Olá, Comunidade!

Vocês devem ter notado que o site ficou um período fora do ar (do dia 26 até o dia 30 de maio de 2024).

Consegui recuperar tudo, e ainda fiz um UPGRADE no servidor! Agora estamos em um servidor dedicado no BRASIL!
Isso vai fazer com que o acesso fique mais rápido (espero 🙏)

Já arrumei os principais bugs que aparecem em uma atualização!
Mas, se você encontrar alguma coisa diferente, que não funciona direito, me envie uma MP avisando que eu arranjo um tempo pra arrumar!

Vamos crescer essa comunidade juntos 🥰

Grande abraço a todos,
Prof. Caju

Maratonas de MatemáticaII Maratona de Matemática IME/ITA

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FilipeCaceres
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Fev 2012 05 13:48

II Maratona de Matemática IME/ITA

Mensagem não lida por FilipeCaceres »

maratona_matematica II.png
maratona_matematica II.png (10.03 KiB) Exibido 31089 vezes
Para todos aqueles que almejam uma vaga no IME/ITA o fórum TutorBrasil lança a segunda temporada da maratona de exercícios para fazer seu estudo andar mais rápido!

As regras são simples, mas o não cumprimento acarretará na exclusão da maratona.

1)O usuário que quiser participar deverá RESPONDER a última questão sem resposta e POSTAR uma nova questão na mesma mensagem.
2) A resolução da questão deverá ser feita como se estivesse sendo entregue para a prova discursiva do IME ou do ITA.
3) O uso do LaTeX é obrigatório, caso não saiba usar leia aqui.
4) Todas questão deverão ser da CN,EFOMM,AFA,EN,IME,ITA de preferência com o ano.
5) Não deve ser postado uma nova questão enquanto a anterior não for resolvida.
6) As questões não respondidas irão ficar por no máximo 36h, após o limite iremos removê-la para o tópico IME/ITA, disponibilizando para que seja postada uma nova.
7) As questões deverão ser numeradas na ordem crescente.
8 ) Antes que postar uma nova questão, verifica se ela já não se encontra no fórum. Para pesquisar é fácil, basta colocar um trecho na caixa de buscar e pronto.

Atenção: A partir de hoje (06/05/2012) todos os Problemas acima do número 130 e que forem dissertativas deverão apresentar o gabarito. Utilize a tag spoiler para colocar a resposta.

Veja a primeira Maratona de Matemática IME/ITA: ttb.me/maratmat.

Link rápido para esta segunda maratona: ttb.me/maratmat2

Veja como devemos proceder.
Problema 1
(Questão acompanhado do ano)Escreva a questão

Código: Selecionar todos

[spoiler]Gabarito:[/spoiler]
Quem for resolver deverá escrever:
Solução do Problema 1
Descrever a solução

Problema 2
(Questão acompanhado do ano) Escreva a questão.

Código: Selecionar todos

[spoiler]Gabarito:[/spoiler]

Problema 1

(ITA - 1967) Qual o lugar geométrico dos pontos,cuja soma das distâncias a duas retas que se cortam, é igual a uma dada constante k?

a) um quadrilátero
b) uma circunferência
c) uma reta passando pelo ponto de intersecção das retas
d) uma elipse
e) uma parábola

Editado pela última vez por FilipeCaceres em 05 Fev 2012, 13:48, em um total de 1 vez.
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caju
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Fev 2012 05 21:44

Re: Maratona de Matemática IME/ITA II

Mensagem não lida por caju »

Olá a todos,

Vamos tocar essa maratona!!

Solução do Problema 1

Para esse exercício, vamos analisar o ponto P (gerador do lugar geométrico) em três situações:

1) Ponto sobre a bissetriz do ângulo formado pelas duas retas:
Screen Shot 2012-02-05 at 21.18.05.png
Screen Shot 2012-02-05 at 21.18.05.png (13.24 KiB) Exibido 32192 vezes
Chamando o ângulo [tex3]\widehat{FAE}=2\alpha[/tex3] :

[tex3]\sen(\alpha)=\frac{k}{2d}[/tex3]

2) Ponto sobre uma das retas, mas sem apagar a bissetriz (apenas para auxílio):
Screen Shot 2012-02-05 at 21.33.32.png
Screen Shot 2012-02-05 at 21.33.32.png (14.03 KiB) Exibido 32192 vezes
[tex3]\sen(2\alpha)=\frac{k}{d'}\,\,\rightarrow\,\, 2\sen(\alpha )\cos(\alpha )=\frac{k}{d'}\,\,\xrightarrow{\sen(\alpha)=\frac{k}{2d}} \,\,d'=\frac{d}{\cos(\alpha)}\,\,\rightarrow \,\,\boxed{\cos(\alpha)=\frac{d}{d'}}\text{ (I)}[/tex3]

Olhando para o triângulo [tex3]AP'D[/tex3] , temos [tex3]\cos(\alpha)=\frac{AD}d'\,\,\xrightarrow{\text{(I)}}\,\,\boxed{AD=d\,\,\rightarrow \,\,D=P}[/tex3]
Assim, vemos que os pontos [tex3]D[/tex3] e [tex3]P[/tex3] são idênticos.

3) Ponto sobre a outra reta. O raciocínio é idêntico.

Ou seja, os pontos [tex3]P[/tex3] (primeira situação), [tex3]P'[/tex3] (segunda situação) e [tex3]P''[/tex3] (terceira situação), são colineares. Logo, o lugar geométrico é uma reta, mas ela não passa pelo encontro das retas, ela é perpendicular à bissetriz.

Resposta: Questão anulada!
___________________________________________________________

Problema 2

(IME 2004) Calcule [tex3]\sen (x + y)[/tex3] em função de [tex3]a[/tex3] e [tex3]b[/tex3] , sabendo que o produto [tex3]ab \ne 0[/tex3] , que [tex3]\sen x+\sen y = a[/tex3] e que [tex3]\cos x+\cos y=b[/tex3] .

Editado pela última vez por caju em 05 Fev 2012, 21:44, em um total de 2 vezes.
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miguel747
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Re: Maratona de Matemática IME/ITA II

Mensagem não lida por miguel747 »

Solução do Problema 2

(IME 2004) Calcule [tex3]\sen (x + y)[/tex3] em função de [tex3]a[/tex3] e [tex3]b[/tex3] , sabendo que o produto [tex3]ab \ne 0[/tex3] , que [tex3]\sen x+\sen y = a[/tex3] e que [tex3]\cos x+ \cos y=b[/tex3] .

Vamos lá:
[tex3]\begin{cases}\sen x+\sen y = a\\\cos x+ \cos y=b\end{cases}[/tex3] , Fazendo [tex3]a\cdot b[/tex3] , temos:

[tex3](\sen x+\sen y)\cdot (\cos x+\cos y) =a\cdot b\Rightarrow \sen x\cos x+\overbrace{\sen x\cos y+\sen y\cos x}^{\sen(x+y)}+\sen y \cos y = a\cdot b[/tex3]
[tex3]\sen (x+y) + \underbrace{\sen x\cos x+\sen y\cos y}_{p'} = a\cdot b\,\,\,\,\,\,\, (I)[/tex3]

Voltamos ao sistema de equações, elevamos ambas equações ao quadrado, assim:

[tex3]\begin{cases}(\sen x+\sen y)^2 = a^2\\(\cos x+ \cos y)^2=b^2\end{cases}\Rightarrow\begin{cases}\sen^2x+2\sen x\sen y+\sen^2y = a^2\,\,\,\,\,\,\,\,(II)\\\cos^2x+2\cos x\cos y+\cos^2y = b^2\,\,\,\,\,(III)\end{cases}[/tex3]

Fazendo [tex3](II) + (III)[/tex3] temos:

[tex3]1+ 2(\sen x\sen y+\cos x\cos y)+ 1=a^2+b^2\Rightarrow 2(\sen x\sen y+\cos x\cos y) +2 = a^2+b^2\,\,\,\,\,\,(IV)[/tex3]

Trabalhando na expressão [tex3]p'[/tex3] , nota-se que:

[tex3]\sen x\cos x + \sen y\cos y = \frac{1}{2}(\sen 2x+\sen 2y)[/tex3]

Transformando essa mesma expressão em produto obtemos:

[tex3]\frac{1}{2}(\sen 2x+\sen 2y) = \frac{1}{2}[2\cdot \sen(x+y)\cdot\cos(x-y)] = \sen(x+y)\cdot\cos(x-y)[/tex3] , Logo na eq. [tex3](I)[/tex3] temos:
[tex3]\sen(x+y)+\sen(x+y)\cdot\cos(x-y) = a\cdot b\Rightarrow \sen(x+y)[1+\cos(x-y)] = a\cdot b[/tex3]

Usando a mesma ideia na eq. [tex3](IV)[/tex3] :

[tex3]2(\overbrace{\sen x\sen y+\cos x\cos y}^{\cos(x-y)}) +2 = a^2+b^2\Rightarrow 2\cdot \cos(x-y) + 2 = a^2+b^2[/tex3]
[tex3]2(\cos(x-y)+1) = a^2+b^2\Rightarrow \cos(x-y)+1 = \frac{a^2+b^2}{2}[/tex3]

Substituindo a eq. [tex3](IV)[/tex3] em [tex3](I)[/tex3] , finalmente:

[tex3]\sen(x+y)[1+\cos(x-y)] = a\cdot b\Rightarrow \sen(x+y)\left[\frac{a^2+b^2}{2}\right] = a\cdot b[/tex3]
[tex3]\boxed{\sen(x+y) = \frac{2ab}{a^2+b^2}}[/tex3]

___________________________________________________________________________________

Problema 3
(ITA 2011) Resolva a inequação [tex3]16 < \left(\frac{1}{4}\right)^{\log_{\frac{1}{5}}\,(x^2-x+19)}[/tex3] .
Editado pela última vez por miguel747 em 05 Fev 2012, 23:12, em um total de 7 vezes.
"Agradeço pela crítica mais severa apenas se ela permanecer imparcial." - Otto Bismarck
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theblackmamba
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Fev 2012 06 06:13

Re: Maratona de Matemática IME/ITA II

Mensagem não lida por theblackmamba »

Solução do Problema 3

[tex3]16<\left(\frac{1}{4}\right)^{\log_{\frac{1}{5}} (x^2 -x + 19)}[/tex3]
[tex3]4^{-\log_{\frac{1}{5}} (x^2 - x+19)} > 4^2[/tex3]
[tex3]-\log_{\frac{1}{5}}(x^2 - x + 19) > 2[/tex3]
[tex3]\log_{\frac{1}{5}}(x^2 - x + 19) < -2[/tex3]
[tex3]x^2 - x + 19 > 25[/tex3]
[tex3]x^2 - x - 6 > 0[/tex3]
[tex3](x+2)(x-3) > 0[/tex3]

[tex3]x>3[/tex3] ou [tex3]x<-2[/tex3]
[tex3]S:\{x \,\in\,\mathbb{R} | x>3 \,\,\text{ou}\,\, x<-2\}[/tex3]

O gráfico da função será com a concavidade para cima nos pontos de interseção com as abcissas [tex3]-2[/tex3] e [tex3]3[/tex3] .

-----------------------------------------

Problema 4

(ITA - 1971) Qual o maior número de partes em que um plano pode ser dividido por [tex3]n[/tex3] linhas retas ?

A) [tex3]n^2[/tex3]
B) [tex3]n(n+1)[/tex3]
C) [tex3]\frac{n(n+1)}{2}[/tex3]
D) [tex3]\frac{n^2+n+2}{2}[/tex3]
E) [tex3]\text{nda}[/tex3]
Editado pela última vez por theblackmamba em 06 Fev 2012, 06:13, em um total de 3 vezes.
"A coisa mais incompreensível do universo é que ele é compreensível"
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ALDRIN
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Re: Maratona de Matemática IME/ITA II

Mensagem não lida por ALDRIN »

Solução do Problema 4

Você não está fazendo busca

http://www.tutorbrasil.com.br/forum/vie ... f=2&t=3199

----------------------------------------------------------------------------------

Problema 5

(IME-70/71) A perpendicular às retas paralelas [tex3]D[/tex3] e [tex3]D'[/tex3] determina respectivamente sobre as mesmas os pontos [tex3]A[/tex3] e [tex3]B[/tex3] , distantes de [tex3]2a[/tex3] . Toma-se um ponto [tex3]M[/tex3] sobre [tex3]D[/tex3] tal que [tex3]\overline{AM}=x[/tex3] . Traça-se por [tex3]O[/tex3] , meio de [tex3]\overline{AB}[/tex3] , uma perpendicular a [tex3]\overline{OM}[/tex3] que encontra [tex3]D'[/tex3] em [tex3]M'[/tex3] . Calcule, em função de [tex3]a[/tex3] e [tex3]x[/tex3] , o volume gerado pelo triângulo [tex3]OMM'[/tex3] quando gira em torno de [tex3]\overline{AB}[/tex3] .

(A) [tex3]\pi(a+x)^3[/tex3]

(B) [tex3]a\left(\frac{a^2+x^2}{\pi}\right)[/tex3]

(C) [tex3]\frac{a^2(a+x)}{\pi}[/tex3]

(D) [tex3]\frac{\pi a}{3x^2}\cdot(a^2+x^2)^2[/tex3]

(E) [tex3]\frac{\pi}{6x}.(a^2+x^2)^2[/tex3]

(F) [tex3]N.R.A[/tex3]
Editado pela última vez por ALDRIN em 06 Fev 2012, 10:09, em um total de 4 vezes.
"O ângulo inscrito no semicírculo é reto."
Ao descobrir essa verdade Tales fez sacrifício aos deuses.

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caju
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Re: Maratona de Matemática IME/ITA II

Mensagem não lida por caju »

Solução do problema 5

Construindo o enunciado e colocando alguns nomes nos segmentos:
Screen Shot 2012-02-06 at 20.55.35.png
Screen Shot 2012-02-06 at 20.55.35.png (20.62 KiB) Exibido 32091 vezes
O ângulo MOM' é retângulo, logo, os ângulos AOM e BOM' são complementares e, por conseguinte, os triângulos MAO e M'OB são semelhantes:

[tex3]\frac{R}{a}=\frac{a}{x}\,\,\rightarrow \,\,\boxed{R=\frac{a^2}{x}}\text{ (I)}[/tex3]

Os triângulos MAC e M'BC são semelhantes também:

[tex3]\frac{x}{R}=\frac{a+k}{k}\,\,\,\,\,\xrightarrow{(I)}\,\,\,\,\,\boxed{k=\frac{2a^3}{x^2-a^2}}\text{ (II)}[/tex3]

O volume do sólido gerado pelo triângulo [tex3]OMM'[/tex3] ([tex3]V_{\tiny OMM'}[/tex3] ) será igual ao volume do cone formado pela rotação do triângulo [tex3]MAC[/tex3] ([tex3]V_{\tiny MAC}[/tex3] ), menos o volume do cone gerado pela rotação de [tex3]MAO[/tex3] ([tex3]V_{\tiny MAO}[/tex3] ), menos o volume do cone gerado por [tex3]M'OB[/tex3] ([tex3]V_{\tiny M'OB}[/tex3] ), menos o volume do cone gerado pela rotação de [tex3]M'BC[/tex3] ([tex3]V_{\tiny M'BC}[/tex3] ):

[tex3]V_{OMM'}=V_{MAC}-V_{MAO}-V_{M'OB}-V_{M'BC}[/tex3]

[tex3]\boxed{V_{MAC}=\frac{\pi \cdot x^2\cdot(2a+k)}{3}}[/tex3]

[tex3]\boxed{V_{MAO}=\frac{\pi \cdot x^2\cdot a}{3}}[/tex3]

[tex3]V_{M'OB}=\frac{\pi \cdot R^2\cdot a}{3}\,\,\,\xrightarrow{(I)}\,\,\,\boxed{V_{M'OB}=\frac{\pi \cdot a^4}{x^2}\cdot\frac{a}{3}}[/tex3]

[tex3]V_{M'BC}=\frac{\pi \cdot R^2\cdot k}{3}\,\,\,\xrightarrow{(I)}\,\,\,\boxed{V_{M'BC}=\frac{\pi \cdot a^4}{x^2}\cdot\frac{k}{3}}[/tex3]

Portanto:

[tex3]V_{OMM'}=\frac{\pi x^2(2a+k)}{3}-\frac{\pi x^2 a}{3}-\frac{\pi a^4}{x^2}\cdot\frac{a}{3}-\frac{\pi a^4}{x^2}\cdot\frac{k}{3}[/tex3]

[tex3]V_{OMM'}=\frac{\pi x^2}{3}(a+k)-\frac{\pi a^4}{3x^2}\cdot(a+k)[/tex3]

Por [tex3](II)[/tex3] temos que [tex3]a+k=\frac{a(x^2+a^2)}{x^2-a^2}[/tex3] .

Substituindo e pondo em evidência:

[tex3]V_{OMM'}=\left(\frac{\pi x^2}{3}-\frac{\pi a^4}{3x^2}\right)\cdot \frac{a(x^2+a^2)}{x^2-a^2}[/tex3]

Vamos colocar o termo [tex3]\frac{\pi a}{3x^2}[/tex3] em evidência:

[tex3]V_{OMM'}=\frac{\pi a}{3x^2}\cdot(x^4-a^4)\cdot\left(\frac{x^2+a^2}{x^2-a^2}\right)[/tex3]

Fazendo [tex3]x^4-a^4=(x^2+a^2)\cdot(x^2-a^2)[/tex3]

[tex3]V_{OMM'}=\frac{\pi a}{3x^2}\cdot(x^2+a^2)\cdot(x^2-a^2)\cdot\left(\frac{x^2+a^2}{x^2-a^2}\right)[/tex3]

[tex3]\boxed{\boxed{V_{OMM'}=\frac{\pi a}{3x^2}\cdot(x^2+a^2)^2}}[/tex3]

Resposta letra D
(Veja aqui uma solução alternativa, com um atalho que pode ser usado em provas objetivas)

Problema 6

(IME - 2000) Considere o polinômio de grau mínimo, cuja representação gráfica passa pelos pontos P1(−2,−11), P2(−1, 0), P3(1, 4) e P4(2, 9).

a) Determine os coeficientes do polinômio.

b) Calcule todas as raízes do polinômio.
Editado pela última vez por caju em 06 Fev 2012, 21:30, em um total de 7 vezes.
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theblackmamba
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Fev 2012 07 15:03

Re: Maratona de Matemática IME/ITA II

Mensagem não lida por theblackmamba »

Solução do Problema 6

a) Seja o polinômio de terceiro grau (com 4 graus livres) de coeficientes a,b,c e d:
[tex3]P(x) = ax^3 + bx^2 + cx + d[/tex3]

Substituindo os valores dos pontos:
[tex3]\begin{cases}P(-2) = -8a +4b-2x +d=-11 \\ P(-1) = -a + b-c+d = 0 \\ P(1) = a+b+c+d=4 \\ P(2) = 8a + 4b +2c+d=9\end{cases}[/tex3]

Fazendo [tex3]-P(-2) + P(2); \,-P(-1) + P(1); \,P(-2) + P(2) \,\text{e}\, P(-1) + P(1)[/tex3] , respectivamente nas linhas seguintes, e simplificando temos que:

[tex3]\begin{cases}4a + c = 5 \\ a+c=2 \\ 4b+d = -1 \\ b+d=2\end{cases}\longrightarrow \boxed{a=1}\,\,\,\boxed{ b=-1 }\,\,\,\boxed{ c=1 }\,\,\,\boxed{ d=3}[/tex3]

Com isso temos que há apenas uma solução, logo o grau de número três é o menor possível.

b) [tex3]P(x) =x^3 - x^2 + x +3[/tex3]

Vemos que -1 é raíz:

[tex3]P(x)=(x+1)(x^2-2x +3)[/tex3]

Por Bhaskara, as outras raízes serão: [tex3]1 \pm \sqrt{2i}[/tex3]

(Veja aqui uma solução alternativa)

---------------------------------------------------------------------------------

Problema 7

(IME - 2009) Seja [tex3]x[/tex3] o valor do maior lado de um paralelogramo [tex3]ABCD[/tex3] . A diagonal [tex3]AC[/tex3] divide [tex3]\hat{A}[/tex3] em dois ângulos iguais a 30º e 15º . A projeção de cada um dos quatro vértices sobre a reta suporte da diagonal que não o contém forma o quadrilátero [tex3]A'B'C'D'[/tex3] . Calcule o perímetro de [tex3]A'B'C'D'[/tex3] .
Editado pela última vez por theblackmamba em 07 Fev 2012, 15:03, em um total de 5 vezes.
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Fev 2012 08 22:35

Re: Maratona de Matemática IME/ITA II

Mensagem não lida por FilipeCaceres »

Solução do Problema 7

Inicialmente vamos fazer o desenho.
IME 2009 Geometria.png
IME 2009 Geometria.png (18.36 KiB) Exibido 32007 vezes
Sendo [tex3]AD[/tex3] o diâmetro, temos que tanto [tex3]A'[/tex3] quanto [tex3]D'[/tex3] pertencem a circunferência (formam angulo de [tex3]90^{\circ}[/tex3] ). Logo [tex3]AA'B'B[/tex3] é inscritível.

Analogamente para [tex3]AA'DD'[/tex3] , [tex3]CB'BC'[/tex3] e [tex3]CDD'C'[/tex3] .

Veja que,
[tex3]\widehat{B'A'B} = \widehat{CAB} = \widehat{B'AB} = 15^{\circ}[/tex3] , basta olhar para o quadrilátero [tex3]AA'B'B[/tex3]

Analogamente,
[tex3]\widehat{ABA'}=\widehat{AB'A'}=\theta[/tex3]

Olhando para o quadrilátero [tex3]A'AD'D[/tex3] tiramos,
[tex3]\widehat{AA'D}=\widehat{AD'D}=30^{\circ}[/tex3]

Desta forma, os quadriláteros [tex3]A'B'C'D'[/tex3] é semelhante [tex3]ABCD[/tex3] .

Seja
[tex3]BE=EC=y[/tex3] , assim temos [tex3]BC=y\sqrt{2}[/tex3] .
[tex3]AB=x[/tex3]

Logo,
[tex3]p=2x+2y\sqrt{2}[/tex3]

[tex3]tan 15^{\circ}=\frac{x}{x+y}[/tex3]
[tex3]2-\sqrt{3}=\frac{x}{x+y}[/tex3]

Desenvolvendo,
[tex3]y=\frac{x(\sqrt{3}-1)}{2}[/tex3]

Substituindo,
[tex3]p=2x+2\cdot\left[\frac{x(\sqrt{3}-1)}{2}\right]\cdot\sqrt{2}[/tex3]
[tex3]\boxed{p=x(2+\sqrt{6}-\sqrt{2})}[/tex3]

Como os quadriláteros são semelhantes, o perímetro desejado será:
[tex3]\boxed{p'=p\cdot k}[/tex3]

Onde k será uma relação entre os quadriláteros.
[tex3]k=\frac{B'D'}{BD}[/tex3]

Pela lei dos cossenos tiramos,
[tex3]BD^2=AB^2+AD^2-2\cdot AB\cdot AD\cdot \cos 45^{\circ}[/tex3]
[tex3]BD^2=x^2+\left[\frac{x\cdot (\sqrt{3}-1)\cdot \sqrt{2}}{2}\right]^2-2\cdot x\cdot \left[\frac{x\cdot (\sqrt{3}-1)\cdot \sqrt{2}}{2}\right]\cdot \frac{\sqrt{2}}{2}[/tex3]

Desenvolvendo encontramos,
[tex3]\boxed{BD=x(\sqrt{3}-1)}[/tex3]

[tex3]B'D'=AB'-AD'[/tex3]
[tex3]B'D'=x\cdot \cos 15^{\circ}-y\sqrt{2}\cdot \cos 30^{\circ}[/tex3]
[tex3]B'D'=x\cdot \left(\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4}\right)-\left(\frac{x(\sqrt{3}-1)}{2}\right)\cdot \sqrt{2}\cdot \frac{\sqrt{3}}{2}[/tex3]
[tex3]\boxed{B'D'=\frac{x(\sqrt{6}-\sqrt{2})}{2}}[/tex3]

Assim temos,
[tex3]k=\frac{\frac{x(\sqrt{6}-\sqrt{2})}{2}}{x(\sqrt{3}-1)}[/tex3]
[tex3]\boxed{k=\frac{\sqrt{2}}{2}}[/tex3]

Logo,
[tex3]p'=p\cdot k=x(2+\sqrt{6}-\sqrt{2})\cdot \frac{\sqrt{2}}{2}[/tex3]

Portanto o perímetro do quadirlátero [tex3]A'B'C'D'[/tex3] vale:
[tex3]\boxed{p'=x(\sqrt{2}+\sqrt{3}-1)}[/tex3]

------------------------------------------------------------------------------------------

Problema 8

(IME-2002) Resolva a equação [tex3]\sqrt{5-\sqrt{5-x}}=x[/tex3] , sabendo-se que [tex3]x>0[/tex3]
Editado pela última vez por FilipeCaceres em 08 Fev 2012, 22:35, em um total de 6 vezes.
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theblackmamba
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Fev 2012 10 06:12

Re: Maratona de Matemática IME/ITA II

Mensagem não lida por theblackmamba »

Solução do Problema 8

[tex3]\sqrt{5 - \sqrt{5-x}} = x[/tex3]
Daí tiramos que [tex3]x<\sqrt{5}[/tex3]

Seja [tex3]k = \sqrt{5-x}[/tex3]

Então,
[tex3]x^2 = 5 - k[/tex3]
[tex3]k^2 = 5-x[/tex3]

Subtraindo-as:
[tex3]k^2 - x^2 = k-x[/tex3] , mas [tex3]k^2+x^2 = (k+x)(k-x)[/tex3]

Vamos analisar os dois casos da solução:
1) [tex3]k = x[/tex3]

[tex3]x = \sqrt{5-x}[/tex3]
[tex3]x^2+x-5=0 \rightarrow x = \frac{-1 \pm \sqrt{21}}{2}[/tex3]

2) [tex3]k+x=1[/tex3]

[tex3]1-x = \sqrt{5-x}[/tex3]
[tex3]x^2-x-4= 0 \rightarrow \frac{1 \pm \sqrt{17}}{2}[/tex3]

Olhando para as restrições temos que a única solução é: [tex3]\boxed{x = \frac{\sqrt{21} - 1}{2}}[/tex3]
Solução alternativa
-----------------------------------------------------

Problema 9

(IME - 1997) Se [tex3]tga[/tex3] e [tex3]tgb[/tex3] são raízes da equação [tex3]x^2+px+q=0[/tex3] , calcule em função de [tex3]p[/tex3] e [tex3]q[/tex3] , o valor simplificado da expressão:

[tex3]y = \sin^2 (a+b) + p\cdot \sin(a+b) \cdot \cos(a+b) + q \cdot \cos^2 (a+b)[/tex3]
Editado pela última vez por theblackmamba em 10 Fev 2012, 06:12, em um total de 7 vezes.
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Natan
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Re: Maratona de Matemática IME/ITA II

Mensagem não lida por Natan »

Solução do problema 9

Das relações de Girard temos:

[tex3]\tan a+\tan b=-p[/tex3]

[tex3]\tan a\cdot \tan b=q[/tex3]

Lembrando da fórmula da tangente da soma: [tex3]\tan (a+b)=\frac{\tan a+\tan b}{1-\tan a\cdot \tan b}=\frac{p}{q-1}[/tex3]

usando mais algumas identidades:

[tex3]\cos^2(a+b)=\frac{1}{1+\tan ^2(a+b)}=\frac{1}{1+\frac{p^2}{(q-1)^2}}=\frac{(q-1)^2}{p^2+(q-1)^2}[/tex3]

[tex3]\text{sen}^2(a+b)=\frac{1}{1+cotg^2(a+b)}=\frac{1}{1+\frac{(q-1)^2}{p^2}}=\frac{p^2}{p^2+(q-1)^2}[/tex3]

[tex3]\text{sen}(a+b)\cos(a+b)=\frac{|p|}{\sqrt{p^2+(q-1)^2}}\cdot\frac{|q-1|}{\sqrt{p^2+(q-1)^2}}=\frac{|pq-p|}{p^2+(q-1)^2}[/tex3]

substituindo os valores encontrados na expressão pedida:

[tex3]y=\frac{p^2}{p^2+(q-1)^2}+p\cdot\frac{|pq-p|}{p^2+(q-1)^2}+q\cdot\frac{(q-1)^2}{p^2+(q-1)^2}[/tex3]

[tex3]\boxed{y=\frac{p^2+p|pq-p|+q(q-1)^2}{p^2+(q-1)^2}}[/tex3]


..................................................................................................................................................

problema 10

(IME-modificada) Calcule a área da região delimitada pela curva [tex3]2x^2-4xy+4y^2-2x-8y+9=0[/tex3]

Editado pela última vez por Natan em 11 Fev 2012, 03:21, em um total de 4 vezes.
Movido de IME / ITA para Maratonas de Matemática em 16 Jan 2017, 20:09 por caju

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