Problema del mes de gener de 2022: 2n d'ESO

Aquest any $2022$ tindrà $365$ dies. El Joan ha promès a la seva àvia que la trucarà cada $4$ dies, començant l'$1$ de gener. Així mateix, la seva cosina Mar, diu que trucarà l'àvia cada $5$ dies, començant el $4$ de gener.

L'àvia diu que té un dia bonic si almenys un dels seus néts, el Joan o la Mar, l'han trucada. Quants dies bonics tindrà aquest $2022$?

Enumerem els dies de l'$1$ al $365$.

En Joan trucarà els dies $$1, 1+4, 1+2\cdot4, 1+3\cdot4, \ldots, 1+91\cdot 4 = 1,5, 9,13,17,21,25,29,\ldots, 365$$

és a dir, els que siguin un número de la forma $1+m\cdot4$. En particular, trucarà un total de $92$ vegades.

D'altra banda, la Mar trucarà els dies $$4, 4+5, 4+2\cdot 5, 4+3\cdot 5, \ldots, 4+72\cdot 5= 4,9,14,19,24,29, \ldots, 364 $$

és a dir, els que siguin un número de la forma $4 +n\cdot 5$. En particular, trucarà un total de $73$ vegades.

Fixa't que hi ha dies on truquen tant en Joan com la Mar, per exemple $9,29,\ldots$... Quants n'hi ha d'aquests?

Per comptar els dies en que rebrà alguna trucada, hem de comptar quants cops truca el Joan, sumar-li quants cops truca la Mar, i restar-li els dies en que truquen els dos (si no, aquests els estaríem comptant doble!).

Els dies en que trucarà alhora són els números que es poden expressar tant com a $1+ m\cdot 4 $ o bé com $4+ n\cdot 5$. Una ràpida inspecció (o bé, usant el Teorema Xinès del Residu) ens dona que aquests són els números de la forma $9 + k\cdot 20$, és a dir, el $9,29,49,\ldots$ Quants dies són llavors, els que truquen ambdós néts?

Enumerem els dies de l'$1$ al $365$.

En Joan trucarà els dies $$1, 1+4, 1+2\cdot4, 1+3\cdot4, \ldots, 1+91\cdot 4 = 1,5, 9,13,17,21,25,29,\ldots, 365$$

és a dir, els que siguin un número de la forma $1+m\cdot4$. En particular, trucarà un total de $92$ vegades.

D'altra banda, la Mar trucarà els dies $$4, 4+5, 4+2\cdot 5, 4+3\cdot 5, \ldots, 4+72\cdot 5= 4,9,14,19,24,29, \ldots, 364 $$

és a dir, els que siguin un número de la forma $4 +n\cdot 5$. En particular, trucarà un total de $73$ vegades.

Per comptar els dies en que rebrà alguna trucada, hem de comptar quants cops truca el Joan, sumar-li quants cops truca la Mar, i restar-li els dies en que truquen els dos (si no, aquests els estaríem comptant doble!).

Els dies en que trucaran alhora els dos són els números que es poden expressar tant com a $1+ m\cdot 4 $ o bé com $4+ n\cdot 5$. Una ràpida inspecció ens dona que aquests són els números de la forma $9 + k\cdot 20$, és a dir, $$9, 9+20, 9 +2\cdot 20, \ldots, 9 + 17\cdot 20 = 9,29,49,\ldots, 349$$

En particular, hi ha $18$ dies en què trucaran els dos néts.

Per tant, tot plegat l'àvia tindrà $$ 92 + 73 - 18= 147 $$

un total de $\boxed{147}$ dies bonics.

Classificació 2n d'ESO
Estudiants que cursen 2n d'ESO o un curs inferior.

# Usuari Data
1r d'ESO  Hypergg2000 11/01/2022
3r de Primària  Edgar-camaleo 12/01/2022
1r d'ESO  evg 12/01/2022
1r d'ESO  amalia 12/01/2022
1r d'ESO  Nachulus 14/01/2022
1r d'ESO  oripq 12/01/2022
1r d'ESO  SansUDR 12/01/2022
1r d'ESO  EloiOrigami 13/01/2022
2n d'ESO  scastello2... 21/01/2022
1r d'ESO  sabn 12/01/2022
1r d'ESO  Érika12 12/01/2022
6è de Primària  martinos 29/01/2022

Classificació oberta
Usuaris que ja han superat 2n d'ESO.

# Usuari Data
Professor/a  arakelov 01/01/2022
Professor/a  JABorrás 01/01/2022
3r d'ESO  jaquerol 02/01/2022
Universitat  Guillem_dlc 10/01/2022
3r d'ESO  itziar 10/01/2022
Curs indeterminat  tremar 12/01/2022
Curs indeterminat  jaiopti99 19/01/2022
Universitat  Oriol47 26/01/2022
Professor/a  montserrat... 26/01/2022
Curs indeterminat  Francesca2 01/01/2022
Professor/a  Monroe 02/01/2022
Curs indeterminat  fakeone 11/01/2022
1r de Batxillerat  Alexia2005 23/01/2022
3r d'ESO  irene.narvaez 10/01/2022
3r d'ESO  joan.montavez 20/01/2022