domingo, 29 de agosto de 2010

Conjuntos de impares

Fase local de la XLVI Olimpiada Matemática Española, 2010

Sea In el conjunto de los n primeros números naturales impares.

Por ejemplo: I3 = {1, 3, 5}, I6 = {1, 3, 5, 7, 9, 11}, etc.

¿Para qué números n el conjunto In se puede descomponer en dos partes (disjuntas) de forma que coincidan las sumas de los números en cada una de ellas?

Solución

3 comentarios:

Alex dijo...

Como mínimo, para todos los n múltiplos de 4 se cumple .

Para dicho n la manera de agrupar los números seria la siguiente:
- el primer y último número (que suman 2n) para el primer conjunto,
- el segundo y penúltimo número (que suman lo mismo 2n) para el segundo conjunto,
- el tercer y antepenúltimo número (que suman lo mismo 2n) de nuevo para el primer conjunto,
- ... y así vamos haciendo. Al final cada conjunto sumará (n²)/2


Ahora vamos a ver si se cumple para algún otro n:

La suma de todo el conjunto es (1 + (2n-1))*n/2 = n²

Por lo tanto si se divide el conjunto en dos conjuntos disjuntos que suman lo mismo, cada uno de los dos conjuntos sumará (n²)/2

Así pues no pasará con valores de n impares.

¿Y qué pasa con los valores de n pares que no son múltiples de 4, como 2, 6, 10, ...? Parece que no pasará, pero todavía no sé demostrar porqué. Quizás utilizando combinatoria se pueda demostrar.

Lluís Usó dijo...

per a n imparell, no es pot separar (trivial)

per a n parell sí:

si a més n multiple de quatre, és òbvi. (tenim un nombre parell de parelles que sumen igual, i per tant només cal partir-les...)

per a n parell però no divisile per quatre:

tenim un conjunt de 4n elements, per al que, com ja hem dit abans tenim separacio en dos grups amb igual suma, n'afegim dos més: en 2n+1 i el 2n+3. Dels dos subconjunts que teniem inicialment, en un dels dos s'hi troba l'1. en aquest, posem el 2n+3, i llevem l1, a l'altre posem l1, i el 2n+1. així tenim el mateix en els dos subconjunts.

Anónimo dijo...

n=2^(k+1) ,k=1,2,3...

PABLO 154