Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
LIBRO 7 PROBLEMAS MATEMÁTICAS Hay cuatro cajas y en cada uno de sus laterales se ha escrito una frase que describe una propiedad de un número. Las frases son: “Divisible por 7”, “Número primo”, “Número impar”, “Mayor que 100”. Se han cogido cuatro bolas de billar: la número 2, la 5, la 7 y la 12 y se ha metido una bola en cada caja. Si ningún número cumple la propiedad de su caja, ¿qué número tiene la bola que está en la caja que dice “Mayor que 100”? SOLUCIÓN Como 7,5,2 son números primos, en la caja “Numero primo” está la bola 12 . Descartando ésta, en la caja “Número impar” debe estar la bola 2 , pues 7,5 son impares. Quedan por colocar esos dos últimos números: evidentemente, el 5 está en la caja “Divisible por 7 ” luego la bola 7 está en la caja “Mayor que 100” Se forma un trapecio uniendo los dos triángulos rectángulos semejantes de la imagen. ¿Cuál es el área del trapecio? SOLUCIÓN Nombramos los vértices y, por el teorema de Pitágoras aplicado al triángulo ABD , =+= 22 ABADBD 266765761002410 22 ==+=+= m Al ser los triángulos semejantes, ⇒= AB BD BD DC 6 169 24 676 24 26 24 26 26 2 ===⇒=⇒ DCDC m Por tanto, el área del trapecio es ==× + =×+ 6 1565 10 2 6 169 24 2 AD DCAB 260,83 m2 Si a/b = 1/2 y b/c = 8/5, halla la fracción SOLUCIÓN 4 5 5 4 5 8 2 1 =⇒=⇒×=× a c c a c b b a y, por otro lado, 2 2 1 =⇒= a b b a Sumando los dos resultados obtenemos = + ⇒=+⇒+=+ cb a a cb a c a b 4 13 4 5 2 4/13 Dos números positivos, a y b, verifican la ecuación a2 – 2a + b2 – 2b = 15 – 2ab Hallar el valor de a + b SOLUCIÓN ( ) ( ) ⇒=−+−+⇒=−−++⇒−=−+− 01521522221522 22222 bababababaabbbaa ( ) −=+ =+ =±=±= −×−± =+⇒ 3 5 2 82 2 642 2 15422 2 ba ba ba , y se desecha el segundo valor por las condiciones del enunciado. Por consiguiente, a + b = 5 ¿Cuántos nueves tiene el menor número natural que es múltiplo de 72 y la suma de sus cifras es 72? SOLUCIÓN Parece que cuantos más nueves tenga el número pedido, mayores probabilidades de ser el más pequeño… pero no es cierto. El menor número natural (que verifique el enunciado) por ser divisible por 72 también lo será por 8 y, entonces, sus tres últimas cifras deberán formar un número múltiplo de 8 . • 992 , que permitiría obtener el número 799999992 cumpliendo las condiciones del enunciado. • 896 , que permitiría obtener el número 499999896 cumpliendo las condiciones del enunciado. • 888 , que permitiría obtener el número 399999888 cumpliendo las condiciones del enunciado. El último número es el, parece ser, más pequeño y tiene cinco nueves Tres pilotos toman parte en una carrera: Carlos, Fernando y Roberto. Inmediatamente después de la salida Carlos era primero, Fernando segundo y Roberto tercero. Durante la carrera, Carlos y Fernando intercambiaron sus puestos 9 veces, Fernando y Roberto 10 veces, y Carlos y Roberto 11 veces. ¿En qué orden terminaron la carrera? SOLUCIÓN Si el intercambio es un número par de veces los pilotos quedan relativamente como están y si el intercambio es un número impar de veces las posiciones de los pilotos se permutan. Por ello al final Fernando quedará delante de Carlos y de Roberto y Roberto quedará delante de Carlos. En resumen, quedarán Fernando primero, Roberto segundo y Carlos tercero ABCD es un trapecio isósceles y E es el punto medio del lado AD. Si AE = 1 cm y el triángulo CEB es rectángulo en E, ¿cuál es el perímetro del trapecio? SOLUCIÓN Dibujamos y nombramos en la figura elementos que nos interesan. Observamos que • Los lados oblicuos del trapecio miden 2 cm cada uno • La altura del trapecio es x2 cm • Las bases del trapecio, a y b , cumplen que 2 24 ab yyab −=⇒=− • El triángulo rectángulo AFE verifica que 122 =+ yx , por el teorema de Pitágoras También por el teorema de Pitágoras, se verifica que • En el triángulo rectángulo EGC : ( ) 22222 xyaEGGCEC ++=+= • En el triángulo rectángulo EFB : ( ) 22222 xybEFFBEB +−=+= Por último y también por el teorema de Pitágoras se cumple, en el triángulo rectángulo CEB , que ( ) ( ) ⇒=++−++++⇒=+−+++⇒=+ 4222 22222222222222 xybybxyayaxybxyaBCEBEC ( ) ( ) ( ) ( ) ⇒=+−−+⇒=+−−++⇒=++−++⇒ 842242 2 422 222222222 bababa ab baxybayba ( ) 24424222 2222222 =+⇒=+⇒=++⇒=+−−+⇒ babaabbaabbaba cm El perímetro es, entonces, =+++ 22ba 6 cm Si 9n + 9n + 9n = 34033, ¿cuánto vale n ? SOLUCIÓN ⇒=⇒=+⇒=⇒=×⇒=++⇒=++ + 403224033123333333333999 4033124033240332224033 nnnnnnnnnn n = 2016 Al sumar los números naturales consecutivos desde el 1 hasta n ha habido uno que, por error, hemos sumado dos veces. Si la suma obtenida ha sido 857, ¿cuál es el número que hemos repetido? SOLUCIÓN La suma de los n primeros números naturales es ( ) 2 1+× nn . Lo que ha sucedido es que se ha sumado ( ) 857 2 1 =++× mnn , siendo nm ≤≤1 natural. En primer lugar, calculemos de manera aproximada cuantos números naturales hemos sumado: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 4,411714117141857 2 11 857 2 1 857 2 1 2 =≈+→≈+→≈+×+→≈+×→=++× nnnnnnmnn , por lo que 40≈n Podemos considerar entonces que ( ) 37857820857 2 4140 857 2 1 =⇒=+⇒=+×⇒=++× mmmmnn El número sumado dos veces es el 37 Una esfera de 15 cm de radio está dentro en un cono tangente a la base y a la superficie lateral. Si la generatriz del cono es igual al diámetro de la base, ¿cuál es la altura del cono? SOLUCIÓN Dibujamos y nombramos en la figura elementos que nos interesan. El enunciado nos dice que ACBC ×= 2 y 15== ODOA cm Aparecen en la figura dos triángulos rectángulos, BAC y BDO semejantes, pues tienen los tres ángulos iguales. La relación de semejanza que puede establecerse entre ambos es ⇒= AC BC OD OB =+×=⇒=−⇒×=−⇒ 152152 15 152 h h AC AC OD OAAB 45 cm ¿Cuántas listas de ceros y unos, de longitud 20, tienen todos los ceros consecutivos o todos los unos consecutivos o ambas cosas a la vez? SOLUCIÓN Suponemos que, en cada lista, hay al menos un cero y al menos un uno. Calculamos las listas para ceros consecutivos. Con un cero y diecinueve unos, hay 20 listas distintas según el cero ocupe las posiciones desde la primera a la ª20 . En dos de ellas los 19 unos restantes estarán seguidos Con dos ceros seguidos y dieciocho unos, hay 19 listas distintas según el primer cero ocupe las posiciones desde la primera a la ª19 . En dos de ellas los 18 unos restantes estarán seguidos Con tres ceros seguidos y diecisiete unos, hay 18 listas distintas según el primer cero ocupe las posiciones desde la primera a la ª18 . En dos de ellas los 17 unos restantes estarán seguidos Sucesivamente, llegamos a que con diecinueve ceros seguidos y un uno, hay 2 listas distintas según el primer cero ocupe las posiciones desde la primera a la ª2 . En ambos casos, el uno restante estará, al ser único, sin otros unos separados de él. En resumen, habrá ( ) 209 2 19202 23...181920 =×+=+++++ listas con los ceros seguidos, 38192 =× de ellas también tendrán los unos seguidos. Por simetría, las listas de unos consecutivos serán las mismas y también las que, de ellas, tengan también los ceros seguidos. En resumen, la cantidad de listas que cumplen las condiciones del enunciado serán =−+ 38209209 380 listas ¿Cuántos números naturales hay en la lista más larga posible de números consecutivos de tres cifras, cada uno de los cuales tiene al menos una cifra impar? SOLUCIÓN La lista debe abarcar números con la centena impar y, antes, existir números de tres cifras. Por ejemplo, de 300 a 399 hay cien números naturales con, al menos, una cifra impar. Inmediatamente antes hay diez números que poseen la cifra 9 : de 290 a 299 y, a ellos, hay que añadirle el que se coloca primero en la lista: 289 En resumen, son los números entre288 y 400 , ambos excluidos. Y también los mismos hay entre 488 y 600 , ambos excluidos; entre 688 y 800 , ambos excluidos, y entre 888 y 1000 , ambos excluidos. En total, 111 números La sucesión {an} cumple que a1 = 1 y am+n = am + an + m x n para cualquier par de números naturales m y n. ¿Cuál es el valor del término que ocupa el lugar 100 en la sucesión? SOLUCIÓN Observemos que, según el enunciado, 1111 ++=×++=+ nanaaa nnn Es decir, ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ⇒+−+−+++==+−+−+=+−+=+= −−− nnnannnannanaa nnnn 12...2...121 1321 ( ) ( ) ( ) 2 1 12...21 nn nnnan ×+=+−+−+++=⇒ , suma de los n primeros números naturales. Además ( ) ( ) ( ) ( ) =××+×++×+=×+×++×+=×++=+ 2 211 2 1 2 1 nmnnmm nm nnmm nmaaa nmnm ( ) ( ) ( ) 2 1 22 2 222 nmnmnmnmnmnnmm +×++=+++=××++++= , lo que muestra la coherencia de la definición y unicidad del valor de cada término de la sucesión en el enunciado. En conclusión, =×= 2 100101 100a 5050 48 niños van a una excursión. Seis de ellos tienen exactamente un hermano en la excursión, nueve tienen exactamente dos hermanos en la excursión y cuatro tienen exactamente tres hermanos en la excursión. El resto no tienen hermanos en la excursión. ¿Cuántas familias hay en la excursión? SOLUCIÓN Los 6 primeros niños forman tres parejas de hermanos: 3 familias. Los siguientes 9 niños forman tres tríos de hermanos: 3 familias. Los siguientes 4 niños forman un cuarteto de hermanos: 1 familia. Quedan 2949648 =−−− niños que constituyen una familia distinta cada uno. Por tanto hay, en total, =+++ 13329 36 familias La suma 1 + 2 + 3 +…+ n de los n primeros enteros positivos es un número de tres cifras, todas iguales. ¿Cuál es el valor de n ? SOLUCIÓN Según el enunciado, y teniendo en cuenta la fórmula de la suma de términos consecutivos, de una progresión geométrica, ( ) ( ) ( ) 3732 1 222 1 11110100 2 1 ...321 ____ ×× +×=⇒+×=⇒=++==+×=++++ nnannaaaaaaaannn Como 37 es primo, 37=n o 371 =+n En el primer caso, 3 19 3732 3837 38137 = ×× ×=⇒=+⇒= ann , solución no válida porque a es un dígito. En el otro caso, 6 3732 3736 36371 = ×× ×=⇒=⇒=+ ann , lo cual es coherente con el enunciado. Pueden estudiarse más casos con 1,371 >=+ kkn , pero esto provocaría también valores no válidos porque se obtendría que 10>a o no entero. Por tanto, 6=a , la suma es 666 y el número de términos es n = 36 Dos hermanos varones, Joaquín y Álvaro, dan respuestas verdaderas a una pregunta sobre cuántos miembros tiene su club de ajedrez. Joaquín dice: “todos los miembros del club, excepto 5 chicas, son chicos” y Álvaro dice: “ En todo grupo de seis miembros del club hay por lo menos 4 chicas”. ¿Cuántos miembros hay en el club? SOLUCIÓN Si en cada grupo de seis hay al menos cuatro chicas, el número máximo de chicos es 2 Por lo tanto, en el club hay =+ 25 7 miembros Los puntos A, B, C y D están situados como muestra la figura. Las medidas de los segmentos AB, BC y CD son, respectivamente, 7/2, 5/2 y 3/2 Si X es el punto medio del segmento BC e Y es el punto medio del segmento AD, ¿cuál es la longitud del segmento XY ? SOLUCIÓN Establecemos el punto A como origen de una referencia lineal y, según los datos del enunciado, asignamos a cada punto una coordenada: la distancia al origen. Evidentemente, A tiene de coordenada 0 Así, B tiene de coordenada 2 7=AB , C tiene de coordenada 6 2 5 2 7 =+=+= BCABAC y D tiene de coordenada 2 15 2 3 2 5 2 7 =++=++= CDBCABAD Si llamamos x , y a las coordenadas respectivas de los puntos X , Y obtenemos que 4 19 2 6 2 7 = + =x y que 4 15 2 0 2 15 = + =y por ser puntos medios de los respectivos segmentos BC y AB De ahí, el segmento XY mide =−=− 4 15 4 19 yx 1 unidad Se consideran las dos progresiones aritméticas 5, 17, 29,… y 29, 47, 65, … ¿Cuántas progresiones aritméticas diferentes de enteros positivos hay de manera que esas dos sean subsucesiones suyas? SOLUCIÓN La primera progresión tiene de diferencia 12 y la segunda, 18 Como coinciden en un término al menos ( 29 ), todas las progresiones aritméticas que posean ese término y cuya diferencia sea divisor común de las diferencias dadas cumplirán la condición del enunciado. Como 3212 2 ×= y 23218 ×= , los divisores comunes son 6323,2,1 =×y y se deduce fácilmente (a través de la relación del término 5 con cada una de las diferencias) que las progresiones son: • Diferencia 65,47,29,17,541 614325131 =====⇒+=⇒ aaaaanan • Diferencia 65,47,29,17,5322 31221371 =====⇒+=⇒ aaaaanan • Diferencia 65,47,29,17,5233 2115951 =====⇒+=⇒ aaaaanan • Diferencia 65,47,29,17,5166 118531 =====⇒−=⇒ aaaaanan En resumen, que cumplan la condición del enunciado hay 4 progresiones aritméticas Halla el número de cifras de SOLUCIÓN ( ) ( ) 252572572525725322584258 101281025225225252516 ×=×=××=××=×=×=× Es decir, tres cifras seguidas de veinticinco ceros. En total, 28 cifras Una compañía aérea no cobra por el equipaje si su peso es inferior a un cierto valor en kgs. Por cada kg extra se cobra una tarifa. El equipaje del matrimonio Sánchez pesa 60 kg y pagan 3 euros. El equipaje del Sr. Ramírez pesa lo mismo, pero él paga 10,50 euros. ¿Cuál es el peso máximo del equipaje que un pasajero puede llevar sin pagar? SOLUCIÓN Llamamos x al máximo peso, en kg, exento de pago y t a la tarifa, en euros, por kg que exceda de x . En el caso de los Sánchez, al ser dos personas, el exceso de equipaje será de x260 − kg, por lo que pagan ( ) 3260 =×− tx euros. El señor Ramírez leva un exceso de equipaje de x−60 kg y paga ( ) 50,1060 =×− tx euros. Resumiendo, ( ) ( ) 25150660721050,3 1 50,10 3 60 260 50,1060 3260 =⇒=⇒−=−⇒== − − ⇒ =×− =×− xxxx x x tx tx El máximo exento de pago es 25 kg ¿Cuántas parejas de números de dos cifras verifican que su producto es un número de tres cifras todas iguales? SOLUCIÓN Si yx, son los números de dos cifras cuyo producto es un número de tres cifras iguales se cumplirá que 373111 _____ ××=×==× aaaaayx , siendo a una cifra no nula. Entonces los casos pueden ser: =×=⇒= =×=⇒= =×=⇒= =×=⇒= =×=⇒= =×=⇒= ⇒= 12344 15355 18366 21377 24388 27399 37 ya ya ya ya ya ya x 123484274372 =×=⇒=×=⇒=×= yax En total, 7 parejas En una tabla 4x5 se escriben veinte enteros positivos distintos. Cualesquiera dos números que estén en casillas con un lado común tienen un divisor común mayor que 1. Si n es el mayor número de la tabla, halla el menor valor que puede tomar n SOLUCIÓN Evidentemente, si ponemos veinte números pares correlativos tendremos la condición de problema, por lo que debe ser 40≤n Impares solo podremos encajar aquellos que, al menos, tengan dos números menores de 40 no primos con ellos. Esto nos elimina los números impares ...,29,23,19,17 y casi el 11 y el 13 Podemos probar con los impares 25,21,15,9,7,5,3 , además de los demás pares, y tenemos la posibilidad siguiente: Por tanto, n = 26 En el triángulo ABC de la figura (que no está a escala) D es el punto medio de BC, AD = CD y AE es la bisectriz del ángulo de vértice A del triángulo. Si el ángulo CEA es de 60o, ¿cuánto mide el ángulo CDA ? SOLUCIÓN Llamamos ADC ˆ=α El triángulo CDA es isósceles, al ser ⇒= CDAD DCACAD ˆˆ =⇒ . Por lo tanto, en dicho triángulo, ⇒=+⇒=+ º180ˆ2º180ˆ2 αα BCADCA 2 º90 2 º180ˆ αα −=−=⇒ BCA Como CDAD = y D es el punto medio de ADBDBCDACBC ⇒==⇒ es un triángulo isósceles por lo que 22 º180º180ˆº180º180ˆ2º180º180ˆ2ˆˆ αααα =+−=⇒=−+⇒=−+⇒= ABCABCABDABDDAB Por otro lado, en el triángulo CEA : 2 º30ˆ 2 º90º60º180ˆº60º180ˆ αα +=⇒ −−−=−−= CAEBCACAE y, en el triángulo EBA : ( ) 2 º60ˆ 2 º60º180º180ˆˆº180ˆ αα −=⇒−−−=−−=EABABCBEAEAB Como AE es la bisectriz del ángulo en A , º30 2 º60 2 º30ˆˆ =⇒−=+⇒= αααEABCAE CDA = 30o En la figura el ángulo CAD es 11o, AB = OC y O es el centro de la circunferencia. Halla el ángulo COD SOLUCIÓN Trazamos el radio ABOCOB == . Evidentemente el triángulo OBA es isósceles y, por tanto, su ángulo º11ˆ =BOA . En dicho triángulo º158º112º180ˆ =×−== ABOα Pasamos al triángulo BOC , también isósceles. Por lo anterior º22º158º180º180ˆ =−=−= αOBC , por lo que º136º222º180ˆ =×−== COBβ Finalmente, como =−−=−−=⇒=++ º136º11º180º11º180ˆº180ˆº11 ββ DOCDOC 33o ¿Cuántos números de cuatro cifras de la forma son divisibles por 36? SOLUCIÓN Los números ba46 deberán ser divisibles por 4936 ×= , es decir por 9 (la suma de sus cifras debe ser 9 o múltiplo de 9 ) y por 4 (sus dos últimas cifras deben ser divisibles por 4 ). Casos posibles: 684084060 ⇒=⇒⇒= aab 644444464 ⇒=⇒⇒= aab ⇒= ⇒= ⇒⇒= 69489 60480 4868 a a ab Total, 4 números En una peluquería masculina el peluquero tarda 12 minutos en cortar el pelo de un chico y 20 en cortar el pelo de un adulto. Hoy ha trabajado 8 horas sin descansar, y ha cortado el pelo a, por lo menos, 7 chicos. A lo sumo, ¿a cuántos adultos ha cortado el pelo? SOLUCIÓN Sea 7≥x el número de chicos a los que ha cortado el pelo e y al número de adultos. El enunciado permite deducir que 120534806082012 =+⇒=×=+ yxyx De ahí, 5 3 24 5 3120 31205 x y x yxy −=⇒−=⇒−= Como la cantidad de chicos y adultos debe ser entera , 7≥x y el número mínimo de chicos se corresponderá con el máximo de adultos, la menor cantidad posible de chicos será ⇒= 10x 18 5 103 24 =×−=⇒ y En suma, la cantidad mínima de adultos es 18 Si a, b y c son números enteros positivos tales que abc + ab + ac + bc + a + b + c = 104, halla SOLUCIÓN Desarrollamos y calculamos ( ) ( ) ( ) ⇒=+=+++++++=+×+×+ 10511041111 cbabcacababccba ( ) ( ) ( ) 753105111 ××==+×+×+⇒ cba Como cba ,, son enteros positivos ningún factor polinómico es igual a 1 por lo que cada uno de los tres factores tomarán valores iguales a los tres de la descomposición factorial de 105 , siendo irrelevante, para la solución del problema, qué factor es cada valor. Por lo tanto, =++=++=++⇒ = = = ⇒ =+ =+ =+ 36164642 6 4 2 71 51 31 222222 cba c b a c b a 56 Hay una fila de 4999 loros que están hablando, uno detrás de otro. El primero dice: El segundo loro es verde. El segundo dice: El tercer loro es verde ….. El loro número 4997 dice: El loro 4998 es verde. El loro 4998 dice: El loro 4999 es un elefante rosa. El loro 4999 dice: ¡Yo no soy un elefante rosa! Se sabe que todos los loros verdes mienten y que todos los loros que mienten son verdes. ¿Cuántos loros verdes hay en la fila? SOLUCIÓN Supongamos que el loro 1 miente. El loro 2 (no es verde) dice la verdad, el loro 3 (es verde) miente…. y, sucesivamente, los loros que ocupan lugar impar mienten (son verdes) y los que ocupan lugar par dicen la verdad (no son verdes). Llegamos así al loro 4998 que dice la verdad, lo cual es absurdo. Por lo tanto, el loro 1 dice la verdad (no es verde). Entonces, el loro 2 miente, el loro 3 dice la verdad, …. y, sucesivamente, los loros que ocupan lugar impar (no son verdes) dicen la verdad y los que ocupan lugar par mienten (son verdes). Llegamos así al loro 4998 que miente, lo cual es lógico, y el loro 4999 dice la verdad. En resumen, mienten todos los pares y, por tanto, hay = 2 4998 2499 loros verdes El pentágono ABCDE está descompuesto en tres triángulos rectángulos como se muestra en la figura. Si AB = 4 cm, BC = 3 cm, CD = 12 cm y el perímetro del pentágono es 188 cm, ¿cuál es, en cm2, su área? SOLUCIÓN En el triángulo rectángulo ABC , y por el teorema de Pitágoras, 52543 22222 =⇒=+=+= ACABBCAC cm Entonces, en el triángulo rectángulo ACD y por el teorema de Pitágoras, 13169125 22222 =⇒=+=+= ADCDACAD cm Y seguimos. En el triángulo rectángulo ADE y por el teorema de Pitágoras, 16916913 222222222 =−⇒+=⇒+=+= xyxyxADDEAE Por otro lado, teniendo en cuenta el valor del perímetro, 169191881884312 =−=+⇒=++++ yxyx En resumen, tenemos: ( ) ( ) 11 169 169 169 16922 +=⇒=−⇒ =+ =+×− ⇒ =+ =− xyxy yx xyxy yx xy De lo anterior, 84169121691 =⇒=+⇒=++=+ xxxxyx cm e 85=y cm El área del pentágono es la suma de las áreas de los tres triángulos rectángulos: =×+×+× 2 8413 2 125 2 43 =++= 546306 582 cm2 Estamos en el último decenio del siglo pasado y en una clase de 30 alumnos sólo 12 de ellos tienen teléfono móvil. Durante las vacaciones los que no tienen teléfono móvil envían postales de felicitación a todos sus compañeros, y los que sí lo tienen envían sms de felicitación a quienes lo tienen y postales a quienes no lo tienen. ¿Cuántas postales se han enviado en total? SOLUCIÓN En esta clase tan idílica 12 alumnos tienen móvil y 18 no. Por tanto, los 12 envían postales a los 18 . En total, 2161812 =× postales. Además, los 18 que no tienen móvil envían postales a todos (menos a él mismo): 5222918 =× postales. En total =+ 522216 738 postales En el conjunto de los 26 primeros enteros positivos borramos dos de ellos de manera que su producto es igual a la suma de los 24 restantes. ¿Cuál es el menor múltiplo común de los dos números que hemos borrado? SOLUCIÓN Lo que nos plantea el enunciado es que ( ) ( )yxyx +−×+=× 2 26261 , siendo x , y menores o iguales de 26 y teniendo en cuenta la fórmula que determina la suma de los 26 primeros números naturales. ( ) ( ) ( ) ( ) ⇒=+×+⇒=+++×⇒=++×⇒+−×+=× 352113521351 2 26261 yxyxyxyxyxyxyx ( ) ( ) 11211 5 ×=+×+⇒ yx y cuya única distribución en factores positivos menores o iguales que 26 es ( ) ( ) 221611 ×=+×+ yx , luego 15161 =⇒=+ xx y 21221 =⇒=+ yy por lo que ( ) ( ) =××=××= 75373,5321,15 mcmmcm 105 El número n es el mayor entero positivo tal que 4n es un número de tres cifras, y m es el menor entero positivo tal que 4m es un número de tres cifras. ¿Cuánto vale n – m ? SOLUCIÓN Evidentemente, n4 debe ser el mayor número entero positivo de tres cifras múltiplo de 4 : 996 y m4 debe ser el menor número entero positivo de tres cifras múltiplo de 4 : 100 De ahí, 2499964 =⇒= nn y 251004 =⇒= mm por lo que =−=− 25249mn 224 En una sucesión el primer término es a1 = 1, el segundo a2 = –1 y a partir del tercero cada término es el producto de los dos anteriores. ¿Cuál es la suma de los 2016 primeros términos de la sucesión? SOLUCIÓN Hay que darse cuenta que ⇒−=×=⇒=×=⇒−=×=⇒−== 1111;1 43532421321 aaaaaaaaaaa ⇒=×=⇒−=×=⇒ 11 657546 aaaaaa … por lo que se pueden establecer las siguientes pautas: 1=na si 13...,10,7,4,1 +== kn con ...,3,2,1,0=k 1−=na si ...,6,5,3,2=n Entonces, agrupando de tres en tres, 111121 −=−−=++ ++ mmm aaa para 13...,10,7,4,1 +== km con ...,3,2,1,0=k En resumen, como 2016 es divisible por 3 , =×−= −−−=+++ 6721 3 2016 1....11... 201621 vecesaaa – 672 El exterior de un cubo, con cuatro cuadrados en cada cara, se pinta de blanco y verde de manera que se ve, como indica la figura, como si estuviera formado por cubitos blancos y verdes. ¿Cuál de los siguientes puede ser el desarrollo del cubo pintado? SOLUCIÓN Identificando la cara frontal izquierda del dado con la cara central del desarrollo tenemos que la cara frontal derecha del dado es la cara lateral derecha del desarrollo y la cara superior del dado es la cara superior del desarrollo. En esas condiciones, el desarrollo del cubo es el e y los demás desarrollos no pueden determinar el cubo mostrado. Joaquín y Joan juegan un partido al mejor de cinco sets, es decir, el vencedor es el ganador de tres sets. Si la probabilidadde que Joaquín gane cualquier set es dos tercios, ¿cuál es la probabilidad de que gane el partido? SOLUCIÓN Llamamos 3 2 )( =igP a la probabilidad de ganar el set i . Entonces, 3 1 )( =ipP es la probabilidad de perder el set i Calculamos la probabilidad de ganar de Joaquín como la suma de las probabilidades de todos los resultados ganadores posibles: • Si gana los tres sets seguidos: 27 8 3 2 3 2 3 2 )()()( 3211 =××=××= gPgPgPP • Si gana tres sets y pierde uno habrá tres casos de la misma probabilidad según pierda el primero, el segundo o el tercer set: ( ) 27 8 3 2 3 2 3 2 3 1 3)()()(3 43212 =××××=××××= gPgPgPpPP • Si gana tres sets y pierde dos habrá 2 4 casos según pierda dos sets de los cuatro primeros: ( ) 81 16 27 8 9 1 6 3 2 3 2 3 2 3 1 3 1 2 4 )()()()( 2 4 543213 =××=××××× =××××× = gPgPgPpPpPP Entonces, la probabilidad de ganar el partido es =++=++= 81 16 27 8 27 8 321 PPPP 64/81 Carlos, el día de su cumpleaños en este año, multiplica su edad por la de sus gemelos y obtiene 2013. ¿En qué año nació Carlos? SOLUCIÓN Llamamos 611132013 ××= , por lo que Carlos debe tener, razonablemente, 61 años y sus gemelos, 33 años. Carlos nació el año =− 612016 1955 La longitud de un lado de un triángulo es 13 cm. Si el producto de los tres lados es 1365, ¿cuál es el perímetro del triángulo? SOLUCIÓN Como 105131365 ×= , el producto de los dos lados restantes es 753105 ××= y deben ser tales que, con el dado, el valor de la suma de dos de ellos sea siempre mayor que el valor del tercero, condición imprescindible para que formen triángulo. Analizando las posibilidades, lo anterior solo sucede si esos lados son de longitudes 7 cm y 1553 =× cm De ahí, el perímetro del triángulo es =++ 15713 35 cm Usando los números naturales de 1 a 22, ambos inclusive, se quieren formar once fracciones eligiendo uno de ellos como numerador y otro como denominador. Si cada uno de los 22 números se usa exactamente una vez, ¿cuál es el mayor número de fracciones que pueden tener un valor entero? SOLUCIÓN La pregunta equivale a decir cuántas parejas distintas de números de 1 a 22 pueden hacerse de manera que uno sea divisor de otro. Comenzando por los números mayores y eligiendo también los divisores (también) más altos y que queden libres tendremos 2 11 22 = , 3 7 21 = , 2 10 20 = , 19 1 19 = , 2 9 18 = , 2 8 16 = , 3 5 15 = , 7 2 14 = , 3 4 12 = , 2 3 6 = Las dos últimas fracciones no cumplen la regla pero, al quedar libres los números citados, se observa claramente cómo pueden construirse las fracciones. La única que queda sin un valor entero es 13 17 Por tanto, el número mayor de fracciones que cumplen las condiciones del enunciado es 10 Resuelve la ecuación SOLUCIÓN ( ) ( ) ⇒−=−⇒=⇒=⇒ × =⇒ × =⇒ × = −−−−−− x x x x xx x xx x xx x 12 455 5 5 5 55 5 5 55 5 5 255 5 25 12 4 60 48 4 3426 48 4 17 2 26 48 22 1726 48 2 ⇒ − −=⇒ 4 12 x x = 3 Varios triángulos isósceles no superpuestos tienen el vértice O en común. Cada triángulo comparte un lado con el siguiente, construyendo un polinomio convexo. El menor ángulo de uno de los triángulos tiene un ángulo de m grados en el vértice O, donde m es un entero positivo. Los demás triángulos tienen en O ángulos cuya medida en grados es 2m, 3m, 4m y así sucesivamente. En la figura se ha dibujado un conjunto de 5 triángulos que cumplen esa condición. ¿Cuál es el menor valor de m para el que existe tal conjunto de triángulos? SOLUCIÓN Está claro que ( ) ( ) ⇒=×+×⇒=++++×⇒=++++ º360 2 1 º360...321º360...32 nn mnmnmmmm ( ) º7201 =+××⇒ nnm Teniendo en cuenta que 532720 24 ××= , el valor máximo que puede tomar n es ⇒=×= 1553n ( ) º31615 º720 1 º720 2161 2 = × = +× =⇒==+⇒ nn mn , valor mínimo de m : m = 3o ¿Cuál es el menor número, mayor que la unidad, cuyo cuadrado perfecto que es producto de dos factoriales distintos? SOLUCIÓN Está claro que el producto deberá ser factoriales de dos consecutivos tales que uno de ellos sea el de un cuadrado perfecto. El menor, obviando 211!1!0 ==× , se deduce de 2121444321321!4!3 ==××××××=× y es 12 Isaías ve un tractor por la carretera arrastrando lentamente un largo tubo. Se coloca junto al tubo en la misma dirección que el tractor y cuenta 140 pasos para ir de un extremo a otro del tubo. Da la vuelta y camina hacia el otro extremo, contando entonces sólo 20 pasos. Si el tractor e Isaías mantienen velocidades uniformes, y cada paso de Isaías es de 1 m de largo, ¿cuál es la longitud del tubo? SOLUCIÓN Tenemos en cuenta siempre la fórmula tiempo espacio velocidad = y las fórmulas deducidas de ésta. Suponemos que la velocidad de Isaías es x m/min y la velocidad del tractor, más lenta, es de y m/min. Además, la longitud del tubo es de z m (metros). Como los pasos de Isaías equivalen a 1 m, los 140 m que recorre Isaías los hace en x 140 minutos, lo que supone un desplazamiento del tubo de x y x y 140140 =× metros. En resumen, los metros recorridos por Isaías equivalen a los metros del tubo más su desplazamiento: 140 140 =+ x y z Después, los 20 pasos de Isaías de vuelta (a una velocidad de x m/min) durante x 20 minutos se oponen al movimiento del tubo (a una velocidad de y m/min) y, en esos pasos, el tubo recorre y x ×20 m en sentido contrario. La suma total de ambos desplazamientos coincidirá con la longitud del tubo. Por lo tanto, 20 20 20 20 −=⇒=+× z x y zy x En suma, ==⇒=−⇒⇒ −= =+ ⇒ −= =+ 8 280 1401408 1407 140 140 140 20 20 140 140 zz z x y x y z z x y x y z 35 m Halla la cantidad de números de dos cifras ab verifican que SOLUCIÓN ( ) bababaabbaabbabaab <⇒<⇒<⇒+<+⇒+<+×⇒< 4 7 29 72910330101033 , siendo a y b dígitos. Posibilidades: • 9,8,7,6,51 =⇒= ba : Números 1918171615 −−−− • 92 =⇒= ba : Número 29 Total, 6 números Seis superhéroes capturan a 20 villanos. El primer superhéroe captura 1, el segundo captura 2, el tercero captura 3 y el cuarto superhéroe captura más villanos que cualquiera de los otros 5 superhéroes. ¿Cuál es el menor número de villanos que debe haber capturado el cuarto superhéroe? SOLUCIÓN Según el enunciado, entre los tres últimos superhéroes capturan 1432120 =−−− villanos y, además, el cuarto superhéroe captura más de 3 villanos. Y no solo eso. Como debe capturar más que cualquier otro superhéroe al menos debe capturar 6 villanos y, así, los superhéroes quinto y sexto capturarán, convenientemente, 4 villanos cada uno. Si capturase 5 villanos, en el mejor de los casos (para el problema) otro superhéroe capturaría los mismos. Por lo tanto, 6 villanos Los enteros positivos a, b y c verifican: a·b·c = 240, a·c + b = 46, a + b·c = 64. ¿Cuál es el valor de a + b + c ? SOLUCIÓN ( ) ⇒−±=⇒=+−⇒=−×⇒ −=×⇒=+× =×× 2405292302404624046 4646 240 2 bbbbb bcabca cba = = ⇒±=⇒ 6 40 1723 b b b • Si =+ =× ⇒= 6440 6 40 ca ca b : ¡imposible! • Si 4;10 646 40 6 ==⇒ =+ =× ⇒= ac ca ca b Por lo tanto, =++=++ 1064cba 20 Se tienen piezas de plástico iguales con la forma de un pentágono regular. Si se disponen como en la figura, ¿cuántas piezas se necesitan para cerrar el círculo? SOLUCIÓN Si construimos el cuadrilátero con lados rojos, sus cuatro ángulos suman º360 Tres ángulos son iguales y son los correspondientes a los ángulos internos a un pentágono regular: º108º72º180 5 º360 º180 =−=− Entonces, º36ª324º360º1083º360º360º1083 =−=×−=⇒=×+ αα Como 10 º36 º360º360 == α , la cantidad de piezas en forma de pentágono regular que se necesitan para cerrar el círculo son 10 ¿Cuántos números Nde cuatro cifras verifican que al borrar en N la cifra de las unidades de millar se obtiene otro número de tres cifras que es un noveno de N ? SOLUCIÓN Lo que se indica es que cuántos números de la forma abcdN = cumplen que 99 abcdN bcd == , siendo dcba ,,, dígitos y 0≠a ⇒+++=++⇒+++=++⇒= dcbadcbdcbadcbabcdbcd 101001000990900 9 101001000 10100 9 abcdadcbdcbadcba 1251251010001010012508808001000 =⇒=++⇒=−−−⇒=−−− , lo que nos indica que el número de tres cifras debe ser múltiplo de 125 y el número de 4 cifras debe ser divisible por 9 (que conseguiremos eligiendo la cifra de las unidades de millar de manera que la suma de las cifras sea múltiplo de 9 ) Posibilidades: • 11251251251 =⇒=×= Nbcd : 125 9 1125 = • 22502501252 =⇒=×= Nbcd : 250 9 2250 = • 33753751253 =⇒=×= Nbcd : 375 9 3375 = • 45005001254 =⇒=×= Nbcd : 500 9 4500 = • 56256251255 =⇒=×= Nbcd : 625 9 5625 = • 67507501256 =⇒=×= Nbcd : 750 9 6750 = • 78758751257 =⇒=×= Nbcd : 875 9 7875 = Cumplen la condición del enunciado 7 números ¿Cuántos enteros positivos n hay, tales que tanto n/3 como 3n sean números de tres cifras? SOLUCIÓN Evidentemente el menor valor será 100 3 300 3 300 ==⇒= nn y 90030033 =×=n y el mayor valor 111 3 333 3 333 ==⇒= nn y 99933333 =×=n En resumen, serán los valores 1113333...,......,1023306,1013303,1003300 ×=×=×=×= que son 12 números En el triángulo isósceles de la figura el lado desigual es AB = 12 cm y está dividido en cuatro polígonos de igual área por segmentos perpendiculares al lado AB. ¿Cuál es el valor de x ? SOLUCIÓN Nombramos los segmentos que se ven en la figura adjunta y, según las condiciones del problema, se sabe que 61222 =+⇒=+ bxbx y, como las cuatro superficies son iguales, ( ) ( ) ( ) ⇒ =+ = ⇒ =+ = ⇒ ×+=×+× ×+=×× hbhab hxa hbhab hxa hbxbha hbxax 3 3 622 62 2 22 2 4 2 22 2 4 ( ) ( ) ⇒=⇒=⇒ =⇒=⇒×−=−=+×⇒=++ = ⇒ 22 63 63 6 6666 3 ah h a a h h a xxhahbbhhbxahbhabxa a h x ahah ×=⇒=⇒ 22 22 Igualando áreas, ( ) ( ) bxababxahbabxabhaax ×+=⇒×+=⇒+=⇒×+=× 212 22 y como ( ) ( ) ( ) 22 266 2662262166 + +=⇒+=×+⇒−×+=⇒−=⇒=+ xxxxxbbx Racionalizando, ( ) ( ) ( ) ( ) ⇒=− −−+= −×+ −×+= + += 2 26 24 122621212 2222 22266 22 266 x x = 3√2 cm Se da la función f (x ) = (m – x)(n – x)2, donde 0 < m < n. Su gráfica es una de las siguientes ¿Cuál? SOLUCIÓN Como ( )( ) ( ) −∞=+−=−−= +∞→+∞→+∞→ ...limlim)(lim 32 xxnxmxf xxx , se desechan las gráficas b y d Los únicos ‘ceros’ de la función son m y n, se desecha la gráfica e que posee tres ‘ceros’ Por último, m es un ‘cero’ simple de la función y menor que n, que es ‘cero’ doble, por lo que la gráfica no puede ser la c y la apropiada es la a Sea P un punto del interior del triángulo equilátero ABC y Q, R y S los pies de las perpendiculares desde P a los lados AB, BC y CA, respectivamente. Si PQ = 1 cm, PR = 2,5 cm y PS = 2,5 cm, ¿cuánto mide el lado del triángulo? SOLUCIÓN Si llamamos CABCABa === a la longitud del lado del triángulo equilátero, su superficie es 2 4 3 aS = Dicha superficie será igual a la suma de las áreas de los tres triángulos que se construyen con alturas los datos dados y con bases los lados del triángulo. Entonces, 0 22 3 2 6 4 3 4 3 2 5,2 2 5,2 2 1 ≠ ⇒=×=⇒=×+×+× a a a aa aaa ⇒==⇒=⇒ ≠ 3 312 3 12 3 4 30 aa a a = 4 x √3 cm Se considera un rectángulo, uno de cuyos lados mide 5. El rectángulo se corta en un cuadrado y un rectángulo, de los cuales uno tiene área 4 ¿Cuántos rectángulos hay que cumplan estas condiciones? SOLUCIÓN Veamos las posibilidades: a) Disposición 1: llamamos 5<x a la longitud del lado del cuadrado de área 4 , con lo que el rectángulo total es de x×5 y se verifica que 242 =⇒= xx El rectángulo que cumple las condiciones es 25× , descompuesto en un cuadrado de lado 2 y un rectángulo 23× b) Disposición 2: llamamos 5<x a la longitud del lado del cuadrado y el rectángulo pequeño posee área 4 , con lo el rectángulo total es de x×5 y se verifica que ( ) = = ⇒=+−⇒=−⇒=×− 4 1 0454545 22 x x xxxxxx Los rectángulos que cumplen las condiciones son dos: 1. Rectángulo 15× , descompuesto en un cuadrado de lado 1 y un rectángulo 14× 2. Rectángulo 45× , descompuesto en un cuadrado de lado 4 y un rectángulo 41× c) Disposición 3: llamamos 5<x a la longitud del lado del rectángulo de área 4 y el cuadrado es de lado 5 , con lo que el rectángulo total es de ( )x+× 55 y se verifica que 5 29 5 4 55 5 4 45 =+=+⇒=⇒= xxx El rectángulo que cumple las condiciones es 5 29 5× , descompuesto en un cuadrado de lado 5 y un rectángulo 5 4 5× En resumen, hay 4 rectángulos Las longitudes de los lados de un triángulo son proporcionales a los números 3, 4 y 5. Si dicho triángulo está inscrito en un círculo de radio 3, ¿cuál es el área del triángulo? SOLUCIÓN Sea a la constante de proporcionalidad. Los lados del triángulo son aaa 5,4,3 y, por consiguiente, dicho triángulo es rectángulo ya que verifica el teorema de Pitágoras: ( ) ( ) ( )222 543 aaa =+ El diámetro de todo círculo circunscrito a un triángulo rectángulo coincide con la hipotenusa de éste luego 5 6 6325 =⇒=×= aa Los catetos son por tanto 5 18 5 6 33 =×=a y 5 24 5 6 44 =×=a . El área del triángulo es =×= × 25 1218 2 5 24 5 18 216/25 = 8,64 En el triángulo ABC los puntos M y N sobre el lado AB son tales que AN = AC y BM = BC. Además, el ángulo MCN es de 43o, como se ve en la figura. ¿Cuánto mide el ángulo ACB ? SOLUCIÓN En el triángulo ABC se verifica que º180ˆˆˆ =++ ABCABCABC CBA . Como ABCĈ=α es el ángulo que buscamos, tendremos que ABCABC BA ˆˆº180 −−=α Por otro lado tenemos: • En ANC , isósceles, MNCABCMNCABCANCANC NANANA ˆ2º180ˆº180ˆ2ˆº180ˆ2ˆ ×−=⇒=×+⇒=×+ • En MBC , isósceles, MNCABCMNCABCMBCMBC MBMBMB ˆ2º180ˆº180ˆ2ˆº180ˆ2ˆ ×−=⇒=×+⇒=×+ • En MNC , º137º43º180ˆº180ˆˆº180ˆˆˆ =−=−=+⇒=++ MNCMNCMNCMNCMNCMNC CNMCNM Entonces, ( ) ( ) ( ) ⇒−+×=×−−×−−=−−= º180ˆˆ2ˆ2º180ˆ2º180º180ˆˆº180 MNCMNCMNCMNCABCABC MNMNBAα =−=−×=⇒ º180º274º180º1372α 94o La probabilidad de obtener 1, 2, 3, 4, 5 y 6 en un determinado dado es proporcional a los números 1, 2, 3, 4, 5 y 6, respectivamente. ¿Cuál es la probabilidad de obtener suma 7 al lanzar dos veces ese dado? SOLUCIÓN En el dado las probabilidades para sacar cada cara son, siendo a el factor de proporcionalidad, aP =)1( , aP 2)2( = , aP 3)3( = , aP 4)4( = , aP 5)5( = , aP 6)6( = Como la suma de todas estas probabilidades debe ser la del suceso seguro, ⇒=+++++ 165432 aaaaaa 21 1 121 =⇒=⇒ aa Por lo tanto, las probabilidades de salir cada una de las caras son 21 1 )1( =P , 21 2 )2( =P , 21 3 )3( =P , 21 4 )4( =P , 21 5 )5( =P , 21 6 )6( =P , La probabilidad de sacar suma 7 las tirar el dado dos veces seguidas es la suma de las probabilidades de todos los casos: ⇒+++++= )16()25()34()43()52()61()7( IIIIII PPPPPPsumaP ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )⇒×+×+×+×+×+×=⇒ 162534435261)7( PPPPPPPPPPPPsumaP ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ⇒ ×+×+××=×+×+××=⇒ 21 4 21 3 21 5 21 2 21 6 21 1 24352612)7( PPPPPPsumaP ==×=++×=⇒ 441 56 441 28 2 441 12106 2)7(sumaP 8/63 = 0,12698… ¿Cuántos pares (x, y) de enteros, con x ≤ y, cumplen la condición de que su producto es igual a cinco veces su suma? SOLUCIÓN Se debe cumplir que ( ) ( ) ⇒×=−×⇒×=×−×⇒×+×=×⇒+×=× xxyxyyxyxyxyxyx 5555555 5 5 − = x x y El denominador debe ser, en valor absoluto, 255,1 o . Potencias superiores de 5 no dan lugar a resultados válidos. Estudiamos los casos teniendo en cuenta que hay una simetría en la búsqueda de los pares: 30 56 65 615 = − ×=⇒=⇒=− yxx , se cumple yx ≤ . El par ( )30,6 cumple la condición⇒=⇒−=− 415 xx :)20,4(20 54 45 −⇒−= − ×=y no se cumple yx ≤ . Por simetría, el par )4,20(− cumple la condición 10 510 105 1055 = − ×=⇒=⇒=− yxx , se cumple yx ≤ . El par ( )10,10 cumple la condición 0 50 05 055 = − ×=⇒=⇒−=− yxx , se cumple yx ≤ . El par ( )0,0 cumple la condición :6 530 305 30255 = − ×=⇒=⇒=− yxx no se cumple yx ≤ . Por simetría, el par ( )30,6 cumple la condición y ya lo hemos detectado antes ( ) 4 520 205 20255 = −− −×=⇒−=⇒−=− yxx , se cumple yx ≤ . El par ( )4,20− cumple la condición y ya lo hemos detectado antes En conclusión, hay cuatro pares distintos cumpliendo la condición: ( )30,6 , )4,20(− , ( )10,10 y ( )0,0 4 pares de números enteros Hoy es el cumpleaños de Sara, Laura y Mónica. La suma de sus edades es 44. ¿Cuántos años deberán transcurrir para que sea otra vez la suma de sus edades como hoy, un número de dos cifras ambas iguales? SOLUCIÓN El incremento de 44 debe ser un múltiplo de 3 pues todas cumplen la misma cantidad de años Será, por tanto n344 + como esta suma debe ser de dos cifras iguales, el menor número n que permite obtenermoa es 7733441134411 =+=×+⇒=n Habrán transcurrido 11 años Las medidas de los ángulos de un pentágono convexo forman una progresión aritmética creciente: A < B < C < D < E ¿Cuánto mide el ángulo C ? SOLUCIÓN Si la diferencia de esa progresión es d , tenemos que dCA 2−= , dCB −= , dCD += y dCE 2+= expresando todos los demás ángulos en función de C Triangulando el pentágono observamos que la suma de todos los ángulos del pentágono es, precisamente, la suma de los ángulos de los tres triángulos en los que se descompone: º540º1803 =×=++++ EDCBA De todo lo anterior, ( ) ( ) ( ) ( ) ⇒=+++++−+−=++++ º54022 dCdCCdCdCEDCBA º108 5 º540 º5405º54022 ==⇒=⇒=+++++−+−⇒ CCdCdCCdCdC C = 108o Los radios de dos círculos concéntricos están en la proporción 1 a 3 AC es un diámetro del círculo grande, BC es una cuerda tangente al círculo pequeño y la longitud del segmento AB es 12. Halla el radio del círculo grande. SOLUCIÓN Si consideramos los radios R y r (de los círculos grande y pequeño respectivamente) el enunciado nos dice que rR 3= Por otro lado, los triángulos que aparecen son ambos rectángulos y semejantes. ABC es rectángulo en B porque la hipotenusa es un diámetro de su círculo circunscrito y OTC es rectángulo en T porque TC es tangente al círculo pequeño y, por tanto, perpendicular al radio OT en el punto de contacto. Como tienen un ángulo agudo común ( C ), son semejantes. Establecemos entre ambos triángulos la proporcionalidad entre sus lados: 6 2 12 2 1 212 ==⇒==⇒= r R Rr AC OC AB OT De ahí, 18633 =×== rR R = 18 unidades lineales En un triángulo rectángulo la bisectriz de uno de los ángulos agudos divide al lado opuesto en dos segmentos de longitudes 4 y 5. Halla el área del triángulo. SOLUCIÓN Observando los dos triángulos rectángulos formados ( ABC y ADC ) tenemos, por construcción, que el ángulo C del primer triángulo es el doble que el del segundo, Si llamamos α a éste tenemos, en el triángulo ADC , que h 4 tan =α y, en el triángulo ABC , h 9 2tan =α Entonces, ⇒=⇒−=⇒ −×=⇒= − × = − = 114414498161989 4 1 4 2 tan1 tan2 2tan 22222 hhhhhh h h α αα 121442 =⇒=⇒ hh Por tanto, el área del triángulo es 54 2 129 2 =×=× hAB 54 unidades cuadradas Seis semanas son n! (factorial de n ) segundos. ¿Cuánto vale n ? SOLUCIÓN El número de segundos de seis semanas es: =×××× utosegundoshorautosdiahorassemanadiassemanas min/60/min60/24/76 60602476 ××××= segundos Desglosamos: =××××××××=××××××××=×××× 1049258376106625837660602476 !101098765432 =××××××××= , por lo que n = 10 Un coche de juguete se mueve a velocidad constante de 10 cm/seg. A y B controlan sus movimientos mediante sendos mandos a distancia. El coche comienza a andar en el instante t = 0. A partir de ese momento, A pulsa su mando cada 3 segundos y B cada cinco segundos. Cada vez que pulsa A el coche hace un giro de 90º hacia la izquierda y cada vez que pulsa B el coche hace giro de 90º a la derecha. Si el juguete recibe al mismo tiempo dos órdenes distintas, las ignora y continúa en la misma dirección que tenía antes de recibir las órdenes simultáneas. Después de un cierto tiempo, A y B observan que la trayectoria del juguete es un polígono cerrado. ¿Cuál es el área de este polígono? SOLUCIÓN Mostramos una cuadrícula en la que se ha detallado la trayectoria del coche. Cada cuadrícula tiene 10 cm de lado y cada número, en rojo, representa el segundo de tiempo en el que el coche hace como trayecto el segmento adjunto. Con la trayectoria que indica el enunciado se forma, a los 30 segundos, el polígono cerrado que se ve. Al tener 483367 =++× cuadrículas en su interior, y cada una de ellas de 1001010 =× cm2, la superficie total del polígono es =×10048 4800 cm2 Los vértices de un cubo se numeran de 1 a 8 de tal manera que la suma de los cuatro números que están en los vértices de una cara es la misma para todas las caras. Ya se han colocado los números 1, 4 y 6. ¿Cuánto vale x? SOLUCIÓN Teniendo en cuenta que cada vértice corresponde a tres caras y que 3687654321 =+++++++ la suma total de todas las caras es 108336 =× y como hay 6 caras en el cubo, cada cara suma 18 6 108 = . Por tanto la cara inferior tiene como cuarto vértice un valor de 746118 =−−− Llamando xcba ,,, a los vértices de la cara superior tenemos que ( ) −= −= += ⇒ −= −= −−= ⇒ −= −= −= −= ⇒ =+ =+ =+ =+ ⇒ =+++ =+++ =+++ =+++ xc xb xa xc xb xa xc xb ca ba xc xb ca ba xc xb ca ba 5 7 6 5 7 713 5 7 11 13 5 7 11 13 1876 1874 1861 1841 Como solo quedan por disponer los dígitos 23,5,885,3,2 ====⇒ xycbay x = 2 Halla la suma de todos los números naturales de dos cifras tales que, al dividir a 109, se obtenga resto 4 SOLUCIÓN Sean x esos números: 7531054109 ××==×⇒+×= cxcx Como x es de dos cifras, las posibilidades son =× =× =× = 3575 2173 1553 x Entonces, =++ 352115 71 La pareja de números 54 y 18 tiene la propiedad de que su suma (72) es el doble de su diferencia (36). ¿Cuántas parejas de números enteros positivos, menores que 100, tienen esta propiedad? SOLUCIÓN El enunciado plantea parejas de números 1000 <≤< yx tales que ( ) ⇒−=+⇒−×=+ xyxyxyxy 222 xy 3=⇒ La pareja con números más grandes es 99,33 == yx : 33399 ×= , y la pareja con más pequeños es 3,1 == yx : 133 ×= , En resumen, hay 33 parejas La función f (x ) = ax + b verifica las igualdades f (f (f (1))) = 29 y f (f (f (0))) = 2 ¿Cuál es el valor de a ? SOLUCIÓN ( )( )( ) ( )( ) ( )( ) ( )( ) ( ) ⇒=+++×⇒=+++××=++×=+= 29291 2 bbabaabbbaaabbaafbafffff 2923 =+++⇒ babbaa ( )( )( ) ( )( ) ( ) ( ) 220 2 =++⇒=++××=+×== babbabbbaabbafbfffff Entonces, ⇒=⇒=+ 27292 33 aa a = 3 Se superponen un círculo y un cuadrado de lado 1, de modo que el área del cuadrado que no está tapada por el círculo es igual al área del círculo que no está tapada por el cuadrado. Calcula el radio del círculo. SOLUCIÓN Llamamos r al radio del círculo. Sean R , Z y A las áreas respectivas de las superficies roja, azul y amarilla. Según el enunciado, ==⇒=⇒=⇒−=−⇒= ππ ππ 1111 2222 rrrAArZR 0,5642 unidades lineales Se tienen 10 enteros positivos distintos. Exactamente 5 de ellos son divisibles por 5, y exactamente 7 de ellos son divisibles por 7. Sea M el mayor de esos 10 números. ¿Cuál es el menor valor posible de M? SOLUCIÓN De 10 número, si 5 son divisibles por 5 y 7 son divisibles por 7 , deberá haber 2 al menos divisibles, a la vez, por 7 y por 5: los menores números en estas condiciones son 35 y 70 . Además habrá tres números más divisibles por 5 que pueden ser 5 , 10 y 15 y cinco más divisibles por 7 : 7 , 14 , 21 , 28 y 42 El menor valor posible de M es 70 Tenemos cuatro números. Sumando uno de ellos al promedio de los otros tres, de todas las maneras posibles, se obtienen los números 25, 37, 43 y 51. ¿Cuál es el promedio de los cuatro números dados al principio? SOLUCIÓN Sean los números dcba ,,, . El enunciado nos dice que =+++ =+++ =+++ =+++ 51 3 43 3 37 3 25 3 cba d dba c dca b dcb a y, sumando todo, ++++⇒+++=+++++++++++++++ dcbacbaddbacdcabdcba 51433725 3333 ( ) 78 2 156 1562156 3 3333 ==+++⇒=+++×⇒=++++ dcbadcbadcba Por lo tanto, el promedio es ==+++ 4 78 4 dcba 19,5 Hay 9 zorros en la comarca cuya piel es de color plata u oro. Cuando se juntan 3 cualesquiera de ellos, la probabilidad de que ninguno sea plateado es 2/3. ¿Cuántos zorros son dorados? SOLUCIÓN Sea p el número de zorros plateados y p−9 el número de zorros no plateados (: dorados) La probabilidad de que ninguno sea plateado es igual a la de que los tres sean dorados. Los casos posibles son las combinaciones de nueve zorros tomados de tres en tres: 3 9 , y los casos favorables a que todos sean dorados son las combinaciones de todos los dorados tomados de tres en tres: − 3 9 p Por lo tanto, la probabilidad es ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ⇒= ×× −×−×− ⇒= × −× − ⇒= − 3 2 789 789 3 2 !6!3 !9 !6!3 !9 3 2 3 9 3 9 pppp pp ( ) ( ) ( ) ⇒=−⇒××=−×−×−⇒ 89678789 pppp hay 8 zorros dorados Un canguro escapa después de haber mordido la oreja de su hermana, que le persigue. Ella empieza a saltar tras él cuando el canguro ha dado ya 6 saltos en su carrera. Los saltos de ella son el doble de largos que los de él, pero ella da 4 saltos mientras él da 5. ¿Cuántos saltos da ella para alcanzarlo? SOLUCIÓN Supongamos que x es la longitud del salto del macho canguro. Entonces, x2 es la longitud de cada salto de la hembra canguro. En el mismo intervalo de tiempo (tomado como unidad temporal), la hembra canguro da 4 saltos mientras el macho canguro da 5 y recorren respectivamente, en unidades de longitud, xx 824 =× y xx 55 =× Por tanto, con 6 saltos previos del macho, cuando la hembra lo alcance en n intervalos de tiempo se verificará que 263568568 =⇒=⇒+=⇒×+=× nxxnxnxxnnxxnx intervalos de tiempo tarda la hembra en coger al macho: ella necesita, para alcanzarlo, =× 24 8 saltos Se quieren determinar varios enteros positivos distintos, ninguno de los cuales es mayor que 100, de modo que su producto no sea divisible por 54. ¿Cuántos enteros positivos, como máximo, se podrán escribir cumpliendo esas dos condiciones? SOLUCIÓN Hay 33)3/99( =aparteEnter múltiplos de 3 menores de 100 . Tomando todos los restantes, 663399 =− , obtenemos un conjunto cuyo producto no es divisible por 3 Añadiendo los números 3 y 6 obtendremos también otro producto que no será divisible por 2354 3 ×= En resumen se necesitan, para que se cumplan las condiciones del problema, =+ 266 68 enteros positivos En el polígono regular de 18 lados ABCDEFGHIJKLMNPQRS y centro O, ¿cuánto mide el ángulo KSF ? SOLUCIÓN Teniendo en cuenta que los triángulos KOS y SOF son isósceles (los radios del polígono son lados iguales en ambos) y que el polígono regular divide al ángulo completo y central O en 18 ángulos de º20 18 º360 = , vemos que 1. En KOS , º20 2 º140º180ˆº140º207ˆ =−=⇒=×= OSKSOK 2. En SOF , º30 2 º120º180ˆº120º206ˆ =−=⇒=×= FSOFOS En resumen, =+=+= º30º20ˆˆˆ FSOOSKFSK 50o Dos polígonos regulares de lado 1 están en lados opuestos de su lado común AB. Uno de ellos es un polígono de 15 lados ABCD…. y el otro es un polígono de n lados ABZY… ¿Qué valor de n hace que la distancia CZ sea igual a 1? SOLUCIÓN En principio hay que considerar que para cualquier polígono regular de m lados se verifica que los ángulos interiores que determinan lados adyacentes miden m º360 º180 − , valor fácilmente deducible a partir del esquema dibujado del problema. Por lo tanto, el ángulo del polígono de 15 lados es º156º24º180 15 º360 º180ˆ =−=−=CBA Además, el ángulo del polígono de n lados es n ZBA º360 º180ˆ −= Como el triángulo CBZ de lados unidad es equilátero el ángulo º60ˆ =ZBC y se cumple que ⇒=−++⇒=−++⇒=++ nn ZBAZBCCBA º360 º360º180º60º156º360 º360 º180º60º156º360ˆˆˆ 10 º36 º360º360 º36 ==⇒=⇒ n n Por lo tanto, n = 10 y el polígono debe ser un decágono regular La fracción 101/110 es la suma de dos fracciones positivas cuyos denominadores son 5 y 22. ¿Cuál es la diferencia entre esas dos fracciones? SOLUCIÓN 110 522 225110 101 baba +=+= Entonces, 5 21 420 5 22101 221015101522 a a a babba −+−=−=⇒−=⇒=+ Como a y b deben ser valores positivos y enteros, vamos dando valores al primer parámetro: • 711220 5 321 34203 =−−=×−+×−=⇒= ba • 033220 5 821 84208 <−−=×−+×−=⇒= ba , lo cual no cumple las condiciones del problema y para valores mayores de a pasará igual. Por lo tanto, la única suma válida es 22 7 5 3 110 101 += y =−=− 110 3566 22 7 5 3 31/110 Los enteros positivos k, m y n verifican las igualdades k = (2016 + m)1/n = 10241/n + 1 ¿Qué valores distintos puede tomar el número m ? SOLUCIÓN Como ( ) ( ) 1212110242016 101 10 11 +=+=+=+= nnnnmk es un valor entero positivo, las opciones son los valores de n correspondientes a divisores de 10 : • 991102520161025110241220161 10 =⇒−=⇒=+=+=+=⇒= mmmkn • ( ) ⇒==+⇒=+=+=+=+=+=⇒= 1089332016331321212201620162 252 10 2 1 mmmkn 92710892016 =⇒−=⇒ mm • ( ) ⇒==+⇒=+=+=+=+=+=⇒= 3125520165141212201620165 525 10 5 5 1 mmmkn 110931252016 −=⇒−=⇒ mm , que no cumple las condiciones por ser negativo • ( ) ⇒==+⇒=+=+=+=+=⇒= 5904932016312122016201610 1010 10 10 10 1 mmmkn 57033590492016 −=⇒−=⇒ mm , que no cumple las condiciones por ser negativo Por lo tanto, m puede tomar 2 valores distintos: 927 y 991 Se escribe el número 2016 mil veces seguidas: ¿Cuál es el menor número de cifras que hay que borrar para que las que queden sumen 2016? SOLUCIÓN La suma total de las cifras es ( ) 900061021000 =+++× . Evidentemente, conforme se quiten las cifras de valor más alto, más nos acercaremos al objetivo del problema. Si quitamos las mil cifras 6 el resto suman 300060009000 =− Falta quitar cifras que sumen 98420163000 =− . Si quitamos ‘doses’ lo conseguiremos quitando 492 2 984 = Quedarán 1000 ‘unos’, 1000 ‘ceros’ y 5084921000 =− ‘doses’ que sumarán ( ) 20162508011000 =×++× Por tanto, hay que quitar 1000 ‘seises’ y 492 ‘doses’. 1492 cifras como mínimo En los bosques de la isla mágica hay tres clases de animales: leones, lobos y cabras. Los lobos pueden comer cabras, y los leones pueden comer lobos o cabras. Pero como la isla es mágica, si un lobo se come a una cabra, se convierte en león. Si un león se come una cabra, se convierte en lobo. Si un león se come un lobo, se convierte en cabra. Si inicialmente hay 17 cabras, 55 lobos y 6 leones, ¿cuál es el mayor número posible de animales que quedan en la isla cuando ya no sea posible que se coman entre sí? SOLUCIÓN Al final del proceso sólo debe haber un tipo de animal y éste, lógicamente, debe ser el león. Si 17 lobos se comen a las respectivas cabras obtendremos 17 nuevos leones a unir a la manada, que se convertirá en una de 23617 =+ leones y las cabras habrán desaparecido quedando también 381755 =− lobos. A partir de ahí, • un león come a un lobo (un lobo menos) y se convierte en cabra (un león menos y una cabra): quedan 22 leones, 37 lobos y 1 cabra • un lobo come a la cabra (ya no hay cabras)y se convierte en león (un león más y un lobo menos): quedan 23 leones y 36 lobos Este proceso doble, en el que se pierden 2 lobos, se itera hasta que no quedan lobos quedando 23 leones El triángulo ABC tiene los lados de longitudes 40, 60 y 80, y su altura más larga es k veces su altura más corta. Halla el valor de k. SOLUCIÓN Sea a la altura más corta, que será la correspondiente al lado mayor, 80 . Evidentemente la altura más larga, ka , es la correspondiente al lado menor, 40 . El área del triángulo se puede calcular teniendo en cuenta las dos alturas… y en ambos casos será el mismo valor: ⇒ × ×=⇒×=× a a k aka 40 80 2 80 2 40 k = 2 Este año la suma de las edades, ya cumplidas, de una abuela, su hija y su nieta es 100. ¿En qué año nació la nieta si las tres edades son potencias de 2? SOLUCIÓN 100222 =++ zyx , siendo x2 la edad de la abuela, y2 la edad de la hija y z2 la edad de la nieta. Consideramos las potencias de 2 menores de 100 : 64232216282422212 6543210 ======= La abuela debe tener 64 años porque la suma de los tres números más grandes, sin dicho número, no alcanza la centena: 1005681632 <=++ Por la misma razón la hija debe tener 32 años porque, siendo 64 la edad de la abuela, la suma de los dos números más grandes, sin el 32 , no alcanza la centena con el 64 : 1008881664 <=++ De lo anterior, la nieta debe tener 43264100 =−− años: 10022210043264 256 =++⇔=++ por lo que la nieta nació en 2012 Se considera el conjunto de todos los números de 7 cifras distintas que se pueden escribir con las cifras 1, 2,.3, 4, 5, 6 y 7. Se colocan dichos números en orden creciente. ¿Cuál es el último número de la primera mitad de la lista? SOLUCIÓN La cantidad de números en las condiciones del problema es el número de permutaciones de 7 dígitos: 5040!77 ==P números. Se pide el número que ocupa el lugar 2520 2 5040 = La cantidad de números comenzando por cada uno de los siete dígitos es 720!66 ==P y se cumple que 3 720 2520 = aParteEnter , por lo que el número que se busca empieza por 4 al estar antes todos los números que empiezan por 1, por 2 y por 3 . Además, la cantidad de estos últimos números es 21603720 =× por lo que el primer número que empieza por 4 ocupa el lugar 2161 y hasta llegar al lugar buscado hay 36021602520 =− números La cantidad de números que empiezan por 4 comenzando por cada uno de los siete dígitos es 120!55 ==P y se cumple que 3 120 360 = , por lo que el número que se busca empieza por 4 y es el último que sigue con 3 al estar antes todos los que siguen con 1 y con 2 y todos los que siguen con 3 hasta dicho número. En suma, es el número 4376521 Seis personas comparten un piso con dos cuartos de baño, que usan cada mañana empezando a las 7 h en punto. Ningún cuarto de baño es utilizado por dos personas al mismo tiempo. Tardan 9, 11, 13, 18, 22 y 23 minutos en usar el cuarto de baño, respectivamente. Se sientan a desayunar tan pronto como la última persona termina. Si están bien organizadas, cuál es la hora más temprana a la que pueden desayunar? SOLUCIÓN Sumando todos los minutos obtenemos 9623221813119 =+++++ minutos Distribuyendo en tríos los minutos, ninguna suma es 48 2 96 = minutos, que permitiría un uso óptimo, en cuanto a tiempo, de los dos cuartos de baño. Ahora bien, si distribuimos las parejas por cantidad de minutos similares obtenemos 32239 =+ , 332211 =+ y 311813 =+ , y podemos organizar los baños así: • Cuarto 1: 4918229 =++ minutos • Cuarto 2: 47131123 =++ minutos que permite que desayunen a las 7 horas 49 minutos En la figura, PT es tangente a una circunferencia C de centro O y PS es la bisectriz del ángulo TPR Calcula la medida del ángulo TSP SOLUCIÓN Llamamos PST ˆ=α al ángulo buscado. Además, sea PRT ˆ=β y RPSSPT ˆˆ ==γ Trazamos el radio OT y determinamos que el triángulo ROT es isósceles, por lo que ββ +=⇒= º90ˆˆ RTPRTO pues el ángulo PTO ˆ es recto al estar formado por el radio y la tangente en T Por lo tanto, en el triángulo PTR se verifica que ⇒=−=+⇒=+++ º90º90º18022º1802º90 γβγββ º45=+⇒ γβ Y en el triángulo PTS se cumple que =−−=⇒=++⇒=+++ º45º90º180º180º45º90º180º90 ααγβα 45o Se ha descubierto en África una nueva especie de cocodrilo. La longitud de su cola es un tercio de su longitud total. La cabeza tiene 93 cm de largo y es la cuarta parte de la longitud del cocodrilo sin la cola. ¿Cuál es, en centímetros, la longitud del cocodrilo? SOLUCIÓN Llamamos m a la longitud de la cabeza, n a la longitud de cuerpo sin la cola y p a la longitud de la cola; todo medido en centímetros. El enunciado nos dice que =×==++=++⇒ = = = ⇒ = = = ⇒ += = ++= ⇒ += = ++= 936623 3 93 2 3 93 42 4 93 3 4 93 3 mmmmpnm mn m mp nm m mp nmm m pnmp nm m m pnm p 558 cm Tres vértices cualesquiera de un cubo forman un triángulo. ¿Cuál es el número de esos triángulos cuyos vértices no están en la misma cara del cubo? SOLUCIÓN Como hay 8 vértices en un cubo, el número total de triángulos que se pueden formar son las combinaciones de ocho puntos tomados de tres en tres: 5678 !56 !5678 !5!3 !8 3 8 3,8 =×=× ×××= × = =C triángulos Hay seis caras con cuatro vértices cada una, y el número de triángulos que se pueden hacer en cada cara es 4 !3 !34 !1!3 !4 3 4 3,4 = ×= × = =C por lo que en las seis caras serán 2446 =× triángulos. Entonces, el número de triángulos que cumplen las condiciones del problema es =− 2456 32 triángulos Chelo, Ana e Irene quieren comprar tres sombreros iguales. A Chelo le falta un tercio del precio, a Ana un cuarto y a Irene un quinto. Si los sombreros se rebajan 9,40 € cada uno, las tres pueden reunir sus ahorros y comprar los sombreros sin que les sobre ni un céntimo. ¿Cuál era el precio de cada sombrero antes de la rebaja? SOLUCIÓN Sea x el precio de cada sombrero. Inicialmente, Chelo tiene 3 2 3 xx x =− €, Ana tiene 4 3 4 xx x =− € e Irene tiene 5 4 5 xx x =− € para intentar comprarlos. En total, 60 133 60 484540 5 4 4 3 3 2 xxxxxxx =++=++ € Como pueden comprar los tres sombreros rebajados de manera exacta, ( ) ==⇒=⇒−=⇒−=×−= 47 1692 169247169218013320,283340,9 60 133 xxxxxx x 36 € La figura muestra el mismo cubo desde dos perspectivas diferentes. Está construido con 27 cubos, algunos de ellos azules y los demás blancos. ¿Cuál es el mayor número de cubos azules que pueden tener? SOLUCIÓN En las dos perspectivas, no se ve una cara lateral ni la cara inferior. Por tanto, los cubos centrales de esas dos caras pueden ser azules además del cubo que pertenece, exclusivamente, a esas dos caras. Además, a la vista se encuentran 5 cubos azules, tres de ellos se ven en las dos imágenes. En total y como máximo hay 8 cubos azules Sean a, b y c enteros positivos tales que ¿Cuál es el valor del producto a x b x c ? SOLUCIÓN 19 25 111 1 19 25 1 1 = + ++= + += + +⇒= + + bc caabc bc c a c b a c b a Entonces, ( ) ⇒=+=++−×=++⇒−=⇒> =++ =+ kcakcakacaabckbcenterok kcaabc kbc 25191191190, 25 191 ( ) kacakkc ×−=⇒−=⇒ 19251925 Para que kcac 610 =⇒=⇒> De ahí, ( ) = = ⇒=−=⇒=×−⇒=−⇒=+⇒=+ 6 3 1619,1161916191916191 c b bkkbbkkkbkkbc Por lo tanto =××=×× 631cba 18 En la ecuación cada letra representa una cifra diferente entre 0, 1, 2,…,9. ¿De cuántas maneras diferentes se pueden elegir los valores de las letras? SOLUCIÓN Está claro que 113133 ××= , por lo que hay dos posibilidades para los primeros factores: 3,1 == UN o 1,3 == UN Para la suma del paréntesis habrá que tener en cuenta las ocho cifras restantes de manera que cuatro de ellas sumen11. Sólo hay un caso: 115420 =+++ Evidentemente, estas cifras pueden ser asignadas en cualquier orden a cada una de las cuatro letras del paréntesis por lo que habrá permutaciones de cuatro elementos, 244321!44 =×××==P posibilidades por cada una de las dos primeras asignaciones. En resumen hay 242!422 4 ×=×=× P 48 maneras En la figura se pretenden añadir algunos segmentos de tal manera que cada uno de los siete puntos tenga el mismo número de conexiones directas con los demás puntos. ¿Cuál es el menor número de segmentos que se deben dibujar? SOLUCIÓN Como el punto con mayores conexiones directas es B con 3 , éste sería el mínimo número posible de conexiones directas de cada punto. El problema es que, al ser 7 puntos, debería haber 2137 =× segmentos contados dos veces: una vez por cada extremo. Esto es imposible porque calcularíamos 5,10 2 21 = segmentos, lo cual es absurdo. En resumen, debe haber cuatro conexiones directas (segmentos) como mínimo para cada punto lo que da 14 2 47 =× segmentos. En la imagen se tiene uno de los posibles mapas de conexiones. Como hay ya 5 segmentos dibujados, faltan como mínimo =− 514 9 segmentos Hallar todos los números naturales n tales que donde x es la suma de las cifras de n e y su cifra de las unidades. SOLUCIÓN Supongamos que k es el número de cifras de n En estas condiciones se cumple que 221 9910 +≤+=≤− kyxnk La cota inferior es la potencia de 10 con k cifras y la cota superior corresponde al número formado por k dígitos iguales a 9 Veamos las posibilidades: • No hay números que verifiquen la condición para 1=k . Puede comprobarse fácilmente con los números de una cifra. • Si 2=k debe cumplirse que 991092910 22212 ≤+=≤⇒+×≤+=≤− yxnyxn Entonces, si =⇒== =⇒== =⇒== ⇒=⇒++=+⇒+= 999,9 466,4 133,1 91010 22 nba nba nba abbbababan • Si 3=k , 10810093910 22213 ≤+=≤⇒+×≤+=≤− yxnyxn . Puede comprobarse fácilmente que ningún número, entre 100 y 108 , verifica la condición del problema. • Si 4=k , 117100094910 22214 ≤+=≤⇒+×≤+=≤− yxnyxn , lo cual es absurdo y esto también sucede para valores superiores de k En conclusión, los números que verifican la condición del problema son tres: 13, 46 y 99 El día de su cumpleaños, los alumnos le preguntan al profesor de Matemáticas cuántos años cumple. Les dice que tiene más de 30 años y su edad es el producto de dos números primos tales que tienen otro primo entre ellos en la ordenación natural de los números. ¿Cuántos años ha cumplido? SOLUCIÓN La secuencia ordenada de números primos es ...,13,11,7,5,3,2 Teniendo en cuenta que estamos calculando un producto de primos, que tienen otro primo intermedio, tendríamos las posibilidades razonables (: que determinan una edad humana en edad de trabajar) 2173 =× y 55115 =× Como tiene más de 30 años, su edad es 55 años Halla los valores de a, b, c si representan dígitos diferentes entre sí y distintos de cero y verifican que SOLUCIÓN Está claro que la suma 10>++ cba , por lo que 1+= ab Además, es evidente que 10=+ cb y, por lo tanto, debe ser 1=c De todo lo anterior se deduce que 81991011 =⇒+=⇒=⇒=+⇒= aabbc En resumen, a = 8, b = 9, c = 1 Si x e y cumplen que halla el valor de x – y SOLUCIÓN ( ) ( ) ( ) ( ) =+ =− ⇒ =+×− =− ⇒ =− =− ⇒ =− =− 3 5 22 122 3 5 2222 122 3 5 22 122 3 5 44 122 22 yx yx yxyx yx yx yx yx yx Por lo tanto, ⇒=−=−⇒ =+ =+ ⇒ =−==× =+==× + + 3 2 3 8 log 3 2 log 3 8 log 3 2 log1 3 8 log1 3 2 1 3 5 222 3 8 3 5 1222 222 2 2 1 1 yx y x yy xx ==−⇒ 4log2yx 2 Un número natural es capicúa si se lee igual de derecha a izquierda que de izquierda a derecha. Por ejemplo, 31413 ¿Cuántos capicúas hay entre 1000 y 3000 que sean, además, primos? SOLUCIÓN Un capicúa en entre las cantidades citadas es de la forma abba y como ( ) ( ) 0=+−+ abba , diferencia entre la suma de los dígitos que ocupan lugar par y la suma de los dígitos que ocupan lugar impar, todo número de esas características es divisible por 11 y, en consecuencia, compuesto. O sea, no hay ninguno Aurelio y José Luis están juntos en una excavación arqueológica y a cinco metros de Félix, jefe de la actividad. En un momento determinado, por necesidades del trabajo que están desarrollando, Aurelio se aleja cinco metros, en linea recta, de José Luis. ¿Cuál es la probabilidad de que Aurelio, en su nueva situación, se encuentre más cerca de Félix que de José Luis? SOLUCIÓN En la figura podemos observar que Aurelio puede tomar cualquier dirección al alejarse de José Luis y aquella que le deja equidistante con éste y con Félix es la que determina, con la alineación Félix-José Luis, dos ángulos de º60 , uno a cada lado de la alineación citada. Toda dirección que marque un ángulo menor lo dejará más cera de Félix y, por el contrario, si el ángulo determinado es mayor de º60 , quedará más cerca de José Luis. Por supuesto, el ángulo marcado oscila entre º0 y º360 En resumen, la probabilidad será ==+= 360 120 360 60 360 60 P 1/3 Encuentra todos los pares de números naturales que verifican la ecuación SOLUCIÓN Si 1=x o 1=y ( 11 =⇒ x o 1 1 = y ) es evidente que 4 3 1 111 2 >>++ xyyx por lo que no habrá ninguna solución con esos números. Además, observemos que para valores muy grandes de los parámetros el valor del miembro izquierdo será mucho menor que el del derecho. Veamos las posibilidades: • 520420812 4 3 4 52 4 3 4 1 2 11 2 =⇒=⇒+=⇒=+⇒=++⇒= xxxx x x xx y • INxxxx x x xx y ∉==⇒=⇒+=⇒=+⇒=++⇒= 3 8 15 40 4015401227 4 3 9 103 4 3 9 1 3 11 3 • INxxxx x x xx y ∉==⇒=⇒+=⇒=+⇒=++⇒= 8 17 32 68 6832681648 4 3 16 174 4 3 16 1 4 11 4 • INxxxx x x xx y ∉=⇒=⇒+=⇒=+⇒=++⇒= 55 104 104551042075 4 3 25 265 4 3 25 1 5 11 5 . Nos damos cuenta que, a partir de aquí, los valores progresivos de y dan valores de 2<x , lo cual no conduce a ninguna solución válida. De todas maneras, lo confirmamos en el siguiente ítem: • Si 4 3 25 18 50 36 50 1 5 1 2 1111 2,5 2 <==++≤++⇒≥≥ xyyx xy En conclusión, la única solución válida de la ecuación es el par x = 5, y = 2 Halla el valor del producto SOLUCIÓN == ×××× ××××=××××= −× −×× −× − 100 10 10099....1211 9998....1110 100 99 99 98 .... 12 11 11 10 100 1 1 99 1 1.... 12 1 1 11 1 1 1/10 Para todo número de cuatro cifras abcd (a ≠ 0) se define su SUMA DESCENDENTE así: Halla el número cuya suma descendente es 2014 SOLUCIÓN ⇒=+++++++++=+++ 20141010100101001000 _______________ ddcdcbdcbadcdbcdabcd 100721510050020144302001000 =+++⇒=+++⇒ dcbadcba De lo anterior se deduce que c debe ser impar y , además, 1=a porque si fuera ⇒= 2a 721510010072151001000 =++⇒=+++⇒ dcbdcb , imposible al ser dcb ,, cifras Entonces, 50721510010072151005001 =++⇒=+++⇒= dcbdcba Como c es impar, c15 acaba en cifra 5 por lo que d2 acaba en ⇒2 = = ⇒=+⇒=+⇒= =+⇒=+⇒= ⇒ 7 4 101320505151001 ,99320495151006 c b cbcbd válidasoluciónhaynocbcbd En conclusión, el número buscado es 1471 Dado un número entero positivo, consideremos la operación consistente en restarle su mayor divisor propio. Comenzando con el número 1919 y aplicando reiteradamente esta operación obtenemos el número 1. Determina cuántas veces se ha aplicado, en este caso concreto, la operación. SOLUCIÓN Consideramos el primer valor 190 19=n y llamamos kn al transformado del original al repetir la operación citada k veces. Así, como 19 es un número primo, 181819 1 19181919 ×=−=n 181818 2 1991991918 ×=×−×=n 181818 3 196193199 ×=×−×=n 181818 4 193193196×=×−×=n 181818 5 19219193 ×=−×=n 181818 6 1919192 =−×=n y observamos que a la sexta iteración se reduce una unidad el exponente. Al cabo de 108618 =× iteraciones tendremos 1919192108 =−×=n y, continuando, 18119109 =−=n 9918110 =−=n 639111 =−=n 336112 =−=n 213113 =−=n 112114 =−=n Las iteraciones hasta llegar a la unidad son 114
Compartilhar