Trabajo 2. Jonathan A. Trejos O. El primer problema es uno típico de teoría de números, en el cual se puede apreciar la simetría.



Documentos relacionados
7. Cónicas. Propiedades métricas y ópticas

1. Usando la definición, hallar la ecuación de la parábola que tiene su foco en F(2,0) y su dirección DD es la recta de ecuación x = -2.

Coordinación de Matemática I (MAT021) Taller 6

1. Determine el valor de la constante k para que la recta kx + (3 k)y + 7 = 0 sea perpendicular a la recta x + 7y + 1 = 0

Bloque 2. Geometría. 4. Iniciación a las Cónicas

LA CIRCUNFERENCIA. La circunferencia es la sección producida por un plano perpendicular al eje.

CÓNICAS. 1.- Hallar el centro, vértices, excentricidad y representación gráfica de las elipses:

Geometría Analítica Agosto 2016

Las cuatro secciones cónicas básicas se ilustran en las siguientes figuras: Circunferencia Elipse Parábola Hipérbola

UTalca - Versión Preliminar

n Por ejemplo, en un pentágono tenemos que saber que sus ángulos suman 540º y cada ángulo del pentágono son 108º.

PARÁBOLA { } Según esta definición y haciendo referencia al gráfico, se tiene:

GUIA ADICIONAL CÁLCULO 1 GEOMETRÍA ANALÍTICA. 1.- Grafique los siguientes puntos y encuentre la distancia entre ellos:

PARABOLA Y ELIPSE. 1. La ecuación general una parábola es: x y 40 = 0. Poner la ecuación en la forma: (x h) 2 = 4p (y k).

UNIVERSIDAD DE ATACAMA

Problema 1. Se considera un triángulo equilátero de lado 1 y centro O, comoeldelafigura.

COLEGIO NUESTRA SEÑORA DEL BUEN CONSEJO. Melilla LUGARES GEOMÉTRICOS Y CÓNICAS

Cónicas y cuádricas. Circunferencia Elipse Parábola Hipérbola

TEMA 7: CÓNICAS CIRCUNFERENCIA. A partir de esta ecuación podemos hallar el centro y el radio sin más que deshacer los cambios:

Rectas y Cónicas. Sistema de Coordenadas Cartesianas. Guía de Ejercicios # Encuentre las coordenadas de los puntos mostrados en la figura.

4. Escribe la ecuación de la circunferencia de centro C(-2,3) y radio 4. Sol: (x+2) 2 +(y-3) 2 =16.

INSTRUCTIVO PARA TUTORÍAS

Guía de Estudio Algebra y Trigonometría Para Ciencias Agropecuarias

Nombre: Curso: Fecha: -

Olimpiadas Regionales de Matemáticas

SEGUNDO NIVEL. Problema 1 Hallar todos los números naturales a tales que para todo natural n el número n( a + n) no es un cuadrado perfecto.

GEOMETRÍA. Septiembre 94. Determinar la ecuación del plano que pasa por el punto M (1, 0, [1,5 puntos]

Geometría Analítica Agosto 2015

UNIDAD 4. La Parábola

Tema 3. GEOMETRIA ANALITICA.

GEOMETRÍA. (x 1) 2 +(y 2) 2 =1. Razónalo. x y + z = 2. :3x 3z +1= 0 es doble de la distancia al plano π 2. : x + y 1= 0. Razónalo.

( ) 2 +( 1) 2. BLOQUE III Geometría analítica plana. Resoluciones de la autoevaluación del libro de texto

Evaluación NOMBRE APELLIDOS CURSO Y GRUPO FECHA CALIFICACIÓN. 3 b) y 16 x Lugares geométricos y cónicas

Ejercicios de Álgebra y Geometría Analítica

Curso Curso

TEMA 6 CÓNICAS CÓNICAS TEMA 6. 1.º BACHILLERATO - CIENCIAS. 1. La circunferencia. Ecuación de una circunferencia. (x - a) + (y - b) = r.

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT LÁZARO CÁRDENAS DEL RÍO ÁREA BÁSICA ACADÉMIA DE MATEMÁTICAS TURNO MATUTINO

EJERCICIOS DE VERANO MATEMÁTICAS 3º ESO

Problemas Tema 7 Enunciados de problemas ampliación Temas 5 y 6

Matemáticas. Grado 11º. Unidad 1. Secciones cónicas

Tema 7: Derivada de una función

Facultad de Ingeniería Facultad de Tecnología Informática. Matemática Números reales Elementos de geometría analítica. Profesora: Silvia Mamone

SOLUCIONES ENERO 2018

Academia de Matemáticas T.M Geometría Analítica Página 1

1. Halla los máximos, mínimos y puntos de inflexión de las siguientes funciones:

UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES FACULTAD DE INGENIERÍA INSTITUTO DE CIENCIAS BASICAS

1. Sea la recta de ecuaciones paramétricas x = 2 - t; y = 3 + 2t. Escribe la ecuación de esta recta en forma continua, general y explícita.

Facultad de Ciencias Naturales y Museo Trabajo Práctico Nº

Cónicas. Marcos Marvá Departamento de Física y Matemáticas, Universidad de Alcalá. November 27,

Facultad de Ciencias Naturales y Museo Trabajo Práctico Nº

F referidas al sistema cartesiano XY sean P=(x,y) y ~=(f,, f,), y que la ecuación de la

Seminario de problemas-bachillerato. Curso Hoja 8

Docente Matemáticas. Marzo 11 de 2013

Introducción La Circunferencia Parábola Elipse Hiperbola. Conicas. Hermes Pantoja Carhuavilca

UCV FACULTAD DE INGENIERIA CALCULO I 16/04/2010. Solución al primer examen parcial. x - x 3 1

COLEGIO NACIONAL ALFONSO LÓPEZ PUMAREJO RÍO DE ORO CESAR

Geometría Analítica Enero 2015

Parábola: Forma general y ecuación de una parábola dados ciertos elementos

Se llama Circunferencia al lugar geométrico de los puntos del plano equidistantes de un punto fijo llamado centro.

EVALUACION: 1ª CURSO: 2º B.C.T. FECHA: 13/11/14 EXAMEN: 1º. ( Resuélvelo por el método de Gauss )

= λ + 1 y el punto A(0, 7, 5)

ALGEBRA. Curso: 3 E.M. Colegio SSCC Concepción - Depto. de Matemáticas. Nombre: CURSO: Unidad de Aprendizaje: La Parábola

GUÍA DE EJERCICIOS GEOMETRÍA ANALÍTICA (CURVAS CÓNICAS)

Para ver una explicación detallada de cada gráfica, haga Click sobre el nombre.

El primer asomo de la raíz cuadrada de un número negativo se presentó en la stereometría de Herón de Alejandría (año 50), y más tarde en la

1. L U G A R E S G E O M É T R I C O S E N E L P L A N O

Taller de Combinatoria

Facultad de Ciencias Naturales y Museo Trabajo Práctico Nº 1

ELEMENTOS DE GEOMETRIA ANALITICA

Es el lugar geométrico de los puntos del plano cuya suma de distancias a dos puntos fijos llamados focos es constante.

Soluciones oficiales de los problemas de la Final de la XXI Olimpiada Nacional de Matemática 2009

Entrenamiento de Principio de Casillas. Olimpiada de Matemáticas en Chiapas

XXII Olimpiada Mexicana de Matemáticas Concurso Nacional. San Carlos, Sonora, 17 de noviembre de 2008

COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE PUEBLA. ORGANISMO PÚBLICO DESCENTRALIZADO. XICOTEPEC DE JUAREZ, PUEBLA. Parábola

La parábola es el lugar geométrico de los puntos del plano que equidistan de un punto fijo llamado foco y de una recta fija llamada directriz.

Tarea 4. Geometría Analítica I

Autoevaluación. Bloque III. Geometría. BACHILLERATO Matemáticas I * 8 D = (3, 3) Página Dados los vectores u c1, 1m y v (0, 2), calcula:

Cónicas: circunferencia y parábola

XIII. SegundaFecha. Primer Nivel. 30 de Mayo de 2015 Soluciones. Individual

UNIDAD EDUCATIVA SAGRADOS CORAZONES CENTRO

SOLUCIONES A LAS ACTIVIDADES DE CADA EPÍGRAFE

Lugar Geométrico. Se llama lugar geométrico a un conjunto de puntos que cumplen una determinada propiedad. Mediatriz

UNIDAD 3: GEOMETRÍA ANALÍTICA Nociones preliminares, línea recta, estudio de las cónicas

MATEMATICAS V PRIMER SEMESTRE. 1.- Hallar el dominio de una función (UNIDAD 1 Relaciones y funciones)

GUIA Nº3 GEOMETRIA EN EL ESPACIO


ACTIVIDAD INTEGRADORA DEL BLOQUE I Y II

TALLER DE ENTRENAMIENTO PARA SEMIFINAL Sábado 6 de mayo y jueves 11 de mayo Elaborado por: Gustavo Meza García. Ángulos

Propiedad focal de las Cónicas

GUÍA DE ESTUDIO PARA EL EXAMEN EXTRAORDINARIO DE GEOMETRÍA ANALÍTICA

PROBLEMARIO DE GEOMETRIA ANALITICA EN EL PLANO.

Unidad 6 GEOMETRIA ANALITICA

Caracterización de la parábola como lugar geométrico plano 1 Ficha del estudiante

UNI DAD 4 ESPACIO BIDIMENSIONAL: CÓNICAS

CIRCUNFERENCIA. Ecuación de la circunferencia

Seminario de problemas-bachillerato. Curso Hoja 6

Transcripción:

Trabajo Jonathan A. Trejos O. 1 Primer problema El primer problema es uno típico de teoría de números, en el cual se puede apreciar la simetría. Enunciado 1 Halle y pruebe una bonita fórmula para el producto de todos los divisores de un número entero positivo. Para la solución hacemos unas pocas pruebas con 1, 15, 16 respectivamente: 1 3 4 6 1 = 1 3 1 3 5 15 = 15 1 4 8 16 = 16 4 vemos que los primeros dos casos podemos aparear como (1 1)( 6)(3 4) = 1 3 (1 15)(3 5) = 15 sin embargo en el tercer caso, si intentamos aparear (1 16)( 8)(4) = 16 4 la diferencia entre los primeros dos casos y el tercero es que 16 es cuadrado perfecto y por tanto tienen un número impar de divisores. Con todos los casos en n sea un entero positivo no cuadrado perfecto, tendremos que si d n podremos

realizar la asociación d n/d de modo que no haya un punto fijo, esto implica que podremos reorganizar el producto de todos los divisores de n de tal modo que sean τ(n)/ - donde τ es la función número de divisores- multiplicaciones d n/d = n, luego hallamos d = d n τ(n)/ (d n/d) = τ(n)/ (n) = n τ(n) con lo que hallamos la fórmula bonita para el caso en que n no es cuadrado perfecto. Para incluir el caso en el que n es cuadrado perfecto notamos que la misma asociación d n/d en este caso nos da un único punto fijo n, de modo que podremos reorganizar la multiplicación como τ(n) 1 multiplicaciones del tipo d n/d = n multiplicado por (n), es decir d = n d n τ(n) 1 (d n/d) = n τ(n) 1 n = n n τ(n) = n τ(n) por tanto, dado n entero positivo su suma está dada por n τ(n) que es la fórmula bonita que buscábamos. Segundo problema Este problema trata sobre una de las propiedades ópticas de la parábola. Enunciado Recuerde que una parábola se define como todos los puntos en el plano, tal que la distancia de un punto fijo (el foco) es igual a la distancia a un punto fijo (la directriz). Demuestre la propiedad reflexiva de una parábola: si un rayo de luz viaja perpendicularmente a la directriz, si toca la concavidad de un espejo parabólico, el rayo se reflejará, de modo que su reflejo pasará por el foco. El acercamiento conseguido consiste en usar el cálculo vectorial elemental de curvas para probar esta propiedad. Se aclara que no se considera el más simple, 3

y es posible que no se esté explotando la simetría como es debido, sin embargo fue el método conseguido. Una parábola la podemos describir eligiendo un sistema coordenado apropiado de modo que su ecuación sea x = 4py (1) el foco se encontrará en (0, p) y podemos a la parábola describirla como una curva de un solo parámetro r(x) = (x, x ), la recta L que representa al haz de 4p luz deberá tener la forma L(t) = (x, x ) + (0, 1)t 4py El valor del vector derivada en este punto es r (x) = (1, x ) y por tanto la recta p tangente es L T (t) = (x, x 4p ) + (1, x p )t Debemos hallar el ángulo θ de incidencia del rayo sobre la parábola, este se puede hacer por medio del producto punto entre los vectores directores de L y L T, cuyo resultado es luego, x p = 1 4p + x p cos θ cos θ = x 4p + x () por tanto, el haz de luz puede ser representado por L R (t) = (x, x 4p ) + (1, y 0)t 4

con tal que el ángulo de reflexión de L R sobre la parábola, sea el mismo que el ángulo de incidencia de la recta L sobre la parábola, de manera equivalente debe cumplirse la ecuación (1, y 0 ) (1, x p ) = (1, y 0) (1, x ) cos θ p es decir, 1 + xy 0 p = 1 1 + y0 4p + x p x (4p + x = 1 p x 1 + y0 que despejándose y 0 obtenemos y 0 = x 4p 4px (3) de esto tenemos que L R (t) = (x, x 4p ) + (1, x 4p )t 4px tomando entonces el valor t = x obtenemos L R (t) = (x, x 4p ) + ( x, 4p x ) = (0, p) 4p que implica que el rayo reflejado pasa por el foco. Con lo que terminamos este problema. 3 Tercer problema El siguiente pone de manifiesto inmediato el uso del principio del palomar. Enunciado 3 Siete punto son colocados en un hexágono regular cuyos lados tienen longitud 1. Demuestre que existen al menos dos cuya distancias es a los sumo la unidad. 5

Partimos el hexágono en seis triángulos cada uno de los cuales tiene exactamente un lado común al hexágono y todos tienen como vértice común el centro del hexágono, todos estos triángulos son isósceles. Cada uno de los ángulos interiores miden 10 grados por tanto cada ángulo de uno de los triángulos con lado común con el hexágono mide 60, lo que implica que todos los triángulos son equiláteros. Al haber seis triángulos y siete puntos tenemos que debe haber al menos dos en uno de los triángulos, la distancias máxima de cualquier par de puntos dentro de los triángulos es la unidad. Por tanto al menos dos puntos distan a los sumo la unidad. 4 Cuarto problema Un problema interesante sobre el uso de los principio del extremo. Enunciado 4 Ponga los enteros 1,, 3,..., n (sin repetición) en cualquier orden sobre una tablero de ajedrez de n n, con uno en cada cuadrado. Demuestre que existen dos entradas adyecentes cuya diferencias es al menos n + 1. En este problema podemos ver varios casos particulares. Por ejemplo si uno de los números no está en uno de los lados del tablero, va a tener 8 elementos adyacentes, esto es de utilidad para los enteros no muy grandes, menores que ocho porque implica que si todos los elementos adyacentes de n con n < 8 no distan n + 1 entonces n debe estar en una esquina si n 4 y debe por lo menos estar en un costado del tablero si 4 < n < 8. Esto sucede porque si n 4 entonces n 16 a la sumo 4 enteros m tales que n m n 1 y por tanto no es posible colocar las seis de las ocho casillas adyacentes de modo que todo que la distancia con n sea menor a n 1, entonces debe estar esquinado. El razonamiento es parecido si 4 < n < 8. El caso general es como sigue Supongamos que 1 está en las coordenadas (i, j) y el entero n está en las coordenadas (i, j ). Si 0 < i i j j entonces la cantidad mínima de casillas entre 1 y n es j j. Los otras casos se comportarán de manera análoga. Construiremos un camino que une a 1 y n de tal manera que sea necesario que alguno adyacente a los elementos construidos tenga necesariamente con él una distancia de n + 1. Comencemos con el 1, si algún elemento difiere con él n + 1 hemos terminados, de otro modo si x es adyacente a él entonces x n + 1, llamamos m 0 al x que tiene la cantidad mínima de casillas entre n. Del mismo modo si m 0 tienen adyacente a él algún número con el que difiera n + 1 terminamos de otro modo si x es adyacente a él entonces n + x n + 1, llamamos m 1 al x que tiene la cantidad mínima de casillas con n. Continuamos este procedimiento hasta m j j si este tiene adyacente algún número con el que difiera n 1, terminamos, si no todo x adyacente a él 6

cumple que (j j )n + x (j j 1)n + 1, sea m j j 1 el x que tenga la cantidad mínima de casillas con n. Este último es adyacente a n y su diferencia con n es n (j j 1)n 1 n m j j 1 n (j j )n es fácil probar que la diferencia más a la izquierda difiere a lo menos en n + 1. Con lo que terminamos. 7