1. **Plantejament del problema:**
Tenim un joc on dos jugadors giren dues ruletes i multipliquen els nombres obtinguts. Cal determinar si convé escollir que el resultat sigui un nombre primer o un quadrat perfecte.
2. **Dades inicials:**
- Ruleta 1: valors possibles $\{1,2,3\}$
- Ruleta 2: valors possibles $\{1,2,3,4\}$
3. **Objectiu:**
Cal calcular la probabilitat que el producte sigui primer i la probabilitat que sigui un quadrat perfecte.
4. **Càlcul dels productes possibles:**
Els productes possibles són tots els $a \times b$ amb $a \in \{1,2,3\}$ i $b \in \{1,2,3,4\}$:
$$\begin{aligned}
&1\times1=1,\quad 1\times2=2,\quad 1\times3=3,\quad 1\times4=4,\\
&2\times1=2,\quad 2\times2=4,\quad 2\times3=6,\quad 2\times4=8,\\
&3\times1=3,\quad 3\times2=6,\quad 3\times3=9,\quad 3\times4=12.
\end{aligned}$$
5. **Identificació de nombres primers i quadrats:**
- Nombres primers en la llista: $2,3$
- Quadrats perfectes en la llista: $1,4,9$
6. **Càlcul de probabilitats:**
Hi ha $3 \times 4 = 12$ resultats igualment probables.
- Probabilitat de nombre primer:
Els productes primers són $2$ i $3$.
Comptem quantes vegades apareixen:
- $2$ apareix a $1\times2$ i $2\times1$ (2 vegades)
- $3$ apareix a $1\times3$ i $3\times1$ (2 vegades)
Total: 4 casos.
- Probabilitat de quadrat perfecte:
Els quadrats són $1,4,9$.
Comptem:
- $1$ a $1\times1$ (1 cas)
- $4$ a $1\times4$ i $2\times2$ (2 casos)
- $9$ a $3\times3$ (1 cas)
Total: 4 casos.
7. **Conclusió primera pregunta:**
Les probabilitats són iguals: $\frac{4}{12} = \frac{1}{3}$ tant per nombre primer com per quadrat perfecte.
8. **Segona pregunta:**
Canviarem un nombre d'una ruleta per augmentar la probabilitat de productes primers.
Proposta: substituir el 4 de la segona ruleta per 5.
9. **Nous productes amb 5 en lloc de 4:**
$$\begin{aligned}
&1\times1=1,\quad 1\times2=2,\quad 1\times3=3,\quad 1\times5=5,\\
&2\times1=2,\quad 2\times2=4,\quad 2\times3=6,\quad 2\times5=10,\\
&3\times1=3,\quad 3\times2=6,\quad 3\times3=9,\quad 3\times5=15.
\end{aligned}$$
10. **Nombres primers nous:**
Ara tenim $2,3,5$ com a possibles productes primers.
11. **Comptem casos primers:**
- $2$: $1\times2$, $2\times1$ (2 casos)
- $3$: $1\times3$, $3\times1$ (2 casos)
- $5$: $1\times5$ (1 cas)
Total: 5 casos.
12. **Comptem quadrats:**
Els quadrats són $1,4,9$.
- $1$: $1\times1$ (1 cas)
- $4$: $2\times2$ (1 cas)
- $9$: $3\times3$ (1 cas)
Total: 3 casos.
13. **Probabilitats noves:**
- Primer: $\frac{5}{12}$
- Quadrat: $\frac{3}{12} = \frac{1}{4}$
14. **Conclusió segona pregunta:**
Canviant el 4 per 5 augmentem la probabilitat de productes primers respecte als quadrats.
**Resposta final:**
- a) No hi ha avantatge inicial entre escollir primer o quadrat.
- b) Canviant un nombre (4 per 5) la probabilitat de productes primers és més gran que la de quadrats.
Producte Primer Quadrat 1E4044
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.