domingo, 10 de octubre de 2010

Matematicas: Factorizar en términos primos

Mi reciente trabajo como profesor eventual de matemáticas, me ha enseñado que en general la mayoría de mis alumnos, tanto en niveles de ESO, como bachillerato e incluso algunos adultos, tiene muchos problemas a la hora de enfrentarse a ejercicios de factorización en números primos y al cálculo del máximo común divisior (MCD) o al mínimo común múltiplo.

Es por eso, que me he propuesto elaborar algunos capítulos, alejándome un poco de las intenciones iniciales del blog, explicando aquellas pequeñas cosas que estan dando dolores de cabeza a mis alumnos, con la esperanza de que no solamente les sirva a ellos, si no a cualquiera que se vea enfrente de un problema semejante. Por tanto y sin mas preámbulo...

  • ¿Cómo factorizar un número en términos primos?
Antes de nada, para poder entenderlo un poco mejor, convendría echarse un pequeño vistazo a esta entrada que publique hace algún tiempo al respecto de los números primos. Como resumen, para quien no tenga ganas o tiempo, sólo comentar que un número primo es aquel que no tiene mas divisores que si mismo y el uno.

NOTA: Que un número sea divisor de otro, implica que al realizar la división de ambos, el resto es cero. Por ejemplo 2 es divisor de 8, porque 8 dividido entre 2, da 4, con resto 0.

Pues bien, factorizar un número en términos o factores primos, consiste en dividir un número entre todos sus posibles divisores primos. De esta manera, se consigue dividir un número en sus partes más sencillas posibles.

¿Como se hace? La forma más común, consiste en escribir el número que deseamos factorizar a la izquierda de una raya vertical. A la derecha de la cual, escribiremos el menor divisor posible de ese número. A continuación realizaremos la división y pondremos el resultado de dicha división bajo el termino a factorizar. Repetiremos la operación mientras sea posible. La mejor forma de entenderlo es con un ejemplo.

Queremos factorizar el número 250, por tanto:

Hemos dividido el 250 entre su primer divisor posible, para obtener 125, el cual dividiremos entre 5, para obtener 25 y así sucesivamente hasta obtener el 1.
De esta manera, logramos descomponer el 250 en una multiplicación de números primos, el 2 y tres veces el 5, de ahí que pongamos 5 al cubo.

El ejercicio estaría terminado.

NOTA: Por si alguien no conoce la forma de saber que números son divisores, existen una serie de normas para los primeros y más usuales números primos.
  • Un número será divisible entre 2, si es par o termina en cero. Ejemplo: 250
  • Un numero será divisible entre 3, si la suma de sus cifras da 3 o múltiplo de 3. Ejemplo: 123
  • Un número será divisible entre 5, si termina en 0 o 5. Ejemplo 125
No existe ninguna regla para los demás números primos, por tanto, en caso de no ser divisible entre ninguno de estos tres, se deberá realizar la división entre los demás números primos posibles, 7, 11, 13, ...etc, hasta obtener un resultado entero.

Esto sucedería, por ejemplo, con el número 650, del que adjuntamos su factorización. Vemos que el número 13 no es divisible entre 2, 3 o 5, por tanto, probamos entre 7, 11 y 13 hasta comprobar que se trata de un término primo.

El resultado final de la factorización siempre será la multiplicación de todos los divisores encontrados, elevándolos en caso de haber más de uno del mismo tipo, tantas veces como aparezca. (En este ejemplo, el 5 está elevado al cuadrado, pues se ha dividido dos veces entre 5)

Y con ésto damos por concluido el ejercicio y la primera lección. Si alguien tiene alguna duda, que no deje de escribir un comentario. Se le responderá lo antes posible.

Dinero por Internet: Sumaclicks

Hacía algún tiempo que no aportaba nada al blog, he decidido retomarlo con mas ahínco y para compensar mi retraso, traigo una nueva formilla de sacar unos euros por Internet.

En una ocasión hablé de "Es-facil" (si haceis click, podeis ver más información), el cual aunque es un servicio estupendo para obtener pequeños beneficios a base de leer correos de publicidad, tiene el inconveniente de que sólo se cobra a partir de los 60€.

Pues bien, los mismos gestores de esa página han desarrollado "Sumaclicks", con los mismos preceptos que "Es-facil", pero con la ventaja de poder cobrar a partir de los 10€, con lo cual es mucho mas sencillo ir sacandole partido. Por otro lado, destacar la gran cantidad de correos que recibo al día, que en ocasiones ha sido de hasta 10 diarios.

En fin, si alguien quiere echarle un vistazo, la mejor manera es probarlo haciendo click aquí

viernes, 5 de febrero de 2010

Curiosidades: Los numeros primos.

En esta ocasion el post tiene que ver de nuevo con las matemáticas, tal y como ya hice en su momento para hablar del numero PI y en su segunda parte Pi-II.

Esta vez, tal y como indica el título del post tengo la sana intención de dedicarle el espacio a los números primos.
Por si acaso hay alguien que no tenga muy claro lo que son, simplemente aclarar que se trata de aquellos números naturales (es decir, enteros del 1 en adelante) que sólo son divisibles entre 1 y entre si mismos. Eso quiere decir que si los intentamos dividir entre cualquier otro número que se nos ocurra, el resultado será siempre un número decimal.

Un claro ejemplo de este tipo de numeros es el 2 o el 3. El 2 solo lo podemos dividir o bien entre 2 o bien entre 1, y cualquier otra posibilidad que se nos ocurriera nos llevaría invariablemente a un número más allá de los enteros (es decir, de los no decimales).

Estos números han traido de cabeza a los matemáticos desde su descubrimiento, pues si bien son conocidos nuestros hace mucho tiempo, no parece existir una forma clara de descubrir a priori si un número es primo o no, salvo probar a dividirlo por todos los números primos anteriores a él.
(En realidad bastaría dividirlos por todos los números anteriores a su raiz cuadrada... pero tampoco vamos a ser muy exigentes).

Ya desde los tiempos antes de Cristo, el matemático griego Erastóstenes, público una forma que se llamó la "Criba de Erastóstenes" para averiguar los números primos menores a un número dado.
El sistema era muy simple y se basaba en escribir todos los números hasta la cifra deseada e ir tachando los divisibles entre 2, entre 3, entre 5 ... etc. Al final, los números no tachados son los números primos.

Criba de Erastóstenes
Criba de Erastóstenes

De esta manera los números primos se han acabado convirtiendo por su extraña naturaleza en objeto de múltiples estudios y es que están llenos de curiosidades que hacen que den ganas de invertir unos pocos minutos en leer o en este caso escribir acerca de ellos.

1) Para empezar, salvo el 2, no hay números primos pares. Por tanto, vemos que la primalidad, será una cualidad exclusiva de los números impares.

2) No hay números primos consecutivos, salvo nuevamente el caso de nuestro amigo el 2 y su vecino inmediato el 3. Como vemos, el número 2 constituye toda una rareza dentro de nuestros extraños primos.

3) La distancia mínima entre dos primos, será por tanto de dos números, pero incluso eso, constituye una especie de rareza. A los primos separados por solo un número se les llama primos gemelos... y salvo el excepcional caso del 3-5-7 no existen gemelos "triples".

4 ) Los números primos, se han hecho muy populares con la llegada de internet, y es que el algoritmo RSA empleado para las firmas digitales por Internet, por ejemplo para los bancos, está basado en ellos. Su lógica aunque compleja es relativamente sencilla de entender. Está basado en el hecho de que tanto para un humano como para una máquina es dificil descomponer un número en todos los factores que lo forman (esto es factorizar).

Es decir, para factorizar el 8, debemos dividirlo primero entre 2, para obtener el 4, despues entre 2, para obtener el 2 y una vez más entre 2 para obtener el 1. De manera que 8 = 2^3.

Pues bien, si dispusieramos de dos números primos grandes, por ejemplo p1 y p2 y los multiplicamos, obtendremos un número muy, muy grande, que será dificil de factorizar (hay que dividir entre todos los posibles divisores), más aún sabiendo que al ser primos, no tendran otros divisores que p1 y p2. De esta manera, a menos que alguien sepa cuanto vale p1 o p2, será complicado, salvo a base de dedicar muchisimo tiempo a factorizar, saber cuales eran los números originales.

5) Aclarar que existen infinidad de textos relacionados con los números primos, incluso recientemente se ha publicado una novela que emplea a los números primos gemelos, próximos pero ineludiblemente separados, como analogía de una relación imposible. El título es "La soledad de los números primos" de Paolo Giordano, quien con una gran acogida por la crítica, vincula de una excelente manera el campo de las relaciones personales con las de las matemáticas.

6) Para verificar estas cosillas y por si alguien tiene curiosidad he diseñado un pequeño y sencillo programa que nos permitirá obtener una lista de números primos tan grande como la potencia del ordenador y la paciencia de cada uno quieran.

Este programa permite recibir un tamaño máximo, por ejemplo 1.000.000 y calculará todos los números primos existentes hasta esa cifra. O bien introducir un número cualquiera y saber si es primo o no. Así podreís buscar, si alguien tiene curiosidad si la fecha de su cumpleaños, por ejemplo hoy hace 27 años 5/02/1983 => 5021983 es primo o no. (Que, curiosamente si lo es).

El fichero contiene ademas una lista de los números primos menores que 2.000.000, por si alguien no tiene paciencia suficiente, ya que en calcularlo el programa tardó aproximadamente 90 minutos. Y para 4.000.000 más de 5 horas.

El programa y la lista se pueden descargar del siguiente enlace: Pulsar aqui, para descargar