Pesas repetidas

martes, 7 de noviembre de 2006

Por un error de fabricación, en la fábrica de balanzas hubo una sobreproducción de pesas de 5 Kg. y de 17 Kg.

Agrupándolas (sumándolas) convenientemente, podemos conseguir algunos valores si y otros no. Por ejemplo:

5
10 (5+5)
15 (5+5+5)
17
20 (5+5+5+5)
22 (5+17)
Etc.

Se podrí­a pensar que, a medida que aumentamos los valores, siempre nos quedarán algunos sin lograr, pero no es así­.
A partir de cierto valor es posible conseguir todos los números de kilos consecutivos mayores a N

¿Cuál es el mayor valor que no puede conseguirse sumando pesas de 5 y 17 Kg?

Y si la sobreproducción hubiese sido de pesas de 9 y 13 Kg... ¿Cuál serí­a el mayor valor no conseguible con ellas?

1 comentarios:

Anónimo dijo...

Pongo algunos de los 7 comentarios recibidos:

1. HD Says:
Noviembre 8, 2006 at 6:16 am e

Tendrí­amos una ecuación como:

n = 5x + 17y, donde:
x=0,1,2,3,4,5,…
y=0,1,2,3,4,5,…

Para y=0: n=0,5,10,15,20,…
Para y=1: n=17,22,27,32,37,…
Para y=2: n=34,39,44,49,…
Para y=3: n=51,56,61,66,…
Para y=4: n=68,73,78,83,…

A partir de y=5 ya no nos interesa porque volvemos a tener números terminados en 0 ó 5, 2 ó 7, 4 ó 9, etc. El primer número terminado en 3 (que es el dí­gito que tarda más en mostrarse) que aparece es el 73 por lo tanto 63 serí­a el mayor valor que no puede conseguirse. Haciendo una tabla representando los valores de x,y con su respectiva suma n se puede ver mas claramente todo ésto.

Saludos.
2. disinerge Says:
Noviembre 8, 2006 at 3:05 pm e

Hola después de tanto tiempo, Markelo. Me alegro por tu nueva página.

Para dos pesas cualquiera de pesos A y B, la mayor pesada “imposible” es AxB-A-B.

En el primer caso 5×17-5-17=63 y en el segundo 9×13-9-13=95

Siento no poder daros una explicación elegante, ha sido una inspiración.

Por esa misma razón no puedo afirmar al 100% que la fórmula vale siempre pero el estómago me dice que si. A ver si alguien más puesto en mates (de las que no se beben) nos alumbra.
3. Markelo Says:
Noviembre 8, 2006 at 11:56 pm e

Hola Disinerge. Bienvuelto. de a poco nos vamos reencontrando todos.

La respuesta de HD es correcta y la fórmula de Disinerge… ¡También!
Solo faltó agregar que funciona cuando los dos números no tienen factores primos en común. (por ejemplo no funcionarí­a para 12 y 21)

Quizá alguno se anime con la demostración, o puede que Disinerge nos cuente como le llegó la inspiración :-)
4. 26 Says:
Noviembre 9, 2006 at 6:48 am e

Solo por meter el dedo en el ojo, dirí­a que la fabrica era de pesas para halterofilia o para gimnasio, porque para balanza podemos pesar cualquier cantidad de kilos (en balanza podemos restar).
Para el caso de 5 y 17 me entretuve en ver el mí­nimo de pesas necesarias para lograr pesar de 1 a 10 Kg. y resulta que precisamos 1,2,3,4,5,6,7,8,9 y 10 pesas según sea el número buscado.
Pero no en ese orden.
5. Lorena Says:
Noviembre 9, 2006 at 10:33 am e

Acá va un intento de demostrar la fórmula de Disinerge (inspirado en el comentario de HD).
Sean A y B dos números coprimos.
En primer lugar, definimos k, un entero positivo tal que con pesas de A y B kilos, se pueden lograr pesos de (Ak + r) kilos, con r=0,…,A-1. Ahora veamos quién es k:
- A.k+r se puede escribir como A(k-j_r)+(A.j_r + r), donde A.j_r + r es múltiplo de B (y j_r positivo). No tengo la demostración de esto ahora, pero seguro que es cierto siendo A y B coprimos. Entonces A.k + r se puede obtener con pesas de A y B kilos, siempre que k-j_r sea positivo.
El mí­nimo valor de k (el mayor valor de j_r) es B-1. (Sí­, tampoco tengo la demostración general, pero seguro que sale con algo de teoría de números)
Con esto, vemos que todos los pesos iguales o mayores a A(B-1) se pueden obtener con pesas de A y B.
Pero además, se pueden obtener los pesos A.k-1, A.k-2, …, A.k-(B-1):
- A.k-r se puede escribir como A(k-j_r)+(A.j_r - r) donde A.j_r-r es positivo y múltiplo de B. Y j_r es menor o igual a B-1 para r=1,…,B-1.
Con esto, vemos que todos los pesos mayores o iguales a A(B-1)-(B-1)=AB-A-B+1 se pueden obtener con pesas de A y B kilos.
Faltarí­a ver que AB-A-B NO se puede obtener con esos pesos, con lo que se demostrarí­a que es el mínimo.