Aquest mes ens avancem en la publicació de la resposta. Acabem de fer el darrer examen i per tant toca saber qui ha guanyat i quina era la resposta correcta i aquesta darrera l’explicaran els tres guanyadors del repte del juny.
 Els dos primers són fàcils de veure, el verd i el taronja. |
 |
 Als braços de la creu n’hi ha quatre més, ja en tenim sis. |
 |
 Combinant les quatre puntes amb el quadrat central en tenim quatre més (hem pintat el número 1 perquè ho veieu millor). En total 10. |
 |
Amb una mica d’endarreriment, ja que com que estem acabant el curs hem de donar sortida a totes les aportacions del alumnes abans no comencin les vacances, parlem de la solució del repte del maig. I com que la resposta del guanyador està molt ben explicada la transcric tal com me la va fer arribar.
Escolta, Joan Anton. He estat trencant-me el cap amb l’enigma de maig i crec que he trobat una possibilitat. Podria ser que a la fila de sota (en grups de dos) el primer numero digués quina quantitat de número hi ha i el segon numero, de quin numero es tracta?
Per exemple, la segona línia de l’enigma diu un u, un dos, i dos uns i això és el que surt a la línia de sobre. La quarta línia, el mateix, per tant, la línia que hauria d’anar a sota de la última, podria ser 311311222112.
Doncs sí, aquesta és la transformació que aplica en Joe a l’hora d’anar modificant la clau inicial. Ho expliquem a poc a poc i a partir d’una clau de dues xifres, per a fer-ho més entenedor.
Imagineu que la clau és 10. És a dir està formada per un número u (11) i un zero (10). La clau inicial s’ha transformat en 1110.
Ara torno a aplicar el mateix mecanisme de transformació, al número 1110 hi ha tres (3) uns (1) i un (1) zero (0). La clau passa a ser 3110.
Suposo que tots podríeu dir que segueix. Efectivament 13 21 10… Si és que tinc uns alumnes que sou uns “fieras” de les matemàtiques.
Aquest cop començarem la preparació del repte amb una sèrie de preguntes força fàcils. Quants rectangles hi ha a la primera imatge de la dreta? No cal pensar gaire, oi? És ben clar que només hi ha un sol rectangle.
Passem ara a la segona imatge. Quants en veus? Dos? … Hmmm… Em temo que aquest cop no has encertat, n’hi ha tres. Mira la següent il·lustració i podràs veure quins són.
| Un de color blau |  |
| Un de color lila |  |
| Un de color verd (una mica amagat, això sí) |
 |
Has entès la petita trampa a l’hora de comptar? Si la resposta és afirmativa comences a estar preparat per a resoldre el repte del juny.
Quan creo un repte imagino també quins seran els camins que els alumnes faran servir per resoldre’l, però de tant en tant aquesta previsió queda curta i un es troba que algú de la classe ha estat capaç d’imaginar una nova via de resolució. Aquest és el cas del document que trobareu aquí sota, el seu autor va tenir la paciència de dibuixar totes les diagonals del decàgon, fet que no requereix uns especials coneixements matemàtics però, i el però és molt important, va aplicar una estratègia molt bona a l’hora de comptar les diagonals.
En comptes de fer un comptatge exhaustiu com fan la gran majoria d’alumnes, va comptar totes les que sortien del primer vèrtex, tot seguit va deduir que del segon, com que en ser adjacents no podien estar units per cap diagonal compartida, sortien les mateixes. A partir d’aquí va anar desplaçant-se pels vèrtexs consecutius tenint cura de restar sempre una per tal de tenir en compte les diagonals comuns. Un cop arribàvem a zero ja no calia comptar els vèrtexs restants. Una procés de raonament francament bo i que ens obliga a pensar que els nostres alumnes poden aportat a la classe de matemàtiques molt més del que ens pensem.
El dia 29 d’abril, en anunciar els guanyadors del repte del mes, ja vam dir que hi havia una segona forma d’esbrinar el resultat, l’explicarem a partir dels dibuixos d’un quadrat i un pentàgon.
Fixa-t’hi primer en el quadrat. Si triem el vèrtex de color lila per començar a traçar les diagonals, suposo que tens clar que no pots anar als que estan encerclats de vermell. Només et queda un únic vèrtex, el que està encerclat de blau.
Fem el mateix amb el pentàgon. Si tornem a començar pel vèrtex lila ens tornem a trobar vèrtexs “prohibits”, els de color vermell i vèrtexs possibles, els de color blau que en aquest cas són dos i no un com al quadrat.
Si ara compares els dos casos i pares una especial atenció als vèrtexs prohibits, és possible que descobreixis algun fet o pauta que et permetrà calcular amb unes poques operacions el número de diagonals de qualsevol polígon.
Basat en un enigma que em va explicar el Jordi Alfaro
El famós ganster Joe Uglyface canvia cada dia la combinació de la caixa forta on guarda els diners guanyats amb les seves malifetes i tot de documents molt comprometedors. La policia vol accedir a la caixa sense que el ganster se n’adoni i envia a l’agent Pere Pocatraça a investigar.
En Pere, en un cop de sort, ha aconseguit el full on Joe apunta, per no oblidar-la, la combinació de la caixa.
Ara bé, per evitar que qualsevol pugui trobar-se la nota i per tant conèixer la combinació, en Joe fa una cosa ben curiosa, la va transformant i apunta només el resultat final del procés.
La policia va trobar, fa temps a la brossa, una sèrie completa on es veia tot el procés de transformació i això és el que hi havia escrit al paper.
1 2 1 1
1 1 1 2 2 1
3 1 2 2 1 1
1 3 1 1 2 2 2 1
Els matemàtics de la policia saben que la primera línia (1 2 1 1) és la combinació de la caixa i la darrera (1 3 1 1 2 2 2 1) la que en Joe s’apunta per poder recordar-la, però no han descobert quin criteri fa servir per passar de la primera a la segona, d’aquesta a la tercera, i de la tercera a la quarta.
La sèrie que avui ha trobat en Pere, que òbviament és la final, és dir la de la quarta filera de números, és 1 1 1 3 1 2 2 1 1 2. La policia té fins a les vuit de demà al matí per descobrir la combinació original. Podràs ajudar-los?
A la resposta del repte d’aquest mes que acaba es podia arribar per dues vies de raonament diferents. La primera consistia en dibuixar els casos més simples i anar anotant els resultats en un taula que, si la fem arribar a l’eneàgon, presenta els següents resultats.
| Polígons | Diagonals |
|---|---|
| Triangle | 0 |
| Quadrat | 2 |
| Pentàgon | 5 |
| Hexàgon | 9 |
| Heptàgon | 14 |
| Octàgon | 20 |
| Eneàgon | 27 |
Si reflexioneu una mica descobrireu una pauta en l’increment del número de diagonals que us permet continuar la taula sense haver de dibuixar cap més polígon. Tot i que s’hagi acabat el termini per contestar el repte us convido a que ho intenteu.
Ai! Perdoneu. M’oblidava dels guanyadors. Aquesta vegada al podi tenim tres persones. En primera posició qui ha estat capaç de calcular les diagonals del icosàgon i el triacontàgon. Després, els dos que han esbrinat les del decàgon. No era la pregunta del repte però també té molt de mèrit, si no s’ho creieu proveu a fer-ho vosaltres.
Segur que tu o algun amic teu, a classe o a l’hora de pati, heu escrit algun cop un missatge utilitzant un llenguatge secret amb la intenció que només ho podés llegir la persona a qui anava destinat. I sabeu qui es dedica a inventar i investigar aquests llenguatges? Doncs els matemàtics, que a mates no tot són càlculs i operacions com hem comentat a classe un munt de vegades.
Si teniu bona memòria recordareu que ja una vegada ens vam topar amb un enigma que utilitzava un alfabet parcialment codificat, l’anomenat Què ha escrit el mestre?. Molts el vau endevinar, per això espero que aquest mes el repte tingui força encertants.
La imatge superior, procedent de la wikipèdia, il·lustra un dels codis més antics, el que feia servir Juli Cèsar per enviar les instruccions als seus generals. Per encriptar el missatge substituïa les lletres de les paraules originals per les lletres que estaven un número determinat de vegades més enllà en l’alfabet. Així si el factor de desplaçament era de 3, com en el dibuix, la paraula Hola es convertia en Krod.
S’enrecordeu de l’examen de geometria? La darrera pregunta feia referència al número de diagonals de diverses figures. Si no el teniu present no passa res, el profe us tornarà la prova corregida quan tothom l’hagi fet.
Si ja el teniu al davant repasseu les tres preguntes, la primera era molt fàcil, la segona també, la tercera ens demanava una mica de paciència i traça… Però, que hagués passat si la figura hagués tingut encara més costats? 20 per exemple, és a dir un icosàgon, o 30, un triacontàgon. Se n’hauríeu sortit? doncs aquest és precisament el repte del mes, esbrinar quantes diagonals tenen aquests dos polígons.
Què fer-ho dibuixant es difícil? Ja ho sé. Aquest cop no pretenc que ho feu amb llapis i regle, sinó amb un estri més important i que sempre porteu a sobre, el cervell. Penseu una mica i a veure si trobeu una manera de deduir el número de diagonals sense haver-les de dibuixar.
Ah! Per si voleu combinar el raonament i el dibuix us he posat un decàgon aquí sota, podeu imprimir-lo, dibuixar les diagonals i comprovar si la solució raonada coincideix amb la real.
Avui és 31 de març i toca fer públics tant el guanyador com la solució del repte del mes. No he pogut resistir però la temptació d’amagar una mica les dues coses. Pel que fa a la resposta no he posat la solució numèrica, però un cop feta la triangulació de totes les figures que formaven l’estrella, trobar-la és un exercici de reconeixement de fraccions ben fàcil. El guanyador també us serà fàcil de reconèixer, tot i que la imatge sigui molt petita per tal de no amagar la solució del repte.
Aquest mes només un nen ha encertat la resposta, però no us desanimeu, de ben segur que el proper mes hi haurà més encertants.