Reto C7

x + y = 10 y xy = 21. ¿Cuánto vale x² + y²?

Central

Pulsa reproducir — la pizarra se escribe sola.

0:00 / 1:37
Transcripción

Dos números suman y multiplicados dan . ¿Cuánto vale ? La mayoría dice .

No busques los números. Eleva la suma al cuadrado: .

Un cuadrado de lado . Corta cada lado donde termina y empieza .

[Un cuadrado de lado x + y, dividido en cuatro celdas: un cuadrado de x por x, uno de y por y, y dos tiras iguales de x por y entre ellos.]

[x + y]

[x + y]

[Dos cortes, uno a lo alto y otro a lo ancho, hechos donde termina x y empieza y.]

Cuatro piezas: , — y dos tiras, cada una .

[x²]

[y²]

[xy]

[xy]

Cada tira es . Dos tiras: .

Nunca encontraste ni . Una suma y un producto arman cualquier respuesta simétrica.

Las dos tiras que el cuadrado olvida · 1:38

El ojo quiere elevar al cuadrado los dos lados y cerrar el caso: x+y=10x + y = 10, entonces x2+y2=100x^2 + y^2 = 100. Pero elevar una suma al cuadrado no es elevar sus partes. (x+y)2(x+y)^2 significa (x+y)(x+y)(x+y)(x+y), y ese producto se abre en cuatro términos, no en dos:

(x+y)2=x2+xy+yx+y2=x2+2xy+y2(x + y)^2 = x^2 + xy + yx + y^2 = x^2 + 2xy + y^2

Ahora mira lo que el problema ya te dio. Te dio el lado izquierdo — (x+y)2=102=100(x+y)^2 = 10^2 = 100 — y te dio el centro, xy=21xy = 21, así que los dos términos de sobra valen 2×21=422 \times 21 = 42. Resta exactamente lo que el cuadrado agregó:

x2+y2=(x+y)22xy=10042=58x^2 + y^2 = (x + y)^2 - 2xy = 100 - 42 = 58

Fíjate en lo que nunca pasó: nunca hallaste xx ni yy. Aquí podrías haberlo hecho — “dos números con suma 1010 y producto 2121” es la cacería de M2, y saca 33 y 77, que dan 9+49=589 + 49 = 58. Misma respuesta, camino más largo. Cambia el producto a 2323 y ese camino se cierra: no hay pareja bonita, xx y yy son 5±25 \pm \sqrt{2}, y la ruta de una línea sigue diciendo 10046=54100 - 46 = 54 sin pestañear.

Lo que esconde

La trampa no es descuido — es una regla real disparándose donde no toca. La multiplicación se distribuye sobre la suma, así que “elevo al cuadrado cada parte” se siente como el mismo movimiento. No lo es: elevar al cuadrado es un producto de dos paréntesis, y cada término del primero se encuentra con cada término del segundo. Las dos celdas del centro son toda la diferencia entre 100100 y 5858, y son invisibles solo porque el atajo nunca las dibuja.

La idea que se transfiere es más grande que la identidad. x2+y2x^2 + y^2 es simétrica — intercambia xx y yy y nada cambia — y toda combinación simétrica de dos incógnitas se puede construir con apenas su suma y su producto. Así que cuando un problema te entrega x+yx + y y xyxy y pide algo simétrico, no te falta información: eso es la caja de herramientas completa. No despejes xx ni yy; arma la respuesta con los dos números que te dieron.

Mira existir a los rectángulos que faltan. Carga la opción (x+4)(x+4)(x+4)(x+4) — un cuadrado, la misma forma que (x+y)2(x+y)^2 — y cuenta las celdas: un x2x^2, una constante y dos franjas centrales que el atajo de “elevar cada parte” tira a la basura.

(x +)(x +)
x3x23x2x6

ancho × alto:

suma de las celdas:

Arrastra x — las dos lecturas nunca pueden discrepar. Eso significa «equivalentes».

cada × cadaEn , cada término del primer paréntesis multiplica a cada término del segundo.
cuatro productos.
reúneLos dos términos con son semejantes: .
resultado.
El cuadrado que olvida dos celdas