dice "laurogei" (lau = cuatro, hogei = veinte).
    En danés se dice "firs(indstyve)" (cuatro veces veinte).
    En náhuatl se dice "nahuipoalli" (cuatro veintenas).
    Y así podríamos seguir con idiomas de todos los continentes. El mapa que muestro queda lejos de ser completo, pero da una idea de lo extendido que estuvo el sistema vigesimal...

    Ya que estamos con los mapamundis, coge uno y colorea en rojo los países que utilizan el punto como separador decimal (3.14), y en azul los países que utilizan la coma para el mismo fin (3,14). México estaría en rojo y España en azul...

508. SOLUCIÓN de 208. Unas parábolas peleonas

    Profe, mire. En el autobús que he tomado esta mañana había dos parábolas discutiendo. La escena la he representado en esta viñeta.
   Me pregunto cuál de las dos parábolas tendrá razón... ¿Cuál de las dos tendrá mayor excentricidad?

    Fácil, ¿verdad? ¿Quién quiere responder a Pepe Chapuzas?

SOLUCIÓN

    Solución de Nina Guindilla:

    ¡Empate: 1-1!

    Busca otros objetos matemáticos peleones y plantea una discusión (no tan fácil como esta)!   

507. SOLUCIÓN de 207. Dominó cubano

    Profe... ¿sabía que en Cuba se juega con un dominó de 55 fichas? Me han regalado un juego de dominó cubano y los puntos van del 0 al 9 en vez del 0 al 6 como en los dominós de aquí...

    Pepe Chapuzas nos mostró su nuevo regalo y de paso le sirvió de excusa para plantear un problema:

    ¡Atención! Si cogemos una ficha del dominó cubano al azar y consideramos los sucesos: A = la suma de los 2 números de la ficha es par, y B = el producto de los 2 números de la ficha es par. Calculadme:
SOLUCIÓN

    Nina Guindilla dispuso las 55 fichas del dominó cubano como en el triángulo de Pascal...
    Profe, mire. Así es muy fácil contar los casos favorables...
    La suma es par si los sumandos son ambos pares o ambos impares: P(A) = 30/55. 
    El producto es par si algún factor es par: P(B) = 40/55. 
    La suma y el producto son pares si los operandos son ambos pares: P(A˄B) = 15/55.
    Finalmente, es seguro que la suma o el producto es par: P(A˅B) = 1.

    Calcula P(A/B), P(B/A), P(A–B) y P(B–A), utilizando las probabilidades anteriores o contando casos favorables...

506. SOLUCIÓN de 206. Sin primos

    Pepe Chapuzas mostró en clase una hoja de papel con una sucesión de números... Era una sucesión peculiar...
    Profe, mire esta sucesión de números naturales formada con las cifras del sudoku, es decir, sin ceros... ¡No contiene ningún número primo!

    Demuestra que, efectivamente, todos los números de esta sucesión son compuestos...

SOLUCIÓN

    Veamos, profe. Los números que acaban en cifra par son múltiplos de 2. Los números que acaban en 5 son múltiplos de 5. Los números 9, 987, 9876543 y 987654321 son múltiplos de 3 (9+8+7 = 24, 9+8+7+6+5+4+3 = 42 y 9+8+7+6+5+4+3+2+1 = 45). Para los demás números que terminan en 1, 3, 7 o 9 la suma de sus cifras será 45·N, 45·N+42, 45·N+24 o 45·N+9 para algún natural N (las veces que aparezca "987654321"), en cualquier caso todos son múltiplos de 3.

    Nina Guindilla ha cumplido...
    Busca alguna sucesión cursiosa que tampoco tenga primos...

martes, 13 de octubre de 2015

505. SOLUCIÓN de 205. El número robado

    Mire, profe. Han entrado unos ladrones y se han llevado un número de esta sucesión. ¿De qué número se  trata?
    Aquí os dejo el último reto de Pepe Chapuzas...

SOLUCIÓN
   
    Nina le dio vueltas y vueltas a la cabeza y no daba con la solución..., hasta que a lo que le dio vueltas fue al ordenador... Pon la pantalla boca abajo y verás rápidamente la solución...

504. SOLUCIÓN de 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?

SOLUCIÓN

    Nina Guindilla comentó que para hacer el ejercicio sin pasar por la base 10 habría que saber operar en base 5. Puso como ejemplo de cálculo en base 5 la suma 4+2 = 11 aclarando que así era como se hacía en el tanteo del juego del mus... (No sabía que Nina sabía jugar al mus.) Estos son los cálculos que hizo...
    Profe, la solución es 3013035 ...

    Aclara lo que ha dicho y hecho Nina...