Élio Mega e Eduardo Wagner
São Paulo, SP e Rio de Janeiro, RJ

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  Ensino e Olimpíadas de Matemática

Os professores estão sempre sendo desafiados a pensar na didática da sua matéria, em particular os de Matemática. Todo professor de Matemática tem seus "casos" para contar: desde os alunos que vibram com a matéria até os que chegam a dizer que nasceram sem dom para ela.

A discussão sobre que processos, métodos e teorias pedagógicas ou combinações delas poderiam produzir melhores resultados no ensino da Matemática, ou mesmo no ensino em geral, já é antiga. Muito se tem escrito e falado sobre o assunto.

 

Na verdade, não há respostas simples e muitas vezes as opiniões acabam sendo forjadas por considerações não necessariamente pedagógicas. Entretanto, há algumas coisas relativamente simples que podem ajudar todo aluno a interessar-se e aprender a matéria.

 

Já faz um certo tempo que se considera a resolução de problemas um excelente recurso pedagógico. Nem é necessário dizer que isso irá depender da qualidade do problema. Um bom problema é aquele cujo enunciado é o mais claro e simples possível, mas cuja resolução depende muito da criatividade, engenhosidade e conhecimento (mesmo que em nível básico) da Matemática. É claro que os problemas exigem diferentes níveis de maturidade e conhecimento dessa matéria, daí a necessidade de que sejam criteriosamente selecionados antes de serem apresentados aos estudantes.

 

Nas Olimpíadas de Matemática, cujas provas geralmente são formuladas através de problemas, as preocupações a que nos referimos estão sempre presentes, pois as organizações responsáveis por  tais eventos contam com o trabalho de professores e pesquisadores de Matemática ou Educação Matemática de gabarito.

 

Por essas e outras considerações, não se pode negar que  as Olimpíadas de Matemática contribuem bastante para a melhoria do ensino do primeiro e do segundo graus, de que o nosso país tanto necessita.

 

 

Olimpíadas mais recentes

     Olimpíada estadual de Matemática - São Paulo

No dia 23 de novembro passado foi realizada, no Instituto de Física da USP, a fase final da 20a Olimpíada Estadual de Matemática. Concorreram estudantes de escolas públicas e particulares, da capital e do interior de São Paulo (na verdade, escolas de Campo Grande, MS,  e  de Pouso Alegre, MG, também participaram), em três níveis: 6a série, 8a série e 2o colegial.

Os estudantes começaram as provas às 8h 30min; no mesmo dia foram corrigidas as provas e definidas as classificações, por nível e por origem (escola pública ou particular). Às 16h, no Palácio do Governo, com a presença de importantes personalidades públicas envolvidas com a educação, foi realizada a festa da entrega de medalhas e prêmios aos alunos de melhor desempenho.

 

Foi um evento memorável, abrilhantado pelo entusiasmo genuíno e expressivo das crianças e jovens participantes da competição, que não se cansavam de aplaudir e aclamar os colegas que eram chamados, juntamente com seus professores, para receber seus prêmios.

 

Para que o leitor possa ter uma idéia do tipo de problemas e questões propostos nessa olimpíada, apresentamos a seguir a prova aplicada aos candidatos do 2o colegial. As provas para o 1o grau são um pouco diferentes, com enunciados mais adequados ao seu nível.

Lembramos que a prova deveria ser resolvida em 2h 30min.  

 

 

1a questão

b) Determine a matriz    tal que

.

2a questão

a) Mostre que, para todo  x  real,  .

.

b) Resolva, no universo dos reais, a equação  .

 

3a questão

a) A reta de equação  f(x) = x + 1 é tangente ao gráfico de  g(x) = ex, onde  e  é a base dos logaritmos neperianos, cujo valor aproximado é 2,7. Considere x IRe, num mesmo sistema de coordenadas, esboce os gráficos de  f(x) e g(x).

 

b) Baseado nos gráficos da parte a), resolva a inequação  ex > x + 1.

 

c) Utilizando o resultado do item b), prove  que  .

 

4a questão

Considere o conjunto    dos triângulos cujos lados têm como medidas números naturais.

 

a) Quantos elementos de    têm a medida de cada um de seus lados menor que 5?

b) Quantos elementos de    têm a medida do maior lado igual a  n, n  natural, e a medida

c) Quantos elementos de    têm a medida do maior lado igual a    e são tais que a medida do menor lado é um divisor desse número?

   

5a questão

 

Uma pirâmide regular tem vértice    e vértices da base  A,  B  e  C. As arestas laterais têm medida 2 e as arestas da base têm medida  . Um plano passa pelo ponto médio da altura e intercepta as arestas laterais nos pontos  X, Y  e Z, respectivamente.

 

a) Calcule o volume da pirâmide OABC.

 

 

 

     Olimpíada de Matemática Rioplatense 

Os melhores classificados na Olimpíada Estadual de Matemática (SP) foram convidados a participar da 5a Olimpíada de Matemática Rioplatense, realizada em Puerto Iguazu, na Argentina (fronteira com o Brasil e Paraguai). Concorreram os seguintes países: Brasil, Argentina, Espanha, México, Uruguai, Chile e Colômbia.

De acordo com o regulamento, essa olimpíada compõe-se de provas aplicadas em pelo menos três níveis:

nível 1 - para estudantes com 8 ou 9 anos de escolaridade

nível 2 - para estudantes com 10 ou 11 anos de escolaridade

nível 3 - para estudantes com 12 ou 13 anos de escolaridade

Pode haver provas para níveis mais básicos, denominadas provas de nível A, B, C, etc., em ordem decrescente de escolaridade. Nessa 5a Olimpíada foi decidido aplicar provas também para o nível A.

O Brasil concorreu com 8 estudantes: três no nível A, dois no nível 1 e três no nível 2. Os estudantes André Arroyo Ruiz (medalha de ouro, nível 2) e Fabrício Shigueru Catae (medalha de prata, nível 2) garantiram uma boa participação do Brasil. Para ter uma idéia dos resultados, considere que somente a Argentina, a Colômbia e o Brasil obtiveram medalhas de ouro. 

Como curiosidade, vamos apresentar a prova do segundo dia do nível A e a prova do primeiro dia do nível 2. Cada prova deve ser resolvida em, no máximo, 3h 30min.  

 

 

     Segundo Dia - Nível A  

1. As equipes nacionais da Alemanha e da Itália jogam entre si, alternadamente, ora em um país, ora em outro. Já jogaram 13 partidas. Em 7 delas a equipe local ganhou. A equipe alemã ganhou 9 partidas no total. Não houve nenhum empate. É possível saber, com essa informação, em que país se jogará a próxima partida? Em caso afirmativo, diga em que país será. Em qualquer caso, justifique sua resposta.

2. Em uma urna se colocam 900 fichas numeradas de 100 a 999 e não ordenadas. Pedimos a Júlia que retire uma ficha, anote a soma dos dígitos do número que aparece e depois rasgue a ficha. Qual é o menor número de vezes que Júlia deve efetuar essa operação para estar certa de ter anotado, pelo menos três vezes, a mesma soma?

3. Em uma circunferência de centro  O, traçam-se a corda    que não passa por  O  e a reta tangente à circunferência no ponto  B. Marca-se o ponto  C, sobre essa reta, de modo que o triângulo  BAC  seja retângulo em  A. Demonstre que a reta tangente à circunferência no ponto  A  passa pelo ponto médio  de  .

   

     Primeiro  Dia - Nível 2  

1. As Líneas Aéreas Rioplatenses ligam todas as cidades do país de "La Plata" de maneira não necessariamente direta. Chama-se capacidade de uma cidade ao número de empregados das Líneas Aéreas  Rioplatenses  que há nela e carente cada cidade cuja capacidade é estritamente menor do que a parte inteira da média das capacidades das cidades às quais está ligada diretamente.

   Para melhorar o serviço, as Líneas Aéreas Rioplatenses contratam um inspetor, cujo trabalho consiste em escolher a cada dia uma cidade carente e aumentar  sua capacidade, para que se torne igual à parte inteira acima citada. O inspetor sabe que conservará seu emprego enquanto restarem cidades carentes. Demonstre que algum dia ele será despedido.  

 

2. Seja  z  um número inteiro. Definimos a seqüência  da seguinte maneira:
                                

 

Encontre o menor inteiro positivo  z  para o qual    são todos números inteiros.  


 

3. Uma circunferência  S  está inscrita em um quadrilátero  ABCD, cujo lado   é paralelo ao lado  . Sejam  M  e  N  os pontos de tangência de  S  com    e  , respectivamente. Se  X  é o ponto de intersecção de   com   e  Y  o de   com , encontre o quadrilátero  ABCD  para o qual a área do quadrilátero  MXNY  é máxima.

Nota: Os lados do quadrilátero  ABCD  são  , ,   e  .