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. 

13.10.25

Un inesperado caso de anumerismo

 

Nos últimos tempos volvín ler divulgación científica, o que pode non resultar moi sorprendente se non me seguistes nunca en twitter ou agora que Elon Musk went full nazi, en bluesky:


U-OH (Vedes? Por estas cousas son hater da divulgación, e iso que esta é matemática)

[image or embed]

— jjcanido (@jjcanido.bsky.social) Mar 29, 2025 at 19:33

 

E tanto que volvín, que este ano 2025 van 3 libros de divulgación: Mapmatics, de Paulina Rowińska, Vector, de Robyn Arianrhod, e agora Nuestra Especie, do sempre fascinante Marvin Harris.

Non é o meu propósito comentar o libro de Harris como fixen hai pouco co de Rowinska, tendo en conta que o libro foi publicado en 1989, 14 anos despois do seu bestseller Cows, Pigs, Wars and Witches, que foi polo menos no que eu o descubrín haberá, iso si, hai "só" 30 anos. O libro cumpre totalmente co modelo do que eu entendo que ten que ser a divulgación: aprendes algo realmente léndoo (non sempre pasa, aínda que un quede coa sensación de que si), dá unha visión estruturada da disciplina/materia da que fala, e non menos importante, é divertido e está ben escrito.

Pero repito, non é ese o meu propósito, senón apuntar un erro totalmente elemental que me sorprendeu atopar. Tanto, que tiven que ler varias veces a pasaxe e botar eu unhas contas.

No capítulo Placeres furtivos (lin o libro traducido ao castelán) o autor acomete o tema da sexualidade feminina, e en particular as relacións extramaritais, comparadas coas dos homes. E menciona o único estudo (naquel momento polo menos) no que se aborda este asunto, o de 1969 de Thomas Gregor, "Social Relations in a Small Society: A Study of the Mehinacu Indians of Central Brazil".

Coa intención de rebater a Gregor e a Bronislaw Malinowski (en The Sexual Life of Savages, sobre as mulleres das illas Trobriand), que despois de presentar datos equivalentes sobre relacións en homes e mulleres, negan que a pulsión das mulleres sexa puramente sexual/hedonista, Harris mete a zoca de xeito descoidado. Observade a seguinte táboa coas relacións extramaritais dos mehinacu que presentou Gregor:

   

E que conclusión tira Harris dos datos?

   
De hecho, el promedio de asuntos extramaritales era más elevado en las mujeres que en los hombres -5,1 frente a 4,4 per cápita- y, si únicamente contamos a las mujeres que efectivamente se prestaban al juego, su promedio ascendía a 6,3 por mujer...

Como apuntei antes, coido que Harris tiña tantas ganas de negar a visión dos outros antropólogos, que afirmaban que os homes tiñan pura pulsión sexual mais as mulleres ponderaban os beneficios materiais, que lle puido a paixón. Pois, se observamos esa táboa, veremos que as relacións dos homes son en total 88, e as das mulleres tamén (para iso está a función suma.produto da folla de cálculo, amigos), é dicir, que só se contabilizaron relacións heterosexuais, polo que, Marvin Harris, LOXICAMENTE vai ser maior a media das relacións das mulleres, QUE SIMPLEMENTE SON MENOS. E aínda por riba, exclúe as que non tiveron relacións, POIS PEOR HOME, PEOR.


Non me resisto a compartir a explicación que dá o tal Gregor sobre as mulleres que non tiñan relacións, que continúa o parágrafo anterior:

   

...tenían eran presumiblemente «las viejas, enfermas y nada atractivas», que, según Gregor, no despertaban el interés sexual de los varones.)

Se o obcecado son eu, benvido o amable lector que me faga ver o asunto desde outra perspectiva. 

8.10.25

Unha ficha de potencias

 

      

É cousa miña ou o de compartir recursos na rede está un chisco parado?

Ou será que o que vexo é que non hai recursos de calidade na rede?

Se o que sucede é isto último, non vou ser eu quen de solucionalo, obviamente, pero unha ficha barateira de potencias para 1º de ESO si que podo compartir.



Como sempre, usade o que queirades, non fai falta que mencionedes nin nada, que o que poida parecer xenuinamente orixinal meu non vai deixar de ser un refrito máis ou menos encuberto.


P.S.: non me decatei de avisar de que o triángulo de Sierpinski non o fixen eu, senón que o collín da miña principal referencia, Median, do finado Don Steward.

30.9.25

Recuperar o polígono perdido

 

Gustoume este problemiña elemental que apareceu na olimpíada matemática Argentina de 1998, no 2º nivel. A ver que opinades:


Partimos dun cuadrilátero ABCD no que os lados AD, DC e CB son iguais. Marcamos os puntos medios dos tres lados iguais, P, N e M. Finalmente, borramos o polígono e deixamos só os puntos P, N e M. Como podemos recuperar o polígono orixinal?






22.8.25

O Teorema da Escaleira

 

Tentando resolver o outro día un problema tipo Sangaku, lin nunha solución que recorrían ao Ladder Theorem, que na miña memoria aludía a un problema ben famoso que apareceu dúas veces neste blog, Un problema difícil de resolver(de verdade) e Unha sorpresa elemental (dúas veces como mínimo, que cando escribín a 2ª, tivo que vir Cibrán a lembrar que xa falara antes del, co cal eu non son moi de fiar). Ver o diagrama do problema é abondo para que se acenda a lámpada:

   
Pero resulta que o dato na miña memoria estaba trabucado: este diagrama non representa o Teorema da Escaleira, senón o Teorema das Escaleiras Cruzadas, en concreto o caso no que hai perpendicularidade(como non hai bibliografía en galego, non sei se debería traducir mellor ladder por escada). Así que busquei en google, o que é unha agonía desde que incluíron a IA no buscador, e achei que o teorema non é clásico, senón que foi descuberto nunha data tan recente como 2002. O descubridor, Harold J. Stengel, profesor de secundaria nos USA, mandou unha carta ao editor da revista Mathematical Spectrum, "The extended crossed ladders theorem", na que demostraba o Teorema das escaleiras cruzadas:
   
Teorema das escaleiras cruzadas: Se $\overline{AB} \parallel \overline{EF} \parallel \overline{CD}$, entón $\frac{1}{AB}+\frac{1}{CD}=\frac{1}{EF}$ 

A demostración a estas alturas xa é pure textbook work, observade:

Dada a semellanza dos triángulos CFE e CAB, temos que $\frac{FC}{AC}=\frac{EF}{AB}$, e dada a semellanza de AFE e ACD, temos que $\frac{AF}{AC}=\frac{EF}{CD}$.
De onde $\frac{EF}{AB}+\frac{EF}{CD}=\frac{FC}{AC}+\frac{AF}{AC}=\frac{FC+AF}{AC}=\frac{AC}{AC}=1$

Dividimos entre EF o comezo e o final dese carreiro de igualdades e obtemos o desexado.

Na miña pescuda en google obtiven varios resultados que levaban ao traballo do prolífico Ignacio Larrosa, por exemplo a este applet, Teorema de Stengel. Aproveito para recomendar o seu traballo con geogebra, que eu teño utilizado moito na aula. É un dos poucos casos nos que, en troques de facer eu algo desde cero, opto por recoñecer "para que, se xa o fixo mellor el?"(probade os seus applets sobre resolución de triángulos, p.ex. o do caso dubidoso).

Vexamos agora o teorema e a demostración do propio Stengel do seu teorema:

   


Teorema de Stengel: Nun triángulo ABC as rectas AD e BE intersécanse nun punto F. Os puntos I, G, J e H están no lado AC, cumprindo que $\overline{EI}\parallel \overline{BG}\parallel \overline{FJ}\parallel \overline{DH}$. Nestas condicións cúmprese que $\frac{1}{EI}+\frac{1}{DH}=\frac{1}{FJ}+\frac{1}{BG}$ 

Sigamos pois a demostración do propio autor:

Stengel comeza por debuxar unha paralela ao lado BC polo vértice A(cantas veces veríamos esa xogada, eh?), e extende CE ata cortar a esa recta nun punto K. Tamén traza paralelas por E e F ao lado BC, EM e FL, con M e L no lado AC.


Permitide a licenza de cambiar a figura anterior para que quede máis bonito


E agora habilmente invoca o Teorema das Escaleiras Cruzadas cos triángulos ACK e ACB e logo con ACK e ACD:
$\frac{1}{AK}+\frac{1}{BC}=\frac{1}{EM}$
e
$\frac{1}{AK}+\frac{1}{DC}=\frac{1}{FL}$
Despexando $\frac{1}{AK}$ nas dúas igualdades, obtemos
$\frac{1}{AK}=\frac{1}{EM}-\frac{1}{BC}$ e $\frac{1}{AK}=\frac{1}{FL}-\frac{1}{DC}$
E igualando,
$\frac{1}{EM}-\frac{1}{BC}=\frac{1}{FL}-\frac{1}{DC}$ e por tanto $\frac{1}{EM}+\frac{1}{DC}=\frac{1}{FL}+\frac{1}{BC}$
Agora, observando a semellanza dos triángulos EMI, BCG, FLJ e DCH, 

$$\frac{EI}{EM}=\frac{BG}{BC}=\frac{FJ}{FL}=\frac{DH}{DC}$$
Chamamos k a ese valor común:

$$EI=kEM, BG=kBC, FJ=kFL, DH=kDC$$

Volvendo a $\frac{1}{EM}+\frac{1}{DC}=\frac{1}{FL}+\frac{1}{BC}$,
$$\frac{1}{kEM}+\frac{1}{kDC}=\frac{1}{kFL}+\frac{1}{kBC}$$
E Finalmente
$$\frac{1}{EI}+\frac{1}{DH}=\frac{1}{FJ}+\frac{1}{BG}$$
q.e.d.

En realidade o resultado invocado non era este Teorema de Stengel, senón o primeiro corolario na súa carta ao editor, que fala de áreas nesa situación:
Nótase un chisco cando non fago eu as imaxes, non si?

Na situación anterior, $$\frac{1}{(AEC)}+\frac{1}{(ADC)}=\frac{1}{(AFC)}+\frac{1}{(ABC}$$

Onde denotamos (PQR)=área do triángulo PQR

A demostración é inmediata, lanzando as alturas deses catro triángulos desde E, D, B e F, utilizamos o Teorema de Stengel e obtemos:
$$\frac{1}{EI}+\frac{1}{DH}=\frac{1}{FJ}+\frac{1}{BG}$$
E do mesmo xeito que fixemos na demostración do resultado xeral, multiplicamos os catro denominadores pola lonxitude do lado AC, que é a base dos catro triángulos implicados no corolario. Dividindo entre 2 os catro denominadores proporciona o resultado.