Un desafío por semana

Octubre 2020, segundo desafío

Le 9 octobre 2020  - Ecrit par  Ana Rechtman
Le 9 octobre 2020
Article original : Octobre 2020, 2e 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 2020 ya está en librerías (en México) !

Semana 41

Si las todas las distancias están en centímetros, y si todos los ángulos internos miden $120^\circ$, ¿cuál es la razón entre el área del primer hexágono y la del segundo ?

Solución del primer desafío de octubre :

Enunciado

Calculemos los primeros términos de la sucesión : $t_1 = 1$, $t_2 = 1$, $t_3 = 0$, $t_4 = \frac{1}{3}$, $t_5 = 0$ y $t_6 = \frac{1}{5}$.

Si $n$ es impar, lo podemos escribir de la forma $n = 2k+1$, con $k\geq 1$.
\[ \begin{align*} t_{2k+1} &= \biggl(\frac{2k-2}{2k}\biggr) t_{2k-1}\\ &= \biggl(\frac{2k-2}{2k}\biggr) \biggl(\frac{2k-4}{2k-2}\biggr) t_{2k-3}\\ &\phantom{{}={}}\llap{\vdots~~}\\ &= \biggl(\frac{2k-2}{2k}\biggr) \biggl(\frac{2k-4}{2k-2}\biggr) \cdots \biggl(\frac{2}{4}\biggr) t_3 = 0. \end{align*} \]

De este modo vemos que si $n > 1$ es impar, entonces $t_n = 0$.

Ahora ocupémonos de cuando $n$ es par. Lo podemos escribir entonces de la forma $n = 2k$ con $k > 1$, y así :
\[ \begin{align*} t_{2k} &= \biggl(\frac{2k-3}{2k-1}\biggr) t_{2k-2}\\ &= \biggl(\frac{2k-3}{2k-1}\biggr) \biggl(\frac{2k-5}{2k-3}\biggr) t_{2k-4}\\ &\phantom{{}={}}\llap{\vdots~~}\\ &= \biggl(\frac{2k-3}{2k-1}\biggr) \biggl(\frac{2k-5}{2k-3}\biggr) \biggl(\frac{2k-7}{2k-5}\biggr)\cdots \biggl(\frac{1}{3}\biggr) t_2\\ &= \frac{1}{2k-1}. \end{align*} \]

Si $n$ es par, obtenemos entonces que $t_n = \frac{1}{n-1}$.

Por lo tanto, $t_{2020} = \frac{1}{2019}$.

Post-scriptum :

Calendario matemático 2020 (versión en español) - Bajo la dirección de Anne Alberro y Radmila Bulajich - 2019, Googol S.A. de C.V. Todos los derechos reservados.

Calendario matemático 2020 (versión francesa) - Bajo la dirección de Ana Rechtman, con la contribución de Nicolas Hussenot - Textos : Serge Abiteboul, Charlotte Truchet. 2019, Presses universitaires de Grenoble. Todos los derechos reservados.

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Pour citer cet article :

— «Octubre 2020, segundo desafío» — Images des Mathématiques, CNRS, 2020

Crédits image :

Image à la une - CÉSAR, RENAULT VL 06, 1986 © RMN-GRAND PALAIS / BENJAMIN SOLIGNY / RAPHAËL CHIPAULT / VILLE DE MARSEILLE / SBJ / ADAGP, PARIS, 2019

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