Oi Prof Gugu ! Tudo Legal ?
Conforme voce diz, "usualmente". Mas tenho certeza que voce sabe que muitos bons livros tratam dos casos para j qualquer. Ai no IMPA, com certeza tem, porque eu ja vi. Vou divulgar aqui na lista ao menos uma livro elementar sobre equacoes diofantinas que trata deste casos.
Vou escrever a solucao e te envio.
Carissimo Prof, francamente acho que as solucoes da IMO nao deveriam ser enviadas para a lista pelos Mestres que orientam nossos atletas, pois e natural que os estudantes se sintam desestimulados em buscar uma solucao propria quando sabemos que a solucao ja esta divulgada. Por outro lado, para o Sr ou para os Profs Nicolau, Morgado, Wagner e os outros orientadores, resolver as questoes da IMO nao significa ou indica nada, enquanto que para um estudante, olimpico ou nao, uma solucao propria representa muito.
Essa e a minha impressao ! Mas, reconheco que o Prof e demais orientadores sao muito mais experientes, teem muito mais conhecimentos, razao pela qual modifico imediatamente esta minha ideia se o Prof achar que isso e bobeira. Eu falei com o Prof Nicolau neste sentido.
Mudando de assunto. O Prof pensou na quetao 3 ?
Ontem, almocando no restaurante, eu pensei nela ( e a comida ficou fria e eu nao almocei ! ), mas nao consegui resolver naquele tempo. Observei o seguinte :
IMAGINADO o hexagono ABCDEF no primeiro quadrante, IMAGINANDO os vetores A, B, C, D, E, F, e IMAGIANANDO o segmento MN que une os pontos medios de AB e DE ( M em AB e N em DE ), segue que :
M = 1/2 * (A+B) e N = 1/2 * (D+E) MN = 1/2 * modulo( (A+B) - (D+E) )
A propriedade diz que :
MN = sqrt(3)/2 * (AB+DE)
ou seja :
1/2 * modulo( (A+B) - (D+E) ) = sqrt(3)/2 * ( modulo(B-A) + modulo(D-E) ) modulo( (A+B) - (D+E) ) = sqrt(3)*( modulo(B-A) + modulo(D-E) )
Isto pode ser colocado assim :
modulo( (A - E) + (B - D) ) = sqrt(3)/2 * ( modulo( B - A) + modulo( D - E) )
Evidentemente que para os demais pares de lados opostos valera uma relacao semelhante.
Os vetores A-E e B-D e os outros derivados das outras duas relacoes dos outros dois pares de lados opostos sao subtendidos pelos angulos internos do hexagono, segue que seus modulos podem ser expressos em funcao de alguma funcao trigonometrica aplicada a estes angulos internos.
E verdade que se todos os angulos internos valerem 120 graus entao os pares de lados opostos sao paralelos e a relacao vale. Suponha agora que um dos angulos nao e 120, entao, aplicando o principio da casa dos pombos aos demais, segue que havera algum outro tambem diferente de 120.
Eu parei aqui. Havendo tempo ( Ah se eu tivesse tempo so pra estudar ! ) vou prosseguir por este caminho.
Um Abracao pro Prof ! Paulo Santa Rita 6,1029,180703
From: [EMAIL PROTECTED] Reply-To: [EMAIL PROTECTED] To: [EMAIL PROTECTED] Subject: Re: [obm-l] IMO - Problema 2 Date: Thu, 17 Jul 2003 18:41:48 -0300
Caro Paulo,
Usualmente o termo "equacao de Pell" se refere ao caso j=1 (e o coeficiente
de b^2 nao depende nem de a nem de b). Nao entendi como concluir uma solucao na
linha que voce propos. Por outro lado eu consegui (depois de tropecar um pouco)
achar uma solucao, que reproduzo abaixo, depois de algum espaco, para nao
atrapalhar quem queira pensar mais no problema.
...
...
...
...
...
...
Vamos la':
Se b=1 o problema e' achar todos os a tais que a^2/2a=a/2 e' inteiro. Isso
nos da' as solucoes {(a,1),a par}. Vamos supor agora b>=2.
Se 2ab^2-b^3+1 divide a^2 entao tambem divide a^2.(2b^2)-a(2ab^2-b^3+1)=
=a(b^3-1) e (1-b^3)(2ab^2-b^3+1)+(2b^2)(a(b^3-1))=(1-b^3)^2. Sejam entao
d=mdc(a,1-b^3), a=kd, 1-b^3=ud. Temos que mdc(k,u)=1 e que 2ab^2-b^3+1 divide
mdc(a^2,(1-b^3)^2)=d^2, ou seja, d(2kb^2+u) divide d^2, e logo 2kb^2+u divide
d. Portanto, tambem temos que 2kb^2+u divide b(2kb^2+u)+2kud=ub+2k. Temos agora
dois casos:
i)d>=kb^2. Entao |u|=|(1-b^3)/d| < b^3/(kb^2)=b/k. Nesse caso,
|2kb^2+u|>=2kb^2-|u| > 2kb^2-b/k, enquanto |ub+2k| < b^2/k+2k. Como b>=2, 2kb^2-
b/k=kb^2+b(kb-1/k)>=b^2/k+2(2k-1/k)>=b^2/k+2k, donde |2kb^2+u| > |ub+2k|, e
portanto devemos ter ub+2k=0, donde b(1-b^3)+2a=dub+2dk=0, e logo a=b(b^3-1)/2.
Isso nos da' a^2/(2ab^2-b^3+1)=b^2/4, que e' inteiro quando b e' par. Isso nos
da' (todas) as solucoes nesse caso i): {(b(b^3-1)/2,b), b par}.
ii)d < kb^2. Aqui, como 2kb^2+u divide d, devemos ter kb^2>|d|>=|2kb^2+u|>=
>=2kb^2-|u|, donde |u|>kb^2. Assim, temos ab^2=kb^2d < |ud|=b^3-1 < b^3, donde
a < b, ou seja, b>=a+1. Como 2ab^2-b^3+1 e' congruente a 1 modulo b^2, ou
2ab^2-b^3+1=1 ou |2ab^2-b^3+1|>=|1-b^2|=b^2-1>=(a+1)^2-1=a^2+2a > a^2, mas,
nesse caso, 2ab^2-b^3+1 nao pode dividir a^2. Assim, devemos ter 2ab^2-b^3+1=1,
donde 2ab^2=b^3, e b=2a. Isso nos da' as solucoes do caso ii): {(a,2a)}.
Conclusao: as solucoes do problema sao dadas por: {(a,1), a inteiro positivo
par}, {(b(b^3-1)/2,b), b inteiro positivo par} ou {(a,2a), a inteiro positivo}.
Abracos,
Gugu
Quoting Paulo Santa Rita <[EMAIL PROTECTED]>:
> Ola Cicero e demais
> colegas desta lista ... OBM-L,
>
> A sua ideia e uma observacao valida, mas parece-me que o problema exige um
> tratamento maior... Com efeito, se em :
>
> F(a,b) = a^2/(2ab^2 - b^3 + 1)
>
> fizermos a^2 >= 2ab^2 - b^3 + 1 e olharmos para esta desigualdade como uma
> ineguacao do 2 grau em "a", teremos UMA CONDICAO NECESSARIA para que F(a,b)
>
> seja um inteiro, entretanto, esta condicao nao e SUFICIENTE, pois numa
> fracao P/Q podemos ter P >= Q e, no entanto, P/Q nao ser inteiro. Por
> exemplo : 8/5. Todavia, e muito bom que voce pense na questao. E todos os
> estudantes, sobretudo os olimpicos, devem seguir o seu exemplo.
>
> Vou te dar uma linha de pensamento para voce explorar.
>
> Vamos colocar a funcao F(a,b) da seguinte forma :
>
> F(a,b) = a^2 / [ (2a - b)*b^2 + 1 ]. Fazendo G(a,b) = 2a - b, segue que :
> F(a,b) = a^2 / [ G(a,b)*b^2 + 1 ]
>
> PARA TODO "i" inteiro, a equacao G(a,b)=i <=> 2a - b = i tem uma
> infinidade de solucoes inteiras, pois MDC(2,-1) = 1 divide "i", qualquer que
>
> seja "i". Mais que isso, para todo "i", dado que
> (a,b)=(0,- i) e uma solucao particular, TODAS as solucoes de G(a,b) = i
> serao da forma :
>
> a = - t, b= - i - 2t , t um inteiro qualquer
>
> Conforme voce deve saber do estudo da equacao diofantina AX + BY = C.
>
> E importante observar que procedendo assim EXAURIMOS TODAS AS POSSIVEIS
> SOLUCOES, pois, qualquer que sejam os inteiros "a" e "b" imaginaveis, 2a - b
>
> e tambem um inteiro, isto e, existe um inteiro "i" tal que 2a - b = i e,
> consequentemente, os inteiros "a" e "b" que imaginamos pertencerao a alguma
>
> das infinitas equacoes 2a - b = i. E igualmente importante observar que "i"
>
> e diferente de "k" entao os cnjuntos solucoes de 2a - b = i e de 2a - b= k
> sao disjuntos, pois as retas "b = 2a - i" e
> "b=2a - k" sao paralelas, se "i" for diferente de "k".
>
> Bom, fixado o que eu disse acima, seja 2a - b = i. Da infinidade de pares
> (a,b) que satisfazem a esta equacao, procuramos aqueles para os quais :
>
> a^2/(i*b^2 + 1) = j , j um inteiro.
>
> Vamos colocar esta equacao assim :
>
> a^2 = i*j*b^2 + j <=> a^2 - (i*j)*b^2 = j
>
> E entao ? Esta reconhecendo a equacao acima ? Creio que sim. Afinal, ela e
> famosissima : E a conhecidissima EQUACAO DE PELL !
>
> Bom, Voce deve conhecer os fatos basicos sobre a equacao de Pell. E so
> concatenar inteligentemente o que voce sabe que a solucao sai serena e
> tranquila. E aqui eu te deixo so, pra voce continuar ...
>
>
> ABRE PARENTESES
>
> O estudo das equacoes diofantinas, da EQUACAO DE PELL em particular, e um
> dos acontecimentos mais emocionantes na vida de um estudante de Matematica.
>
> Voce vai ficando chateado de nao encontrar ideias novas e, de repente, se
> defronta com esta equacao, que traz novidades e surpresas impares, que em
> muito se afastam da mediocridade e rotina de outros temas. Esta equacao e
> quase um revigorante intelectual, que devemos ingerir periodicamente.
>
> Eu percebi que a prova da infinidade de solucoes, dada uma solucao
> particular, e forcada. E muito mais uma justificativa que uma solucao. Deve
>
> haver uma forma de deduzir a sua infinidade de solucoes a partir de uma
> conceituacao mais geral, mais eu ainda nao consegui encontrar isso na
> literatura matematica, por mais que tenha forcejado neste sentido.
>
> Foi sem duvida uma descoberta notavel, mas eu sinto que neste mar existe
> muito mais coisas a serem descobertas. Uma prova indireta disso e a equacao
>
> de Euler : a^3 = b^2 + 2. Ela tem uma unica solucao inteira e resultou de um
>
> trabalho do Euler sobre um problema proposto pelo Fermat.
>
> Bom, eu vou ficando por aqui senao vou escrever muito e o trabalho me chama
>
> e os sistemas precisao ser concluidos. Mas o que eu queria dizer e que esse
>
> tema e facisnante e que todo Matematico Serio deveria trata-lo com carinho e
>
> devocao.
>
> FECHA PARENTESES
>
> Um Abraco a Todos
> Paulo Santa Rita
> 4,2031,160703
>
>
>
>
> >From: [EMAIL PROTECTED]
> >Reply-To: [EMAIL PROTECTED]
> >To: [EMAIL PROTECTED]
> >Subject: [obm-l] IMO
> >Date: Wed, 16 Jul 2003 18:00:24 -0300
> >
> >
> >
> >Olá galera,
> >
> >O Problema 4 realmente é muito simples, alguns conhecimentos de reta de
> >simpson e lei dos senos resolvem o problema. Mas estou agora pensando no
> >2, tive a´idéia seguinte:
> >
> >a^2 => 2ab^2 - b^3 + 1, e dai ver que é uma parábola em a e o delta tem
> >que ser < 0. Será uma boa idéia?? Alguém fez o problema 2??
> >Cícero
> >
> >
> >
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> >Radar UOL - http://www.radaruol.com.br
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