Flávio Wagner Rodrigues
IME-USP

Soluções e Sugestões:
RPM - Problemas
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     Problemas

(Preparação para Olimpíadas Colombianas de Matemática.)

95.  Uma escada de 6m de altura está encostada contra uma parede que apresenta um degrau de   2 m   de altura por  2 m  de largura, como mostra a figura.

Quais as alturas máxima e míni­ma que o extremo superior da escada pode alcançar na parede? (Preparação para Olimpíadas Colombianas de Matemática.)

96.  Fixados dois pontos B e C, determinar o lugar geométrico dos baricentros dos triângulos ABC com lado AB de comprimento constante.

(Enviado por Régia Sant'Ana, PR.)

97.  Uma urna contém    10 bolas, sendo    5    brancas,    3    azuis e
2   pretas.   As bolas vão ser retiradas ao acaso, sem reposição.
Determine a probabilidade de que

(a)      A última bola branca saia da urna na   k-ésima retirada  (5 k 10);

(b)     a cor azul seja a primeira a acabar.

 

     ... e probleminhas

1. Eu não tenho relógio de pulso, mas tenho em casa um excelente relógio de parede ao qual, às vezes, esqueço de dar corda. Uma vez, quando isto aconteceu, fui à casa de um amigo que tem
sempre um cronômetro marcando a hora exata e lá passei algum tempo. Depois voltei para casa e acertei o meu relógio de parede.
Como pude fazê-lo se eu não sabia a duração da viagem?

2.        Escreva os números   1  e   100,  usando todos os   10  algarismos, uma só vez cada um deles.

3.        Você tem Cr$160,00 e aposta a metade num lance de cara ou coroa.  Ganhando ou perdendo, você torna a apostar a metade do que lhe resta num segundo lance, e assim, sucessivamente, por seis lances.   Imagine, agora, que você ganhou três vezes e perdeu outras três.   Estará com mais dinheiro, com menos, ou com a mesma quantia inicial?
 

4.        Nos pontos   A   e   M   da superfície do prisma reto de base quadrada, ao lado, encontram-se, respectivamente, uma aranha e uma mosca.    Qual é o caminho mais curto sobre a superfície do prisma que a aranha deve percorrer para pegara mosca?

[Tirados de fascículos da Revista Engenheiro Moderno (seção Jogos Matemáticos), dos anos 1965 e 1966. Enviados por Nelson Tunala.]

 

(Ver respostas na seção Explorando o Sistema de Numeração Decimal...")

     Soluções dos problemas propostos na RPM 19, 2° semestre, 1991

86.  Determine os valores do parâmetro   de modo que a equação

x2 + 4x 2 | x a | +2 a = 0

Solução:

Seja   f(x) = x2 + 4x 2 |x a| + 2 a.

Estudando separadamente os gráficos dos trinômios

f(x) = x2 + 2x + 2 + a,    para  x > a    e    f(x) = x2 + 6x + 2 3a,    para  x a, obtemos o gráfico de    f(x),   esboçado a seguir, conforme o valor de   a.    Nestes gráficos as raízes dos trinômios são representadas pelas letras:

(Resumo de soluções enviadas pelos leitores.)

 

87. Determine todas as seqüências finitas de números naturais consecutivos cuja soma seja igual a 1 000.

Solução:

O problema pede todas as progressões aritméticas finitas de números inteiros positivos, com razão igual ale soma dos termos igual a 1000. Designando por a1  o 1.° termo e por   n   o número de termos, teremos:
 

Como  2 000 n2   tem que ser   0,   temos  0 < n 44.

n =

1

{1000}

n =

5

{198, 199,..., 202},

n =

16

{55, 56, ..., 70} ,

n

25

{28, 29, ..., 52}.

(Solução enviada por António Matos dos Santos, PR.)

88. Dado um triângulo ABC, considere 1sua circunferência circunscrita e 2 sua circunferência inscrita. Por um ponto R 1, trace as tangentes a 2 que encontram 1 em S e T. Mostre que 2 é a circunferência inscrita do triângulo  RST.

Solução:

Inicialmente mostraremos a Fórmula, de Euler. R2 d2 = 2Rr, onde R é o raio da circunferência 1 circunscrita ao triângulo ABC, r, o raio de 2 inscrita ao triângulo  ABC  d,  a distância entre os centros  O  de  1   e  I  de  2.

Como o ângulo externo em I ao triângulo ABI é + , então o triângulo BID  é isósceles e, portanto,  BD = ID.

A potência  P  de  em relação a  2   é dada por

P = (R d)(R + d) = AI . ID = AI . BD

Para concluir que   2   é inscrita ao triângulo   RST   mostraremos que   ST  é tangente a  2.   Para isso basta provar que  ' — ".

O triângulo  SIU   é isósceles com  SU = IU.   De fato,

 

pois os triângulos   VUS  e   RZI  são semelhantes. Logo  ' = "   e como

(Solução de Nelson Tunala, RJ e Sebastião Paulo Tonolli, SP.)

 

89. Determine os números naturais  a, b e c  tais que

a3 b3 c3 = 3abc     e      a2 = 2(b + c).

Solução:

De  a3 b3 c3 = 3abc    (1),  temos que  a3 3abc e, como  a 0, a2 3bc.

Como     a2 = 2(b + c)    (2),     segue que     2(b + c) 3bc   e,  portanto,    b(3c 2) 2c    (3).

Quando   c = 0,   de (1) e (2) segue que   a = b  e a2 = 2b;   portanto as únicas soluções  (a,b,c),  com  c = 0,  são  (0,0,0)  e  (2,2,0).


que a única solução com 
b =  0 é (2,0,2), a única com  b = 1  é (2,1,1)  e que não existe solução com  b = 2  e  c > 0.

(Resumo de soluções enviadas pelos leitores.)

 

Relação dos leitores que enviaram soluções dos problemas 86 a 89 da
RPM 10

Carlos A. C. Magalhães (CE) - 87

Sérgio M. Sato (SP) - 87

Edson Roberto Abe (SP) - 87

Tsunediro Takahashi (SP) - 87-89

Hiroshi Maeda (PR) - 87

Alberto H. Raad (MG) - 87

Régis Sant'Ana (PR) - 87-89

Sebastião Paulo Tonolli (SP) - 88

Geraldo Perlino Jr. (SP) - 89

Nelson Tunala (RJ) - 86-87-88-89

Wilzanete e Levi Brasilino (PE) - 87-89

Benjamin César A. Costa (RJ) - 87-89

Roberto F. Silvestre (MG) - 86-87-89

Moysés I. Kessel (SP) - 87

Evandro de Freitas (RJ) - 87-89

Antonio Matos dos Santos (PR) - 87-89

Antonio V. Bezerra (CE) - 87-89 

Cláudio Arconcher (SP) - 88


 

Esta aconteceu com o colega Gilberto Mejorado Escobar, de São Paulo, SP.

Aluno 1: Professor, conjunto dos naturais: letra N.   Mas, conjunto dos inteiros: letra Z?   Não entendo.

Aluno 2: Não seja burro, cara!   Conjunto dos númeroZinteiros!
 

(RPM:   Por que Z?      De Zahl, número em alemão.)