Problemas
Zoard A.L.Geöcge 1,

 

13.  Uma calculadora cientifica com diversos circuitos danificados só está fazendo adições, subtrações, multiplicações e divisões, e calculando as funções trigonométricas seno e coseno, diretas e inversas. Como podemos obter a raiz quadrada de um número  X(0) com esta calculadora usando um número finito de operações? (Isto é, por um processo não iterativo). (Sugestão do professor Joy Ramos Marin, São Paulo, SP).

14.  A executa um trabalho em “m” vezes mais tempo que B e C juntos, B executa o mesmo trabalho em “n” vezes mais tempo que A e C juntos. Quantas  vezes mais tempo é necessário para C executar o trabalho do que A e B juntos?

15.  Determine, sem usar tabela ou máquina de calcular, quanto vale o ângulo agudo X, se

 

16. Resolva o sistema de equações

 

17.  Inscrevemos um triângulo ABC no circulo unitário. Seja K o centro do círculo. Prove que se KA.KB.KC = 1, então o triangulo é eqüilátero!  (Olimpíada húngara, 1982).
 

     ... e Probleminhas  

1.   Na figura uma cereja está em um copo formado por 4 fósforos. Mude a posição de 2 dos fósforos de modo que você ainda tenha o mesmo copo (talvez em posição diferente), mas a cereja fora do copo.

2.  Reconstrua a divisão. Cada “” representa um algarismo.

 

3.  Se 5 gatos pegam 5 ratos em 5 minutos, 100 gatos pegam 100 ratos em quantos minutos?

4.  Um senhor de idade deixou o seguinte testamento: “Deixou 1/3 da minha fortuna para minha única filha e o restante para a criança que ela está esperando, se for homem; deixo ½ da minha fortuna para minha única filha e o restante para a criança que ela está esperando, se for mulher.” Após sua morte nascem gêmeos: um casal. Como deve ser dividida a fortuna?

(Ver respostas na seção "Livros")
 

     Soluções dos problemas propostos na RPM, nº 2, 1º semestre de 1983:  

9.  Três amigos, André, Brás e Célio disputaram um torneio de xadrez, jogando o mesmo número de partidas entre si. Ao final da competição, fizeram as seguintes declarações:

André: “Venci o maior número de partidas”

Brás: “Perdi o menor número de partidas”

Célio: “Ganhei o maior número de pontos”

É possível que os três tenham falado a verdade? (Cada jogador ganha 0 pontos quando perde, 0,5 pontos quando empata, e 1 ponto quando vence uma partida.) (Extraído do Jornal de Matemática do Ensino Médio, Hungria)

Solução (Resumo)

Sim, é possível, basta exibir um quadro do torneio, mostrando a verdade das três afirmações, como fazem os solucionadores JOSÉ HERNANDES & DIÓGENES CORREIA BASSO, São José do Rio Preto – SP.

“Vamos supor que no torneio de xadrez disputado pelos três amigos A(ndré) B(rás) C(élio), cada um jogou 14 partidas, sendo 7 como cada um dos seus amigos e ocorreu o seguinte:

A  

X

B

2 vitórias

 

2 derrotas

3 empates

 

3 empates

2 derrotas

 

2 vitórias


B  

X

C

0 vitórias

 

0 derrotas

7 empates

 

7 empates

0 derrotas

 

0 vitórias


C  

X

A

4 vitórias

 

4 derrotas

0 empates

 

0 empates

3 derrotas

 

3 vitórias


Resumo:  

 

A

B

C

Vitórias

5

2

4

Empates

3

10

7

Derrotas  

6

2

3

Pontos  

6,5

7,0  

7,5

Assim:

 André: maior número de vitórias (5)

Brás: menor número de derrotas (2)

Célio: Maior número de pontos (7,5)

Observação:

Os leitores Nilo Sá Silva The (Recife-PE), Luis Antonio Ponce Alonso (Santos-SP), Joy Ramos Marin (São Paulo-SP), Rubens Fernando C. Romeiro (Pindamonhangaba-SP) resolveram o problema exibindo sistemas de desigualdades, que infelizmente não podemos publicar, por serem bastante extensas e nos falta espaço.

O Professor Rubens Fernando C. Romeiro provou ainda que o menor número de rodadas necessárias para acontecer o evento é 7, pois com menos rodadas é impossível que as três afirmações sejam verdadeiras simultaneamente.

  Um outro quadro dado pelo Professor Rubens é o seguinte:

 

Vitórias

Empates  

Derrotas

Pontos

André

5

4

5

7,0

Brás

1

11

2

6,5

Célio

4  

7

3

7,5

10. Sejam dadas as coordenadas dos pontos não alinhados

  A = (x1, y1),

B = (x2, y2),

C = (x3, y3)

Prove que as coordenadas do centro do círculo inscrito no triângulo ABC são dadas pelas expressões:

 

onde a, b, c são os comprimentos dos lados do triângulo, opostos aos vértices, respectivamente.

(Sugestão dos Professores Wilson Massaro (Orlândia-SP) e Dermeval C. Neto (Fortaleza-CE)).

1ª Solução (Geométrica)

As coordenadas do centro de um círculo inscrito num triângulo ABC coincidem com as coordenadas do incentro do triângulo.

  Sendo AA1 a bissetriz do ângulo A sabemos que A1 é o baricentro de B e C com massas respectivamente iguais a “b” e “c” isto é:

                                      (1)

Vamos então determinar o baricentro dos pontos A e A1, A com massa a e A1 com massa b + c. Temos:

 

  Como 0 é a origem do sistema de coordenadas, isto é, 0=(0, 0), podemos escrever

 

 

C.Q.D.
(Prof. Jaibis Freitas de Sousa, Salvador-BA)

Observação:

 À primeira vista, esta solução parece um pouco “artificial”, definindo I como o baricentro de A e A1, pela escolha “forçada” dos pesos. Mesmo assim é perfeitamente correta, pois fazendo as mesmas contas para B e B1 e C e C1 o resultado será o ponto comum 1.

2ª Solução (Vetorial)

Pela regra do paralelogramo

a + b em geral não é a bissetriz do ângulo, (a, b), e isto só é válido se a = b.

Sejam os vetores A, B, C representando os pontos A, B, C pelas suas extremidades, então os lados a, b, c são os vetores. 

a = C – B                b = A – C                 c = B – A

  Calculemos o encontro das bissetrizes que partem de A e B, o que é centro do círculo inscrito.

Como  e são vetores unitários

 

onde l e m são constantes reais.

Então:

  e como A, B, C são não-alinhados, temos que

  e 

C.Q.D.
Resumo de soluções de diversos leitores.

 

Observação:

 

Chegaram ainda soluções usando Geometria Analítica em coordenadas. Estas soluções são corretas, mas muito extensos. A segunda solução é um exemplo para a utilidade do tratamento vetorial da Geometria Analítica “neste caso”, que não deve ser tomado como uma “regra geral”!

11.  Sejam a, b, c, números reais positivos. Prove que:

 

 

Solução: (Resumo)

  Tem-se, primeiramente:

  (ab – bc)2 + (bc – ac)2 + (ab – ac)2 0

ou

  a2b2 + b2c2 + a2c2 ³ a2bc +ab2c + abc2            (1)

E também:

  (a2 b2) 2 + (a2 – c2) 2 +  (b2 – c2) 2 0

de onde

  a4 + b4 + c4 ³ a2b2 + b2c2 +a2b2           (2)

Comparando (1) com (2) (propriedade transitiva)

  a4 + b4 + c4 ³ abc (a + b + c)

e

a + b + c > 0,

  temos:

   

C.Q.D.
(Resumo de diversas soluções) 

12.  Um trem atravessa uma ponte de 171 m em 27 segundos. Determine a velocidade e o comprimento do comboio, se o tempo de passar um pedestre que anda em sentido contrário com a velocidade de 1 m/s é de 9 segundos. (KVANT, Moscou)

Solução:

Seja X o comprimento do trem e v a sua velocidade.

Assim:

 

e

Resolvendo:

  x = 99 m         e          v = 10 m/seg.

(Resumo de diversas soluções)
 

Relação complementar dos leitores que enviaram soluções dos problemas do 1º número da RPM (soluções que chegaram depois de 12 de março de 1983)

Suzi Ferreira (SP) – 6,7

Roberto P. Chagas & Graciema D’Ávila Roscoe Santoro (MG) – 4 a 8

Rene de Deus Vieira & Gilberto Alves Vicnete (MG) – 4 a 8

Mário Arlindo Casarin Jr (SP) – 4, 6, 7

Vilmar Trevisan (RS) – 4

Jaibis Freitas de Sousa (BA) – 4, 7

Oscar Luiz Teixeira de Rezende (MG) – 4,7

Rialino Alves da Silva (MG) – 4, 5

Zoárd Carrara Geöcze (MG) – 4, 7

Domingo S. Barros de Sousa (CE) – 6, 7


Relação dos leitores que enviaram soluções dos problemas 9 – 12 do
2º número da RPM. (Em ordem de chegada)  

Roberto P. Chagas & Graciema D’Ávila Roscoe Santoro (MG) – 10, 11, 12

Carlos A. da Silva de Oliveira (PE) – 12

José Marcos Ilha (RS) – 12

Luiz A. Ponce Alonso (SP) – 9 a 12

Manuel J. de Jesus Almeida (RJ) – 11, 12

Jaibis Freitas de Sousa (BA) – 10 

Joy Ramos Marin (SP) – 9, 10, 11

João Carlos Gussi (SP) – 10, 11  

José Hernandes (SP) – 11, 12

Leila Deinum Franzini (PR) – 10, 11

José Hernandes & 
Diógenes C. Basso (SP)
- 9

Deira Alesia Vicentini Villen (SP) – 12

Rubens F. César Romeiro (SP)–9 a 12  

Antônio Ferreira Sobrinho (SP) – 10

Plácido Rogerio Pinheiro (CE) – 11

Josão L. Amaral Prado (SP) – 10, 11

Florival C. de Sousa (GO) – 9, 11, 12

Nilo Sá Silva Thé (PE) – 9 a 12

Eduardo Wagner (RJ) – 9

Ivan Costa Cavalcante (CE) – 11

Herval Paccola (SP) – 10, 11, 12

Obs.:  Chegaram ainda 7 soluções erradas.
Estas soluções chegaram até 12 de setembro de 1983. Continuamos a publicar os nomes dos que enviarem soluções dos problemas 9 a 12.