João Pitombeira de Carvalho
Departamento de Matemática,
PUC-Rio
Suponhamos que você tem uma calculdadora de bolso que efetua
as quatro operações, e extrai raízes quadradas. Será possível,
usando essa calculadora, extrair a raiz n-ésima de um número qualquer?
No artigo Vamos usar a calculadora publicado na
RPM 26, p. 16 os autores mostram como calcular a raiz cúbica de um número e
também como calcular . Na verdade, dado um número real
x, não negativo, usando somente as teclas
é possível achar
, onde p e q são números naturais. Vamos explicar como isso é possível:
Exemplo: Calcule
.
Seja
Então,
e vemos que donde
Vamos construir uma sequência
como na tabela, usando uma calculadora para obter os números da segunda coluna:


De maneira geral, e, vemos que para calcular
, conhecendo , é suficiente utilizar as teclas de raiz quadrada
(pois ) e de produto (para elevar
ao cubo e em seguida multiplicar o resultado por 5).
Aceitando que a sucessão
converge para o limite x, e que esse limite é diferente de 0, podemos fazer:

 Toda a argumentação anterior foi baseada no fato de que a
sucessão converge. Isso realmente acontece? Para
responder a essa pergunta faremos uma pequena
digressão: Os gráficos das funções
e estão mostrados na figura a seguir e como o número procurado,
satisfaz vemos que x será exatamente a abscissa, com
, do ponto de intersecção dos
gráficos de e
. Ora, o fato algébrico de que a raiz
existe, é equivalente ao
fato de que os gráficos se cortam. Para o gráfico de
estará acima do gráfico de
.
Partindo de um valor arbitrário, por exemplo,
, examinemos a seguinte sucessão de pontos do plano cartesiano, representados no
gráfico acima:
Observe que os pontos
estão sobre o gráfico de
e que os pontos
estão sobre o gráfico de
.
Os pontos
convergem para o ponto
, que é exatamente o ponto de intersecção dos dois gráficos. É então
óbvio que a sucessão converge exatamente para
. Pode-se mostrar, rigorosamente, usando, por exemplo, as técnicas
expostas em [1], que isso realmente acontece.
Quanto a escolha,
ela foi feita simplesmente para facilitar
os cálculos e também por sabermos que
está próximo de 1. Se
tivéssemos escolhido qualquer outro valor para
, por exemplo, o limite da sucessão, que estamos supondo existir, continuaria satisfazendo
Você certamente já percebeu o procedimento geral: se quisermos calcular
ou seja, achar x tal que
devemos transformar essa igualdade de modo a obter, do lado esquerdo, um expoente que seja uma potência
de 2. Isso é feito multiplicando-se os dois membros por uma
potência conveniente de x. Assim, por exemplo, se
então donde
ou e utilizaremos a sucessão
na qual
Quadrados mágicos e o teorema de Pitágoras |
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A constante mágica do quadrado construído sobre o cateto maior
é igual a 46, a constante do quadrado sobre o cateto menor é 147 e
a constante do quadrado sobre a hipotenusa é igual a
125. Consequentemente, a soma de todos os números dos quadrados citados
é, respectivamente, 184, 441 e 625. Assim, a soma dos números
do quadrado construído sobre a hipotenusa, 625, é igual a soma
dos números dos quadrados
construídos sobre os catetos, 184 + 441. |
Enviado por Bruno Alves da Silva, Rio de Janeiro, que se baseou em
texto publicado por Elisha Scott Loomis, publicado pelo National Council of Teacher of
Mathematics, de 1972. |
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