Problema del mes d'octubre de 2021: 2n d'ESO

L'Helena té $29$ anys, i comença aquest curs com a professora de matemàtiques a un petit grup d'alumnes. A la primera classe, la professora els fa notar:

$\quad$ La mitjana d'edat de tots nosaltres (alumnes i professora), és igual al nombre de persones que som.

i un alumne afegeix

$\quad$ Però també és cert que la mitjana d'edat sense comptar la professora és igual al nombre d'alumnes!

Amb aquesta informació, quants alumnes hi ha a la classe de l'Helena?

Diguem $n$ al nombre d'alumnes què hi ha a classe, i sigui $E$ la suma de les edats de tots els alumnes. En particular, la suma de totes les edats serà $E+29$, comptant també els de la professora.

Aleshores, la condició que la mitjana de les edats dels alumnes és igual al nombre d'alumnes es tradueix en $$ \frac{E}{n} = n \quad \Longleftrightarrow \quad n^2 = E $$

D'altra banda, la condició que la mitjana de totes les edats és igual nombre de persones ($n$ alumnes més $1$ professora) es tradueix en $$ \frac{E+29}{n+1} = n+1 \quad \Longleftrightarrow \quad (n+1)^2=E+29$$

Què passa si restem les dues igualtats?

Diguem $n$ al nombre d'alumnes què hi ha a classe, i sigui $E$ la suma de les edats de tots els alumnes. En particular, la suma de totes les edats serà $E+29$, comptant també els de la professora.

Aleshores, la condició que la mitjana de les edats dels alumnes és igual al nombre d'alumnes es tradueix en $$ \frac{E}{n} = n \quad \Longleftrightarrow \quad n^2 = E $$

D'altra banda, la condició que la mitjana de totes les edats és igual nombre de persones ($n$ alumnes més $1$ professora) es tradueix en $$ \frac{E+29}{n+1} = n+1 \quad \Longleftrightarrow \quad (n+1)^2=E+29$$

Per tant, si restem les dues igualtats, tenim que $$ (n+1)^2 - n^2 = (E+29) - E \quad \Longleftrightarrow \quad 2n+1 = 29 \quad \Longleftrightarrow \quad n = 14$$

És a dir, que el nombre d'alumnes és $\boxed{n = 14}$.

En efecte, podem comprovar que $$ 14^2 = E \quad \implies \quad E+29 = 225 = 15^2 = (14+1)^2 $$

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

# Usuari Data
6è de Primària  martinos 02/10/2021
2n d'ESO  Asoler 09/10/2021
1r d'ESO  JaiOpti9 13/10/2021
1r d'ESO  Nachulus 13/10/2021
1r d'ESO  amalia 13/10/2021
1r d'ESO  sabn 13/10/2021
1r d'ESO  EloiOrigami 14/10/2021
1r d'ESO  evg 20/10/2021
1r d'ESO  Hypergg2000 23/10/2021
1r d'ESO  Érika12 27/10/2021
1r d'ESO  pfemenía 29/10/2021
1r d'ESO  Camarena 29/10/2021
2n d'ESO  JoanaFolia 31/10/2021
2n d'ESO  Gyjones 13/10/2021
1r d'ESO  SansUDR 13/10/2021

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

# Usuari Data
Professor/a  rsempere 01/10/2021
3r d'ESO  jaquerol 01/10/2021
Professor/a  JABorrás 01/10/2021
Professor/a  mcruana1 02/10/2021
Curs indeterminat  fcarrasco 02/10/2021
Universitat  izanbf 02/10/2021
Curs indeterminat  rcoll 02/10/2021
Curs indeterminat  Origaming_7 02/10/2021
2n de Batxillerat  AlexandreR... 03/10/2021
Professor/a  arakelov 03/10/2021
Professor/a  Monroe 03/10/2021
Professor/a  montserrat... 11/10/2021
3r d'ESO  Julio 13/10/2021
3r d'ESO  Guillemayet 13/10/2021
3r d'ESO  Mariorizea 13/10/2021
3r d'ESO  Pol14 13/10/2021
3r d'ESO  David07 13/10/2021
1r de Batxillerat  Alexia2005 31/10/2021
Professor/a  luca.passo... 01/10/2021
Professor/a  RamonCanet 25/10/2021
Curs indeterminat  peremercadal 29/10/2021
Professor/a  nou 02/10/2021