Sérgio Alves
IME - USP

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RPM - O leitor pergunta
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    Um leitor de Marília, SP, nos manda o problema: Seja  ABC  um triângulo retângulo em  A,  CX  a bissetriz do ângulo  ,  sendo  X  um ponto do lado  AB.  Se  CX=4 cm  e  BC=24 cm,  quanto mede  AC?

RPM:  

 

    O  mesmo leitor de Marília, SP, nos manda o problema: Determine o natural  n  tal que 416 . 225 = . 10n   com  1 < 10 .

RPM: A igualdade dada também pode ser escrita

 

    Um leitor de Porto Alegre, RS, nos pede para mostrar que o determinante de Vandermond, com  a, b, c  e  d  inteiros,

RPM: Sendo  D  o valor do determinante acima, sabemos que

Separando os números  a,  b,  c,  e  d  pela sua paridade, temos  5  casos a considerar:

os  quatro  números  a,  b,  c,  e  d  são pares,

três deles são pares e um é ímpar,

dois são pares e dois são ímpares,

um é par e três são ímpares,

os quatro são ímpares.

Como a diferença, tanto de dois pares quanto de dois ímpares, é par, segue que, em cada um dos casos acima,  D  é múltiplo de  4.

 

Por outro lado, qualquer número inteiro é de um dos seguintes três tipos:

.

Logo, cada um dos quatro números  a,  b,  c,  e  d  é de um desses tipos. Sendo quatro, temos que necessariamente dois deles serão do mesmo tipo. Como a diferença de dois números do mesmo tipo é sempre um múltiplo de  3,  concluímos que  D  é múltiplo de  3.

Portanto,  D  é múltiplo de  12.

   

  Um leitor de Campinas, SP, nos pede para resolver o seguinte problema: Três pontos são selecionados aleatoriamente numa circunferência de raio unitário. Encontre a probabilidade de esses pontos pertencerem a uma mesma semicircunferência.

RPM: Consideremos a circunferência de raio unitário orientada no sentido anti-horário e os três pontos  P1, P2 e P3 escolhidos segundo a orientação estabelecida. Sejam  E1,  E2,  E3  os eventos:

E1 - os pontos  P2  e P3   estão no arco de medida    que começa em   P1   percorrido no sentido anti-horário.

E2 - os pontos   P1  e P3   estão no arco de medida    que começa em  P2   percorrido no sentido anti-horário.

E3 - os pontos   P1  e P2   estão no arco de medida    que começa em  P3   percorrido no sentido anti-horário.

Escolhida a posição de   P1 ,  a probabilidade de escolher  P2   no arco de medida    que começa em   P1   é igual a  ,  o mesmo acontecendo com a escolha de  P3 .  Logo, a probabilidade do evento  E1  é igual a  .

Analogamente, a probabilidade de cada um dos eventos  E2  e  E3  é igual a  .

Sendo  E1,  E2  e  E3  eventos disjuntos (exceto no caso, que ocorre com probabilidade zero, de dois dos pontos serem extremidades de um diâmetro) e considerando que o evento pedido é a reunião deles, temos que a probabilidade de os três pontos estarem na mesma semicircunferência é igual a  .

Este problema permite uma generalização para  n  pontos, considerando-se os eventos  Ei   i = 1, 2, …, n,

Ei: os pontos  Pj , j i estão no arco de medida  180° que começa em  Pi .

Nota: O leitor e colaborador da RPM Cláudio Arconcher, de Jundiaí, SP, observou que o problema da pág. 56 da seção  O Leitor pergunta  da RPM 41 pode ser resolvido algebricamente através da fatoração: