{"id":2368,"date":"2010-12-31T02:30:49","date_gmt":"2010-12-31T01:30:49","guid":{"rendered":"https:\/\/xmau.com\/wp\/ilpost\/?p=2368"},"modified":"2022-10-10T22:33:12","modified_gmt":"2022-10-10T20:33:12","slug":"risposte-ai-problemini-natalizi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/2010\/12\/31\/risposte-ai-problemini-natalizi\/","title":{"rendered":"Risposte ai problemini natalizi"},"content":{"rendered":"<p>Ecco qua le risposte ai <a href=\"https:\/\/www.ilpost.it\/mauriziocodogno\/2010\/12\/25\/problemini-matematici-natalizi\/\">problemini<\/a> che avevo lasciato il giorno di Natale.<\/p>\n<p><!--more--><b>1. Quadrati e radici quadrate<\/b><br \/>\nLa funzione f(<i>n<\/i>)=(<i>n<\/i>+&radic;<i>n<\/i>) \u00e8 crescente, e la differenza tra i valori corrispondenti a due interi successivi \u00e8 sicuramente compresa tra 1 e 2. Preso un qualunque quadrato (<i>k<\/i>+1)<sup>2<\/sup>, mostriamo come ci siano due valori consecutivi <i>n<\/i> e <i>n<\/i>+1 tali che rispettivamente f(<i>n<\/i>) &lt; (<i>k<\/i>+1)<sup>2<\/sup> &#8211; 1\/2 e f(<i>n<\/i>+1) &gt; (<i>k<\/i>+1)<sup>2<\/sup> + 1\/2, e quindi i valori arrotondati saranno rispettivamente (<i>k<\/i>+1)<sup>2<\/sup> &#8211; 1 e (<i>k<\/i>+1)<sup>2<\/sup> + 1. Pi\u00f9 precisamente che possiamo prendere <i>n<\/i>=<i>k<\/i><sup>2<\/sup>+<i>k<\/i>.<br \/>\nLa prima disuguaglianza infatti si pu\u00f2 scrivere come <i>k<\/i><sup>2<\/sup>+<i>k<\/i> + &radic;(<i>k<\/i><sup>2<\/sup>+<i>k<\/i>) &lt; (<i>k<\/i>+1)<sup>2<\/sup> &#8211; 1\/2 = <i>k<\/i><sup>2<\/sup>+2<i>k<\/i> + 1\/2, da cui &radic;(<i>k<\/i><sup>2<\/sup>+<i>k<\/i>) &lt; <i>k<\/i> + 1\/2; prendendo il quadrato, abbiamo <i>k<\/i><sup>2<\/sup> + <i>k<\/i> &lt; <i>k<\/i><sup>2<\/sup> + <i>k<\/i> + 1\/4, banalmente vero. Per la seconda disuguaglianza, abbiamo <i>k<\/i><sup>2<\/sup>+<i>k<\/i>+1 + &radic;(<i>k<\/i><sup>2<\/sup>+<i>k<\/i>+1) &gt; (<i>k<\/i>+1)<sup>2<\/sup> + 1\/2 = <i>k<\/i><sup>2<\/sup>+2<i>k<\/i> + 3\/2, da cui &radic;(<i>k<\/i><sup>2<\/sup>+<i>k<\/i>+1 ) &gt; <i>k<\/i> + 1\/2; prendendo i quadrati anche in questo caso, otteniamo <i>k<\/i><sup>2<\/sup> + <i>k<\/i> + 1 &gt; <i>k<\/i><sup>2<\/sup> + <i>k<\/i> + 1\/4, di nuovo banalmente vero. QED.<br \/>\nNel caso vi chiedeste come mi siano venute in mente queste disuguaglianze, la risposta \u00e8 semplicissima: ho provato a calcolare i primi valori di round(<i>n<\/i>+&radic;<i>n<\/i>), fino a <i>n<\/i>=15, e ho ricavato una legge empirica di quello che sembrava accadere. A questo punto, sapendo dove volevo arrivare, \u00e8 stato relativamente facile fare i conti.<br \/>\nUltima curiosit\u00e0: avrei anche una dimostrazione (quasi) senza parole per la prima disuguaglianza, che purtroppo non si pu\u00f2 applicare alla seconda. Riuscite a trovarla?<br \/>\n(via <a href=\"http:\/\/math-frolic.blogspot.com\/2010\/11\/n-sqrtn.html\">Math-Frolic!<\/a>)<\/p>\n<p><b>2. Potenze di cinque<\/b><br \/>\n25 = 5<sup>2<\/sup><br \/>\n125 = 5<sup>1 + 2<\/sup><br \/>\n625 = 5<sup>6 &#8211; 2<\/sup><br \/>\n3125 = (3 + (1 &#215; 2))<sup>5<\/sup><br \/>\n15625 = 5<sup>6<\/sup> &#215; 1<sup>25<\/sup><br \/>\n78125 = 5<sup>7<\/sup> &#215; 1<sup>82<\/sup><br \/>\n(via <a href=\"http:\/\/www.futilitycloset.com\/2010\/12\/01\/self-expression\/\">Futility Closet<\/a>)<\/p>\n<p><b>3. Rosso e blu<\/b><br \/>\nCostruite un triangolo equilatero di lato 1: i suoi tre vertici dovranno necessariamente avere tre colori diversi.<br \/>\n<a href=\"https:\/\/i0.wp.com\/www.ilpost.it\/wp-content\/uploads\/bloggers\/2010\/12\/colors.png?ssl=1\"><img data-recalc-dims=\"1\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/www.ilpost.it\/wp-content\/uploads\/bloggers\/2010\/12\/colors.png?resize=244%2C244&#038;ssl=1\" alt=\"nove colori bastano\" width=\"244\" height=\"244\" class=\"aligncenter size-full wp-image-728\" \/><\/a><br \/>\nQual \u00e8 il numero minimo di colori necessario per ricoprire il piano senza che ci siano due punti dello stesso colore a distanza esattamente 1? Non lo so. Nella figura sopra si vede una colorazione che richiede nove colori. I quadrati sono di lato 0,7, quindi due punti nello stesso quadrato sono a distanza minore di 1, mentre due punti in quadrati distinti dello stesso colore sono a distanza maggiore di 1. Ma si puo fare sicuramente di meglio :-)<br \/>\n(via <a href=\"http:\/\/www.futilitycloset.com\/2010\/12\/05\/dotty\/\">Futility Closet<\/a>; l&#8217;estensione \u00e8 mia)<\/p>\n<p><b>4. Volta la carta<\/b><br \/>\nScambiate di posto le due carte in basso (l&#8217;8 e il 9) avendo cura di ribaltarle di 180 gradi, in modo che diventino un 6 e un 8. A questo punto entrambe le colonne avranno come somma 18.<br \/>\nSe qualcuno obietta che non \u00e8 lecito ruotare le carte, potete comunque trovare una soluzione che preveda solo traslazioni e muove quattro carte! Spostate il 3 dalla colonna di destra a quella di sinistra, e spostate 4 e 9 in <i>una nuova colonna<\/i>. Controllate pure il testo originale: c&#8217;\u00e8 scritto \u00abdi tutte le file\u00bb, non \u00abdelle due file\u00bb&#8230; Oppure, se preferite fare in altro modo, scambiate di posto il 5 e il 9 e mettete l&#8217;1 <i>a sinistra<\/i> del 2 per ottenere un 12. In questo modo, la somma delle due colonne \u00e8 24. Controllate pure il testo originale: c&#8217;\u00e8 scritto \u00abla somma dei numeri\u00bb, e 12 \u00e8 indubbiamente un numero&#8230;<br \/>\n(via <a href=\"http:\/\/www.smart-kit.com\/s6367\/moving-cards\/\">Smart Kit<\/a>, a cui ho rubato anche la figura; ma il problema risale almeno a Henry Dudeney. Le altre soluzioni sono mie)<\/p>\n<p><b>5. La generazione dei quadrati<\/b><br \/>\nLa soluzione \u00e8 mostrata qui sotto. Vi siete accorti che c&#8217;\u00e8 anche un quadrato di lato due fiammiferi, vero?<br \/>\n<a href=\"https:\/\/i0.wp.com\/www.ilpost.it\/wp-content\/uploads\/bloggers\/2010\/12\/fiammiferi2.png?ssl=1\"><img data-recalc-dims=\"1\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/www.ilpost.it\/wp-content\/uploads\/bloggers\/2010\/12\/fiammiferi2.png?resize=221%2C161&#038;ssl=1\" alt=\"\" width=\"221\" height=\"161\" class=\"aligncenter size-full wp-image-737\" \/><\/a><br \/>\n(un problema classico, chiss\u00e0 chi l&#8217;ha proposto la prima volta&#8230; anche se in genere lo si vede alla rovescia)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ecco le risposte ai problemini di Natale!<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","ast-disable-related-posts":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center 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