Cláudio Possani
Élvia Mureb Sallum
Flávio Wagner Rodrigues

IME–USP

Soluções e Sugestões
RPM – Problemas
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05311-970 São Paulo, SP

 

     Problemas

 

206.   Suponha que cada ponto de um plano seja pintado de uma cor escolhida entre três cores dadas. Prove que existem dois pontos de mesma cor cuja distância é k, sendo um número real dado.  

 

 

207.   Um rapaz esqueceu o último algarismo do telefone da namorada e resolveu tentar falar com ela escolhendo ao acaso o último dígito. Se ele está num telefone público e só tem duas fichas, qual é a probabilidade de que ele consiga conversar com a namorada?  
 

208. Na figura temos um cubo de aresta medindo a, e com Desenhar a região do plano ABC  delimitada pelo cubo e calcular sua área.

(Sugerido por Carlos Edgar Harle, SP.)


 

     ... e probleminhas  

3. Obtenha a palavra MU começando com a palavra MI e por uma seqüências de aplicações das seguintes regras:

a)        toda palavra pode ser triplicada.

b)        uma letra U pode ser substituída por duas letras I seguidas (II).

c)        quatro letras I seguidas podem ser eliminadas.

d)        depois de uma letra M pode ser colocada uma letra U.

e)        se em uma palavra aparece IMU podemos eliminar a letra M.

 

2.  Calcule, sem usar calculadora, a área sombreada sendo 

    

 

 

1. Em homenagem ao “PENTA” vamos pintar os lados de um pentágono regular com as duas cores verde e amarelo. De quantas maneiras diferentes podemos fazer isso? Considera-se que duas pinturas são iguais quando é possível obter uma a partir da outra através de um movimento rígido no plano.  

(Ver respostas na seção "O leitor pergunta")


 

     Soluções dos problemas propostos na RPM 47  

198.  Para cada número natural, n, n 0,determinar os inteiros  abc  e  d,  ,  tais que  .

Solução:

Sejam  abc d  inteiros,  ,  com 

Para    a única possibilidade é   e para    temos duas possibilidades  e .

Consideremos  .

Quanto a paridade dos números  abc  e  d, pode acontecer: todos são pares, todos são ímpares ou dois deles são pares e dois ímpares.

Não podemos ter todos ímpares pois:

  e    implica

ou, , o que é impossível, uma vez que    e    são todos pares.

Também não podemos ter dois pares e dois ímpares pois: 

  implica

, de novo, uma igualdade impossível.

Assim, para  ,  devemos ter os números  abc  e  d  todos pares:          Logo,

  ou

Repetindo o processo, agora para os números  xyz  e  w,  obtemos:

       e  ,  ou          e  ,  com 

Se  n  é ímpar,    repetindo o processo anterior  k  vezes, podemos escrever

       e    com 

  donde

  e   

Se  n  é par,   repetindo o processo    vezes, temos

          com 

,  donde

  ou    e

  ou 

(Solução adaptada da enviada por Carlos Alberto da Silva Victor, RJ.)
 

199.   Considere ABC um triângulo de área 5.

Para cada ponto , mais próximo de A do que de B, considere   e  de modo que  ,  e . Determine o valor máximo atingido pela área do quadrilátero  PQRS.

Solução:

De QR = PB = AS,  temos, AP = SB = x.

Se AB = c, BC = a e AC = b, da semelhança dos   de  SPQR  é dada por

área AQS – área APQ

                                (Solução de Milton Dini Maciel, SP.)

 

 

200.    Seja  fIN Z  uma função tal que

i)   se  .

ii)   se  .

Demonstre que, para qualquer  IN,  existe  Z,    tal que  .  Calcule  .

Solução:

Para qualquer  IN,  existe  Z,    tal que 

Se n = 2k+1 1, então por   i) temos   f(n) = 0  e, neste caso,   f(n) + n = 2k+1 1 .

Se  2k n < 2k+1 1   fazemos:

Do último termo, observando que  2k+1 2k = 2k ,  temos  f(2k) = 2k 1 ,  de onde  f(21990) = 21990 1.

Para cada  n,  2k n < 2k+1 1   temos  n = 2k+1 r ,  com  1 < r 2k   logo,  f(n) = r 1 = 2k+1 n 1,  o que prova  f(n) + n = 2k+1 1 .  
 

201.   Sobre os lados de um triângulo  ABC  são construídos quadrados e, em seguida, ligam-se os vértices, formando-se um hexágono DEFGHI. Sendo

, e ,  determine a área desse hexágono.

Solução:

O hexágono decompõe-se em sete polígonos, sendo quatro triângulos e três quadrados.

As áreas dos quadrados são  169,  196  e  225.

Por outro lado, temos:  med =  med ,  o que implica sen = sen e, então,

2(área = AB.BC.sen = EB.BF.sen = 2(área EBF) . Logo, área = área

De modo análogo mostra-se que as áreas dos quatro triângulos são iguais.

Usando a fórmula de Heron para calcular a área ABC  obtemos  Assim, a área do hexágono é igual a  926.

 

Relação dos leitores que enviaram soluções dos problemas da RPM 47  

Ademir Sartim, ES – 199, 201
Jorge David Jr., SP – 201

Alberto Hassan Raad, MG – 199, 201

José Evandro Lemes, RJ – 199, 201
Alixanzito R. S. Costa, CE – 201
José Hernandes, SP – 201
Amadeu C. de Almeida, RJ – 199, 200, 201
Luiz César Niehues, SC – 201

Amaro José de Oliveira Fo, PE – 199, 201

Luiz H. Ribeiro dos Santos, PR – 201
Antonio Ferreira Sobrinho, SP – 201
Milton Dini Maciel, SP – 199, 201

Antonio M. dos Santos, PR – 199, 201

Paulo Roberto Mendonça, SP – 201

Carl Henning Schinke, RJ – 201

Paulo Sérgio C. Lino, MG – 199

Carlos A. S. Victor, RJ – 198, 199, 201
Pierre Bedouch, MG – 199
Carlos Alexandre Gomes, RN – 201
Roberto Luís Dotto, SP – 201
Cristovom A. Girodo, SP – 201
Roberto Pinheiro Chagas, MG – 199

Fernanda Teles Nunes, MG – 201

Ronaldo A. dos Santos, GO – 199, 201
Fernando Carvalho Ramos, RS – 201

Ruy Carlos Miritz, RS – 201

Francisco Rocha F. Neto, MA – 201
Sebastião M. dos Santos, MG – 199, 201
Geraldo Perlino Jr., SP – 199, 201
Tsunediro Takahashi, SP – 201
Geraldo Perlino, SP – 201
Vander L. Martins, RJ – 201
Guita Nascimento, RJ – 201

Victor Chakur, SP – 199, 201

Jaime Oliveira, SE – 199

Wanderley Gamba, SP – 199, 201

João Ferreira, AP – 201
Zilton Gonçalves, RJ – 199, 201