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EL TRIANGULO DE PASCAL

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Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

<strong>EL</strong> TRIÁNGULO <strong>DE</strong> <strong>PASCAL</strong>.<br />

PROPIEDA<strong>DE</strong>S ARITMÉTICAS Y OTRAS SORPRESAS.<br />

Vamos a empezar planteando y resolviendo unos problemas que, en principio<br />

puede parecer no tienen nada en común pero... luego veremos.<br />

PROBLEMA 1:<br />

Una hormiga se mueve sobre una cuadrícula pero sólo puede hacerlo yendo<br />

hacia la derecha o hacia arriba (nunca puede caminar en dirección hacia abajo ni<br />

hacia la izquierda). Quiere ir desde un punto A en el que ahora se encuentra hasta otro<br />

punto B, donde está su hormiguero. Se trata de contar por cuántos caminos diferentes<br />

puede ir.<br />

1.a.- Vamos a resolverlo empezando por una cuadrícula muy sencilla:<br />

1.b.- Ahora la cuadrícula es un poco más compleja:<br />

A<br />

A<br />

B<br />

B<br />

¿Por cuántos caminos se puede ir de A hasta B si<br />

sólo puede moverse hacia arriba y hacia la<br />

derecha?<br />

No te resultará difícil decir cuáles son esos<br />

caminos<br />

¿Por cuántos caminos se puede ir de A hasta B si<br />

sólo puede moverse hacia arriba y hacia la<br />

derecha?<br />

Puedes ir dibujándolos, pero... ¡no te dejes<br />

ninguno!<br />

1.c.- ¿Y si la cuadrícula por la que debe andar la hormiga tiene la siguiente forma?<br />

A<br />

Ahora debes ir contando los caminos con mucho más cuidado. Te proponemos<br />

una idea que quizá te resulte útil para no dejarte ningún camino.<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 1<br />

José Antonio Zapata Abad<br />

B


Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

Fíjate en la cuadrícula de abajo. Como verás tiene la misma forma que la de<br />

arriba pero hemos pintado en cada cruce de caminos un pequeño círculo. Se trata de que<br />

pongas dentro de cada círculo de cuántas formas se puede llagar desde A hasta ese<br />

cruce. Recuerda que la hormiga sólo puede caminar hacia arriba y hacia la derecha.<br />

A<br />

¿Has llegado a contar por cuántos caminos diferentes se puede ir desde A hasta B?<br />

Escríbelos en el circulo que está junto a B<br />

Seguro que empiezas a encontrar ciertas propiedades que cumplen los números que has<br />

escrito en los círculos. Escribe lo que se te ocurra y luego lo comentamos.<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 2<br />

José Antonio Zapata Abad<br />

B


Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

1.d.- Y, por último, una cuadrícula más complicada. Podríamos llamarla una<br />

“Cuadrícula 3x3”:<br />

A<br />

Utiliza los números que ya calculaste en el ejemplo anterior, échale un poco de<br />

imaginación y calcula de cuántas formas puede la hormiga ir desde A hasta B.<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 3<br />

José Antonio Zapata Abad<br />

B


Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

PROBLEMA 2:<br />

El abuelo tiene en su cartera una moneda de 1 euro, otra de 2 euros, un billete de<br />

5 euros, otro de 10 euros, otro de 20 euros, uno de 100 euros, otro de 200 euros y uno de<br />

500 euros. Va a darle a su nieto la propina y elige, al azar, dos monedas o billetes.<br />

Se trata de que averigües cuántas cantidades de dinero puede recibir el nieto.<br />

Aquí no te damos ninguna pista más. Simplemente debes ser ordenado y no te<br />

olvides ninguna posibilidad. Al final te será fácil averiguar el número de posibilidades.<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 4<br />

José Antonio Zapata Abad


Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

Otra forma de resolverlo:<br />

Ahora vamos a indicarte otro procedimiento que quizá no te convenza al<br />

principio pero que puede que luego nos sirva para otros ejemplos.<br />

En la tabla de abajo hemos colocado, en las filas y en las columnas las diferentes<br />

monedas o billetes. Debes escribir en cada casilla la cantidad de dinero que recibiría el<br />

nieto.<br />

1 €<br />

2 €<br />

5 €<br />

10 €<br />

20 €<br />

100 €<br />

200 €<br />

500 €<br />

1 € 2 € 5 € 10 € 20 € 100 € 200 € 500 €<br />

Puede que te hayas dado cuenta de algo:<br />

¿Puede el nieto recibir 1 € + 1 € = 2 euros? ¿Por qué no?<br />

¿Hay algún caso que no se pueda dar? Convendría tachar esos casos.<br />

¿Cuántas veces aparece en la tabla cada cantidad? ¿Esto se cumple siempre?<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 5<br />

José Antonio Zapata Abad


Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

Y ahora vamos a contar:<br />

¿Cuántas casillas tenía la tabla inicialmente?<br />

¿Cuántas hemos quitado?<br />

Por tanto, nos quedan ______ casillas.<br />

¿Hay repeticiones?<br />

¿Todas se repiten?<br />

¿Qué convendría hacer ahora para obtener el número de posibles propinas que<br />

recibe el nieto?<br />

Al final llegamos al mismo número de posibles propinas que era de _________<br />

posibilidades.<br />

¿Podrías escribir una fórmula que nos dé el resultado final?<br />

Imagina que ahora el abuelo dispone además de una moneda de 50 céntimos de<br />

euro. ¿Cuántas posibles propinas puede recibir ahora el nieto si su abuelo le da sólo dos<br />

monedas o billetes? Intenta resolverlo mediante una fórmula similar a la que acabamos<br />

de obtener.<br />

Terminamos: ahora el abuelo, además de los billetes y monedas de antes, tiene<br />

una moneda de 20 céntimos de euro, otra de 10 céntimos, otra de 5 céntimos, otra de 2<br />

céntimos y otra de 1 céntimo de euro. ¿cuántas posibles propinas puede recibir el nieto?<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 6<br />

José Antonio Zapata Abad


Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

PROBLEMA 3:<br />

El primer set de un partido de tenis entre Roger Federer y Rafa Nadal terminó<br />

con el resultado 6-4 a favor de Rafa Nadal.<br />

¿De cuántas maneras pudo ir discurriendo el resultado desde el 0-0 inicial hasta<br />

el definitivo 6-4?<br />

Ahora ya eres capaz de resolverlo sin ayuda (o utilizando procedimientos que ya<br />

hemos aprendido en los ejercicios anteriores).<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 7<br />

José Antonio Zapata Abad


Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

Hola chicos, os presentamos el más famoso triángulo de la Historia de las<br />

Matemáticas. Se le conoce como el Triángulo Aritmético o el Triángulo de Pascal.<br />

Aunque se conocía desde mucho antes –aparece en la portada de un libro sobre<br />

aritmética de Petrus Apianus en el siglo XVI o en un libro de matemáticas chino de<br />

1303 y ya hablaba de él en sus escritos el matemático Omar Khayyam alrededor de<br />

1100, probablemente de fuentes indias o chinas más antiguas- fue el matemático francés<br />

Blaise Pascal quien escribió un primer libro sobre él, el “Tratado del triángulo<br />

aritmético” en el que se describen la mayoría de las innumerables propiedades<br />

aritméticas que se esconden en el triángulo. Es por esto por lo que se le conoce<br />

comúnmente como Triángulo de Pascal.<br />

¿Sabes lo que significa aritmética?<br />

Quizá te interese saber que Blaise Pascal fue la primera persona que inventó una<br />

máquina capaz de hacer operaciones de forma automática. Era algo así como la primera<br />

calculadora aunque por su aspecto también se podría decir que fue el primer ordenador.<br />

Si te resulta interesante puedes investigar más cosas sobre los logros de Blaise Pascal en<br />

Internet, en alguna enciclopedia, libros de historia de las matemáticas...<br />

Escribe algo que hayas encontrado relacionado con Blaise Pascal y te resulte<br />

interesante:<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 8<br />

José Antonio Zapata Abad


Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

¿Cómo se construye el Triángulo? Se comienza poniendo un uno arriba y en las<br />

dos diagonales y luego...<br />

¿Ves alguna propiedad que sirva para<br />

calcular todos los demás números que forman el<br />

Triángulo?<br />

Escríbela:<br />

A.- Ahora que ya sabemos construirlo vamos a practicar un poco hasta completar el<br />

Triángulo que viene a continuación:<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 9<br />

José Antonio Zapata Abad


Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

B.- Observa y analiza el Triángulo. ¿Qué propiedades encuentras a simple vista?<br />

Escríbelas y luego las comentamos.<br />

<br />

<br />

<br />

C.- Observa los números que se sitúan sobre la segunda diagonal. Seguro que los<br />

reconoces: son los números _______________________<br />

D.- Observa ahora los números colocados en la tercera diagonal. Escríbelos aquí abajo:<br />

¿Sabes cómo se llama a esta serie de números?<br />

Vamos a ver por qué se llaman así:<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 10<br />

José Antonio Zapata Abad


Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

E.- Observa la figura de abajo: vamos a sumar los números que hay en cada fila. Anota<br />

junto a las flechas el resultado de la suma de la fila.<br />

¿Qué números se van obteniendo?<br />

¿Sabes cómo se llama esta serie de números?<br />

F.- Ahora vamos a sumar los números situados sobre cualquier diagonal empezando por<br />

el 1 y llegando hasta una posición cualquiera. Empieza por la suma indicada en el<br />

dibujo:<br />

1 + 3 + 6 + 10 + 15 =<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 11<br />

José Antonio Zapata Abad


Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

Vamos a sumar ahora los números indicados en este otro dibujo:<br />

¿Encuentras alguna regularidad?<br />

¿Cuánto vale la suma de los números naturales situados del 1 al 10?<br />

¿Te atreves ya a dar una respuesta que sirva para cualquier ejemplo?<br />

¿Cuánto vale la suma de los 13 primeros números triangulares?<br />

¿Y la de los 15 primeros números triangulares?<br />

1 + 6 + 21 + 56 + 126 + 252 + 462 =<br />

¿Cuánto vale la suma de 1, 6, 21, 56, 126 y 462 ? Localízalos en el triángulo y<br />

da la respuesta de forma automática, sin necesidad de hacer la suma.<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 12<br />

José Antonio Zapata Abad


Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

G.- Observa ahora las primeras filas como si fueran un solo número: aparecen los<br />

números 1, 11, 121, 1331 y 14641.<br />

Estos números corresponden a....<br />

¿sabrías continuar la serie?<br />

El primer número de esta serie es 1. ¿se cumple también con él la propiedad que<br />

cumplen todos los demás? ¿por qué?<br />

Puede parecer que la siguiente fila no conserva esta propiedad pues en algunas<br />

casillas empiezan a aparecer números de dos dígitos. Haremos lo siguiente: de estos<br />

números de dos dígitos apuntamos las unidades y sumamos las decenas a la cifra<br />

colocada a su izquierda.<br />

Por ejemplo:<br />

Fila quinta: 1 5 10 10 5 1<br />

Anotamos: 1 6 1 0 5 1<br />

Y nos queda el número 161.051 que continúa la propiedad de la serie pues:<br />

161.051 =<br />

Si hacemos lo mismo con las siguientes filas aplicando el mismo procedimientos<br />

para las centenas, millares, etc... se van obteniendo las sucesivas potencias de 11.<br />

Practica ahora con la fila sexta, séptima y octava.<br />

Sexta fila:<br />

Séptima fila:<br />

Octava fila:<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 13<br />

José Antonio Zapata Abad


Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

H.- ¿Se te ocurre algún procedimiento parecido al Triángulo de Pascal que sirva para<br />

obtener las potencias de 22?<br />

I.- Suma los números de las diagonales señaladas en el siguiente triángulo:<br />

Observa la serie de números que vas obteniendo y escríbelos:<br />

¿Encuentras alguna propiedad que sirva para continuar la serie?<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 14<br />

José Antonio Zapata Abad


Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

UN PROBLEMA: LA PARED Y LOS LADRILLOS<br />

Si queremos construir una pared de ladrillo con los ladrillos de tamaño usual,<br />

que miden el doble de ancho (dos unidades) que de alto (una unidad), y si nuestro muro<br />

tiene dos unidades de alto, podemos construir el muro de un determinado número de<br />

formas, según cómo de largo lo queramos:<br />

Sólo hay una forma de hacer un muro de una unidad de largo: colocar un solo<br />

ladrillo, de pie.<br />

Hay dos formas de hacer un muro de longitud 2: dos ladrillos de pie, uno al lado<br />

del otro, o dos ladrillos tumbados, uno sobre otro.<br />

Hay tres formas de hacer un muro de longitud 3:<br />

¿De cuántas formas se puede hacer un muro de longitud 4?<br />

¿Y de longitud 5?<br />

¿Y de longitud n?<br />

Observa que aparece la serie de…………….<br />

Esta serie está presente muchas veces en la naturaleza, sobre todo en el mundo<br />

vegetal.<br />

¿Habías oído hablar antes de los números de Fibonacci?<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 15<br />

José Antonio Zapata Abad


Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

Seguimos con las propiedades aritméticas del Triángulo de Pascal:<br />

J.- Vamos a elegir dos números triangulares consecutivos. Por ejemplo el 6 y el 10.<br />

Calcula su suma: 6 + 10 =<br />

Relaciona este resultado con algún número que en el Triángulo de Pascal está situado<br />

junto al 6 y al 10.<br />

Veamos otro ejemplo. Tomamos ahora el 10 y el 15. Su suma vale:<br />

que es……<br />

10 + 15 =<br />

Ahora que hemos encontrado una propiedad vamos a probarla con otros números más<br />

complejos:<br />

Calcula la suma de 45 y 55: que es ……..<br />

K.- Localiza en el Triángulo de Pascal el número 4.<br />

Escribe los seis números que rodean a 4:<br />

Calcula su multiplicación:<br />

¿Es este resultado el cuadrado de un número natural? ¿De cuál?<br />

¿Cómo se puede obtener el número 30 multiplicando algunos de los números que<br />

rodean a 4?<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 16<br />

José Antonio Zapata Abad


Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

Esto, que puede parecer curioso, se repite con todos los números del Triángulo.<br />

Elegimos, por ejemplo, el número 45<br />

Escribe los seis números que rodean a 45:<br />

Calcula su multiplicación:<br />

¿Es este resultado el cuadrado de un número natural? ¿De cuál?<br />

¿Cómo se puede obtener el número multiplicando algunos de los números que rodean a<br />

45?<br />

Prueba ahora con el número que tú quieras y comprobarás que la propiedad se sigue<br />

cumpliendo.<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 17<br />

José Antonio Zapata Abad


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Pero lo más sorprendente a la vista del Triángulo de Pascal surge cuando se pinta en un<br />

triángulo gigante todos los múltiplos de un determinado número primo.<br />

Vamos a empezar por el más sencillo. Pintaremos en el Triángulo de abajo todos los<br />

múltiplos de 2:<br />

En la siguiente hoja os damos un triángulo gigante en el que, desafortunadamente, se<br />

han borrado todos los números. Como sois muy inteligentes seguro que sois capaces de<br />

pintar todos los múltiplos de dos, es decir, todos los números pares.<br />

Quizá conviene que contestéis a las siguientes cuestiones:<br />

Cuando sumamos dos números se cumple que:<br />

nº par + nº par = ¿par o impar?<br />

nº impar + nº par = ¿par o impar?<br />

nº impar + nº impar = ¿par o impar?<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 18<br />

José Antonio Zapata Abad


Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 19<br />

José Antonio Zapata Abad


Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

Si lo hiciéramos sobre un triángulo inmenso el resultado sería el siguiente:<br />

Esta figura se conoce con el nombre de Triángulo de Sierpinski<br />

¿Has oído hablar de los fractales? ¿Sabes que un copo de nieve es una figura<br />

matemática similar a ésta?<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 20<br />

José Antonio Zapata Abad


Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

¿Te apetece continuar? Podemos ahora pintar en el triángulo de abajo los<br />

números que son múltiplos de 3. La figura que se obtiene es similar a la anterior.<br />

Y, si tienes fuerzas, inténtalo sobre un Triángulo gigante.<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 21<br />

José Antonio Zapata Abad


Proyecto ESTALMAT – Palencia “El Triángulo de Pascal”<br />

Pinta en este Triángulo de Pascal los números que sean múltiplos de 3:<br />

Mª Dolores Arce Bernardo Página 22<br />

José Antonio Zapata Abad

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