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SOLUC ¸ ˜ OES XXX OPM - 1 a Eliminat ´ oria - 9.11.2011 - Categoria B - 10 o /12 o anos Cada quest ˜ ao vale 10 pontos Sugest ˜ oes para a resoluc ¸˜ ao dos problemas 1. Seja x on´ umero do andar da primeira paragem. Como x ´ e a soma de 1 com o n ´ umero do andar da segunda paragem, ent ˜ ao a segunda paragem foi no andar x - 1. Do mesmo modo, conclui-se que a terceira paragem foi no andar -1 e a quarta paragem foi no andar -x. Como -x =5, ou seja, x = -5, ent˜ ao o elevador comec ¸ ou no andar 1 e foi parando nos andares -5, -6, -1, 5, 6, 1. Portanto, a paragem anterior a regressar ao primeiro andar foi no andar 6. 2. Considere-se a circunferˆ encia com centro em A e raio igual a AC . Essa circunferˆ encia passa por B e por E,j´ a que AC = AB = AE. Mas nesta circunferˆ encia, o ˆ angulo CEB ´ e um ˆ angulo inscrito no arco CB. Logo, pelo teorema do ˆ angulo inscrito, C ˆ EB = 1 2 C AB = 30 . C B A E D 3. Sejam N = 1 + 3 + 5 + 7 + 9 = 25 e M = 3 + 5 + 7 + 9 + 11 = 35. Ent˜ ao D = mdc(N,M )=5. Seja agora x um n´ umero ´ ımpar. A soma dos cinco ´ ımpares consecutivos comec ¸ ando em x ´ e dada por x +(x + 2) + (x + 4) + (x + 6) + (x + 8) = 5x + 20 = 5(x + 4). Assim, qualquer n ´ umero que seja soma de 5n´ umeros ´ ımpares consecutivos ´ e divis´ ıvel por 5 e portanto D tamb ´ em ´ em´ ultiplo de 5. Desta forma, conclu´ ımos que o menor valor poss´ ıvel para D ´ e 5. 4. Um tabuleiro 6 × 4 pode ser bem pintado, como se pode verificar na figura seguinte: Se existisse um tabuleiro 7 × 4 bem pintado, ent ˜ ao na primeira linha haveria pelo menos 4 quadr´ ıculas da mesma cor (podemos supor que s ˜ ao pretas). Note-se agora que se reordenarmos as linhas e as colunas de um tabuleiro bem pintado, obt ´ em-se um novo tabuleiro bem pintado. Ent˜ ao, reordenando as colunas, o tabuleiro ficaria assim: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Por baixo destas casas pretas, o tabuleiro n ˜ ao pode ter apenas casas brancas, e em cada linha tem no m ´ aximo uma casa preta, pois em caso contr ´ ario, n ˜ ao estaria bem pintado. Portanto, reordenando as linhas do tabuleiro, o tabuleiro ficaria assim: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Como o tabuleiro est ´ a bem pintado, ent˜ ao nas primeiras trˆ es quadr´ ıculas da terceira linha s´ o pode haver uma quadr´ ıcula preta e s ´ o pode haver uma quadr´ ıcula branca, o que ´ e imposs´ ıvel. Assim, n ˜ ao existe nenhum tabuleiro 7 × 4 bem pintado. Portanto o maior valor para n ´ e 6. spm

Resolução cat b

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SOLU

CO

ES

XXX OPM ­ 1a Eliminatoria ­ 9.11.2011 ­ Categoria B ­ 10o/12o anosCada questao vale 10 pontos

Sugestoes para a resolucao dos problemas

1. Seja x o numero do andar da primeira paragem. Como x e a soma de 1 com o numero do andar da segunda

paragem, entao a segunda paragem foi no andar x−1. Do mesmo modo, conclui­se que a terceira paragem

foi no andar −1 e a quarta paragem foi no andar −x. Como −x = 5, ou seja, x = −5, entao o elevador

comecou no andar 1 e foi parando nos andares −5, −6, −1, 5, 6, 1. Portanto, a paragem anterior a regressar

ao primeiro andar foi no andar 6.

2. Considere­se a circunferencia com centro em A e raio igual a AC .

Essa circunferencia passa por B e por E, ja que AC = AB = AE.

Mas nesta circunferencia, o angulo CEB e um angulo inscrito no arco CB.

Logo, pelo teorema do angulo inscrito, CEB = 1

2CAB = 30◦.

C

B

A

ED

3. Sejam N = 1 + 3 + 5 + 7 + 9 = 25 e M = 3 + 5 + 7 + 9 + 11 = 35. Entao D = mdc(N,M) = 5.

Seja agora x um numero ımpar. A soma dos cinco ımpares consecutivos comecando em x e dada por

x+ (x+2) + (x+4) + (x+6) + (x+ 8) = 5x+20 = 5(x+4). Assim, qualquer numero que seja soma de

5 numeros ımpares consecutivos e divisıvel por 5 e portanto D tambem e multiplo de 5.

Desta forma, concluımos que o menor valor possıvel para D e 5.

4. Um tabuleiro 6× 4 pode ser bem pintado, como se pode verificar na figura seguinte:

Se existisse um tabuleiro 7 × 4 bem pintado, entao na primeira linha haveria pelo menos 4 quadrıculas da

mesma cor (podemos supor que sao pretas). Note­se agora que se reordenarmos as linhas e as colunas de um

tabuleiro bem pintado, obtem­se um novo tabuleiro bem pintado. Entao, reordenando as colunas, o tabuleiro

ficaria assim:

? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ?

? ? ?

Por baixo destas casas pretas, o tabuleiro nao pode ter apenas casas brancas, e em cada linha tem no maximo

uma casa preta, pois em caso contrario, nao estaria bem pintado. Portanto, reordenando as linhas do tabuleiro,

o tabuleiro ficaria assim:

? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ?

? ? ?

? ? ?

Como o tabuleiro esta bem pintado, entao nas primeiras tres quadrıculas da terceira linha so pode haver uma

quadrıcula preta e so pode haver uma quadrıcula branca, o que e impossıvel. Assim, nao existe nenhum

tabuleiro 7× 4 bem pintado. Portanto o maior valor para n e 6.

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