Autor Tema: Principio del Palomar, Problema

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25 Agosto, 2022, 11:54 pm
Respuesta #10

manooooh

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Hola

En este caso estoy con Nub: si el problema dice "demostrar que existen..." lo entiendo como encontrar AL MENOS un caso que se satisfaga lo que se quiere ver.

Es como si se pide: Demostrar que existen enteros \( x,y \) tales que \( x+y=2 \). Con poner un caso que funcione, por ejemplo \( x=y=1 \), ya se demuestra.

Saludos

26 Agosto, 2022, 12:00 am
Respuesta #11

feriva

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Hola

En este caso estoy con Nub: si el problema dice "demostrar que existen..." lo entiendo como encontrar AL MENOS un caso que se satisfaga lo que se quiere ver.

Es como si se pide: Demostrar que existen enteros \( x,y \) tales que \( x+y=2 \). Con poner un caso que funcione, por ejemplo \( x=y=1 \), ya se demuestra.

Saludos

Pero es que entonces es muy obvio, manooooh, no es a aplicación del principio del Palomar (¡Qué diría Dirichlet si levantara la cabeza! :) ).

Saludos.

26 Agosto, 2022, 12:02 am
Respuesta #12

Nub

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Hola, el siguiente ejercicio es el único que me falta ;D y no tengo idea de como resolverlo.

Ejercicio: Magnus Carlsen practico ajedrez al menos una vez por dı́a durante 30 dı́as consecutivos, y en
esos 30 dı́as estudió exactamente 45 veces en total. Demostrar que existen 5 dı́as consecutivos en los que
Magnus entrenó exactamente 14 veces.


No entiendo el enunciado; o, mejor dicho, tal como está, entiendo que no es cierta la afirmación.

Estudia al menos una vez al día y sobran 45-30=15 veces que hay que meter en esos días de alguna manera.

Tienes un esquema así 1+1+1+1+1+1...+1; hasta 30 días y veces. Y, por ejemplo, si metes las 15 veces que faltan en el primer día, sería esto 16+1+1+1+1+1...+1; y no hay 5 días consecutivos en los que estudie 14 veces exactamente.

Saludos.
Y esto por ejemplo no vale?:
4+5+5+2+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1=40

Sí vale, pero también vale el mío, no es general; tienes que demostrar que, los coloques como los coloques, siempre hay una cierta cantidad de días, la que sea, a partir de un cierto día, el que sea, tal que la suma de los sets jugados en esos días es exactamente 14 (ó 15, lo que diga el problema según el que elijas).

Saludos.
Me confundí, hablaba del problema del ajedrez
7+10+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1=45
y lo que esta en negrita me refiero que son 5 dias consecutivos

26 Agosto, 2022, 09:16 am
Respuesta #13

feriva

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Me confundí, hablaba del problema del ajedrez
7+10+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1=45
y lo que esta en negrita me refiero que son 5 dias consecutivos

Sí, eso es lo de menos, no cambia lo principal.

Para entender la explicación del problema del ejemplo tienes primero que pelearte un poco pensando por tu cuenta para ver qué puede ser lo que quiere decir.

El primer día juega una cantidad de sets \( x_{1}
  \) (como poco 1 set); el segundo lleva jugada una cantidad de sets a la que se llama \( x_{2}
  \); que viene dada por lo que juega en el día 2 más lo que jugó en el día 1. Y así hasta \( x_{28} \) donde ya se acumula el total de sets jugados en los 28 días. De esta manera hay 28 números (cantidades acumuladas) distintos. Porque si entendiéramos que \( x_i \) son los sets jugados en un día, sería imposible que hubiera 28 números distintos repartidos en los días (palomares); es obvio que hay días en los que tiene que jugar sólo un set, si no, habría más de 40 sets en total.

Entonces, cuando sumamos 15 a un \( x_{i}
  \), no se lo sumamos a los sets jugados en el día “i”, sino a todos los jugados hasta “i”. Y si existe \( x_{i}=x_{j}+15
  \), entonces \( x_{i}-x_{j}=15
  \); la cantidad de sets acumulada hasta "i", que es \( x_{i}
  \) menos la cantidad acumulada hasta "j", que es \( x_{j}
  \), es la cantidad acumulada en los días consecutivos que van desde el día \( j \) hasta el día \( i \). Y si existe eso pues son 15 exactamente.

Saludos.

26 Agosto, 2022, 09:18 am
Respuesta #14

Luis Fuentes

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Hola

Y esto por ejemplo no vale?:
4+5+5+2+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1=40

¿Pero qué quieres decir con eso? Eso es un ejemplo donde hay EXACTAMENTE CINCO días que suma \( 14 \) entrenos. Pero feriva te ha puesto otro ejemplo donde NO EXISTEN cinco días con esa suma; por tanto la afirmación de que NECESARIAMENTE existen cinco días con esa suma es FALSA. Si fuese cierta, tendría que cumplirse en todos los casos que están bajo las hipótesis del enunciado.

En este caso estoy con Nub: si el problema dice "demostrar que existen..." lo entiendo como encontrar AL MENOS un caso que se satisfaga lo que se quiere ver.

Es como si se pide: Demostrar que existen enteros \( x,y \) tales que \( x+y=2 \). Con poner un caso que funcione, por ejemplo \( x=y=1 \), ya se demuestra.

No. El enunciado establece una situación con una serie de hipótesis y te pide probar que bajo esas hipótesis necesariamente se da una determinada condición.

Un ejemplo sería. "Si \( x,y,z \) son naturales que suman \( 5 \) probar que alguno de ellos es mayor o igual que tres". Eso  sería falso, porque por ejemplo, \( 2+2+1=5 \) y ninguno de los sumandos es mayor o igual que tres.

Otro ejemplo sería: "Si \( x,y,z \) son naturales que suman \( 5 \) probar que alguno de ellos es mayor o igual que dos". Eso  sería verdadero: si todos fuesen menores que dos, entonces \( x+y+z\leq 1+1+1=3 \) y por tanto nunca podrían sumar \( 5 \). Eso quiere decir que en cualquier tripleta de naturales que sumen cinco, podrás encontrar algún sumando mayor o igual que dos.

Saludos.

27 Agosto, 2022, 06:18 am
Respuesta #15

Nub

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Me confundí, hablaba del problema del ajedrez
7+10+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1=45
y lo que esta en negrita me refiero que son 5 dias consecutivos

Sí, eso es lo de menos, no cambia lo principal.

Para entender la explicación del problema del ejemplo tienes primero que pelearte un poco pensando por tu cuenta para ver qué puede ser lo que quiere decir.

El primer día juega una cantidad de sets \( x_{1}
  \) (como poco 1 set); el segundo lleva jugada una cantidad de sets a la que se llama \( x_{2}
  \); que viene dada por lo que juega en el día 2 más lo que jugó en el día 1. Y así hasta \( x_{28} \) donde ya se acumula el total de sets jugados en los 28 días. De esta manera hay 28 números (cantidades acumuladas) distintos. Porque si entendiéramos que \( x_i \) son los sets jugados en un día, sería imposible que hubiera 28 números distintos repartidos en los días (palomares); es obvio que hay días en los que tiene que jugar sólo un set, si no, habría más de 40 sets en total.

Entonces, cuando sumamos 15 a un \( x_{i}
  \), no se lo sumamos a los sets jugados en el día “i”, sino a todos los jugados hasta “i”. Y si existe \( x_{i}=x_{j}+15
  \), entonces \( x_{i}-x_{j}=15
  \); la cantidad de sets acumulada hasta "i", que es \( x_{i}
  \) menos la cantidad acumulada hasta "j", que es \( x_{j}
  \), es la cantidad acumulada en los días consecutivos que van desde el día \( j \) hasta el día \( i \). Y si existe eso pues son 15 exactamente.

Saludos.
Llevando esta idea al ejercicio del ajedrecista, como podría llevarlo a que sean 5 dias y no desde el dia j hasta el dia i? (ya se que me diste un ejemplo de porque no se puede, pero con esta idea me refiero) Porque aparentemente funciona si decimos "varios días consecutivos" y no 5, quiero verlo usando esta idea

27 Agosto, 2022, 10:41 am
Respuesta #16

feriva

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Llevando esta idea al ejercicio del ajedrecista, como podría llevarlo a que sean 5 dias y no desde el dia j hasta el dia i? (ya se que me diste un ejemplo de porque no se puede, pero con esta idea me refiero) Porque aparentemente funciona si decimos "varios días consecutivos" y no 5, quiero verlo usando esta idea

 
Empiezo desde el principio hasta el final, con el caso del ajedrez y un ejemplo.

Tendrías igualmente \( x_{1}=a\geq1
  \); \( x_{2}=a+b
  \) (siendo \( b\geq1
  \) la cantidad de ensayos en el día 2)... y así hasta \( x_{30}=a+b+c+...+n=45
  \).

Si existe \( x_{i}=x_{j}+14
  \) (si existe dentro de ese periodo de 30 días) entonces tienes una serie de días (que varía según los casos) en los que entrena exactamente 14 veces porque \( x_{i}-x_{j}=14
  \); por ejemplo:

Si en un tramo juega cada día (no acumulando) esto

\( ...1+1+2+3+2+5...
  \)

entonces tienes estos “equis” (he corregido cambiando unos signos + por comas, no me di cueta)

\( x_{1},...x_{j},({\color{blue}x_{j}}+1),({\color{blue}x_{j}+1}+1),({\color{blue}x_{j}+2}+2),({\color{blue}x_{j}+4}+3),({\color{blue}x_{j}+7}+2),({\color{blue}x_{j}+9}+5)...
  \)

(con las acumulaciones indicadas en azul)

donde \(  (x_{j}+9+5)=x_{j}+14
  \) es \( x_{i}
  \).

La cantidad de ensayos \( x_{j}
  \), que es la acumulada en los días \(  1,2,3...,j
  \), se la restamos a la cantidad \( x_{i}
  \), que son los ensayos acumulados en los días \(  1,2,3...,i
  \).

Lógicamente, \(  x_{i}-x_{j}=14
  \) es la suma de estos entrenamientos diarios \( ...1+1+2+3+2+5...
  \), que hacen 14 entrenamientos en seis días consecutivos (aquí no contamos lo acumulado detrás, contamos los entrenamientos a partir de un cierto día y así hasta que acumulan 14 empezando desde el día j+1).

Luego siempre que exista, dentro del periodo de 30 días \( x_{i}=x_{j}+14
  \), existirá una cierta cantidad de días en los que se sumarán 14 ensayos exactamente.

¿Existe siempre eso por muy indistintamente que repartamos los ensayos entre los días?

Aquí es donde entra la aplicación del principio del palomar:

Si no nos dijeran que la cantidad exacta es 45, aun así, \( x_{30}
  \) tendría un mínimo: \( x_{30}=30
  \), puesto que al menos estudia una vez por día, pero aquí nos dan una cantidad exacta (en el otro problema tenemos un mínimo y un máximo). Entonces \( x_{30}=45
  \).

Spoiler
\( x_{30}+14
  \), no es ningún \( x_{i}
  \) porque se pasa de 45; entonces consideramos uno que no se pase de largo. No hace falta calcularlo, sabemos que existe; sea \( x_{h}+14
  \).

Así, por lo dicho, puesto que no es mayor que \( x_{30}
  \), tendremos \( x_{h}+14\leq x_{30}
  \).

Si es igual, ya está, ya existe, si no, tiene que ser menor. Pero, si es menor, tiene que ser alguno de éstos \( x_{29},x_{28}...x_{1}
  \), es decir, tiene que ser algún \( x_{i}
  \), no puede ser distinto; porque los días (los palomares) están todos ocupados por “pájaros” diferentes; habría que añadir un día extra para que cupiera.

Que son todos distintos es bastante obvio, ya que, las cantidades acumuladas van de menor a mayor y, como poco, cada vez sumamos 1, nunca sumamos cero.

[cerrar]

No, perdona, eso del spoiler no, que no había mirado la demostración últimamente y ya no me acordaba de cómo era (me lo he inventado y no es así, eso no justifica nada).

Tenemos

\( x_{30}=45
  \)

Todos los xi de detrás son menores que 45 y ordenados de menor a mayor hay 30 valores xi.

Y tenemos también

\( x_{30}+14=45+14=59
  \).

Todos esos valores de detrás \( x_{i}+14
  \) lo mismo, distintos y menores que 59; y hay 30 también.

Entre los dos conjuntos hacen 60 números, pero no pueden tomar un valor mayor que 59, entonces 60-59=1, un valor que sobra (como poco) y así hay al menos dos iguales.

*Al menos dos porque no tiene por qué ser dos exactamente, date cuenta de que se unen los conjuntos para ver si hay biyección, pero no son conjuntos que se consideren unidos como elementos distintos dentro de lo que es el problema.

Luego siempre, coloques como coloques los días de estudio, va a haber una cantidad de días consecutivos en los que estudie esas catorce veces exactamente. Pero no podemos determinar la cantidad de días, varía según las disposiciones; y en el ejemplo que puse se ve que existe al menos una disposición donde no existen esos 5 días.

(No sé si me habré equivocado en alguna cosa al escribir, mira a ver)

Saludos.

27 Agosto, 2022, 04:36 pm
Respuesta #17

martiniano

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Hola.

Llevando esta idea al ejercicio del ajedrecista, como podría llevarlo a que sean 5 dias y no desde el dia j hasta el dia i? (ya se que me diste un ejemplo de porque no se puede, pero con esta idea me refiero)

La cosa es que al imponer la condición adicional de que sean cinco los días consecutivos se está siendo más restrictivo que al no imponerla. De hecho, esa condición es lo suficientemente restrictiva como para que ya no se cumpla el enunciado, como demuestra el contraejemplo que dio feriva.

Tienes un esquema así 1+1+1+1+1+1...+1; hasta 30 días y veces. Y, por ejemplo, si metes las 15 veces que faltan en el primer día, sería esto 16+1+1+1+1+1...+1; y no hay 5 días consecutivos en los que estudie 14 veces exactamente.

Porque aparentemente funciona si decimos "varios días consecutivos" y no 5, quiero verlo usando esta idea

Es que es muy diferente demostrar que es cierto que algo se cumple para todas las combinaciones que puedan darse que demostrar que es falso que algo se cumple para todas las combinaciones que puedan darse.

Para demostrar lo primero tienes que hacerlo con toda generalidad dentro de las condiciones impuestas. Para demostrar lo segundo basta que halles una sola combinación en la que falle el enunciado. A esa combinación se le llama contraejemplo y es lo que da feriva.

Obviamente, si se cumple lo segundo es imposible que se cumpla lo primero y por lo tanto va a ser imposible demostrarlo. Igualmente, si se cumple lo primero va a ser imposible encontrar un contraejemplo.

Un saludo.

27 Agosto, 2022, 05:50 pm
Respuesta #18

Nub

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Llevando esta idea al ejercicio del ajedrecista, como podría llevarlo a que sean 5 dias y no desde el dia j hasta el dia i? (ya se que me diste un ejemplo de porque no se puede, pero con esta idea me refiero) Porque aparentemente funciona si decimos "varios días consecutivos" y no 5, quiero verlo usando esta idea

 
Empiezo desde el principio hasta el final, con el caso del ajedrez y un ejemplo.

Tendrías igualmente \( x_{1}=a\geq1
  \); \( x_{2}=a+b
  \) (siendo \( b\geq1
  \) la cantidad de ensayos en el día 2)... y así hasta \( x_{30}=a+b+c+...+n=45
  \).

Si existe \( x_{i}=x_{j}+14
  \) (si existe dentro de ese periodo de 30 días) entonces tienes una serie de días (que varía según los casos) en los que entrena exactamente 14 veces porque \( x_{i}-x_{j}=14
  \); por ejemplo:

Si en un tramo juega cada día (no acumulando) esto

\( ...1+1+2+3+2+5...
  \)

entonces tienes estos “equis” (he corregido cambiando unos signos + por comas, no me di cueta)

\( x_{1},...x_{j},({\color{blue}x_{j}}+1),({\color{blue}x_{j}+1}+1),({\color{blue}x_{j}+2}+2),({\color{blue}x_{j}+4}+3),({\color{blue}x_{j}+7}+2),({\color{blue}x_{j}+9}+5)...
  \)

(con las acumulaciones indicadas en azul)

donde \(  (x_{j}+9+5)=x_{j}+14
  \) es \( x_{i}
  \).

La cantidad de ensayos \( x_{j}
  \), que es la acumulada en los días \(  1,2,3...,j
  \), se la restamos a la cantidad \( x_{i}
  \), que son los ensayos acumulados en los días \(  1,2,3...,i
  \).

Lógicamente, \(  x_{i}-x_{j}=14
  \) es la suma de estos entrenamientos diarios \( ...1+1+2+3+2+5...
  \), que hacen 14 entrenamientos en seis días consecutivos (aquí no contamos lo acumulado detrás, contamos los entrenamientos a partir de un cierto día y así hasta que acumulan 14 empezando desde el día j+1).

Luego siempre que exista, dentro del periodo de 30 días \( x_{i}=x_{j}+14
  \), existirá una cierta cantidad de días en los que se sumarán 14 ensayos exactamente.

¿Existe siempre eso por muy indistintamente que repartamos los ensayos entre los días?

Aquí es donde entra la aplicación del principio del palomar:

Si no nos dijeran que la cantidad exacta es 45, aun así, \( x_{30}
  \) tendría un mínimo: \( x_{30}=30
  \), puesto que al menos estudia una vez por día, pero aquí nos dan una cantidad exacta (en el otro problema tenemos un mínimo y un máximo). Entonces \( x_{30}=45
  \).

Spoiler
\( x_{30}+14
  \), no es ningún \( x_{i}
  \) porque se pasa de 45; entonces consideramos uno que no se pase de largo. No hace falta calcularlo, sabemos que existe; sea \( x_{h}+14
  \).

Así, por lo dicho, puesto que no es mayor que \( x_{30}
  \), tendremos \( x_{h}+14\leq x_{30}
  \).

Si es igual, ya está, ya existe, si no, tiene que ser menor. Pero, si es menor, tiene que ser alguno de éstos \( x_{29},x_{28}...x_{1}
  \), es decir, tiene que ser algún \( x_{i}
  \), no puede ser distinto; porque los días (los palomares) están todos ocupados por “pájaros” diferentes; habría que añadir un día extra para que cupiera.

Que son todos distintos es bastante obvio, ya que, las cantidades acumuladas van de menor a mayor y, como poco, cada vez sumamos 1, nunca sumamos cero.

[cerrar]

No, perdona, eso del spoiler no, que no había mirado la demostración últimamente y ya no me acordaba de cómo era (me lo he inventado y no es así, eso no justifica nada).

Tenemos

\( x_{30}=45
  \)

Todos los xi de detrás son menores que 45 y ordenados de menor a mayor hay 30 valores xi.

Y tenemos también

\( x_{30}+14=45+14=59
  \).

Todos esos valores de detrás \( x_{i}+14
  \) lo mismo, distintos y menores que 59; y hay 30 también.

Entre los dos conjuntos hacen 60 números, pero no pueden tomar un valor mayor que 59, entonces 60-59=1, un valor que sobra (como poco) y así hay al menos dos iguales.

*Al menos dos porque no tiene por qué ser dos exactamente, date cuenta de que se unen los conjuntos para ver si hay biyección, pero no son conjuntos que se consideren unidos como elementos distintos dentro de lo que es el problema.

Luego siempre, coloques como coloques los días de estudio, va a haber una cantidad de días consecutivos en los que estudie esas catorce veces exactamente. Pero no podemos determinar la cantidad de días, varía según las disposiciones; y en el ejemplo que puse se ve que existe al menos una disposición donde no existen esos 5 días.

(No sé si me habré equivocado en alguna cosa al escribir, mira a ver)

Saludos.
Gracias Feriva, entendí aun mas que antes, yo al decirte llevar la idea este ejercicio era básicamente como restringir que algo suceda en 5 dias consecutivos.
Pero no podemos determinar la cantidad de días, varía según las disposiciones; y en el ejemplo que puse se ve que existe al menos una disposición donde no existen esos 5 días.
Se podria decir que se puede demostrar simplemente por contra ejemplo?

El problema acá es que, si me encuentro con un ejercicio muy similar, con un numero dado de dias consecutivos, como se podría ver usando esta idea? o no se podría :(. En fin, yo quiero ver que entre un numero de dias consecutivos dado funcione, no entre un dia j+1 y i, capaz no se pueda

27 Agosto, 2022, 06:30 pm
Respuesta #19

feriva

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Se podria decir que se puede demostrar simplemente por contra ejemplo?


Claro, tal como dice Martiniano.


Citar
El problema acá es que, si me encuentro con un ejercicio muy similar, con un numero dado de dias consecutivos, como se podría ver usando esta idea? o no se podría :(. En fin, yo quiero ver que entre un numero de dias consecutivos dado funcione, no entre un dia j+1 y i, capaz no se pueda

En cuanto a esto, no sé ahora mismo, quizá pensando se pueda idear un problema, pero, de primeras, me da la sensación de que iba a ser más soso con una restricción de días (es sólo una impresión, no sé, quizá a Luis o a Martiniano o a alguno de los que saben más se les ocurra un problema interesante en este sentido).

Saludos.