Resoconto della "Gara Matematica"
del 14 Aprile 2003


  • Un mondo è costituito da 64 cellette, ognuna occupata da un esemplare di uno dei due tipi di esseri viventi, i predatori e le prede. La tipica giornata di questo mondo è la seguente.
    Mattino: Ogni predatore divora una preda; i predatori a digiuno muoiono.
    Pomeriggio: I predatori formano delle coppie ed ognuna genera un nuovo predatore.
    Sera: Le prede si moltiplicano occupando le cellette lasciate libere dai predatori.
    • Supponiamo che il primo giorno ci siano esattamente 2 predatori, le altre cellette essendo occupate dalle prede. Mostrare che i predatori non si estingueranno mai.
    • Mostrare che i predatori non si estingueranno mai qualunque sia il loro numero iniziale, purché ci sia inizialmente almeno una preda.

  • Consideriamo due ruote dentate, la più grande A con a denti e la più piccola B con b denti. In prossimità del bordo della ruota B vi è un piccolo foro nel quale viene introdotta una penna. Tenendo ferma A e ruotando B si disegna una curva (detta epicicloide).
    • Mostrare che dopo un certo numero di giri la curva si chiude.
    • Dopo quanti giri completi di B attorno ad A si chiude la curva?
    • La curva chiusa ottenuta risulta avere un certo numero di "punte" verso l'interno (vedi figura). Quante sono queste punte?



  • Nella città di Cerchiotondo tutte le strade sono o rette passanti per la piazza centrale oppure circonferenze centrate nella piazza. Dati due punti qualunque della città (supponiamo per semplicità che entrambi i punti si trovino ad un incrocio) descrivere il percorso più breve che li congiunge.

  • I vertici di un ettagono regolare sono colorati rosso o blu.
    • Mostrare che comunque li si colorino esisteranno sempre tre vertici dello stesso colore che formano un triangolo isoscele.
    • Mostrare che la stessa affermazione vale se si parte da un qualunque poligono regolare con un numero dispari di lati maggiore o uguale a cinque.
    • Per quali poligoni regolari vale l'affermazione?