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Universidad de Talca Taller de Matemática 2000 Estudiantes de Enseñanza Media Taller 1 Profesores: Claudio del Pino, Cristian Mardones Test de Paridad: ¿Par o Impar? Para explicar en qué consiste el test de paridad nada mejor que un ejemplo sencillo (tomado de "Comunicación extraterrestre y otros pasatiempos matemáticos" de Martín Gardner, Ediciones Cátedra - Madrid): Un estudiante de matemáticas salió a dar un paseo con su novia en primavera. Ella arrancó una margarita y empezó a deshojarla mientras recitaba: "Me quiere, no me quiere..." "Estás tomándote un trabajo innecesario", dijo el joven. "Todo lo que tienes que hacer es contar los pétalos. Si el total es par, la respuesta es negativa. Si es impar, la respuesta es afirmativa". Como se sabe los números naturales pares son: 2, 4, 6, 8, 10, etc. y los números naturales impares son 1, 3, 5, 7, 9, 11, etc. De aquí, que claramente, Todo número natural es par o impar La operatoria básica con números pares e impares tiene las siguientes propiedades elementales: 1) La suma de dos números naturales pares es par. 2) La suma de dos números naturales impares es par. 3) La suma de un número par con un impar es impar. El "test de paridad" consiste sencillamente en que un número impar no puede ser escrito como suma de números pares. Instituto de Matemática y Física 1 Universidad de Talca Taller de Matemática 2000 Estudiantes de Enseñanza Media A continuación se muestra como algunos problemas se pueden resolver usando el test de paridad: Se colocan 1994 monedas en fila. La mitad de ellas con la cara hacia arriba y la otra mitad con la cara hacia abajo. En cada paso se dan vuelta dos monedas. ¿Es posible después de una cantidad de pasos lograr que todas las monedas queden con la cara hacia arriba? Inicialmente tenemos una cantidad impar de monedas con la cara hacia arriba: 997. Notamos que, cualquiera sea el caso, la cantidad de monedas con la cara hacia arriba sigue siendo un número impar, ya que: o bien tenemos dos monedas más con la cara hacia arriba, o bien tenemos dos monedas más con la cara hacia abajo, o bien todo queda como en el paso anterior. Esto quiere decir que después de una cantidad cualquiera de pasos la cantidad de monedas con la cara hacia arriba seguirá siendo un número impar, con lo cual nunca podremos obtener 1994 (una cantidad par) con la cara hacia arriba. Problemas Propuestos Problema 1: Comisión de socios. Un club de fútbol tiene 100 socios y todos los domingos tres de ellos son elegidos para conformar la comisión a cargo de las entradas a sus partidos. ¿Es posible que después de cierto tiempo uno de los socios del Club, haya formado la comisión con cada uno de los restantes socios, exactamente una vez? Problema 2: Invirtiendo vasos Sobre la mesa se tiene un montón de vasos. Unos boca abajo, otros boca arriba. Se quiere ponerlos todos boca arriba, pero invirtiendo de cada vez dos vasos al tiempo. ¿Es posible? ¿Y si se impone la obligación de invertirlos de tres en tres? ¿En qué casos es esto posible? Instituto de Matemática y Física 2 Universidad de Talca Taller de Matemática 2000 Estudiantes de Enseñanza Media Problema 3: Buscando números que sumados den 0. a) A continuación se escriben los primeros 10 números naturales: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ¿es posible, colocando delante de cada uno de ellos el signo "+" o el signo "−" , obtener que la suma de todos ellos sea igual a 0? b) ¿Qué acontece si se escriben los números del 1 al 11? Problema 4: Botones luminosos Un juego consiste de 9 botones luminosos (de color verde o rojo) dispuestos de la siguiente manera: 1* 2* 3* 4* 5* 6* 7* 8* 9* Si se aprieta un botón del borde del cuadrado cambian de color él y todos sus vecinos, y si se aprieta el botón del centro cambian de color sus 8 vecinos pero él no. Los ejemplos siguientes muestran entre paréntesis las luces que cambian de color al presionar el botón que se indica. (*) (*) * (*) (*) (*) (*) (*) (*) (*) (*) * (*) (*) (*) (*) (*) * (*) (*) (*) * * * botón 1 * * botón 2 * botón 5 ¿Es posible (apretando sucesivamente algunos botones) encender todas las luces con color verde, si inicialmente estaban todas encendidas con luz roja? (Justificar la respuesta) Instituto de Matemática y Física 3