Marlu Educativa, Matemáticas

Números naturales y divisibilidad 1 ESO: ejercicios resueltos paso a paso

Biblioteca Marlu Educativa · Matemáticas

Divisibilidad en ESO · MCD, mcm y números primos

El monográfico técnico: comprender relaciones de divisibilidad, elegir el método correcto y justificar cada control.

  • 1.º–2.º ESO
  • 5 modelos de autor
  • 150 actividades
  • Nivel avanzado
Mapa del monográfico

De la definición a los problemas abiertos

Capítulo I

Divisibilidad: una relación exacta

Para naturales a y b, con b ≠ 0, decimos que b divide a si existe un natural k tal que a=b·k. En este nivel trabajamos con divisores positivos. La división a÷b es exacta y tiene resto cero.

Casos frontera. 1 divide a todo natural; todo natural positivo se divide a sí mismo; 0 es múltiplo de cualquier natural no nulo; dividir entre 0 no está definido.
Capítulo II

Múltiplos y divisores: dos direcciones de la misma igualdad

Múltiplos

Los múltiplos de 6 son 0, 6, 12, 18, … Si pedimos los múltiplos positivos, empezamos en 6.

Divisores positivos

Se buscan por parejas. Para 36: 1·36, 2·18, 3·12, 4·9 y 6·6.

La igualdad 7·8=56 permite decir a la vez que 56 es múltiplo de 7 y que 7 es divisor de 56. Cambia la dirección de la frase, no la relación.

Capítulo III

Criterios de divisibilidad: decidir sin dividir

Criterios básicos y ampliación
DivisorCriterioNivel
2Última cifra parBase
3Suma de cifras múltiplo de 3Base
4Las dos últimas cifras forman un múltiplo de 4Consolida
5Termina en 0 o 5Base
6Divisible entre 2 y entre 3Base
8Las tres últimas cifras forman un múltiplo de 8Amplía
9Suma de cifras múltiplo de 9Base
10 / 100Termina en uno / dos cerosBase / amplía
11El valor absoluto de la diferencia entre sumas alternas es múltiplo de 11, incluido 0Amplía
25Termina en 00, 25, 50 o 75Amplía
Capítulo IV

Primos, compuestos y método de decisión

Un número primo es un natural mayor que 1 con exactamente dos divisores positivos: 1 y él mismo. Un compuesto tiene más de dos. El 1 no es primo ni compuesto.

Prueba finita. Para decidir si n es primo basta probar los divisores primos menores o iguales que √n. Si n tuviera una factorización no trivial, al menos uno de sus factores no superaría esa raíz.

La criba de Eratóstenes organiza la búsqueda: escribimos los números desde 2 y tachamos múltiplos de cada primo que aparece. No sustituye la justificación individual, pero revela patrones.

Capítulo V

Factorización prima: el código multiplicativo

Dividimos entre el menor primo posible y repetimos hasta llegar a 1. El teorema fundamental de la aritmética garantiza una descomposición única salvo el orden.

360 = 2^3 · 3^2 · 5   →   número de divisores = (3+1)(2+1)(1+1)=24

La fórmula del número de divisores se presenta como ampliación: cada divisor elige de forma independiente el exponente de cada primo.

Capítulo VI

MCD: el mayor divisor común

Para números pequeños puede listarse. Para números grandes, factorizamos y tomamos los factores comunes con el menor exponente. El control indispensable es que el MCD divida exactamente a todos los datos.

Dos preguntas distintas. “Máximo número de grupos idénticos” y “máximo tamaño común” pueden usar el mismo MCD, pero el valor representa magnitudes diferentes. La respuesta debe nombrarlas.
Capítulo VII

mcm: la primera coincidencia positiva

El mcm de naturales positivos es el menor múltiplo común positivo. Por factorización se toman todos los factores que aparezcan con el mayor exponente. Cada dato debe dividir exactamente al resultado.

Para a,b>0: MCD(a,b) · mcm(a,b) = a · b

Esta identidad sirve como control para dos números; no se traslada sin más a listas de tres o más.

Aplicación

Divisibilidad aplicada a fracciones

El MCD simplifica de una sola vez: 84/126, con MCD(84,126)=42, se convierte en 2/3. El mcm construye el mínimo denominador común: para 1/8 y 1/12 usamos mcm(8,12)=24.

Control. Simplificar exige dividir numerador y denominador por el mismo número; buscar denominador común exige múltiplos, no divisores.

Si necesitas recuperar operaciones y signos antes de trabajar fracciones, continúa en enteros y fracciones de 1.º ESO.

Control de decisión

MCD o mcm sin depender de palabras clave

Pregunta matemática antes de calcular
Si buscasHerramientaComprobación
Máximo número de grupos idénticosMCDDivide todos los totales
Máxima longitud o capacidad comúnMCDNo existe un divisor común mayor
Primera coincidencia futuramcmEs múltiplo de todos los ciclos
Ciclos con distinto comienzoLista o condiciones de restoEl mcm solo no basta
Método avanzado

Algoritmo de Euclides: MCD sin factorizar

Si a=b·q+r, entonces los divisores comunes de a y b son exactamente los de b y r. Por eso MCD(a,b)=MCD(b,r). Se repite la división hasta obtener resto cero; el último resto no nulo es el MCD.

252 = 198·1 + 54   ·   198 = 54·3 + 36   ·   54 = 36·1 + 18   ·   36 = 18·2 + 0   →   MCD(252,198)=18

En los desafíos se compara este algoritmo con la factorización y se exige justificar qué procedimiento es más eficiente en cada caso.

Capítulo VIII

Cinco modelos resueltos con estándar de libro

Los modelos concentran la explicación larga. El cuaderno posterior permite enseñar, practicar y evaluar sin mezclar enunciados con respuestas.

1

Criterios con cifra desconocida

Objetivo. Completar 43□5 para que sea divisible entre 3 y entre 5.

  1. Termina en 5, así que cualquier elección de la cifra mantiene la divisibilidad entre 5.
  2. Para ser divisible entre 3, la suma 4+3+□+5 = 12+□ debe ser múltiplo de 3.
  3. Entre 0 y 9 sirven 0, 3, 6 y 9.
  4. Las soluciones son 4 305, 4 335, 4 365 y 4 395.

Comprobación. Dividir cualquiera de los cuatro números entre 15 da resto cero, pues cumplen simultáneamente los criterios de 3 y 5.

2

Decidir si 221 es primo

Objetivo. Usar un método finito, no probar divisores al azar.

  1. √221 está entre 14 y 15. Basta probar divisores primos menores o iguales que 14: 2, 3, 5, 7, 11 y 13.
  2. No es par, su suma de cifras es 5 y no termina en 0 o 5.
  3. 221÷7 y 221÷11 no son exactas.
  4. 221÷13=17. Por tanto, 221=13·17 y es compuesto.

Comprobación. Encontrar un divisor distinto de 1 y 221 basta para demostrar que no es primo.

3

Factorizar y contar divisores

Objetivo. Descomponer 756 y deducir cuántos divisores positivos tiene.

  1. Divisiones sucesivas: 756÷2=378, ÷2=189, ÷3=63, ÷3=21, ÷3=7, ÷7=1.
  2. Así, 756=2^2·3^3·7.
  3. Un divisor puede usar exponentes 0–2 para el 2, 0–3 para el 3 y 0–1 para el 7.
  4. Número de divisores: (2+1)(3+1)(1+1)=24.

Comprobación. 2^2·3^3·7=4·27·7=756. La multiplicación recompone el número original.

4

Reparto máximo con composición

Objetivo. Formar lotes idénticos con 84 cuadernos y 126 lápices.

  1. La pregunta pide el máximo número de lotes sin sobrantes: usamos MCD.
  2. 84=2^2·3·7 y 126=2·3^2·7.
  3. MCD=2·3·7=42 lotes.
  4. Cada lote lleva 84/42=2 cuadernos y 126/42=3 lápices.

Comprobación. 42 divide exactamente a ambos datos. La respuesta incluye número de lotes y composición, dos magnitudes diferentes.

5

Coincidencia de tres ciclos

Objetivo. Hallar cuándo coinciden ciclos de 14, 20 y 30 minutos y convertirlo a hora.

  1. Al buscar la primera repetición común positiva, usamos mcm.
  2. 14=2·7, 20=2^2·5 y 30=2·3·5.
  3. mcm=2^2·3·5·7=420 minutos=7 horas.
  4. Si coinciden a las 8:00, vuelven a coincidir a las 15:00.

Comprobación. 420/14=30, 420/20=21 y 420/30=14: los tres cocientes son naturales.

Banco guiado

60 ejercicios con solución y control

Del significado de divisor a los problemas largos, con una progresión específica de divisibilidad.

60 propuestas
1. Escribir múltiplos
Base

Escribe los 8 primeros múltiplos positivos de 7.

2. Comprobar si un número es múltiplo
Base

¿Es 84 múltiplo de 6?

3. Buscar divisores
Base

Calcula todos los divisores de 18.

4. Divisores de 36
Base

Calcula todos los divisores de 36.

5. Distinguir múltiplo y divisor
Base

Completa mentalmente: 8 es divisor de 40 y 40 es múltiplo de 8. Explica por qué.

6. Divisibilidad entre 2, 5 y 10
Consolida

Indica si 3450 es divisible entre 2, 5 y 10.

7. Divisibilidad entre 3
Consolida

¿Es 738 divisible entre 3?

8. Divisibilidad entre 9
Consolida

¿Es 1548 divisible entre 9?

9. Divisibilidad entre 4
Consolida

¿Es 2316 divisible entre 4?

10. Divisibilidad entre 11
Consolida

Comprueba si 2728 es divisible entre 11.

11. Número divisible entre 2 y 3
Consolida

¿Es 426 divisible entre 2 y entre 3?

12. Número divisible entre 6
Consolida

¿Es 426 divisible entre 6? Justifica aplicando los criterios necesarios.

13. Decidir si 17 es primo
Consolida

¿Es 17 un número primo?

14. Decidir si 21 es primo
Consolida

¿Es 21 un número primo?

15. Clasificar números
Consolida

Clasifica como primos o compuestos: 2, 9, 13, 25, 31, 39.

16. Descomponer 24
Consolida

Descompón 24 en factores primos.

17. Descomponer 36
Consolida

Descompón 36 en factores primos.

18. Descomponer 90
Consolida

Descompón 90 en factores primos.

19. Descomponer 120
Consolida

Descompón 120 en factores primos.

20. MCD de 24 y 36
Consolida

Calcula el MCD de 24 y 36.

21. MCD de 45 y 60
Consolida

Calcula el MCD de 45 y 60.

22. MCD de 48, 72 y 96
Consolida

Calcula el MCD de 48, 72 y 96.

23. Simplificar una fracción con MCD
Consolida

Simplifica la fracción 36/60.

24. mcm de 12 y 18
Consolida

Calcula el mcm de 12 y 18.

25. mcm de 8, 12 y 20
Consolida

Calcula el mcm de 8, 12 y 20.

26. mcm de 15 y 25
Consolida

Calcula el mcm de 15 y 25.

27. Denominador común
Consolida

Calcula el mínimo común denominador de 1/6, 1/8 y 1/12.

28. Máximo número de bolsas idénticas
Aplica

Tenemos 36 caramelos de fresa y 48 de limón. Queremos formar el mayor número posible de bolsas iguales, todas con la misma composición y sin sobrantes. ¿Cuántas bolsas hacemos y qué contiene cada una?

29. Luces que coinciden
Aplica

Una luz parpadea cada 12 segundos y otra cada 18 segundos. Si parpadean juntas ahora, ¿cuándo volverán a coincidir?

30. Autobuses
Aplica

Un autobús pasa cada 15 minutos y otro cada 20 minutos. Salen juntos a las 9:00. ¿A qué hora volverán a salir juntos?

31. Equipos iguales
Aplica

Hay 24 alumnos de 1 ESO y 32 alumnos de 2 ESO. Se quieren formar equipos iguales, sin mezclar cursos dentro de cada equipo, y con el mayor número posible de alumnos por equipo. ¿Cuántos alumnos tendrá cada equipo?

32. Entrenamientos
Aplica

Lucía entrena cada 4 días y Marcos cada 6 días. Hoy entrenan los dos. ¿Dentro de cuántos días volverán a entrenar el mismo día?

Razonamiento de divisibilidad · 33 a 40

33. El cero y la divisibilidad
Razonamiento

Decide si 0 es múltiplo de 12 y si 12 es divisor de 0. Justifica con una igualdad.

34. Divisores por parejas
Razonamiento

Calcula todos los divisores positivos de 72 mediante parejas de factores.

35. Cifra desconocida y criterio de 6
Razonamiento

Encuentra todas las cifras x para que 5x4 sea divisible entre 6.

36. Criterio de 11
Razonamiento

Comprueba con el criterio correspondiente si 8 272 es divisible entre 11.

37. Primalidad de 97
Razonamiento

Decide si 97 es primo probando solo los divisores necesarios.

38. Factorización de 420
Razonamiento

Descompón 420 en factores primos y comprueba.

39. MCD por listado
Razonamiento

Calcula MCD(18,30) listando divisores positivos.

40. mcm por listado
Razonamiento

Calcula mcm(8,12) escribiendo múltiplos positivos hasta la primera coincidencia.

Problemas largos y práctica mixta · 41 a 60

41. Divisores y múltiplos
Reto

Escribe todos los divisores de 30 y los cinco primeros múltiplos positivos de 30.

42. Criterios de divisibilidad
Reto

Indica si 1260 es divisible entre 2, 3, 4, 5, 6, 9 y 10.

43. Descomposición y MCD
Reto

Calcula MCD(72,108).

44. Descomposición y mcm
Reto

Calcula mcm(72,108).

45. Problema de cajas
Reto

Tenemos 54 lápices y 72 bolígrafos. Queremos hacer paquetes iguales, con el mayor número posible de paquetes y sin que sobre nada. ¿Cuántos paquetes podemos hacer y qué llevará cada uno?

46. Problema de coincidencias
Reto

Una alarma suena cada 8 minutos y otra cada 14 minutos. Si suenan juntas ahora, ¿cuándo volverán a sonar juntas?

47. Fracción simplificada
Reto

Simplifica 84/126.

48. Resto común
Razonamiento

Busca el mayor número que divide a 137 y 221 dejando resto 5 en ambos casos.

49. Paquetes de lápices y rotuladores
Problema largo

Tenemos 72 lápices y 96 rotuladores. Queremos hacer paquetes iguales, sin que sobre nada, con el mayor número posible de paquetes. ¿Cuántos paquetes podemos hacer y qué llevará cada paquete?

50. Semáforos que coinciden
Problema largo

Tres semáforos cambian cada 30 s, 45 s y 60 s. Si acaban de cambiar a la vez, ¿cuándo volverán a coincidir?

51. Cortar cintas iguales
Problema largo

Tenemos dos cintas de 84 cm y 126 cm. Queremos cortarlas en trozos iguales, lo más largos posible, sin que sobre nada. ¿Cuánto debe medir cada trozo?

52. Campanas
Problema largo

Una campana suena cada 16 min, otra cada 24 min y otra cada 40 min. Si suenan juntas ahora, ¿cuándo volverán a sonar juntas?

53. Lotes de libros
Problema largo

Una academia tiene 90 libros de Matemáticas, 120 de lectura y 150 de Inglés. Quiere hacer lotes iguales, sin que sobre ningún libro. ¿Cuál es el mayor número de lotes que puede hacer y qué tendrá cada lote?

54. Entrenamientos
Problema largo

Un alumno entrena fútbol cada 6 días, pádel cada 8 días y carrera cada 9 días. Hoy coinciden los tres entrenamientos. ¿Dentro de cuántos días volverán a coincidir?

55. Baldosas cuadradas
Problema largo

Una pared mide 210 cm de largo y 126 cm de alto. Queremos cubrirla con baldosas cuadradas lo más grandes posible, sin cortar ninguna baldosa. ¿Cuánto debe medir el lado de cada baldosa y cuántas baldosas harán falta?

56. Bolsas para una fiesta
Problema largo

Hay 96 caramelos, 72 globos y 120 pegatinas. Se quieren preparar bolsas iguales sin que sobre nada. ¿Cuál es el mayor número de bolsas que se puede preparar y qué tendrá cada bolsa?

57. Máquinas que coinciden en una revisión
Problema largo

Tres máquinas completan una revisión cada 20, 28 y 45 minutos. Si coinciden en una revisión a las 6:30, ¿a qué hora volverán a coincidir?

58. Balizas de señalización
Problema largo

Una baliza emite cada 8 horas y otra cada 12 horas. Si ambas emiten a las 8:00, ¿cuándo volverán a hacerlo a la vez?

59. Tres turnos
Problema largo

Tres trabajadores hacen guardia cada 14, 21 y 35 días. Hoy coinciden los tres. ¿Dentro de cuántos días volverán a coincidir?

60. Decidir entre MCD y mcm
Problema largo

Indica si usarías MCD o mcm en cada caso: a) formar el mayor número posible de bolsas idénticas con 48 zumos y 60 bocadillos, sin sobrantes; b) autobuses cada 12 y 18 minutos que coinciden ahora; c) cortar cuerdas de 90 cm y 150 cm en trozos iguales lo más largos posible; d) luces cada 20 y 45 segundos que coinciden ahora.

Práctica autónoma

30 ejercicios con ayuda retirada

Resuelve primero sin consultar el solucionario. Clasifica tu decisión y anota el control utilizado.

61. Práctica autónoma 1
Sin ayuda

Escribe los 6 primeros múltiplos positivos de 9.

62. Práctica autónoma 2
Sin ayuda

Calcula todos los divisores de 20.

63. Práctica autónoma 3
Sin ayuda

Calcula todos los divisores de 28.

64. Práctica autónoma 4
Sin ayuda

Indica si 315 es divisible entre 3.

65. Práctica autónoma 5
Sin ayuda

Indica si 315 es divisible entre 5.

66. Práctica autónoma 6
Sin ayuda

Indica si 315 es divisible entre 9.

67. Práctica autónoma 7
Sin ayuda

Indica si 144 es divisible entre 4.

68. Práctica autónoma 8
Sin ayuda

Indica si 144 es divisible entre 6.

69. Práctica autónoma 9
Sin ayuda

Clasifica como primo o compuesto: 29.

70. Práctica autónoma 10
Sin ayuda

Clasifica como primo o compuesto: 33.

71. Práctica autónoma 11
Sin ayuda

Descompón 42 en factores primos.

72. Práctica autónoma 12
Sin ayuda

Descompón 1 260 en factores primos y calcula cuántos divisores positivos tiene.

73. Práctica autónoma 13
Sin ayuda

Descompón 1 050 en factores primos y comprueba multiplicando.

74. Práctica autónoma 14
Sin ayuda

Calcula MCD(18,24).

75. Práctica autónoma 15
Sin ayuda

Calcula MCD(30,45).

76. Práctica autónoma 16
Sin ayuda

Calcula MCD(40,60).

77. Práctica autónoma 17
Sin ayuda

Calcula mcm(6,8).

78. Práctica autónoma 18
Sin ayuda

Calcula mcm(10,15).

79. Práctica autónoma 19
Sin ayuda

Calcula mcm(12,20).

80. Práctica autónoma 20
Sin ayuda

Simplifica 24/36.

81. Práctica autónoma 21
Sin ayuda

Simplifica 45/60.

82. Práctica autónoma 22
Sin ayuda

Dos luces parpadean cada 10 s y 15 s. Si parpadean juntas ahora, ¿dentro de cuántos segundos volverán a coincidir?

83. Práctica autónoma 23
Sin ayuda

Dos autobuses salen juntos ahora y vuelven a salir cada 12 min y 18 min. ¿Dentro de cuántos minutos volverán a salir juntos?

84. Práctica autónoma 24
Sin ayuda

Con 32 caramelos y 48 galletas, forma el máximo número de bolsas idénticas, todas con la misma composición y sin sobrantes. ¿Cuántas bolsas haces y qué contiene cada una?

85. Múltiplo acotado
Sin ayuda

Calcula el menor múltiplo positivo de 18 que sea mayor que 100.

86. Factorización simétrica
Sin ayuda

Descompón 900 en factores primos.

87. MCD y mcm
Sin ayuda

Calcula MCD(45,60) y mcm(45,60), y verifica ambos.

88. Fracción irreducible
Sin ayuda

Simplifica 126/210 mediante el MCD.

89. Dos ciclos
Sin ayuda

Dos señales coinciden ahora y se repiten cada 16 y 20 minutos. ¿Cuándo vuelven a coincidir?

90. Contraejemplo
Sin ayuda

Decide si es cierto: «si un número es divisible entre 4 y entre 6, también lo es entre 24».

Soluciones de la práctica. Están asociadas a cada ejercicio en pantalla y reunidas al final de la edición docente impresa.
Diagnóstico

Ocho errores que conviene saber nombrar

Múltiplo / divisor

Escribe una igualdad a=b·k para fijar la dirección.

Impar / primo

9 es impar y compuesto; 2 es par y primo.

Factorización incompleta

No termina hasta que todos los factores sean primos.

Exponentes invertidos

MCD: comunes y menores; mcm: todos y mayores.

Respuesta sin significado

Especifica grupos, objetos por grupo, minutos o longitud.

Palabra clave engañosa

Formula qué se maximiza o cuándo coincide.

Olvidar el cero

0 es múltiplo, pero nunca divisor en una división.

Sin control

MCD divide; cada dato divide al mcm; los factores recomponen.

Control de dominio

Síntesis del recorrido · 91 a 98

Ocho actividades breves para localizar lagunas antes de entrar en el laboratorio y en los desafíos avanzados.

91. Divisores
Control

Calcula todos los divisores positivos de 42 y ordénalos.

92. Criterios
Control

Indica, justificando cada respuesta, si 2 160 es divisible entre 2, 3, 4, 5, 6, 9 y 10.

93. Factorización
Control

Descompón 180 en factores primos y comprueba.

94. MCD
Control

Calcula MCD(60,90) mediante factorización.

95. mcm
Control

Calcula mcm(60,90) y verifica que es múltiplo de ambos.

96. Reparto
Control

Hay 48 zumos y 60 bocadillos. Se preparan el máximo número de bolsas idénticas sin sobrantes. ¿Cuántas bolsas se hacen y qué lleva cada una?

97. Coincidencia
Control

Una campana suena cada 18 minutos y otra cada 24. Si coinciden ahora, ¿cuándo volverán a coincidir?

98. Dos decisiones
Control

Con los datos 54 y 90: a) forma el máximo número de lotes idénticos con ambos tipos; b) calcula cada cuánto coinciden dos ciclos de 54 y 90 minutos.

Nivel de referencia

Laboratorio de razonamiento · 99 a 110

Contraejemplos, problemas inversos, restos, desfases y diseño de preguntas. Es ampliación: exige explicar por qué.

99. Cifra desconocida
Laboratorio

En el numeral 7x32, x es una cifra. Halla x para que el número sea divisible entre 4 y entre 9. Decide después si esas dos condiciones garantizan siempre divisibilidad entre 72; demuestra tu respuesta.

100. Número de divisores
Laboratorio

Sin enumerarlos, calcula cuántos divisores positivos tiene 1 512=2^3·3^3·7. Determina además cuántos son múltiplos de 12 pero no de 7 y justifica ambos recuentos mediante exponentes.

101. Coprimos
Laboratorio

¿Son 84 y 125 primos entre sí? Justifica sin listar todos sus divisores.

102. Identidad como control, no como prueba
Laboratorio

Calcula mediante factorización el MCD y el mcm de 168 y 360. Usa después la identidad MCD·mcm=a·b como control y explica por qué esa igualdad, aislada, no demostraría que los dos valores elegidos son realmente el MCD y el mcm.

103. Reconstrucción
Laboratorio

Dos naturales positivos tienen MCD 8 y mcm 240. Si uno es 48, calcula el otro.

104. Mismo resto
Laboratorio

Busca el mayor número que divide a 155 y 227 dejando resto 11 en ambos casos.

105. Verdadero o falso
Laboratorio

Decide si es cierta la afirmación: «si un natural es divisible entre 12 y entre 18, también lo es entre 72». Si es falsa, da un contraejemplo y formula el divisor más fuerte que sí queda garantizado.

106. Múltiplo común no mínimo
Laboratorio

Explica por qué 180 es múltiplo común de 12 y 18, pero no su mcm. Halla todos los múltiplos comunes positivos que no superan 300 y usa la lista para justificar la minimalidad.

107. Ciclos desfasados
Laboratorio

La señal A se activa en el minuto 0 y cada 12 minutos. La B se activa en el minuto 6 y cada 18 minutos. ¿Cuál es la primera coincidencia?

108. Capacidad condicionada
Laboratorio

Se guardan 96 piezas A y 144 piezas B en cajas de un solo tipo, todas con la misma capacidad y completamente llenas, sin que sobren piezas. La capacidad debe superar 20. ¿Qué capacidades son posibles y cuál es la mayor?

109. Dos cifras bajo tres criterios
Laboratorio

En el numeral 57xy, x e y son cifras. Determina todas las posibilidades para que sea divisible a la vez entre 45 y entre 8, y demuestra que la lista es completa.

110. Diseña un problema
Laboratorio

Inventa dos problemas completos con los datos 48 y 72: uno que se resuelva con MCD y otro con mcm. Resuélvelos.

Investigación y demostración

30 desafíos avanzados · 111 a 140

Euclides, criterios encadenados, investigación digital, pares inversos MCD–mcm, congruencias elementales, ciclos desfasados, prueba y contraejemplo.

30 desafíos · desarrollo completo
111. Euclides frente a factorización
Reto avanzado

Calcula MCD(1 386,630) mediante el algoritmo de Euclides y mediante factorización prima. Compara la longitud y la seguridad de ambos procedimientos.

112. Euclides con varios restos
Reto avanzado

Calcula MCD(4 140,1 512) con Euclides, compruébalo por factores primos y explica qué método escalaría mejor si los números fueran mucho mayores.

113. Una cifra y dos criterios
Reto avanzado

Halla la cifra x para que 3x72 sea divisible entre 8 y entre 9. Demuestra que la solución es única.

114. Dos cifras con desigualdad
Reto avanzado

En el número 5a2b, a y b son cifras. Determina a y b sabiendo que el número es divisible entre 36 y que a<b.

115. Final condicionado por 20 y 9
Reto avanzado

Completa 72ab para que sea divisible entre 20 y entre 9. Encuentra todas las posibilidades para las cifras a y b.

116. Condiciones incompatibles
Reto avanzado

¿Existen cifras a y b para que 4a5b sea divisible entre 12 y entre 5? Justifica la respuesta sin probar los cien pares de cifras.

117. Filtro de cuatro candidatos
Reto avanzado

Determina la cifra x para que 8x46 sea divisible entre 6 y entre 7. Explica por qué no falta ninguna posibilidad.

118. El menor número con 18 divisores
Reto avanzado

Halla el menor natural que tenga exactamente 18 divisores positivos y exactamente tres factores primos distintos.

119. Factorización inversa única
Reto avanzado

Un número N solo tiene como factores primos 2 y 3, posee exactamente 15 divisores positivos y es divisible entre 144. Determina N.

120. ¿Doce divisores y cuadrado?
Reto avanzado

Decide si puede existir un cuadrado perfecto positivo con exactamente 12 divisores positivos. Construye una demostración general.

121. Mínimo con dos restricciones
Reto avanzado

Halla el menor número de la forma 2^a·3^b que sea divisible entre 72 y tenga exactamente 24 divisores positivos.

122. Divisores que también son cuadrados
Reto avanzado

Para N=2^6·3^4, calcula cuántos divisores positivos de N son cuadrados perfectos y enuméralos.

123. Cuatro divisores en un intervalo
Reto avanzado

Busca un número N entre 300 y 400 cuya factorización sea p^3, con p primo. Demuestra su unicidad y escribe todos sus divisores.

124. Todos los números con 18 divisores
Reto avanzado

Halla todos los números menores que 20 000 que solo contienen los primos 2 y 3, son divisibles entre 2^5·3 y tienen exactamente 18 divisores.

125. Todas las parejas con MCD y mcm
Reto avanzado

Enumera todas las parejas no ordenadas de naturales positivos cuyo MCD sea 6 y cuyo mcm sea 180.

126. Parejas sometidas a distancia
Reto avanzado

Dos naturales tienen MCD 12 y mcm 720. Enumera todas las parejas no ordenadas y conserva después solo aquellas cuya diferencia sea menor que 200.

127. El multiplicador que completa la divisibilidad
Reto avanzado

Sean A=2^7·3^2·5^3 y B=2^4·3^5·5·7^2. Sin desarrollar A ni B en decimal, calcula MCD(A,B), mcm(A,B) y el menor natural positivo k para el que A divide a kB. Relaciona ese k con el MCD y el mcm obtenidos.

128. Datos que no pueden coexistir
Reto avanzado

¿Puede existir una pareja de naturales cuyo MCD sea 18 y cuyo mcm sea 280? Identifica la condición que decide el problema.

129. La suma selecciona la pareja
Reto avanzado

Dos naturales tienen MCD 8, mcm 96 y suma 56. Determina los dos números y demuestra que no hay otra pareja.

130. MCD y producto conocidos
Reto avanzado

Enumera todas las parejas no ordenadas de naturales cuyo MCD sea 14 y cuyo producto sea 13 720.

131. Mayor divisor con resto común
Reto avanzado

Halla el mayor divisor natural que deja resto 7 al dividir 187, 271 y 439.

132. Todos los divisores con un resto
Reto avanzado

Determina todos los divisores mayores que 20 que dejan resto 5 tanto al dividir 221 como al dividir 365.

133. Resto demasiado grande
Reto avanzado

¿Existe un divisor natural que deje resto 17 al dividir tanto 95 como 161? Razona la imposibilidad completa.

134. Mismo resto sin conocerlo
Reto avanzado

Halla todos los divisores d>20 para los que 302 y 446 dejan el mismo resto. Indica también cuál es ese resto en cada caso.

135. Dos ciclos con salida distinta
Reto avanzado

La señal A se activa en el minuto 4 y después cada 18 minutos. La señal B se activa en el minuto 10 y después cada 24 minutos. Halla la primera coincidencia y el periodo entre coincidencias.

136. Tres ciclos sin encuentro
Reto avanzado

A se activa en los múltiplos de 12, B en los minutos 6+18k y C en los minutos 10+20j, con k,j∈{0,1,2,…}. ¿Existe algún minuto en el que coincidan las tres señales?

137. Contar coincidencias en una ventana
Reto avanzado

A se activa en t=7+15k y B en t=1+21j, con k,j∈{0,1,2,…}. Determina todas sus coincidencias entre los minutos 0 y 500, ambos incluidos.

138. Diseñar la fase compatible
Reto avanzado

La señal A se activa en t=5+14k. La señal B se activa en t=s+21j, con k,j∈{0,1,2,…} y una fase entera 0≤s<21. Determina todos los valores de s para los que ambas señales llegan a coincidir; para cada uno, halla la primera coincidencia y el periodo entre coincidencias. Demuestra que la lista es completa.

139. Una afirmación casi cierta
Reto avanzado

Valora la afirmación: si MCD(a,b)=1 y a>b, entonces MCD(a+b,a−b)=1. Si es falsa, da un contraejemplo y formula una conclusión correcta.

140. Laboratorio de divisores y cuadrados
Reto avanzado

Con calculadora u hoja de cálculo, construye una tabla con el número de divisores de cada natural entre 1 y 100. No necesitas copiar las cien filas en la respuesta: entrega los naturales cuyo recuento sea impar y formula y demuestra una regla que los relacione con los cuadrados perfectos.

Evaluación independiente

Examen técnico · 141 a 150

Tiempo orientativo: 75 minutos. Puntuación: 141, 1 punto; 142, 0,75; 143, 0,75; 144, 1,5; 145, 0,75; 146, 1,25; 147, 0,75; 148, 1; 149, 0,75; 150, 1,5. Total: 10 puntos. Dentro de cada actividad se valora un 30 % la estrategia, un 50 % la demostración o el desarrollo y un 20 % el control. El examen no repite literalmente enunciados del banco y exige transferir las técnicas a datos nuevos.

141. Euclides y control total
Examen técnico

Calcula el MCD y el mcm de 3 910 y 2 992 mediante Euclides. Comprueba después ambos resultados con factorización prima.

142. Cifra doblemente restringida
Examen técnico

Completa 8a4b para que sea divisible entre 36 y entre 5. Determina todas las soluciones.

143. Completar un cuadrado con condición
Examen técnico

Halla el menor natural positivo m para que 2 160m sea a la vez un cuadrado perfecto y divisible entre 49. Indica también la raíz cuadrada de 2 160m.

144. Divisibles por exactamente uno
Examen técnico

Sin enumerar los 360 casos, determina cuántos naturales n con 1≤n≤360 son divisibles por exactamente uno de 4, 6 y 9. Justifica que el recuento no duplica ni omite casos.

145. Primalidad con una cota finita
Examen técnico

Decide si 323 es primo sin probar todos los naturales menores que él. Justifica hasta dónde hay que buscar y, si resulta compuesto, da su factorización prima.

146. Coincidencia triple desfasada
Examen técnico

Tres señales se activan según t=2+12k, t=8+18j y t=10+20h, con k,j,h∈{0,1,2,…}. Halla la primera coincidencia y el periodo de repetición de las coincidencias triples.

147. Diagnóstico de no coincidencia
Examen técnico

Una señal aparece en t=5+18k y otra en t=12+30j, con k,j∈{0,1,2,…}. Decide si alguna vez coinciden y demuestra la respuesta sin listas largas.

148. Producto y coprimalidad
Examen técnico

Demuestra para naturales positivos que mcm(a,b)=a·b si y solo si MCD(a,b)=1. Verifica la equivalencia con 84 y 25, y contrástala con 84 y 30.

149. Cuatro factorizaciones posibles
Examen técnico

Halla todos los números N<5 000 que tienen exactamente tres factores primos distintos, son de la forma 2^a·3^b·5 y poseen 24 divisores positivos.

150. Criba digital y primos gemelos
Examen técnico

Construye en una hoja de cálculo la criba de Eratóstenes desde 2 hasta 200. Indica cuántos primos quedan, escribe la lista completa y localiza todas las parejas de primos gemelos cuyos dos términos estén entre 100 y 200. Justifica por qué basta tachar múltiplos de ciertos primos.

Edición docente

Solucionario completo

Las soluciones están reunidas y ordenadas para corregir en clase o imprimirlas como cuadernillo independiente. Cada una conserva el razonamiento y la comprobación del ejercicio correspondiente.

Soluciones 1 a 60 · práctica graduada

1. Escribir múltiplos

Decisión. Decide si buscas productos de un número o si debes comprobar una división.

Desarrollo. Multiplicamos 7 por 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8. 7,14,21,28,35,42,49,56 Resultado: los 8 primeros múltiplos positivos de 7 son 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49 y 56

Control. Comprueba con una multiplicación o una división y observa expresamente si el resto es cero o no.

2. Comprobar si un número es múltiplo

Decisión. Decide si buscas productos de un número o si debes comprobar una división.

Desarrollo. Dividimos 84 entre 6. 84/6=14 Como la división es exacta, 84 sí es múltiplo de 6. Resultado: sí, 84 es múltiplo de 6

Control. Comprueba con una multiplicación o una división y observa expresamente si el resto es cero o no.

3. Buscar divisores

Decisión. Decide si buscas productos de un número o si debes comprobar una división.

Desarrollo. Probamos los números que dividen exactamente a 18. 18/1=18 18/2=9 18/3=6 18/6=3 18/9=2 18/18=1 Resultado: D(18)={1,2,3,6,9,18}

Control. Comprueba con una multiplicación o una división y observa expresamente si el resto es cero o no.

4. Divisores de 36

Decisión. Decide si buscas productos de un número o si debes comprobar una división.

Desarrollo. Buscamos parejas de números cuyo producto sea 36. 1·36=36 2·18=36 3·12=36 4·9=36 6·6=36 Resultado: D(36)={1,2,3,4,6,9,12,18,36}

Control. Comprueba con una multiplicación o una división y observa expresamente si el resto es cero o no.

5. Distinguir múltiplo y divisor

Decisión. Decide si buscas productos de un número o si debes comprobar una división.

Desarrollo. 40/8=5 Como 8 divide exactamente a 40, 8 es divisor de 40. Como 40 se obtiene multiplicando 8 por 5, 40 es múltiplo de 8.

Control. Comprueba con una multiplicación o una división y observa expresamente si el resto es cero o no.

6. Divisibilidad entre 2, 5 y 10

Decisión. Aplica solo el criterio relacionado con la pregunta y justifica con las cifras.

Desarrollo. Termina en 0, por tanto es divisible entre 2. Termina en 0, por tanto es divisible entre 5. Termina en 0, por tanto es divisible entre 10. Resultado: 3450 es divisible entre 2, 5 y 10

Control. Confirma mediante una división cuando sea útil y distingue entre resto cero y resto distinto de cero.

7. Divisibilidad entre 3

Decisión. Aplica solo el criterio relacionado con la pregunta y justifica con las cifras.

Desarrollo. Sumamos sus cifras. 7+3+8=18 Como 18 es múltiplo de 3, 738 es divisible entre 3. Resultado: sí, 738 es divisible entre 3

Control. Confirma mediante una división cuando sea útil y distingue entre resto cero y resto distinto de cero.

8. Divisibilidad entre 9

Decisión. Aplica solo el criterio relacionado con la pregunta y justifica con las cifras.

Desarrollo. Sumamos sus cifras. 1+5+4+8=18 Como 18 es múltiplo de 9, 1548 es divisible entre 9. Resultado: sí, 1548 es divisible entre 9

Control. Confirma mediante una división cuando sea útil y distingue entre resto cero y resto distinto de cero.

9. Divisibilidad entre 4

Decisión. Aplica solo el criterio relacionado con la pregunta y justifica con las cifras.

Desarrollo. Miramos las dos últimas cifras. 16 Como 16 es múltiplo de 4, 2316 es divisible entre 4. Resultado: sí, 2316 es divisible entre 4

Control. Confirma mediante una división cuando sea útil y distingue entre resto cero y resto distinto de cero.

10. Divisibilidad entre 11

Decisión. Aplica solo el criterio relacionado con la pregunta y justifica con las cifras.

Desarrollo. Sumamos cifras alternas. 2+2=4 7+8=15 Calculamos la diferencia. 15-4=11 Como 11 es múltiplo de 11, 2728 es divisible entre 11. Resultado: sí, 2728 es divisible entre 11

Control. Confirma mediante una división cuando sea útil y distingue entre resto cero y resto distinto de cero.

11. Número divisible entre 2 y 3

Decisión. Aplica solo el criterio relacionado con la pregunta y justifica con las cifras.

Desarrollo. Termina en 6, luego es divisible entre 2. Sumamos cifras: 4+2+6=12 Como 12 es múltiplo de 3, también es divisible entre 3. Resultado: 426 es divisible entre 2 y entre 3

Control. Confirma mediante una división cuando sea útil y distingue entre resto cero y resto distinto de cero.

12. Número divisible entre 6

Decisión. Aplica solo el criterio relacionado con la pregunta y justifica con las cifras.

Desarrollo. Es par, luego es divisible entre 2. Además, 4 + 2 + 6 = 12, múltiplo de 3. Al ser divisible entre 2 y entre 3, es divisible entre 6; de hecho, 426 ÷ 6 = 71.

Control. Confirma mediante una división cuando sea útil y distingue entre resto cero y resto distinto de cero.

13. Decidir si 17 es primo

Decisión. Si clasificas, prueba divisores primos hasta la raíz; si factorizas, divide sucesivamente entre primos hasta llegar a 1.

Desarrollo. Como √17 está entre 4 y 5, basta probar los primos 2 y 3. 17 no es par y 1+7=8 no es múltiplo de 3. Por tanto, 17 es primo.

Control. Se han probado todos los primos menores o iguales que √17: 2 y 3; ninguno divide a 17.

14. Decidir si 21 es primo

Decisión. Si clasificas, prueba divisores primos hasta la raíz; si factorizas, divide sucesivamente entre primos hasta llegar a 1.

Desarrollo. 21/3=7 Como 21 tiene divisores distintos de 1 y 21, no es primo. Resultado: 21 es compuesto

Control. Un divisor no trivial demuestra que es compuesto; una factorización se comprueba multiplicando sus factores.

15. Clasificar números

Decisión. Si clasificas, prueba divisores primos hasta la raíz; si factorizas, divide sucesivamente entre primos hasta llegar a 1.

Desarrollo. 2 es primo. 9=3·3, luego es compuesto. Para 13 basta probar 2 y 3, y ninguno lo divide: es primo. 25=5·5, luego es compuesto. Para 31 basta probar 2, 3 y 5, y ninguno lo divide: es primo. 39=3·13, luego es compuesto.

Control. En 13 y 31 se han probado todos los primos hasta sus raíces; en 9, 25 y 39 se ha exhibido un divisor no trivial.

16. Descomponer 24

Decisión. Si clasificas, prueba divisores primos hasta la raíz; si factorizas, divide sucesivamente entre primos hasta llegar a 1.

Desarrollo. 24=2·12 12=2·6 6=2·3 Por tanto: 24=2·2·2·3=2^3·3 Resultado: 24=2^3·3

Control. Un divisor no trivial demuestra que es compuesto; una factorización se comprueba multiplicando sus factores.

17. Descomponer 36

Decisión. Si clasificas, prueba divisores primos hasta la raíz; si factorizas, divide sucesivamente entre primos hasta llegar a 1.

Desarrollo. 36=2·18 18=2·9 9=3·3 36=2^2·3^2 Resultado: 36=2^2·3^2

Control. Un divisor no trivial demuestra que es compuesto; una factorización se comprueba multiplicando sus factores.

18. Descomponer 90

Decisión. Si clasificas, prueba divisores primos hasta la raíz; si factorizas, divide sucesivamente entre primos hasta llegar a 1.

Desarrollo. 90=2·45 45=3·15 15=3·5 90=2·3^2·5 Resultado: 90=2·3^2·5

Control. Un divisor no trivial demuestra que es compuesto; una factorización se comprueba multiplicando sus factores.

19. Descomponer 120

Decisión. Si clasificas, prueba divisores primos hasta la raíz; si factorizas, divide sucesivamente entre primos hasta llegar a 1.

Desarrollo. 120=2·60 60=2·30 30=2·15 15=3·5 120=2^3·3·5 Resultado: 120=2^3·3·5

Control. Un divisor no trivial demuestra que es compuesto; una factorización se comprueba multiplicando sus factores.

20. MCD de 24 y 36

Decisión. Busca el mayor divisor común: factores comunes con el menor exponente.

Desarrollo. Descomponemos: 24=2^3·3 36=2^2·3^2 Factores comunes con menor exponente: 2^2·3=4·3=12 Resultado: MCD(24,36)=12

Control. Verifica que divide a todos los datos y que ningún divisor común puede incorporar un factor o exponente mayor.

21. MCD de 45 y 60

Decisión. Busca el mayor divisor común: factores comunes con el menor exponente.

Desarrollo. 45=3^2·5 60=2^2·3·5 Comunes con menor exponente: 3·5=15 Resultado: MCD(45,60)=15

Control. Verifica que divide a todos los datos y que ningún divisor común puede incorporar un factor o exponente mayor.

22. MCD de 48, 72 y 96

Decisión. Busca el mayor divisor común: factores comunes con el menor exponente.

Desarrollo. 48=2^4·3 72=2^3·3^2 96=2^5·3 Comunes con menor exponente: 2^3·3=8·3=24 Resultado: MCD(48,72,96)=24

Control. Verifica que divide a todos los datos y que ningún divisor común puede incorporar un factor o exponente mayor.

23. Simplificar una fracción con MCD

Decisión. Busca el mayor divisor común: factores comunes con el menor exponente.

Desarrollo. Calculamos el MCD de 36 y 60. 36=2^2·3^2 60=2^2·3·5 MCD(36,60)=2^2·3=12 Dividimos numerador y denominador entre 12. 36/60=3/5 Resultado: 36/60=3/5

Control. 36·5=180 y 60·3=180, así que 36/60=3/5; además, MCD(3,5)=1 y la fracción final es irreducible.

24. mcm de 12 y 18

Decisión. Busca la primera coincidencia: todos los factores con el mayor exponente.

Desarrollo. 12=2^2·3 18=2·3^2 Tomamos todos con mayor exponente: 2^2·3^2=4·9=36 Resultado: mcm(12,18)=36

Control. Verifica que todos los datos dividen al resultado y que reducir cualquier exponente necesario dejaría fuera al menos uno de ellos.

25. mcm de 8, 12 y 20

Decisión. Busca la primera coincidencia: todos los factores con el mayor exponente.

Desarrollo. 8=2^3 12=2^2·3 20=2^2·5 Tomamos todos con mayor exponente: 2^3·3·5=8·3·5=120 Resultado: mcm(8,12,20)=120

Control. Verifica que todos los datos dividen al resultado y que reducir cualquier exponente necesario dejaría fuera al menos uno de ellos.

26. mcm de 15 y 25

Decisión. Busca la primera coincidencia: todos los factores con el mayor exponente.

Desarrollo. 15=3·5 25=5^2 mcm(15,25)=3·5^2=75 Resultado: mcm(15,25)=75

Control. Verifica que todos los datos dividen al resultado y que reducir cualquier exponente necesario dejaría fuera al menos uno de ellos.

27. Denominador común

Decisión. Busca la primera coincidencia: todos los factores con el mayor exponente.

Desarrollo. El mínimo común denominador es el mcm de 6, 8 y 12. 6=2·3 8=2^3 12=2^2·3 mcm(6,8,12)=2^3·3=24 Resultado: el mínimo común denominador es 24

Control. Verifica que todos los datos dividen al resultado y que reducir cualquier exponente necesario dejaría fuera al menos uno de ellos.

28. Máximo número de bolsas idénticas

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. MCD(36,48)=12, así que se forman 12 bolsas. Cada una contiene 36 ÷ 12 = 3 caramelos de fresa y 48 ÷ 12 = 4 de limón: 7 caramelos en total.

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

29. Luces que coinciden

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. Buscamos una coincidencia, así que usamos mcm. 12=2^2·3 18=2·3^2 mcm(12,18)=2^2·3^2=36 Resultado: volverán a coincidir dentro de 36 s

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

30. Autobuses

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. Buscamos coincidencia, por tanto mcm. 15=3·5 20=2^2·5 mcm(15,20)=2^2·3·5=60 Volverán a coincidir 60 minutos después de las 9:00. Resultado: volverán a salir juntos a las 10:00

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

31. Equipos iguales

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. Buscamos grupos iguales lo más grandes posible, así que usamos MCD. 24=2^3·3 32=2^5 MCD(24,32)=2^3=8 Resultado: cada equipo tendrá 8 alumnos

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

32. Entrenamientos

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. Buscamos una coincidencia futura, así que usamos mcm. 4=2^2 6=2·3 mcm(4,6)=2^2·3=12 Resultado: volverán a coincidir dentro de 12 días

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

33. El cero y la divisibilidad

Decisión. Decide si buscas productos de un número o si debes comprobar una división.

Desarrollo. Sí en ambos casos: 0=12·0. El divisor 12 es distinto de cero, por lo que la relación está bien definida.

Control. Comprueba con una multiplicación o una división y observa expresamente si el resto es cero o no.

34. Divisores por parejas

Decisión. Decide si buscas productos de un número o si debes comprobar una división.

Desarrollo. 1·72, 2·36, 3·24, 4·18, 6·12 y 8·9. Por tanto, D(72)={1,2,3,4,6,8,9,12,18,24,36,72}.

Control. Comprueba con una multiplicación o una división y observa expresamente si el resto es cero o no.

35. Cifra desconocida y criterio de 6

Decisión. Aplica solo el criterio relacionado con la pregunta y justifica con las cifras.

Desarrollo. Ya es par. Para que sea divisible entre 3, 5+x+4=9+x debe ser múltiplo de 3. Sirven x=0,3,6,9: 504, 534, 564 y 594.

Control. Confirma mediante una división cuando sea útil y distingue entre resto cero y resto distinto de cero.

36. Criterio de 11

Decisión. Aplica solo el criterio relacionado con la pregunta y justifica con las cifras.

Desarrollo. La diferencia alterna es |(8+7)−(2+2)|=|15−4|=11. Es divisible entre 11; 8 272÷11=752.

Control. Confirma mediante una división cuando sea útil y distingue entre resto cero y resto distinto de cero.

37. Primalidad de 97

Decisión. Si clasificas, prueba divisores primos hasta la raíz; si factorizas, divide sucesivamente entre primos hasta llegar a 1.

Desarrollo. √97<10. No es divisible entre 2, 3, 5 ni 7; por tanto, 97 es primo.

Control. Un divisor no trivial demuestra que es compuesto; una factorización se comprueba multiplicando sus factores.

38. Factorización de 420

Decisión. Si clasificas, prueba divisores primos hasta la raíz; si factorizas, divide sucesivamente entre primos hasta llegar a 1.

Desarrollo. 420=2^2·3·5·7. Comprobación: 4·3·5·7=420.

Control. Un divisor no trivial demuestra que es compuesto; una factorización se comprueba multiplicando sus factores.

39. MCD por listado

Decisión. Busca el mayor divisor común: factores comunes con el menor exponente.

Desarrollo. D(18)={1,2,3,6,9,18}; D(30)={1,2,3,5,6,10,15,30}. El mayor común es 6.

Control. Verifica que divide a todos los datos y que ningún divisor común puede incorporar un factor o exponente mayor.

40. mcm por listado

Decisión. Busca la primera coincidencia: todos los factores con el mayor exponente.

Desarrollo. M(8): 8,16,24,…; M(12): 12,24,… La primera coincidencia positiva es 24.

Control. Verifica que todos los datos dividen al resultado y que reducir cualquier exponente necesario dejaría fuera al menos uno de ellos.

41. Divisores y múltiplos

Decisión. Identifica los datos, el objetivo y la operación adecuada.

Desarrollo. Divisores de 30: D(30)={1,2,3,5,6,10,15,30} Primeros múltiplos positivos: 30,60,90,120,150 Resultado: divisores 1, 2, 3, 5, 6, 10, 15 y 30; múltiplos 30, 60, 90, 120 y 150

Control. Revisa el procedimiento y expresa la respuesta con precisión.

42. Criterios de divisibilidad

Decisión. Identifica los datos, el objetivo y la operación adecuada.

Desarrollo. Entre 2: sí, porque termina en 0. Entre 3: sí, porque 1+2+6+0=9. Entre 4: sí, porque las dos últimas cifras son 60 y 60 es divisible entre 4. Entre 5: sí, porque termina en 0. Entre 6: sí, porque es divisible entre 2 y entre 3. Entre 9: sí, porque la suma de cifras es 9. Entre 10: sí, porque termina en 0.

Control. Revisa el procedimiento y expresa la respuesta con precisión.

43. Descomposición y MCD

Decisión. Identifica los datos, el objetivo y la operación adecuada.

Desarrollo. 72=2^3·3^2 108=2^2·3^3 MCD(72,108)=2^2·3^2=4·9=36 Resultado: 36

Control. Revisa el procedimiento y expresa la respuesta con precisión.

44. Descomposición y mcm

Decisión. Identifica los datos, el objetivo y la operación adecuada.

Desarrollo. 72=2^3·3^2 108=2^2·3^3 mcm(72,108)=2^3·3^3=8·27=216 Resultado: 216

Control. Revisa el procedimiento y expresa la respuesta con precisión.

45. Problema de cajas

Decisión. Identifica los datos, el objetivo y la operación adecuada.

Desarrollo. Buscamos repartir en paquetes iguales, por tanto usamos MCD. 54=2·3^3 72=2^3·3^2 MCD(54,72)=2·3^2=18 Podemos hacer 18 paquetes. 54/18=3 72/18=4 Resultado: 18 paquetes, con 3 lápices y 4 bolígrafos en cada uno

Control. Revisa el procedimiento y expresa la respuesta con precisión.

46. Problema de coincidencias

Decisión. Identifica los datos, el objetivo y la operación adecuada.

Desarrollo. Buscamos coincidencia, por tanto usamos mcm. 8=2^3 14=2·7 mcm(8,14)=2^3·7=56 Resultado: volverán a sonar juntas dentro de 56 minutos

Control. Revisa el procedimiento y expresa la respuesta con precisión.

47. Fracción simplificada

Decisión. Identifica los datos, el objetivo y la operación adecuada.

Desarrollo. 84=2^2·3·7 126=2·3^2·7 MCD(84,126)=2·3·7=42 84/126=2/3 Resultado: 2/3

Control. Revisa el procedimiento y expresa la respuesta con precisión.

48. Resto común

Decisión. Resta primero el resto común y calcula después el MCD de las diferencias obtenidas.

Desarrollo. Restamos el resto: 132 y 216. MCD(132,216)=12. Se comprueba 137=12·11+5 y 221=12·18+5.

Control. Comprueba cada división con la igualdad dividendo = divisor · cociente + resto.

49. Paquetes de lápices y rotuladores

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. Como queremos repartir en paquetes iguales sin que sobre nada, usamos MCD. 72=2^3·3^2 96=2^5·3 MCD(72,96)=2^3·3=24 Podemos hacer 24 paquetes. 72/24=3 96/24=4 Resultado: 24 paquetes, con 3 lápices y 4 rotuladores en cada uno

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

50. Semáforos que coinciden

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. Buscamos una coincidencia futura, así que usamos mcm. 30=2·3·5 45=3^2·5 60=2^2·3·5 mcm(30,45,60)=2^2·3^2·5=180 Resultado: volverán a coincidir dentro de 180 s, es decir, 3 min

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

51. Cortar cintas iguales

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. Queremos cortar en partes iguales lo más largas posible, por tanto usamos MCD. 84=2^2·3·7 126=2·3^2·7 MCD(84,126)=2·3·7=42 Resultado: cada trozo debe medir 42 cm

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

52. Campanas

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. Buscamos cuándo vuelven a coincidir, así que usamos mcm. 16=2^4 24=2^3·3 40=2^3·5 mcm(16,24,40)=2^4·3·5=240 Resultado: volverán a sonar juntas dentro de 240 min, es decir, 4 h

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

53. Lotes de libros

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. Queremos repartir en lotes iguales, así que usamos MCD. 90=2·3^2·5 120=2^3·3·5 150=2·3·5^2 MCD(90,120,150)=2·3·5=30 Se pueden hacer 30 lotes. 90/30=3 120/30=4 150/30=5 Resultado: 30 lotes, con 3 libros de Matemáticas, 4 de lectura y 5 de Inglés

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

54. Entrenamientos

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. Buscamos coincidencia futura, por tanto usamos mcm. 6=2·3 8=2^3 9=3^2 mcm(6,8,9)=2^3·3^2=72 Resultado: volverán a coincidir dentro de 72 días

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

55. Baldosas cuadradas

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. Buscamos el mayor lado posible que divida exactamente 210 y 126, así que usamos MCD. 210=2·3·5·7 126=2·3^2·7 MCD(210,126)=2·3·7=42 El lado de cada baldosa será 42 cm. 210/42=5 126/42=3 5·3=15 Resultado: baldosas de 42 cm de lado, 15 baldosas en total

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

56. Bolsas para una fiesta

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. Es un reparto exacto en bolsas iguales, así que usamos MCD. 96=2^5·3 72=2^3·3^2 120=2^3·3·5 MCD(96,72,120)=2^3·3=24 Se pueden preparar 24 bolsas. 96/24=4 72/24=3 120/24=5 Resultado: 24 bolsas, con 4 caramelos, 3 globos y 5 pegatinas en cada una

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

57. Máquinas que coinciden en una revisión

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. Buscamos mcm(20,28,45). Como 20=2^2·5, 28=2^2·7 y 45=3^2·5, el mcm es 2^2·3^2·5·7=1 260 minutos=21 horas. Volverán a coincidir a las 3:30 del día siguiente.

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

58. Balizas de señalización

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. mcm(8,12)=24 horas. Volverán a emitir juntas a las 8:00 del día siguiente.

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

59. Tres turnos

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. Buscamos coincidencia futura, por tanto usamos mcm. 14=2·7 21=3·7 35=5·7 mcm(14,21,35)=2·3·5·7=210 Resultado: volverán a coincidir dentro de 210 días

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

60. Decidir entre MCD y mcm

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. a) MCD, porque se busca el máximo número de bolsas idénticas. b) mcm, porque se busca la primera coincidencia futura. c) MCD, porque se maximiza una longitud común. d) mcm, porque se busca una coincidencia de ciclos.

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

Soluciones 61 a 90 · práctica autónoma

61. Práctica autónoma 1

Decisión. Decide si buscas productos de un número o si debes comprobar una división.

Desarrollo. 9, 18, 27, 36, 45, 54

Control. Comprueba con una multiplicación o una división y observa expresamente si el resto es cero o no.

62. Práctica autónoma 2

Decisión. Decide si buscas productos de un número o si debes comprobar una división.

Desarrollo. D(20)={1,2,4,5,10,20}

Control. Comprueba con una multiplicación o una división y observa expresamente si el resto es cero o no.

63. Práctica autónoma 3

Decisión. Decide si buscas productos de un número o si debes comprobar una división.

Desarrollo. D(28)={1,2,4,7,14,28}

Control. Comprueba con una multiplicación o una división y observa expresamente si el resto es cero o no.

64. Práctica autónoma 4

Decisión. Aplica solo el criterio relacionado con la pregunta y justifica con las cifras.

Desarrollo. Sí, porque 3+1+5=9

Control. Confirma mediante una división cuando sea útil y distingue entre resto cero y resto distinto de cero.

65. Práctica autónoma 5

Decisión. Aplica solo el criterio relacionado con la pregunta y justifica con las cifras.

Desarrollo. Sí, porque termina en 5

Control. Confirma mediante una división cuando sea útil y distingue entre resto cero y resto distinto de cero.

66. Práctica autónoma 6

Decisión. Aplica solo el criterio relacionado con la pregunta y justifica con las cifras.

Desarrollo. Sí, porque 3+1+5=9

Control. Confirma mediante una división cuando sea útil y distingue entre resto cero y resto distinto de cero.

67. Práctica autónoma 7

Decisión. Aplica solo el criterio relacionado con la pregunta y justifica con las cifras.

Desarrollo. Sí, porque 44 es divisible entre 4

Control. Confirma mediante una división cuando sea útil y distingue entre resto cero y resto distinto de cero.

68. Práctica autónoma 8

Decisión. Aplica solo el criterio relacionado con la pregunta y justifica con las cifras.

Desarrollo. Sí, porque es divisible entre 2 y entre 3

Control. Confirma mediante una división cuando sea útil y distingue entre resto cero y resto distinto de cero.

69. Práctica autónoma 9

Decisión. Si clasificas, prueba divisores primos hasta la raíz; si factorizas, divide sucesivamente entre primos hasta llegar a 1.

Desarrollo. Como √29 está entre 5 y 6, basta probar 2, 3 y 5. 29 no es par, 2+9=11 no es múltiplo de 3 y no termina en 0 o 5. Por tanto, 29 es primo.

Control. Se han agotado los divisores primos posibles 2, 3 y 5; ninguno divide exactamente a 29.

70. Práctica autónoma 10

Decisión. Si clasificas, prueba divisores primos hasta la raíz; si factorizas, divide sucesivamente entre primos hasta llegar a 1.

Desarrollo. 33 es compuesto, porque 33=3·11

Control. Un divisor no trivial demuestra que es compuesto; una factorización se comprueba multiplicando sus factores.

71. Práctica autónoma 11

Decisión. Si clasificas, prueba divisores primos hasta la raíz; si factorizas, divide sucesivamente entre primos hasta llegar a 1.

Desarrollo. 42=2·3·7

Control. Un divisor no trivial demuestra que es compuesto; una factorización se comprueba multiplicando sus factores.

72. Práctica autónoma 12

Decisión. Si clasificas, prueba divisores primos hasta la raíz; si factorizas, divide sucesivamente entre primos hasta llegar a 1.

Desarrollo. 1 260=2^2·3^2·5·7. Tiene (2+1)(2+1)(1+1)(1+1)=36 divisores positivos.

Control. Un divisor no trivial demuestra que es compuesto; una factorización se comprueba multiplicando sus factores.

73. Práctica autónoma 13

Decisión. Si clasificas, prueba divisores primos hasta la raíz; si factorizas, divide sucesivamente entre primos hasta llegar a 1.

Desarrollo. 1 050=2·3·5^2·7. Comprobación: 2·3·25·7=1 050.

Control. Un divisor no trivial demuestra que es compuesto; una factorización se comprueba multiplicando sus factores.

74. Práctica autónoma 14

Decisión. Busca el mayor divisor común: factores comunes con el menor exponente.

Desarrollo. MCD(18,24)=6

Control. Verifica que divide a todos los datos y que ningún divisor común puede incorporar un factor o exponente mayor.

75. Práctica autónoma 15

Decisión. Busca el mayor divisor común: factores comunes con el menor exponente.

Desarrollo. MCD(30,45)=15

Control. Verifica que divide a todos los datos y que ningún divisor común puede incorporar un factor o exponente mayor.

76. Práctica autónoma 16

Decisión. Busca el mayor divisor común: factores comunes con el menor exponente.

Desarrollo. MCD(40,60)=20

Control. Verifica que divide a todos los datos y que ningún divisor común puede incorporar un factor o exponente mayor.

77. Práctica autónoma 17

Decisión. Busca la primera coincidencia: todos los factores con el mayor exponente.

Desarrollo. mcm(6,8)=24

Control. Verifica que todos los datos dividen al resultado y que reducir cualquier exponente necesario dejaría fuera al menos uno de ellos.

78. Práctica autónoma 18

Decisión. Busca la primera coincidencia: todos los factores con el mayor exponente.

Desarrollo. mcm(10,15)=30

Control. Verifica que todos los datos dividen al resultado y que reducir cualquier exponente necesario dejaría fuera al menos uno de ellos.

79. Práctica autónoma 19

Decisión. Busca la primera coincidencia: todos los factores con el mayor exponente.

Desarrollo. mcm(12,20)=60

Control. Verifica que todos los datos dividen al resultado y que reducir cualquier exponente necesario dejaría fuera al menos uno de ellos.

80. Práctica autónoma 20

Decisión. Calcula el MCD del numerador y el denominador y divide ambos por ese mismo factor.

Desarrollo. MCD(24,36)=12. Dividimos numerador y denominador entre 12: 24/36=2/3.

Control. 24·3=72 y 36·2=72; además, MCD(2,3)=1, por lo que 2/3 es irreducible.

81. Práctica autónoma 21

Decisión. Calcula el MCD del numerador y el denominador y divide ambos por ese mismo factor.

Desarrollo. MCD(45,60)=15. Dividimos numerador y denominador entre 15: 45/60=3/4.

Control. 45·4=180 y 60·3=180; además, MCD(3,4)=1, por lo que 3/4 es irreducible.

82. Práctica autónoma 22

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. mcm(10,15)=30. Volverán a coincidir dentro de 30 segundos.

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

83. Práctica autónoma 23

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. mcm(12,18)=36. Volverán a salir juntos dentro de 36 minutos.

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

84. Práctica autónoma 24

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. MCD(32,48)=16. Se forman 16 bolsas; cada una contiene 32/16=2 caramelos y 48/16=3 galletas.

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

85. Múltiplo acotado

Decisión. Decide si buscas productos de un número o si debes comprobar una división.

Desarrollo. Los múltiplos cercanos son 18·5=90 y 18·6=108. El menor que supera 100 es 108.

Control. Comprueba con una multiplicación o una división y observa expresamente si el resto es cero o no.

86. Factorización simétrica

Decisión. Si clasificas, prueba divisores primos hasta la raíz; si factorizas, divide sucesivamente entre primos hasta llegar a 1.

Desarrollo. 900=9·100=3^2·2^2·5^2=2^2·3^2·5^2.

Control. Un divisor no trivial demuestra que es compuesto; una factorización se comprueba multiplicando sus factores.

87. MCD y mcm

Decisión. Factoriza los datos una vez; para el MCD toma comunes con menor exponente y para el mcm todos con mayor exponente.

Desarrollo. 45=3^2·5 y 60=2^2·3·5. MCD=15 y mcm=180. 15 divide a ambos; 45 y 60 dividen a 180.

Control. Comprueba divisibilidad y también maximalidad o minimalidad mediante los exponentes primos elegidos.

88. Fracción irreducible

Decisión. Usa el MCD para simplificar de una sola vez y comprueba la equivalencia y la irreducibilidad.

Desarrollo. MCD(126,210)=42. Al dividir numerador y denominador entre 42 se obtiene 3/5.

Control. 126·5=630 y 210·3=630; además, MCD(3,5)=1, por lo que 3/5 es irreducible.

89. Dos ciclos

Decisión. Busca la primera coincidencia: todos los factores con el mayor exponente.

Desarrollo. mcm(16,20)=80. Vuelven a coincidir dentro de 80 minutos.

Control. Verifica que todos los datos dividen al resultado y que reducir cualquier exponente necesario dejaría fuera al menos uno de ellos.

90. Contraejemplo

Decisión. Haz una conjetura, pruébala y busca un contraejemplo antes de afirmarla.

Desarrollo. Es falso. 12 es divisible entre 4 y entre 6, pero no entre 24. En realidad, esas dos condiciones garantizan divisibilidad entre mcm(4,6)=12.

Control. Una afirmación universal queda refutada con un solo contraejemplo válido.

Soluciones 91 a 98 · síntesis

91. Divisores

Decisión. Decide si buscas productos de un número o si debes comprobar una división.

Desarrollo. Las parejas son 1·42, 2·21, 3·14 y 6·7. D(42)={1,2,3,6,7,14,21,42}.

Control. Comprueba con una multiplicación o una división y observa expresamente si el resto es cero o no.

92. Criterios

Decisión. Aplica solo el criterio relacionado con la pregunta y justifica con las cifras.

Desarrollo. Sí en todos los casos: termina en 0; suma de cifras 9; las dos últimas cifras, 60, son múltiplo de 4; y cumple simultáneamente los criterios de 2 y 3 para el 6.

Control. Confirma mediante una división cuando sea útil y distingue entre resto cero y resto distinto de cero.

93. Factorización

Decisión. Si clasificas, prueba divisores primos hasta la raíz; si factorizas, divide sucesivamente entre primos hasta llegar a 1.

Desarrollo. 180=2^2·3^2·5. Comprobación: 4·9·5=180.

Control. Un divisor no trivial demuestra que es compuesto; una factorización se comprueba multiplicando sus factores.

94. MCD

Decisión. Busca el mayor divisor común: factores comunes con el menor exponente.

Desarrollo. 60=2^2·3·5 y 90=2·3^2·5. Tomando factores comunes con menor exponente: MCD=2·3·5=30.

Control. Verifica que divide a todos los datos y que ningún divisor común puede incorporar un factor o exponente mayor.

95. mcm

Decisión. Busca la primera coincidencia: todos los factores con el mayor exponente.

Desarrollo. Tomando todos los factores con mayor exponente: mcm=2^2·3^2·5=180. 180/60=3 y 180/90=2.

Control. Verifica que todos los datos dividen al resultado y que reducir cualquier exponente necesario dejaría fuera al menos uno de ellos.

96. Reparto

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. MCD(48,60)=12. Se hacen 12 bolsas; cada una lleva 48/12=4 zumos y 60/12=5 bocadillos.

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

97. Coincidencia

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. 18=2·3^2 y 24=2^3·3. mcm=2^3·3^2=72. Coinciden dentro de 72 minutos.

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

98. Dos decisiones

Decisión. Formula la pregunta: ¿máximo reparto/tamaño o primera coincidencia?

Desarrollo. a) MCD(54,90)=18: se forman 18 lotes con 3 unidades del primer tipo y 5 del segundo. b) mcm(54,90)=270: los ciclos coinciden cada 270 minutos.

Control. Explica por qué el resultado responde a esa pregunta, no solo cuánto vale.

Soluciones 99 a 110 · laboratorio

99. Cifra desconocida

Decisión. Primero cruzamos los dos criterios para fijar la cifra; después distinguimos entre que un ejemplo cumpla una propiedad y que las hipótesis la garanticen siempre.

Desarrollo. La cifra única es x=6 y el número 7 632 resulta divisible entre 72. Sin embargo, ser divisible entre 4 y 9 solo garantiza divisibilidad entre 36, no entre 72; 36 es un contraejemplo.

Control. 7 632÷4=1 908, 7 632÷9=848 y 7 632÷72=106. En cambio, 36÷4=9 y 36÷9=4, pero 36 no es divisible entre 72.

100. Número de divisores

Decisión. Traducimos cada condición a las opciones permitidas para los exponentes de 2, 3 y 7.

Desarrollo. Todo divisor tiene la forma 2^a·3^b·7^c, con a,b∈{0,1,2,3} y c∈{0,1}; por eso hay 4·4·2=32. Para ser múltiplo de 12=2^2·3 y no de 7 se exige a∈{2,3}, b∈{1,2,3} y c=0: hay 2·3·1=6.

Control. Los seis divisores filtrados son 12, 24, 36, 72, 108 y 216; todos dividen a 1 512 y ninguno es múltiplo de 7.

101. Coprimos

Decisión. Busca el mayor divisor común: factores comunes con el menor exponente.

Desarrollo. 84=2^2·3·7 y 125=5^3. No comparten factor primo; MCD=1 y son coprimos.

Control. 84=2^2·3·7 y 125=5^3: sus listas de factores primos no comparten ninguno. Por tanto, el único divisor común positivo es 1.

102. Identidad como control, no como prueba

Análisis. La factorización certifica por separado el máximo divisor común y el mínimo múltiplo común; la identidad se reserva para una comprobación independiente.

  1. Factorizamos: 168=2^3·3·7 y 360=2^3·3^2·5.
  2. Los factores comunes con menor exponente dan MCD=2^3·3=24.
  3. Todos los factores con mayor exponente dan mcm=2^3·3^2·5·7=2 520.
  4. Comprobamos 24·2 520=60 480=168·360. Esta igualdad sola no basta: 12 y 5 040 también tienen producto 60 480, pero no son el MCD y el mcm.

Resultado. MCD(168,360)=24 y mcm(168,360)=2 520; la identidad es un control, no la demostración aislada.

Revisión. 24 divide a 168 y a 360, mientras 168 y 360 dividen a 2 520. Los exponentes prueban maximalidad y minimalidad; 24·2 520=168·360 confirma la coherencia.

103. Reconstrucción

Decisión. Usa la relación entre producto, MCD y mcm y conserva todas las condiciones del enunciado.

Desarrollo. El producto de los números es 8·240=1 920. El otro es 1 920/48=40. Se comprueba MCD(48,40)=8 y mcm(48,40)=240.

Control. 48·40=1 920=8·240; además, MCD(48,40)=8 y 48·40÷8=240.

104. Mismo resto

Decisión. Resta primero el resto común y calcula después el MCD de las diferencias obtenidas.

Desarrollo. Restamos el resto: 155−11=144 y 227−11=216. El mayor divisor común es MCD(144,216)=72. Además, 11<72, así que el resto es válido: 155=72·2+11 y 227=72·3+11.

Control. 155=72·2+11 y 227=72·3+11, con 0≤11<72; la factorización 144=2^4·3^2 y 216=2^3·3^3 da MCD=72.

105. Verdadero o falso

Decisión. Una afirmación universal se prueba mediante el mcm de las condiciones; si exige más, basta un contraejemplo que alcance exactamente ese mcm.

Desarrollo. Es falsa: 36 es divisible entre 12 y 18, pero no entre 72. Lo que sí se garantiza es divisibilidad entre mcm(12,18)=36.

Control. 36÷12=3 y 36÷18=2, pero 36<72. Como mcm(12,18)=36, todo múltiplo simultáneo de 12 y 18 es múltiplo de 36.

106. Múltiplo común no mínimo

Decisión. Calculamos primero el mcm y describimos todos los múltiplos comunes como sus múltiplos positivos.

Desarrollo. Los múltiplos comunes hasta 300 son 36, 72, 108, 144, 180, 216, 252 y 288. El menor positivo es 36, por lo que 180 es común pero no mínimo.

Control. 36÷12=3 y 36÷18=2. La lista es 36·k para k=1,2,…,8; 36·9=324 ya supera 300, y 180=36·5.

107. Ciclos desfasados

Decisión. Escribe las primeras activaciones de cada ciclo: al no empezar juntos, el mcm aislado no resuelve la pregunta.

Desarrollo. A: 0,12,24,36,…; B: 6,24,42,… La primera coincidencia es el minuto 24. El desfase obliga a listar o resolver las condiciones; no basta con calcular mcm(12,18)=36.

Control. 24=12·2=6+18·1. Antes de 24, la lista de A es 0,12 y la de B es 6; no hay término común.

108. Capacidad condicionada

Decisión. Busca el mayor divisor común: factores comunes con el menor exponente.

Desarrollo. Las capacidades comunes son los divisores de MCD(96,144)=48. Los mayores de 20 son 24 y 48; la mayor es 48.

Control. 96÷24=4 y 144÷24=6; 96÷48=2 y 144÷48=3. Como MCD(96,144)=48, no existe una capacidad común mayor.

109. Dos cifras bajo tres criterios

Decisión. Como 45 y 8 son coprimos, las dos condiciones equivalen a ser múltiplo de 360; acotamos esos múltiplos al intervalo del numeral.

Desarrollo. Como MCD(45,8)=1, el numeral debe ser múltiplo de 360. En el intervalo 5 700–5 799, los múltiplos vecinos son 5 400=360·15, 5 760=360·16 y 6 120=360·17; solo entra 5 760. Por tanto, x=6 e y=0.

Control. En 5 760, la suma de cifras es 18 y la última cifra es 0, luego es divisible entre 45; además, 760÷8=95. Las dos condiciones quedan verificadas de forma independiente.

110. Diseña un problema

Decisión. Crea una pregunta cuyo resultado represente un máximo común y otra cuya respuesta sea una primera coincidencia.

Desarrollo. Ejemplo MCD: «Con 48 mapas y 72 brújulas, ¿cuál es el máximo número de lotes idénticos sin sobrantes y qué lleva cada uno?». MCD=24: 24 lotes con 2 mapas y 3 brújulas. Ejemplo mcm: «Dos señales coinciden ahora y se repiten cada 48 y 72 minutos. ¿Cuándo vuelven a coincidir?». mcm=144 minutos.

Control. En el ejemplo de MCD, 48÷24=2 y 72÷24=3, y ningún divisor común supera 24. En el de mcm, 144÷48=3 y 144÷72=2, y no hay múltiplo común positivo menor.

Soluciones 111 a 140 · desafíos

111. Euclides frente a factorización

Análisis. Aplicamos Euclides como vía principal y usamos la factorización como comprobación independiente.

  1. Dividimos: 1 386=630·2+126.
  2. Continuamos: 630=126·5+0. El último resto no nulo es 126.
  3. Factorizamos: 1 386=2·3^2·7·11 y 630=2·3^2·5·7.
  4. Los factores comunes con menor exponente son 2·3^2·7=126. Euclides exige menos trabajo y cada división se verifica con dividendo=divisor·cociente+resto; la factorización aporta una comprobación estructural, pero puede fallar si se omite un factor.

Resultado. MCD(1 386,630)=126. Para estos datos, Euclides es el procedimiento más corto.

Revisión. 1 386/126=11 y 630/126=5, con MCD(11,5)=1. El mcm es 6 930 y 126·6 930=873 180=1 386·630.

112. Euclides con varios restos

Análisis. Encadenamos divisiones euclídeas hasta obtener resto cero y reservamos la factorización para validar.

  1. 4 140=1 512·2+1 116 y 1 512=1 116·1+396.
  2. 1 116=396·2+324 y 396=324·1+72.
  3. 324=72·4+36 y 72=36·2+0. Por tanto, el último resto no nulo es 36.
  4. Por otra vía, 4 140=2^2·3^2·5·23 y 1 512=2^3·3^3·7; los mínimos exponentes comunes producen 2^2·3^2=36. Para números grandes, Euclides evita buscar todos los factores primos.

Resultado. MCD(4 140,1 512)=36.

Revisión. 4 140/36=115 y 1 512/36=42; 115=5·23 y 42=2·3·7 no comparten ningún factor primo.

113. Una cifra y dos criterios

Análisis. Usamos primero el criterio que determina la cifra y después verificamos la otra condición.

  1. La suma de cifras de 3x72 es 3+x+7+2=12+x.
  2. Como x es una cifra, 12+x está entre 12 y 21; el único múltiplo de 9 en ese intervalo es 18, de modo que x=6.
  3. Con x=6, las tres últimas cifras son 672 y 672/8=84, así que se cumple el criterio de divisibilidad entre 8.
  4. No puede existir otra cifra porque la condición de divisibilidad entre 9 ya ha dado una única posibilidad.

Resultado. x=6 y el número es 3 672.

Revisión. 3 672/8=459 y 3 672/9=408; ambos cocientes son naturales.

114. Dos cifras con desigualdad

Análisis. Como 36=4·9 y MCD(4,9)=1, imponemos simultáneamente los criterios de 4 y de 9.

  1. Para que 5a2b sea divisible entre 4, 20+b debe ser múltiplo de 4; por ello b puede ser 0, 4 u 8.
  2. La suma de cifras es 7+a+b y debe ser múltiplo de 9.
  3. Si b=0 resulta a=2; si b=4 resulta a=7; si b=8 resulta a=3. Los candidatos son 5 220, 5 724 y 5 328.
  4. La condición a<b descarta (2,0) y (7,4), y conserva únicamente (3,8).

Resultado. a=3, b=8 y el número buscado es 5 328.

Revisión. 5 328/36=148. Además, 28 es múltiplo de 4, la suma 5+3+2+8=18 es múltiplo de 9 y 3<8.

115. Final condicionado por 20 y 9

Análisis. Enumeramos primero los finales de dos cifras divisibles entre 20 y filtramos después por la suma de cifras.

  1. Los finales de dos cifras divisibles entre 20 son 00, 20, 40, 60 y 80.
  2. Las sumas de cifras de 7 200, 7 220, 7 240, 7 260 y 7 280 son, respectivamente, 9, 11, 13, 15 y 17.
  3. Solo 9 es múltiplo de 9, de modo que el único final admisible es 00.
  4. Por tanto, a=0 y b=0; la enumeración de todos los finales posibles demuestra la exhaustividad.

Resultado. La única solución es a=0, b=0 y 72ab=7 200.

Revisión. 7 200/20=360 y 7 200/9=800.

116. Condiciones incompatibles

Análisis. Buscamos una incompatibilidad necesaria: ser divisible entre 12 exige serlo entre 4, y ser divisible entre 5 restringe la última cifra.

  1. La divisibilidad entre 5 obliga a que b sea 0 o 5.
  2. En esos dos casos, las dos últimas cifras de 4a5b son 50 o 55, con independencia del valor de a.
  3. Ninguno de esos finales es divisible entre 4, requisito necesario para la divisibilidad entre 12.
  4. Como se han cubierto los dos únicos valores posibles de b, no queda ningún caso sin analizar.

Resultado. No existen cifras a y b que cumplan simultáneamente las dos condiciones.

Revisión. 50=4·12+2 y 55=4·13+3; en ambos casos el resto al dividir entre 4 es distinto de cero.

117. Filtro de cuatro candidatos

Análisis. Filtramos primero con la divisibilidad entre 6 y hacemos solo cuatro divisiones entre 7.

  1. El número siempre es par. Para ser divisible entre 6 también debe ser divisible entre 3.
  2. La suma de cifras es 8+x+4+6=18+x; por tanto, x puede ser 0, 3, 6 o 9.
  3. Al dividir entre 7, 8 046 deja resto 3, 8 346 deja resto 2, 8 646 deja resto 1 y 8 946 deja resto 0.
  4. Los cuatro valores compatibles con 6 han sido comprobados, así que x=9 es la única solución.

Resultado. x=9 y el número buscado es 8 946.

Revisión. 8 946/6=1 491, 8 946/7=1 278 y 8 946/42=213.

118. El menor número con 18 divisores

Análisis. Traducimos el número de divisores a un producto de exponentes aumentados en una unidad y minimizamos la factorización.

  1. Si N=p^a·q^b·r^c con tres primos distintos, entonces (a+1)(b+1)(c+1)=18 y a,b,c son al menos 1.
  2. La única descomposición de 18 en tres factores mayores o iguales que 2 es 3·3·2; los exponentes son 2, 2 y 1.
  3. Para obtener el menor número usamos los tres primos menores, 2, 3 y 5, y colocamos el exponente menor sobre el primo mayor.
  4. Así, N=2^2·3^2·5=4·9·5=180.

Resultado. El menor número pedido es 180.

Revisión. 180=2^2·3^2·5 tiene (2+1)(2+1)(1+1)=18 divisores y exactamente tres factores primos distintos.

119. Factorización inversa única

Análisis. Escribimos N=2^a·3^b y combinamos la fórmula de divisores con la factorización de 144.

  1. Como N=2^a·3^b, su número de divisores es (a+1)(b+1)=15.
  2. Las parejas de factores de 15 producen exponentes (14,0), (4,2), (2,4) y (0,14).
  3. La condición 144=2^4·3^2 divisor de N exige a≥4 y b≥2.
  4. De las cuatro parejas, solo (a,b)=(4,2) cumple las dos desigualdades; N=2^4·3^2=144.

Resultado. N=144.

Revisión. 144/144=1 y (4+1)(2+1)=15; además, su factorización no contiene primos distintos de 2 y 3.

120. ¿Doce divisores y cuadrado?

Análisis. Usamos la paridad de los exponentes de la factorización de un cuadrado perfecto.

  1. Si N>0 es un cuadrado perfecto, en su factorización N=p1^(2a1)·p2^(2a2)·… todos los exponentes son pares.
  2. El número de divisores es (2a1+1)(2a2+1)…, producto de números impares.
  3. Todo producto de números impares es impar.
  4. Como 12 es par, no puede ser el número de divisores de ningún cuadrado perfecto positivo.

Resultado. No existe ningún cuadrado perfecto positivo con exactamente 12 divisores positivos.

Revisión. Por ejemplo, 144=2^4·3^2 es cuadrado y tiene (4+1)(2+1)=15 divisores, un número impar, tal como predice la demostración.

121. Mínimo con dos restricciones

Análisis. Convertimos la divisibilidad y el número de divisores en restricciones sobre a y b, y comparamos todos los candidatos.

  1. Como 72=2^3·3^2, deben cumplirse a≥3 y b≥2.
  2. La condición de 24 divisores es (a+1)(b+1)=24.
  3. Las parejas compatibles son (a,b)=(3,5), (5,3) y (7,2), que dan 1 944, 864 y 1 152.
  4. El menor de los tres candidatos es 864.

Resultado. El número mínimo es 864=2^5·3^3.

Revisión. 864/72=12 y (5+1)(3+1)=24. Los otros candidatos compatibles, 1 152 y 1 944, son mayores.

122. Divisores que también son cuadrados

Análisis. Un divisor es cuadrado si los exponentes elegidos para 2 y 3 son ambos pares.

  1. Para el factor 2 se pueden elegir los exponentes pares 0, 2, 4 y 6: cuatro opciones.
  2. Para el factor 3 se pueden elegir los exponentes pares 0, 2 y 4: tres opciones.
  3. En total hay 4·3=12 combinaciones.
  4. Ordenándolas se obtiene 1, 4, 9, 16, 36, 64, 81, 144, 324, 576, 1 296 y 5 184.

Resultado. N posee exactamente 12 divisores que son cuadrados perfectos.

Revisión. N=2^6·3^4=5 184=72^2; la lista contiene 12 números distintos y cada cociente 5 184/d es natural.

123. Cuatro divisores en un intervalo

Análisis. Acotamos el primo p tomando cubos cercanos al intervalo.

  1. La condición 300<p^3<400 implica que p está entre las raíces cúbicas de 300 y 400.
  2. Como 6^3=216, 7^3=343 y 8^3=512, el único entero posible para p es 7.
  3. El número 7 es primo, luego N=7^3=343 cumple la condición.
  4. Los divisores de p^3 son p^0, p^1, p^2 y p^3: 1, 7, 49 y 343.

Resultado. La solución única es N=343.

Revisión. 300<343<400 y (3+1)=4 divisores; 6^3 queda por debajo y 8^3 por encima del intervalo.

124. Todos los números con 18 divisores

Análisis. Representamos N=2^a·3^b y enumeramos todas las parejas de exponentes que generan 18 divisores.

  1. La divisibilidad entre 2^5·3 exige a≥5 y b≥1.
  2. La ecuación (a+1)(b+1)=18 tiene, con esas cotas, las soluciones (a,b)=(5,2) y (8,1).
  3. Estas parejas dan N=2^5·3^2=288 y N=2^8·3=768.
  4. Las restantes factorizaciones de 18 intercambian exponentes o hacen b=0, y no cumplen a≥5, b≥1; ambas soluciones halladas son menores que 20 000.

Resultado. N puede ser 288 o 768, y no existe ningún otro caso.

Revisión. 288 tiene (5+1)(2+1)=18 divisores y 768 tiene (8+1)(1+1)=18; ambos son múltiplos de 2^5·3=96.

125. Todas las parejas con MCD y mcm

Análisis. Escribimos los números como 6x y 6y; entonces x e y deben ser coprimos y su producto debe ser 180/6=30.

  1. Si a=6x y b=6y, la condición MCD(a,b)=6 equivale a MCD(x,y)=1.
  2. Además, mcm(a,b)=6xy=180, de modo que xy=30=2·3·5.
  3. Para que x e y sean coprimos, cada bloque primo 2, 3 y 5 debe asignarse entero a uno de los dos factores.
  4. Las particiones no ordenadas son (1,30), (2,15), (3,10) y (5,6); al multiplicar por 6 aparecen las cuatro parejas pedidas.

Resultado. Las parejas son (6,180), (12,90), (18,60) y (30,36).

Revisión. Los cuatro productos valen 1 080=6·180, y las parejas normalizadas (1,30), (2,15), (3,10) y (5,6) son coprimas.

126. Parejas sometidas a distancia

Análisis. Reducimos por el MCD y repartimos entre dos factores coprimos los bloques primos de 720/12=60.

  1. Escribimos a=12x, b=12y, con MCD(x,y)=1 y xy=60=2^2·3·5.
  2. Las particiones coprimas no ordenadas son (1,60), (3,20), (4,15) y (5,12).
  3. Las parejas originales son (12,720), (36,240), (48,180) y (60,144).
  4. Sus diferencias son 708, 204, 132 y 84; solo las dos últimas son menores que 200.

Resultado. Con diferencia menor que 200 quedan (48,180) y (60,144).

Revisión. MCD(48,180)=12, mcm(48,180)=720; MCD(60,144)=12, mcm(60,144)=720. Sus diferencias son 132 y 84.

127. El multiplicador que completa la divisibilidad

Análisis. Comparamos exponentes: mínimos para el MCD, máximos para el mcm y cubrimos los exponentes que le faltan a B para ser múltiplo de A.

  1. Los exponentes mínimos dan MCD(A,B)=2^4·3^2·5=720.
  2. Los exponentes máximos dan mcm(A,B)=2^7·3^5·5^3·7^2.
  3. Para que A divida a kB, k debe aportar 2^(7−4) y 5^(3−1); no hace falta añadir 3 ni 7.
  4. Así, k mínimo=2^3·5^2=200; además, k=A/MCD(A,B)=mcm(A,B)/B.

Resultado. MCD(A,B)=720, mcm(A,B)=2^7·3^5·5^3·7^2 y k mínimo=200.

Revisión. 200B/A=3^3·7^2=1 323 es natural; todo k válido debe contener 2^3·5^2, por lo que ninguno menor que 200 sirve.

128. Datos que no pueden coexistir

Análisis. Antes de reconstruir números, verificamos la condición necesaria y suficiente: el MCD propuesto debe dividir al mcm propuesto.

  1. Todo divisor común de dos números divide cualquier múltiplo común de esos números.
  2. En particular, el MCD debe dividir al mcm.
  3. Al dividir 280 entre 18 se obtiene cociente 15 y resto 10.
  4. La condición también es suficiente para datos positivos: si d divide a m, la pareja (d,m) tiene MCD d y mcm m. Como 18 no divide a 280, aquí los datos son incompatibles.

Resultado. No existe ninguna pareja con MCD 18 y mcm 280.

Revisión. 280=18·15+10; el resto 10 confirma que falla la condición de compatibilidad MCD divisor del mcm.

129. La suma selecciona la pareja

Análisis. Enumeramos primero todas las parejas mediante factores coprimos de 96/8=12 y usamos la suma como filtro final.

  1. Escribimos a=8x, b=8y, con MCD(x,y)=1 y xy=12=2^2·3.
  2. Las únicas particiones coprimas no ordenadas de 12 son (1,12) y (3,4).
  3. Producen las parejas (8,96) y (24,32).
  4. Sus sumas son 104 y 56, respectivamente; solo (24,32) cumple el dato adicional.

Resultado. Los números son 24 y 32.

Revisión. 24+32=56, MCD(24,32)=8 y mcm(24,32)=96.

130. MCD y producto conocidos

Análisis. Obtenemos primero el mcm mediante producto=MCD·mcm y después repartimos bloques coprimos.

  1. El mcm debe ser 13 720/14=980.
  2. Al escribir a=14x y b=14y resulta xy=980/14=70=2·5·7 y MCD(x,y)=1.
  3. Las particiones coprimas no ordenadas son (1,70), (2,35), (5,14) y (7,10).
  4. Multiplicando cada componente por 14 obtenemos (14,980), (28,490), (70,196) y (98,140).

Resultado. Hay exactamente cuatro parejas: (14,980), (28,490), (70,196) y (98,140).

Revisión. Cada pareja tiene producto 13 720; sus factores reducidos son coprimos y, por ello, su MCD es exactamente 14.

131. Mayor divisor con resto común

Análisis. Si los tres números dejan resto 7 al dividir entre d, entonces d divide sus diferencias respecto de 7.

  1. Restamos el resto: 187−7=180, 271−7=264 y 439−7=432.
  2. Calculamos MCD(180,264)=12.
  3. Después, MCD(12,432)=12; ese es el mayor divisor común de los tres números ajustados.
  4. Como 7<12, el valor obtenido puede actuar como divisor con resto 7.

Resultado. El mayor divisor posible es 12.

Revisión. 187=12·15+7, 271=12·22+7 y 439=12·36+7.

132. Todos los divisores con un resto

Análisis. Los divisores buscados deben dividir simultáneamente 221−5 y 365−5, y además superar tanto 20 como el resto.

  1. Calculamos 221−5=216 y 365−5=360.
  2. MCD(216,360)=72, de modo que todo divisor posible debe ser divisor de 72.
  3. Los divisores de 72 son 1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 12, 18, 24, 36 y 72.
  4. Al conservar solo los mayores que 20 quedan 24, 36 y 72.

Resultado. Los divisores son 24, 36 y 72.

Revisión. 221=24·9+5=36·6+5=72·3+5 y 365=24·15+5=36·10+5=72·5+5.

133. Resto demasiado grande

Análisis. Combinamos la divisibilidad de los números ajustados con la condición obligatoria resto menor que divisor.

  1. Si el divisor es d, debe dividir 95−17=78 y 161−17=144.
  2. MCD(78,144)=6, así que cualquier d posible sería divisor de 6 y cumpliría d≤6.
  3. En una división euclídea con resto 17 debe cumplirse d>17.
  4. Las condiciones d≤6 y d>17 son incompatibles; no existe solución.

Resultado. No existe ningún divisor que produzca resto 17 en ambas divisiones.

Revisión. 78=6·13 y 144=6·24 muestran que 6 es el máximo candidato algebraico, pero 17<6 es falso y el resto no sería válido.

134. Mismo resto sin conocerlo

Análisis. Dos números dejan el mismo resto al dividir entre d si y solo si d divide su diferencia.

  1. La diferencia es 446−302=144; por tanto, d debe ser un divisor de 144.
  2. Los divisores de 144 mayores que 20 son 24, 36, 48, 72 y 144.
  3. Como 302=288+14 y 288 es múltiplo de los cinco divisores, el resto de 302 es 14 en todos los casos.
  4. También 446=432+14 y 432 es múltiplo de los cinco divisores; el resto de 446 coincide y 14<d.

Resultado. d puede ser 24, 36, 48, 72 o 144; el resto común es 14.

Revisión. 446−302=144 es divisible por los cinco valores, y las igualdades 302=288+14 y 446=432+14 verifican los restos.

135. Dos ciclos con salida distinta

Análisis. Resolvemos las condiciones t=4+18k y t=10+24j, con k y j naturales incluidos el cero; el desfase impide usar solo el mcm como primera respuesta.

  1. Los primeros tiempos de A son 4, 22, 40, 58, 76, …
  2. Los primeros tiempos de B son 10, 34, 58, 82, …
  3. El primer valor común es 58.
  4. Una vez encontrada una solución, las siguientes se separan mcm(18,24)=72 minutos.

Resultado. Primera coincidencia en t=58; después, una coincidencia cada 72 minutos.

Revisión. 58=4+18·3=10+24·2, y 130=58+72 satisface 130=4+18·7=10+24·5.

136. Tres ciclos sin encuentro

Análisis. Combinamos primero dos ciclos y comprobamos después la compatibilidad de esa familia de tiempos con el tercero.

  1. Los múltiplos de 12 que también tienen la forma 6+18k empiezan por 24.
  2. Las coincidencias de A y B son t=24+36n, con n∈{0,1,2,…}, porque mcm(12,18)=36.
  3. Para coincidir con C exigiríamos 24+36n=10+20j, es decir, 36n+14=20j.
  4. 36n siempre es múltiplo de 4, de modo que 36n+14 deja resto 2 entre 4; en cambio, 20j es múltiplo de 4. La igualdad es imposible.

Resultado. Las tres señales no coinciden nunca.

Revisión. Los residuos de 24+36n módulo 4 son siempre 0, mientras que todos los tiempos 10+20j dejan residuo 2 módulo 4.

137. Contar coincidencias en una ventana

Análisis. Buscamos la primera coincidencia y sumamos después el periodo común mcm(15,21).

  1. Las sucesiones comienzan A: 7, 22, 37, 52, … y B: 1, 22, 43, 64, …; la primera coincidencia es 22.
  2. MCD(15,21)=3 y la diferencia de inicios 7−1=6 es múltiplo de 3, por lo que sí existen coincidencias.
  3. El periodo entre soluciones es mcm(15,21)=105.
  4. Sumando 105 desde 22 y sin superar 500 se obtienen 22, 127, 232, 337 y 442; el siguiente valor, 547, queda fuera.

Resultado. Hay cinco coincidencias: 22, 127, 232, 337 y 442.

Revisión. 442=7+15·29=1+21·21; 547=22+105·5>500 confirma que la lista se detiene en 442.

138. Diseñar la fase compatible

Análisis. Clasificamos las fases mediante la condición MCD(14,21) divisor de (s−5), y resolvemos después el primer encuentro de cada fase.

  1. Una coincidencia exige 5+14k=s+21j; por ello s−5=14k−21j debe ser múltiplo de MCD(14,21)=7.
  2. En 0≤s<21, la congruencia s≡5 (mód. 7) produce exactamente s∈{5,12,19}.
  3. Para s=5, el primer encuentro es 5; para s=12, es 33=5+14·2=12+21·1; para s=19, es 19=5+14·1=19+21·0.
  4. Desde cualquier solución, las siguientes se separan mcm(14,21)=42; la congruencia anterior excluye cualquier otra fase.

Resultado. s∈{5,12,19}; primeras coincidencias 5, 33 y 19, respectivamente; periodo común 42.

Revisión. 5=5+14·0=5+21·0, 33=5+14·2=12+21·1 y 19=5+14·1=19+21·0; sumar 42 conserva ambas expresiones.

139. Una afirmación casi cierta

Análisis. Intentamos deducir qué puede dividir simultáneamente a la suma y a la diferencia, y buscamos después un caso que alcance el valor 2.

  1. Si c divide a+b y a−b, entonces c divide su suma 2a y su diferencia 2b.
  2. Como MCD(a,b)=1, se tiene MCD(2a,2b)=2·MCD(a,b)=2; por tanto, c debe dividir a 2.
  3. Por ello, MCD(a+b,a−b) solo puede ser 1 o 2.
  4. Con a=5 y b=3 se cumple MCD(5,3)=1, pero MCD(8,2)=2; este contraejemplo refuta la afirmación inicial.

Resultado. La afirmación es falsa. Para a y b coprimos, MCD(a+b,a−b) pertenece a {1,2}.

Revisión. El caso (5,3) produce 2 y el caso (8,3) produce MCD(11,5)=1; los dos valores de la conclusión corregida aparecen realmente.

140. Laboratorio de divisores y cuadrados

Análisis. Construimos evidencia completa en un intervalo y después explicamos el patrón mediante parejas de divisores.

  1. Creamos una fila por cada n entre 1 y 100 y contamos los d entre 1 y n para los que la división n÷d tiene resto cero.
  2. Marcamos si el recuento es par o impar y si la raíz cuadrada de n es natural.
  3. Los únicos recuentos impares aparecen para 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81 y 100.
  4. Los divisores se emparejan como d y n/d. Solo en un cuadrado aparece una pareja repetida, √n y √n, que deja un divisor sin compañero; por eso el total es impar exactamente en los cuadrados.

Resultado. Un natural tiene un número impar de divisores positivos si y solo si es un cuadrado perfecto.

Revisión. Entre 1 y 100 hay 10 cuadrados y la tabla produce exactamente 10 filas con recuento impar; por ejemplo, 36 tiene 9 divisores y 40 tiene 8.

Soluciones 141 a 150 · simulacro

141. Euclides y control total

Análisis. Hallamos primero el MCD con Euclides, deducimos el mcm con la identidad del producto y factorizamos para una verificación independiente.

  1. 3 910=2 992·1+918, 2 992=918·3+238 y 918=238·3+204.
  2. 238=204·1+34 y 204=34·6+0; por tanto, MCD=34.
  3. mcm=(3 910·2 992)/34=344 080.
  4. Las factorizaciones son 3 910=2·5·17·23 y 2 992=2^4·11·17; producen MCD=2·17=34 y mcm=2^4·5·11·17·23=344 080.

Resultado. MCD(3 910,2 992)=34 y mcm(3 910,2 992)=344 080.

Revisión. 34·344 080=11 698 720 y 3 910·2 992=11 698 720.

142. Cifra doblemente restringida

Análisis. Combinamos divisibilidad entre 5 con los criterios de 4 y 9 que forman 36.

  1. La divisibilidad entre 5 obliga a b=0 o b=5.
  2. La divisibilidad entre 4 exige que 40+b sea múltiplo de 4; 40 sí lo es y 45 no, por lo que b=0.
  3. La suma de cifras es 8+a+4+0=12+a y debe ser múltiplo de 9; la única cifra posible es a=6.
  4. Las restricciones han fijado primero b y después a, así que no existen más soluciones.

Resultado. a=6, b=0 y el número es 8 640.

Revisión. 8 640/36=240 y 8 640/5=1 728.

143. Completar un cuadrado con condición

Análisis. Factorizamos 2 160 y completamos hasta exponentes pares, incorporando además el factor 7^2 exigido por la divisibilidad entre 49.

  1. 2 160=2^4·3^3·5.
  2. Para obtener un cuadrado hay que añadir un factor 3 y un factor 5; el exponente de 2 ya es par.
  3. La divisibilidad entre 49 exige añadir 7^2, que conserva par el exponente de 7; así, m mínimo=3·5·7^2=735.
  4. Entonces 2 160m=2^4·3^4·5^2·7^2=(2^2·3^2·5·7)^2=(1 260)^2.

Resultado. m=735 y √(2 160m)=1 260.

Revisión. 2 160·735=1 587 600=(1 260)^2 y 1 587 600÷49=32 400. Cada factor de 735 está forzado por la paridad o por 49.

144. Divisibles por exactamente uno

Análisis. Separamos «exactamente uno» en tres casos disjuntos y aplicamos inclusión-exclusión; comprobamos después mediante periodicidad módulo 36.

  1. Sean A, B y C los múltiplos de 4, 6 y 9. En 1≤n≤360: |A|=90, |B|=60, |C|=40; |A∩B|=30, |A∩C|=10, |B∩C|=20 y |A∩B∩C|=10, usando los mcm 12, 36, 18 y 36.
  2. Solo entre 4: 90−30−10+10=60.
  3. Solo entre 6: 60−30−20+10=20; solo entre 9: 40−10−20+10=20.
  4. Los tres grupos son disjuntos y agotan la condición; en total, 60+20+20=100.

Resultado. Entre 1 y 360 hay 100 naturales divisibles por exactamente uno de 4, 6 y 9.

Revisión. La condición se repite cada mcm(4,6,9)=36. En 1–36 la cumplen 4, 6, 8, 9, 16, 20, 27, 28, 30 y 32; diez bloques completos dan 10·10=100.

145. Primalidad con una cota finita

Análisis. Si 323 fuera compuesto, tendría algún divisor primo no mayor que √323; basta revisar una lista finita.

  1. Como 17^2=289<323<324=18^2, basta probar 2, 3, 5, 7, 11, 13 y 17.
  2. No lo dividen 2, 3 ni 5: es impar, la suma de cifras es 8 y no termina en 0 o 5.
  3. Tampoco 7, 11 ni 13: 323=7·46+1=11·29+4=13·24+11.
  4. Sí lo divide 17: 323=17·19; ambos factores son primos.

Resultado. 323 es compuesto y su factorización prima es 17·19.

Revisión. 17·19=17·(20−1)=340−17=323; el divisor propio 17 descarta concluyentemente la primalidad.

146. Coincidencia triple desfasada

Análisis. Resolvemos primero las dos primeras condiciones y cruzamos después su familia de soluciones con el tercer ciclo.

  1. Las dos primeras señales coinciden por primera vez en 26, pues 26=2+12·2=8+18·1.
  2. Sus coincidencias forman t=26+36n, con n∈{0,1,2,…}, ya que mcm(12,18)=36.
  3. Probamos esa sucesión módulo 20: 26, 62, 98, 134 y 170; el primer término que deja resto 10 es 170.
  4. El periodo triple es mcm(12,18,20)=180.

Resultado. Primera coincidencia en t=170; las siguientes aparecen cada 180 minutos.

Revisión. 170=2+12·14=8+18·9=10+20·8, y 350=170+180 satisface de nuevo las tres expresiones.

147. Diagnóstico de no coincidencia

Análisis. Aplicamos la condición de compatibilidad: la diferencia de fases debe ser divisible por el MCD de los periodos.

  1. Una coincidencia exigiría 5+18k=12+30j.
  2. Al reorganizar resulta 18k−30j=7.
  3. El lado izquierdo es siempre múltiplo de MCD(18,30)=6.
  4. Como 7 no es múltiplo de 6, la igualdad es imposible para cualesquiera naturales k y j.

Resultado. Las dos señales no coinciden nunca.

Revisión. Los tiempos de la primera señal dejan resto 5 módulo 6 y los de la segunda dejan resto 0 módulo 6; esos residuos nunca pueden ser iguales.

148. Producto y coprimalidad

Análisis. Partimos de la identidad fundamental del MCD y el mcm y demostramos las dos direcciones.

  1. Si MCD(a,b)=1, la identidad da 1·mcm(a,b)=a·b y, por tanto, mcm(a,b)=a·b.
  2. Recíprocamente, si mcm(a,b)=a·b, la identidad queda MCD(a,b)·a·b=a·b.
  3. Como a·b es positivo, podemos dividir y obtener MCD(a,b)=1.
  4. Para 84 y 25, el MCD es 1 y el mcm es 2 100=84·25; para 84 y 30, el MCD es 6 y el mcm es 420, distinto de 2 520.

Resultado. mcm(a,b)=a·b exactamente cuando a y b son coprimos.

Revisión. 84·25=2 100 y MCD(84,25)·mcm(84,25)=1·2 100; 6·420=2 520=84·30 en el segundo caso.

149. Cuatro factorizaciones posibles

Análisis. La presencia exacta de 2, 3 y 5 exige a,b≥1; resolvemos la ecuación del número de divisores y calculamos cada caso.

  1. El número de divisores es (a+1)(b+1)(1+1)=24, luego (a+1)(b+1)=12.
  2. Con a,b≥1, las parejas posibles son (a,b)=(1,5), (5,1), (2,3) y (3,2).
  3. Los números correspondientes son 2·3^5·5=2 430, 2^5·3·5=480, 2^2·3^3·5=540 y 2^3·3^2·5=360.
  4. Los cuatro son menores que 5 000 y las demás parejas de factores de 12 harían a=0 o b=0, eliminando uno de los tres primos.

Resultado. N pertenece a {360,480,540,2 430}.

Revisión. Sus recuentos son 4·3·2, 6·2·2, 3·4·2 y 2·6·2, todos iguales a 24; las cuatro factorizaciones contienen 2, 3 y 5.

150. Criba digital y primos gemelos

Análisis. Implementamos una criba reproducible, conservamos los supervivientes y justificamos el límite de los divisores necesarios mediante la raíz cuadrada.

  1. Escribimos 2–200 y tachamos, desde cada primo superviviente, sus múltiplos a partir de su cuadrado. Basta usar 2, 3, 5, 7, 11 y 13, pues √200<15.
  2. Los 46 supervivientes son 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97, 101, 103, 107, 109, 113, 127, 131, 137, 139, 149, 151, 157, 163, 167, 173, 179, 181, 191, 193, 197 y 199.
  3. Filtramos parejas p y p+2 con ambos términos mayores o iguales que 100: (101,103), (107,109), (137,139), (149,151), (179,181), (191,193) y (197,199).
  4. Todo compuesto n≤200 tiene algún divisor primo menor o igual que √n≤√200; por tanto, si no fue tachado por 2, 3, 5, 7, 11 o 13, es primo y la lista es completa.

Resultado. Hay 46 primos hasta 200 y siete parejas de primos gemelos íntegramente situadas entre 100 y 200.

Revisión. La lista contiene 46 valores; cada diferencia dentro de las siete parejas es 2. Los seis primos de cribado son exactamente los primos menores o iguales que √200.

Preguntas frecuentes

Conceptos y uso del material

¿Qué significa que b sea divisor de a?

Con b distinto de cero, significa que existe un natural k tal que a=b·k; de forma equivalente, la división de a entre b tiene resto cero.

¿El cero es múltiplo?

Sí: 0 es múltiplo de todo número no nulo. En cambio, no se puede dividir entre cero.

¿Cómo sé si debo usar MCD o mcm?

Pregunta qué representa el resultado: máximo número o tamaño común sugiere MCD; primera coincidencia positiva, mcm. Después verifica el significado en el contexto.

¿Cómo compruebo una factorización?

Multiplica todos los factores primos con sus exponentes. Debes recuperar exactamente el número inicial.

¿Hasta dónde llega la dificultad?

Después del banco y del laboratorio, los ejercicios 111–140 incorporan demostraciones, Euclides, problemas inversos, restos, ciclos desfasados, construcción y verificación digital.

¿Este recurso enseña operaciones con enteros?

No. El monográfico se concentra en divisibilidad; los enteros y sus reglas de signos se estudian en su recurso específico.

¿La impresión separa preguntas y respuestas?

Sí. Puedes imprimir el cuaderno del alumnado sin respuestas y, por separado, el solucionario docente completo.

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