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Problema 1 – Jesús A. P. SánchezO problema a seguir foi inspirado numa história do livro Um, dois, três, ..., infinito de George Gamow.
O tesouro estava numa ilha, cuja
localização estava descrita de forma clara; encontrada a ilha, deveriam procurar
um campo aberto com um grande espaço arenoso, perfeitamente circular. No
exterior do dito círculo encontrariam numerosas palmeiras alinhadas ao longo de
uma reta. Deveriam, então, procurar a palmeira com um desenho geométrico no seu
tronco e, partindo de sua base, traçar as tangentes à pista circular, chamando
de
Encontrariam o tesouro enterrado
exatamente no ponto de intersecção de
Os jovens viajaram muito contentes até a ilha, levando cordas e outras ferramentas necessárias.
Esse inesperado fato derrubou todos os planos. Não sabiam qual era o ponto inicial e, sem ele, imaginaram que o trabalho seria gigantesco ou impossível. Dessa forma tiveram de voltar com as mãos vazias... Entretanto, se aqueles aventureiros soubessem um pouco de Geometria, teriam escolhido uma palmeira qualquer da fila, como ponto inicial, e teriam encontrado o tesouro. Vejamos por quê.
Na figura: O e r são,
respectivamente, o centro e o raio da circunferência fronteira da
clareira circular; H
o ponto de intersecção
da reta determinada por AM
com a reta das palmeiras; P
o ponto que representa a palmeira escolhida, eleita para iniciar a
procura do tesouro; B
o ponto de intersecção de OP
com
Temos
então: Os
triângulos retângulos
Analogamente,
os triângulos retângulos OBT e
OHP
são semelhantes, o que implica:
Referências
bibliográficas [1]
CARONNET, Th. Exercises
de Géometrie. Paris:
Librairie Vuibert, 1930. Problema
2 –
José Paulo Q. Carneiro O
problema a seguir foi inspirado em um exercício do livro Polynomials,
de E. J. Barbeau, e foi apresentado a professores do ensino médio, alunos
de um curso, de formação continuada, sobre números complexos.
Anos
mais tarde, os dois piratas voltam à ilha e decidem desenterrar o
tesouro, mas, para sua decepção, constatam que a árvore não existe
mais (o vento, a chuva e os depredadores a haviam arrancado). Então um
dos piratas decide arriscar. Escolhe ao acaso um ponto da ilha e diz:
“Vamos imaginar que a árvore estivesse aqui.” Repete então os mesmos
procedimentos de quando havia enterrado o tesouro: conta os passos até a
primeira pedra, dobra à direita, etc., e encontra o tesouro. A
pergunta é: esse pirata era sortudo ou um matemático? Mesmo
tendo sido apresentado em um curso sobre números complexos, e para
“alunos” que tinham bastante experiência – eram professores de
Matemática –, o problema da ilha do tesouro causou uma comoção. Na
verdade, todos admitiram que, se o curso não fosse sobre números
complexos, a nenhum dos presentes teria ocorrido a idéia de resolver esse
problema usando a álgebra dos números complexos. E, mesmo depois da
sugestão para fazê-lo, quase ninguém conseguiu. Qual
é a relação entre o problema e os números complexos? Bem, tudo se
baseia em dois fatos fundamentais: 1)
no plano complexo, a diferença entre dois complexos traduz o vetor
com origem no primeiro ponto e extremidade no segundo; é o que se costuma
formular por:
2)
multiplicar um complexo pelo número
i
(a “unidade imaginária”) equivale a girá-lo de um ângulo
reto positivo.
A
figura ilustra a situação do problema. Sendo A
a árvore, e P
e Q
as pedras, o tesouro está no ponto T
médio dos pontos
Esse
resultado não só demonstra que a localização do tesouro
independe da posição da árvore (o pirata era um matemático...),
como também permite localizá-lo como o terceiro vértice de um dos
triângulos retângulos isósceles com hipotenusa
PQ.
[1]
Barbeau, E.J. Polynomials.
Springer-Verlag, 1989. [2]
Carneiro, J.P.Q. Resolução
de equações algébricas. Rio de Janeiro: Univ. Santa
Úrsula, 1998. [3]
Carneiro, J.P.Q. Los
números complejos en la isla del tesoro. III Congresso Iberoamericano
de Educación Matemática, 1998. [4]
Motta, E. Aplicações
dos números complexos à geometria. Eureka!,
no 6. |