Matemáticas escolares y universitarias

✅El problema del 15: ¿puedes encontrar el resto de las soluciones?🧠

Hola, hoy te traigo un problema que, en apariencia, es sencillo, pero que requiere un poco de imaginación para resolverlo.

Tenemos dos números enteros a<b y tales que la diferencia de sus cuadrados es:

    \[ b^2-a^2 = 15 \]


La pregunta es sencilla: ¿Qué números son?

Para resolver este problema debemos usaremos una herramienta fundamental del álgebra: los productos notables, en concreto de la siguiente fórmula sobre diferencia de cuadrados:

    \[ (\alpha +\beta ) \cdot (\alpha - \beta ) = \alpha^2 - \beta^2 \]

Que aplicada a nuestro caso queda:

    \[ b^2-a^2=(b+a)\cdot (b-a) = 15 \]

Esta ecuación nos dice que debemos encontrar pares de números cuyo producto sea 15, pues estos representan los valores de (b + a) y (b - a).

Los divisores positivos de 15 nos dan las siguientes parejas:

    \[ (1,15), (3,5), (5,3), (15,1) \]

siendo el primero de los números de cada pareja el que corresponde a (b+a) y el segundo número de la pareja el que corresponde a (b-a).

Por tanto, podemos y debemos resolver los siguientes sistemas de ecuaciones:

\begin{cases} b+a = 1 \\ b-a = 15 \end{cases}\quad\begin{cases} b+a = 3 \\ b-a = 5 \end{cases}\quad\begin{cases} b+a = 5 \\ b-a = 3 \end{cases}\quad\begin{cases}b+a = 15 \\b-a = 1 \end{cases}

Si los resolvemos, por ejemplo mediante reducción, obtenemos las siguientes soluciones (te los presento en orden):

  • a = -7 ,\quad b= 8
  • a = -1 ,\quad b= 4
  • a = 1 ,\quad b= 4
  • a = 7,\quad b= 8

Si quieres expresar estas soluciones de una manera más elegante, como (a,b) puedes hacerlo así:

    \[ (-7,8)\,\, ; \,\,(-1,4)\,\, ; \,\,(1,4)\,\, ; \,\,(7,8)\]

Como ves se trata básicamente de las mismas soluciones sólo que vamos jugando con los signos de a

Continúa…

Y hasta aquí el problema….. Pues no, porque nos hemos dejado la mitad de las soluciones por el camino. Nos faltan estas otras parejas, cuyo producto también es 15

    \[ (-1,-15), (-3,-5), (-5,-3), (-15,-1) \]

Pero estas no las voy a resolver, te dejo que lo intentes tú y me des los resultados en comentarios. Además, ¿observas algo raro con estas nuevas soluciones? ¿Se cumplen las condiciones del problema propuesto? 👇

Comentarios finales

Este problema es un buen ejemplo de cómo una técnica simple, como la factorización de la diferencia de cuadrados, nos permite resolver ecuaciones de manera elegante. También nos enseña a cuestionarnos si hemos contemplado todas las posibilidades, explorando tanto los valores positivos como negativos.

¿Has encontrado las soluciones adicionales? ¿Cumplen con la condición de a < b? Déjame tu respuesta en los comentarios.

Ilustración matemática de la diferencia de cuadrados, mostrando visualmente la fórmula <img decoding= con una representación geométrica clara.» class=»wp-image-6031″ style=»border-width:1px;border-radius:10px»/>
Imagen generada con la ayuda de ChatGPT, un modelo de inteligencia artificial desarrollado por OpenAI. Imagen con fines ilustrativos.

✍️ Problemas

En este blog tengo varios problemas. Pero es posible que no quiera o no te apetezca ver todos los que corresponden a la etiqueta problemas.

Por ello te los he clasificado en varias categorías. Estas se basan en ¿Cuándo tienen los alumnos las herramientas necesarias para responderlos? Pero eso no significa que sean típicas de ese nivel educativo.

Sólo te los clasifico a un nivel que podríamos llamar «suelo».

  • Problemas para 1ESO [Próximamente. Suscríbete]
  • Problemas para 2ESO [Próximamente. Suscríbete]
  • Problemas para 3ESO [Próximamente. Suscríbete]
  • Problemas para 4ESO [Próximamente. Suscríbete]
  • Problemas para 1BACHILLERATO [Próximamente]
  • Problemas para 2BACHILLERATO [Próximamente]

Ahora es tu turno:

¿Te gustan los temas que abordo en el blog? Suscríbete al boletín y recibe todas las novedades directamente en tu correo


Si disfrutas del contenido y quieres apoyar este proyecto, invítame a un café ☕ y ayúdame a seguir creando. ¡Gracias de antemano!

¿Prefieres aprender con vídeos? ¡Suscríbete a mi canal de YouTube para más contenido interesante y práctico! 📹

Si quieres contactar conmigo puedes hacerlo aquí 📧

¿Qué te ha parecido esta entrada? ¿Tienes dudas o sugerencias? ¡Déjame un comentario, tu opinión es importante! 👇(recuerda usar lenguaje de uso y no de abuso 😀)

▶ Gracias por leerme ✅

En fin, nada mas por hoy

Modificado:


Comentarios y sugerencias

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *