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[Resuelto] Final 12-02-2010

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Hola, posteo el final que rendí hoy
Dejo para quien quiera poner las resoluciones.

\(1) \,Sea \,A =\lbrace0, 1, 2, 3, 4, 5\rbrace \,y\, sea\, R\,la \,siguiente\,relacion\,definida\) \(\,en\, el\, conjunto\, B\, de \,funciones\, de\, A \,en\, A:\)

$$fRg \,si \,y \,solo \,si \,f(x)\leq g(x)\, \forall x\, en \,A$$
$$i)\,Probar\, que\, R\, es\, una\, relacion\, de\, orden\, en\, B$$
$$ii)\,Sea\, h\, en\, B\, definida \,por\, h(x)={r}_{6}(5x)$$
$$Calcular\, el\, numero\, de \,elementos\, g\, en \,B \,tales\, que\, hRg$$
$$2)\,Probar\,que:$$
$$\sum_{j=0}^{m}j\left(\begin{matrix}m \\ j\end{matrix}\right)=\,m{2}^{m-1}$$
$$\forall\,m\geq0$$
$$3)\,Un\,numero \,entero\, se \,dice \,libre \,de \,cuadrados \,si \,y \,solo\,si\,1\,es\,el\,unico\, cuadrado\, perfecto \,que\, lo\, divide.\, Probar \,que \,todo\, n\, \in\mathbb{N}\, se \,expresa \,de\, manera \,unica \,en\, la \,forma\,\, n={a}^{2}b \,\,donde\, a,\, b\,\in\mathbb{N} \,y \,b\, es\, libre \,de \,cuadrados.$$
$$4)\, Factorizar\, en\, \mathbb{Q}[x],\,\mathbb{R}[x]\,y\,\mathbb{C}[x]\, el \, polinomio:$$
$$f= {x}^{6}-{6x}^{5}+{14x}^{4}-{8x}^{3}-{14x}^{2}+10x+7$$
$$sabiendo\, que\, tiene\, dos\, raices\, multiples\, \alpha\,y\,\beta\,tales\,que\,\alpha+\beta=1\, y\, \alpha\beta=-1$$
$$5)\,Sea\,z\,una\,raiz\,18-esima\,primitiva\,de\,1.\,Determinar\,los\,n\,\in\,\mathbb{N}\,\,tales\,$$
$$que\,{z}^{4n}\,\in\,{G}_{12}.$$
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Nina

Editado 2 veces.

te posteo la resolucion del 5.

z raiz 18-esima primitiva de uno,\(z^{4n}\in {G}_{12}\longleftrightarrow z^{48n}=1\longleftrightarrow 18\vert 48n\longleftrightarrow 3\vert 8n\longleftrightarrow 3\vert n\longleftrightarrow n=3q\)
Donde q pertenece a los naturales.

$$\sum_{j=1}^{m} j\frac{m!}{j!(m-j)!}=\sum_{j=1}^{m}\frac{m!}{(j-1)!(m-j)!}=m2^{m-1}\longleftrightarrow \sum_{j=1}^{m}\frac{(m-1)!}{(j-1)!(m-j)!}=2^{m-1}$$
$$Llamando\,k=j-1\,tengo\,\sum_{k=0}^{m-1}\frac{(m-1)!}{k!((m-1)-k)!}=\sum_{k=0}^{m-1}\left(\begin{matrix}m-1\\k\end{matrix}\right)$$

Por definicion lo anterior es igual 2^{m-1}

El ejercicio 2 estaba en la práctica aca el link resuelto :
[No resuelto] Practica 2-Ejercicio 10 iv)

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"La matemática es una travesía al interior de una extraña jungla donde los exploradores se pierden con frecuencia".

aca va lo que pensé para el 1)
i)R es una relación de orden sii:

a) es reflexiva:ie, \(\forall b\in B, bRb\)
Sea F(x)\(\in B\)como F(x)=F(x) entonces para todo x F(x)\(\leq\)F(x) sii f(X) R F(X). por lo tanto es reflexiva

b) es antisimétrica: ie, f R g y g R f entonces g=f
Sea para todo x f(x)\(\leq\)g(x) y g(x)\(\leq\)f(x) luego para todo x f(x) =g(x) . por lo tanto es antisimétrica

c)es transitiva: ie, si f R g y g R h entonces f R h
Sea f(x) y g(x) tal que para todo x f(x)\(\leq\)g(x) y sea h(x) tal que para todo x g(x)\(\leq\)h(x) entonces para todo x vale que f(x)\(\leq\) h(x). Por lo tanto R es transitiva

Conclusión R es una relación de orden

ii)queremos calcular todos los g tales que h R g.
como \(H(x)={r}_{6}(5x)\), x\(\in A\) entonces:
h(0)=0\(\rightarrow\) tengo 6 posibilidades para g(0)
h(1)=5\(\rightarrow\) tengo 1 posibilidad para g(1)
h(2)=4\(\rightarrow\) tengo 2 posibilidades para g(2)
h(3)=3\(\rightarrow\) tengo 3 posibilidades para g(3)
h(4)=2\(\rightarrow\) tengo 4 posibilidades para g(4)
h(5)=2\(\rightarrow\) tengo 5 posibilidades para g(5)
Por lo tanto existen 6! g\(\in\)B tales que h R g

Empecemos con averiguar quienes son \(\alpha y \beta\)
\(\alpha\beta=-1 \Leftrightarrow \alpha = \frac{-1}{\beta}\)esto vale pues beta es distinto de cero.
como\(\alpha +\beta =1\Leftrightarrow \frac{-1}{\beta} + \beta= 1\)
\(\Leftrightarrow -1 + {\beta}^{2} = \beta\) multiplique a ambos mienbros por beta

$$\Leftrightarrow {\beta}^{2}- \beta -1=0$$
busco las raices de la ultima igualdad y me queda que \(\beta=\frac{1+\sqrt{5}}{2} (llamemoslo A) o \beta=\frac{1-\sqrt{5}}{2} (llamemoslo B)\) Reemplazando a beta en las igualdades se llega a que si beta es A entonces alfa es B y lo mismo de la otra forma. tanto alfa como beta son raices multiples, por lo tanto \({(x -\alpha)}^{p}{(x-\beta)}^{q} |F\)donde p\(\geq\)2 y q\(\geq\)2 luego sabes que al menos\({(x -\alpha)}^{2}{(x-\beta)}^{2} |F\) reemplazando a alfa y beta por A y B y haciendo distributiva llegamos a que \({(x -\alpha)}^{2}{(x-\beta)}^{2} = {x}^{4}-2{x}^{3}-{x}^{2}+2x+1=G\) Entonces F=G.Q Haciendo la division llegamos a que Q=\({x}^{2}-4x+7\) donde las raices de Q son\(2+\frac{\sqrt{12}}{2}i\) y \(2-\frac{\sqrt{12}}{2}i\) Ahora sólo hace falta juntar los datos .... 😄

¿Alguien tiene alguna idea para el 3)?

La clave esta en jugar a distribuir los primos de n entre a y b.
Una manera simple de verlo es analizando las valuaciones p-adicas.
En caso de ser par la valuacion de un primo (mayor a 0), es claro que no puede 'estar' en b, luego esta en a con la valuacion/2.
En caso de ser la valuacion 1 de un primo, ese primo 'esta' en b.
En caso de ser la valuacion impar y mayor a 1, lo que tenes que hacer es 'meter' una valuacion en b, y lo restante (dividido 2) en a.
La unicidad la garantizas con T. de factoriz unica y suponiendo que escribis de alguna otra manera, llegas a absurdos por todos lados.

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atte. Vassiliev Saveli

Atila escribió:

\(\sum_{j=1}^{m} j\frac{m!}{j!(m-j)!}=\sum_{j=1}^{m}\frac{m!}{(j-1)!(m-j)!}=m2^{m-1}\longleftrightarrow \sum_{j=1}^{m}\frac{(m-1)!}{(j-1)!(m-j)!}=2^{m-1}\)

$$Llamando\,k=j-1\,tengo\,\sum_{k=0}^{m-1}\frac{(m-1)!}{k!((m-1)-k)!}=\sum_{k=0}^{m-1}\left(\begin{matrix}m-1\\k\end{matrix}\right)$$

Por definicion lo anterior es igual 2^{m-1}

Muy bueno como lo resolviste, de lo que no estoy segura es de que la ultima igualdad se pueda decir que es verdadera por definición, no habría que demostrarla?

Fue muy practico ese final, es como decia en la paginaa. Alguien sabe si los de marzo tambien van a ser asi? gracias!

Para demostrar el último paso una manera elegante es contar la cantidad de subconjuntos de un conjunto de \(m-1\) elementos de dos maneras distintas.
O también expandís el binomio de newton de \((1+1)^{m-1}\)

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Daniel

saveli escribió:

La clave esta en jugar a distribuir los primos de n entre a y b.
Una manera simple de verlo es analizando las valuaciones p-adicas.
En caso de ser par la valuacion de un primo (mayor a 0), es claro que no puede 'estar' en b, luego esta en a con la valuacion/2.
En caso de ser la valuacion 1 de un primo, ese primo 'esta' en b.
En caso de ser la valuacion impar y mayor a 1, lo que tenes que hacer es 'meter' una valuacion en b, y lo restante (dividido 2) en a.
La unicidad la garantizas con T. de factoriz unica y suponiendo que escribis de alguna otra manera, llegas a absurdos por todos lados.

y como lo escribirias para el parcial?