{"id":679,"date":"2015-12-25T04:00:14","date_gmt":"2015-12-25T03:00:14","guid":{"rendered":"http:\/\/xmau.com\/wp\/ilpost\/?p=679"},"modified":"2015-12-11T15:25:37","modified_gmt":"2015-12-11T14:25:37","slug":"problemini-per-natale-2015","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/2015\/12\/25\/problemini-per-natale-2015\/","title":{"rendered":"Problemini per Natale 2015"},"content":{"rendered":"<p>Le tradizioni vanno rispettate, vero? Ecco i soliti cinque problemini, le cui soluzioni poster\u00f2 il 31 dicembre. Se state attenti, trovate anche gli aiutini!<\/p>\n<p><b>1. Fibonacci<\/b><br \/>\nI numeri di Fibonacci li conoscete tutti: si parte da F<sub>1<\/sub>=F<sub>2<\/sub>=1 (e se volete, F<sub>0<\/sub>=0) e da l\u00ec ogni numero \u00e8 la somma dei due precedenti: 1, 1, 2, 3, 5 8, 13, 21&#8230;<br \/>\nDimostrate che esiste un numero di Fibonacci che termina con 2016 zeri consecutivi.<\/p>\n<p style=\"color: white\">Usate l&#8217;aritmetica modulare<\/p>\n<p><!-- http:\/\/math.stackexchange.com\/q\/872071\/89 \nPer un qualunque intero <i>m<\/i>, i valori della successione di Fibonacci modulo <i>m<\/i> prima o poi si devono ripetere: banalmente, ci sono solo <i>m<\/i><sup>2<\/sup> possibili coppie di numeri, e quando se ne trova una uguale alla precedente si continuer\u00e0 con la stessa successione. Prendiamo ora <i>m<\/i>=10<sup>2016<\/sup>; dopo al pi\u00f9 10<sup>4032<\/sup> valori la successione riprender\u00e0 quelli gi\u00e0 visti (modulo 10<sup>2016<\/sup>). Ma poich\u00e9 F<sub>0<\/sub>=0 ci sar\u00e0 un valore congruo a 0 modulo 10<sup>2016<\/sup>, che terminer\u00e0 quindi con 2016 zeri consecutivi. --><\/p>\n<p><b>2. Dopo la virgola<\/b><br \/>\nSia dato il numero <i>A<\/i>=(2+&radic;2)<sup>2016<\/sup>. Scriviamolo in base 10: qual \u00e8 la sua quarantaduesima cifra decimale?<\/p>\n<p style=\"color: white\">Sommateci un numero della forma <i>a<\/i>&minus;<i>b<\/i><sup>2016<\/sup><\/p>\n<p><!-- http:\/\/math.stackexchange.com\/q\/1544422\/89\nConsideriamo il numero (2+&radic;2)<sup>2016<\/sup> + (2&minus;&radic;2)<sup>2016<\/sup>. Se usiamo lo sviluppo delle potenze di un binomio, ci accorgiamo che tutti gli elementi dove c'\u00e8 una potenza dispari di &radic;2 si annullano; pertanto questo numero \u00e8 un intero. Ma (2&minus;&radic;2)<sup>2016<\/sup> \u00e8 davvero piccolo: infatti abbiamo\n\n\n<blockquote>\n(2&minus;&radic;2)<sup>2016<\/sup> &lt; 0,6<sup>2016<\/sup> = 0,07776<sup>2016\/5<\/sup> &lt; 0,1<sup>400<\/sup><\/blockquote>\n\n\ne quindi \u00e8 un numero della forma 0,000....000... con almeno 400 zeri dopo la virgola. Togliendolo ad A avremo un numero con almeno 400 cifre 9 dopo la virgola: la risposta sar\u00e0 pertanto 9. --><\/p>\n<p><b>3. L&#8217;et\u00e0 dell&#8217;insegnante<\/b><br \/>\nCon la Buona Scuola \u00e8 arrivato un nuovo insegnante nella classe dei miei gemelli. Jacopo gli ha subito chiesto &#8220;Quanti anni hai?&#8221; e lui ha risposto: &#8220;Guarda, nel 2016 compir\u00f2 un numero di anni pari alla somma delle cifre dell&#8217;anno in cui sono nato&#8221;. In che anno \u00e8 nato l&#8217;insegnante?<\/p>\n<p style=\"color: white\">D&#8217;accordo giovani, ma gli insegnanti sono nati nel secolo scorso<\/p>\n<p><!-- http:\/\/math.stackexchange.com\/q\/276648\/89\nL'insegnante \u00e8 nato nel XX secolo, diciamo nell'anno 19<i>ab<\/i> uguale a 1900+10<i>a<\/i>+<i>b<\/i>. Nel 2016 avr\u00e0 pertanto 2016&minus;(1900+10<i>a<\/i>+<i>b<\/i>)=116&minus;10<i>a<\/i>&minus;<i>b<\/i> anni, che per la sua affermazione devono essere 10+<i>a<\/i>+<i>b<\/i>. Pertanto, 11<i>a<\/i>+2<i>b<\/i>=106. Poich\u00e9 2<i>b<\/i> e 106 sono pari e 11 \u00e8 dispari, <i>a<\/i> dev'essere pari; ma poich\u00e9 2<i>b<\/i> \u00e8 al pi\u00f9 18, <i>a<\/i> dev'essere per forza 8, da cui <i>b<\/i> = 9. L'insegnante \u00e8 del 1989. --><\/p>\n<p><b>4. Numeri carbossilici<\/b><br \/>\nDefiniamo un numero <i>carbossilico<\/i> se \u00e8 esprimibile come somma di numeri tutti diversi, maggiori di 9 e formati da un&#8217;unica cifra. Per esempio, 2008 = 1111 + 666 + 99 + 88 + 44. Bene: 2016 \u00e8 o non \u00e8 un numero carbossilico?<\/p>\n<p style=\"color: white\">2016 \u00e8 uguale a 3 modulo 11<\/p>\n<p><!-- http:\/\/math.stackexchange.com\/q\/564362\/89 \nSe 2016 \u00e8 carbossilico, pu\u00f2 essere scritto nella forma (1111)+111<i>a<\/i>+11<i>b<\/i>, dove l'addendo 1111 pu\u00f2 o non pu\u00f2 esserci. In ogni caso, poich\u00e9 1111 e  11<i>b<\/i> sono multipli di 11 e 2016 \u00e8 congruo a 3 modulo 11, <i>a<\/i> deve essere anch'esso congruo a 3 modulo 11.\nSe abbiamo 1111 nella somma, 111<i>a<\/i>+11<i>b<\/i>=905: l'unica possibilit\u00e0 per <i>a<\/i> \u00e8 che sia pari a 3, lasciando 11<i>b<\/i> = 572 e quindi <i>b<\/i>=52, che \u00e8 impossibile (la somma dei numeri da 1 a 9 \u00e8 pari a 45). Se non abbiamo 1111, naturalmente <i>a<\/i> non pu\u00f2 valere a maggior ragione 3; non pu\u00f2 nemmeno valere 25 o pi\u00f9, e dunque deve essere pari a 14, lasciando 11<i>b<\/i> = 462 e <i>b<\/i> = 42. Una possibilit\u00e0 \u00e8 pertanto data da 888 + 666 + 99 + 88 + 77 + 66 + 55 + 44 + 33. --><\/p>\n<p><b>5. Prodotti notevoli<\/b><br \/>\nRisolvete l&#8217;equazione<br \/>\n(<i>x<\/i><sup>2016<\/sup>+1)(1+<i>x<\/i><sup>2<\/sup>+<i>x<\/i><sup>4<\/sup>+<i>x<\/i><sup>6<\/sup>+&hellip;+<i>x<\/i><sup>2014<\/sup>) = 2016<i>x<\/i><sup>2015<\/sup>.<\/p>\n<p style=\"color: white\">Usate la disuguaglianza aritmo-geometrica<\/p>\n<p><!--http:\/\/math.stackexchange.com\/q\/540500\/89\n\nApplicando la disugaglianza aritmo-geometrica (quella che dice che la media aritmetica di <i>N<\/i> elementi \u00e8 sempre maggiore o uguale alla media geometrica, e l'uguaglianza vale solo se tutti gli elementi sono uguali) al primo fattore, abbiamo\n\n<i>x<\/i><sup>2016<\/sup>+1 &ge; 2<i>x<\/i><sup>1008<\/sup>\n\nPer il secondo fattore, abbiamo invece\n\n1+<i>x<\/i><sup>2<\/sup>+<i>x<\/i><sup>4<\/sup>+<i>x<\/i><sup>6<\/sup>+&hellip;+<i>x<\/i><sup>2014<\/sup> &ge; 1008 <sup>1008<\/sup>&radic;(1&middot;<i>x<\/i><sup>2<\/sup>&middot;<i>x<\/i><sup>4<\/sup>&middot;<i>x<\/i><sup>6<\/sup>&middot;&hellip;&middot;<i>x<\/i><sup>2014<\/sup>) = 1008<i>x<\/i><sup>1007<\/sup>.\n\nMoltiplicando i due fattori otteniamo che il prodotto \u00e8 maggiore o uguale a 2016<i>x<\/i><sup>2015<\/sup>; l'unico modo per avere l'uguaglianza \u00e8 che tutti gli addendi siano uguali, da cui <i>x<\/i> = &plusmn;1. La soluzione negativa \u00e8 per\u00f2 da scartare, dunque <i>x<\/i>=1. --><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Le tradizioni vanno rispettate, vero? Ecco i soliti cinque problemini, le cui soluzioni poster\u00f2 il 31 dicembre. 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