Respuesta: la línea del autobús es 12.
El segundo matemático conoce el número de la línea, así que conoce la suma de las edades.
La frase importante es:
“Si conociera tu edad y cuántos hijos tienes, podría deducir sus edades.”
El padre responde:
“No podrías.”
Eso significa que, para la suma de esa línea, existen al menos dos repartos posibles de edades con:
- el mismo número de hijos;
- la misma suma;
- el mismo producto.
Porque si el segundo matemático conociera la edad del padre, conocería el producto; y si además conociera el número de hijos, solo fallaría si todavía quedaran dos repartos indistinguibles.
Con suma 12, ocurre esto:
$$
1,3,4,4
$$
y
$$
2,2,2,6.
$$
Ambos repartos tienen cuatro hijos. Ambos suman 12:
$$
1+3+4+4=12,
$$
$$
2+2+2+6=12.
$$
Y ambos tienen producto 48:
$$
1\cdot3\cdot4\cdot4=48,
$$
$$
2\cdot2\cdot2\cdot6=48.
$$
Por tanto, si la línea es 12 y el padre tiene 48 años y cuatro hijos, ni siquiera conociendo la edad y el número de hijos bastaría para reconstruir las edades.
Ahora falta ver por qué esto permite deducir la edad.
Para sumas menores que 12 no aparece ninguna ambigüedad de este tipo. Es decir, si la línea fuese menor que 12, la respuesta “No podrías” no podría darse.
Con suma 12 aparece una sola edad ambigua: 48.
Y para cualquier suma mayor que 12 aparecen al menos dos edades ambiguas. De hecho, basta añadir unos de edad 1 a los dos ejemplos anteriores: $1,3,4,4$ y $2,2,2,6$ mantienen producto 48 al añadir los mismos unos a ambos repartos.
Además, desde suma 13 también aparece otra ambigüedad:
$$
1,6,6
$$
y
$$
2,2,9,
$$
que tienen la misma suma 13, el mismo número de hijos y el mismo producto:
$$
1+6+6=13,
$$
$$
2+2+9=13,
$$
$$
1\cdot6\cdot6=36,
$$
$$
2\cdot2\cdot9=36.
$$
Si la suma es mayor que 13, se añaden los mismos unos a ambos repartos y la ambigüedad se conserva. Así, para toda línea mayor que 12 habría al menos dos edades posibles, 48 y 36, compatibles con la frase “No podrías”.
Por tanto, la única línea en la que la negativa del padre deja una edad determinada es:
$$12.$$
En esa línea, la edad que el segundo matemático deduce es 48.