Múltiplos, factores, MCD y mcm
Dos autobuses de la ciudad salen de la misma parada a las 3:00 p. m.: la ruta 12 cada $12$ minutos y la ruta 18 cada $18$ minutos. ¿Cuándo volverán a salir juntos? Y Mateo tiene $18$ barras de granola y $30$ vasitos de fruta: ¿cuántas bolsas de bocadillos idénticas puede armar sin que sobre nada? Las dos preguntas tratan de múltiplos y factores, dos caras de la misma moneda.
Múltiplos y factores
Los múltiplos de un número no se acaban nunca. Aquí están los múltiplos de $7$: mueve el primer término y el paso para ver el patrón.
Un número tiene infinitos múltiplos, pero solo unos pocos factores. Los múltiplos siempre son mayores o iguales que el número. Los factores siempre son menores o iguales que él.
Los factores vienen en pares
Cada factor tiene su pareja: $30 \div 5 = 6$, así que $5$ y $6$ van juntos. Puedes imaginar cada par como los lados de un rectángulo formado por $12$ cuadritos.
Para escribir todos los factores de un número, prueba $1, 2, 3, \dots$ en orden y anota cada par. Detente cuando el siguiente factor que ibas a probar ya esté en tu lista.
En una tienda de videojuegos, quieren organizar un estante con $30$ juegos de tal manera que todas las filas tengan el mismo número de juegos y no sobre ninguno. Utiliza…
En una tienda de videojuegos, quieren organizar un estante con $30$ juegos de tal manera que todas las filas tengan el mismo número de juegos y no sobre ninguno. Utiliza la relación de divisibilidad para completar las siguientes frases:
- a) Si en cada fila ponen $5$ juegos, habrá $6$ filas. Entonces, $30$ es ________ de $5$.
- b) Como la división $30 : 10$ es exacta, decimos que $10$ es ________ de $30$.
- c) El número $30$ es ________ por $2, 3$ y $5$ al mismo tiempo.
A un creador de contenido le gusta que la duración de sus videos cortos sea un múltiplo de $9$. Si quiere subir un video que dure entre $40$ y $70$ segundos, ¿cuáles son…
A un creador de contenido le gusta que la duración de sus videos cortos sea un múltiplo de $9$. Si quiere subir un video que dure entre $40$ y $70$ segundos, ¿cuáles son todas las duraciones posibles (en segundos) que puede elegir?
Observa la siguiente representación de "números rectangulares" para el número $12$. Cada rectángulo representa una forma de multiplicar dos números para obtener $12$.…
Observa la siguiente representación de "números rectangulares" para el número $12$. Cada rectángulo representa una forma de multiplicar dos números para obtener $12$.
Basándote en la idea de que los divisores son los lados de estos rectángulos, escribe todos los divisores del número $18$ dibujando o imaginando sus posibles formas rectangulares.
Criterios de divisibilidad
¿Cómo saber si un número es divisible entre otro sin dividir? Fíjate en sus dígitos.
Los criterios también sirven para hallar dígitos que faltan. Un número capicúa (palíndromo) se lee igual de izquierda a derecha que de derecha a izquierda, como $12321$.
Aplica los criterios de divisibilidad para indicar si el número $4.350$ es divisible por los siguientes valores (responde SÍ/NO y justifica brevemente): a) ¿Es divisible…
Aplica los criterios de divisibilidad para indicar si el número $4.350$ es divisible por los siguientes valores (responde SÍ/NO y justifica brevemente):
- a) ¿Es divisible por $2$?
- b) ¿Es divisible por $3$?
- c) ¿Es divisible por $5$?
- d) ¿Es divisible por $10$?
En una tienda de tecnología han recibido un lote de tabletas. El encargado sabe que el número total de tabletas es un número de cuatro cifras de la forma $4A7B$. Para…
En una tienda de tecnología han recibido un lote de tabletas. El encargado sabe que el número total de tabletas es un número de cuatro cifras de la forma $4A7B$. Para organizar el inventario, necesita que el número cumpla las siguientes condiciones:
-
Debe ser divisible por $5$ y por $2$ a la vez.
-
Debe ser múltiplo de $9$.
Determina todos los valores posibles de $A$ y $B$ para que el encargado pueda organizar su inventario.
En una agencia de ciberseguridad, un programador necesita crear un código de acceso de cinco cifras. El número, al que llamaremos $N$, debe cumplir simultáneamente las…
En una agencia de ciberseguridad, un programador necesita crear un código de acceso de cinco cifras. El número, al que llamaremos $N$, debe cumplir simultáneamente las siguientes condiciones de divisibilidad:
-
Es un número capicúa (se lee igual de izquierda a derecha que de derecha a izquierda).
-
La cifra de las unidades es el primer número primo par.
-
Es divisible por $3$, por $4$ y por $11$.
¿Cuál es el valor de ese código $N$ si en él aparecen exactamente tres cifras distintas?
Primos, compuestos y factorización prima
Para comprobar un número, prueba como factores los primos pequeños $2, 3, 5, 7, \dots$ Puedes parar cuando el cuadrado del primo que estás probando sea mayor que el número. Los primos hasta $50$ son $2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47$. Observa que $2$ es el único primo par.
Todo número compuesto se puede descomponer en un producto de primos, y esa factorización prima es única. Un árbol de factores lo hace fácil: separa el número en dos factores cualesquiera y sigue separando hasta que cada rama termine en un primo.
Clasifica los siguientes números de la lista en primos o compuestos. Recuerda que los números compuestos se pueden "desmontar" como producto de otros números más…
Clasifica los siguientes números de la lista en primos o compuestos. Recuerda que los números compuestos se pueden "desmontar" como producto de otros números más pequeños:
$$13, 21, 29, 33, 37, 45$$Explica por qué has elegido el número $21$ como compuesto indicando entre qué números se puede dividir además de $1$ y sí mismo.
Completa el siguiente "árbol de factores" para hallar la descomposición en factores primos del número $60$. Una vez completado, escribe la descomposición final usando…
Completa el siguiente "árbol de factores" para hallar la descomposición en factores primos del número $60$.
Una vez completado, escribe la descomposición final usando potencias: $60 = 2^{\dots} \cdot \dots \cdot \dots$
Usar la factorización: factores y cuántos hay
Cuando tienes la factorización prima, puedes responder preguntas sobre los factores sin multiplicar nada.
Veamos $12 = 2^2 \cdot 3$. Hay $3$ opciones para la potencia de $2$ y $2$ opciones para la potencia de $3$, así que $3 \times 2 = 6$ factores.
Esto también te dice cuántos rectángulos puede formar un número. Cada par de factores es un rectángulo. Un número con una cantidad par de factores forma la mitad de rectángulos. Un cuadrado perfecto tiene una cantidad impar de factores, porque el del medio se empareja consigo mismo (un cuadrado), así que forma uno más que la mitad.
Sin calcular el valor numérico del número $N$, cuya descomposición en factores primos es $N = 2^3 \cdot 3^2 \cdot 5$, contesta de forma razonada a las siguientes…
Sin calcular el valor numérico del número $N$, cuya descomposición en factores primos es $N = 2^3 \cdot 3^2 \cdot 5$, contesta de forma razonada a las siguientes preguntas:
- a) ¿Es $N$ múltiplo de $12$?
- b) ¿Es $15$ un divisor de $N$?
- c) ¿Cuántos divisores tiene el número $N$ en total? (Usa la fórmula basada en los exponentes).
Los números naturales pueden representarse mediante rectángulos según sus divisores. Por ejemplo, el número $12$ puede representarse como un rectángulo de $3 \times 4$ o…
Los números naturales pueden representarse mediante rectángulos según sus divisores. Por ejemplo, el número $12$ puede representarse como un rectángulo de $3 \times 4$ o de $2 \times 6$.
Observa el siguiente dibujo y determina de qué número se trata sabiendo que es el número más pequeño que puede formar exactamente cuatro rectángulos diferentes, uno de los cuales es un cuadrado como en el dibujo (considerando que un cuadrado es un tipo especial de rectángulo y que la base $1 \times n$ también cuenta).
Un número natural se denomina "especial" si su descomposición en factores primos es de la forma $2^a \cdot 3^b$ y tiene exactamente $10$ divisores naturales. Determine…
Un número natural se denomina "especial" si su descomposición en factores primos es de la forma $2^a \cdot 3^b$ y tiene exactamente $10$ divisores naturales.
Determine cuáles son todos los posibles números "especiales" que cumplen esta condición.
Máximo común divisor (MCD)
En inglés el MCD se llama GCF (greatest common factor) y a veces highest common factor: es lo mismo. Lo mismo ocurre con el mcm, que en inglés es LCM (least common multiple) y veremos en unas secciones.
Método 1: listar los factores. Escribe los factores de cada número y elige el más grande que compartan.
Método 2: factorización prima. Para números grandes, factoriza cada uno y toma todos los primos que comparten, cada uno con su exponente más pequeño.
Sofía tiene $24$ calcomanías rojas y $36$ calcomanías azules. Quiere hacer sobres sorpresa iguales para sus amigos, de forma que cada sobre tenga el mismo número de…
Sofía tiene $24$ calcomanías rojas y $36$ calcomanías azules. Quiere hacer sobres sorpresa iguales para sus amigos, de forma que cada sobre tenga el mismo número de calcomanías de cada color y no sobre ninguna.
- a) ¿Cuál es el número máximo de sobres que puede preparar? (Calcula el $m.c.d.$).
- b) ¿Cuántas calcomanías de cada color habrá en cada uno de esos sobres?
Un club de e-sports quiere organizar un torneo solidario. Tienen $120$ camisetas de color azul, $180$ de color rojo y $210$ de color blanco. Quieren preparar mochilas de…
Un club de e-sports quiere organizar un torneo solidario. Tienen $120$ camisetas de color azul, $180$ de color rojo y $210$ de color blanco. Quieren preparar mochilas de regalo que contengan el mismo número de camisetas de cada color, repartiendo todas las que tienen y sin mezclar colores dentro de cada paquete individual, pero maximizando el número de camisetas por mochila.
- a) ¿Cuál es el número máximo de camisetas que puede haber en cada mochila?
- b) ¿Cuántas mochilas de cada color se obtendrán?
Cortar y embaldosar con el MCD
Para cubrir un piso rectangular con las losetas cuadradas más grandes sin cortar ninguna, el lado de la loseta debe dividir tanto al largo como al ancho, y debe ser lo más grande posible. Así que el lado es el MCD de las dos longitudes.
Dos trucos lo hacen fácil:
-
Decimales: pasa a una unidad más pequeña para que las longitudes sean números enteros (por ejemplo, décimas de pie, o centímetros).
-
Unidades: haz todo el trabajo del MCD en las unidades que te dieron y convierte solo al final.
Se quiere pavimentar el piso de un garaje rectangular de $12,6$ pies de largo por $4,2$ pies de ancho con baldosas cuadradas lo más grandes posible. El albañil dice que…
Se quiere pavimentar el piso de un garaje rectangular de $12,6$ pies de largo por $4,2$ pies de ancho con baldosas cuadradas lo más grandes posible. El albañil dice que no quiere cortar ninguna baldosa.
- a) ¿Cuáles deben ser las dimensiones de cada baldosa? (Expresa el resultado en pulgadas).
- b) ¿Cuántas baldosas se necesitarán en total para cubrir todo el piso?
Un carpintero tiene tres listones de maderas preciosas que miden $180\text{ cm}$, $252\text{ cm}$ y $420\text{ cm}$. Quiere cortarlos en trozos iguales de la mayor…
Un carpintero tiene tres listones de maderas preciosas que miden $180\text{ cm}$, $252\text{ cm}$ y $420\text{ cm}$. Quiere cortarlos en trozos iguales de la mayor longitud posible para fabricar marcos de espejos, de manera que no sobre nada de madera en ningún listón.
-
¿Cuánto debe medir cada trozo?
-
¿Cuántos marcos podrá fabricar si para cada marco necesita exactamente $4$ trozos?
Se desea embaldosar el suelo de una sala rectangular de $12,6\text{ metros}$ de largo y $7,2\text{ metros}$ de ancho con baldosas cuadradas del mayor tamaño posible, sin…
Se desea embaldosar el suelo de una sala rectangular de $12,6\text{ metros}$ de largo y $7,2\text{ metros}$ de ancho con baldosas cuadradas del mayor tamaño posible, sin tener que cortar ninguna.
-
¿Cuál debe ser el lado de cada baldosa expresado en pulgadas?
-
Si cada baldosa cuesta $8,50\text{ \$}$ y el cemento cola necesario cuesta $2,25\text{ \$}$ por cada pie cuadrado de superficie, ¿cuál será el presupuesto total de los materiales para el suelo de la sala?
Mínimo común múltiplo (mcm)
Método 1: listar los múltiplos de cada número hasta encontrar el primero que compartan.
Método 2: factorización prima. Factoriza cada número y toma todos los primos que aparezcan, cada uno con su exponente más grande.
Para los autobuses, en $2$ horas ($120$ minutos) coinciden a los $36, 72$ y $108$ minutos después de las $3{:}00$, es decir, $3$ veces.
Dos alarmas de un despertador suenan con diferentes intervalos. La primera suena cada $15$ minutos y la segunda cada $20$ minutos. Si acaban de coincidir ahora mismo a…
Dos alarmas de un despertador suenan con diferentes intervalos. La primera suena cada $15$ minutos y la segunda cada $20$ minutos. Si acaban de coincidir ahora mismo a las $08:00$ de la mañana:
- a) ¿Dentro de cuántos minutos volverán a sonar juntas por primera vez? (Calcula el $m.c.m.$).
- b) ¿A qué hora exacta volverán a coincidir?
Tres creadores de contenido de una plataforma de streaming suben videos con diferentes frecuencias: El primero sube un video cada $18$ horas. El segundo sube un video…
Tres creadores de contenido de una plataforma de streaming suben videos con diferentes frecuencias:
-
El primero sube un video cada $18$ horas.
-
El segundo sube un video cada $24$ horas.
-
El tercero sube un video cada $2$ días.
Si los tres han coincidido subiendo un video hoy lunes a las $09:00$ de la mañana, ¿qué día y a qué hora volverán a coincidir los tres por primera vez?
En un almacén de logística, los estantes están numerados del $1$ al $100$. Un operario debe colocar etiquetas de seguridad siguiendo este patrón: Coloca una etiqueta…
En un almacén de logística, los estantes están numerados del $1$ al $100$. Un operario debe colocar etiquetas de seguridad siguiendo este patrón:
-
Coloca una etiqueta naranja en todos los estantes que sean múltiplos de $4$.
-
Coloca una etiqueta blanca en todos los estantes que sean múltiplos de $6$.
¿Cuántos estantes tendrán las dos etiquetas a la vez? Indica los números de los tres primeros estantes que tendrán ambos colores.
Problemas más difíciles de mcm y MCD
Tres números y aritmética del reloj
El método de la factorización funciona con cualquier cantidad de valores. Solo convierte todo a la misma unidad primero.
Sobrantes
Si una cantidad deja el mismo residuo $r$ al agruparla en distintos tamaños, entonces la cantidad menos $r$ es un múltiplo común de esos tamaños.
Valores desconocidos e intervalos de tiempo
Si quieres saber cuántas veces coinciden los eventos en un periodo de tiempo, divide el periodo entre el mcm y quédate con la parte entera. Si se agrega un valor desconocido $x$ a un grupo y el mcm no cambia, entonces $x$ debe ser un factor del mcm. Por ejemplo, $\text{mcm}(4, 6) = 12$. Agregar $3$ (un factor de $12$) mantiene el mcm en $12$, pero agregar $5$ lo convierte en $60$.
Tres atletas de élite entrenan en una pista circular. El primero tarda $84\text{ segundos}$ en dar una vuelta completa, el segundo tarda $96\text{ segundos}$ y el…
Tres atletas de élite entrenan en una pista circular. El primero tarda $84\text{ segundos}$ en dar una vuelta completa, el segundo tarda $96\text{ segundos}$ y el tercero $120\text{ segundos}$. Si los tres salen juntos de la línea de meta a las $9:00$ de la mañana:
-
¿A qué hora exacta volverán a coincidir los tres por primera vez en la línea de meta?
-
¿Cuántas vueltas habrá dado cada uno de ellos en ese momento?
Dos buques de carga salen del puerto de Miami. El buque Levante* sale cada $24$ días y el buque Poniente* sale cada $35$ días. El día $1$ de enero coincidieron en el…
Dos buques de carga salen del puerto de Miami. El buque Levante sale cada $24$ días y el buque Poniente sale cada $35$ días. El día $1$ de enero coincidieron en el puerto.
-
¿Cuántas veces volverán a coincidir en el puerto a lo largo de un año natural (considere $365$ días)?
-
Si un tercer buque, el Tramontana, saliera cada cierto número de días $x$, y se sabe que la primera vez que coinciden los tres es a los $840$ días, ¿cuál es el valor más pequeño posible para $x$ (siendo $x > 1$)?
Un almacén logístico está organizando cajas de kits de robótica. Tienen entre $700$ y $900$ sensores. Si los empaquetan en cajas de $12$, les sobran $7$. Si los…
Un almacén logístico está organizando cajas de kits de robótica. Tienen entre $700$ y $900$ sensores. Si los empaquetan en cajas de $12$, les sobran $7$. Si los empaquetan en cajas de $15$, también les sobran $7$. Y si los empaquetan en cajas de $18$, vuelven a sobrar $7$ sensores. ¿Cuántos sensores tienen exactamente en el almacén?
El MCD y el mcm están conectados
Aquí hay un acertijo clásico: hallar los números cuando conoces el MCD y el producto. Si $\text{MCD}(a, b) = g$, entonces $a = g \cdot x$ y $b = g \cdot y$, donde $x$ y $y$ no tienen factores comunes (si no, el MCD sería mayor).
Dos números naturales $a$ y $b$ cumplen que su producto es $a \cdot b = 1512$. Se sabe que su máximo común divisor es $m.c.d.(a, b) = 6$. Utilizando la propiedad que…
Dos números naturales $a$ y $b$ cumplen que su producto es $a \cdot b = 1512$. Se sabe que su máximo común divisor es $m.c.d.(a, b) = 6$.
Utilizando la propiedad que relaciona el producto de dos números con su $m.c.d.$ y su $m.c.m.$, calcula el mínimo común múltiplo de dichos números.
Encuentre dos números naturales, $a$ y $b$, sabiendo que su máximo común divisor es $m.c.d.(a, b) = 15$ y que su producto es $a \cdot b = 6750$. Tenga en cuenta que…
Encuentre dos números naturales, $a$ y $b$, sabiendo que su máximo común divisor es $m.c.d.(a, b) = 15$ y que su producto es $a \cdot b = 6750$. Tenga en cuenta que ninguno de los dos números puede ser el propio $15$. ¿Hay más de una solución posible? Justifique su respuesta.
De vuelta al principio: los dos autobuses vuelven a salir juntos después de $\text{mcm}(12, 18) = 36$ minutos, a las $3:36$ p. m. Y Mateo puede armar $\text{MCD}(18, 30) = 6$ bolsas de bocadillos idénticas, cada una con $3$ barras de granola y $5$ vasitos de fruta.