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Las bolas de Villar (Rubenman) La profesora hace salir a Villar a la tarima y le entrega una bolsa con diez bolas idénticas numeradas del 0 al 9 ambos inclusive, para que éste tome dos de ellas y las oculte al resto de la clase. Los alumnos han de adivinar qué dos bolas esconde el compañero. La profesora llama a Jaimito y le explica que puede decir hasta un máximo de 5 secuencias de números y en cada una de ellas no puede haber números repetidos (no ayudan mucho). Una vez completadas esas cadenas y después de procesar esa información, el elegido comunicará a su amigo un valor global conjunto, a modo “10221”, que nos indicaría ordenadamente cuántos aciertos hay en cada una de esas filas cantadas. Con el dato numérico que le facilite Villar al final de la quinta secuencia y la inestimable ayuda de un lápiz y papel, ¿Sería capaz Jaimito de acertar, con total seguridad y en un solo intento, qué dos bolas oculta Villar?. Habrá que razonar la respuesta convenientemente. SOLUCIÓN Primer intento. Cómo los números de las bolas de Villar pueden ser cualesquiera voy a buscar soluciones que partan de una simetría, con la esperanza de que me lleven a una solución general que sea equivalente para todos los casos. Voy a llamar a las cinco secuencias A, B, C, D y E. Si coloco una bola en dos de las diez secuencias observo que puedo colocarla de diez formas diferentes: AB, AC, AD, AE, BC, BD, BE, CD, CE y DE. Pero también puedo aprovechar esto para colocar cada una de las diez bolas de esas diez formas: la 0 en A y B, la 1 en A y C, etcétera. De forma gráfica se puede representar así: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B X X X X X X X X C D E X X X X X X X X X X X X ¿Esto resuelve nuestro problema? Desgraciadamente no, hay combinaciones de bolas que ofrecen el mismo resultado. 0 y 7 dan 11110, pero ese resultado también lo dan 1 y 5 o 2 y 4. Segundo intento Observo que si pongo cada bola en tres de las secuencias también tengo diez maneras de colocarla. Así que de forma similar al intento anterior coloco cada una de las bolas de una de las diez maneras posibles. La nueva tabla queda así: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A X X X X X X B X X X X X X C D E X X X X X X X X X X X X X X X X X X De nuevo nos encontramos con el mismo problema: hay combinaciones que dan el mismo resultado. Por ejemplo, 0 y 9 dan 11211, igual que 3 y 7. Tercer intento En los dos primeros intentos encuentro algo interesante: si sumo los valores de A, B, C, D y E obtengo siempre el mismo resultado, 4 en el primer intento y 6 en el segundo. Esto me lleva a una nueva idea, si los números del 0 al 4 los coloco en dos secuencias y los del 5 al 9 en tres, la suma me va a dar información de la solución. Es decir, si A+B+C+D+E=4 podré asegurar que los números están en el grupo {0,1,2,3,4}, si la suma es 6 están en el grupo {5,6,7,8,9} y si es 5 habrá uno en cada grupo. Ahora solo hay que buscar la forma de colocarlos para que no haya resultados repetidos. Empiezo con los números del 0 al 4. Busco que las secuencias sean simétricas de modo que en todas haya la misma cantidad de números. Como cada número aparece dos veces eso me da dos números en cada secuencia, que coloco de forma simétrica así: 0 1 2 3 4 A B X X X X C D E X X X X X X Ahora hago lo mismo con los números del 5 al 9 pero haciendo que cada número aparezca tres veces, con secuencias de tres números. Tengo diez combinaciones a elegir, así que he de descartar cinco. ¿Cuáles? Como creo que la peor solución que puedo obtener es 11111, que podría venir de muchas combinaciones de números diferentes, voy a evitarla. De modo que de las diez formas de colocar los números descarto las cinco que son complementarias de la que he usado con los números del 0 al 4. Es decir, como el 0 está en A y B, ningún número estará en C, D y E. Las cinco combinaciones que quedan las asigno así: 5 6 7 8 9 A B X X X X X X C D E X X X X X X X X X Por tanto, ya tengo colocados los números en las cinco secuencias: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B X X X X C D E X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Las secuencias son A:01569, B:02578, C:13678, D:24679 y E:34589. Debo comprobar que son válidas, es decir, que cada par de números da una solución diferente. Primero voy a ver qué solución da cada número por separado usando de nuevo la última tabla: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A X X X X X B C D E X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Solución 11000 10100 1010 101 11 11001 10110 1110 1101 10011 Ahora se suman las soluciones de cada par de números para ver la que dan conjunta: 5 11001 5 10110 6 1110 7 1101 8 10011 9 11000 0 22001 21110 12110 12101 21011 10100 1 21101 20210 11210 11201 20111 1010 2 12011 11120 2120 2111 11021 101 3 11102 10211 1211 1202 10112 11 4 11012 10121 1121 1112 10022 4 11000 10100 1010 101 11 0 1 2 3 4 11000 0 21100 12010 11101 11011 10100 1 11110 10201 10111 1010 2 1111 1021 101 3 112 11 4 6 11001 5 10110 6 1110 7 1101 8 10011 9 11001 10110 1110 1101 10011 5 6 7 8 9 21111 12111 12102 21012 11220 11211 20121 2211 11121 11112 Observo que no se repite ningún resultado así que la solución es válida. Para que Jaimito pueda saber cuáles son las bolas de Villar mira el valor global conjunto, digamos 10211 y suma sus dígitos: 1+0+2+1+1=5. Busca en la tabla correspondiente al 5 el número 10211 y lo encuentra en la intersección del 3 y 6, que son por tanto los números buscados. Mmonchi