Archivo de etiquetas de 'matemáticas'

Por qué menos por menos es más

Es una pregunta que cualquier persona se puede hacer a lo largo de su estudio de las matemáticas. Todos tienden a pensar que un número negativo multiplicado por otro negativo debería dar un super-negativo o algo por el estilo. Pero voy a intentar aclarar por qué esto no es así.
En la recta numérica, los números negativos son todos los que están a la izquierda del cero, correcto?
Para contar los números naturales (1, 2, 3, …) empezamos en el cero, y luego avanzamos hacia la derecha:

Para los negativos, hacemos lo contrario, vamos hacia la izquierda (porque quedan al otro lado del cero):

Podríamos decir que hacemos lo mismo que con los positivos, solo que cambiamos de dirección.
Entonces, si tenemos un número que cambia de dirección, y lo multiplicamos por otro que cambia de dirección, cambiamos de dirección dos veces!
Para verlo más claramente, podemos pensar a los números negativos como un número positivo multiplicado por -1. En multiplicación, el factor 1 no afecta en absoluto el resultado, pero sí lo afecta en su signo.

2 * -1 = -2

Entonces, para terminar, un ejemplo:

-2 * -2 = 4
(-1) * 2  *  (-1) * 2 = 4

El orden de los factores no va a alterar el producto, y podemos resolver parcialmente la cuenta:

-(-1) * (-1) * 4 = 4

El primer -1 cambia el signo: vamos hacia la izquierda en la recta numérica. Pero el segundo -1 vuelve a cambiar el signo, y como íbamos hacia la izquierda, volvemos hacia la derecha.
Generalizando,

-X * -X = +X

Una alternativa más amigable y menos matemática propuesta por mi amigo Martín, es pensar los menos como enemigos, y los más como amigos. Entonces, decimos que un amigo de un amigo es amigo (más por más es más), que un enemigo de un amigo es enemigo (menos por más es menos), y que un enemigo de un enemigo es amigo (menos por menos es más).
Espero que les haya sido útil!

Trayectorias optimizadas

Cuando camino por la calle, siempre voy pensando en cuál es la ruta más corta para llegar a donde quiero ir. Eso no solo siginifica ir de A a B en la menor cantidad de cuadras, sino también optimizar mi trayectoria dentro de cada segmento de mi camino. Está comprobado que grandes mentes piensan algo similar. Paso a explicarme en detalle:
Al ir desde un punto A a un punto B, definimos un camino: tomamos esta calle, luego tal otra y giramos en tal esquina. Se supone que con la misma experiencia aprendemos a reconocer el camino más corto y podemos decidir qué recorrido es el mejor. Pero en mi análisis no entran estos macro-recorridos, sino los micro-recorridos: el movimiento que se da dentro de una cuadra.
Básicamente, tenemos dos grandes elementos en una cuadra standard: la acera o vereda, y la calzada. Usualmente, transitamos por la vereda, pero para pasar al otro lado atravesamos la calzada.
Si el tráfico de esa calle tiende a ser cero en el momento en el que necesitamos aproximarnos al otro lado, lo ideal es cruzar trazando una diagonal con muy poca pendiente hacia el otro lado. De esta manera, gracias al teorema de Pitágoras, podemos ahorrarnos unos metros en nuestro recorrido. En una calle de 100 metros de longitud, con veredas de un 1,5 metros de ancho y calzada de 6 metros, caminando de un extremo al otro (cruzando a la vereda contraria) podemos optimizar nuestro recorrido en un 5,5% (5,8 metros).
A esta altura los lectores que estén siguiendo el artículo deben estar pensando con qué objeto contudente me podrían golpear (y algunos físicos resentidos también piensan con qué aceleración y en qué ángulo). Se que un ~5% de eficiencia es poco. Pero si lo piensan en trayectos extensos es un beneficio considerable. Además, en esos 5,8 metros se ahorran alrededor de 9 segundos caminando a una velocidad promedio de 5 km/h.
Como información adicional que no tengo ganas de documentar en detalle (no en esta ocasión), también se economiza la trayectoria en ochavas, y en el caso de las rotondas sólo si es para tomar una dirección aproximádamente perpendicular a la dirección que le antecede.
Queda pendiente analizar la utilidad de las trayectorias económicas en trayectorias con obstáculos estáticos (árboles, autos estacionados, etc) y móviles (peatones, animales, vehículos, etc).
Es interesante analizar de la misma forma escalones versus rampas.
En el futuro cubriré estos asuntos (pero voy a procupar avisar antes, de modo que los pobres lectores que buscan algo ameno para leer puedan escapar).