1. **Planteamiento del problema:**
Se tienen números naturales $a$, $b$ y $n$ tales que:
$$\text{MCD}\left(\frac{a}{n}, \frac{b}{n}\right) = 16, \quad \text{MCD}(an, bn) = 144, \quad a + b = 384, \quad a > b$$
Se pide calcular $a$, $b$ y $n$.
2. **Fórmulas y reglas importantes:**
- El MCD (máximo común divisor) de dos números es el mayor número que divide a ambos.
- Para números naturales $x,y$ y un divisor común $d$, si $x = d x'$, $y = d y'$, entonces $\text{MCD}(x,y) = d \cdot \text{MCD}(x',y')$.
- Si $\text{MCD}(x,y) = 1$, decimos que $x$ y $y$ son coprimos.
3. **Análisis del primer MCD:**
$$\text{MCD}\left(\frac{a}{n}, \frac{b}{n}\right) = 16$$
Esto implica que $\frac{a}{n}$ y $\frac{b}{n}$ son múltiplos de 16 y su MCD es 16.
Sea:
$$\frac{a}{n} = 16x, \quad \frac{b}{n} = 16y$$
con $\text{MCD}(x,y) = 1$ porque 16 es el MCD común.
4. **Expresión de $a$ y $b$ en función de $n$, $x$, $y$:**
$$a = 16 n x, \quad b = 16 n y$$
con $\text{MCD}(x,y) = 1$.
5. **Condición de la suma:**
$$a + b = 16 n x + 16 n y = 16 n (x + y) = 384$$
De aquí:
$$16 n (x + y) = 384 \implies n (x + y) = \frac{384}{16} = 24$$
6. **Análisis del segundo MCD:**
$$\text{MCD}(a n, b n) = 144$$
Sustituyendo $a$ y $b$:
$$\text{MCD}(16 n x \cdot n, 16 n y \cdot n) = \text{MCD}(16 n^2 x, 16 n^2 y) = 144$$
Factor común:
$$16 n^2 \cdot \text{MCD}(x,y) = 144$$
Pero $\text{MCD}(x,y) = 1$, entonces:
$$16 n^2 = 144 \implies n^2 = \frac{144}{16} = 9 \implies n = 3$$
7. **Sustituyendo $n=3$ en la ecuación de la suma:**
$$3 (x + y) = 24 \implies x + y = 8$$
8. **Recordando que $x$ y $y$ son coprimos y $x + y = 8$:**
Buscamos pares naturales $(x,y)$ con $x + y = 8$, $\text{MCD}(x,y) = 1$ y $a > b \Rightarrow x > y$.
Posibles pares:
- $(7,1)$, MCD(7,1)=1
- $(5,3)$, MCD(5,3)=1
- $(3,5)$ no porque $x>y$
- $(1,7)$ no porque $x>y$
9. **Probamos con $(x,y) = (7,1)$:**
$$a = 16 \cdot 3 \cdot 7 = 336, \quad b = 16 \cdot 3 \cdot 1 = 48$$
Suma: $336 + 48 = 384$ correcto.
10. **Probamos con $(x,y) = (5,3)$:**
$$a = 16 \cdot 3 \cdot 5 = 240, \quad b = 16 \cdot 3 \cdot 3 = 144$$
Suma: $240 + 144 = 384$ correcto.
11. **Verificación del MCD para $a n$ y $b n$ con cada par:**
Para $(7,1)$:
$$a n = 336 \cdot 3 = 1008, \quad b n = 48 \cdot 3 = 144$$
$$\text{MCD}(1008, 144) = 144$$ (correcto)
Para $(5,3)$:
$$a n = 240 \cdot 3 = 720, \quad b n = 144 \cdot 3 = 432$$
$$\text{MCD}(720, 432) = 144$$ (correcto)
12. **Condición $a > b$:**
Ambos pares cumplen $a > b$.
13. **Conclusión:**
Los valores posibles son:
$$n = 3, \quad (a,b) = (336, 48) \quad \text{o} \quad (240, 144)$$
Mcd Naturales 4D8Ea8
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