LAS MATEMÁTICAS DE LA VIDA COTIDIANA
PROYECTOS

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PROYECTO Nº 1. Busca un mapa de tu barrio. A partir de este mapa haz un grafo que lo represente. Estudia el problema del reparto de correo de manera más eficiente. ¿Hay un circuito de Euler? ¿Hay muchos? Si no hay un circuito de Euler, ¿se puede eulerizar? Busca la manera más eficiente. Asegúrate que el cartero puede hacer el recorrido en una jornada de trabajo.
 Escribe una carta de una página dirigida a la Oficina de Correos describiendo cómo pueden servirle las técnicas de este capítulo para mejorar la eficiencia de sus carteros. Asume que el receptor de la carta no sabe matemáticas, pero está dispuesto a leer tu escrito si piensa que vale la pena después de leer el primer párrafo.
 

PROYECTO Nº 2. Lo mismo que en el Proyecto nº 1, pero con la recogida de basura. En este caso debes tener en cuenta las calles que son de una sola dirección.
 

PROYECTO Nº 3. ¿CUÁNTOS COLORES SE NECESITAN PARA COLOREAR UN MAPA? Un mapa es un grafo en el que las aristas son curvas. En un buen atlas los países se colorean de diferentes colores para distinguirlos unos de otros. Esto significa que dos países con frontera común deben pintarse con colores diferentes. Cuando se usan muchos colores esto es fácil de conseguir. Mucho más difícil es encontrar el menor número de colores que son suficientes para colorear un mapa.
 Un famoso problema, presentado en 1852, es probar que todo mapa puede colorearse con cuatro colores. Este problema tardó 100 años en ser resuelto. En 1976, K. Appel y W. Haken, de la Universidad de Illinois, publicaron un demostración correcta (muchas otras, incorrectas, se habían publicado antes) en la que se hacía mucho uso de un ordenador. La demostración de Appel y Haken es complicada.
 Mucho menos complicado es probar que cinco colores son suficientes para colorear un mapa. El capítulo 9 del libro Graphs and their uses (Oystein Ore, The Mathematical Association of America, 1990) presenta una amena demostración de este resultado.
 El Proyecto consiste en entender este capítulo, redactar una presentación coherente con ejemplos y realizar la exposición públicamente. El proyecto puede ser realizado por un grupo de hasta 3 personas.
 

PROYECTO Nº 4.  Elige 7 ciudades de España. Mira a un mapa de carreteras y construye el grafo valorado que representa las distancias por carretera entre estas 7 ciudades. Aplica a tu grafo valorado:
 a) El método del vecino más cercano para cada ciudad
 b) El método de las aristas clasificadas
Elige el que produzca el mejor resultado. ¿Crees que tu respuesta es la solución óptima?
 

PROYECTO Nº 5. D. VIRUS Y Dª POLIEDRO: UNA MATE-COMEDIA. (Proyecto para tres personas). Aunque pueda parecer extraño los virus tienen formas poliédricas regulares. Esto se debe, en parte, a que las formas que están sometidas a menor presión suelen ser regulares. Este tipo de poliedros se hacen con polígonos regulares. Pero, ¡no toda combinación de polígonos regulares produce poliedros regulares! Hay una fórmula, debida a Euler, de la que se deduce las combinaciones de polígonos regulares que son posibles.
 El proyecto consiste en una representación, una mate-comedia, en la que un paciente (Dª Poliedro) y un médico (D. Virus) discuten sobre la forma de los virus en una de las visitas de Dª Poliedro a D. Virus. El tercer miembro del grupo explicará algunas frases de los actores con los artilugios matemáticos adecuados.
 Estos artilugios permiten demostrar que si un poliedro regular está formado por pentágonos y hexágonos, debe tener 12 caras pentagonales (este es el modelo del balón que se usa para jugar al balompié y también es el poliedro en cuyos vértices se distribuyen los átomos de una molécula de Carbono 60). En el proyecto se describirá la forma poliédrica que tienen algunos virus y se hará un modelo en cartón del virus de la poliomielitis.
 La mate-comedia puede adaptarse del artículo "Built your own virus" (Ian Stewart, Capítulo 6 del libro Game, Set and Math., Penguin Books, 1991). Antes de presentar el proyecto (por escrito y actuado) es necesario hacer la traducción y la adaptación del guión.
 

PROYECTO Nº 6. POLIEDROS. En "La fórmula de Euler para los poliedros" (J. Colera, M. de Guzmán, E. Hernández, V. Rivierè, 1993) se da una demostración de la fórmula de Euler para los poliedros que es un poco diferente de la mostrada en clase. Además, contiene información adicional sobre superficies, muestra cómo se construye un pulsera de tetraedros y se estudian algunas propiedades de los poliedros semiregulares formados con triángulos equiláteros y cuadrados.
 El proyecto consiste en entender este artículo y redactarlo con ejemplos propios. Se puede ir más alla estudiando propiedades de otros poliedros semiregulares.

PROYECTO Nº 7. Entrevista a algún pequeño empresario conocido tuyo y que esté a cargo de decidir la política de producción de su compañía. Averigua qué recursos usan y cuáles productos fabrican. Con la entrevista, que tu debes preparar, debes averiguar al menos si hay restricciones sobre los recursos que utilizan y de qué tipo son y el método que usa el empresario para decidir la política de producción.
 Una vez realizada la entrevista debes escribir tus averiguaciones y razonar si la programación lineal le servirá para su negocio. Si puedes, intenta resolver el problema.

PROYECTO Nº 8. Haz un programa de ordenador que permita resolver un problema de mezclas con varios productos y recursos. Debes poner al menos dos productos y dos recursos. El número máximo de productos y recursos que pongas dependerá del método que uses para resolver sistemas lineales y del tiempo que se tarde en resolverlos, pero al menos el programa debe ser capaz de resolver un problema con 3 recursos con los que se fabrican 3 productos.
 Si dispones de un problema de la vida cotidiana (quizá puedes pedirselo a alguien que haya realizado el proyecto nº 7) resuélvelo. Si no es así, usa los ejercicios 39, 40 y 42 de la hoja de problemas nº 3 como banco de pruebas.

PROYECTO Nº 9. El Congreso de los Diputados tiene 350 Congresistas: 2 por cada una de las 50 provincias, uno por Ceuta y uno por Melilla; los restantes 248 escaños se distribuyen entre las provincias con un sistema en el que se tiene en cuenta el número de habitantes de cada provincia. Se necesita mayoría absoluta, es decir al menos 176 votos, para aprobar una Ley o propuesta.
 Las Elecciones del 3 de marzo de 1996 produjeron los siguientes resultados:
PP = 156 escaños;  PSOE = 141 escaños;  IU = 21 escaños; CiU = 16 escaños;
 PNV = 5 escaños; CC = 4 escaños;
 Otros = 7 escaños (incluye BNG(2), HB(2), ERC(1), EA(1) y UV(1))
Para reducir el número de posibiliadades hemos agrupado todos los partidos con menos de 3 votos en la coalición Otros. Como todos los Congresistas tienen disciplina de voto, el Congreso funciona como un sistema de votación ponderado.
 Tienes que encontrar el índice de Banzhaf y el de Shapley-Shubik del actual Congreso de los Diputados. Intenta considerar el menor número de coaliciones posibles.
 Comenta los resultados obtenidos. ¿Se puede decir que los partidos nacionalistas tienen más influencia que la que le corresponde por su número de votos? Este proyecto puede hacerse por dos personas.
 

PROYECTO Nº 10. Los órganos de Gobierno de la Universidad Autónoma de Madrid son los Consejos de Departamento, las Juntas de Facultad, la Junta de Gobierno y el Claustro. Elige uno de estos órganos de Gobierno y busca en los Estatutos de la Universidad Autónoma de Madrid qué miembros lo forman y cómo son elegidos. Tu trabajo debe comenzar haciendo una exposición completa y legible con tus averiguaciones.
 Elige uno de estos órganos de Gobierno (un Consejo de Departamento, una Junta de Facultad, la Junta de Gobierno o el Claustro), estudia si es un sistema de votación ponderado y calcula el índice de poder de cada grupo. Redacta tus conclusiones y haz cuantos comentarios creas oportunos sobre la composición del órgano de Gobirno estudiado.
 

PROYECTO Nº 11. Un método de votación que permite a todos los ciudadanos expresar todas sus opiniones sobre los candidatos es el de la votación preferencial. En este método cada votante hace una lista de preferencias con los candidatos, desde el que más le agrada al que más le desegrada. La elección de los candidatos sigue un sistema complejo cuando hay que elegir más de un candidato. Parece ser que este método de elección preserva la proporcionalidad mejor que otros.
 Pero no deja de tener paradojas. Incluso cuando hay que elegir solamente un candidato, en cuyo caso se sigue el método de eliminación del perdedor, se pueden producir resultados sorprendentes. El artículo de P. C. Fishburn y S.J. Brams titulado Paradoxes of Preferencial Voting (Mathematics Magazine, volumen 56, número 4, septiembre 1983) contiene algunas de estas paradojas.
 El trabajo consiste en adaptar la historia contada en el artículo citado para poner de manifiesto estas paradojas. Basta con trabajar las dos primeras secciones, aunque si alguien quiere puede hacer las restantes. Este proyecto puede hacerse por dos personas


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