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218. Dados m e n inteiros
positivos, considere um retângulo, de base m e altura n,
quadriculado
219. Dados x e y números
inteiros positivos, mostre que, se x2 + y2 + xy é
divisível por 10 então é divisível por 100.
220.
Considere duas retas paralelas que distam a entre si e um quadrado
ABCD, de lado a, situado no plano das paralelas numa posição
tal que os vértices A e C estejam em lados opostos do plano dividido pela
faixa das paralelas. 221. Denotando por [x] o maior inteiro menor ou igual a x, determine para que valores de x cada uma das igualdades abaixo é verdadeira
:
1. A média das idades dos elementos de uma
equipe de uma feira de ciências é 14,625. Qual é o menor número de
elementos que podem constituir a equipe?
2. No Jardim dos Números, os algarismos
a e b passeavam a
uma velocidade constante. Às
14:00 h já tinham percorrido
ab metros, às 14:42 h
ba metros e às 15:00 h
a0b
metros. Sabendo que no número a0b o algarismo das
dezenas é zero, mas o das
centenas não, a «que horas começou o passeio?
(Ver respostas na seção "O leitor pergunta")
210. Mostre que, se a, b, c são números inteiros ímpares, então a equação ax2bx+c=0 não tem raízes racionais. Solução Se existe uma raiz racional, temos b2 > 4ac e também temos que b2 4ac é um quadrado perfeito m2. Sendo b ímpar, b2 é ímpar e, como 4ac é par, temos b2 4ac ímpar, implicando m2 ímpar, que, por sua vez, implica m ímpar. Como b2 m2 = 4ac e a diferença dos quadrados de dois números ímpares é sempre um múltiplo de 8 (verifique!), conclui-se que 4ac é múltiplo de 8. Mas, sendo a e c ímpares, 4ac não é um múltiplo de 8; logo, a equação ax2+bx+c=0 não tem raízes racionais. 211. Numa classe com 12 alunos, o professor escreveu na lousa um número natural menor que 50 000 e pediu que os alunos falassem alguma coisa a respeito dele. O primeiro aluno disse que o número era múltiplo de 2, o segundo disse que o número era múltiplo de 3 e assim sucessivamente até o último, que disse que o número era múltiplo de 13. Em seguida o professor disse que, com exceção de dois alunos consecutivos que erraram, todos os demais acertaram. a) Quais foram os alunos que erraram? b) Qual foi o número que o professor escreveu? Justifique suas respostas. Solução
Analisando os
pares de números consecutivos, 2 e 3; 3 e 4; 4 e 5; 5 e 6; 6 e 7; 9 e 10; 10 e 11;
11 e 12; 12 e 13, é fácil verificar que se dois alunos
consecutivos erraram ao afirmar que o número era múltiplo de um desses
pares, então o número de alunos que erraram seria maior que 2. Restam,
portanto, os pares 8 e 9 e 7 e 8 e o par que produz um número menor que 50 000 é o
par 7 e 8 ao qual corresponde o número 25 740. 212. Seja uma parábola com foco F e seja PQ um segmento que contém F, com P e, Q pertencentes a . Sejam r e s as retas tangentes a , respectivamente em P e Q, e seja C o ponto de encontro de r e s. Obtenha a medida do ângulo PCQ e determine o lugar geométrico de todos os pontos C obtidos. Solução Seja a parábola de foco F e diretriz d. Dado um ponto P , admitiremos conhecido que a reta tangente à em P é bissetriz de APF, onde AP é perpendicular à d. Considere P e Q dois pontos em tais que PQ contém o foco F. Sejam C o ponto de encontro das tangentes a em P e Q, d' a reta paralela à d por C, PA' e QB' perpendicular a d' e CX perpendicular a PQ. Pela congruência dos triângulos CXP e CB'Q, concluímos que + = 90°. Assim PQ é um ângulo reto. Queremos mostrar agora que C d. Na figura à direita, temos ACP FCP (caso LAL) e BQC FQC (caso LAL). Assim, ACB = 2' + 2' = 2 . 90° = 180° isto é, C pertence à diretriz d.
(Solução adaptada das soluções enviadas por diversos leitores.) 213. Em um triângulo acutângulo ABC, sejam P e Q os pés das alturas relativas aos lados AB e AC respectivamente, M o ponto médio de BC e D a intersecção de CP e BQ. Prove que: a) a circunferência determinada por APQ passa por D.
c) as circunferências determinadas por CQM, BPM e possuem um ponto comum. Solução a) Como + =180°, o quadrilátero APQD é inscritível; logo, a circunferência determinada por APQ passa por D. b) O triângulo POA é isósceles e, se é a medida de seus ângulos internos congruentes, temos, no triângulo ABH, = 90° e, no triângulo PCM, temos o ângulo MP ou BP com medida igual a . O triângulo PCM é isósceles; logo, também é a medida do ângulo CM. Daí segue que a medida de OD é 90° , e, portanto, a medida de OM = 90° + = 90°, o que implica que MP é tangente a . Analogamente para MQ.
c) Seja K o segundo ponto de encontro de com a circunferência determinada por Q, M e C. Os quadriláteros MKQC e APKQ são inscritíveis; logo, medida MQ = 180° e, medida PQ = 180° , o que implica medida PM = + e, como
++=180°, segue que BPKM é inscritível e, assim, a circunferência determinada por B, P e M também passa por K. Concluímos, então, que as três circunferências concorrem em K. (Solução adaptada das soluções enviadas por João F. de Moura e José Cláudio M. Veloso.) Obs.: Alguns leitores observaram, corretamente, que o item c) pode ser provado sem referência ao ponto médio M.
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