Problema da Semana #12: Potências

Senhor.

Vamos a mais um problema da semana, desta vez proposto pelo ilustríssimo mentor Paulo de Sousa Sobrinho, mais conhecido por Paulinho. Segue o enunciado:

Sendo x + \frac{1}{x} = \sqrt{2}, calcular o valor de x^{2021} + \frac{1}{x^{2021}}.

Agora é com você , mãos a obra e nos vemos em breve, na próxima solução.

Até lá.

[LSB]

Problema da Semana #11: Solução Sem Logaritmos!

Expressão

Vamos a solução de mais um problema da semana. Eis o enunciado da última semana:

Sendo 147^x = 189 calcule o valor de 7^{\frac{1-2x}{3(x-3)}}.

Primeiro. vejamos que 147 = 21 \cdot 7 e que 189 = 27 \cdot 7; com isso, teremos:

(21 \cdot 7)^x = 27 \cdot 7

como 21 = 3 \cdot 7 e 27 = 3^3 podemos escrever:

3^x \cdot 7^x \cdot 7^x = 3^3 \cdot 7^1

Arranjando os termos:

\frac{3^x}{3^3} = \frac{7^1}{7^{2x}}

Portanto:

3^{x-3}= 7^{1 - 2x}

Agora, elevando ambos os membros a \frac{1}{x-3}, ficamos com:

(3^{x-3})^{\frac{1}{x-3}}= (7^{1 - 2x})^{\frac{1}{x-3}}

Estamos quase lá, pois agora temos 3 = 7^{\frac{1 - 2x}{x-3}}. Elevando ambos os lados a \frac{1}{3}:

3^{\frac{1}{3}} = (7^{\frac{1 - 2x}{x-3}})^{\frac{1}{3}}

Ou seja, 3^{\frac{1}{3}} = 7^{\frac{1 - 2x}{3(x-3)}}, assim a resposta é 3^{\frac{1}{3}} ou \sqrt[3]{3}.

Resolveram este problema:

  • Micael França.

Listagem de problemas resolvidos até agora:

  • (4) Micael França
  • (3) Ygor Gabriel
  • (2) Yasmim Silva
  • (2) Ygor Farias
  • (2) Arthur Rocha
  • (2) @mariopersico_
  • (2) Iuri Henrique
  • (1) Alef
  • (1) Lucca Gabriel
  • (1) Gustavo
  • (1) Lucas Lopes
  • (1) Davi do Nascimento Teles Barata
  • (1) Enzo Botarelli

Existe o Valor de b?

Estamos de volta com mais uma dúvida enviada para nós.

O problema em questão trata de sistemas de numeração. Neste caso, além da base 10 há outras bases envolvidas.

A solução segue na imagem abaixo:

Veja que não é possível, uma vez que b não será um número inteiro.

Até a próxima.

[LSB]

Problema da Semana #11: Tente Calcular o Valor da Expressão

Mestre China

Segue o problema proposto, mais uma vez pelo grande mentor, José Maria Gomes; o grande China.

Sendo 147^x = 189 calcule o valor de 7^{\frac{1-2x}{3(x-3)}}.

Um problema envolvendo as meras propriedades de potenciação.

Este é um assunto muito importante para todos os alunos que farão um concurso no qual a álgebra elementar é cobrada. Agora é com você! Acha que consegue? Mãos a obra.

Até a solução!

[LSB]

Problema da Semana #10: Uma Solução Mais ou Menos Simples

Carpete

Segue a solução do problema da semana #10. Vamos relembrar o enunciado.

Na figura abaixo, o terreno retangular ABCD foi loteado e os números que aparecem no interior de alguns destes lotes, indicam suas respectivas áreas em \text{km}^2.

A medida da área indicada pelo lote da letra x, em \text{km}^2 é igual a:

a) 70

b) 40

c) 60

d) 50

e) 54

Uma solução “simples” é chamar a áreas desconhecidas em branco de a, b, c e d. Como na figura abaixo:

Perceba que a área do triângulo BCF é igual à área do triângulo CDE, pois ambos são iguais a metade da área do retângulo (esse pode ser um fato difícil de perceber, pense um pouco até que isso fique claro para você). Assim, podemos escrever:

a+x + c = b + x + d \Leftrightarrow a+c = b+d

Pelo mesmo motivo teremos:

9 + b + 35 + 6 + d = a + x + c \Leftrightarrow 50 + \underbrace{b + d}_{= a+c} = x + a + c

Logo x = 50. Há outra solução usando o Teorema dos Carpetes. Mas essa deixaremos para o grande mentor José Maria Gomes (o famoso China).

Resolveram este Problema:

  • Micael França

Listagem de problemas resolvidos até agora:

  • (3) Ygor Gabriel
  • (3) Micael França
  • (2) Yasmim Silva
  • (2) Ygor Farias
  • (2) Arthur Rocha
  • (2) @mariopersico_
  • (2) Iuri Henrique
  • (1) Alef
  • (1) Lucca Gabriel
  • (1) Gustavo
  • (1) Lucas Lopes
  • (1) Davi do Nascimento Teles Barata
  • (1) Enzo Botarelli

Se seu nome não apareceu, me avise pois pode ser que eu não tenha visto a sua solução enviada.

Bora pra cima!

O Mínimo Múltiplo Comum (M.M.C.) de Expressões Algébricas: uma Questão da EEAr

Álgebra

Um aluno mandou uma dúvida sobre este assunto que compartilho com vocês agora. Ela trata sobre o MMC de expressões algébricas que caiu na prova da EEAR. Essa é uma questão antiga deste concurso e, atualmente, dificilmente aparecia algo nesse sentido já que o edital se concentra mais em assuntos do ensino médio atualmente.

Apesar disso, este é um assunto muito comum em provas militares (principalmente as que envolvem o conteúdo do 9º ano, tais como CN, EPCAr e Colégios Militares em geral…) e para resolvê-lo, em geral, precisamos única e exclusivamente da definição do que significa o calcular o mínimo múltiplo comum (ou MMC).

A imagem do enunciado da questão segue abaixo.

Como disse, basta aplicar a definição de MMC neste caso. Lembre-se que antes de verificar a solução logo abaixo, seria legal tentar resolver.

Veja que aparece também uma fatoração algébrica envolvendo o quadrado de uma diferença – que é um produto notável. Como falei, trata-se de uma questão simples (o que, via de regra nem sempre é fácil…), no sentido de que, conhecida a definição de MMC, o resto torna-se banal.

Ainda tem dúvida? Mais questões como essa? Conte-nos nos comentários e, até a próxima!

[LSB]

O Carnaval Acabou… Mas a Folia da Divisibilidade… Não!

Meio a Meio

O carnaval de 2025 termina hoje (dia 5/3/2025), mas trazemos mais uma pequena lista envolvendo a divisibilidade dos números naturais com questões do Colégio Naval de vários anos diferentes: é sua chance de botar novamente o bloco “Unidos da Divisibilidade” (isto é que é um verdadeiro trocadilho matemático!) na avenida mais uma vez.

Segue a lista com as questões.

O Colégio Naval adora este assunto e nada mais eficiente do que praticar em cima dele para se aprimorar. Use tudo o que estiver a mão, principalmente as propriedades do resto em relação a uma divisão de naturais. Nesta lista ainda incluímos uma breve questão de geometria plana para dar aquela variada. Mas é simples (ou não…) pode confiar.

Tente resolver estas questões e depois me diga nos comentários se achou simples demais. Afinal, a folia não pode parar.

Até a próxima!

[LSB]

Problema da Semana #10: Calcule a Área Desconhecida!

Retângulos

Nesta semana trazemos um problema proposto pelo grande mestre José Maria Gomes (vulgo China), autor do livro Tópicos de Matemática IME-ITA-Olimpíadas cujas capas encontram-se abaixo:

O problema trazido por ele tem o enunciado que segue abaixo:

Na figura abaixo, o terreno retangular ABCD foi loteado e os números que aparecem no interior de alguns destes lotes, indicam suas respectivas áreas em \text{km}^2.

A medida da área indicada pelo lote da letra x, em \text{km}^2 é igual a:

a) 70

b) 40

c) 60

d) 50

e) 54

E aí? Acha que consegue resolver essa? Responda nos comentários e/ou mande para mim sua solução marcando com #semana10 para que eu possa identificar sua resposta rapidamente.

Mãos à obra e bora resolver mais este problema.

Até mais.

[LSB]

Problema da Semana #9: Solução e a Proposta de um Novo Problema

Man thinking!

Estamos de volta para falar do problema da semana #9 e trazer sua solução, bem como os nomes dos que solucionaram e também para fazer algumas considerações gerais.

Relembrando o problema, o enunciado era o seguinte:

(AMAN — 1984) Calcular a soma das raízes da equação:

2^{x^2} = 32(2^{3x-7})

a) 3

b) 2

c) -3

d) -2

e) N.R.A.

Como podemos ver, esse é um problema da Academia Militar das Agulhas Negras (AMAN), e envolve uma espécie de equação exponencial. Como a base é 2, basta que os expoentes sejam iguais para que a igualdade seja verificada. Então, teremos:

2^{x^2} = 2^5 \cdot 2^{3x - 7} \Leftrightarrow 2^{x^2} = 2^{5 + 3x - 7}

Portanto:

2^{x^2} = 2^{3x - 2} \Leftrightarrow x^2 = 3x - 2 \Leftrightarrow x^2 - 3x + 2 = 0

Como queremos apenas a soma das raízes e não as raízes em si, basta calcular a soma que vale S = -\frac{-3}{1} = 3. Caso você quisesse achar as raízes bastaria verificar que:

x^2 - 3x + 2 = 0 \Leftrightarrow (x-1)(x-2) = 0

Ou seja, as raízes são x_1 = 1 e x_2 = 2 e, claramente, x_1 + x_2 = 1+2 = 3. Agora deixo para vocês a seguinte pergunta:

Calcular a soma das raízes de: x^{x^2} = x^5(x^{3x-7}).

Isso muda algo? Ou é apenas uma simples troca de base? Pense e me responda nos comentários.

Resolveram este problema:

  • Lucca Gabriel
  • Lucas Lopes
  • Arthur Rocha
  • @mariopersico_
  • Ygor Farias
  • Iuri Henrique
  • Micael França

Listagem de problemas resolvidos até agora:

  • (3) Ygor Gabriel
  • (2) Yasmim Silva
  • (2) Ygor Farias
  • (2) Arthur Rocha
  • (2) @mariopersico_
  • (2) Iuri Henrique
  • (2) Micael França
  • (1) Alef
  • (1) Lucca Gabriel
  • (1) Gustavo
  • (1) Lucas Lopes
  • (1) Davi do Nascimento Teles Barata

Continuem se empenhando e, claro, NUNCA DESISTAM! Estamos juntos e bora para o problema da semana #10.

[LSB]