Un desafío por semana

Marzo 2019, primer desafío

Le 1er mars 2019  - Ecrit par  Ana Rechtman
Le 1er mars 2019
Article original : Mars 2019, 1er défi Voir les commentaires
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Proponemos un desafío del Calendario Matemático por semana y su solución a la semana siguiente. ¡El calendario 2019 está en librerías (en Francia) !

Semana 9

Se dispone de $9$ monedas que, a primera vista, parecen todas idénticas. En realidad, ocho son idénticas en peso y una es falsa, de peso menor al de las otras. ¿Es posible identificar la moneda falsa con solo dos comparaciones de peso en una balanza de dos brazos ?

Solución del cuarto desafío de febrero :

Enunciado

La solución es $4$.

Si denotamos $a$ y $b$ estos dos números positivos, el enunciado nos señala que $a+b\leq ab$.

Sabemos también que para un par de números positivos $a,b$, la media geométrica
$\sqrt{ab}$ es menor o igual que la media aritmética $\frac{a+b}{2}$. Tenemos entonces :
\[a+b\leq ab\leq \left( \frac{a+b}{2}\right) ^{2},\]
por lo que
\[a+b\leq \frac{(a+b)^2}{4}.\]
Por lo tanto, $1\leq \frac{a+b}{4}$.

Deducimos entonces que $a+b\geq 4$. Además, tomando $a=2$ y $b=2$, se verifica $4=a+b\leq ab=4$. Por lo tanto, el valor mínimo de $a+b$ es 4. Notemos que si $a+b=3$ entonces $a+b>ab$.

Post-scriptum :

Calendario matemático 2019 - Bajo la dirección de Ana Rechtman, con la contribución de Nicolas Hussenot - Textos : Claire Coiffard-Marre y Ségolen Geffray. 2018, Presses universitaires de Grenoble. Todos los derechos reservados.

Disponible en www.pug.fr

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Pour citer cet article :

— «Marzo 2019, primer desafío» — Images des Mathématiques, CNRS, 2019

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