TICA OLIM PÍA D GIONAL DE M RE AT Á EM UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA XVI OLIMPÍADA REGIONAL DE MATEMÁTICA PET – MATEMÁTICA A SA NT A CATARINA - U FS C Gabarito 4 – 1 a fase de 2013 Nível 2 1. (Alternativa B) Seja o número de estudantes que conquistaram medalha de ouro. Teremos assim: 60 o + 2o + 3o = · 600 → 6o = 360 → o = 60 100 Logo o número de premiados com medalha de prata é 2o = 120 estudantes. 2. (Alternativa B) Observe que os números bacanas são da forma 0, 5 · n onde n é um número inteiro. Veja ainda que o primeiro número bacana no intervalo é 2, 5 = 0, 5 · 5 e o último é 33 = 0, 5 · 66. Então os números são: 0, 5 · 5, 0, 5 · 6, 0, 5 · 7, ..., 0, 5 · 66. Logo existem: 66 − 5 + 1 = 62 números bacanas entre 2, 1 e 33, 3. 3. (Alternativa B) Inicialmente vejamos, através de um exemplo, como calcular a quantidade de divisores de um número inteiro qualquer. Seja o número 12 = 22 · 3. Seus divisores são 20 · 30 = 1, 2 · 30 = 2, 22 · 30 = 4, 20 · 3 = 3, 2 · 3 = 6 e 22 · 3 = 12. Portanto há (2 + 1) · (1 + 1) = 3 · 2 = 6 divisores. Assim, se a decomposição em fatores primos de um número n for: n = pk11 · pk22 · ... · plkl Então a quantidade de fatores (incluindo 1 e n) é igual a (k1 + 1)(k2 + 1) · ... · (kl + 1). Como 10 = 10 · 1 = 5 · 2, os números com exatamente 10 divisores devem possuir no máximo dois divisores primos. Portanto os números que possuem exatamente 10 divisores positivos podem assumir apenas uma das possíveis formas: p4 q ou p9 , onde p e q representam primos distintos. O menor número ímpar da primeira forma é 34 · 5 = 405 , enquanto o segundo número é 39 , que é bem maior do que 405. Logo, a resposta correta é 405. 4. (Alternativa C) Se a e b são as raízes da equação, pelo teorema de Pitágoras temos que a2 + b2 = 25 . Pelas relações de Girad, a + b = m e ab = m + 5 . Assim, √ 4 + 140 2 ± m2 = (a + b)2 = a2 + 2ab + b2 = 25 + 2(m + 5) ⇒ m2 − 2m − 35 = 0 ⇒ m = 2 Como os catetos de um triângulo são positivos e a + b = m , podemos concluir que m > 0. Portanto a única opção é m = 7. 5. (Alternativa B) Seja A = {1, 2, 3, ..., 25} o conjunto dado, e consideremos o subconjunto de todos os quadrados perfeitos de A : P = {1, 4, 9, 16, 25}.Observe que o produto de qualquer elemento de P por 1 é um quadrado perfeito. Consideremos um outro subconjunto de A que contém o número 2 e todos os elementos de A que multiplicados por 2 dão um quadrado perfeito e que não pertencem ao conjunto P : {2, 8, 18}. Analogamente consideremos um subconjunto de A que contém o número 3 : {3, 12} e que não pertence aos conjuntos anteriores. Idem para os némeros 5 e 6 (note que o número 4 formará quadrados perfeitos com 9, 16, 25, que pertencem a P): {5, 20}, {6, 24}. A partir de 7 não é possível obter quadrados perfeitos resultantes da multiplicãção de 7 com os elementos de elementos de A. Um subconjunto de A satisfazendo as propriedades do enunciado pode possuir no máximo um elemento de cada um dos conjuntos listados. Assim, tal subconjunto possui no máximo 16 elementos. Um exemplo de um destes subconjuntos com 16 elementos é {1, 2, 3, 5, 6, 7, 10, 11, 13, 14, 15, 17, 19, 21, 22, 23}. Portanto, o número máximo de elementos de um subconjunto satisfazendo as propriedades do enunciado é de fato 16. 6. (Alternativa B) Seja n um número que possui 9 como maior divisor menor do que n. Se n possuir pelo menos dois fatores primos (não necessariamente distintos) diferentes de 3, então esse número não irá satisfazer à condição do problema. Logo, se n não for uma potência de 3, deverá assumir a forma 3x p . Neste caso, devemos ter 3p < 9 ⇒ p = 2 e x = 2 e portanto n = 18 . Além disso, a única potência de 3 que possui a propriedade procurada é 27. Portanto, existem apenas 2 números que possuem 9 como seu segundo maior divisor. 7. (Alternativa D) Sejam a < b < c < d < e as massas dos cinco estudantes. Podemos perceber que a + b = 90 e que d + e = 101. Além disso, a soma das massas de todos possíveis pares representa o quádruplo da soma das massas dos estudantes. Assim, a + b + c + d + e = 239. Logo, c = 48.