Máxima potencia que divide al factorial

La máxima potencia de 2 que divide al factorial de 5 es 3, ya que 5! = 120, 120 es divisible por 2^3 y no lo es por 2^4.

Definir la función

tal que (maxPotDivFact p n), para cada primo p, es el mayor k tal que p^k divide al factorial de n. Por ejemplo,

Soluciones

La sucesión «Mira y di»

La sucesión «Mira y di» (en inglés, Look-and-Say) es una sucesión de números naturales en donde cada término se obtiene agrupando las cifras iguales del anterior y recitándolas. Por ejemplo, si x(0) = 1 se lee como «un uno» y por tanto x(1) = 11. Análogamente,

Definir la función

tal que (sucMiraYDi n) es la sucesión «Mira y di» cuyo primer término es n. Por ejemplo,

Independientemente del término inicial x(0) elegido (con la única salvedad del 22), la sucesión diverge y la razón entre el número de cifras de x(n) y el de x(n-1) tiende a un valor fijo que es la constante de Conway λ ≈ 1.303577269. Por ejemplo, para x(0) = 1, las razones son

Definir la función

tal que (aproximacionConway n e) es el menor k tal que la diferencia entre la constante de Conway y la razón entre el número de cifras de x(k) x(k-1) es, en valor absoluto, menor que e. Por ejemplo,

Nota: Este ejercicio ha sido propuesto por Elías Guisado.

Soluciones

La conjetura de Rodolfo

El pasado 1 de enero, Claudio Meller publicó el artículo La conjetura de Rodolfo que afirma que

Todos los números naturales se pueden números pueden expresarse como la suma de un capicúa y un capicúa especial (siendo los capicúas especiales los números que al quitarles los ceros finales son capicúas; por ejemplo, 32300, 50500 y 78987).

Definir las funciones

tales que

  • (descomposiciones x) es la lista de las descomposiciones de x como la suma de un capicúa y un capicúa especial. Por ejemplo,

  • contraejemplosConjeturaRodolfo es la lista de contraejemplos de la conjetura de Rodolfo; es decir, de los números que no pueden expresarse com la suma de un capicúa y un capicúa especial. Por ejemplo,

Soluciones

Sumas de dos capicúas

Definir las funciones

tales que

  • (sumas2Capicuas x) es la lista de las descomposiciones de x como suma de dos capicúas (con el primer sumando menor o igual que el segundo). Por ejemplo,

  • noSuma2Capicuas es la sucesión de los números que no se pueden escribir como suma de dos capicúas. Por ejemplo,

Soluciones

Sumas de tres capicúas

Definir la función

tales que (sumas3Capicuas x) es la lista de las descomposiciones de x como suma de tres capicúas (con los sumandos no decrecientes). Por ejemplo,

Comprobar con QuickCheck que todo número natural se puede escribir como suma de tres capicúas.

Soluciones

Sucesión de capicúas

Definir las funciones

tales que

  • capicuas es la sucesión de los números capicúas. Por ejemplo,

  • (posicionCapicua x) es la posición del número capicúa x en la sucesión de los capicúas. Por ejemplo,

Soluciones

Estratificación de un árbol

Los árboles se pueden representar mediante el siguiente tipo de datos

Por ejemplo, los árboles

se representan por

Un estrato de un árbol es la lista de nodos que se encuentran al mismo nivel de profundidad. Por ejemplo, los estratos del árbol ej1 son [1], [8,3] y [4].

Definir la función

tal que (estratos x) es la lista de los estratos del árbol x. Por ejemplo,

Soluciones

Distancia a Erdős

Una de las razones por la que el matemático húngaro Paul Erdős es conocido es por la multitud de colaboraciones que realizó durante toda su carrera, un total de 511. Tal es así que se establece la distancia a Erdős como la distancia que has estado de coautoría con Erdős. Por ejemplo, si eres Paul Erdős tu distancia a Erdős es 0, si has escrito un artículo con Erdős tu distancia es 1, si has escrito un artículo con alguien que ha escrito un artículo con Erdős tu distancia es 2, etc. El objetivo de este problema es definir una función que a partir de una lista de pares de coautores y un número natural n calcular la lista de los matemáticos a una distancia n de Erdős.

Para el problema se considerará la siguiente lista de coautores

La lista anterior es real y se ha obtenido del artículo Famous trails to Paul Erdős.

Definir la función

tal que (numeroDeErdos xs n) es la lista de lista de los matemáticos de la
lista de coautores xs que se encuentran a una distancia n de Erdős. Por ejemplo,

Nota: Este ejercicio ha sido propuesto por Enrique Naranjo.

Soluciones

Huecos de Euclides

El teorema de Euclides afirma que existen infinitos números primos. En palabras de Euclides,

«Hay más números primos que cualquier cantidad propuesta de números primos.» (Proposición 20 del Libro IX de «Los Elementos»)

Su demostración se basa en que si p₁,…,pₙ son los primeros n números primos, entonces entre 1+pₙ y 1+p₁·p₂·…·pₙ hay algún número primo. La cantidad de dichos números primos se llama el n-ésimo hueco de Euclides. Por ejemplo, para n = 3 se tiene que p₁ = 2, p₂ = 3 y p₃ = 5 entre 1+p₃ = 6 y 1+p₁·p₂·p₃ = 31 hay 8 números primos (7, 11, 13, 17, 19, 23, 29 y 31), por lo que el valor del tercer hueco de Euclides es 8.

Definir la función

tal que (hueco n) es el n-ésimo hueco de Eulides. Por ejemplo,

Soluciones

Referencias

Variación de la conjetura de Goldbach

La conjetura de Goldbach afirma que

Todo número entero mayor que 5 se puede escribir como suma de tres números primos.

En este ejercicio consideraremos la variación consistente en exigir que los tres sumandos sean distintos.

Definir las funciones

tales que

  • (sumas3PrimosDistintos n) es la lista de las descomposiciones decrecientes de n como tres primos distintos. Por ejemplo,

  • (conKsumas3PrimosDistintos k n) es la lista de los números menores o iguales que n que se pueden escribir en k forma distintas como suma de tres primos distintos. Por ejemplo,

  • (noSonSumas3PrimosDistintos n) es la lista de los números menores o iguales que n que no se pueden escribir como suma de tres primos distintos. Por ejemplo,

Soluciones

Referencias

Basado en el artículo Derivaciones de la conjetura de Goldbach de Claudio Meller en el blog Números y algo más.