Flávio Wagner Rodrigues
IME-US
P

Soluções e Sugestões:
RPM - Problemas
Caixa Postal 20570
01498 - São Paulo
- SP

     Problemas

74.  Neste ano de 1990 a Prefeitura do Município de São Paulo determinou que o imposto predial deveria ser corrigido em 70% da variação do BTN entre o mês do lançamento (janeiro) e o mês do vencimento. Um contribuinte cujo imposto vencia em março fez os seguintes cálculos:

1) dividiu o BTN de março pelo BTN de janeiro obtendo um número;  2)  multiplicou esse número pelo valor do imposto;  3) calculou 70% do resultado obtido. Explique por que o caixa do Banco se recusou a receber e como seria o cálculo correto do imposto desse contribuinte.

 75. Uma urna contém n bolas numeradas de 1 a n. Bolas são retiradas dessa urna sucessivamente, sem reposição, até que pela primeira vez apareça um número maior que todos os anteriores.   Caso isso não aconteça o processo prossegue até que se esgotem as bolas da urna.Para  = 2, ..., n,  determine a probabilidade de que o processo pare na  k-ésima  retirada.

76.         Resolva em inteiros

x4 + 5x2 + 2x2y2 + y4 + 3y2 - z2 + 8 = 0

(Proposto (mas não usado) para a 4? Olimpíada. Ibero-americana)

77.  Pelo ponto médio M do lado BC de um quadrilátero ABCD traçar a reta que divide esse quadrilátero em duas partes de áreas iguais.

(De um problema enviado por Sérgio Edézio Moreira).

 

     ...  e probleminhas

Para seus alunos de 6.ª série:

1.     Se galinha e meia põe ovo e meio em dia e meio, quantos ovos põe uma galinha em 6 dias?

2.     Meu pai vendeu duas motos por 99 mil cruzeiros cada uma. Na venda de uma, perdeu 10% e na venda da outra ganhou 10%.  Ficaram elas por elas, não é?

3.     Acertei dois relógios no dia 1 de junho, ao meio dia e depois os guardei. O primeiro adiantava 10 segundos por hora e o outro atrasava 10 segundos por hora. Quando é que os dois relógios voltarão a marcar a mesma hora?

(Tirados de Thesouro da Juventude, W. M. Jackson, Inc. Editores; enviados para a  RPM por José de Oliveira Siqueira..)

(Ver respostas na seção "O leitor pergunta")

Probleminhas da RPM 14 recebeu cartas

-  de Rizio Sant'Ana, Campanha, MG, que encontrou 23 soluções para ENVIE + MAIS = GRANA (RPM 14, p.61), usando computador e responde à pergunta de José Hernandes (RPM 14, p.62): "E perfeitamente possível e facílimo encontrar todas as respostas de problemas como esses, usando computador". Junta um probleminha que, diz ele, tem solução única:    ILRBS x A = BRASIL.

-  de Edmundo Capelas de Oliveira, P. G. Oliveira e A. G. Oliveira que inventaram uma história com rapto, resgate e um final feliz, envolvendo MAMAE + MANDE = GRANA,  MAE + MAIS = GRANA   ,   MANDA + MUITA = GRANA   ,   FALTA + MUITA = GRANA   , porém a história é muito grande e esta seção, muito pequena.

 

     Soluções dos problemas propostos na RPM 14, 1-semestre, 1989

66. n livros, dos quais k são livros de Matemática, são colocados aleatoriamente na prateleira de uma estante. Qual é a probabilidade de que os livros de Matemática fiquem juntos? Para que valor (ou valores) de k essa probabilidade é mínima?

Solução:

Existem ao todo n! maneiras de colocarmos n livros na prateleira de uma estante. O nosso problema é contar em quantas dessas maneiras os it livros de Matemática permanecem juntos. Vamos observar inicialmente que, uma vez colocado o primeiro livro de Matemática, os (k l) lugares seguintes deverão ser ocupados por livros de Matemática. Existem portanto (n k+1) escolhas possíveis dos k lugares consecutivos a serem ocupados por livros de Matemática. Uma vez fixados esses lugares, os livros de Matemática podem ser permutados entre si (dando origem a k! configurações), o mesmo ocorrendo com os livros sobre outros assuntos (o que nos dá (n k)! configurações). Segue-se então que o número de.maneiras nas quais os livros de Matemática permanecem juntos é dado por   (n k+1) . k! . (n k)!. Portanto, o valor da probabilidade pedida é:

 Observe agora que  p( l ) = p(n) = 1   e que

e portanto que  p(k) < p(k +1)   se, e só se,   .   Conclui-se que para  n  par o valor mínimo é atingido para  .   Para  n  ímpar o único ponto de mínimo é

67. Dois piratas Barba Vermelha e Barba Negra, fugindo da marinha real, se dirigiram a uma ilha com o objetivo de nela enterrar um tesouro. Na beira da praia existiam duas grandes rochas e uma palmeira solitária. Barba Vermelha dirigiu-se a uma das rochas e andou, na direção perpendicular à reta que unia a rocha à palmeira, uma distância igual à distância entre a rocha e a palmeira. Barba Negra fez a mesma coisa com relação à outra rocha e à palmeira. Em seguida eles caminharam um na direção do outro e enterraram o tesouro na metade do caminho. Dois anos mais tarde eles retornaram à ilha para desenterrar o tesouro e descobriram que a palmeira não estava mais lá. Como será possível recuperar o tesouro?

Solução:

Sejam  R1,R2   as rochas  e  um ponto qualquer distinto de   Ri. Considere:

    R1A,   obtido pela rotação de  90°, no sentido anti-horário, de  R1P;

    R2B,  obtido pela rotação de  90°, no sentido horário, de  R2P.

Sem perda de generalidade, suporemos  R1R2   horizontal no plano cartesiano e  R1 à esquerda de  R2. Mostraremos que

o ponto médio M de AB é o ponto da mediatriz do segmento R1R2 do qual dista ^ R1R2 e está no semiplano superior determinado pela reta  R1R2.

Invertendo as duas orientações dadas,   estará no semiplano inferior. Donde concluiremos que, se os piratas escolheram sentidos contrários, o tesouro poderá ser encontrado, cavando-se, no máximo, em dois pontos.

Sejam  A', B', M', e P' as projeções ortogonais, sobre a reta  R1R2, de  A,   B,   M  e P,   respectivamente. Temos

A'Ri = PP' = B'R2

pois, degenerados ou não, AR1A' PR1P'    e    BR2B' PR2P'.

Além disso, A'M' = B'M', pois M é ponto médio de AB. Logo, examinando as possíveis posições de A' e B' na reta R\R2 quando P varia, podemos concluir que R1M' = R2M',  portanto,   M   pertence à mediatriz de   R1R2.

Levando em conta que   AA' = R1P'   e   BB' = R2P',   mostraremos que  

Na fig.l,  e   B , e , portanto,   M,   estão no semiplano superior. Neste caso

Na fig.2, A está no semiplano superior, B no inferior e AA' = R1P' > R2P' = BB'. Neste caso, temos

e   M   está no semiplano superior.

Se   estiver " à esquerda" de   R1, estará no semiplano inferior,   B   no superior e    BB'=R2P' > R1P' = AA'  Logo, temos

e   está no semiplano superior.

Dados agora dois pontos Pi, i = 1,2, distintos, considere R1Ai e R2Bi obtidos como anteriormente, porém com as rotações no mesmo sentido. Como A1A2 e B1B2 são paralelos e congruentes, então M1 M2. Donde concluiremos que, se os piratas andaram no mesmo sentido, o tesouro estará perdido.

Observação: Tantas discussões apareceram porque permitimos praias irregulares. O problema fica bem mais simples supondo a praia retilínea e a palmeira na região entre R1 e   R2 mas não necessariamente na beira da praia.

68. Uma seqüência de números reais se denomina uma progressão aritmética de segunda ordem, se as diferenças entre termos sucessivos formarem uma progressão aritmética. Determine o n-ésimo termo e a soma dos n primeiros termos da P.A. de segunda ordem: 6,8, 15,27,44 ...

Solução:

Vamos considerar o problema geral, denotando por a1, a2, . . . os termos de uma P.A. de segunda ordem e por b1, b2 ... os termos da P.A. simples a ela associada. Segue-se da definição:

Somando termo a termo essas   n 1   igualdades temos, para todo   n > 1:

No caso particular do problema   6,8,15,...,    temos:    b1 = 2,  r = 5   e portanto   bn-1 = 2 + (n 2) 5 = 5n 8  e

Para obter a soma dos   n   primeiros termos da P.A. de segunda ordem basta então calcularmos:

69. Três recipientes A, B, e C têm, inicialmente, os seguintes conteúdos: A 2 litros de óleo de soja, B 3 litros de óleo de amendoim, C 4 litros de óleo de milho. Passamos um litro do recipiente A para B. Depois de convenientemente misturado, passamos um litro de B para C. Mistura-se novamente e em seguida passamos um litro de C para B. Finalmente um litro é retirado de B e misturado ao conteúdo de A. Qual é a porcentagem de cada tipo de óleo no recipiente A, após completada a operação acima?

Solução:

Chamemos de M(A) a soma dos volumes dos óleos s (soja), a (amendoim) e m (milho) no recipiente A e V(A) o seu volume total todos medidos em litros. A situação inicial é:

Como 1 litro do conteúdo de A é transferido para B a situação seguinte é:

Em seguida, 1 litro de B é transferido para C:
 

Depois transfere-se 1 litro de C para B:

 

Finalmente, retira-se 1 litro de B que é misturado em A

Portanto, as proporções dos componentes no recipiente A são

(Solução enviada por Leonardo Pastor, São Paulo, SP)

 

 

Relação dos leitores que enviaram soluções dos problemas 66 a 69 do N 14 da RPM

Ivete C. Rodrigues (SP) - 68

Augusto J. de Macedo (RN) - 69

Tsunediro Takahashi (SP) - 68-69

Herval Paccola (SP) - 66-69

Nelson Tunala (RJ)- 66-68-69

Oswaldo F.Martins (BA) - 68-69

Antonio Ferreira Sobrinho (SP) - 68-69

Hilda da S. Pinhão (SP) - 67-68-69

Cláudio V. Narrichi (MG) - 69

Marcelo Gama da Silva (PE) - 68-69

Dilson S.Wassaro (SP) - 66-68-69

Rizzio Sant'Ana (MG) - 66-69

Elias Bertolazo (SP) - 69

Cid Carlos L. Silva (AL) -68-69

João Dionizio Filgueira Sob" (PE) - 68

J.Marcos (SP) - 69

Pedro Nunes Damacena (CE) - 69

Manoel E. R. de Azevedo (RN) - 69

Francisco C. Simão Jr (MG) - 68-69

Filipe Fernando Moreira (MG) - 69

José B. de Carvalho (PE) - 66-68-69

Daives Verdiani (SP) - 68

Arístóteles A. da Silva (RO) - 68-69

Sérgio Dalmas (SP) - 66-67-68-69

Edmundo Reis Bessa (CE) - 69

João F. Banos (SP) - 68

José Renato C. e Carneiro (SP) - 68

Francisco C. S. Carvalho (PI) - 68

Nelson Amauari Pereira (SP) - 68-69

Heleno da C. Vital (RJ) - 66-68-69

Hélio Carvalho (PA) - 66-69

Sun H. Ming (SP) - 68-69

Valdir F. Lobo (CE) -68-69

Leonardo Pastor (SP) - 66-68-69

           


Balcão do Mestre

Quero comprar ou tirar cópia Elementos de Álgebra publicado oor André Perez Marin, em 1910. Marcelo Gama da Silva Rua Major Izidoro, 34 52081 Recife, PE

Quero trocar opinião com colegas Ver Cartas do leitor, p.61

Sônia M.Mattos Caruso
Al.Jadé,86 Residencial 9
06400 Alphaville, Barueri, SP

           A RPM precisa :
  Desenhista voluntário (ver p. 18)
   Artista (ver p.18)