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SITUACIONES LÓGICAS - Problemas sobre certezas - Verdades y mentiras RAZONAMIENTO MATEMÁTICO Introducción Denominamos certeza al conocimiento seguro y claro que se tiene de algún acontecimiento y que no deja lugar a dudas. En el tema de verdades y mentiras usaremos nuestro razonamiento lógico para descubrir a partir de las condiciones dadas si las proposiciones que se dan en el enunciado son verdaderas o falsas. En ambos temas aprenderemos a : • Potenciar la habilidad analítica. • Emplear de manera conveniente conceptos lógicos básicos. • Evaluar, desarrollar e incrementar el ingenio, el análisis y la creatividad, es decir, desarrollar el pensamiento creativo OBJETIVO Aprender a identificar el caso mas favorable para lograr obtener con certeza lo deseado. Utilizar adecuadamente los criterios de contradicción y suposición en problemas de verdades y mentiras. Verdades y mentiras Problemas sobre certezas SITUACIONES LÓGICAS Se reconoce este tipo de problemas por tres palabras básicas que generalmente se encuentran presentes en la formulación de las preguntas: “extraer al azar”, “como mínimo” y “con seguridad”. Problemas sobre certezas Lo que el problema nos pide Para obtener un caso seguro Para obtener al final En un ánfora se tienen 6 esferas rojas, 8 azules y 5 verdes; ¿cuántas esferas se tendrán que extraer al azar como mínimo, para obtener con certeza un par de esferas del mismo color? Aplicación 01 : R6 V A8 5 Resolución: Se desea obtener 2 esferas del mismo color Entender lo que nos piden hallar Nos debemos de poner en el peor de los casos Aquí obtengo situaciones contrarias a mis deseos extraeremos al inicio esferas de diferente color Como ya tenemos una esfera de cada color, al extraer la siguiente esfera sin importar el color que sea obtendremos con seguridad dos esferas del mismo color.+ 1 = 4 ∴ Se extraeran 4 esferas. A) 2 B) 3 C) 4 D) 15 E) 5 Aplicación 02 : En una urna se tiene 7 esferas blancas, 5 esferas rojas, 4 esferas azules y 6 esferas verdes. Halle la cantidad de esferas que se tienen que extraer al azar y como mínimo para tener la certeza de obtener: Resolución: I. Tres esferas del mismo color. II. Una de cada color. III. Un color completo. De como respuesta la suma de los resultados obtenidos en los tres enunciados. A) 42 B) 43 C) 54 D) 47 E)44 Según el enunciado se tiene: Para tener la certeza debemos de ponernos en el peor de los casos: I. Tres esferas del mismo color. El peor de los casos sería extraer primero 2 de cada color. B B R R A A V V + 1 B R A V = 9 II. Una de cada color. El peor de los casos sería extraer esferas del mismo color + + + A1 = 19 III. Un color completo. El peor de los casos sería extraer una esfera menos de cada color. 6 + 4 3+ A + 5 V + 1 = 19 ∴ Nos piden 9 + 19 +19= 47 Aplicación 03: ¿Cuántas personas, como mínimo, deberán llegar a una reunión, para tener la seguridad de encontrar dos personas con la misma fecha de cumpleaños (día y mes)? Resolución: Nos piden : Tener 2 personas con la misma fecha de cumpleaños (día y mes) 366 personas + 1 367= ∴ 𝑫𝒆𝒃𝒆𝒏 𝒍𝒍𝒆𝒈𝒂𝒓 𝟑𝟔𝟕 𝒑𝒆𝒓𝒔𝒐𝒏𝒂𝒔 𝒄𝒐𝒎𝒐𝒎í𝒏𝒊𝒎𝒐. Para tener la seguridad o certeza debemos de ponernos en el peor de los casos: 1 enero 2 enero 3 enero . . . . . . 30 diciembre 31 diciembre29 febrero Basta que llegue una persona más para que cumpla lo pedido Se necesita 367 personas para tener dos personas con la misma fecha de cumpleaños A) 360 B) 361 C) 366 D) 367 E) 365 Verdades y mentiras Este tipo de problemas consiste en obtener conclusiones a partir de un conjunto de proposiciones que en un primer momento se desconoce su valor de verdad. ¿Quién rompió la ventana? Abel: Yo no fui Beto: César fue César: Soy inocente David: Beto es culpable Es un enunciado que tiene un único valor de verdad, es decir, verdadero o falso sin ambigüedad. PROPOSICIÓN Ejemplos: • Hoy es domingo. • Yo tengo 16 años. • Mi nombre es Walter. Son aquellas proposiciones que tienen el mismo valor de verdad. Andrés: Bruno se llevó el celular. Bruno : Eso es verdad. (V) (V) o (F) (F) Son aquellas proposiciones que tienen al menos una proposición falsa (las 2 proposiciones no pueden ser verdaderas). Carla: Hoy es lunes María: Hoy es jueves (contradicción parcial) Si fuese lunes (V) (F) Si fuese jueves (F) (V) Ni lunes, ni jueves (F) (F) Dos proposiciones son contradictorias si una es falsa y la otra es necesariamente verdadera. (contradicción total) Fernando: Mario fue. Mario : Fernando miente. V , F Una es verdadera y la otra falsa. NOCIONES PREVIAS PROPOSICIONES EQUIVALENTES PROPOSICIONES CONTRARIAS PROPOSICIONES CONTRADICTORIAS “Negando una proposición falsa se puede obtener una conclusión correcta”~( ) ≡ 𝑉 - Yo tengo 20 años ………….. ( )F Se concluye correctamente: “Yo no tengo 20 años” - Fue Carlos ………………….. ( )F Se concluye correctamente: “No fue Carlos” - Betty miente ……………….. ( )F Se concluye correctamente: “Betty no miente” ~ ~ ~ - No soy culpable ……….….. ( )F Se concluye correctamente: “Soy culpable”~ IMPORTANTE Métodos de resolución en verdades y mentiras Proposición 1 Proposición 2 Proposición 3 ¿Cuáles son verdades o cuáles son falsas? Existen 2 métodos de resolución para determinar la veracidad o falsedad de dichas proposiciones Por contradicción Por suposición Encontrar 2 proposiciones opuestas (F , V) Asumir el valor (V o F) de alguna de las proposiciones Resolución por contradicción Agrupamos proposiciones que se contradicen en forma parcial o total de esta manera se aseguran proposiciones verdaderas y falsas; a partir de las cuales se obtiene su respectivo valor de verdad. Aplicación 04 : Tres amigos de la academia, Hugo, Paco y Luis, tienen la siguiente conversación: Hugo: Yo soy mayor de edad. Paco: Hugo miente. Luis: Paco es mayor de edad Resolución: De las declaraciones buscamos proposiciones contradictorias. Datos: Una afirmación es falsa ( 1F y 2V ) Contradicción Total ( 1F y 1V) V y solo uno es mayor de edad. V F ∴ Se concluye que Paco es mayor de edad y Hugo es quien miente. Tres amigos de la academia, Hugo, Paco y Luis, tienen la siguiente conversación: Hugo: Yo soy mayor de edad. Paco: Hugo miente. Luis: Paco es mayor de edad. Si se sabe que solo uno miente y que solo uno es mayor de edad, ¿quién es mayor de edad y quien miente? A) Paco – Luis B) Hugo - Paco C) Paco – Hugo D) Paco - Paco E) Luis – Paco Aplicación 05 : C U R S O D E R A Z . M A T E M Á T I C O A) 20 años B) 21 años C) 22 años D) 23 años E) 24 años Resolución: Ana, Betty, Carla, Daniela y Elena de 20; 21; 22; 23 y 24 años, respectivamente, son cinco amigas sospechosas de haber introducido un ultravirus en la red telemática de la universidad, al ser capturadas e interrogadas por la policía contestaron: Ana: Betty participó. Betty: La que tiene 22 años participó. Carla: Betty miente al decir que yo participé. Daniela: Yo no participé. Elena: Yo no participé. Si la única que no es culpable es la única que dice la verdad, ¿cuál es la edad de la inocente? Dato: La única que no es culpable es la única que dice la verdad → (4 F y 1 V) Ana (20) Fue Betty Betty (21) Fue Carla Carla (22) Betty miente Daniela (23) Yo no fui Elena (24) Yo no fui Contradicción F, V F Inocente V F F F ∴ La edad de la inocente es 21 años (20) (21) (22) (23) (24) F Aplicación 06: En un pueblo lejano existen habitantes de 2 tipos: los de tipo A, quienes siempre mienten y los del tipo B, quienes siempre dicen la verdad. Cierto día se escuchó la siguiente conversación entre algunos habitantes del pueblo. Andrés : Benito miente. Benito : César dice la verdad. César : Diego miente. Diego : Andrés y Benito son del mismo tipo. ¿Qué tipo de persona es Andrés y Benito respectivamente? Resolución Datos:Andrés : Benito miente. Benito : César dice la verdad. César : Diego miente. Diego : Andrés y Benito son del mismo tipo. Al no haber proposiciones que se contradigan utilizaremos el método general de la suposición Supongamos que Andrés dice: V V F F Hay contradicción no es V F V V F Cumple con todas las condiciones ∴ Andres es tipo A y Benito es tipo B. Se asigna convenientemente un valor de verdad a una proposición y se examina el valor de verdad de las demás. Luego, cuando se cumplan todas las condiciones, el problema se habrá solucionado. Equivalentes A) Tipo A - Tipo B D) Tipo A - Tipo A B) Tipo B - Tipo A E) Tipo B - Tipo B C) No se puede determinar Tipo A siempre mienten (F) Tipo B siempre verdad (V) Resolución por suposición Aplicación 07: La policía detuvo a tres sospechosos del robo de un celular. Al ser interrogados respondieron: Andrés: Bruno se llevó el celular Bruno: Eso es verdad Carlos: Yo no me llevé el celular Pero gracias a la información brindada por los testigos en el lugar de los hechos, se llegó a determinar que al menos uno de los sospechosos mentía y al menos uno decía la verdad; además que solo uno cometió el robo. ¿Quién es el culpable? Resolución Dato : Supongamos que Andrés y Bruno dicen la verdad Al no haber proposiciones que se contradigan utilizaremos la suposición Observamos también que Andrés y Bruno tienen proposiciones equivalentes Andrés: Bruno se llevó el celular Bruno: Eso es verdad Carlos: Yo no me llevé el celular V V F Equivalentes Supongamos que Andrés y Bruno mienten Andrés: Bruno se llevó el celular Bruno: Eso es verdad Carlos: Yo no me llevé el celular F F V Equivalentes Se deduce que Carlos y Bruno son inocentes, entonces: Andrés es culpable ∴ El culpable es Andres. A) Andrés o Bruno B) Bruno C) Andrés D) Carlos E) Ninguno Se presentan dos posibilidades (2 V y 1 F) o (2 F y 1 V) Se deduce que Bruno y Carlos serían culpables Se deduce que Bruno y Carlos serían culpables (sólo hay un culpable) No es posible w w w. a c a d e m i a c e s a r v a l l e j o . e d u . p e
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