5.12.25

Dando clase en 1º de ESO outra vez

 

Non daba clase en 1º de ESO desde o curso 2022/23, e aínda así segue a gañar por 3 anos a 2º e 3º de ESO e Matemáticas I como o nivel que máis veces dei nos vinte e dous anos que levo no choio.

E que sucede cada vez que dou 1º de ESO?

Que, por algunha estraña razón, teño que reinventar a pólvora cada ano. O que inclúe revisar os applets e figuras construídas en geogebra nos anos precedentes. Por exemplo, hoxe á mañá deume por analizar as dificultades que atopan os cativos en 1º cando resolvemos problemas clásicos de máximo común divisor e mínimo común múltiplo, en concreto cando tentamos cortar unha táboa rectangular en cadrados co lado máximo. Esta situación é a típica na que hai alumnado que asimila rapidamente o esencial e alumnado que non o dá visto por moito que se escorne. E o certo é que resolvendo este tipo de problemas nunca prestara moita atención a un aspecto: que sucede cando tentamos cortar a táboa en cadrados que non serven, i.e., que non son divisores dalgunha das dimensións da táboa?

Velaquí o que argallei pola mañá na casa antes de ir ao instituto, recoñezo que quedei satisfeito co resultado. Podedes mover os obxectos da vista gráfica e facer zoom, unha vez activedes o applet, dado que en distintas configuracións vai verse distinto:



Que opinades, vese ben o que sucede? Gústame especialmente cando a lonxitude dos cadrados é divisor dunha das dimensións pero non da outra, e os cadrados enchen o alto ou o ancho pero deixan oco na outra.

P.S.: deixo por aquí a ligazón ao applet en geogebra, que a pantalla alí é máis ancha, Táboa en cadrados

15.11.25

Olimpíada de Matemática da CPLP 2025

 

Souben onte da publicación dos problemas da 13ª Olimpíada de Matemática da Comunidade de Países de Língua Portuguesa. Fun mirar, e non decepcionan: hai variedade de temas, e problemas ben fermosos. E hai unha ecuación diofántica na que unha variable é un número primo:

Encontre todos os inteiros positivos n e p tais que p é primo e $$p^3+(np)^2+1=n^6$$


Porén, como ecuacións diofánticas xa resolvín algunha no blog, e agora non lembro se apareceu a solución dalgunha desigualdade por acó(PS: si, nunha nota autobiográfica), aproveitando que é a 1ª cuestión da olimpíada, e polo tanto é probable que sexa a  máis sinxela, velaquí a miña solución da desigualdade que propoñen:

Dados números reais x, y e z, prove que $$4x(y+z)(xy+xz+yz)+y^2z^2 \geq 0$$


E para que non vexades xa a solución, como me pasou a min co problema dos rapaces chineses con talento da entrada previa, déixovos un gif da clase do outro día de combinatoria en 3º:


Se algún día canso das Matemáticas,
xa podo dar clase de Relixión

Veña, vamos coa solución:

$$4x(y+z)(xy+xz+yz)+y^2z^2 \geq 0$$

O primeiro que vin foi a asimetría nas variables, mentres y e z xogan o mesmo papel, x está destacado. Polo que tentei explotar iso, e funcionou. Que podía non funcionar, mais tiven sorte:

Chamando $s=y+z, p=yz$, o membro interesante da desigualdade cobra o aspecto:

$$4x(y+z)[x(y+z)+yz]+y^2z^2=4xs(xs+p)+p^2=4x^2s^2+4xsp+p^2=(2xs+p)^2$$

que é obviamente non negativo.

E agora entendestes por que escollín esta cuestión, non si? Para sermos honestos, tamén influíu que a solución que atopei dos de xeometría é horrible, pero polo menos non usei coordenadas.


 

9.11.25

Procrastinators gonna procrastinate

 

Botando unha ollada ao Journal of Mathematics Education, caín de casualidade nun artigo sobre a educación dos cativos con talento para as Matemáticas en China. E nel, nunha actividade proposta por un profesor, un problema puramente técnico (vaia, ningunha apostila do estilo lexislativo español, "...da vida cotiá") que veño compartir hoxe:


Amosar que $log_2 3 > log_3 4$


Na aula, o profesor continuou co análogo $log_4 5 > log_5 6 $ e un dos alumnos talentosos preguntou se sería certo sempre que $log_n (n+1) > log_{n+1}(n+2)  , \forall n \in \mathbb{N}, n \geq 2$

E como a demostración que fai un dos alumnos ten o seu truco, quería ver se algún amable lector atopa outra proba. Ou ben, refutando a miña idea de que ten truco, chega á mesma demostración que o cativo chinés.


Por certo, non enlazo o artigo para que non vos pase o mesmo que a min, que vin sen querer a devandita demostración.

31.10.25

Onde vai a solución?

 

$$\huge{2^2 \cdot 3^2 \cdot 5^2}$$

Nun anaco libre que tiven esta semana abrín a revista Arbelos, editada por Samuel Greitzer (si, o autor que non é Coxeter) entre 1982 e 1988, da que agora non dou atopado ligazón, aínda que eu teño os seis números en pdf.

E pasando artigos case á mesma velocidade á que leo o boletín que manda a Consellería cada venres, dei con varios problemas interesantes, algúns axeitados para as aulas ordinarias. E quero compartir a solución dun deses problemas, en realidade dúas solucións, que non dan resultados exactamente iguais. O voso choio consiste en atopar que está pasando.

O problema pode que vos soe familiar:

Atopar as raíces de $x^2+ax+b=0$ sabendo que as raíces son $a$ e $b$.

  • Imos co 1º método, o máis inmediato:

Se a e b son as raíces, 

$$\begin{cases} a^2+a \cdot a +b=0 \\ b^2+a \cdot b +b=0 \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} 2a^2 +b=0 \\ b(a+b+1)=0 \end{cases} \Rightarrow $$ 

$$\begin{cases} b=0 \rightarrow a=0 \\ a+b+1=0 \rightarrow  b=-a-1 \rightarrow 2a^2-a-1=0 \rightarrow \begin{cases} a=1 \rightarrow b=-2 \\ a=\frac{-1}{2}  \rightarrow b=\frac{-1}{2} \end{cases}\end{cases}$$

En conclusión, tres solucións, $(a,b)=(0,0),(1,-2),\left(\frac{-1}{2},\frac{-1}{2}\right)$

$$\begin{cases} a+b=-a \\ a\cdot b=b \end{cases}\Rightarrow \begin{cases} b=-2a \\ b(a-1)=0 \end{cases}\Rightarrow \begin{cases}b=0 \rightarrow a=0 \\ a=1 \rightarrow b=-2 \end{cases} $$

É dicir, dúas solucións. U-la outra solución?


Non ía simplemente escribir que esta é a entrada número 900, non si?


16.10.25

Certa dificultade

 

   

Debido a que improvisei un boletín de repaso de álxebra da ESO en Matemáticas I, non tiña pensado explicar unha cuestión totalmente elemental, referida á división enteira, e non tiña fresco na memoria o difícil que lles resulta aos cativos sen certa axilidade aritmética. 

O asunto comeza coa división de polinomios e en concreto coa regra de Ruffini, que, como é ben coñecido, é un método para dividir un polinomio calquera entre un binomio co aspecto $x-a$ (que eu normalmente traballo sen explicar por que funciona, sorry not sorry). O típico exercicio de práctica consiste simplemente nunha relación de dividendos e divisores sen dobrez ningunha. Pero, como cando o demo non ten que facer, co rabo torna as moscas, algunha dificultade engadida tiña que incluír.

Polo que despois dun cálculo do tipo $(x^4-3x^2+2x-5):(x+3)$ ou $(x^3-x^2+x+3):\left(x-\frac{1}{3}\right)$, de súpeto, sen avisar, aparece un do estilo:
$$(x^4-2x^3+x^2-4x+3):(2x-1)$$

Que, se somos rigorosos, non está ben graduado, pois inclúe dúas dificultades simultaneamente: o coeficiente principal 2 e o feito de que vai aparecer unha fracción ao sacar factor común.

Obviando isto, a dificultade principal é outra, como levar a cabo a división

 $$(x^4-2x^3+x^2-4x+3):\left[ 2 \left(x-\frac{1}{2}\right)\right]$$

E non imaxinades (ou si, que sodes moi listos) o imposible que lles resulta a moitos entender isto.

Para explicalo, amoso esta división numérica:
$$\frac{132}{2 \cdot 3}$$

E que coincide con $$\frac{\frac{132}{3}}{2}$$
Isto xa supón unha parada, pois algúns non viron nunca que nese denominador $2 \cdot 3$, tanto 2 como 3 están a dividir ao numerador. Despois dalgún exemplo máis para clarificar, acaban por ver que o camiño na división polinómica orixinal pasa por dividir por $x-\frac{1}{2}$ e despois dividir outra vez por 2.

Pero hai outro problema, que o exemplo $\frac{132}{2 \cdot 3}$ elude: e se a división é enteira, que ocorre co resto? E crédeme, non resulta evidente nin desde logo automático.

Neste momento hai que buscar ben un exemplo, p.ex.
$$\frac{132}{20}$$ e $$\frac{132}{40}$$

Onde vemos que na primeira división o cociente é 6 e o resto, 12; mentres que na segunda o cociente é 3 pero o resto é tamén 12. E os alumnos esperaban que o resto tamén se dividise entre 2.
Como explicar por que pasa isto?
Pois co que moitos alumnos seguen denominando "a proba da división", é dicir, que $D=d \cdot c+r$
$$132=20 \cdot 6+12$$
$$132=40 \cdot 3+12$$
A segunda igualdade dedúcese da primeira,
$$132=20 \cdot 6+12 \rightarrow 132=20 \cdot 2 \cdot 3+12 \rightarrow  132=40 \cdot 3+12$$

Como a miña intención non era ser rigoroso senón facer entender (se preferides, facer verosímil), non comentei nada do caso no que a primeira división deixa un cociente impar, no que a igualdade xeral $D=\frac{d}{2} \cdot (2c) +r$ segue a ser certa, pero o número $\frac{d}{2}$ non é natural, e o cociente neste caso sería $\frac{d-1}{2}$, ou, se gostades da función parte enteira coma min, $\left[\frac{d}{2}\right]$

Se nalgunha ocasión tivestes que explicar a suma de números en notación científica e vistes as dificultades para que entendan por que $3 \cdot 10^5=0,3 \cdot 10^6=30 \cdot 10^4$ ou, horreur, o equivalente en expoñentes negativos, $3 \cdot 10^{-5}=0,3 \cdot 10^{-4}=30 \cdot 10^{-6}$, non vos sorprenderá nada nesta entrada(por que se multiplicas a mantisa non multiplicas tamén a potencias de 10?) Resumindo moito, as cuestións nas que hai unha idea moi elemental resultan máis difíciles que outras máis sofisticadas(alguén pensando na Combinatoria baseada na regra do produto?).

Para rematar, queredes ver como era a última división? Seguro que si (ehem):

$$(x^3+3x^2-2x+7):(1-x)$$

Situación que, curiosamente, resulta máis sinxela no reino dos polinomios que no ds números negativos.