OBMEP na Escola 2017 – Polo CPII Campus Niterói – Professor Fábio Vinícius Lista de Exercícios do Encontro 1 da 2ª semana do Ciclo 1 Nível 3 – Encontros de Aritmética Conteúdo: Paridades, sistema decimal, divisão Euclidiana, múltiplos e divisores e critérios de divisibilidade Aluno(s): ......................................................................................... No(s): ................... [X] Para “o lar” [X] Individual [X] Consulta caderno [X] Consulta livro [X] Grafite [X] Azul/Preta Turma: ........................... [X] Dupla [X] Trio [X] Quatro ou mais [X] Consulta internet [X] Consulta Celular [X] Calculadora de bolso [X] Corretivo [X] Rasura [X] Rascunho Apresente suas soluções de forma clara, indicando, em cada caso, o raciocínio que conduziu à resposta. Exercício 1. Na divisão euclidiana de 802 por 𝑑 > 0 o quociente é 14 e o resto é r. Quais são os possíveis valores para 𝑑 e 𝑟? Resposta: Os possíveis valores para 𝑑 e 𝑟 são (𝑑, 𝑟) = (54, 46), (55, 32), (56, 18) ou (57, 4). Exercício 2. O produto de um número de três algarismos por 7 termina (à direita) em 638. Qual é esse número? Resposta: O número procurado é 234. Exercício 3. Determine todos os algarismos 𝑥 e 𝑦 tais que o número 2𝑥7𝑦 seja divisível por 4 e por 11. Resposta: Os possíveis valores para 𝑥 e 𝑦 tais que o número 2𝑥7𝑦 seja divisível por 4 e por 11 são (𝑥, 𝑦) = (7, 2) e (𝑥, 𝑦) = (3, 6). Exercício 4. Os inteiros de 1 a 10 estão escritos no quadro. Dois números quaisquer 𝑎 e 𝑏 são apagados e substituídos pelo número 𝑎 − 𝑏. Depois desse processo ser repetido diversas vezes, pode acontecer do único número restante no quadro ser zero? (Dorichenko, problema 20.7) Resposta: Não. Inicialmente, a soma dos números no quadro é igual a 1 + 2 + ⋯ + 10 = 55, que é um número ímpar. Em cada etapa, ao apagarmos dois números 𝑎 e 𝑏, e substitui-los pelo número 𝑎 − 𝑏, a soma dos números do quadrado diminui de 𝑎 + 𝑏 − (𝑎 − 𝑏) = 2𝑏. Como 2𝑏 é par e a subtração por um número par não altera a paridade, então a soma dos números no quadro sempre tem a mesma paridade. Como inicialmente, essa soma é ímpar, então permanecerá sempre ímpar e, logo, não pode ocorrer do único número restante no quadro ser zero, que é par. Exercício 5. (Fomin, capítulo 1, problema 17) Pedro comprou um caderno com 96 folhas e numerou-as de 1 a 192. Vitor arrancou 25 folhas do caderno de Pedro e somou os 50 números que encontrou escritos nas folhas. Esta soma poderia ser igual a 1990? (Exercício 6, página 6, Apostila do PIC “Encontros de Aritmética”) (Dica: Um problema muito parecido com este está resolvido no vídeo 20). Resposta: Em cada página, de um lado está escrito um número par e do outro lado está escrito um número ímpar. Assim Vitor somou 24 números pares (obtendo um número par) e somou 25 números ímpares (obtendo um número ímpar). Como a soma de um par e um ímpar é um número ímpar, esta soma não pode ser igual a 1990. fabiovinicius.mat.br 1 2 de abril de 2017 Exercício 6. (Banco de Questões 2006, nível 1, lista 1, problema 3) Considere dois números naturais, cada um deles com três algarismos diferentes. O maior deles só tem algarismos pares e o menor só tem algarismos ímpares. Se a diferença entre eles é a maior possível, qual é esta diferença? (Exercício 20, página 13, Apostila do PIC “Encontros de Aritmética”) Resposta: Para que diferença seja a maior possível devemos escolher o maior número de três algarismos pares diferentes e o menor número de três algarismos ímpares diferentes. O maior número de três algarismos pares diferente é 864 e o menor número de 3 algarismos ímpares diferentes é 135. A diferença entre eles é 864 − 135 = 729. Exercício 7. Na divisão de dois números inteiros, o quociente é 16 e o resto é o maior possível. Se a soma do dividendo e do divisor é 125, determine o resto. (Exercício 5, página 31, Apostila do PIC “Encontros de Aritmética”) Resposta: Vamos representar por 𝑎 o dividendo e por 𝑏 o divisor. Como o resto é o maior possível, então ele deve ser igual a 𝑏 − 1, que é o maior número permitido para o resto de uma divisão por 𝑏. Daí obtemos 𝑎 = 16𝑏 + (𝑏 − 1), ou seja, 𝑎 = 17𝑏 − 1. Como a soma 𝑎 + 𝑏 = 125 obtemos (17𝑏 − 1) + 𝑏 = 125 → 18𝑏 = 126 → 𝑏 = 126 18 = 7. Portando o divisor é 𝑏 = 7, o dividendo é 𝑎 = 17𝑏 − 1 = 118, o quociente é 16 e o resto é 6. Exercício 8. (Fomin, capítulo 3, problema 10) Um inteiro é dito um quadrado perfeito quando é igual ao quadrado de um inteiro. a) Mostre que se um quadrodo perfeito é divisível por 3, então é divisível por 9. b) Um número escrito com cem algarismos iguais a 0, cem iguais a 1 e cem iguais a 2, pode ser um quadrado perfeito? (Dica para o item b: aplique os critérios de divisibilidade por 3 e por 9) Resposta: a) Seja 𝑥 2 um quadrado perfeito divisível por 3, sendo 𝑥 um inteiro. Pela Divisão Euclidiana, 𝑥 é da forma 3𝑞 ou é da foram 3𝑞 + 1 ou é da forma 3𝑞 + 2, sendo 𝑞 um inteiro. Se 𝑥 é da forma 3𝑞 + 1, então 𝑥 2 = (3𝑞 + 1)2 = 3(3𝑞2 + 2𝑞) + 1 não é divisível por 3, o que não é verdade. Se 𝑥 é da forma 3𝑞 + 2, então 𝑥 2 = (3𝑞 + 2)2 = 3(3𝑞2 + 4𝑞 + 1) + 1 não é divisível por 3, o que não é verdade. Assim, só resta concluir que 𝑥 é da forma 3𝑞 e, portanto, 𝑥 2 = (3𝑞)2 = 9𝑞2 é múltiplo de 9. b) Não. A soma dos algarismos do número é igual a 100 · (0 + 1 + 2) = 300, que é divisível por 3 e não é divisível por 9. Assim, o número é divisível por 3 e não é divisível por 9 e, logo, pelo item a), não pode ser um quadrado perfeito. fabiovinicius.mat.br 2 2 de abril de 2017