A pedido de muchos de mis lectores, aquí tienen un problema de las ecuaciones diofanticas una aplicación del trabajo de DIOFANTO.
Compra de una bufanda
Problema
Una bufanda cuesta 19 rublos, pero el comprador no tiene más que billetes de tres rublos; y la cajera, sólo de cinco. ¿Puede en estas condiciones abonarse el importe de la compra, y cómo hacerlo?
La misión de este problema se reduce a saber cuántos billetes de tres rublos deben entregarse a la cajera para que ella dé las vueltas con billetes de cinco, cobrando los 19 rublos. Las incógnitas del problema son dos: el número de billetes de tres rublos (x) y el número de billetes de cinco (y). Sólo puede plantearse una ecuación:
Aunque una ecuación con dos incógnitas tiene infinidad de soluciones, esto no quiere decir que entre ellas haya alguna en las que x e y sean números enteros y positivos (recordemos que se trata del número de billetes de banco). He aquí por qué el álgebra ha elaborado el método de solución de estas ecuaciones "indeterminadas". El mérito de haberlas introducido en el álgebra pertenece al primer sabio europeo que cultivó esta ciencia, a Diofanto, célebre matemático de la antigüedad, por lo que estas ecuaciones se llaman con frecuencia "ecuaciones de Diofanto".
Solución
En el ejemplo citado mostremos cómo deben resolverse tales ecuaciones. Hay que hallar el valor de x y de y en la ecuación
sin olvidar que tanto x cómo y son números enteros y positivos. Despejando la incógnita cuyo coeficiente es menor, es decir, 3x tendremos:
de donde
Como x, 6 e y son números enteros, la ecuación puede ser acertada sólo en el caso de que (1 + 2y) / 3 sea también un número entero. Expresémosle con la letra t. Entonces
donde
y, por tanto,
De la última ecuación despejaremos la y
Comoquiera que y y t son números enteros, (t - 1) / 2 debe ser un número entero t 1 . Por consiguiente,
y, además,
de donde
Sustituyamos el valor de t = 2t 1 + 1 en las igualdades anteriores:
De esta forma hemos encontrado la expresión para x y para y
Es sabido que x e y son enteros y además positivos, es decir, mayores que 0; por lo tanto,
De estas desigualdades resulta que
Con esto el valor t l está acotado.
De aquí que la magnitud t l es mayor que - 1 / 3, (y claro, mucho mayor que - 8 / 5). Mas, como t l es un número entero, se deduce que puede tener tan sólo los siguientes valores:
Los valores correspondientes de x y de y son:
Veamos ahora de qué manera puede efectuarse el pago: o bien se entregan 8 billetes de 3 rublos, recibiendo de vuelta uno de cinco:
o se entregan 13 billetes de 3 rublos, recibiendo de vuelta 4 billetes de 5 rublos:
Teóricamente, este problema tiene infinidad de soluciones, pero en la práctica su número es limitado, por cuanto ni el comprador, ni la cajera tienen una cantidad ilimitada de billetes de banco. Si cada uno dispone, por ejemplo, de 10 billetes, el pago puede efectuarse sólo de una forma: entregando 8 billetes de 3 y recibiendo uno de 5. Como vemos, en la práctica las ecuaciones indeterminadas pueden dar soluciones determinadas
Volviendo a nuestro problema, proponemos al lector que, en calidad de ejercicio, resuelva por su cuenta una de las variantes: concretamente, examinar el caso en que el comprador no tenga más que billetes de 5 rublos, y la cajera, sólo de 3. En este caso aparecen las siguientes soluciones:
En efecto,
Podríamos obtener también estos resultados al tomar las soluciones del problema central mediante un sencillo procedimiento algebraico. Puesto que entregar billetes de cinco rublos y recibir de tres rublos equivale a "recibir billetes negativos de cinco rublos" y "dar billetes negativos de 3 rublos", la nueva variante del problema se resuelve con la ecuación planteada en el problema central:
pero con la condición de que x e y sean números negativos. Por eso, de las igualdades
sabiendo que x < 0 e y < 0, deducimos:
y, por consiguiente,
Tomando t 1 = - 2, - 3, - 4, etc., obtenemos de las fórmulas anteriores, los siguientes valores para x e y
El primer par de soluciones, x = - 2, y = - 5, significa que el comprador "paga menos dos billetes de tres rublos" y "recibe menos cinco billetes de cinco", es decir, traducido al idioma común, quiere decir que paga con cinco billetes de a cinco, recibiendo como vuelta 2 billetes de a tres. De esta misma manera interpretaremos también las demás soluciones.

Descartes afirma que para encontrar la verdad, le bastarán unos principios lógicos entre los que se encuentran no admitir la verdad sin evidencia, dividir cada una de las dificultades en partes, dirigir sus pensamientos de los más simples a los más complejos y hacer un recuento de ellos sin hacer omisiones.

Hola, soy estudiante de pedagogia en educacion matemetica y me parecio interesante su proyecto de aprendizaje, ademas el analisis de los temas expuestos y virtiendo mi enfacis en este me parecio de real importancia, solo felicitarla y agradecerle por el estimulo que me ha dado al ver que la educacion no solo se enciarra en cuatro paredes. Gracias y continue su trabajo... agradeceria mucho por lo demas, una repuesta a mi correo pera ver la posivilidad de un mayor hacercamiento, ya que considero importante para mi realizacion esta opcion.
Hola, gracias por tu comentario lamentablemente no tengo tu email, ojala pudieras enviarme un mensaje a Pattsx@gmail.com, si te interesa hablar sobre el tema de educación.
esto si que esta cccccccccccccccccoooooooooooo
mmmmmmmmmmmmmmmmmmppppppppppppppllllllllliiiiii
iiiiccccccccaaaaaadddddddoooooooo
no entendi , isso no tem nada a ver com a matria matematica, estava procurando no google o significado da matria, e isso no tem nada a ver
No entiendo por que en el problema de la compra de la bufanda, ecuaciones diofanticas, hay un momento del proceso en el que se establece que
y=(3t-1)/2=+(t-1)/2
¿por que desaparecio el coeficiente de t? ¿y ese signo positivo + qué papel juega?
Disculpa mi ignorancia al preguntar lo siguiente, pero no entiendo por que si el comprador tiene villetes de 3 al comenzar, y la cajera tiene villetes de 5, al finalizar el problema el le paga con villetes de 5 y ella le devuelva villetes de 3. Mi respuesta antes de ver la solucion era, el le paga con 8 villetes de 3 rublos y ella le debuelve 1 villete de 5 rublos
me gusta la solucion usando ec. diofantas,si posible enviarme mas informacional respecto se lo agradeceria.attOSCAR G
Buenas, hace un día he empezado a escribir un blog de la misma temática que el tuyo. Ha sido un placer encontrarte, espero que podamos estar en contacto.
Yo quería hacer la misma pregunta que Luis Castro. No entiendo esta igualación:
y=(3t-1)/2=+(t-1)/2
Soy un estudiante bastante jóven. Agradecería mucho que me explicaras qué significa el signo "+". Intentaré buscar información al respeto.
Un saludo,
Matemáticas Blog.
Creo que esto no es matematica ni filosofía, más bien psicología o como complicarnos la vida buscando soluciones complicadas a problemas simples y en este ejemplo especifico yo diria que con la regla de trés llegamos a la respuesta en 1 2x3.
Ahora, si esto es para hacer ejercicios mentales buscando producir en el alumno una agilidad mental que le permita resolver ejercicios complejos, entonces no he dicho nada.
Existen libros con falacias en matematicas, que tienen por otro lado el de divertir.
En todo caso me agrada su pedagogia y su cariño por sus alumnos y las matematicas.
Gracias.
Estudié pedaogia en fisica en la Chile en los años negros y ahora vivo en Suiza.
esto no se entiende nada
no entndo naaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
Ma parece que la resolución está mal
¿No era que el comprador sólo tenía billetes de 3 rublos? ¿Cómo va a pagar con billetes de 5 rublos, si esos eran los que tenía la cajera para dar el vuelto?
Además el método de resolución es más complicado de lo necesario. Se puede resolver mucho más fácil
-Planteando la ecuación original
-Despejando X
-Operando un poco con la ecuación despejada
-Aplicando el método de resolución de ecuaciones diofánticas homogéneas
Así llegué a que el comprador debe pagar con 8 billetes de 3 rublos, 24 rublos, para que la cajera le devuelva un billete de 5 rublos 28-5=19
MGL
PD ¡Que bueno sería que estos sitios tuvieran un editor de ecuaciones!
Para Allan (no se si volverá por acá)
¡¡¡No se puede resolver por regla de tres porque no hay proporcionalidad!!!
No puedo creer que alguien con formación en pedagogía de la Física postee semejante barbaridad
como se escribe las ecuaciones
estaba entendiendo hasta que en la parte de 6 + y + (1 + 2y) / 3 hay fue que me complique ha por que sale esa ecuacion.
está muy fácil explicado. Gracias